JP6632862B2 - 機能性発泡体 - Google Patents
機能性発泡体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6632862B2 JP6632862B2 JP2015208165A JP2015208165A JP6632862B2 JP 6632862 B2 JP6632862 B2 JP 6632862B2 JP 2015208165 A JP2015208165 A JP 2015208165A JP 2015208165 A JP2015208165 A JP 2015208165A JP 6632862 B2 JP6632862 B2 JP 6632862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foam
- copolymer
- monomer
- functional
- skeleton
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims description 112
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 98
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 90
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 13
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 13
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical group C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N phenyl azide Chemical group [N-]=[N+]=NC1=CC=CC=C1 CTRLRINCMYICJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 8
- FQFMACPONYIWLX-UHFFFAOYSA-N 1-phenylprop-2-enyl n,n-diethylcarbamodithioate Chemical compound CCN(CC)C(=S)SC(C=C)C1=CC=CC=C1 FQFMACPONYIWLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 7
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylprop-2-enamide Chemical compound CN(C)C(=O)C=C YLGYACDQVQQZSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- DBHYHAZBHLULCT-UHFFFAOYSA-N 1-azido-3-ethenylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC(N=[N+]=[N-])=C1 DBHYHAZBHLULCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IFSSSYDVRQSDSG-UHFFFAOYSA-N 3-ethenylaniline Chemical compound NC1=CC=CC(C=C)=C1 IFSSSYDVRQSDSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 229940088644 n,n-dimethylacrylamide Drugs 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-ethenylbenzene Chemical compound ClCC1=CC=C(C=C)C=C1 ZRZHXNCATOYMJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SYZVQXIUVGKCBJ-UHFFFAOYSA-N 1-ethenyl-3-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC(C=C)=C1 SYZVQXIUVGKCBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004709 Chlorinated polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical group OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 238000007754 air knife coating Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 125000002362 bornane-2,3-dione group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001821 foam rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229920005555 halobutyl Polymers 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 125000000687 hydroquinonyl group Chemical class C1(O)=C(C=C(O)C=C1)* 0.000 description 1
