JP7808480B2 - Hard surface treatment agent - Google Patents
Hard surface treatment agentInfo
- Publication number
- JP7808480B2 JP7808480B2 JP2022013598A JP2022013598A JP7808480B2 JP 7808480 B2 JP7808480 B2 JP 7808480B2 JP 2022013598 A JP2022013598 A JP 2022013598A JP 2022013598 A JP2022013598 A JP 2022013598A JP 7808480 B2 JP7808480 B2 JP 7808480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- less
- hard surface
- treatment agent
- surface treatment
- 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
Landscapes
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は硬質表面処理剤に関する。 The present invention relates to a hard surface treatment agent.
従来より、対象物に撥水性を持たせることで汚れの付着を防止する試みが行われてきた。最近では、ネットワーク構造や微細な凹凸構造に液体潤滑剤を含侵させたSlippery Liquid Infused Porous Surface (SLIPS)が報告されており、従来の撥水技術よりわずかな傾斜で、水をはじめとした液体を滑り落とすことができる。この性質は滑液性と呼ばれている。
例えば、特許文献1には、アニオン性シリカ微粒子分散液を基材表面に塗布した後、シリコーンエマルジョンを塗布することにより、1種以上のシリコーンからなる滑水性皮膜を基材表面に形成する方法が記されている。
Previously, attempts have been made to prevent dirt from adhering to objects by making them water-repellent. Recently, Slippery Liquid-Infused Porous Surface (SLIPS) has been reported, which impregnates a liquid lubricant into a network structure or a finely textured structure. This allows water and other liquids to slide off with a slighter inclination than with conventional water-repellent technologies. This property is called synovial property.
For example, Patent Document 1 describes a method for forming a water-sliding coating made of one or more types of silicone on the surface of a substrate by applying a dispersion of anionic silica fine particles to the surface of the substrate and then applying a silicone emulsion thereto.
特許文献1の方法では、処理工程が複雑なため、簡易な操作で滑液性を付与することができる剤が求められている。 The method described in Patent Document 1 involves complicated processing steps, so there is a need for an agent that can impart synovial properties with simple operations.
本発明の課題は、簡易に滑液性を付与することができる硬質表面改質剤に関する。 The subject of this invention is a hard surface modifier that can easily impart synovial properties.
本発明は、下記〔1〕~〔2〕に関する。
〔1〕 水中油型ピッカリングエマルションを含有する硬質表面処理剤。
〔2〕 前記硬質表面処理剤が、防雪用塗料、防汚塗料、抗菌性塗料、流動抵抗低減剤、又は離型剤の用途である、前記〔1〕に記載の硬質表面処理剤。
The present invention relates to the following [1] and [2].
[1] A hard surface treatment agent containing an oil-in-water Pickering emulsion.
[2] The hard surface treatment agent according to [1], which is used as an anti-snow paint, an antifouling paint, an antibacterial paint, a flow resistance reducing agent, or a mold release agent.
本発明によって提供される硬質表面処理剤を用いることによって、硬質表面に滑液性に優れた膜を簡便に製造することができる。 By using the hard surface treatment agent provided by the present invention, it is possible to easily produce a film with excellent synovial properties on a hard surface.
本発明者らが上記課題解決のために鋭意検討した結果、水中油型ピッカリングエマルションを含有する剤により、硬質表面に簡易に滑液性を有する膜を提供することができることを見出し、本発明を完成させた。
ピッカリングエマルションとは、液液界面に吸着した固体粒子によって安定化されたエマルションであり、油相と水相の両方に適切な濡れ性を有する固体粒子が、油水界面へと吸着し、エマルションを安定化したものである。
本発明の水中油型ピッカリングエマルションを、硬質表面に塗布し、乾燥させることで、滑液性を有する被膜を形成することができる。かかる特徴を発現するメカニズムは明らかでないが、ピッカリングエマルションを形成していた固体粒子が乾燥に伴ってネットワーク構造を形成し、そこに油剤が保持された被膜を形成できるためと推測される。
ピッカリングエマルションを用いることにより、界面活性剤量を低減又は配合することなく安定なエマルションを得ることができる。
As a result of intensive research conducted by the present inventors to solve the above problems, they discovered that an agent containing an oil-in-water Pickering emulsion can easily provide a film with synovial properties on a hard surface, and thus completed the present invention.
A Pickering emulsion is an emulsion stabilized by solid particles adsorbed at the liquid-liquid interface. Solid particles with suitable wettability to both the oil and water phases adsorb to the oil-water interface, stabilizing the emulsion.
The oil-in-water Pickering emulsion of the present invention can be applied to a hard surface and dried to form a coating with synovial properties. The mechanism by which this characteristic is exhibited is unclear, but it is presumed that the solid particles that make up the Pickering emulsion form a network structure as they dry, forming a coating that retains the oil.
By using a Pickering emulsion, a stable emulsion can be obtained without reducing the amount of surfactant or adding surfactant.
1.硬質表面処理剤
本発明の硬質表面処理剤は水中油型ピッカリングエマルションを含有する。
ピッカリングエマルションは、例えば、固体粒子と、それに対して結合性を有する有機化合物を含むものが挙げられ、該有機化合物が該固体粒子に結合したものであることが、エマルションに十分な安定性を付与する観点から好ましい。
1. Hard Surface Treatment Agent The hard surface treatment agent of the present invention contains an oil-in-water Pickering emulsion.
An example of a Pickering emulsion is one containing solid particles and an organic compound that has a binding ability to the solid particles. From the viewpoint of imparting sufficient stability to the emulsion, it is preferable that the organic compound is bound to the solid particles.
<固体粒子>
ピッカリングエマルションに用いられる固体粒子としては、無機物であってもよく、有機物であってもよいが、ピッカリングエマルションを製造する観点から、好ましくはアニオン性固体粒子である。アニオン性固体粒子としては、無機粒子又は結晶性有機粒子がより好ましい。固体粒子のさらに好ましいものとしては、I型結晶構造を有するアニオン変性セルロース繊維、シリカ粒子及びアニオン性基を有するカーボン系化合物からなる群より選択される1種以上である。
<Solid particles>
The solid particles used in the Pickering emulsion may be inorganic or organic, but from the viewpoint of producing the Pickering emulsion, anionic solid particles are preferred. The anionic solid particles are more preferably inorganic particles or crystalline organic particles. More preferred solid particles are one or more selected from the group consisting of anion-modified cellulose fibers having a type I crystal structure, silica particles, and carbon-based compounds having anionic groups.
