JP2010234619A - Method for manufacturing film-like substance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、本発明は溶液製膜によるフィルム状物質の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a film-like substance by solution casting.
フィルム状物質の製造法においては、フィルム状物質となる有機ポリマ等の前駆物質を含む塗布液を支持体上に流延し、その後、溶媒を乾燥させて形成する溶液成膜方法が知られている（例えば、特許文献１乃至３）
フィルム状物質は、電子基板材料、磁気記録材料、物品の保護材料、光学基板材料等に使用され、また、細粒化されたものの場合、塗料、成型品等のフィラー材料、化粧料、電池材料等に使用されている。
Film-like substances are used for electronic substrate materials, magnetic recording materials, article protection materials, optical substrate materials, etc. In the case of finely divided materials, filler materials such as paints and molded products, cosmetics, battery materials Etc. are used.
フィルム状物質に求められるものとして、薄肉化、厚みの安定性、表面平滑性が挙げられている。溶液成膜方法は、フィルム状物質となる有機ポリマや無機ポリマ等の前駆物質を含む塗布液を支持体上で流延し、溶媒の乾燥等を経てフィルム化するものなので、表面平滑性は、塗布液が塗布される支持体の表面状態に大きく依存することになる。そのため、表面平滑性に優れるフィルムを得るためには、支持体表面の疵の発生防止や、支持体表面への異物付着の防止等を行う必要があった。 As what is required for a film-like substance, thinning, thickness stability, and surface smoothness are mentioned. The solution film-forming method involves casting a coating solution containing a precursor such as an organic polymer or inorganic polymer that becomes a film-like material on a support, and forming a film through drying of the solvent, etc. This greatly depends on the surface state of the support to which the coating solution is applied. Therefore, in order to obtain a film having excellent surface smoothness, it has been necessary to prevent wrinkles from occurring on the surface of the support or prevent foreign matter from adhering to the surface of the support.
本発明は、従来の支持体表面の疵の発生防止、支持体表面への異物付着防止等の管理作業を必要とする支持体を用いないで、表面の平滑性を良好とできるフィルム状物質の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention provides a film-like substance that can improve surface smoothness without using a support that requires management work such as prevention of wrinkles on the surface of the support and prevention of foreign matter adhesion to the support surface. It is an object to provide a manufacturing method.
本発明のフィルム状物質の製造方法の第一の形態は、表面が界面活性剤の層で覆われた油浴を準備する工程、フィルム状物質の前駆物質と水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤の層に塗布する工程、塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程を有し、前記塗布液は界面活性剤の親水性基と接しながら流延することを特徴とする。 The first aspect of the method for producing a film-like substance of the present invention is a step of preparing an oil bath whose surface is covered with a surfactant layer, and a coating liquid containing a precursor of the film-like substance and an aqueous solvent. A step of applying to the surfactant layer, a step of casting the applied coating solution on the surfactant layer, and casting the coating solution in contact with the hydrophilic group of the surfactant; It is characterized by.
フィルム状物質の表面は、塗布液が塗布される被塗布面の状態に依存することになる。本発明の場合、塗布液が液体面上に塗布され、塗布液が液体面上を流延することになるので、フィルム状物質の形成過程下で、フィルム状物質の前駆物質乃至フィルム状物質が固体表面と接することがないので、平滑性の表面を有するフィルム状物質を得やすくなる。 The surface of the film-like substance depends on the state of the surface to be coated on which the coating liquid is applied. In the case of the present invention, since the coating liquid is applied onto the liquid surface and the coating liquid is cast on the liquid surface, the precursor of the film-like substance or the film-like substance is formed in the process of forming the film-like substance. Since it does not contact the solid surface, it becomes easy to obtain a film-like substance having a smooth surface.