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- CLNYHERYALISIR-UHFFFAOYSA-N nona-1,3-diene Chemical compound CCCCCC=CC=C CLNYHERYALISIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- JNMRHUJNCSQMMB-UHFFFAOYSA-N sulfathiazole Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1S(=O)(=O)NC1=NC=CS1 JNMRHUJNCSQMMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001544 sulfathiazole Drugs 0.000 description 1
- OAUNEKQRMZKISO-UHFFFAOYSA-J tetrachlorostannane hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl OAUNEKQRMZKISO-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 1
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
また、上記従来の導電性発泡体においては、バインダー、界面の発泡体材料及び性能付与成分の3成分(溶媒が存在する場合には4成分)の相分離状態によって、性能付与成分がバインダーに部分的に又は完全に包埋されることがある。その上、バインダーが有する特性との相互作用に起因して、バインダーの性質が相対的に強く発現されることもある。従って、上記従来の技術には、所期の性能(特許文献1の技術では、導電性が相当する。)が十分に発現されていない虞もあった。
なお、本明細書で「機能性骨格」とは、親水性、撥水性等の所期の性能の発現に寄与することができる骨格を意味し、発泡体に求められる性能に応じて、適宜選択することができる。
一方、本発明において発泡体に塗布される共重合体含有液に含有される共重合体は、所定の第1単量体及び機能性骨格を有する第2単量体から合成され、これらの単量体単位はランダムに配置されることが分かっている。そのため、かかる共重合体を含有する共重合体含有液を発泡体の表面に塗布した場合には、第2単量体中の機能性骨格を該表面上に均質に露出させることができ、相分離を微細領域での分離にとどめて所期の性能を効果的に発現させることができる。
また、共重合体中でランダムに配置されている第1単量体は、光反応性の分子団を含み、この光反応性の分子団は、紫外線を照射することによりラジカルを発生する。よって、この共重合体を含有する共重合体含有液を発泡体の表面に塗布し、これに紫外線を照射すれば、当該ラジカルがもたらす反応、即ち共有結合により、共重合体と発泡体表面とを強固に結合することができる。そのため、本発明の一例の機能性発泡体は、たとえ物理的な摺動負荷に晒された場合であっても、表面上の塗布物の脱離が有利に抑制されている。
更に、本発明の一例の機能性発泡体は、バインダーを必要としないため、バインダーとの相互作用の影響がなく、また、共重合体を共有結合で固定しているので、洗浄等による機能性骨格の溶出も有利に抑制されている。
そして、本発明の一例の機能性発泡体の製造においては、マイルドである紫外線を発泡体の表面に照射するため、発泡体の材料自体の劣化を抑制することができる。
以下、本発明の一例の機能性発泡体の実施形態について、詳細に例示説明する。
本発明の一例の機能性発泡体には、少なくとも、基材としての発泡体と、該発泡体の表面に塗布される液に含有され得る特定の共重合体とが用いられる。
本発明の一例の機能性発泡体に用いられる発泡体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、合成樹脂の発泡体、ゴムの発泡体、などが挙げられる。合成樹脂の発泡体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の発泡体が挙げられる。また、ゴムの発泡体としては、(i)天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)等のジエン系ゴムの発泡体;(ii)エチレン−プロピレンゴム(EPM)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロヒドリンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム等の非ジエン系ゴムの発泡体;などが挙げられる。
これらの中でも、後述する共重合体との反応性を高める観点から、ポリウレタンの発泡体(ポリウレタンフォーム)又はエチレン−プロピレン−ジエンゴムの発泡体(EPDMフォーム)が好ましい。
本発明の一例の機能性発泡体には、第1単量体と、第2単量体と、任意のそれ以外の他の重合性単量体との共重合体を用いる。
