KR20220152570A - 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재 - Google Patents

발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재 Download PDF

Info

Publication number
KR20220152570A
KR20220152570A KR1020227035330A KR20227035330A KR20220152570A KR 20220152570 A KR20220152570 A KR 20220152570A KR 1020227035330 A KR1020227035330 A KR 1020227035330A KR 20227035330 A KR20227035330 A KR 20227035330A KR 20220152570 A KR20220152570 A KR 20220152570A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
filler
repellent
fluorine
repellent layer
Prior art date
Application number
KR1020227035330A
Other languages
English (en)
Inventor
료지 가토
고스케 기노시타
유 오기하라
Original Assignee
도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도판 인사츠 가부시키가이샤 filed Critical 도판 인사츠 가부시키가이샤
Publication of KR20220152570A publication Critical patent/KR20220152570A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1687—Use of special additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/66—Additives characterised by particle size
    • C09D7/69—Particle size larger than 1000 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/042—Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/054—Forming anti-misting or drip-proofing coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08L33/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C09D133/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1693—Antifouling paints; Underwater paints as part of a multilayer system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2565/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D2565/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D2565/381—Details of packaging materials of special type or form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D65/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D65/42—Applications of coated or impregnated materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/14—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C08J2433/16—Homopolymers or copolymers of esters containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

발액성을 부여해야 할 표면과, 상기 표면 상에 형성된 발액층을 구비하는 발액성 구조체로서, 상기 발액층이, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 그 바인더 수지 중에 분산된 필러를 함유하고, 상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고, 상기 발액층의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인, 발액성 구조체.

Description

발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재
본 개시는, 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액, 및 포장재에 관한 것이다.
발수성을 갖는 구조체에 대해 여러 가지 양태가 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 열가소성 수지와, 소수성 입자를 포함하는, 단층의 발수성 히트 시일막이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2017-155183호
특허문헌 1 에 기재된 발명에 있어서는, 물방울 등과의 접촉각에 의해 발수성이 평가되고 있다. 그러나, 동 문헌에 기재된 발명에 있어서는, 물에 대한 발액성이 장기에 걸쳐 유지될지 불분명하다.
본 개시는, 물에 대해, 장기에 걸쳐 우수한 발액성을 갖는 발액성 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 개시는, 상기 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액, 및 물품과 접하는 측에 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 관련된 발액성 구조체는, 발액성을 부여해야 할 표면 (이하, 경우에 따라 「피처리면」 이라고 한다.) 과, 상기 표면 상에 형성된 발액층을 구비하는 발액성 구조체로서, 상기 발액층이, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 그 바인더 수지 중에 분산된 필러를 함유한다. 상기 발액층에 있어서, 상기 필러는, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고, 상기 발액층의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 는 1.5 ∼ 4.0 이다.
상기 발액성 구조체가 구비하는 발액층은, 물 및 오일에 대한 우수한 발액성을 가짐과 함께, 특히 물에 대해, 장기에 걸쳐 발액성을 유지할 수 있다. 상기 효과가 얻어지는 이유에 대해, 본 발명자들은 이하와 같이 생각하고 있다. 즉, 물과 같이 표면 장력이 높은 액체에 대해 발액성을 발현하기 위해서는, 제 1 필러에 의한 미세한 요철을 강고하게 형성할 필요가 있다. 미세한 요철의 형상이나 강도는, 제 1 필러의 BET 비표면적과 불소 함유 수지의 양의 비 (M/F) 에 의해 결정되고, M/F 가 상기 범위 내인 경우, 강고하고 미세한 요철을 효율적으로 형성할 수 있고, 우수한 발액성 뿐만 아니라, 장기간에 걸쳐 발액성을 유지할 수 있다.
상기 발액성 구조체에 있어서, 상기 제 1 필러가, 복수의 일차 입자가 염주상으로 연결된 구조를 가져도 된다. 염주상 필러가 갖는 염주상 구조는, 그 입체적인 구조에 의해 발액층에 유연성을 부여하기 쉽고, 보다 장기에 걸쳐 발액성을 유지할 수 있다.
상기 발액성 구조체에 있어서, 상기 불소 함유 수지는 불소-아크릴 공중합체를 포함하고 있어도 된다. 불소-아크릴 공중합체를 포함함으로써, 보다 장기에 걸쳐 발액성을 유지할 수 있다.
상기 발액성 구조체에 있어서, 상기 필러는, 인편상 필러를 포함해도 된다. 발액층에 인편상 필러를 포함시킴으로써, 그 표면에 요철이 보다 효율적으로 형성되고, 물에 대해 보다 장기에 걸쳐 발액성을 유지하기 쉬워진다.
상기 발액성 구조체는, 표면과 발액층 사이에 하지층을 추가로 구비하고 있어도 되고, 하지층은, 바인더 수지 및 평균 일차 입자경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 제 3 필러를 포함하고 있어도 된다. 이로써, 발액성 구조체에 조대 (粗大) 한 요철을 형성할 수 있다. 조대한 요철은, 발액층과 내용물을 점접촉으로 하기 쉽게 하기 때문에, 발액성의 저하를 보다 억제할 수 있다.
상기 발액성 구조체에 있어서, 내용물을 점접촉으로 유지하는 효과가 얻어지기 쉽게, 그 표면 조도 Sa 는 1.5 ∼ 15.0 ㎛ 여도 된다.
본 개시는, 물품과 접하는 측에, 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재를 제공한다. 상기 서술한 바와 같이, 발액성 구조체가 구비하는 발액층은, 물에 대해, 장기에 걸쳐 우수한 발액성을 갖는다. 따라서, 이 포장재는, 수분을 포함하는 물품에 적용할 수 있다.
본 개시는, 발액성 구조체의 제조 방법을 제공한다. 상기 발액성 구조체는, 이하와 같이, 발액층을 형성하는 공정을 거쳐 제조된다. 즉, 상기 발액성 구조체의 제조 방법은, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 필러를 포함하는 도액을 준비하는 공정과, 발액성을 부여해야 할 표면 상에, 상기 도액의 도막을 형성하는 공정과, 상기 도막을 건조 및 경화시킴으로써 발액층을 형성하는 공정을 구비한다. 상기 제조 방법에 사용되는 상기 도액에 있어서, 상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고, 상기 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 이다. 상기 방법에 의해, 상기 서술한 효과를 발휘하는 본 개시의 발액성 구조체를 제조할 수 있다.
본 개시는, 상기 발액성 구조체의 제조 방법에 있어서 사용되는, 발액층 형성용 도액을 제공한다. 즉, 발액층 형성용 도액은, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 필러를 포함하고, 상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고, 상기 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인 도액이다. 상기 도액을 사용함으로써, 상기 서술한 효과를 발휘하는 본 개시의 발액성 구조체를 제조할 수 있다.
본 개시에 의하면, 물에 대해, 장기에 걸쳐 우수한 발액성을 갖는 발액성 구조체가 제공된다. 또, 본 개시에 의하면, 상기 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액, 및 물품과 접하는 측에 상기 발액성 구조체를 갖는 포장재가 제공된다.
도 1 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 개시의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 갖는 요소에는, 동일 부호를 사용하는 것으로 하고, 중복되는 설명은 생략한다.
<발액성 구조체>
도 1 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 발액성 구조체 (10A) 는, 피처리면 (1a) (발액성을 부여해야 할 표면) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 발액층 (3A) 을 구비한다.
(기재)
기재 (1) 는, 발액성을 부여해야 할 표면을 갖고 또한 지지체가 되는 것이면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 필름상 (두께 : 10 ∼ 200 ㎛ 정도) 이어도 되고, 플레이트상 (두께 : 1 ∼ 10 ㎜ 정도) 이어도 된다. 필름상의 기재로는, 예를 들어, 종이, 수지 필름, 금속박 등을 들 수 있다. 이들 재료로 이루어지는 필름 포장재의 내면을 피처리면 (1a) 으로 하고, 이것에 발액층 (3A) 을 형성함으로써, 내용물이 잘 부착되지 않는 포장 봉지를 얻을 수 있다. 플레이트상의 기재로는, 예를 들어, 종이, 수지, 금속, 유리 등을 들 수 있다. 이들 재료를 성형하여 이루어지는 용기의 내면을 피처리면 (1a) 으로 하고, 이것에 발액층 (3A) 을 형성함으로써, 내용물이 잘 부착되지 않는 용기를 얻을 수 있다.
종이로는, 상질지, 특수 상질지, 코트지, 아트지, 캐스트 코트지, 모조지, 크라프트지 등을 들 수 있다. 수지로는, 폴리올레핀, 산 변성 폴리올레핀, 폴리에스테르 (예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET)), 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드 (PA), 폴리염화비닐 (PVC), 셀룰로오스아세테이트, 셀로판 수지 등을 들 수 있다. 금속으로는, 예를 들어 알루미늄, 니켈 등을 들 수 있다.
기재 (1) 가 필름상인 경우, 기재 (1) 는 발액층 (3A) 과 열융착성을 갖는 것이 바람직하다. 또, 후술하는 바와 같이 기재 (1) 와 발액층 (3A) 사이에 하지층이 개재되는 경우에는, 기재 (1) 는 하지층과 열융착성을 갖는 것이 바람직하다. 기재 (1) 의 융점은 170 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 히트 시일에 의해 포장 봉지를 형성할 때, 기재 (1) 와 발액층 (3A) 의 밀착성이 보다 강고하게 되기 때문에, 히트 시일성이 보다 향상된다. 이와 같은 관점에서, 기재 (1) 의 융점은 150 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 기재 (1) 의 융점은 시차 주사 열량 분석에 의해 측정하는 것이 가능하다.
(발액층)
발액층 (3A) 은 발액성을 갖는 층이고, 제 1 필러 (5f) 및 바인더 수지 (5b) 를 갖는다. 발액층 (3A) 은 기재 (1) 의 표면의 일부 또는 전부를 덮도록 형성되어 있다. 발액성이란, 발수성 및 발유성의 양 특성을 포함하는 개념이고, 구체적으로는, 액체상, 반고체상, 혹은 겔상의 수성 또는 유성 재료에 대해 발액하는 특성이다. 수성 또는 유성 재료로는, 물, 오일 (샐러드유 등), 요구르트, 카레, 생크림, 젤리, 푸딩, 시럽, 죽, 스프 등의 식품, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸, 린스 등의 세제, 핸드 크림, 유액 등의 화장품, 의약품, 화학품 등을 들 수 있다. 이들이 직접 접하도록, 발액성 구조체 (10A) 에 있어서, 발액층 (3A) 이 최내층 또는 최외층을 이루고 있다. 본 실시형태에 관련된 발액층은, 상기 중에서도 특히 물에 대해 장기에 걸쳐 발액성 (발액 내구성) 을 유지할 수 있다.
발액층 (3A) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 필러 (5f) 를 함유한다. 제 1 필러 (5f) 는, 예를 들어, 구상이고, 그 평균 일차 입자경은, 3 ∼ 1000 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 100 ㎚ 또는 5 ∼ 20 ㎚ 여도 된다. 제 1 필러 (5f) 의 평균 일차 입자경이 3 ㎚ 이상임으로써, 제 1 필러가 불소 함유 수지에 매립되지 않고, 미세한 요철을 형성하기 쉬운 경향이 있고, 1000 ㎚ 이하임으로써, 불소 함유 수지와 제 1 필러로 치밀한 요철을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 제 1 필러의 평균 일차 입자경은, SEM 또는 TEM 의 시야 내에 있어서의 임의의 합계 10 개의 제 1 필러에 대해 장경과 단경의 길이를 측정하고, 그 합을 2 로 나눔으로써 얻어지는 값의 평균치를 의미한다.
제 1 필러 (5f) 를 구성하는 재료로는, 실리카, 산화티탄, 산화알루미늄, 운모, 탤크, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화아연, 스멕타이트, 제올라이트, 아크릴 수지 등을 들 수 있다.
제 1 필러 (5f) 는, 복수의 일차 입자가 염주상으로 연결된 구조를 갖는 염주상 필러여도 된다. 염주상 필러가 갖는 염주상 구조는, 구상의 입자가 염주상으로 연결된 구조에 더하여, 구상의 입자가 사슬형으로 연결된 구조를 분기 구조로서 가지고 있어도 된다. 염주상 구조는, 그 입체적인 구조에 의해 발액층에 유연성을 부여하기 쉽다. 염주상 필러를 사용함으로써, 발액층은, 물 뿐만 아니라 물을 포함하는 액상물 등에 대해서도, 장기에 걸쳐 발액성을 유지하기 쉬워진다. 염주상 필러는, 펄 네크리스형 필러라고 할 수도 있다.
염주상 필러의 평균 입자경 (평균 이차 입자경) 은, 50 ∼ 1000 ㎚ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 400 ㎚ 또는 100 ∼ 200 ㎚ 여도 된다. 염주상 필러의 평균 입자경이 50 ㎚ 이상임으로써 염주상 필러가 갖는 유연성을 발액층에 부여하기 쉬운 경향이 있고, 1000 ㎚ 이하임으로써 염주상 필러가 미세한 요철을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 염주상 필러의 평균 입자경은, TEM 의 시야 내에 있어서의 임의의 합계 10 개의 염주상 필러에 대해 장경과 단경의 길이를 측정하고, 그 합을 2 로 나눔으로써 얻어지는 값의 평균치를 의미한다.
제 1 필러 (5f) 의 BET 비표면적 M 은 100 ∼ 400 ㎡/g 이다. BET 비표면적 M 이 100 ㎡/g 이상임으로써, 발액성을 얻는 데에 충분한 미세한 요철을 형성할 수 있고, 또 400 ㎡/g 이하임으로써, 제 1 필러가 불소 함유 수지에 매립되지 않고, 미세한 요철을 형성할 수 있다. 이 관점에서, 제 1 필러 (5f) 의 BET 비표면적 M 은 130 ∼ 300 ㎡/g 인 것이 바람직하고, 200 ∼ 300 ㎡/g 인 것이 보다 바람직하다. 필러의 BET 비표면적은, BET 법에 의해 측정된다.
발액층 (3A) 에 있어서의 제 1 필러 (5f) 의 함유량은, 발액층의 전체량을 기준으로 하여 예를 들어, 20 ∼ 80 질량％ 여도 되고, 30 ∼ 75 질량％, 또는, 30 ∼ 50 질량％ 여도 된다. 제 1 필러 (5f) 의 함유량이 상기 범위 내이면, 제 1 필러 (5f) 의 탈락을 억제하기 쉬워짐과 함께, 충분한 요철을 발액층 (3A) 에 부여할 수 있기 때문에, 제 1 필러 (5f) 에서 기인하는 우수한 발액성이 얻어지기 쉽다.
제 1 필러 (5f) 로는 시판품을 사용할 수 있다. 실리카 필러의 시판품으로서 예를 들어, 닛폰 아에로질 제조의 아에로질 (AEROSIL 130, 200, 300, 380 등), 주식회사 토쿠야마 제조의 레오로실 (QS-10, 20, 40), 신에츠 실리콘 제조의 실리카 구상 미립자 QSG, 닛산 화학 주식회사 제조의 스노우텍스 시리즈 (스노우텍스 ST-30 등) 등을 들 수 있다. 산화알루미늄 필러의 시판품으로서 예를 들어, 에보닉 데구사사 제조의 AEROXIDE Alu 를 들 수 있다. 또, 염주상 필러의 시판품으로서 예를 들어, 아사히 카세이 바커 실리콘 주식회사 제조의 HDK 시리즈 (HDK V15, N20, T30, T40 등), 닛산 화학 주식회사 제조의 스노우텍스 시리즈 (스노우텍스 PS-S-PO 등) 를 들 수 있다.
도 2 는, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 발액성 구조체 (10B) 는, 피처리면 (1a) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 발액층 (3B) 을 구비한다. 발액층 (3B) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 필러 (5f) 및 바인더 수지 (5b) 에 더하여, 추가로 제 2 필러 (6f) 를 포함해도 된다. 제 2 필러 (6f) 는 인편상 (판상) 이고, 인편상 (판상) 필러라고 할 수 있다. 필러가 제 2 필러 (6f) 를 포함하는 경우, 발액층 (3B) 은 제 1 필러 (5f) 및 제 2 필러 (6f) 의 응집체 (F) 를 포함하고 있어도 된다. 제 1 필러 (5f), 제 2 필러 (6f) 및 응집체 (F) 에 의해, 발액층 (3B) 의 표면에 요철이 형성된다. 응집체 (F) 는, 제 1 필러 (5f) 및 제 2 필러 (6f) 와, 이것을 덮고 있는 바인더 수지 (5b) 에 의해 구성되어 있다. 이와 같은 구성을 갖는 발액층 (3B) 은, 그 표면에 요철이 보다 효율적으로 형성되고, 물에 대해 장기에 걸쳐 발액성 (발수성) 을 유지하기 쉬워진다. 또, 발액층 (3B) 은, 물 뿐만 아니라 물을 포함하는 액상물 등에 대해서도, 장기에 걸쳐 발액성을 유지하기 쉬워진다. 발액층 (3B) 에 의해, 물에 더하여 알코올을 포함하는 화장수와 같은 물품에 대한 발액성을, 보다 장기에 걸쳐 유지하기 쉬워진다.
제 2 필러 (6f) 는, 그 일차 입자, 이차 응집체 또는 삼차 응집체의 상태로 존재할 수 있다. 이차 응집체는, 제 2 필러 (6f) 의 일차 입자가 평행적으로 배향하여 복수장 중첩됨으로써 형성되는 것이다. 제 2 필러 (6f) 의 삼차 응집체는, 일차 입자나 이차 응집체가 불규칙하게 중첩됨으로써, 각 방향으로 결정 성장한 것이다.
제 2 필러 (6f) 의 평균 입자경은, 0.1 ∼ 6 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 4 ㎛ 또는 4 ∼ 6 ㎛ 여도 된다. 제 2 필러 (6f) 의 평균 입자경이 0.1 ㎛ 이상임으로써 응집체 (F) 가 형성되기 쉽고, 한편, 6 ㎛ 이하임으로써, 제 2 필러 (6f) 의 복잡하고 또한 미세한 형상에서 유래하는 발액성이 충분히 발현된다. 제 2 필러의 평균 입자경은, SEM 의 시야 내에 있어서의 임의의 합계 10 개의 제 2 필러에 대해 장경과 단경의 길이를 측정하고, 그 합을 2 로 나눔으로써 얻어지는 값의 평균치를 의미한다.
제 2 필러 (6f) 를 구성하는 재료로는, 실리카, 운모, 산화알루미늄, 탤크, 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화아연, 스멕타이트, 제올라이트 등을 들 수 있다. 인편상 실리카의 시판품으로서 예를 들어, AGC 에스아이테크 주식회사 제조의 선러블리를 들 수 있다. 인편상 운모의 시판품으로서 예를 들어, 주식회사 레프코 제조의 레프코 마이카를 들 수 있다. 인편상 산화알루미늄의 시판품으로서 예를 들어, 카와이 석회 공업 주식회사 제조의 세라슈르를 들 수 있다. 또한, 제 2 필러 (6f) 는, 소수 처리나 발액성 처리가 실시되어 있지 않은 것이어도 된다.
발액층 (3B) 에 있어서의 제 2 필러 (6f) 의 함유량은, 제 1 필러 (5f) 의 질량 100 질량부에 대하여, 예를 들어, 5 ∼ 100 질량부여도 되고, 5 ∼ 75 질량부, 또는 5 ∼ 50 질량부여도 된다. 제 2 필러 (6f) 의 함유량이 상기 범위 내이면, 제 2 필러 (6f) 의 일차 입자가 과도하게 적층 (응집) 하는 것에서 기인하여 과도하게 큰 응집체가 형성되는 것을 억제하기 쉬워짐과 함께, 제 1 필러 (5f) 및 제 2 필러 (6f) 에서 기인하는 우수한 발액성이 얻어지기 쉽다.
복수의 응집체 (F) 는, 발액층 (3B) 에 있어서 서로 이간되어 배치되어 있어도 된다. 요컨대, 복수의 응집체 (F) 가 섬상으로 배치되어 있어도 된다. 혹은, 다수의 응집체 (F) 가 연속적으로 형성되어 있고, 발액층 (3B) 에 있어서 응집체 (F) 로 이루어지는 다공질인 층이 형성되어 있어도 된다. 또, 응집체 (F) 는 제 2 필러 (6f) 의 복잡하고 또한 미세한 형상에서 유래하는 복잡한 형상을 가지고 있다. 즉, 응집체 (F) 는, 복수의 제 2 필러 (6f) 의 일차 입자 (예를 들어 평균 일차 입자경 0.1 ∼ 6 ㎛ 의 입자) 가 랜덤하게 나열된 상태로 응집되어 있음으로써, 주름상의 표면과, 주름에 의해 형성되는 공극부를 갖는다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 하나의 응집체 (F) 의 사이즈 ((장경 + 단경)/2) 가 4 ㎛ 이상이면, 발액층의 발액성 향상에 응집체 (F) 가 크게 기여한다.
바인더 수지 (5b) 는, 적어도 불소 함유 수지를 포함한다. 바인더 수지 (5b) 는 추가로, 열가소성 수지 및 가교제의 일방 또는 양방을 포함해도 된다. 바인더 수지 (5b) 가 가교제를 포함하는 경우, 발액층 (3B) 에 있어서 바인더 수지 (5b) 는, 가교제를 통하여 불소 함유 수지나 열가소성 수지가 가교된 가교 구조를 가지고 있어도 된다.
불소 함유 수지로는 특별히 제한되지 않고, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로알케닐, 퍼플루오로폴리에테르 등의 구조를 갖는 수지를 적절히 사용할 수 있다. 불소 함유 수지는, 발액층 (3B) 의 발액성을 보다 향상시키는 관점에서, 불소-아크릴 공중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 불소-아크릴 공중합체란, 함불소 단량체와 아크릴 단량체로 이루어지는 공중합체이다. 불소-아크릴 공중합체는, 블록 공중합체여도 되고 랜덤 공중합체여도 된다. 불소-아크릴 공중합체를 사용함으로써, 발액층 (3B) 의 내후성, 내수성, 내약품성 및 조막성 (造膜性) 에 대해서도 향상시킬 수 있다.
불소 함유 수지 중의 불소 함유량은, 예를 들어 30 ∼ 60 질량％ 이고, 40 ∼ 50 질량％ 여도 된다. 불소 함유량은, 불소 함유 수지를 구성하는 원자의 총질량에 대한 불소 원자의 질량의 비율을 의미한다.
불소 함유 수지로는, 시판되는 불소계 도료를 사용할 수 있다. 시판되는 불소계 도료로서 예를 들어, 아사히 글라스 주식회사 제조의 아사히 가드, AGC 세이미 케미컬 주식회사 제조의 에스에프코트, 주식회사 네오스 제조의 프터젠트, 솔베이사 제조의 플루오로링크, 다이킨 공업 주식회사 제조의 유니다인, 다이이치 공업 제약 주식회사 제조의 H-3539 시리즈, 니치유 주식회사 제조의 모디퍼 F 시리즈 등을 들 수 있다.
불소 함유 수지를 사용함으로써, 물 뿐만 아니라, 오일 또는 이것을 포함하는 액상물이나, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물 (예를 들어, 유액, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸 및 린스) 에 대한 발액성을 향상시킬 수 있다. 이 관점에서, 불소 함유 수지는, 피롤리돈 또는 그 유도체 (피롤리돈류) 에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 것이어도 된다. 여기서, 피롤리돈류로는, 예를 들어, N-비닐-2-피롤리돈, N-비닐-3-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-5-메틸-2-피롤리돈, N-비닐-3,3-디메틸-2-피롤리돈 등을 들 수 있다. 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 불소 함유 수지로는, 예를 들어, 아사히 글라스 주식회사 제조의 아사히가드 AG-E060, AG-E070, AG-E082, AG-E090, 다이킨 공업 주식회사 제조의 유니다인 TG-8111 을 들 수 있다.
열가소성 수지로는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌-α 올레핀 공중합체, 호모, 블록, 혹은 랜덤 폴리프로필렌, 프로필렌-α 올레핀 공중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 예를 들어, 에틸렌-α 올레핀 공중합체이면, 프로필렌과 α-올레핀의 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 등이라고 할 수 있다. α 올레핀 성분으로는, 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-헵텐, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등을 예시할 수 있다.
열가소성 수지의 융점은, 예를 들어, 50 ∼ 135 ℃ 이다. 융점이 135 ℃ 이하임으로써, 불소 함유 수지를 발액층의 표면에 블리드 아웃시키기 쉽다. 불소 함유 수지가 표면에 블리드 아웃됨으로써, 표면 자유 에너지를 저하시킬 수 있고, 이로써, 발액층의 표면에 우수한 발액성을 발현시킬 수 있다. 또한, 불소 함유 수지의 블리드 아웃 촉진에는 고온에서 건조시키는 방법이 있지만, 열가소성 수지의 융점이 지나치게 높은 경우에는 상응하는 고온이 필요해지기 때문에, 기재 (1) 에 변형 등의 지장이 생길 우려가 있다. 한편, 융점이 50 ℃ 이상임으로써, 어느 정도의 결정성이 확보되기 때문에 연화에 의한 블로킹의 발생이 억제된다. 이와 같은 관점에서, 열가소성 수지의 융점은 60 ∼ 120 ℃ 인 것이 보다 바람직하다.
열가소성 수지는, 소정의 산으로 변성된 변성 폴리올레핀이어도 된다. 변성 폴리올레핀은, 예를 들어 불포화 카르복실산, 불포화 카르복실산의 산 무수물, 불포화 카르복실산의 에스테르 등으로부터 유도되는 불포화 카르복실산 유도체 성분이고, 폴리올레핀을 그래프트 변성함으로써 얻어진다. 또, 폴리올레핀으로서, 수산기 변성 폴리올레핀이나 아크릴 변성 폴리올레핀 등의 변성 폴리올레핀을 사용할 수도 있다. 변성 폴리올레핀 수지로는, 예를 들어 닛폰 제지 주식회사 제조의 아우로렌, 스미토모 정화 주식회사 제조의 자익센, 미츠이 화학 주식회사 제조의 유니스톨, 유니티카 주식회사 제조의 애로베이스 등을 들 수 있다.
상기 변성 폴리올레핀은 관능기가 도입되어 있기 때문에, 가교제와 반응하여 가교 구조를 형성하기 쉽다는 관점에서도 바람직하다. 상기 관능기로는, 카르복실기, 수산기, (메트)아크릴로일기, 아미노기 등을 들 수 있다. 이들 관능기를 갖는 변성 폴리올레핀을 후술하는 가교제와 함께 사용함으로써, 발액층 (3B) 에는 열가소성 수지, 불소 함유 수지 및 가교제로 이루어지는 가교 구조가 형성되고, 보다 우수한 내구성을 발액층 (3B) 에 부여할 수 있다.
가교제는, 불소 함유 수지와 반응하는 관능기를 갖는 것임이 바람직하다. 이와 같은 가교제로는, 예를 들어, 아지리딘기, 이소시아네이트기, 카르보디이미드기, 아미노기 등의 관능기를 갖는 가교제를 사용할 수 있다. 시판되는 가교제로는, 예를 들어, 주식회사 닛폰 촉매 제조의 케미타이트, 미츠이 화학 주식회사 제조의 타케네이트, 닛신보 케미컬 주식회사 제조의 카르보디라이트, 메이세이 화학 공업 주식회사 제조의 메이카네이트, 사이텍 인더스트리즈사 제조의 사이멜 (Cymel) 을 들 수 있다.
또한, 불소 함유 수지는, 물에 분산시킨 수분산체로서 사용되는 것이 일반적이다. 그 때문에 불소 함유 수지의 상당수는, 물과의 친화성을 높이기 위해서 수산기나 아미노기 등의 친수성기를 갖는다. 불소 함유 수지와 반응하는 관능기를 갖는 가교제를 사용함으로써, 불소 함유 수지가 갖는 이들 관능기는, 가교제가 갖는 관능기와 반응하여, 발액층에 가교 구조가 형성되게 된다. 또, 불소 함유 수지가 갖는 이들 관능기는, 가교제와 반응함으로써 감소하기 때문에, 발액층에 잔존하는 관능기가 저감된다. 그 때문에, 발액층이 액상물과 장기간 접촉했을 경우에도 발액성의 저하를 억제할 수 있고, 우수한 발액성을 장기간 유지할 수 있다. 또한, 불소 함유 수지를 물 이외의 용제에 분산시킨 분산체로서 사용하는 경우, 불소 함유 수지는 사용되는 용제와의 친화성을 높이기 위한 구조 (예를 들어, 탄화수소 사슬 등) 를 가지고 있어도 된다.
상기와 같이, 제 1 필러 (5f) 의 BET 비표면적 M 을 100 ∼ 400 ㎡/g 으로 했을 때, 발액층에 있어서, 발액층의 전체량을 기준으로 하는 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 제 1 필러 (5f) 의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 는, 1.5 ∼ 4.0 이다. 물에 대해 장기에 걸쳐 발액성을 유지하는 발액층을 형성하기 위해서는, 제 1 필러의 양 및 불소 함유 수지의 양 각각에 주목하는 것만으로는 불충분하고, 제 1 필러의 BET 비표면적에 따른 불소 함유 수지량의 조정이 중요한 것을 발명자들은 알아내었다. M/F 의 값이 상기 범위에 있음으로써, 물에 대해 장기에 걸쳐 발액성 (발수성) 을 유지할 수 있다. 이 관점에서, M/F 는 2.0 ∼ 4.0 인 것이 바람직하고, 3.0 ∼ 4.0 인 것이 보다 바람직하다.
바인더 수지 (5b) 에 있어서의 불소 함유 수지의 함유량 (바인더 수지 (5b) 의 질량 기준) 은, 예를 들어, 5 질량％ 이상이고, 15 질량％ 이상 또는 50 질량％ 이상이어도 된다. 바인더 수지 (5b) 에 있어서의 불소 함유 수지의 함유량은 100 질량％ 여도 되지만, 바인더 수지 (5b) 가 열가소성 수지나 가교제를 포함하는 경우, 불소 함유 수지의 함유량은 99 질량％ 이하여도 되고, 75 질량％ 이하여도 된다. 바인더 수지 (5b) 에 있어서의 불소 함유 수지의 함유량이 5 질량％ 이상이면, 발액층이 우수한 발액성을 발현하기 쉽고, 한편, 99 질량％ 이하이면, 열가소성 수지나 가교제의 함유량을 충분히 확보할 수 있고, 발액층으로부터 필러가 탈락되는 것을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 발액층의 내구성을 충분히 높일 수 있다.
바인더 수지 (5b) 에 있어서의 열가소성 수지의 함유량 (바인더 수지 (5b) 의 질량 기준) 은, 예를 들어, 5 ∼ 90 질량％ 이고, 10 ∼ 50 질량％ 또는 20 ∼ 30 질량％ 여도 된다. 바인더 수지 (5b) 에 있어서의 열가소성 수지의 함유량이 5 질량％ 이상이면, 발액층으로부터 필러가 탈락되는 것을 충분히 억제할 수 있고, 한편, 90 질량％ 이하이면, 불소 함유 수지나 가교제의 함유량을 충분히 확보할 수 있고, 발액층이 우수한 발액성 및 내구성을 발현하기 쉽다.
바인더 수지 (5b) 에 포함되는 가교제의 질량 WC 와, 바인더 수지 (5b) 에 포함되는 불소 함유 수지의 질량 WJ 의 비 WC/WJ 는, 예를 들어, 0.01 ∼ 0.5 이고, 0.05 ∼ 0.3 또는 0.1 ∼ 0.2 여도 된다. 상기 비 WC/WJ 가 0.01 이상이면, 발액층으로부터 필러가 탈락되는 것을 충분히 억제할 수 있음과 함께, 발액층의 내구성을 충분히 높일 수 있다. 한편, 상기 비 WC/WJ 가 0.5 이하이면, 불소 함유 수지의 함유량을 충분히 확보할 수 있고, 불소 함유 수지를 발액층의 표면에 충분히 블리드 아웃시킬 수 있기 때문에, 양호한 발액성을 발현시킬 수 있다.
발액층에 포함되는 바인더 수지 (5b) 의 질량 WB 와 필러의 질량 WS 의 비 WB/WS 는, 0.1 ∼ 5 여도 되고, 0.2 ∼ 2 또는 0.3 ∼ 1 이어도 된다. 여기서, 바인더 수지 (5b) 의 질량 WB 는, 불소 함유 수지의 질량 WJ, 그리고 경우에 따라 포함되는 열가소성 수지의 질량 WP, 및 가교제의 질량 WC 의 합계의 질량에 상당한다. 상기 비 WB/WS 가 상기 범위 내임으로써, 필러의 전체가 바인더 수지 (5b) 로 충분히 덮여 있으면서도, 발액층의 표면에 필러에 의한 요철 구조가 형성되기 쉽다. 이로써, 필러가 발액층으로부터 탈락되는 것이 억제됨과 함께, 필러에서 기인하는 발액성 및 바인더 수지 (5b) 에 포함되는 불소 함유 수지에 의한 발액성의 양방을 향수할 수 있다. 또한, 발액층 (3B) 을 연소시켜도 필러의 질량 WS 는 실질적으로 변화하지 않기 때문에, 상기 비 WB/WS 의 값은, 발액층의 연소에 의한 질량의 변화를 측정하고, 그 측정치로부터 산출할 수 있다.
발액층의 단위 면적당 질량은, 예를 들어, 0.3 ∼ 10.0 g/㎡ 이고, 1.0 ∼ 3.0 g/㎡ 또는 1.5 ∼ 2.5 g/㎡ 여도 된다. 발액층의 단위 면적당 질량이 0.3 g/㎡ 이상임으로써, 불소 함유 수지에 의한 우수한 발액성을 달성할 수 있다. 한편, 발액층의 단위 면적당 질량이 10.0 g/㎡ 이하임으로써, 요철 구조와 불소 함유 수지에 의한 발액 효과를 효율적으로 얻을 수 있다.
발액층은, 발액 기능을 저해하지 않을 정도의 범위에서, 필요에 따라 그 밖의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 첨가제로는, 예를 들어, 난연제, 슬립제, 안티 블로킹제, 산화 방지제, 광 안정제, 점착 부여제 등을 들 수 있다.
발액층은, 계면 활성제 등을 포함하고 또한 점성이 높은 액상물에 대한 발액성을 보다 향상시키는 관점에서, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 포함하지 않는 것이어도 된다. 즉, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위는, 불소 함유 수지에 포함되지 않을 뿐만 아니라, 그 이외의 발액층을 구성하는 성분의 어느 것에도 포함되지 않아도 된다. 발액층에 있어서의 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위의 유무는, 적외 분광법이나 핵자기 공명 분광법, 열분해 GC-MS 등에 의해 판단할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서는, 기재 (1) 의 피처리면 (1a) 상에 발액층이 직접 접하여 형성되어 있는 경우를 예시했지만, 기재 (1) 의 피처리면 (1a) 상에 하지층이 형성되어 있고, 당해 하지층 상에 발액층이 형성되어 있어도 된다. 하지층은 기재 (1) 와 발액층 사이에 배치되는 층이고, 기재 (1) 의 표면 (피처리면 (1a)) 의 일부 또는 전부를 덮도록 형성할 수 있다. 하지층을 기재 (1) 와 발액층 사이에 개재시킴으로써, 기재 (1) 와 발액층의 밀착성을 높일 수 있다. 또, 하지층을 형성함으로써, 발액성 구조체의 발액성을 보다 향상시킬 수 있다.
도 3 은, 본 개시에 관련된 발액성 구조체의 다른 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 발액성 구조체 (10C) 는, 피처리면 (1a) 을 갖는 기재 (1) 와, 피처리면 (1a) 상에 형성된 하지층 (2) 과, 하지층 (2) 상에 발액층 (3C) 을 구비한다. 하지층은, 바인더 수지 (7b) 및 제 3 필러 (7f) 를 포함한다. 발액층 (3C) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같은, 제 1 필러 (5f) 및 바인더 수지 (5b) 를 포함하는 것이어도 되고, 도 2 에 나타내는 바와 같은, 제 1 필러 (5f) 및 바인더 수지 (5b) 에 더하여, 추가로 제 2 필러 (6f) 를 포함하는 것이어도 된다. 도 3 에서는 일례로서, 전자의 양태를 나타내고 있다. 발액층 (3C) 하부에 하지층 (2) 을 구비함으로써, 그 표면에 요철이 보다 효율적으로 형성되고, 장기에 걸쳐 발액성을 유지하기 쉬워진다. 발액층 (3C) 에 의해, 물에 더하여 알코올을 포함하는 화장수와 같은 물품에 대한 발액성을, 보다 장기에 걸쳐 유지하기 쉬워진다.
(하지층)
하지층은 바인더 수지를 포함한다. 하지층은, 발액층에 사용되는 열가소성 수지와 동일한 수지로 형성할 수 있다. 열가소성 수지의 구체적 양태는 상기 서술한 바와 같다. 하지층은, 열경화성 수지로 형성되어도 된다. 열경화성 수지로는, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지를 사용함으로써, 기재 및 발액층과의 보다 강고한 밀착성을 얻기 쉽다. 우레탄 수지로는, DIC 주식회사 제조의 버녹, 미츠이 화학 주식회사 제조의 타케락 및 타케네이트 등을 들 수 있고, 에폭시 수지로는, DIC 주식회사 제조의 EPICLON 등을 들 수 있다.
하지층에는, 평균 일차 입자경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 제 3 필러가 포함되어 있어도 된다. 제 3 필러의 재질로는, 실리카, 탤크, 운모, 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화아연, 스멕타이트, 제올라이트, 산화알루미늄 등의 무기 재료나, 실리콘, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리올레핀 수지 (폴리프로필렌, 폴리에틸렌) 등의 수지 재료를 들 수 있다. 제 3 필러를 함유시킴으로써, 하지층의 표면에 거친 요철을 형성할 수 있고, 그 위에 발액층을 형성함으로써, 발액성 구조체에 보다 거칠고 또한 복잡한 요철을 형성할 수 있다. 그 결과, 발액성을 한층 향상시킬 수 있다. 이 관점에서, 제 3 필러의 평균 일차 입자경은 10 ∼ 50 ㎛ 여도 되고, 20 ∼ 50 ㎛ 여도 된다. 제 3 필러의 일차 입자경은, 5 ∼ 30 ㎛ 여도 된다.
제 3 필러로는, 예를 들어 AGC 에스아이테크 주식회사 제조의 선스페어 (실리카), 신에츠 화학 공업 주식회사 제조의 실리콘 파우더 KMP 시리즈 (실리콘), 아이카 공업 주식회사 제조의 간츠 펄 (아크릴 수지), 네가미 공업 주식회사 제조의 아트 펄 (아크릴 수지), 네가미 공업 주식회사 제조의 아트 펄 (우레탄 수지), 스미토모 정화 주식회사 제조의 플로비즈 (폴리에틸렌 수지), 스미토모 정화 주식회사 제조의 플로비즈 (폴리프로필렌 수지), 미츠이 화학 주식회사 제조의 미펠론 (초고분자량 폴리에틸렌) 등을 들 수 있다.
하지층에 의해, 발액성 구조체에 보다 조대한 요철을 부여할 수 있다. 조대한 요철은, 발액층과 내용물을 점접촉으로 하기 쉽게 하기 때문에, 발액성의 저하를 보다 억제할 수 있다. 발액성 구조체의 표면 조도 Sa 는, 점접촉의 효과를 충분히 얻기 쉬운 점, 및 오목부 내에 내용물이 도입되기 어려운 점에서, 1.5 ∼ 15.0 ㎛ 여도 되고, 2.0 ∼ 14.0 ㎛ 여도 되고, 5.0 ∼ 14.0 ㎛ 여도 된다.
하지층에 포함되는 바인더 수지의 질량 WBU 와 제 3 필러의 질량 WSU 의 비 WBU/WSU 는, 0.1 ∼ 1 이어도 되고, 0.2 ∼ 0.5 여도 된다. 상기 비 WBU/WSU 가 상기 범위 내임으로써, 제 3 필러의 탈리가 억제되면서도, 제 3 필러에 의한 조대한 요철 구조가 형성되기 쉽다. 비 WBU/WSU 의 값은, 도료의 주입량에 의해 용이하게 조정할 수 있다. 비 WBU/WSU 의 값은, 하지층의 연소에 의한 질량의 변화를 측정하고, 그 측정치로부터 산출할 수도 있다.
하지층의 단위 면적당 질량은, 예를 들어, 1.0 ∼ 20.0 g/㎡ 이고, 3.0 ∼ 10.0 g/㎡ 여도 된다. 하지층의 단위 면적당 질량이 1.0 g/㎡ 이상임으로써, 우수한 발액성을 달성하기 쉬워진다. 한편, 하지층의 단위 면적당 질량이 20.0 g/㎡ 이하임으로써, 점접촉의 효과를 충분히 얻기 쉬워진다.
<발액성 구조체의 제조 방법>
발액성 구조체의 제조 방법에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 제조 방법은, 발액층 형성용의 도액을 준비하는 공정과, 기재의 피처리면 상에 도액의 도막을 형성하는 공정과, 도막을 건조 및 경화시킴으로써 발액층을 형성하는 공정을 구비한다. 이하, 각 공정에 대해 설명한다.
먼저, 필러와, 불소 함유 수지와, 용매와, 필요에 따라 열가소성 수지와, 필요에 따라 가교제를 포함하는 도액을 조제한다. 이 때, 필러로는, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하는 것을 사용한다. 용제로는 물, 알코올, 유기 용매 등을 들 수 있다. 도액 중의 각 성분의 배합량 (고형분) 은, 발액층에 있어서의 각 성분의 함유량이 상기 서술한 바와 같이 되도록 적절히 조정하면 된다. 단, 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 이 되도록 도액을 조제한다. 또한, 열가소성 수지는, 물, 알코올 등에 분산된 에멀션의 형태여도 된다. 이와 같은 폴리올레핀 에멀션은, 대응하는 모노머의 중합 반응 등에 의해 생성된 폴리머를 유화시키는 방법으로 조제된 것이어도 되고, 혹은 대응하는 모노머를 유화 중합함으로써 조제된 것이어도 된다.
얻어진 도액을 기재 상에 도포한다. 도포 방법으로는 공지된 방법이 특별히 제한 없이 사용 가능하고, 침지법 (딥핑법) ; 스프레이, 코터, 인쇄기, 브러시 등을 사용하는 방법을 들 수 있다. 또, 이들 방법에 사용되는 코터 및 인쇄기의 종류 그리고 그들의 도공 방식으로는, 다이렉트 그라비어 방식, 리버스 그라비어 방식, 키스 리버스 그라비어 방식, 오프셋 그라비어 방식 등의 그라비어 코터, 리버스 롤 코터, 마이크로 그라비어 코터, 챔버 닥터 병용 코터, 에어 나이프 코터, 딥 코터, 바 코터, 콤마 코터, 다이 코터 등을 들 수 있다. 도액의 도포량은, 상기 서술한 발액층의 단위 면적당 질량이 얻어지도록 적절히 조정할 수 있다.
기재 상에 형성된 도막을 가열에 의해 건조 및 경화시킨다. 이로써, 기재와, 기재 상에 형성된 발액층을 구비하는 발액성 구조체를 얻을 수 있다. 도액이 가교제를 포함하는 경우, 발액층에는, 불소 함유 수지와 필요에 따라 사용되는 열가소성 수지와 가교제로 이루어지는 가교 구조가 형성된다. 가열 조건은, 용제를 휘발시킬 수 있고 또한 가교 반응을 발생시킬 수 있으면 제한은 없지만, 예를 들어 60 ∼ 100 ℃ 에서 0.5 ∼ 5 분간으로 할 수 있다.
발액성 구조체가 하지층을 추가로 구비하는 경우에는, 본 실시형태에 관련된 제조 방법은, 하지층 형성용의 도액 및 발액층 형성용의 도액을 준비하는 공정과, 기재의 피처리면 상에 하지층 형성용의 도액의 도막을 형성하는 공정과, 도막을 건조 및 경화시킴으로써 하지층을 형성하는 공정과, 발액층 형성용의 도액의 도막을 형성하는 공정과, 도막을 건조 및 경화시킴으로써 발액층을 형성하는 공정을 구비한다. 하지층 형성용의 도액의 조제 및 도포, 그리고 도막의 건조 경화에 대해서는, 발액층 형성용의 도액의 조제 및 도포, 그리고 도막의 건조 경화의 기재에 준하여 실시할 수 있다.
<발액층 형성용 도액>
발액층 형성용 도액은, 상기의 발액층 형성용의 도액을 준비하는 공정에서 조제된다. 즉, 발액층 형성용 도액은, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 필러를 포함하고, 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고, 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인 도액이다.
<포장재>
본 실시형태에 관련된 포장재는, 물품과 접하는 측에, 발액성 구조체를 갖는다. 본 실시형태에 관련된 포장재는, 수분을 포함하는 물품 (예를 들어, 물, 음료, 요구르트, 화장수) 및 유분을 포함하는 물품 (예를 들어, 샐러드유, 카레, 생크림) 에 적용할 수 있음과 함께, 유액, 핸드 소프, 보디 소프, 샴푸 및 린스로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종인 계면 활성제를 포함하는 물품에 적용할 수도 있다. 본 실시형태에 관련된 포장재는, 상기 중에서도 특히 물에 대해 장기에 걸쳐 발액성을 유지할 수 있다. 포장재의 구체적 양태로는, 카레나 파스타 소스용의 레토르트 파우치, 요구르트나 푸딩용의 용기 및 덮개재, 핸드 소프나 샴푸, 린스 등의 토일리트리용의 용기 또는 이것들의 리필용 파우치, 치약이나 의약품용의 튜브 등을 들 수 있다.
실시예
본 개시를 이하의 실험예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 개시는 이들 예에 한정되는 것은 아니다.
실험예에 관련된 발액성 구조체를 제조하기 위해, 이하의 재료를 준비하였다.
(기재)
·폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름
(불소 함유 수지)
·아사히가드 AG-E060 (상품명, 아사히 글라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 불소-아크릴 공중합체, 카티온계의 수계 재료)
·아사히가드 AG-E070 (상품명, 아사히 글라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 불소-아크릴 공중합체, 카티온계의 수계 재료)
·아사히가드 AG-E082 (상품명, 아사히 글라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 불소-아크릴 공중합체, 카티온계의 수계 재료)
·아사히가드 AG-E090 (상품명, 아사히 글라스 주식회사 제조, 피롤리돈류에서 유래하는 구조 단위를 갖지 않는 불소-아크릴 공중합체, 아니온계의 수계 재료)
(제 1 필러)
·AEROSIL50 (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·AEROSIL90G (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·AEROSIL130 (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·AEROSIL200 (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·AEROSIL300 (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·AEROSIL380 (상품명, 닛폰 아에로질 주식회사 제조)
·스노우텍스 ST-30 (상품명, 닛산 화학 주식회사 제조)
·스노우텍스 ST-XS (상품명, 닛산 화학 주식회사 제조)
·530 (상품명, 후지 실리시아 화학 주식회사)
·HDK V15 (상품명, 아사히 카세이 바커 실리콘 주식회사 제조, 염주상 필러)
·HDK N20 (상품명, 아사히 카세이 바커 실리콘 주식회사 제조, 염주상 필러)
·HDK T30 (상품명, 아사히 카세이 바커 실리콘 주식회사 제조, 염주상 필러)
·HDK T40 (상품명, 아사히 카세이 바커 실리콘 주식회사 제조, 염주상 필러)
·스노우텍스 PS-S-PO (상품명, 닛산 화학 주식회사 제조, 염주상 필러)
(제 2 필러)
·선러블리 (상품명, AGC 에스아이테크 주식회사 제조, 인편상 필러, 평균 입자경 4 ∼ 6 ㎛)
(제 3 필러)
·아트 펄 SE-010T (상품명, 네가미 공업 주식회사 제조, 가교 아크릴 수지 입자)
·아트 펄 SE-020T (상품명, 네가미 공업 주식회사 제조, 가교 아크릴 수지 입자)
·아트 펄 SE-030T (상품명, 네가미 공업 주식회사 제조, 가교 아크릴 수지 입자)
·아트 펄 SE-050T (상품명, 네가미 공업 주식회사 제조, 가교 아크릴 수지 입자)
(바인더 수지)
·애로베이스 SB5230N (상품명, 유니티카 주식회사 제조, 변성 폴리올레핀 수지 (열가소성 수지))
·타케락 A525/타케네이트 A52 (상품명, 미츠이 화학 주식회사 제조, 우레탄 수지 (열경화성 수지))
(용매)
·알코올계 용매 (2-프로판올)
·에스테르계 용매 (아세트산에틸)
<발액성 구조체의 제조 (하지층 없음)>
발액층의 구성이 표 1 ∼ 5 에 나타내는 것이 되도록, 각 성분을 알코올계 용매에 첨가하였다. 이것을 충분히 교반하여 발액층 형성용 도액을 조제하고, 기재로서의 PET 필름 상에 바 코터를 사용하여 도포하였다. 그 후, 도포된 도액을 80 ℃ 에서 1 분간 가열하여 건조 및 경화시켜, 기재 상에 발액층을 형성하였다. 발액층의 단위 면적당 질량이 1.8 g/㎡ 가 되도록 도포량을 조정하였다. 또한, 표 중의 F/Si 비는, 발액층의 전체량을 기준으로 하는 불소 함유 수지의 질량 F (질량％) 와 실리카 필러의 질량 Si (질량％) 의 비이고, 상기 서술한 비 WB/WS 의 값에 상당한다.
(표면 조도)
JIS B0681-2 제품의 기하 특성 사양 (GPS) -표면 성상 : 삼차원- 제 2 부 : 용어, 정의 및 표면 성상 파라미터의 4.1.7 항목에 기재된, 윤곽 곡면의 산술 평균 높이 (Sa) 를 측정하였다. 시료에 경사가 보인 경우, 표면 보정 (경사 보정) 을 실시한 후, 3 차원 계측에 의해 Sa 를 측정하였다. 발액 구조체의 임의의 3 점을 측정하고, 그 평균치를 표면 조도 Sa 로 하였다.
측정 기기 : 올림푸스 제조 OLS4000 (레이저 현미경)
측정 배율 : x20
측정 모드 : 멀티 레이어
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
단, 제 1 필러 및 제 2 필러의 배합비는 이하와 같이 하였다.
Figure pct00004
Figure pct00005
<발액성 구조체의 제조 (하지층 있음)>
하지층의 구성이 표 6 에 나타내는 것이 되도록, 각 성분을 알코올계 용매 또는 에스테르계 용매에 첨가하였다 (A525/A52 를 사용하는 경우에는 에스테르계 용매를 사용). 이것을 충분히 교반하여 하지층 형성용 도액을 조제하고, 기재로서의 PET 필름 상에 바 코터를 사용하여 도포하였다. 그 후, 도포된 도액을 80 ℃ 에서 1 분간 가열하여 건조 및 경화시켜, 기재 상에 하지층을 형성하였다. 하지층의 단위 면적당 질량이 5.00 g/㎡ 가 되도록 도포량을 조정하였다. 하지층에 포함되는 바인더 수지의 질량 WBU 와 제 3 필러의 질량 WSU 의 비 WBU/WSU 는 0.2 로 하였다. 그 후, 하지층 없음의 경우와 동일하게 하여, 하지층 상에 발액층을 형성하였다. 발액층이 제 1 필러 및 제 2 필러를 포함하는 경우, 제 1 필러 및 제 2 필러의 배합비 Ws2/Ws1 은 0.5 (제 1 필러 100 질량부에 대한 제 2 필러량이 50 질량부) 로 하였다.
Figure pct00006
<발액성 구조체의 평가>
발액성 구조체에 대해, 이하의 관점에서 평가를 실시하였다. 평가 결과를 표 7 ∼ 11 에 나타낸다.
(발액성 평가)
발액성 구조체를 발액층측의 면이 위가 되도록 평평하게 두고, 발액층 상에 하기의 액체를 스포이트로 2 μL 적하하였다. 그 후, 발액성 구조체를 수직으로 세우고, 그대로 30 초 정치 (靜置) 시키고, 적하한 액체의 상태를 육안으로 관찰하였다. 관찰 결과로부터 하기의 평가 기준에 기초하여 발액성을 평가하였다. 평가 결과가 2 ∼ 5 이면 실용상 문제 없다고 할 수 있다. 평가 결과는 3 ∼ 5 인 것이 바람직하다.
[사용한 액체]
순수
요구르트 : 메이지 불가리아 요구르트 L81 저당 (메이지)
샐러드유 : 닛신 샐러드유 (닛신 오일리오)
카레 (상온) : 본 카레 골드 중간 매운맛 (오오츠카 식품)
유액 : 두유 이소플라본 함유의 유액 (토키와 약품 공업)
화장수 ; 두유 이소플라본 함유의 화장수 (토키와 약품 공업)
[평가 기준]
5 : 발액층 상으로부터 액적이 둥글게 되어 굴러 떨어졌다. 또는 벗어져 떨어졌다.
4 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어지고, 흐른 흔적이 남지 않았다.
3 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어졌지만, 흐른 흔적이 점상으로 남았다.
2 : 발액층 상으로부터 흘러 떨어졌지만, 흐른 흔적이 선상으로 남았다.
1 : 발액층 상에 머물러 움직이지 않았다. 또는 발액층 중에 스며들었다.
(내구성 평가)
발액 구조체를 폭 50 ㎜, 길이 100 ㎜ 의 사이즈로 잘라내어 시험편으로 하였다. 발액성 평가에서 사용한 액체 중 일부의 액체를, 각각 200 ml 비커에 150 ml 주입하고, 상기 시험편을 그 반의 길이까지 액체에 침지시키고, 실온 (25 ℃) 에서 5 일간 방치하였다. 방치 후, 시험편을 액체로부터 끌어올리고, 발액 구조체의 침지부의 발액층이 형성되어 있는 측의 표면에 대한 각 액체의 부착 상태를 육안으로 관찰하고, 하기 평가 기준에 기초하여 내구성 (각 액체와 장기간 접촉한 후의 발액성) 을 평가하였다.
[평가 기준]
5 : 침지부에 액체의 부착이 보이지 않았다.
4 : 침지부의 10 ％ 미만의 면적에 액체의 부착이 보였다.
3 : 침지부의 10 ％ 이상 30 ％ 미만의 면적에 액체의 부착이 보였다.
2 : 침지부의 30 ％ 이상 70 ％ 미만의 면적에 액체의 부착이 보였다.
1 : 침지부의 70 ％ 이상의 면적에 액체의 부착이 보였다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
본 개시의 구성을 구비하는 실험예 3 ∼ 8, 13 ∼ 15, 23 ∼ 24, 38, 42 ∼ 45, 50 ∼ 52, 60 ∼ 61, 73 ∼ 75, 80 ∼ 82, 87 ∼ 89, 97 ∼ 112 의 발액성 구조체는, 물 또는 이것을 포함하는 액상물 등에 대해, 장기에 걸쳐 우수한 발액성을 갖는 것을 알 수 있었다.
1 : 기재
1a : 피처리면 (발액성을 부여해야 할 표면)
2 : 하지층
3A, 3B, 3C : 발액층
5b : 바인더 수지
5f : 제 1 필러
6f : 제 2 필러
7b : 바인더 수지
7f : 제 3 필러
F : 응집체
10A, 10B, 10C : 발액성 구조체

Claims (10)

  1. 발액성을 부여해야 할 표면과, 상기 표면 상에 형성된 발액층을 구비하는 발액성 구조체로서,
    상기 발액층이, 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 그 바인더 수지 중에 분산된 필러를 함유하고,
    상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고,
    상기 발액층의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인, 발액성 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필러가, 복수의 일차 입자가 염주상으로 연결된 구조를 갖는, 발액성 구조체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 불소 함유 수지가 불소-아크릴 공중합체를 포함하는, 발액성 구조체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필러가, 인편상의 제 2 필러를 포함하는, 발액성 구조체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면과 상기 발액층 사이에 하지층을 추가로 구비하고,
    상기 하지층이, 바인더 수지 및 평균 일차 입자경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 제 3 필러를 포함하는, 발액성 구조체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    표면 조도 Sa 가 1.5 ∼ 15.0 ㎛ 인, 발액성 구조체.
  7. 물품과 접하는 측에, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 발액성 구조체를 갖는 포장재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 물품이 수분을 포함하는, 포장재.
  9. 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 필러를 포함하는 도액을 준비하는 공정과,
    발액성을 부여해야 할 표면 상에, 상기 도액의 도막을 형성하는 공정과,
    상기 도막을 건조 및 경화시킴으로써 발액층을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고,
    상기 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인, 발액성 구조체의 제조 방법.
  10. 불소 함유 수지를 포함하는 바인더 수지와, 필러를 포함하는, 발액층 형성용 도액으로서,
    상기 필러가, BET 비표면적 M 이 100 ∼ 400 ㎡/g 인 제 1 필러를 함유하고,
    상기 도액에 포함되는 고형분의 전체량을 기준으로 하는 상기 불소 함유 수지의 양 F (질량％) 에 대한, 상기 제 1 필러의 BET 비표면적 M 의 비 M/F 가 1.5 ∼ 4.0 인, 도액.
KR1020227035330A 2020-03-12 2021-02-17 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재 KR20220152570A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-042791 2020-03-12
JP2020042791 2020-03-12
PCT/JP2021/005911 WO2021182044A1 (ja) 2020-03-12 2021-02-17 撥液性構造体、撥液性構造体の製造方法、撥液層形成用塗液及び包装材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220152570A true KR20220152570A (ko) 2022-11-16

Family

ID=77672251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227035330A KR20220152570A (ko) 2020-03-12 2021-02-17 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230014365A1 (ko)
EP (1) EP4119604A4 (ko)
JP (1) JPWO2021182044A1 (ko)
KR (1) KR20220152570A (ko)
CN (1) CN115279822A (ko)
WO (1) WO2021182044A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023189866A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 東洋アルミニウム株式会社 積層体

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017155183A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 桜宮化学株式会社 撥水性ヒートシール膜、撥水性ヒートシール剤、撥水性ヒートシール構造体、および撥水性ヒートシール膜の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3777478B2 (ja) * 2001-12-19 2006-05-24 平岡織染株式会社 雨筋汚れ防止効果に優れた防汚性防水シート
JP2006143866A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Kansai Paint Co Ltd 撥水剤、その撥水剤を用いた撥水性被膜形成方法及びその撥水性被膜形成物
JP5814771B2 (ja) * 2011-12-13 2015-11-17 日華化学株式会社 撥水性コーティング膜の製造方法、それに用いる下地膜形成用組成物及び撥水性コーティング膜を備えた機能性材料
JP5242841B1 (ja) * 2012-10-13 2013-07-24 日本アエロジル株式会社 撥水・撥油性塗膜及びその塗膜を含む物品
EP2942380B1 (en) * 2013-01-07 2018-01-31 Mitsubishi Electric Corporation Coating composition, method for producing same, and coated article
JP2015209493A (ja) * 2014-04-25 2015-11-24 三菱電機株式会社 撥水性部材及びその製造方法、空気調和機の室外機、並びに換気扇
JP6667183B2 (ja) * 2016-01-25 2020-03-18 フタムラ化学株式会社 撥水構造体及びその製造方法
WO2017159654A1 (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 デンカ株式会社 撥液性樹脂シート及びそれを用いた物品
KR102253424B1 (ko) * 2016-03-14 2021-05-18 덴카 주식회사 발액성 수지 시트 및 그것을 사용한 물품
JP7068650B2 (ja) * 2018-03-26 2022-05-17 大日本印刷株式会社 撥水撥油性積層体
EP3812147A4 (en) * 2018-06-20 2021-12-15 Toppan Printing Co., Ltd. LIQUID-REPELLENT STRUCTURE, MANUFACTURING PROCESS FOR IT, PACKAGING MATERIAL AND RELEASE FILM
JP6522841B6 (ja) * 2018-09-27 2019-07-17 大和製罐株式会社 撥液性フィルムまたはシート、およびそれを用いた包装材

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017155183A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 桜宮化学株式会社 撥水性ヒートシール膜、撥水性ヒートシール剤、撥水性ヒートシール構造体、および撥水性ヒートシール膜の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230014365A1 (en) 2023-01-19
CN115279822A (zh) 2022-11-01
EP4119604A1 (en) 2023-01-18
EP4119604A4 (en) 2023-08-30
JPWO2021182044A1 (ko) 2021-09-16
WO2021182044A1 (ja) 2021-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7388351B2 (ja) 撥液性構造体及びその製造方法並びに包装材及び剥離シート
JP7452250B2 (ja) 撥液性構造体及びその製造方法並びに包装材
KR20220152570A (ko) 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재
KR20220152571A (ko) 발액성 구조체, 발액성 구조체의 제조 방법, 발액층 형성용 도액 및 포장재
CN106715124A (zh) 拒液性树脂片材及使用其的建材用片材、生活品包装材料用片材
JP2019166806A (ja) 撥水撥油性積層体
JP2022094525A (ja) 撥液性構造体及び包装材
JP2021094855A (ja) 撥液性構造体及び包装材
JP2023023025A (ja) 撥液性樹脂容器の製造方法
JP2022180027A (ja) 撥液性構造体、包装材および包装容器
JP7358968B2 (ja) 撥液性構造体及びその製造方法並びに包装材及び剥離シート
US11365038B2 (en) Packaging material
JP2019051596A (ja) 撥油性積層体
JP2019151740A (ja) 撥液性構造体及び撥液性構造体の製造方法
JP2023001609A (ja) 液体収納容器
JP2022108417A (ja) 撥液性包装材
JP2006175780A (ja) ガスバリア性積層体
JP2014046455A (ja) 積層体の製造方法