無機物としては、金属粒子(金、銀、銅、アルミニウム、ケイ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、パラジウム、白金、イリジウム、ロジウムなどの金属や、それらの合金)、金属酸化物(シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄など)、天然鉱物(マイカ、タルク、カオリン、雲母、ベントナイト、スメクタイトなど)、不溶性塩(金属の炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩等)、半導体微粒子(CdSe、ZnS、InP、CdS、PbSなど)、カーボン系(カーボンブラック、グラフェン、酸化グラフェン、ナノダイヤモンド、金属炭化物など)が挙げられる。 Inorganic materials include metal particles (metals such as gold, silver, copper, aluminum, silicon, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, zinc, palladium, platinum, iridium, and rhodium, as well as their alloys), metal oxides (silica, alumina, titanium oxide, zinc oxide, iron oxide, etc.), natural minerals (mica, talc, kaolin, mica, bentonite, smectite, etc.), insoluble salts (metal carbonates, sulfates, phosphates, etc.), semiconductor particles (CdSe, ZnS, InP, CdS, PbS, etc.), and carbon-based materials (carbon black, graphene, graphene oxide, nanodiamonds, metal carbides, etc.).
有機物としては、多糖類(セルロースナノファイバー、セルロース粒子、デンプン)、油脂粉末、金属石鹸、有機顔料、ポリマー粉末(フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂)が挙げられ、これらの中で、結晶性有機粒子、例えば、セルロースナノファイバー、セルロース粒子、金属石鹸等がエマルションの安定性の観点から好ましい。 Examples of organic substances include polysaccharides (cellulose nanofibers, cellulose particles, starch), oil and fat powders, metal soaps, organic pigments, and polymer powders (fluororesins, silicone resins, polystyrene, polyolefins, polyamides, polyesters, acrylic resins, and methacrylic resins). Of these, crystalline organic particles such as cellulose nanofibers, cellulose particles, and metal soaps are preferred from the standpoint of emulsion stability.
無機物の固体粒子及び有機物の固体粒子は、カルボキシ基等のアニオン性基、水酸基、アミノ基等のカチオン性基で変性されていてもよい。
固体粒子は、好ましくはアニオン性固体粒子であり、より好ましくはカルボキシ基を有する固体粒子である。
具体的な化合物として、アニオン性基を有する固体粒子として、アニオン性基を有するカーボンブラック、アニオン性基を有する多糖類が挙げられる。これらの化合物は市販されており、容易に入手することができる。
The inorganic solid particles and the organic solid particles may be modified with an anionic group such as a carboxy group, or a cationic group such as a hydroxyl group or an amino group.
The solid particles are preferably anionic solid particles, more preferably solid particles having a carboxy group.
Specific examples of compounds that can be used as solid particles having anionic groups include carbon black having anionic groups and polysaccharides having anionic groups. These compounds are commercially available and can be easily obtained.
固体粒子の形状はいずれであってもよく、球状、不定形、繊維状、シート状などが考えられる。
固体粒子の最大長は、エマルション同士の凝集を抑制する観点から、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下、更に好ましくは1μm以下であり、一方、液液界面への十分な吸着力を確保する観点から、好ましくは1nm以上、より好ましくは5nm以上、更に好ましくは10nm以上である。これらの粒子の最大長は、光学顕微鏡又は電子顕微鏡で観察した、無作為に抽出した50個の粉末の長径(粒子の表面で、最も離れている点の間を結んだ直線の長さ)の数平均値を意味する。
The solid particles may have any shape, including spherical, amorphous, fibrous, and sheet-like shapes.
The maximum length of the solid particles is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less, and even more preferably 1 μm or less from the viewpoint of suppressing aggregation of emulsion particles, and is preferably 1 nm or more, more preferably 5 nm or more, and even more preferably 10 nm or more from the viewpoint of ensuring sufficient adsorptive power to the liquid-liquid interface. These maximum particle lengths refer to the number average values of the major axes (the length of a straight line connecting the furthest points on the surface of a particle) of 50 randomly sampled powder particles observed with an optical microscope or an electron microscope.
固体粒子の形状がセルロースナノファイバーのような繊維状の場合、即ちアスペクト比が5以上の場合、平均繊維径は、液液界面への十分な吸着力を確保する観点から、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上であり、一方、エマルション同士の凝集を抑制する観点から、好ましくは5μm以下、より好ましくは1μm以下、更に好ましくは500nm以下である。さらに、固体粒子の形状がセルロースナノファイバーのような繊維状の場合、平均繊維長は、液液界面への十分な吸着力を確保する観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上であり、一方、エマルション同士の凝集を抑制する観点から、好ましくは1mm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは10μm以下である。平均繊維径及び平均繊維長は、後述する方法により求めることができる。 When the solid particles are fibrous, such as cellulose nanofibers, i.e., when the aspect ratio is 5 or greater, the average fiber diameter is preferably 1 nm or greater, more preferably 2 nm or greater, from the viewpoint of ensuring sufficient adsorption to the liquid-liquid interface; on the other hand, from the viewpoint of suppressing aggregation of emulsions, it is preferably 5 μm or less, more preferably 1 μm or less, and even more preferably 500 nm or less. Furthermore, when the solid particles are fibrous, such as cellulose nanofibers, the average fiber length is preferably 10 nm or greater, more preferably 50 nm or greater, and even more preferably 100 nm or greater, from the viewpoint of ensuring sufficient adsorption to the liquid-liquid interface; on the other hand, from the viewpoint of suppressing aggregation of emulsions, it is preferably 1 mm or less, more preferably 100 μm or less, and even more preferably 10 μm or less. The average fiber diameter and average fiber length can be determined by the methods described below.
さらに、固体粒子の形状がシート状の場合、エマルション同士の凝集を抑制する観点から、その厚さは好ましくは500nm以下、より好ましくは100nm以下、更に好ましくは50nm以下である。 Furthermore, when the solid particles are in the form of a sheet, their thickness is preferably 500 nm or less, more preferably 100 nm or less, and even more preferably 50 nm or less, in order to prevent the emulsions from agglomerating.
