JP2014000968A - 撥水性表面を有する樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撥水性表面を有する樹脂成形品を製造する方法であって、(1)加熱下で軟化した樹脂11の表面に疎水性酸化物微粒子12を付与する工程、(2)前記樹脂11を冷却固化することによって、前記疎水性酸化物微粒子12を冷却固化された樹脂13の表面に固定する工程を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法に係る。
【選択図】図1
Description
1. 撥水性表面を有する樹脂成形品を製造する方法であって、
(1)加熱下で軟化した樹脂の表面に疎水性酸化物微粒子を付与する工程、
(2)前記樹脂を冷却固化することによって前記疎水性酸化物微粒子を樹脂表面に固定する工程
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
2. 前記樹脂が押出成形で得られたフィルム状樹脂であり、樹脂成形品が押出樹脂成形品である、前記項1に記載の製造方法。
3. 前記樹脂が射出成形で得られた樹脂成形体であり、樹脂成形品が射出成形品である、前記項1に記載の製造方法。
4. 前記(1)の工程が、加熱下で軟化した樹脂の表面に対し、疎水性酸化物微粒子が溶媒に分散してなる分散液を塗工することにより、前記疎水性酸化物微粒子を前記樹脂の表面に付与する工程である、前記項1に記載の製造方法。
5. 前記(1)の工程が、a)疎水性酸化物微粒子が溶媒に分散してなる分散液を金型内の表面に予め塗工する工程及びb)加熱下で軟化した樹脂を前記金型内に充填することにより、前記疎水性酸化物微粒子を前記樹脂の表面に付与する工程である、前記項1に記載の製造方法。
6. 金型内に充填される樹脂がパリソンであって、樹脂成形品がブロー成形品である、前記項5に記載の製造方法。
7. 加熱下で軟化した樹脂の表面に充填粒子をさらに付与する、前記項1に記載の製造方法。
(1)加熱下で軟化した樹脂の表面に疎水性酸化物微粒子を付与する工程(以下「被覆工程」という。)、
(2)前記樹脂を冷却固化することによって前記疎水性酸化物微粒子を樹脂表面に固定する工程(以下「固定化工程」という。)
を含むことを特徴とする。
被覆工程では、加熱下で軟化した樹脂の表面に疎水性酸化物微粒子を付与する。軟化の程度は特に限定されず、例えば成形方法、樹脂の種類等に応じて溶融状態、半溶融状態等のものを適宜使用することができる。特に、a)結晶性樹脂の場合はその融点以上に加熱された樹脂及びb)非結晶性樹脂の場合はそのガラス転移点以上に加熱された樹脂であることが好ましい。
固定化工程では、前記樹脂を冷却固化することによって前記疎水性酸化物微粒子を樹脂表面に固定する。軟化した状態の樹脂の表面に疎水性酸化物微粒子が付着しているが、樹脂が冷却固化することによって疎水性酸化物微粒子が樹脂表面に固定される。この場合の冷却方法は特に限定されず、自然冷却又は強制冷却のいずれであっても良い。このようにして、撥水性表面を有する樹脂成形品を得ることができる。
表1〜3に示すように、疎水性酸化物微粒子を付着させた樹脂成形品のサンプルをそれぞれ作製した。具体的には下記のようにして各サンプルを作製した。
疎水性酸化物微粒子(製品名「AEROSIL R812S」エボニック デグザ社製、BET比表面積:220m2/g、一次粒子平均径:7nm)5gをエタノール100mLに分散させてコート液を調製した。
・射出成型タイプ
日清樹脂工業(株)社製(FE80S12AES)射出成型機を用いて、ポリプロピレン(PP)樹脂(製品名「プライムポリプロJ105G」(株)、プライムポリマー社製)及びポリエチレン(PE)樹脂(製品名「EVOLUE(C6−LLDPE)SP−2540」、(株)プライムポリマー社製)の射出成型品をそれぞれ製造し、それぞれ「比較例1」及び「比較例2」とした。射出成型の条件としては、射出温度:180〜210℃、金型:平板成型(縦80mm×横50mm×奥行き(厚さ)3mm)、金型温度:50〜70℃として製造した。この場合、前記金型に対し、前記(1)で調製したコート液を予め塗工し、前記と同様にして射出成型品を作製した。塗工方法としては、液滴散布法及び刷毛による直接塗工方法を採用した。作製したサンプルは、それぞれ「実施例1」及び「実施例2」とした。
・ブロー成型タイプ