第1単量体は、N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基、ベンゾフェノン骨格、カンファキノン骨格、及びアジドベンゼン骨格からなる群から選択される少なくとも1種を有する。この第1単量体を単量体単位として含む共重合体は、紫外線が照射されたときにラジカルを発生することができる。そして、連鎖移動反応により、このラジカルが隣接する発泡体分子に移動して、共重合体と発泡体とが共有結合により強固に結合される。なお、このラジカルは、発泡体との共有結合の他、共重合体間の架橋にも用いられ得る。
ここで、第1単量体としては、ラジカルを容易に発生させる観点から、上述した基及び骨格の中でも、N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基を有するものが好ましい。
また、第1単量体は、容易に且つ迅速に重合して共重合体を得る観点から、ビニル基を有することが好ましく、スチレン誘導体であることがより好ましい。
N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基を有する第1単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、o−(N,N−ジメチルジチオカルバミルメチル)スチレン、m−(N,N−ジメチルジチオカルバミルメチル)スチレン、p−(N,N−ジメチルジチオカルバミルメチル)スチレン、o−(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)スチレン、m−(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)スチレン、p−(N,N−ジエチルジチオカルバミルメチル)スチレン、などが挙げられる。
これらの中でも、ラジカルをより容易に発生させる観点から、N,N−ジエチルジチオカルバミルメチルスチレンがより好ましい。
ベンゾフェノン骨格を有する第1単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン、などが挙げられる。ここで、ベンゾフェノンは、ラジカルを容易に発生させることができる。
カンファキノン骨格を有する第1単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カンファキノン、などが挙げられる。ここで、カンファキノンは、ラジカルを容易に発生させることができる。
アジドベンゼン骨格を有する第1単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アジドベンゼン、などが挙げられる。ここで、アジドベンゼンは、ラジカルを容易に発生させることができる。
第2単量体は、第1単量体以外であって、機能性骨格を有する単量体である。ここで、機能性骨格とは、所期の性能の発現に寄与することができる骨格を意味し、発泡体に要求される性能に応じて、適宜選択することができる。なお、「所期の性能」としては、特に制限されず、発泡体の用途に応じて適宜選択することができ、例えば、親水性、撥水性、特異吸着性、難燃性、抗菌性、着色性、摺動性、吸熱性、放熱性、粘着性、導電性、熱相転移性、刺激応答性、温度応答性、発光性等が挙げられる。
なお、第2単量体は、容易に且つ迅速に重合して共重合体を得る観点から、ビニル基を有することが好ましい。
なお、本発明の一例の機能性発泡体に用いる共重合体には、第1単量体及び第2単量体以外の、他の重合性単量体を単量体として用いてもよい。他の重合性単量体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、スチレン誘導体、などが挙げられる。
本発明の一例の機能性発泡体に用いる共重合体は、常法に従って、不活性溶媒中で各単量体を共重合することにより合成することができる。ここで、不活性溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、などが挙げられる。なお、共重合体の合成後の精製は必須ではなく、得られた共重合体をそのまま発泡体の表面に塗布してもよい。
また、共重合体の合成は、第1単量体が有する特定の基及び/又は骨格が光反応によりラジカルを発生するのを抑制する観点から、熱重合により行われることが好ましい。
更に、共重合体の合成は、連鎖移動反応を抑制する観点から、重合禁止剤を使用して行われることが好ましい。ここで、重合禁止剤としては、ヒドロキノン誘導体、等が挙げられる。
本発明の一例の機能性発泡体は、発泡体の表面に、上述した共重合体含有液を塗布し、該共重合体含有液が塗布された表面に紫外線を照射して、共重合体と発泡体とを反応させることにより得られる。具体的には、本発明の一例の機能性発泡体は、例えば、共重合体を合成する合成工程、共重合体含有液を調製する液調製工程、発泡体の表面に共重合体含有液を塗布する塗布工程、共重合体含有液が塗布された発泡体の表面に紫外線を照射する照射工程、及び任意の乾燥工程を含む方法により、製造することができる。
本発明の一例の機能性発泡体に用いる共重合体は、上述した方法により合成することができる。
共重合体含有液を調製する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性溶媒を共重合体と混合し、常法に従って撹拌することにより、共重合体含有液を調製することができる。なお、共重合体の合成を不活性溶媒中で行った場合には、合成した共重合体を含む液をそのまま共重合体含有液として用いてもよい。また、共重合体自体が液体である場合には、溶媒と混合することなく共重合体自体を共重合体含有液として用いてもよい。
不活性溶媒としては、共重合体の合成に用いることが可能な任意の不活性溶媒が挙げられる。