塗布液を液体表面に塗布すると、塗布液と液体とが混合が生じ液体表面での塗布液の流延が生じ難い。しかしながら、本発明の第一形態では、フィルム状物質の前駆物質と水系溶媒とを含む塗布液、すなわち水系塗布液を表面が界面活性剤の層で覆われた油浴に塗布することで、塗布液が界面活性剤の親水性基と接することになる。このため、塗布液と油浴中の油との混合が生じ難く、しかも、塗布液のレベリング作用により、塗布液が界面活性剤の層上を流延することとなるので、フィルム状物質の前駆物質乃至フィルム状物質が固体表面と接することなく、フィルム状物質を形成でき、当該物質の表面の平滑なものとせしめる。 When the coating liquid is applied to the liquid surface, the coating liquid and the liquid are mixed and the coating liquid is hardly cast on the liquid surface. However, in the first embodiment of the present invention, a coating liquid containing a film-form precursor and an aqueous solvent, that is, an aqueous coating liquid is applied to an oil bath whose surface is covered with a surfactant layer. The liquid comes into contact with the hydrophilic group of the surfactant. For this reason, mixing of the coating liquid and the oil in the oil bath is unlikely to occur, and the coating liquid is cast on the surface of the surfactant by the leveling action of the coating liquid. A film-like substance can be formed without the substance or film-like substance being in contact with the solid surface, and the surface of the substance can be made smooth.
本発明のフィルム状物質の製造方法の第二の形態は、表面が界面活性剤の層で覆われた水浴を準備する工程、フィルム状物質の前駆物質と非水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤の層に塗布する工程、塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程を有し、前記塗布液は界面活性剤の疎水性基と接しながら流延することを特徴とする。 The second form of the method for producing a film-like substance of the present invention is a step of preparing a water bath whose surface is covered with a surfactant layer, and a coating liquid containing a precursor of the film-like substance and a non-aqueous solvent A step of applying to the surfactant layer, and a step of casting the applied coating solution on the surfactant layer, wherein the coating solution is cast in contact with the hydrophobic group of the surfactant; It is characterized by.
本発明の第二形態では、フィルム状物質の前駆物質と非水系溶媒とを含む塗布液、すなわち非水系塗布液を表面が界面活性剤の層で覆われた油浴に塗布することで、塗布液が界面活性剤の疎水性基と接することになる。このため、塗布液と水浴中の水との混合が生じ難く、しかも、塗布液のレベリング作用により、塗布液が界面活性剤の層上を流延することとなるので、フィルム状物質の前駆物質乃至フィルム状物質が固体表面と接することなく、フィルム状物質を形成でき、当該物質の表面の平滑なものとせしめる。 In the second embodiment of the present invention, a coating solution containing a film-form precursor and a non-aqueous solvent, that is, a non-aqueous coating solution is applied to an oil bath whose surface is covered with a surfactant layer. The liquid comes into contact with the hydrophobic group of the surfactant. For this reason, mixing of the coating liquid with water in the water bath is unlikely to occur, and the coating liquid is cast on the surface of the surfactant by the leveling action of the coating liquid. The film-like substance can be formed without the film-like substance being in contact with the solid surface, and the surface of the substance can be made smooth.
本発明のフィルム状物質の製造方法は、表面が平滑なフィルム状物質を簡便に得ることに奏功する。 The method for producing a film-like substance of the present invention is effective for easily obtaining a film-like substance having a smooth surface.
本発明のフィルム状物質の製造方法の第一の形態は、表面が界面活性剤の層で覆われた油浴を準備する工程、フィルム状物質の前駆物質と水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤の層に塗布する工程、塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程を有する。 The first aspect of the method for producing a film-like substance of the present invention is a step of preparing an oil bath whose surface is covered with a surfactant layer, and a coating liquid containing a precursor of the film-like substance and an aqueous solvent. A step of coating the surfactant layer, and a step of casting the coated coating solution on the surfactant layer.