セルロースナノファイバーの一例として、アニオン性基を有する多糖類が挙げられる。アニオン性基を有する多糖類としては、例えば、セルロース繊維中にアニオン性基を含むようにアニオン変性されたセルロース繊維が挙げられる。 One example of a cellulose nanofiber is a polysaccharide having anionic groups. Examples of polysaccharides having anionic groups include cellulose fibers that have been anionically modified to include anionic groups within the cellulose fibers.
〔アニオン変性セルロース繊維〕
本発明で用いられるアニオン変性セルロース繊維は、セルロース繊維中にアニオン性基を含むようにアニオン変性されたセルロース繊維である。
[Anion-modified cellulose fiber]
The anionically modified cellulose fibers used in the present invention are cellulose fibers that have been anionically modified so as to contain anionic groups.
アニオン変性セルロース繊維はセルロースI型結晶構造を有するものである。アニオン変性セルロース繊維の結晶化度は、成膜時の強度発現の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、更に好ましくは20%以上である。また、原料入手性の観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは85%以下、更に好ましくは80%以下、更に好ましくは75%以下である。なお、本明細書において、各種セルロース繊維の結晶化度は、X線回折法による回折強度値から算出したセルロースI型結晶化度であり、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。なお、セルロースI型とは天然セルロースの結晶形のことであり、セルロースI型結晶化度とは、セルロース繊維全体のうち結晶領域量の占める割合のことを意味する。セルロースI型結晶構造の有無は、X線回折測定において、2θ=22.6°にピークがあることで判定することができる。 Anion-modified cellulose fibers have a cellulose type I crystal structure. From the viewpoint of strength development during film formation, the crystallinity of the anion-modified cellulose fibers is preferably 10% or more, more preferably 15% or more, and even more preferably 20% or more. From the viewpoint of raw material availability, the crystallinity is preferably 90% or less, more preferably 85% or less, even more preferably 80% or less, and even more preferably 75% or less. Note that, in this specification, the crystallinity of various cellulose fibers refers to the cellulose type I crystallinity calculated from the diffraction intensity value obtained by X-ray diffraction, and can be measured according to the method described in the Examples below. Note that cellulose type I refers to the crystalline form of native cellulose, and cellulose type I crystallinity refers to the proportion of crystalline regions in the entire cellulose fiber. The presence or absence of cellulose type I crystal structure can be determined by the presence of a peak at 2θ = 22.6° in X-ray diffraction measurement.
アニオン変性セルロース繊維中に含まれるアニオン性基は、例えばカルボキシ基、スルホン酸基及びリン酸基等が挙げられる。前記アニオン性基は、セルロース繊維への修飾基の導入効率の観点から、カルボキシ基であることが好ましい。アニオン変性セルロース繊維におけるアニオン性基の対となるイオン(カウンターイオン)としては、例えば、製造時のアルカリ存在下で生じるナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン及びアルミニウムイオン等の金属イオンや、これらの金属イオンを酸で置換して生じるプロトン等が挙げられる。 Examples of the anionic groups contained in anion-modified cellulose fibers include carboxy groups, sulfonic acid groups, and phosphate groups. From the viewpoint of the efficiency of introducing modifying groups into cellulose fibers, the anionic groups are preferably carboxy groups. Examples of counter ions to the anionic groups in anion-modified cellulose fibers include metal ions such as sodium ions, potassium ions, calcium ions, and aluminum ions that are generated in the presence of alkali during production, and protons that are generated by replacing these metal ions with acid.
セルロース繊維にカルボキシ基を導入する方法としては、例えばセルロースのヒドロキシ基を酸化してカルボキシ基に変換する方法や、セルロースのヒドロキシ基にカルボキシ基を有する化合物、カルボキシ基を有する化合物の酸無水物及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種を反応させる方法が挙げられる。
前記セルロースのヒドロキシ基を酸化処理する方法としては特に制限されないが、例えば、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジン-N-オキシル(TEMPO)を触媒として、次亜塩素酸ナトリウム等の酸化剤及び臭化ナトリウム等の臭化物を反応させて酸化処理する方法が適用できる。より詳細には、公知の方法、例えば特開2011-140632号公報に記載の方法を参照することができる。
Examples of methods for introducing carboxy groups into cellulose fibers include a method of converting hydroxy groups of cellulose into carboxy groups by oxidation, and a method of reacting the hydroxy groups of cellulose with at least one selected from the group consisting of compounds having carboxy groups, acid anhydrides of compounds having carboxy groups, and derivatives thereof.
The method for oxidizing the hydroxy groups of cellulose is not particularly limited, but for example, a method of oxidizing the cellulose by reacting an oxidizing agent such as sodium hypochlorite with a bromide such as sodium bromide using 2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine-N-oxyl (TEMPO) as a catalyst can be applied. For more details, known methods, such as the method described in JP 2011-140632 A, can be referenced.
TEMPOを触媒としてセルロース繊維の酸化処理を行うことによって、セルロース構成単位のC6位のヒドロキシメチル基(-CH2OH)が選択的にカルボキシ基に変換される。特にこの方法は、原料のセルロース繊維表面の酸化対象となるC6位のヒドロキシ基の選択性に優れており、且つ反応条件も穏やかである点で有利である。従って、本発明におけるアニオン変性セルロース繊維の好ましい態様として、セルロース構成単位のC6位がカルボキシ基であるセルロース繊維が挙げられる。本明細書において、かかるセルロース繊維を「酸化セルロース繊維」という場合がある。酸化セルロース繊維は、それ以外のアニオン変性セルロース繊維と比べて調製が容易であることから好ましい。 By subjecting cellulose fibers to an oxidation treatment using TEMPO as a catalyst, the hydroxymethyl group (—CH 2 OH) at the C6 position of the cellulose structural unit is selectively converted to a carboxy group. This method is particularly advantageous in that it has excellent selectivity for the hydroxy group at the C6 position, which is the target of oxidation on the surface of the raw cellulose fiber, and the reaction conditions are mild. Therefore, a preferred embodiment of the anion-modified cellulose fiber in the present invention is a cellulose fiber in which the C6 position of the cellulose structural unit is a carboxy group. In this specification, such cellulose fibers may be referred to as "oxidized cellulose fibers." Oxidized cellulose fibers are preferred because they are easier to prepare than other anion-modified cellulose fibers.
アニオン変性セルロース繊維におけるアニオン性基含有量は、修飾基導入の観点から、好ましくは0.1mmol/g以上であり、より好ましくは0.4mmol/g以上であり、更に好ましくは0.6mmol/g以上であり、更に好ましくは0.8mmol/g以上である。また、取り扱い性を向上させる観点から、好ましくは3mmol/g以下であり、より好ましくは2mmol/g以下であり、更に好ましくは1.8mmol/g以下である。なお、「アニオン性基含有量」とは、セルロース繊維を構成するセルロース中のアニオン性基の総量を意味し、具体的には後述の実施例に記載の方法により測定される。 From the viewpoint of introducing modifying groups, the anionic group content in anion-modified cellulose fibers is preferably 0.1 mmol/g or more, more preferably 0.4 mmol/g or more, even more preferably 0.6 mmol/g or more, and even more preferably 0.8 mmol/g or more. Furthermore, from the viewpoint of improving handleability, the anionic group content is preferably 3 mmol/g or less, more preferably 2 mmol/g or less, and even more preferably 1.8 mmol/g or less. The term "anionic group content" refers to the total amount of anionic groups in the cellulose that constitutes the cellulose fibers, and is specifically measured by the method described in the Examples below.
アニオン変性セルロース繊維としては、調製が容易である観点及び反応条件が穏やかである観点から、アニオン性基がカルボキシ基であるカルボキシ基含有セルロース繊維がより好ましい。 Carboxy group-containing cellulose fibers in which the anionic groups are carboxy groups are more preferred as anion-modified cellulose fibers, from the viewpoints of ease of preparation and mild reaction conditions.
<結合性を有する有機化合物>
本発明における結合性を有する有機化合物とは、固体粒子に対して結合性を有する有機化合物であり、固体粒子がアニオン性固体粒子の場合、該有機化合物としては、カチオン性官能基を有する有機化合物が好ましい。
<Organic compounds having bonding properties>
The organic compound having a binding property in the present invention is an organic compound having a binding property to solid particles, and when the solid particles are anionic solid particles, the organic compound is preferably an organic compound having a cationic functional group.
カチオン性官能基を有する有機化合物としては、アミノ基を有する有機化合物が好ましく、アミノ基を有する有機化合物としては、アミノ基を有する高分子化合物及びアミノ基を有する炭化水素系化合物が挙げられる。 As an organic compound having a cationic functional group, an organic compound having an amino group is preferred. Examples of organic compounds having an amino group include polymeric compounds having an amino group and hydrocarbon compounds having an amino group.
(i)アミノ基を有する高分子化合物
本発明において好ましく用いることができるアミノ基を有する高分子化合物は、市販品として入手することができ、あるいは公知の方法に従って調製することができる。アミノ基を有する高分子化合物は1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
本発明におけるアミノ基を有する高分子化合物としては、アミノ変性シリコーン、ポリオキシアルキレンアミン、アミノ変性ポリ(メタ)アクリレート系ポリマー、アミノ変性ビニル系ポリマー、アミノ変性ポリエステル、アミノ変性ポリカーボネート、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン等の樹脂;鎖状脂肪族ポリアミン、環状脂肪族ポリアミン、脂芳香族ポリアミン等などが挙げられ、反応基の位置は高分子化合物の主鎖、側鎖、末端のいずれでもよい。これらの中では、滑液性を有する膜を得る観点から、好ましくはアミノ変性シリコーンである。
(i) Amino group-containing polymer compounds The amino group-containing polymer compounds that can be preferably used in the present invention are commercially available or can be prepared according to known methods. Only one type of amino group-containing polymer compound may be used, or two or more types may be used.
Examples of the polymer compound having an amino group in the present invention include resins such as amino-modified silicone, polyoxyalkyleneamine, amino-modified poly(meth)acrylate polymer, amino-modified vinyl polymer, amino-modified polyester, amino-modified polycarbonate, polyallylamine, polyethyleneimine, etc.; chain aliphatic polyamine, cyclic aliphatic polyamine, alicyclic aromatic polyamine, etc., and the position of the reactive group may be any of the main chain, side chain, or terminal of the polymer compound. Among these, amino-modified silicone is preferred from the viewpoint of obtaining a film having synovial properties.
アミノ変性シリコーンとは、アミノ基を有するシリコーン系化合物である。アミノ変性シリコーンとしては、25℃での動粘度が10mm2/s以上20,000mm2/s以下のものが好ましい。さらに、アミノ当量が400g/mol以上16,000g/mol以下のアミノ変性シリコーンが好ましいものとして挙げられる。 The amino-modified silicone is a silicone-based compound having an amino group. The amino-modified silicone preferably has a kinematic viscosity of 10 mm 2 /s or more and 20,000 mm 2 /s or less at 25° C. Furthermore, the amino-modified silicone preferably has an amino equivalent of 400 g/mol or more and 16,000 g/mol or less.
25℃での動粘度はオストワルト型粘度計で求めることができ、離型性に優れる膜を得る観点から、より好ましくは20mm2/s以上、更に好ましくは50mm2/s以上であり、ハンドリング性の観点からより好ましくは10,000mm2/s以下、更に好ましくは5,000mm2/s以下である。 The kinematic viscosity at 25°C can be determined using an Ostwald viscometer, and from the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties, it is more preferably 20 mm 2 /s or more, even more preferably 50 mm 2 /s or more, and from the viewpoint of handleability, it is more preferably 10,000 mm 2 /s or less, even more preferably 5,000 mm 2 /s or less.
また、アミノ当量は、離型性に優れる膜を得る観点から、好ましくは400g/mol以上、より好ましくは600g/mol以上、更に好ましくは800g/mol以上であり、アニオン変性セルロース繊維への結合のさせやすさの観点から、好ましくは16,000g/mol以下、より好ましくは14,000g/mol以下、更に好ましくは12,000g/mol以下である。なお、アミノ当量は、窒素原子1個当りの分子量であり、アミノ当量(g/mol)=重量平均分子量/1分子あたりの窒素原子数で求められる。ここで重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーでポリスチレンを標準物質として求めた値であり、窒素原子数は元素分析法により求めることができる。 The amino equivalent is preferably 400 g/mol or more, more preferably 600 g/mol or more, and even more preferably 800 g/mol or more, from the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties. From the viewpoint of ease of bonding to anion-modified cellulose fibers, the amino equivalent is preferably 16,000 g/mol or less, more preferably 14,000 g/mol or less, and even more preferably 12,000 g/mol or less. The amino equivalent is the molecular weight per nitrogen atom and is calculated by the formula: amino equivalent (g/mol) = weight-average molecular weight/number of nitrogen atoms per molecule. Here, the weight-average molecular weight is a value determined by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance, and the number of nitrogen atoms can be determined by elemental analysis.