発泡体の表面に共重合体含有液を塗布する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グラビアコート、ロールコート、スピンコート、リバースコート、バーコート、スクリーンコート、ブレードコート、エアーナイフコート、ディッピング、ディスペンシング等により、発泡体の表面に共重合体含有液を塗布することができる。
塗布工程の後、上述のように共重合体含有液が塗布された発泡体の表面に、紫外線を照射する。これにより、共重合体中の第1単量体単位におけるN,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基、ベンゾフェノン骨格、カンファキノン骨格、及びアジドベンゼン骨格からなる群から選択される少なくとも1種からラジカルを発生させて、共重合体と発泡体表面とを強固に結合することができる。
なお、紫外線の照射方法としては、特に制限されず、常法に従って行うことができる。
照射工程の後、任意に、発泡体の表面を乾燥させて溶媒を除去する。こうして、本発明の一例の機能性発泡体を得ることができる。
なお、乾燥方法としては、特に制限されず、常法に従って行うことができる。
N,N−ジエチルジチオカルバミル酸ナトリウム3水和物22.5gを100mLのメタノールへ溶解し、ここへ遮光下でp−クロロメチルスチレン12.7gを加えて室温で72時間攪拌した。次いで、水1000mLを加え、得られる沈殿物を水で洗浄した。そして、メタノールへ溶解し、硫酸マグネシウムで24時間乾燥させた後に再結晶して、第1単量体Aとしてのビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート)を得た(収率91%)。
m−ニトロスチレン5gを50mLのエタノールへ溶解し、塩化スズ6水和物25gを加えて攪拌した。氷冷却下で20mLの濃塩酸を滴下して加え、室温で12時間攪拌した。次いで、水酸化ナトリウム溶液で中和した後、溶液をクロロホルムで抽出した。クロロホルム層を硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ、濾過して溶媒を留去し、m−アミノスチレンを得た。続いて、m−アミノスチレン2gを10%硫酸20mLへ溶解し、氷冷下で1Mの亜硝酸ナトリウム30mLを加え、3時間攪拌した。ここへ、1%アジ化ナトリウム水溶液を200mL滴下し、更に5時間攪拌した。次いで、溶液をジエチルエーテルで抽出し、硫酸マグネシウムで24時間乾燥させ溶媒を留去した。得られた固形物をクロロホルムへ溶解し、ODSビーズを充填したガラスカラムで精製し,第1単量体Bとしてのm−アジド化スチレンを得た(収率15%)。
第1単量体B(m−アジド化スチレン)1.2g、第2単量体として準備したアクリル酸ポリエチレングリコールエステル(エチレングリコール単位を4個有し、末端はメチル基である)4.5g、及びアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.33gをトルエンへ溶解し、全量を20mLとし、窒素ガスで10分間バブリングした(流量2L/分)。次いで、溶液を60℃に加温し、72時間重合を行った。その後、溶液をジエチルエーテル/n−ヘキサンへ滴下して混合し,共重合体Aの沈殿物を回収した(収率40%)。なお、得られた共重合体Aは、NMRにより、第2単量体単位の第1単量体単位に対するモル比(アクリル酸ポリエチレングリコールエステル単位/m−アジド化スチレン単位)が10であることを確認した。
第1単量体A(ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート))3.1g、第2単量体として準備したn−ブチルアクリレート4.9g、AIBN0.33gをトルエンへ溶解し、全量を20mLとし、窒素ガスで10分間バブリングした(流量2L/分)。次いで、溶液を60℃に加温し、72時間重合を行った。その後、溶液をメタノールへ滴下して混合し、粘調な共重合体Bの沈殿物を回収した(収率29.5%)。なお、得られた共重合体Bは、NMRにより、第2単量体単位の第1単量体単位に対するモル比(n−ブチルアクリレート単位/ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート)単位)が16であることを確認した。
スルファチアゾール5gをピリジン150mLへ溶解し、氷冷した。スクシンイミド化メタクリル酸3.6gをピリジン100mLへ溶解し、サルファー剤溶液へ氷冷下で滴下し、24時間攪拌した。次いで、この溶液を水に混合し、得られた沈殿物を濾過した。この沈殿物をクロロホルムで洗浄後、真空乾燥し、メタノールで再結晶し、第2単量体として上記式(3)で示される化合物を得た(収率12%).
その後、得られた第2単量体1.0g、第1単量体A(ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート))1.2g,AIBN0.33gを40mLのメタノールへ溶解し、窒素ガスで10分間バブリングした(流量2L/分)。次いで、溶液を60℃に加温し、72時間重合を行い、共重合体Cを得た。
第1単量体A(ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート))4.1g、第2単量体として準備した1,1,1,3,3,3−(ヘキサフルオロイソプロピル)メタクリレート10g、AIBN0.33gをトルエンへ溶解し、全量を30mLとし、窒素ガスで10分間バブリングした(流量2L/分)。次いで、60℃に加温し、72時間重合を行い、共重合体Dを得た。