前記界面活性剤は、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、及び４級アンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。これらは、親水性の高い官能基を有し、油の界面のなじみをよくする作用を奏し好ましい。具体例として、アニオン性界面活性剤として、デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸カリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、エチレングリコールドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（５）ドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（１０）ドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（２）ヘキサデシル硫酸ナトリウムエーテル、エチレングリコール変性オクタデシル硫酸ナトリウム等の硫酸エステル塩、ｐ−ｎ−デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−ｎ−テトラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−（ｎ−デシルオキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラプロピルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩等が挙げられ、カチオン性界面活性剤として、デシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリエチルアンモニウムブロミド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロリド、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド等の４級アンモニウム塩が挙げられる。尚、ＰＯＥは、ポリオキシエチレン、ＰＯＥの後の括弧内の数字は、オキシエチレン鎖の数を示している。 The surfactant is preferably at least one selected from the group consisting of a sulfate ester salt, a sulfonate salt, and a quaternary ammonium salt. These have a highly hydrophilic functional group and are preferable because they have the effect of improving the familiarity of the oil interface. Specific examples include anionic surfactants such as sodium decyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium octadecyl sulfate, ethylene glycol dodecyl ether sodium sulfate ether, POE (5) sodium dodecyl ether sulfate, POE. (10) sulfate ester salt such as sodium dodecyl ether sulfate, POE (2) sodium hexadecyl sulfate ether, ethylene glycol modified sodium octadecyl sulfate, sodium pn-decylbenzenesulfonate, sodium pn-dodecylbenzenesulfonate, sodium pn-tetradecylbenzenesulfonate, sodium p- (n-decyloxycarbonyl) benzenesulfonate, tetrapropylbenzene Examples of cationic surfactants include decyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium bromide, dodecyltriethylammonium bromide, tetradecyltrimethylammonium chloride, and decyldimethylbenzylammonium. And quaternary ammonium salts such as chloride and dioctyldimethylammonium chloride. POE is polyoxyethylene, and the number in parentheses after POE indicates the number of oxyethylene chains.
油浴を形成する油は、その２０℃での粘度が、好ましくは1〜200mPa・s、より好ましくは10〜100mPa・sとされる。粘度が1mPa・s未満だと、塗布液を塗布した際等に液面の波打ちが生じることがあり、フィルム状物質の表面に油浴の波打ちの影響が現れることがある。他方、200mPa・s超では、作製したフィルム状物質を油浴から取り出す際に油がフィルム状物質に付着しやすくなり回収が困難になることがある。 The oil forming the oil bath has a viscosity at 20 ° C. of preferably 1 to 200 mPa · s, more preferably 10 to 100 mPa · s. When the viscosity is less than 1 mPa · s, the surface of the liquid surface may be undulated when the coating solution is applied, and the influence of the undulation of the oil bath may appear on the surface of the film-like substance. On the other hand, if it exceeds 200 mPa · s, the oil tends to adhere to the film-like substance when the produced film-like substance is taken out from the oil bath, and it may be difficult to recover.
また前記油は、２０℃での水への溶解度が好ましくは、1mg/L以下、より好ましくは0.1mg/L以下とされる。油の水への溶解度が高い場合はフィルム状物質への油の混入、油浴へのフィルム状物質やその前駆体の混入が起こる事がある。水への溶解度の下限は特に限定されないが、0.00001mg/Lと設定してもよい。 The oil has a solubility in water at 20 ° C. of preferably 1 mg / L or less, more preferably 0.1 mg / L or less. When the solubility of oil in water is high, mixing of the oil into the film-like substance and mixing of the film-like substance and its precursor into the oil bath may occur. The lower limit of the solubility in water is not particularly limited, but may be set to 0.00001 mg / L.
油浴を形成する油の例は、不飽和脂肪酸であるオレイン酸、リノール酸、リノレン酸や、それらを主成分とする混合物である植物または動物性油脂類、灯油、軽油等であり、特にオレイン酸、リノール酸が好ましい。これらは、常温、例えば５〜３０℃で液体であり、しかも沸点が150℃以上と高く、安定した液体であるからである。 Examples of oils forming the oil bath are unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and vegetable or animal oils, kerosene, light oil, etc., which are mixtures based on them, especially olein. Acid and linoleic acid are preferred. This is because these are liquids at room temperature, for example, 5 to 30 ° C., and have a boiling point as high as 150 ° C. or higher and are stable liquids.
表面が界面活性剤の層で覆われた油浴を準備する工程では、例えば、油浴の深さが0.1〜100ｍｍとなるように容器に油を導入する。油浴の表面は、好ましくは１〜５０、より好ましくは２〜１０とされる。容器は、汎用品のものでよく、例えば、ステンレス製の容器が使用される。界面活性剤は、容器に油を導入後に導入されることが好ましい。 In the step of preparing an oil bath whose surface is covered with a surfactant layer, for example, oil is introduced into the container so that the depth of the oil bath is 0.1 to 100 mm. The surface of the oil bath is preferably 1 to 50, more preferably 2 to 10. The container may be a general-purpose product. For example, a stainless steel container is used. The surfactant is preferably introduced after the oil is introduced into the container.