アミノ変性シリコーンの具体例として、一般式(a1)で表される化合物が挙げられる。 Specific examples of amino-modified silicones include compounds represented by general formula (a1):
〔式中、R1aは炭素数1~3のアルキル基、ヒドロキシ基、炭素数1~3のアルコキシ基又は水素原子から選ばれる基を示し、離型性に優れる膜を得る観点から、好ましくはメチル基又はヒドロキシ基である。R2aは炭素数1~3のアルキル基、ヒドロキシ基又は水素原子から選ばれる基であり、同様の観点から、好ましくはメチル基又はヒドロキシ基である。Bは少なくとも一つのアミノ基を有する側鎖を示し、R3aは炭素数1~3のアルキル基又は水素原子を示す。x及びyはそれぞれ平均重合度を示し、該化合物の25℃の動粘度及びアミノ当量が上記範囲になるように選ばれる。尚、R1a、R2a、R3aはそれぞれ同一でも異なっていても良く、また複数個のR2aは同一でも異なっていても良い。〕 [In the formula, R 1a represents a group selected from an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxy group, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydrogen atom, and is preferably a methyl group or a hydroxy group from the viewpoint of obtaining a film with excellent mold releasability. R 2a represents a group selected from an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxy group, or a hydrogen atom, and is preferably a methyl group or a hydroxy group from the same viewpoint. B represents a side chain having at least one amino group, and R 3a represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a hydrogen atom. x and y each represent the average degree of polymerization, and are selected so that the kinematic viscosity at 25°C and amino equivalent of the compound fall within the above-mentioned ranges. R 1a , R 2a , and R 3a may be the same or different, and multiple R 2a may be the same or different.]
一般式(a1)の化合物において、離型性に優れる膜を得る観点から、xは好ましくは10以上10,000以下の数、より好ましくは20以上5,000以下の数、更に好ましくは30以上3,000以下の数である。yは好ましくは1以上1,000以下の数、より好ましくは1以上500以下の数、更に好ましくは1以上200以下の数である。一般式(a1)の化合物の重量平均分子量は、好ましくは2,000以上1,000,000以下、より好ましくは5,000以上100,000以下、更に好ましくは8,000以上50,000以下である。 In the compound of general formula (a1), from the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties, x is preferably a number of 10 or more and 10,000 or less, more preferably a number of 20 or more and 5,000 or less, and even more preferably a number of 30 or more and 3,000 or less. y is preferably a number of 1 or more and 1,000 or less, more preferably a number of 1 or more and 500 or less, and even more preferably a number of 1 or more and 200 or less. The weight-average molecular weight of the compound of general formula (a1) is preferably a number of 2,000 or more and 1,000,000 or less, more preferably a number of 5,000 or more and 100,000 or less, and even more preferably a number of 8,000 or more and 50,000 or less.
一般式(a1)において、アミノ基を有する側鎖Bとしては、下記のものを挙げることができる。
-C3H6-NH2
-C3H6-NH-C2H4-NH2
-C3H6-NH-[C2H4-NH]e-C2H4-NH2
-C3H6-NH(CH3)
-C3H6-NH-C2H4-NH(CH3)
-C3H6-NH-[C2H4-NH]f-C2H4-NH(CH3)
-C3H6-N(CH3)2
-C3H6-N(CH3)-C2H4-N(CH3)2
-C3H6-N(CH3)-[C2H4-N(CH3)]g-C2H4-N(CH3)2
-C3H6-NH-cyclo-C5H11
(ここで、e、f、gは、それぞれ1~30の数である。)
In the general formula (a1), examples of the side chain B having an amino group include the following.
-C 3 H 6 -NH 2
-C 3 H 6 -NH-C 2 H 4 -NH 2
-C 3 H 6 -NH- [C 2 H 4 -NH] e -C 2 H 4 -NH 2
-C 3 H 6 -NH(CH 3 )
-C 3 H 6 -NH-C 2 H 4 -NH(CH 3 )
-C 3 H 6 -NH-[C 2 H 4 -NH] f -C 2 H 4 -NH(CH 3 )
-C 3 H 6 -N(CH 3 ) 2
-C 3 H 6 -N(CH 3 )-C 2 H 4 -N(CH 3 ) 2
-C 3 H 6 -N(CH 3 )-[C 2 H 4 -N(CH 3 )] g -C 2 H 4 -N(CH 3 ) 2
-C 3 H 6 -NH-cyclo-C 5 H 11
(where e, f, and g are numbers from 1 to 30.)
本発明で用いるアミノ変性シリコーンは、例えば、一般式(a2)で表されるオルガノアルコキシシランを過剰の水で加水分解して得られた加水分解物と、ジメチルシクロポリシロキサンとを水酸化ナトリウムのような塩基性触媒を用いて、80~110℃に加熱して平衡反応させ、反応混合物が所望の粘度に達した時点で酸を用いて塩基性触媒を中和することにより製造することができる(特開昭53-98499号参照)。
H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2 (a2)
The amino-modified silicone used in the present invention can be produced, for example, by hydrolyzing an organoalkoxysilane represented by general formula (a2) with an excess of water to obtain a hydrolyzate, and then heating the resulting hydrolyzate with dimethylcyclopolysiloxane in the presence of a basic catalyst such as sodium hydroxide to 80 to 110°C to cause an equilibrium reaction, and then neutralizing the basic catalyst with an acid when the reaction mixture reaches the desired viscosity (see JP 53-98499 A).