第1単量体A(ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート))1.2g、第2単量体として準備したN,N−ジメチルアクリルアミド6.5g、AIBN0.33gをトルエンへ溶解し、全量を20mLとし、窒素ガスで10分間バブリングした(流量2L/分)。次いで、60℃に加温し、72時間重合を行った。その後、溶液をジエチルエーテル/n−ヘキサンへ滴下して混合し、共重合体Eの沈殿物を回収した(収率40%)。なお、得られた共重合体Eは、NMRにより、第2単量体単位の第1単量体単位に対するモル比(N,N−ジメチルアクリルアミド単位/ビニルベンジル(N,N−ジエチルジチオカルバメート)単位)が26であることを確認した。
厚み1mm、直径16mmのPET樹脂ディスクの表面に、共重合体Bの10%トルエン溶液を、厚みが100μmとなるように塗布し、風燥させた。次いで、塗布した表面に、丸型ブラック蛍光灯(NEC社製、型番:FCL20BL、18W)を用いて光照射を行った。なお、光照射の時間は、0〜80分間の間で複数通りとした。次に、このPET樹脂ディスクを10mLのトルエン中へ1時間浸漬(洗浄)し、風乾させた。風乾後のPET樹脂ディスクの表面に対し、赤外吸収スペクトル(株式会社島津製作所、プレステージ)を測定した。そして、共重合体B由来の2960cm-1の吸収から、各PET樹脂ディスク上における共重合体Bの残存量を評価した。
その結果、光照射の時間が長いほど、2960cm-1の吸収ピークが高かった。このことから、トルエンに可溶な共重合体Bは、光照射を行うことにより、トルエン洗浄によってもPET樹脂ディスクから脱離せずに残存すること、及び、共重合体Bの残存量は、光照射の時間に依存することが分かった。
共重合体Aの10%メタノール溶液に、1cm×1cm×1cm角に裁断した発泡体としてのポリウレタンフォーム(株式会社ブリヂストン製、「QPBI」)を浸漬し、風乾させ、試料Aを作製した。また、試料Aと同等のものに対し,風乾後に更に丸型ブラック蛍光灯(NEC社製、型番:FCL20BL、18W)で60分間の光照射を行い、試料Bを作製した。両試料をそれぞれ1Lの水中へ投入したところ、いずれも、ポリウレタンフォームの孔部分に水が浸潤し、速やかに沈降した。攪拌を続けると、試料Aは、30分後に浮上を開始し水面上へ試料の体積の1/3ほどの部分が空気中に出た状態となった。一方、試料Bは、72時間後でも安定して沈降したままであった。72時間後、両試料を取り出して風乾させ,再度1Lの水中へ投入したところ、試料Aは、水を弾いて水面へ浮かんだままであったが、試料Bは、一回目の投入時とほぼ同じ挙動を示した。
以上より、試料Bの発泡体は、高い親水性が付与されていることが分かる。
共重合体Cの10%メタノール溶液に、1cm×1cm×1cm角に裁断した発泡体としてのポリウレタンフォーム(株式会社ブリヂストン製、「エバーライトSR」)を浸漬し、風乾させ、試料Aを作製した。また、試料Aと同等のものに対し,風乾後に更に丸型ブラック蛍光灯で60分間の光照射を行い、試料Bを作製した。両試料を、それぞれ、流水中で72時間処理した後、細胞培養用培地(ギブコ社製、「DMEM」)中で生活環境条件下で静置した。1週間後,試料Aからはカビの発生が確認されたが,試料Bの周辺からはカビが確認されなかった。試料Aでは、流水に曝すことで共重合体Cが溶失してしまったのに対し、試料Bでは、光照射によって発生したラジカルによって共重合体Cが表面に固定され、流水の負荷でも剥離しにくくなったものと考えられる.
以上より、試料Bの発泡体は、高い抗菌性が付与されていることが分かる。
共重合体Dの5%トルエン溶液を、5cm×5cm角に裁断した柔軟な発泡体としてのポリウレタンフォーム(株式会社ブリヂストン製、「エバーライトTT」、厚み1.0mm)へ噴霧し、風乾させ、試料Aを作製した。また、試料Aと同等のものに対し、風乾後に更に丸型ブラック蛍光灯で60分間の光照射を行い、試料Bを作製した。次いで、両試料ともに、硬さ160N、密度30kg/cm2のポリウレタンフォーム(株式会社ブリヂストン製、「エバーライトSD」)と表面を擦り合わせ、表面の汚れを除去した。そして、これらの試料を、通気性のある平面上へ静置し、蒸留水1mLを静かに垂らして室温で観察した。その結果、試料Aでは、垂らした蒸留水が染み込み、表面が濡れてしまったのに対し、試料Bでは、垂らした蒸留水が染み込むことはなく、最終的には蒸留水全量が蒸発した。
以上より、試料Bの発泡体は、高い撥水性が付与されていることが分かる。
5cm×10cm角に裁断した柔軟な発泡体としてのポリウレタンフォーム(株式会社ブリヂストン製、「エバーライトTT」、厚み1.0mm)に、共重合体Eの20%メタノール溶液を含浸させ、二つ折りに折り曲げた状態で風乾させ、試料Bを得た。試料Bの乾燥後の重量増加率は150%であった(即ち、発泡体に対して50重量%の共重合体Eが塗布されたことになる)。その後、室温において,試料Bは硬い材料となり、無負荷でも二つ折りの状態が維持されたままとなった。この二つ折りの状態のままの試料Bに対し、丸型ブラック蛍光灯で片面60分間(両面で120分間)の光照射を行った。その後、試料Bをメタノールへ浸漬すると,元の5cm×10cm角の状態に伸び、柔軟の性質が発現された。また、ヘアドライヤーでメタノールを揮発させると、試料Bは、光照射した後の二つ折りの状態へ戻った。この操作を3回繰り返しても、上記と同様に、湿潤状態では柔軟な材料で1枚シートに伸び、乾燥状態では硬く二つ折りの状態となった。一方、光照射を行わないこと以外は全て上記例と同様の操作を行い、二つ折りの状態の試料Aを作製した。この試料Aにおいては、一度アルコールへ浸潤すると、元の柔軟な状態に戻り、乾燥させても柔軟な状態のままであった。アルコールの浸漬により、共重合体Eが溶出したものと考えられる.