界面活性剤は、質量比で、油に対して界面活性剤を好ましくは０．００１倍量以上、より好ましくは０．００５倍量以上、さらに好ましくは０.０１倍量以上添加することで表面が界面活性剤の層で覆われた油浴の準備を行いやすくなる。界面活性剤の添加量の上限は、特に限定されないが、０.１倍量と設定してもよい。 The surface active agent is added to the surface of the oil in a mass ratio of preferably 0.001 times or more, more preferably 0.005 times or more, and still more preferably 0.01 times or more. Makes it easier to prepare an oil bath covered with a layer of surfactant. The upper limit of the addition amount of the surfactant is not particularly limited, but may be set to 0.1 times the amount.
本発明の第一の形態において、表面が界面活性剤の層で覆われた油浴に塗布される塗布液は、フィルム状物質の前駆物質と水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤である。塗布方法は、特に限定されないが、スプレー法、スポイトやノズルやニードルによる滴下、ロールコート法、フローコート法等によって行われる。 In the first embodiment of the present invention, the coating liquid applied to the oil bath whose surface is covered with the surfactant layer is a coating liquid containing a film-form precursor and an aqueous solvent. is there. The application method is not particularly limited, and is performed by spraying, dropping with a dropper, a nozzle or a needle, a roll coating method, a flow coating method, or the like.
フィルム状物質の前駆物質の例としては、シリカ、チタン、アルミナ、アンチモン酸亜鉛、ジルコニアなどの無機酸化物のコロイド溶液やゾル溶液等が挙げられる。 Examples of the film-like substance precursor include colloidal solutions and sol solutions of inorganic oxides such as silica, titanium, alumina, zinc antimonate, and zirconia.
水系溶媒の例としては、純水の他に塩酸、硝酸、硫酸のような酸性溶媒、アンモニア水、水酸化ナトリウム水溶液のようなアルカリ性溶媒等が挙げられる。 Examples of aqueous solvents include, in addition to pure water, acidic solvents such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, alkaline solvents such as aqueous ammonia and aqueous sodium hydroxide, and the like.
前記前駆物質、前記水系溶媒の他に塗布液は、メタノールなどのアルコール類や油浴に添加したのと同様の界面活性剤、増粘剤、消泡剤等を含んでもよい。 In addition to the precursor and the aqueous solvent, the coating solution may contain a surfactant, a thickener, an antifoaming agent, and the like similar to those added to alcohols such as methanol or an oil bath.
塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程は、静置する等による塗布液のレベリング作用により行うことができる。 The step of casting the applied coating solution on the surfactant layer can be performed by a leveling action of the coating solution by standing or the like.
流延された塗布液は常温での自然乾燥、赤外線ヒーター、熱風、油浴の加温等の加熱乾燥により溶媒が除去されフィルム状物質とされる。乾燥により得られたフィルム状物質は、形状がシート状であれば回転ローラー等で巻き上げる等の方法、薄片状の粉体の場合は、網目形状を有するもの、例えば、フィルターや、メッシュ等で油をきりながらフィルム状物質を掬う等の方法で回収される。 The cast coating solution is made into a film-like substance by removing the solvent by natural drying at normal temperature, heat drying such as heating with an infrared heater, hot air, or an oil bath. The film-like substance obtained by drying is wound up with a rotating roller or the like if the shape is a sheet, and in the case of a flaky powder, it has a mesh shape, such as a filter or a mesh. It is collected by a method such as squeezing a film-like substance while cutting.
フィルム状物質の回収時に油がフィルム状物質に付着する場合は、アセトンのような油に可溶な溶媒や界面活性剤を添加した水などの洗浄剤により回収時または回収後に洗浄し、フィルム状物質から油を除去しても良い。 If the oil adheres to the film-like substance during the recovery of the film-like substance, the film-like substance is washed at the time of recovery or after recovery with a cleaning agent such as acetone and water with a soluble solvent or surfactant. Oil may be removed from the material.
本発明のフィルム状物質の製造方法の第二の形態は、表面が界面活性剤の層で覆われた水浴を準備する工程、フィルム状物質の前駆物質と非水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤の層に塗布する工程、塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程を有する。 The second form of the method for producing a film-like substance of the present invention is a step of preparing a water bath whose surface is covered with a surfactant layer, and a coating liquid containing a precursor of the film-like substance and a non-aqueous solvent A step of coating the surfactant layer, and a step of casting the coated coating solution on the surfactant layer.
前記界面活性剤は、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、及び４級アンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。これらは、親水性の高い官能基を有し、油の界面のなじみをよくする作用を奏し好ましい。具体例として、アニオン性界面活性剤として、デシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシル硫酸カリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、エチレングリコールドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（５）ドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（１０）ドデシルエーテル硫酸ナトリウムエーテル、ＰＯＥ（２）ヘキサデシル硫酸ナトリウムエーテル、エチレングリコール変性オクタデシル硫酸ナトリウム等の硫酸エステル塩、ｐ−ｎ−デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−ｎ−テトラデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ｐ−（ｎ−デシルオキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラプロピルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸塩等が挙げられ、カチオン性界面活性剤として、デシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、ドデシルトリエチルアンモニウムブロミド、テトラデシルトリメチルアンモニウムクロリド、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ジオクチルジメチルアンモニウムクロリド等の４級アンモニウム塩が挙げられる。尚、ＰＯＥは、ポリオキシエチレン、ＰＯＥの後の括弧内の数字は、オキシエチレン鎖の数を示している。 The surfactant is preferably at least one selected from the group consisting of a sulfate ester salt, a sulfonate salt, and a quaternary ammonium salt. These have a highly hydrophilic functional group and are preferable because they have the effect of improving the familiarity of the oil interface. Specific examples include anionic surfactants such as sodium decyl sulfate, sodium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium octadecyl sulfate, ethylene glycol dodecyl ether sodium sulfate ether, POE (5) sodium dodecyl ether sulfate, POE. (10) sulfate ester salt such as sodium dodecyl ether sulfate, POE (2) sodium hexadecyl sulfate ether, ethylene glycol modified sodium octadecyl sulfate, sodium pn-decylbenzenesulfonate, sodium pn-dodecylbenzenesulfonate, sodium pn-tetradecylbenzenesulfonate, sodium p- (n-decyloxycarbonyl) benzenesulfonate, tetrapropylbenzene Examples of cationic surfactants include decyltrimethylammonium bromide, dodecyltrimethylammonium bromide, dodecyltriethylammonium bromide, tetradecyltrimethylammonium chloride, and decyldimethylbenzylammonium. And quaternary ammonium salts such as chloride and dioctyldimethylammonium chloride. POE is polyoxyethylene, and the number in parentheses after POE indicates the number of oxyethylene chains.
水浴を形成する水は、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ヒドロキシプロピルセルロース等の増粘剤を導入することで、その粘度が、好ましくは1〜200mPa・s、より好ましくは10〜100mPa・sとされる。 The viscosity of the water forming the water bath is preferably 1 to 200 mPa · s, more preferably 10 to 100 mPa · s by introducing a thickener such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol or hydroxypropyl cellulose. .
粘度が1mPa・s未満だと、塗布液を塗布した際等に液面の波打ちが生じることがあり、フィルム状物質の表面に湯浴の波打ちの影響が現れることがある。他方、200mPa・s超では、増粘剤などがフィルム状物質に付着しやくなり回収が困難になることがある。 When the viscosity is less than 1 mPa · s, the surface of the liquid surface may be undulated when the coating liquid is applied, and the influence of the waving of the hot water bath may appear on the surface of the film-like substance. On the other hand, if it exceeds 200 mPa · s, a thickener or the like tends to adhere to the film-like substance, making it difficult to recover.
表面が界面活性剤の層で覆われた水浴を準備する工程では、例えば、水浴の深さが0.1〜100ｍｍとなるように容器に油を導入する。油浴の表面は、好ましくは１〜５０、より好ましくは２〜１０とされる。容器は、汎用品のものでよく、例えば、ステンレス製の容器が使用される。界面活性剤は、容器に油を導入後に導入されることが好ましい。 In the step of preparing a water bath whose surface is covered with a surfactant layer, for example, oil is introduced into the container so that the depth of the water bath is 0.1 to 100 mm. The surface of the oil bath is preferably 1 to 50, more preferably 2 to 10. The container may be a general-purpose product. For example, a stainless steel container is used. The surfactant is preferably introduced after the oil is introduced into the container.
界面活性剤は、質量比で、油に対して界面活性剤を好ましくは０．０００１倍量以上、より好ましくは０．０００５倍量以上、さらに好ましくは０．００１倍量以上添加することで表面が界面活性剤の層で覆われた油浴の準備を行いやすくなる。界面活性剤の添加量の上限は、特に限定されないが、０．１倍量と設定してもよい。 The surface active agent is added to the surface of the oil in a mass ratio of preferably 0.0001 times or more, more preferably 0.0005 times or more, and still more preferably 0.001 times or more. Makes it easier to prepare an oil bath covered with a layer of surfactant. The upper limit of the addition amount of the surfactant is not particularly limited, but may be set to 0.1 times the amount.
本発明の第二の形態において、表面が界面活性剤の層で覆われた水浴に塗布される塗布液は、フィルム状物質の前駆物質と非水系溶媒とを含む塗布液を前記界面活性剤である。塗布方法は、特に限定されないが、スプレー法、スポイトやノズルやニードルによる滴下、ロールコート法、フローコート法等によって行われる。 In the second embodiment of the present invention, the coating liquid applied to the water bath whose surface is covered with a surfactant layer is a coating liquid containing a film-form precursor and a non-aqueous solvent. is there. The application method is not particularly limited, and is performed by spraying, dropping with a dropper, a nozzle or a needle, a roll coating method, a flow coating method, or the like.
フィルム状物質の前駆物質の例としては、アクリルモノマー、ウレタンモノマー、のアルコキシシランのモノマー類およびその重合体等が挙げられる。 Examples of the precursor of the film-like substance include acrylic monomers, urethane monomers, alkoxysilane monomers, and polymers thereof.
非水系溶媒の例としては、ヘキサノール、ヘプタノールなどの高級アルコール類、ヘキサン、ヘプタンなどのアルカン、ジエチルエーテルなどのエーテル、メチルエチルケトンなどのケトン、ベンゼンやトルエン等が挙げられる。 Examples of the non-aqueous solvent include higher alcohols such as hexanol and heptanol, alkanes such as hexane and heptane, ethers such as diethyl ether, ketones such as methyl ethyl ketone, benzene and toluene.
前記前駆物質、前記非水系溶媒の他に塗布液は、低級アルコール類、油浴に添加したのと同様の界面活性剤、N,N,N`,N`-テトラメチルエチレンジアミンのような重合開始剤、ジブチル錫ジラウレートのような触媒等を含んでもよい。 In addition to the precursor and the non-aqueous solvent, the coating solution is a lower alcohol, a surfactant similar to that added to the oil bath, and polymerization initiation such as N, N, N`, N`-tetramethylethylenediamine. An agent, a catalyst such as dibutyltin dilaurate may be included.
塗布された塗布液を前記界面活性剤の層上で流延する工程は、静置する等による塗布液のレベリング作用により行うことができる。 The step of casting the applied coating solution on the surfactant layer can be performed by a leveling action of the coating solution by standing or the like.
流延された塗布液は常温での自然乾燥、赤外線ヒーター、熱風、油浴の加温等の加熱乾燥により溶媒が除去されフィルム状物質とされる。乾燥により得られたフィルム状物質は、形状がシート状であれば回転ローラー等で巻き上げる等の方法、薄片状の粉体の場合は、網目形状を有するもの、例えば、フィルターや、メッシュ等で油をきりながらフィルム状物質を掬う等の方法で回収される。 The cast coating solution is made into a film-like substance by removing the solvent by natural drying at normal temperature, heat drying such as heating with an infrared heater, hot air, or an oil bath. The film-like substance obtained by drying is wound up with a rotating roller or the like if the shape is a sheet, and in the case of a flaky powder, it has a mesh shape, such as a filter or a mesh. It is collected by a method such as squeezing a film-like substance while cutting.
回収時に増粘剤などがフィルム状物質に付着する場合は、回収時または回収後に水洗浄等で増粘剤を除去しても良い。洗浄は薄片状の粉体の場合は回収後に水中で攪拌し濾過により薄片を回収する、シート状体の場合は回収時または回収後に水を吹き付けなら回転スポンジを用いて添加剤を取り除くなどの方法で行ってもよい。 When a thickener or the like adheres to the film-like substance at the time of recovery, the thickener may be removed by washing with water or the like at the time of recovery or after recovery. In the case of flaky powder, washing is performed by agitation in water after collection and the flakes are collected by filtration. In the case of sheet-like material, if water is sprayed at the time of collection or after collection, the additive is removed using a rotating sponge. You may go on.
尚、本発明で形成されるフィルム状物質は、有機系のもの、無機系のものと特に限定されないが、厚みが、好ましくは、0.1μｍ〜１ｍｍ、より好ましくは０．５〜５０μｍとされる。また、大きさは特に限定されず、長径が２μｍの薄片状の粉体から、矩形で幅の長さが３００ｍｍ程度のシート状体の大きさのものがフィルム状物質とされる。 The film-like substance formed in the present invention is not particularly limited to an organic type or an inorganic type, but the thickness is preferably 0.1 μm to 1 mm, more preferably 0.5 to 50 μm. . Further, the size is not particularly limited, and a film-like substance having a size of a sheet having a rectangular shape and a width of about 300 mm from a flaky powder having a major axis of 2 μm is used.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、本実施例および比較例で得られたフィルム状物質に対し、以下に示す方法により品質評価を行った。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In addition, quality evaluation was performed by the method shown below with respect to the film-form substance obtained by the present Example and the comparative example.
［平坦度の評価］：薄片表面の平坦度は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−４５００；日立製作所製）を用いて薄片断面の任意の箇所において、薄片と水平に１０μｍのスケールバーを接して、スケールバーと薄片表面の凹凸によるひずみの最大値で表し、１０箇所測定して得られた各値の平均値として定義した。 [Evaluation of flatness]: The flatness of the surface of the thin piece is determined by contacting a 10 μm scale bar horizontally with the thin piece at an arbitrary position of the cross section of the thin piece using a scanning electron microscope (S-4500; manufactured by Hitachi, Ltd.) It was expressed as the maximum value of strain due to irregularities on the scale bar and the surface of the flakes, and was defined as the average value of each value obtained by measuring 10 points.
［厚みの評価］：走査型電子顕微鏡（Ｓ−４５００；日立製作所製）によって倍率５０００倍で薄片の断面を１０箇所測定して得られた各値の平均値として定義した。 [Evaluation of thickness]: It was defined as an average value of each value obtained by measuring 10 sections of a thin piece at a magnification of 5000 times with a scanning electron microscope (S-4500; manufactured by Hitachi, Ltd.).
[フィルム状物質の作製]
ステンレス製の容器にオレイン酸（キシダ化学 一級）を入れ０．０２倍量のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(キシダ化学 特殊用)を加えて攪拌した。攪拌を止めた後、静置することで、表面が界面活性剤の層で覆われた油浴とした。
[Production of film-like substances]
In a stainless steel container, oleic acid (Kishida Kagaku first grade) was added, 0.02 times the amount of sodium dodecylbenzenesulfonate (Kishida Kagaku Special) was added and stirred. After stopping stirring, the mixture was allowed to stand to obtain an oil bath whose surface was covered with a surfactant layer.
コロイダルシリカ（日産化学工業 スノーテックスN）にイオン交換水を加えて攪拌し固形分濃度が１０重量％とされた水溶液を塗布液とし、この塗布液を、スプレーガン（アネスト岩田 ＬＰＡ−１００）を用いて油浴上に２０℃の常温環境で塗布した。 Ion-exchanged water is added to colloidal silica (Nissan Chemical Industry Snowtex N) and stirred to form an aqueous solution with a solid content of 10% by weight. The coating solution is spray gun (Anest Iwata LPA-100). It used and apply | coated on the oil bath in the normal temperature environment of 20 degreeC.
塗布された塗布液は、塗布後すぐに界面活性剤の層上を流延し、塗布後10秒ほどで均質な塗膜となった。その後、２分間の静置で、塗膜が乾燥され、フィルム状物質が油浴上で形成された。 The applied coating solution was cast on the surfactant layer immediately after coating, and became a uniform coating film about 10 seconds after coating. Thereafter, the coating film was dried by standing for 2 minutes, and a film-like substance was formed on the oil bath.
乾燥して得られたフィルム状物質を油浴表面から回収し、走査型電子顕微鏡で観察を行った。その観察結果を図１に示す。得られたフィルム状物質の厚みは０．７μｍ、平坦度は０．２μｍであった。 The film-like substance obtained by drying was collected from the oil bath surface and observed with a scanning electron microscope. The observation results are shown in FIG. The thickness of the obtained film-like substance was 0.7 μm, and the flatness was 0.2 μm.
Claims (6)
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