JP2013144766A - 表面改質剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】以下の含酸素有機化合物の群から選択される1種以上の成分を有することを特徴とする固体製品の表面改質剤。(1)炭素−炭素の不飽和結合を持つ(メタ)アクリレート類、(2)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエステル類、(3)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエーテル類、(4)炭素−炭素の不飽和結合を持つジオール類、(5)脂肪族環状エーテル類、(6)脂肪族環状エステル類、(7)脂肪族環状ジケトン類、(8)脂肪族環状ジオール類、(9)歪みをもった脂肪族環状系アルコール類、(10)不飽和結合を持たないジケトン類又はジオール類。
【選択図】図1
Description
(1)炭素−炭素の不飽和結合を持つ(メタ)アクリレート類
(2)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエステル類
(3)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエーテル類
(4)炭素−炭素の不飽和結合を持つジオール類
(5)脂肪族環状エーテル類
(6)脂肪族環状エステル類
(7)脂肪族環状ジケトン類
(8)脂肪族環状ジオール類
(9)歪みをもった脂肪族環状系アルコール類
(10)不飽和結合を持たないジケトン類又はジオール類
なお、本発明において「類」とは、誘導体を含む意味を有する。
また、前記脂肪族環状エーテル類としては、例えば、下記式6〜式12で示される化合物から選択された1種以上が挙げられる。
ただし、式24において、(CH2)mは、mが0−10の整数であるアルキル基、(CH2)nは、nが0−10の整数であるアルキル基。また、(CH2)m、(CH2)nのうちの一方又は両方において、各水素原子のうちの1つ以上は、アルケニール基、及びアルキニール基の少なくともいずれかに置換されてもよい。
なお、歪みとは、炭素−炭素−炭素の結合角度が、自然に結合する場合の結合角度である109.5度からずれている場合に、環の結合を維持するために起こる環の歪みのことである。
1.表面改質剤
表面改質剤として、以下のものを用意した。
実施例2:2,3ブタンジオン
実施例3:1,3−プロパンジオール
実施例4:1,4−ブタンジオール
実施例5:メタクリル酸メチル
実施例6:ε−カプロラクトン
実施例7:アセトニルアセトン
実施例8:酢酸ビニル
実施例9:1,2−ジエトキシエタン
2.表面改質装置
表面改質は、以下に説明する表面改質装置1を使用して実施された。
と、混合器(混合ガス生成手段)7と、バーナー(噴射手段)9と、加温装置11とを備える。
切替バルブ39の開閉は、薬液槽31における液状の表面改質剤29の液面高さを検出する液面検出センサ41の検出結果により制御される。すなわち、液面が低くなれば、切替バルブ39は開となり、薬液タンク35から薬液槽31に液状の表面改質剤29が補給される。また、液面が高くなれば、切替バルブ39は閉となり、薬液タンク35から薬液槽31への補給は停止する。よって、薬液槽31における液状の表面改質剤29の液面高さは一定に維持される。薬液タンク35内の空間部35aと第2の内側容器17内とは、配管43により連通している。そのことにより、薬液タンク35内が負圧にならず、薬液タンク35から薬液槽31へスムーズに液状の表面改質剤29を補給できる。
3.表面改質方法
上記1.に記載の実施例1〜9の表面改質剤それぞれと、上記2.に記載の表面改質装置1とを用いて、周知の方法で表面改質を実施した。
加温した空気に、表面改質剤を、飽和蒸気量だけ含ませ、その表面改質剤を含む空気と、可燃性ガスと、空気とを混合し、混合ガスを生成する。その混合ガスをバーナーに供給し、バーナーで燃焼させる。そして、その燃焼によって生じる火炎を、固体製品の表面に噴射し、固体製品の表面を表面改質する。
表面改質処理方法について次に詳細を述べる。
4.表面改質剤の効果を確かめるための試験
(1)表面改質後の固体製品を、接着剤を用いて接着し、その接着強度(破断する直前の引張り強度)を測定した、試験には、引張り強度試験機であるIMADA製MX−1000Nを使用し、JIS−K6768に準拠した方法で行った。その結果を表1〜表3に示す。
(2)表面改質後の固体製品の親水性(濡れ性)を試験した。試験には、和光純薬製の濡れ張力試験用混合液を使用し、JIS−K2396に準拠して行った。試験の結果、実施例1〜9の表面改質剤を用いれば、固体製品の表面の親水性が顕著に向上することが確認できた。
Claims (12)
- 以下の含酸素有機化合物の群から選択される1種以上の成分を有することを特徴とする固体製品の表面改質剤。
(1)炭素−炭素の不飽和結合を持つ(メタ)アクリレート類
(2)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエステル類
(3)炭素−炭素の不飽和結合を持つビニールエーテル類
(4)炭素−炭素の不飽和結合を持つジオール類
(5)脂肪族環状エーテル類
(6)脂肪族環状エステル類
(7)脂肪族環状ジケトン類
(8)脂肪族環状ジオール類
(9)歪みをもった脂肪族環状系アルコール類
(10)不飽和結合を持たないジケトン類又はジオール類 - 前記脂肪族環状エーテル類が、下記式6〜式12で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式7において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R5:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R5のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式8において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式9において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式10において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式11において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、nが1−11の整数であるアルキル基。また、R1、R2のうちの一方又は両方は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式12において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基、nが0−11の整数であるアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。 - 前記脂肪族環状エステル類が、下記式13〜式18で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式14において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式15において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式16において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式17において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式18において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1、R2のうちの一方又は両方は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。 - 前記脂肪族環状ジケトン類が、下記式19〜式20で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式20において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。 - 前記脂肪族環状ジオール類が、下記式21〜式23で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式22において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式23において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。 - 前記不飽和結合を持たないジケトン類が、下記式24〜式25で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式25において、(CH2)mは、mが2−6の整数であるアルキル基、(CH2)lは、lが0−10の整数であるアルキル基、(CH2)nは、nが0−10の整数であるアルキル基。また、(CH2)l、(CH2)nのうちの一方又は両方において、各水素原子のうちの1つ以上は、アルケニール基、及びアルキニール基の少なくともいずれかに置換されてもよい。 - 前記歪みをもった脂肪族環状系アルコール類が、下記式26〜式28で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式27において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式28において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。 - 前記不飽和結合を持たないジオール類が、下記式29〜式34で示される化合物から選択された1種以上であることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の固体製品の表面改質剤。
式30において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R3のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式31において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R4のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式32において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R5:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R5のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式33において、R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R3:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R4:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R5:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R6:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1−R6のうちの1つ以上は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
式34において、(CH2)nは、nが5−10の整数であるアルキル基である。また、(CH2)nの各水素原子のうちの1つ以上は、アルケニール基、及びアルキニール基の少なくともいずれかで置換されてもよい。R1:水素または炭素数が1−6のアルキル基、R2:水素または炭素数が1−6のアルキル基。また、R1、R2のうちの一方又は両方は、アルキルアルコール、不飽和結合であるアルケニール基、不飽和結合であるアルキニール基の少なくともいずれかを含んでもよい。
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