市販のブロー成型機を用いて、ポリプロピレン(PP)樹脂(製品名「PM921M」、サンアロマー社製)のブロー成型品(容器状)を製造した。ブロー成型の条件としては、射出温度: ポリプロピレン樹脂(180〜210℃)、金型:容器成型(縦110mm×横52mm×奥行き(厚さ)1.5mm)、金型温度: 20〜25℃として製造した。この場合、前記金型に対し、前記(1)で調製したコート液を予め塗工した。塗工方法としては、液滴散布法及び刷毛による直接塗工方法を採用した。作製したサンプルを「実施例3」とした。この製造工程において、金型にコート液を付与しない状態のほかは、前記と同様の条件で得られたサンプルを「比較例3」とした。
・Tダイ押出成形タイプ
MODERN MACHINERY YOKOHAMA社製(AUXILIARY EQUIPMENT TYPE L−300)Tダイ押出成型機を用いて、ポリプロピレン(PP)樹脂(製品名「ノーブレンFL6412」住友化学社製)及びポリエチレン(PE)樹脂(製品名「スミカセン」住友化学社製)の押出成型品(フィルム状)を製造し、それぞれ「比較例4」及び「比較例5」とした。なお、押出成型の条件としては、押出温度:ポリプロピレン樹脂・ポリエチレン樹脂(280〜290℃)として製造した。この場合において、前記(1)で調製したコート液を押出された直後のフィルムに塗工した。塗工方法としては、液滴散布法をそれぞれ採用した。作製したサンプルをそれぞれ「実施例4」及び「実施例5」とした。
実施例の成形品において、表面における疎水性酸化物微粒子の観察を、走査型電子顕微鏡により観察した。その一例として、実施例4における表面観察結果を図3に示す。これより、前記(1)で作製したコート剤(疎水性酸化物微粒子)が、樹脂表面に比較的均一に分散している様子が確認された。成型直後の半溶融状態に塗工を実施することによって、疎水性酸化物微粒子の凝集体の一部が樹脂に埋没する形態となり、強固な撥水皮膜を実現していると考えられる。
各実施例及び比較例で得られたサンプルについて酸化物微粒子付着面を試験面とし、純水及びグリセリンを滴下して、撥水性を調べた。その結果を表1〜表3に示す。この場合の撥水性の評価基準は、以下のように設定した。
◎:玉になって弾く。
○:完全な玉にはならないが、弾く。
△:一部弾く。
×:全く弾かない。
各実施例及び比較例で得られた各サンプルの酸化物微粒子付着面を試験面とし、接触角測定装置(固液界面解析装置「Drop Master300」協和界面科学株式会社製)を用いて純水(約2μl)の接触角を測定した。その結果を表1〜表3に示す。実施例については全て140°以上(表中の表記は○)を示した。比較例については全て50°以下(表中の表記は×)を示した。
各実施例及び比較例で得られた各サンプルの酸化物微粒子付着箇所を試験面とし、合成紙(製品名「キムワイプ」日本製紙クレシア社製)を用いて手指により表面を5回強く摩耗した。その後、表面の撥水状態を純水及びグリセリンを滴下して、撥水性を調べた。撥水性を維持したサンプルを「○」、撥水性が低下したサンプルを「×」とした。その結果を表1〜表3に示す。
Claims (7)
- 撥水性表面を有する樹脂成形品を製造する方法であって、
(1)加熱下で軟化した樹脂の表面に疎水性酸化物微粒子を付与する工程、
(2)前記樹脂を冷却固化することによって前記疎水性酸化物微粒子を樹脂表面に固定する工程
を含むことを特徴とする樹脂成形品の製造方法。 - 前記樹脂が押出成形で得られたフィルム状樹脂であり、樹脂成形品が押出樹脂成形品である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記樹脂が射出成形で得られた樹脂成形体であり、樹脂成形品が射出成形品である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記(1)の工程が、加熱下で軟化した樹脂の表面に対し、疎水性酸化物微粒子が溶媒に分散してなる分散液を塗工することにより、前記疎水性酸化物微粒子を前記樹脂の表面に付与する工程である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記(1)の工程が、a)疎水性酸化物微粒子が溶媒に分散してなる分散液を金型内の表面に予め塗工する工程及びb)加熱下で軟化した樹脂を前記金型内に充填することにより、前記疎水性酸化物微粒子を前記樹脂の表面に付与する工程である、請求項1に記載の製造方法。
- 金型内に充填される樹脂がパリソンであって、樹脂成形品がブロー成形品である、請求項5に記載の製造方法。
- 加熱下で軟化した樹脂の表面に充填粒子をさらに付与する、請求項1に記載の製造方法。
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