以上より、試料Bの発泡体は、高い形状記憶性が付与されていることが分かる。
Claims (4)
- 発泡体の表面に、N,N−ジアルキルジチオカルバミルメチル基、ベンゾフェノン骨格、カンファキノン骨格、及びアジドベンゼン骨格からなる群から選択される少なくとも1種を有する重合性の第1単量体と、該第1単量体以外であって機能性骨格を有する重合性の第2単量体との共重合体を含有する共重合体含有液を塗布し、該共重合体含有液が塗布された表面に紫外線を照射して、前記共重合体と前記発泡体とを反応させたことを特徴とする、機能性発泡体。
- 前記共重合体における、第2単量体単位の第1単量体単位に対するモル比(第2単量体単位/第1単量体単位)が、4〜20である、請求項1に記載の機能性発泡体。
- 前記紫外線の波長が350〜380nmである、請求項1又は2に記載の機能性発泡体。
- 前記発泡体が、ポリウレタンフォーム又はEPDMフォームである、請求項1〜3のいずれかに記載の機能性発泡体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015208165A JP6632862B2 (ja) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 機能性発泡体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015208165A JP6632862B2 (ja) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 機能性発泡体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017082025A JP2017082025A (ja) | 2017-05-18 |
JP6632862B2 true JP6632862B2 (ja) | 2020-01-22 |
Family
ID=58711680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015208165A Active JP6632862B2 (ja) | 2015-10-22 | 2015-10-22 | 機能性発泡体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6632862B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50115276A (ja) * | 1974-02-26 | 1975-09-09 | ||
JPH01178537A (ja) * | 1988-01-11 | 1989-07-14 | Showa Highpolymer Co Ltd | 発泡体の補強方法 |
JPH09103662A (ja) * | 1995-10-10 | 1997-04-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 撥油・撥水性フィルタ |
JP5336933B2 (ja) * | 2009-05-29 | 2013-11-06 | 株式会社ブリヂストン | 積層体 |
KR101888718B1 (ko) * | 2011-05-24 | 2018-08-14 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 유기 박막 트랜지스터 절연층 재료 |
JP6269439B2 (ja) * | 2013-11-01 | 2018-01-31 | 信越化学工業株式会社 | 酸化チタン含有コーティング組成物及び被覆物品 |
JP2016207610A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 東洋紡株式会社 | 複合高分子電解質膜およびその製造方法ならびに膜電極接合体、燃料電池 |
-
2015
- 2015-10-22 JP JP2015208165A patent/JP6632862B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017082025A (ja) | 2017-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI586691B (zh) | 嵌段共聚物 | |
JP3742647B2 (ja) | 基材の表面処理方法 | |
WO2007064003A1 (ja) | 単層膜およびこれからなる親水性材料 | |
US10465087B2 (en) | Methods of making crosslinked copolymer films from inimer-containing random copolymers | |
US7759406B2 (en) | Process for producing polysilsesquioxane graft polymer, pressure-sensitive adhesive, and pressure-sensitive adhesive sheet | |
TWI598381B (zh) | 親水性之改質丙烯酸系樹脂膜 | |
JP2013173871A (ja) | 組成物、帯電防止性コート剤及び帯電防止性積層体 | |
Xiong et al. | Phototriggered growth and detachment of polymer brushes with wavelength selectivity | |
US10822702B2 (en) | Metalization of surfaces | |
JP6257633B2 (ja) | 材料界面での化学的結合により接合した接合体及びその接合方法 | |
JP2008248181A (ja) | 親水性グラフトポリマーを有する多孔質フィルム及びその使用方法並びにその製造方法 | |
WO2018235816A1 (ja) | 光硬化性樹脂組成物、硬化被膜、硬化被膜付き基材、これらの製造方法およびウイルス不活化方法 | |
JP6632862B2 (ja) | 機能性発泡体 | |
CN106460178B (zh) | 表面的金属化 | |
JP2012206313A (ja) | 防汚性硬化塗膜を有する物品及び防汚性フィルム | |
JPH1017688A (ja) | 基材の表面処理方法 | |
Nguyen et al. | Solid-supported MADIX polymerization of vinyl acetate | |
JP5652039B2 (ja) | 機能性化粧シート | |
US9097979B2 (en) | Block copolymer-based mask structures for the growth of nanopatterned polymer brushes | |
JP2014080471A (ja) | 単層膜及びこれからなる親水性材料 | |
JP5941288B2 (ja) | ハードコートフィルムの製造方法 | |
JP2007313400A (ja) | ガス状有害物質吸着剤およびその製造方法 | |
JP2005154603A (ja) | 表面処理剤及び高分子成形体 | |
Xue et al. | Preparation and kinetic characterization of attapulgite grafted with poly (methyl methacrylate) via R-supported RAFT polymerization | |
JP5797239B2 (ja) | 立体形状物の表面改質方法及び注射器用ガスケット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180809 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190507 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191211 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6632862 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |