CN1293138C - 合成高分子膜用表面处理剂及合成高分子膜的表面处理法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供不破坏合成高分子薄膜本来的物性,可对该合成高分子薄膜赋予优异的防带静电性及防雾性,同时也能赋予优异滑动性的合成高分子薄膜用表面处理剂、合成高分子薄膜的表面处理方法以及赋予了这些特性的表面处理合成高分子薄膜。作为合成高分子薄膜用表面处理剂,使用了由侧链有含氮有机基的特定的乙烯基共聚物和润滑剂构成、且按规定比例含有它们而成的表面处理剂。
Description
[发明所属的技术领域]
本发明涉及合成高分子薄膜用表面处理剂(以下简称表面处理剂),合成高分子薄膜的表面处理方法(以下简称表面处理方法)及表面处理合成高分子薄膜。合成高分子薄膜,为了对该合成高分子薄膜赋予防带静电性(抗静电性)和防雾性,在其表面涂布表面处理剂,这样的表面处理剂当然要求是不破坏合成高分子薄膜原来的物性、例如透明性,可对该合成高分子薄膜赋予防带静电性和防雾性的物质,在合成高分子薄膜的成型和印刷等的工序中谋求高速化的近年,同时要求是可赋予优异的滑动性的表面处理剂。本发明涉及符合这种要求的表面处理剂和表面处理方法以及表面处理合成高分子薄膜。
[背景技术]
过去,作为对合成高分子薄膜赋予防带静电性和防雾性的表面处理剂已知有各种的有机化合物。在这样的有机化合物之中,作为侧链有含氮有机基的聚合物,已知以N-乙烯基吡咯烷酮为必须成分的单体组成的共聚物的阳离子化物或两性化物(参见专利文献1),另外,已知以二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯及有C16以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯为必须成分的单体组成的共聚物的单卤代醋酸盐所得的两性化物(参见专利文献2)。但,这些以往的表面处理剂,虽然对合成高分子薄膜可以赋予相应的防带静电性或防雾性,却存在明显破坏该合成高分子薄膜的滑动性之类的问题,其中,存在也有破坏该合成高分子薄膜原来的物性、例如透明性的问题。
[专利文献1]
特公昭57-4675号公报
[专利文献2]
特公昭59-27769号公报
[发明内容]
本发明要解决的课题,在于提供不破坏合成高分手薄膜其自身的物性、可对该合成高分子薄膜赋予良好的防带静电性及防雾性,与此同时也可赋予良好滑动性的表面处理剂和表面处理方法以及赋予了这些特性的表面处理合成高分子薄膜。
本发明人为解决上述的课题研究的结果,发现作为表面处理剂,使用由特定的乙烯基共聚物和润滑剂组成、且按规定比例含有它们而制成的物质最为理想。
即本发明涉及表面处理剂,其特征在于,由下述的乙烯基共聚物和下述的润滑剂构成,且按该乙烯基共聚物/该润滑剂=30/70~90/10(重量比)的比例含有它们而制成。
乙烯基共聚物:具有由下述式1表示的乙烯基单体形成的构成单元10~60重量%、由可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体形成的构成单元40~90重量%(合计100重量%)的数均分子量10000~100000的乙烯基共聚物。
[式1]
式1中,
R1:氢原子或甲基
R2:C1~C4的亚烷基
R3,R4:C1~C6的烷基
润滑剂:从有机羧酸、有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机羧酸酰胺、聚乙烯蜡、硅油、二氧化硅粒子、硅树脂粒子及滑石粉中选出的一种或两种以上。
另外,本发明涉及表面处理方法,其特征在于,将如前述的本发明的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得作为该表面处理剂,达到每1m2合成高分子薄膜为0.01~3g的比例。
此外,本发明涉及采用如前述的本发明的表面处理方法制得的表面处理合成高分子薄膜。
首先,对本发明的表面处理剂进行说明。本发明的表面处理剂由乙烯基共聚物和润滑剂组成。用于本发明的表面处理剂的乙烯基共聚物,采用由式1表示的乙烯基单体形成的构成单元和由可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体形成的构成单元构成。在式1表示的乙烯基单体中,式1中的R1是氢原子或甲基。R2是亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基等的C1~C4的亚烷基。R3与R4是甲基、乙基、丙基、异丙基,丁基、异丁基、戊基、异戊基、己基等的C1~C6的烷基。作为这样的乙烯基单体,优选式1中的R1是氢原子或甲基、R2是亚乙基、R3与R4是甲基或乙基时的单体。
可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体其本身有公知的各种,其中作为这样的其他的乙烯基单体,优选从下述式2表示的乙烯基单体、下述式3表示的乙烯基单体、下述式4表示的乙烯基单体及苯乙烯中选出的一种或两种以上。
[式2]
[式3]
[式4]
在式2、式3、式4中、
R5、R7、R9:氢原子或甲基
R6:C1~C4的单羟基烷基或C2~C4的二羟基烷基
R8:C1~C18的烃基
R10、R11:氢原子或C1~C3的烷基(但,R10及R11不能同时为氢原子)
在式2表示的乙烯基单体中,式2中的R5是氢原子或甲基。R6是1)羟甲基、2-羟乙基、3-羟丙基、4-羟丁基等的C1~C4的单羟基烷基、或2)2,2-二羟乙基、2,3-二羟丙基,4,4-二羟丁基等C2~C4的二羟基烷基,但作为R6优选2-羟乙基。作为式2表示的乙烯基单体的具体例,可列举丙烯酸羟基甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基甲酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸2,2-二羟基乙酯、丙烯酸2,3-二羟基丙酯、丙烯酸4,4-二羟基丁酯,甲基丙烯酸2,2-二羟基乙酯、甲基丙烯酸2,3-二羟基丙酯、甲基丙烯酸4,4-二羟基丁酯等,但其中优选丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯。
在式3表示的乙烯基单体中,式3中的R7是氢原子或甲基。R8是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、异十八烷基、环戊基、环己基等的C1~C18的烃基,但作为R8优选甲基、乙基。作为式3表示的乙烯基单体的具体例,可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸异十八烷基酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸异十八烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯等,其中优选丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯。
在式4表示的乙烯基单体中,式4中的R9是氢原子或甲基。R10和R11是氢原子或甲基、乙基、丙基、异丙基等C1~C3的烷基,但R10和R11不能同时为氢原子。作为式4表示的乙烯基单体的具体例,可列举N-甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N,N-二异丙基丙烯酰胺等,但其中优选N,N-二甲基丙烯酰胺。
可与以上说明的式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体,可以使用一种或两种以上,但其中优选用式2表示的单体和式3表示的单体。
用于本发明的表面处理剂的乙烯基共聚物,是由由以上说明的式1表示的乙烯基单体形成的构成单元、由与可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体形成的构成单元构成的共聚物,是具有由式1表示的乙烯基单体形成的构成单元10~60重量%、由可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体形成的构成单元40~90重量%(合计100重量%)的共聚物,且是数均分子量为10000~100000的共聚物,但为具有由式1表示的乙烯基单体形成的构成单元10~60重量%、由式2表示的乙烯基单体形成的构成单元10~40重量%、由式3表示的乙烯基单体形成的构成单元10~70重量%(合计100重量%)的、且数均分子量为20000~90000的共聚物为好。
用于以上说明的本发明的表面处理剂的乙烯基共聚物,可用公知的方法合成。例如,将式1表示的乙烯基单体和可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体溶解于甲醇等的溶剂中,适当添加自由基聚合引发剂、自由基链转移剂后,通过在氮气氛下、在自由基聚合温度下进行自由基聚合反应而可合成。
用于本发明的表面处理剂的润滑剂是从1)有机羧酸、2)有机羧酸盐、3)有机羧酸酯、4)有机羧酸酰胺、5)聚乙烯蜡、6)硅油、7)二氧化硅粒子、8)硅树脂粒子、9)滑石粉中选出的一种或两种以上。
作为润滑剂的有机羧酸,可列举月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、二十烷酸、山萮酸、二十四烷酸、褐煤酸、三十碳烷酸等熔点为10~200℃的有机羧酸,其中优选月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸。
作为润滑剂的有机羧酸盐,可列举1)月桂酸碱金属盐、棕榈酸碱金属盐、棕榈油酸碱金属盐、油酸碱金属盐、硬脂酸碱金属盐、异硬脂酸碱金属盐、山萮酸碱金属盐等C12~C22的脂肪族羧酸碱金属盐,2)月桂酸碱土类金属盐、棕榈酸碱土类金属盐、棕榈油酸碱土类金属盐、油酸碱土类金属盐、硬脂酸碱土类金属盐、异硬脂酸碱土类金属盐、山萮酸碱土类金属盐等的C12~C22的脂肪族羧酸碱土类金属盐等,其中优选C16~C18的脂肪酸碱土类金属盐。
作为润滑剂的有机羧酸酯,可列举硬脂酸硬脂酯、棕榈酸棕榈酯、硬脂酸丁酯、甘油单山萮酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐二硬脂酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯等C20以上的有机羧酸酯,其中优选山梨糖醇酐三硬脂酸酯。
作为润滑剂的有机羧酸酰胺,可列举月桂酰胺、硬脂酰胺、异硬脂酰胺、油酸酰胺、芥子酸酰胺、山萮酸酰胺等的脂肪酸的C12~C22的脂肪族羧酸酰胺,其中优选硬脂酰胺。
作为润滑剂的聚乙烯蜡,可列举将乙烯在高温高压下聚合所得的物质、将乙烯与共聚性单体在高温高压下共聚所得的物质、热分解聚乙烯所得的物质等,其中优选数均分子量1000~8000的聚乙烯蜡。
作为润滑剂的硅油,可列举二甲基聚硅氧烷、用其他的烷基或苯基部分置换一部分甲基所得的置换二甲基聚硅氧烷、氨基改性二甲基聚硅氧烷等,其中优选氨基改性二甲基聚硅氧烷。
作为润滑剂的二氧化硅粒子,是以采用喷雾干燥法等其本身公知的方法制造的SiO2为主成分的粒子。作为这样的二氧化硅粒子,优选粒子径在0.1~50μm的范围、且平均粒子径为10μm以下的二氧化硅粒子,其中更优选含有50重量%以上的粒子径在1~5μm范围内的粒子、且平均粒子径为5μm以下的二氧化硅粒子。另外二氧化硅粒子有各种形状的,但优选粒子的长径/短径之比在1.0~1.2范围内的球状粒子,更优选圆球状的球状粒子。
作为润滑剂的硅树脂粒子,可列举硅橡胶弹性体粒子、聚甲基倍半硅氧烷粒子等。作为这样的硅树脂,优选粒子径在0.1~50μm的范围内、且平均粒子径为10μm以下的树脂粒子,其中更优选含有50重量%以上的粒子径在1~5μm的范围内的粒子、且平均粒子径为5μm以下的树脂粒子。另外硅树脂有各种形状的,但优选粒子的长径/短径之比在1.0~1.2的范围内的球状粒子,更优选圆球状的球状粒子。
作为润滑剂的滑石粉,可列举其本身公知的各种,但其中优选将以硅酸镁为主成分的滑石原石进行机械粉碎获得的滑石粉,更优选粒子径在0.1~50μm的范围内、且平均粒子径为10μm以下的滑石粉。
以上,对用于本发明的表面处理剂的润滑剂进行了说明,作为润滑剂优选从有机羧酸盐、有机羧酸酰胺及二氧化硅粒子中选出的一种或两种以上,更优选从脂肪族羧酸盐及二氧化硅粒子中选出的一种或两种以上,其中最优选含有50~100重量%的C16~C18的脂肪酸碱金属盐和/或C16~C18的脂肪酸碱土类金属盐的脂肪族羧酸盐、粒子径在0.1~50μm的范围内且平均粒子径为10μm以下的球状二氧化硅粒子。
本发明的表面处理剂由以上说明的乙烯基共聚物与润滑剂构成,且按乙烯基共聚物/润滑剂=30/70~90/10(重量比)的比例含有它们而成,但优选按乙烯基共聚物/润滑剂=50/50~80/20(重量比)的比例含有而成的。
以下说明本发明的表面处理方法。本发明的表面处理方法是将以上说明的本发明的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液的方法,并使得作为表面处理剂达到每1m2合成高分子薄膜为0.01~3g的比例、优选为0.02~1g的比例。
作为在合成高分子薄膜上涂布表面处理剂的水性液的方法,可列举喷涂法、辊涂法、凹版印刷(gravure)涂布法、气刀刮涂法、棒涂(bar coat)法、吻涂法、浇涂法、浸渍涂布法等。
作为适用本发明的表面处理方法的合成高分子薄膜,可列举聚烯烃、聚酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳酸酯等,其中适用于聚烯烃、聚酯时呈现的效果高。
最后,对本发明的表面处理合成高分子薄膜进行说明。本发明的表面处理合成高分子薄膜是采用以上说明的表面处理方法制得的薄膜。这样的表面处理合成高分子薄膜,不破坏合成高分子薄本来的物性,有良好的防带静电性、同时也有良好的滑动性。因此本发明的表面处理合成高分子薄膜适合作为包装用薄膜、包装用容器、农业用薄膜使用。
[发明的实施方案]
作为本发明的表面处理剂的实施方案,列举以下的1)~8)。
1)由下述的乙烯基共聚物(A-1)与下述的润滑剂(K-1)组成,且按乙烯基共聚物(A-1)/润滑剂(K-1)=50/50(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-1):具有由式1中的R1是甲基、R2是亚乙基、R3是甲基、R4是甲基时的式1表示的乙烯基单体(M-1)形成的构成单元40重量%,由式2中的R5是甲基、R6是羟乙基时的式2表示的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元20重量%、由式3中的R7是甲基、R8是甲基时的式3表示的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元40重量%(合计100重量%)的数均分子量55000的乙烯基共聚物。
润滑剂(K-1):油酸钠
2)由下述的乙烯基共聚物(A-4)与前述的润滑剂(K-1)组成,且按乙烯基共聚物(A-4)/润滑剂(K-1)=65/35(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-4):具有由式1中的R1是甲基、R2是亚乙基、R3是乙基、R4是乙基时的式1表示的乙烯基单体(M-2)形成的构成单元40重量%、由前述的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元20重量%、由前述的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元40重量%(合计100重量%)的数均分子量50000的乙烯基共聚物(A-4)。
3)由下述的乙烯共聚物(A-6)与下述的润滑剂(K-2)组成,且按乙烯基共聚物(A-6)/润滑剂(K-2)=75/25(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-6):具有由式1中的R1是氢原子、R2是亚乙基、R3是乙基、R4是乙基时的式1表示的乙烯基单体(M-3)形成的构成单元40重量%、由前述的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元20重量%、由式3中的R7是氢原子、R8是乙基时的式3表示的乙烯基单体(T-2)形成的构成单元40重量%(合计100重量%)的数均分子量50000的乙烯基共聚物(A-6)。
润滑剂(K-2):异硬脂酸钾
4)由下述的乙烯基共聚物(A-2)与下述的润滑剂(K-3)组成、且按乙烯基共聚物(A-2)/润滑剂(K-3)=60/40(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-2):具有由前述的乙烯基单体(M-1)形成的构成单元55重量%、由前述的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元15重量%、由前述的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元30重量%(合计100重量%)的数均分子量25000的乙烯基共聚物。
润滑剂(K-3):粒子径在0.1~50μm的范围内、且平均粒子径为2μm的球状二氧化硅粒子。
5)由下述的乙烯基共聚物(A-3)与下述的润滑剂(K-4)组成,且按乙烯基共聚物(A-3)/润滑剂(K-4)=78/22(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-3):具有由前述的乙烯基单体(M-1)形成的构成单元25重量%、由前述的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元30重量%、由前述的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元45重量%(合计100重量%)的数均分子量80000的乙烯基共聚物。
润滑剂(K-4):硬脂酰胺
6)由前述的乙烯基共聚物(A-4)与下述的润滑剂(K-5)组成,且按乙烯基共聚物(A-4)/润滑剂(K-5)=60/40(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
润滑剂(K-5):月桂酸
7)由下述的乙烯基共聚物(A-5)与下述的润滑剂(K-6)组成,且按乙烯基共聚物(A-5)/润滑剂(K-6)=60/40(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
乙烯基共聚物(A-5):具有由前述的乙烯基单体(M-1)形成的构成单元40重量%、由式2中的R5是氢原子、R6是羟乙基时的式2表示的乙烯基单体(S-2)形成的构成单元20重量%、由前述的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元40重量%(合计100重量%)的数均分子量55000的乙烯基共聚物。
润滑剂(K-6):山梨糖醇酐三硬脂酸酯
8)由前述的乙烯基共聚物(A-6)与下述的润滑剂(K-7)组成,且按乙烯基共聚物(A-6)/润滑剂(K-7)=55/45(重量比)的比例含有它们而成的表面处理剂。
润滑剂(K-7):数均分子量5000的氧化聚乙烯蜡
作为本发明的表面处理方法及表面处理合成高分子薄膜的实施方案可列举以下的9)~14)。
9)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2拉伸聚丙烯薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g的比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚丙烯薄膜。
10)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g的比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
11)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2聚苯乙烯薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g的比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚苯乙烯薄膜。
12)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2聚甲基丙烯酸甲酯薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
13)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2拉伸聚酰胺薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚酰胺薄膜。
14)将在前述1)~8)中的任一种的表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使得每1m2聚碳酸酯薄膜,作为该表面处理剂达到0.05~0.5g比例的表面处理方法,及用该表面处理方法制得的表面处理聚碳酸酯薄膜。
以下,为了使本发明的构成及效果更具体,列举实施例等,但本发明不限定于这些的实施例。再者,以下的实施例及比较例中,%表示重量%。
[实施例]
试验部分1(乙烯基共聚物的合成)
●乙烯基共聚物(A-1)的合成
在反应容器中加入异丙醇300g、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯65.9g(0.42摩尔)、甲基丙烯酸羟基乙酯45.1g(0.35摩尔)、甲基丙烯酸甲酯90.3g(0.90摩尔)及偶氮二异丁腈1.2g,进行混合,在氮气气氛下,在80℃进行3小时自由基聚合反应。然后用10分钟滴加由一氯醋酸钠48.7g(0.42摩尔)与水629g组成的水溶液后,升温到90℃馏去异丙醇180g。最终获得反应固体成分25%的水性液。精制一部分反应固体成分进行分析的结果,是具有由式1中的R1是甲基、R2是亚乙基、R3是甲基、R4是甲基时的式1表示的乙烯基单体(M-1)形成的构成单元40重量%、由式2中的R5是甲基、R6是羟乙基时的式2表示的乙烯基单体(S-1)形成的构成单元20重量%、由式3中的R7是甲基、R8是甲基时的式3表示的乙烯基单体(T-1)形成的构成单元40重量%(合计100重量%)的数均分子量55000的乙烯基共聚物(A-1)。
●乙烯基共聚物(A-2)~(A-9)及(a-1)~(a-4)的合成
与乙烯基共聚物(A-1)同样地,合成了乙烯基共聚物(A-2)~(A-9)及(a-1)~(a-4)。也包括乙烯基共聚物(A-1),将这些内容归纳于表1。
表1
乙烯基共聚物的种类 | 由式1表示的乙烯基单体形成的构成单元 | 由可与式1表示的乙烯基单体共聚的其他的乙烯基单体形成的构成单元 | 数均分子量 | ||
种类 | 比例(%) | 种类 | 比例(%) | ||
A-1A-2A-3A-4A-5A-6A-7A-8A-9 | M-1M-1M-1M-2M-1M-3M-1M-1M-1 | 405525404040406010 | S-1T-1S-1T-1S-1T-1S-1T-1S-2T-1S-1T-2S-1T-3S-1U-1S-1苯乙烯 | 204015303045204020402040204010304050 | 550002500080000500005500050000450001200095000 |
a-1a-2a-3a-4 | M-1M-1M-1M-1 | 4040580 | S-2苯乙烯S-2S-2 | 60609520 | 75001100002000035000 |
在表1中,
M-1:由式1中的R1是甲基、R2是亚乙基、R3是甲基、R4是甲基时的式1表示的乙烯基单体形成的构成单元
M-2:由式1中的R1是甲基、R2是亚乙基、R3是乙基、R4是乙基时的式1表示的乙烯基单体形成的构成单元
M-3:由式1中的R1是氢原子、R2是亚乙基、R3是乙基、R4是乙基时的式1表示的乙烯基单体形成的构成单元
S-1:由式2中的R5是甲基、R6是羟乙基时的式2表示的乙烯基单体形成的构成单元
S-2:由式2中的R5是氢原子、R6是羟乙基时的式2表示的乙烯基单体形成的构成单元
T-1:由式3中的R7是甲基、R8是甲基时的式3表示的乙烯基单体形成的构成单元
T-2:由式3中的R7是氢原子、R8是乙基时的式3表示的乙烯基单体形成的构成单元
T-3:由式3中的R7是氢原子、R8是丁基时的式3表示的乙烯基单体形成的构成单元
U-1:由式4中的R9是氢原子、R10是甲基、R11是甲基时的式4表示的乙烯基单体形成的构成单元
试验部分2(表面处理剂的调制)
●实施例1{表面处理剂(P-1)的调制}
将试验部分1中合成的乙烯基共聚物(A-1)的25%水性液24g、油酸钠4g及水72g混合,制成均匀的水性液。将此作为实施例1的表面处理剂(P-1)的水性液。
●实施例2~11及比较例1~6{表面处理剂(P-2)~(P-11)及(R-1)~(R-6)的调制}
与表面处理剂(P-1)同样地调制表面处理剂(P-2)~(P-11)及(R-1)~(R-6)。将它们分别作为实施例2~11的表面处理剂(P-2)~(P-11)及比较例1-6的表面处理剂(R-1)~(R-6)的水性液。也包括实施例1的表面处理剂(P-1)在内,将这些的内容归纳示于表2。
表2
区分 | 表面处理剂的种类 | 表面处理剂的组成 | |||
乙烯基共聚物 | 润滑剂 | ||||
种类 | 比例(%) | 种类 | 比例(%) | ||
实施例1234567891011 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | A-1A-4A-6A-2A-3A-4A-5A-6A-7A-8A-9 | 5065756078606055608590 | K-1K-1K-2K-3K-4K-5K-6K-7K-8K-9K-10 | 5035254022404045401510 |
比较例123456 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | A-9A-9a-1a-2a-3a-4 | 952060606060 | K-10K-7K-6K-6K-6K-8 | 58040404040 |
在表2中,
K-1:油酸钠
K-2:异硬脂酸钾
K-3:粒子径在0.1~50μm的范围内、且平均粒子径为2μm的球状二氧化硅粒子
K-4:硬脂酰胺
K-5:月桂酸
K-6:山梨糖醇酐三硬脂酸酯
K-7:数均分子量5000的氧化聚乙烯蜡
K-8:氨基当量1000的氨基改性二甲基聚硅氧烷
K-9:粒子径在0.1~50μm的范围内、且平均粒子径为2μm的球状聚甲基倍半硅氧烷粒子
K-10:平均粒子径为5μm的滑石粉
试验部分3(合成高分子薄膜的表面处理及表面处理合成高分子薄膜的调制)
●实施例12
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液进一步进行水稀释,制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的拉伸聚丙烯薄膜上涂布该水性液后,在70℃进行3分钟热风干燥,制得表面处理聚丙烯薄膜。
●实施例13~22及比较例7~12
与实施例12的表面处理聚丙烯薄膜同样地制得实施例13~22及比较例7~12的表面处理聚丙烯薄膜。也包括实施例12的表面处理聚丙烯薄膜在内,将这些的内容归纳示于表3。
●实施例23
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液再进行水稀释制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上涂布该水性液后,在70℃进行3分钟热风干燥,制得表面处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
●实施例24~33及比较例13~18
与实施例23的表面处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜同样地,制得实施例24~33及比较例13~18的表面处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。也包括实施例23的表面处理聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜在内,将这些的内容归纳示于表4。
●实施例34
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液再进行水稀释制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的聚苯乙烯薄膜上涂布该水性液后,在70℃进行了3分钟热风干燥,制得表面处理聚苯乙烯薄膜。
●实施例35~44及比较例19~24
与实施例34的表面处理聚苯乙烯薄膜同样地制得实施例35~44及比较例19~24的表面处理聚苯乙烯薄膜。也包括实施例34的表面处理聚苯乙烯薄膜在内,将这些的内容归纳于表5。
●实施例45
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液再进行水稀释制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜上涂布该水性液后,在70℃进行了3分钟热风干燥,制得表面处理聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。
●实施例46~55及比较例25~30
与实施例45的表面处理聚甲基丙烯酸甲酯薄膜同样地,制得实施例46~55及比较例25~30的表面处理聚甲基丙烯酸甲酯薄膜。也包括实施例45的表面处理聚甲基丙烯酸甲酯薄膜在内,将这些内容归纳示于表6。
●实施例56
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液再进行水稀释制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的拉伸聚酰胺薄膜上涂布该水性液后,在70℃进行了3分钟热风干燥,制得表面处理聚酰胺薄膜。
●实施例57~66及比较例31~36
与实施例56的表面处理聚酰胺薄膜同样地、制得实施例57~66及比较例31~36的表面处理聚酰胺薄膜。也包括实施例56的表面处理聚酰胺薄膜在内,将这些内容归纳示于表7。
●实施例67
将试验部分2中调制的表面处理剂(P-1)的水性液再进行水稀释制成表面处理剂(P-1)的1%水性液,用棒涂器在膜厚100μm的聚碳酸酯薄膜上涂布该水性液,在70℃进行了3分钟热风干燥,制得表面处理聚碳酸酯薄膜。
●实施例68~77及比较例37~42
与实施例67的表面处理聚碳酸酯薄膜同样地,制得实施例68~77及比较例37~42的表面处理聚碳酸酯薄膜。也包括实施例67的表面处理聚碳酸酯薄膜在内,将这些内容归纳示于表8。
试验部分4(表面处理合成高分子薄膜的评价)
对试验部分3中调制的共6种的表面处理合成高分子薄膜,如以下那样地评价防带静电性、防雾性、滑动性及透明性。将结果归纳示于表3~表8。
●防带静电性的评价
在20℃在相对于湿度65%的条件下,将表面处理合成高分子薄膜调湿24小时后,用表面电阻值测定装置(シシド电气公司制、商品名メガレスタHT-301)在相同条件下测定表面比电阻(Ω),按以下的标准进行评价。
评价标准
◎:表面比电阻不到1×1010Ω
○:表面比电阻为1×1010Ω以上但不到1×1011Ω
△:表面比电阻为1×1011Ω以上但不到1×1012Ω
×:表面比电阻为1×1012Ω以上
●防雾性的评价
在防雾性评价用塑料容器中装满20℃的水,使表面处理合成高分子薄膜的处理面朝下将其贴在该容器上,在5℃的冷藏库中放置1小时。然后肉眼观察表面处理合成高分子薄膜的雾度,按以下的标准进行评价。
◎:完全看不到雾
○:看不到雾,但可看到大粒的水滴
△:处理面积的不到2成因微小水滴而产生雾,呈不透明状态
×:处理面积的20%以上因微小水滴而产生雾,呈不透明状态
●滑动性的评价
按照JIS-K7125测定表面处理合成高分子薄膜的动摩擦系数,按下述的标准进行评价。
◎:动摩擦系数不到0.25
○:动摩擦系数为0.25以上但不到0.30
△:动摩擦系数为0.30以上但不到0.35
×:动摩擦系数为0.35以上
●透明性的评价
将表面处理的合成高分子薄膜与未处理的合成高分子薄膜进行比较,肉眼观察,用下述的标准进行评价。
评价标准
◎:具有与未处理的合成高分子薄膜相同程度的透明性
○:比未处理的合成高分子薄膜稍有浑浊
△:比未处理的合成高分子薄膜明显有浑浊
×:比未处理的合成高分子薄膜显著有浑浊
表3
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例1213141516171819202122 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.10.50.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ◎◎◎○○○◎◎◎○○ |
比较例789101112 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
表4
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例2324252627282930313233 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.10.50.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ◎◎◎○○○◎◎◎○○ |
比较例131415161718 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
表5
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例3435363738394041424344 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.20.40.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ◎◎◎○○○○○◎○○ |
比较例192021222324 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
表6
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例4546474849505152535455 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.20.40.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ○○○○○○○○◎○○ |
比较例252627282930 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
表7
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例5657585960616263646566 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.20.50.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ◎◎◎○○○◎◎◎○○ |
比较例313233343536 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
表8
区分 | 表面处理剂 | 评价 | ||||
种类 | 附着量(g/m2) | 防带静电性 | 防雾性 | 滑动性 | 透明性 | |
实施例6768697071727374757677 | P-1P-2P-3P-4P-5P-6P-7P-8P-9P-10P-11 | 0.050.10.30.050.050.050.050.050.050.050.05 | ◎◎◎◎◎◎◎◎○○○ | ◎◎◎◎○○○○○○○ | ◎◎◎◎◎○○○○○○ | ◎◎◎○○○○○◎○○ |
比较例373839404142 | R-1R-2R-3R-4R-5R-6 | 0.050.050.050.050.050.05 | ○△○△×○ | ○×○××△ | ×△×△○× | ○△△○○○ |
[发明效果]
如已经表明的那样,以上说明的本发明具有不破坏合成高分子薄膜本来的物性,可对该合成高分子薄膜赋予优异的防带静电性及防雾性,同时也可赋予优异的滑动性的效果。
Claims (9)
1.一种合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,由下述的乙烯基共聚物和下述的润滑剂构成,且其中乙烯基共聚物与该润滑剂的重量比为该乙烯基共聚物/该润滑剂=30/70~90/10,其中,
乙烯基共聚物:其是数均分子量为10000~100000的乙烯基共聚物,具有由下式1表示的乙烯基单体形成的构成单元10~60重量%、由从下式2表示的乙烯基单体、下式3表示的乙烯基单体、下式4表示的乙烯基单体和苯乙烯中选出的一种或二种以上形成的构成单元40~90重量%,且这些构成单元合计为100重量%,
[式1]
[式2]
[式3]
[式4]
在式1~式4中,
R1:氢原子或甲基
R2:C1~C4的亚烷基
R3,R4:C1~C6的烷基
R5、R7、R9:氢原子或甲基
R6:C1~C4的单羟基烷基或C2~C4的二羟基烷基
R8:C1~C18的烃基
R10、R11:氢原子或C1~C3的烷基,但R10及R11不同时为氢原子;
润滑剂:从有机羧酸、有机羧酸盐、有机羧酸酯、有机羧酸酰胺、聚乙烯蜡、硅油、二氧化硅粒子、硅树脂粒子及滑石粉中选出的一种或两种以上。
2.权利要求1所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,乙烯基共聚物与润滑剂的重量比为该乙烯基共聚物/该润滑剂=50/50~80/20。
3.权利要求2所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,乙烯基共聚物是数均分子量为20000~90000的共聚物,该共聚物具有由式1表示的乙烯基单体形成的构成单元10~60重量%、由式2表示的乙烯基单体形成的构成单元10~40重量%、以及由式3表示的乙烯基单体形成的构成单元10~70重量%,且这些构成单元合计为100重量%。
4.权利要求1~3的任一项所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,润滑剂是从有机羧酸盐、有机羧酸酰胺及二氧化硅粒子中选出一种或两种以上。
5.权利要求1~3的任一项所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,润滑剂是从脂肪族羧酸盐及二氧化硅粒子中选出的一种或两种以上。
6.权利要求5所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,脂肪族羧酸盐含有C16~C18的脂肪酸碱金属盐、C16~C18的脂肪酸碱土金属盐、或者C16~C18的脂肪酸碱金属盐和C16~C18的脂肪酸碱土金属盐50~100重量%。
7.权利要求5所述的合成高分子薄膜用表面处理剂,其特征在于,二氧化硅粒子是粒径在0.1~50μm的范围内、且平均粒径为10μm或以下的球状粒子。
8.一种合成高分子薄膜的表面处理方法,其特征在于,将权利要求1~7的任一项所述的合成高分子薄膜用表面处理剂制成水性液,涂布该水性液,使达到每1m2合成高分子薄膜的该合成高分子薄膜用表面处理剂为0.01~3g的比例。
9.权利要求8所述的合成高分子薄膜的表面处理方法,其特征在于,合成高分子薄膜是聚烯烃、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚酯或聚碳酸酯。
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