H2N ( CH2 ) 2NH ( CH2 ) 3Si ( CH3 )( OCH3 ) 2 (a2)
また、アミノ変性シリコーンとしては、離型性に優れる膜を得る観点から、好ましくは側鎖Bの1個の中にアミノ基が1個有するモノアミノ変性シリコーン及び側鎖Bの1個の中にアミノ基が2個有するジアミノ変性シリコーンからなる群から選ばれる1種以上であり、より好ましくはアミノ基を有する側鎖Bが-C3H6-NH2で表される化合物〔以下、(a1-1)成分という〕及びアミノ基を有する側鎖Bが-C3H6-NH-C2H4-NH2で表される化合物〔以下、(a1-2)成分という〕からなる群から選ばれる1種以上である。 Furthermore, from the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties, the amino-modified silicone is preferably at least one selected from the group consisting of monoamino-modified silicones having one amino group in each side chain B and diamino-modified silicones having two amino groups in each side chain B, and more preferably at least one selected from the group consisting of compounds in which the side chain B having an amino group is represented by -C 3 H 6 -NH 2 [hereinafter referred to as component (a1-1)] and compounds in which the side chain B having an amino group is represented by -C 3 H 6 -NH-C 2 H 4 -NH 2 [hereinafter referred to as component (a1-2)].
本発明におけるアミノ変性シリコーンとしては、性能の点から、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製のTSF4703(動粘度:1000、アミノ当量:1600)、TSF4708(動粘度:1000、アミノ当量:2800)、ダウ・東レ社製のSS-3551(動粘度:1000、アミノ当量:1700)、SF8457C(動粘度:1200、アミノ当量:1800)、SF8417(動粘度:1200、アミノ当量:1700)、SF8452C(動粘度:600、アミノ当量:6400)、BY16-209(動粘度:500、アミノ当量:1800)、BY16-892(動粘度:1500、アミノ当量:2000)、BY16-898(動粘度:2000、アミノ当量:2900)、FZ-3760(動粘度:220、アミノ当量:1600)、BY16-213(動粘度:55、アミノ当量:2700)、信越化学工業社製のKF-8002(動粘度:1100、アミノ当量:1700)、KF-8004(動粘度:800、アミノ当量:1500)、KF-8005(動粘度:1200、アミノ当量:11000)、KF-867(動粘度:1300、アミノ当量:1700)、KF-864(動粘度:1700、アミノ当量:3800)、KF-859(動粘度:60、アミノ当量:6000)、が好ましい。( )内において、動粘度は25℃での測定値(単位:mm2/s)を示し、アミノ当量の単位はg/molである。 In terms of performance, the amino-modified silicones used in the present invention include TSF4703 (kinematic viscosity: 1000, amino equivalent: 1600) and TSF4708 (kinematic viscosity: 1000, amino equivalent: 2800) manufactured by Momentive Performance Materials, Inc., and SS-3551 (kinematic viscosity: 1000, amino equivalent: 1700), SF8457C (kinematic viscosity: 1200, amino equivalent: 1800), SF8417 (kinematic viscosity: 1200, amino equivalent: 1700), SF8452C (kinematic viscosity: 600, amino equivalent: 6400), BY16-209 (kinematic viscosity: 500, amino equivalent: 1800), and BY16-892 (kinematic viscosity: 1500, amino equivalent: 1800) manufactured by Dow-Toray. amino equivalent: 2000), BY16-898 (kinematic viscosity: 2000, amino equivalent: 2900), FZ-3760 (kinematic viscosity: 220, amino equivalent: 1600), BY16-213 (kinematic viscosity: 55, amino equivalent: 2700), Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.'s KF-8002 (kinematic viscosity: 1100, amino equivalent: 1700), KF-8004 (kinematic viscosity: 800, amino equivalent: 1500), KF-8005 (kinematic viscosity: 1200, amino equivalent: 11000), KF-867 (kinematic viscosity: 1300, amino equivalent: 1700), KF-864 (kinematic viscosity: 1700, amino equivalent: 3800), KF-859 (kinematic viscosity: 60, amino equivalent: 6000), are preferred. In parentheses, the kinematic viscosity is the value measured at 25° C. (unit: mm 2 /s), and the unit of amino equivalent is g/mol.
(a1-1)成分としては、BY16-213(動粘度:55、アミノ当量:2700)、BY16-853U(動粘度:14、アミノ当量:450)がより好ましい。 More preferred examples of component (a1-1) are BY16-213 (kinematic viscosity: 55, amino equivalent: 2700) and BY16-853U (kinematic viscosity: 14, amino equivalent: 450).
(a1-2)成分としては、SF8417(動粘度:1200、アミノ当量:1700)、BY16-209(動粘度:500、アミノ当量:1800)、FZ-3760(動粘度:220、アミノ当量:1600)、SF8452C(動粘度:600、アミノ当量:6400)、KF-8002(動粘度:1100、アミノ当量:1700)、SS-3551(動粘度:1000、アミノ当量:1700)がより好ましい。 More preferred examples of component (a1-2) include SF8417 (kinematic viscosity: 1200, amino equivalent: 1700), BY16-209 (kinematic viscosity: 500, amino equivalent: 1800), FZ-3760 (kinematic viscosity: 220, amino equivalent: 1600), SF8452C (kinematic viscosity: 600, amino equivalent: 6400), KF-8002 (kinematic viscosity: 1100, amino equivalent: 1700), and SS-3551 (kinematic viscosity: 1000, amino equivalent: 1700).
なお、アミノ変性シリコーンは置換基を有するものであってもよい。置換基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基等のアルコキシ基の炭素数が1~6のアルコキシ-カルボニル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;アセチル基、プロピオニル基等の炭素数1~6のアシル基;アラルキル基;アラルキルオキシ基;炭素数1~6のアルキルアミノ基;アルキル基の炭素数が1~6のジアルキルアミノ基が挙げられる。 The amino-modified silicone may have a substituent. Examples of the substituent include alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert-butoxy, pentyloxy, isopentyloxy, and hexyloxy; methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, propoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, butoxycarbonyl, isobutoxycarbonyl, and sec-butoxycarbonyl; Examples of such groups include alkoxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms in the alkoxy group, such as a carboxyl group, tert-butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, and isopentyloxycarbonyl group; halogen atoms such as a fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom; acyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as an acetyl group and a propionyl group; aralkyl groups; aralkyloxy groups; alkylamino groups having 1 to 6 carbon atoms; and dialkylamino groups having an alkyl group with 1 to 6 carbon atoms.
(ii)アミノ基を有する炭化水素系化合物
アミノ基を有する炭化水素系化合物とは、一つのアミノ基に対して一つ以上の炭化水素基が結合したものである。アミノ基を有する炭化水素系化合物の合計炭素数は、離型性に優れる膜を得る観点から、好ましくは16以上、さらに好ましくは18以上であり、ハンドリング性の観点から、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは26以下である。
(ii) Hydrocarbon Compound Having Amino Group The hydrocarbon compound having an amino group is a compound in which one or more hydrocarbon groups are bonded to one amino group. From the viewpoint of obtaining a film having excellent releasability, the total carbon number of the hydrocarbon compound having an amino group is preferably 16 or more, more preferably 18 or more, and from the viewpoint of handling, it is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 26 or less.
アミノ基を有する炭化水素系化合物において、アミノ基が1級アミン、2級アミン、3級アミン、4級アンモニウム、ホスホニウム等の場合には、炭化水素基は窒素原子あるいはリン原子に共有結合を介して直接結合した化合物である。
アミノ基を有する炭化水素系化合物は、オキシアルキレン基を含まないものがより好ましい。
In a hydrocarbon compound having an amino group, when the amino group is a primary amine, secondary amine, tertiary amine, quaternary ammonium, phosphonium, or the like, the hydrocarbon group is directly bonded to a nitrogen atom or a phosphorus atom via a covalent bond.
The hydrocarbon compound having an amino group is more preferably one that does not contain an oxyalkylene group.
(炭化水素基)
前記炭化水素系化合物における炭化水素基としては、例えば、鎖式飽和炭化水素基、鎖式不飽和炭化水素基、環式飽和炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が挙げられる。炭化水素基の炭素数は、入手性の観点から、好ましくは1以上、より好ましくは2以上、更に好ましくは3以上、更に好ましくは12以上、更に好ましくは16以上であり、同様の観点から、好ましくは40以下、より好ましくは30以下、更に好ましくは24以下である。なお、炭化水素基の炭素数とは、別に規定の無い限り、一つの炭化水素基における炭素数のことを意味する。
(hydrocarbon group)
Examples of the hydrocarbon group in the hydrocarbon compound include a chain saturated hydrocarbon group, a chain unsaturated hydrocarbon group, a cyclic saturated hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. From the viewpoint of availability, the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, even more preferably 3 or more, even more preferably 12 or more, and even more preferably 16 or more, and from the same viewpoint, it is preferably 40 or less, more preferably 30 or less, and even more preferably 24 or less. Note that the number of carbon atoms in the hydrocarbon group means the number of carbon atoms in one hydrocarbon group, unless otherwise specified.
鎖式飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、tert-ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基等が挙げられる。 Specific examples of chain saturated hydrocarbon groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, pentyl, tert-pentyl, isopentyl, hexyl, isohexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, octadecyl, docosyl, and octacosanyl groups.
鎖式不飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、イソプレニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、オクタデセニル基が挙げられる。 Specific examples of chain unsaturated hydrocarbon groups include ethenyl, propenyl, butenyl, isobutenyl, isoprenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, and octadecenyl groups.
環式飽和炭化水素基の具体例としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロオクタデシル基等が挙げられる。 Specific examples of cyclic saturated hydrocarbon groups include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cyclododecyl, cyclotridecyl, cyclotetradecyl, and cyclooctadecyl groups.
芳香族炭化水素基としては、例えば、アリール基及びアラルキル基からなる群より選ばれる。アリール基及びアラルキル基としては、芳香族環そのものが置換されたものでも非置換のものであってもよい。 The aromatic hydrocarbon group is, for example, selected from the group consisting of aryl groups and aralkyl groups. In the aryl group and aralkyl group, the aromatic ring itself may be substituted or unsubstituted.
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ターフェニル基、及びこれらの基が後述する置換基で置換された基が挙げられる。 Examples of aryl groups include phenyl groups, naphthyl groups, anthryl groups, phenanthryl groups, biphenyl groups, triphenyl groups, terphenyl groups, and groups in which these groups are substituted with the substituents described below.
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、及びこれらの基の芳香族基が置換基でさらに置換された基などが挙げられる。 Examples of aralkyl groups include benzyl, phenethyl, phenylpropyl, phenylpentyl, phenylhexyl, phenylheptyl, and phenyloctyl groups, as well as groups in which the aromatic group of these groups is further substituted with a substituent.
上記炭化水素系化合物は、一部の水素原子が更に置換されていてもよい。置換基としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシ基、アルデヒド基、ケトン基、チオール基等が挙げられる。 The above hydrocarbon compounds may further have some hydrogen atoms substituted. Examples of the substituent include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms, hydroxy groups, methoxy groups, ethoxy groups, carboxy groups, aldehyde groups, ketone groups, and thiol groups.
上記アミノ基を有する炭化水素系化合物は、好ましくは1級アミン、2級アミン、3級アミン、4級アンモニウム等の、アミノ基を有する炭化水素系化合物(本明細書において、「炭化水素系アミン」と称する。)である。かかる炭化水素系アミンの具体例としては、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、テトラブチルアンモニウム塩、テトラヘキシルアンモニウム塩、ジメチルジオクチルアンモニウム塩、ジメチルジデシルアンモニウム塩、トリメチルヘキサデシルアンモニウム塩等が好ましい。 The above-mentioned hydrocarbon compound having an amino group is preferably a hydrocarbon compound having an amino group, such as a primary amine, secondary amine, tertiary amine, or quaternary ammonium (referred to herein as a "hydrocarbon amine"). Specific examples of such hydrocarbon amines include hexadecylamine, stearylamine, oleylamine, dioctylamine, didecylamine, didodecylamine, trihexylamine, trioctylamine, tetrabutylammonium salt, tetrahexylammonium salt, dimethyldioctylammonium salt, dimethyldidecylammonium salt, and trimethylhexadecylammonium salt.
〔疎水変性セルロース繊維〕
固体粒子がI型結晶構造を有するアニオン変性セルロース繊維であり、結合性を有する有機化合物がアミノ変性シリコーン又は炭化水素系アミンの場合、ピッカリングエマルションにおいては、両者が結合して疎水変性セルロース繊維を形成する。疎水変性セルロース繊維においては、アミノ変性シリコーン又は炭化水素系アミンに由来する修飾基が、I型結晶構造を有するアニオン変性セルロース繊維の特定の基に修飾基が結合している。修飾基の結合箇所としては、アニオン性基及びヒドロキシ基からなる群より選択される一種以上の基である。
[Hydrophobically modified cellulose fiber]
When the solid particles are anion-modified cellulose fibers having a type I crystal structure and the organic compound having binding properties is an amino-modified silicone or a hydrocarbon amine, the two are bonded together in the Pickering emulsion to form hydrophobically modified cellulose fibers. In the hydrophobically modified cellulose fibers, modifying groups derived from the amino-modified silicone or hydrocarbon amine are bonded to specific groups of the anion-modified cellulose fibers having a type I crystal structure. The bonding sites of the modifying groups are one or more groups selected from the group consisting of anionic groups and hydroxy groups.
前記結合箇所がアニオン変性セルロース繊維のヒドロキシ基の場合には、結合様式は共有結合であり、エーテル結合、エステル結合、カーボネート結合等が挙げられる。 When the bonding site is a hydroxy group of anion-modified cellulose fiber, the bonding type is a covalent bond, such as an ether bond, ester bond, or carbonate bond.
前記結合箇所がアニオン変性セルロース繊維のアニオン性基の場合には、結合様式はイオン結合あるいは共有結合である。結合様式がイオン結合の場合には、カチオン性基を有する修飾用化合物が、静電相互作用を介して結合した状態であり、結合様式が共有結合の場合には、エステル結合、アミド結合などを介して結合した状態を指し、特にカルボキシ基含有セルロース繊維のカルボキシ基に対しては、エステル結合、アミド結合、カーボネート結合、ウレタン結合等を介して結合した状態である。 When the bonding site is an anionic group of anion-modified cellulose fibers, the bonding mode is an ionic bond or a covalent bond. When the bonding mode is an ionic bond, the modifying compound having a cationic group is bonded via electrostatic interaction. When the bonding mode is a covalent bond, the modifying compound is bonded via an ester bond, amide bond, etc. In particular, when the modifying compound is bonded to a carboxy group of carboxy-containing cellulose fibers, the modifying compound is bonded via an ester bond, amide bond, carbonate bond, urethane bond, etc.
例えば、修飾基を導入するための化合物(本明細書において「修飾用化合物」と記載する。)がアミノ変性シリコーン(「H2N-〔アルキルシリコーン骨格〕」とする。)であり、アニオン変性セルロース繊維がカルボキシ基含有セルロース繊維(「〔セルロース骨格〕-C6(=O)-OH」とする。)である場合において、結合様式がイオン結合であれば、疎水変性セルロース繊維は「〔セルロース骨格〕-C6(=O)-O-H3N+-〔アルキルシリコーン骨格〕」のような構造となり、修飾基は「-〔アルキルシリコーン骨格〕」となる。一方、結合様式がアミド結合であれば、疎水変性セルロース繊維は「〔セルロース骨格〕-C6(=O)-NH-〔アルキルシリコーン骨格〕」のような構造となり、修飾基は「-〔アルキルシリコーン骨格〕」となる。このように、修飾基の構造は、使用する修飾用化合物の構造に依存する。なお、「C6」はセルロース構成単位の6位の炭素原子を意味する。 For example, if the compound for introducing the modifying group (referred to herein as the "modifying compound") is an amino-modified silicone (referred to as "H 2 N-[alkyl silicone skeleton]") and the anion-modified cellulose fiber is a carboxyl group-containing cellulose fiber (referred to as "[cellulose skeleton]-C 6 (═O)-OH"), and the bonding mode is an ionic bond, the hydrophobically modified cellulose fiber will have a structure such as "[cellulose skeleton]-C 6 (═O)-O-H 3 N + -[alkyl silicone skeleton]", and the modifying group will be "-[alkyl silicone skeleton]". On the other hand, if the bonding mode is an amide bond, the hydrophobically modified cellulose fiber will have a structure such as "[cellulose skeleton]-C 6 (═O)-NH-[alkyl silicone skeleton]", and the modifying group will be "-[alkyl silicone skeleton]". Thus, the structure of the modifying group depends on the structure of the modifying compound used. Note that "C 6 " refers to the carbon atom at the 6th position of the cellulose structural unit.
セルロース繊維にアミノ変性シリコーンが結合してなる疎水変性セルロース繊維の一つの好ましい態様は、下記一般式(T-Ce)で示される構造を有する。 One preferred embodiment of hydrophobically modified cellulose fibers formed by bonding amino-modified silicone to cellulose fibers has a structure represented by the following general formula (T-Ce):
(式中、Xは-CH2OH、-CH2O-R1、-C(=O)OH、-C(=O)O-R1、-C(=O)-O-H3N+-R1及び-C(=O)-NH-R1からなる群より選択される一種以上の基であり、R1は修飾基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子又は修飾基であり、R1及びRは同一でも異なっていてもよく、複数のR1及びRのうちの少なくとも一つは修飾基である。mは20以上3,000以下の整数である。) (In the formula, X is one or more groups selected from the group consisting of —CH 2 OH, —CH 2 O—R 1 , —C(═O)OH, —C(═O)O—R 1 , —C(═O)—O—H 3 N + —R 1 , and —C(═O)—NH—R 1 ; R 1 is a modifying group; each R is independently a hydrogen atom or a modifying group; R 1 and R may be the same or different; and at least one of the multiple R 1s and Rs is a modifying group; and m is an integer of 20 or more and 3,000 or less.)
I型結晶構造を有するアニオン変性セルロース繊維にアミノ変性シリコーンが結合してなる疎水変性セルロース繊維における修飾基はアミノ変性シリコーンに由来する基であり、修飾基(即ち、前記式(T-Ce)におけるR1及びR)の構造は、使用するアミノ変性シリコーンの構造に依存する。セルロース繊維に対する修飾基の結合様式は、共有結合あるいはイオン結合であることが好ましい。製造の簡便性の観点から、イオン結合が好ましく、形成される膜の安定性の観点から共有結合が好ましい。 The modifying group in the hydrophobically modified cellulose fibers obtained by bonding an amino-modified silicone to an anion-modified cellulose fiber having a type I crystal structure is a group derived from the amino-modified silicone, and the structure of the modifying group (i.e., R1 and R in the formula (T-Ce)) depends on the structure of the amino-modified silicone used. The bonding mode of the modifying group to the cellulose fiber is preferably a covalent bond or an ionic bond. From the viewpoint of ease of production, an ionic bond is preferred, and from the viewpoint of the stability of the film formed, a covalent bond is preferred.
<水>
本発明の硬質表面処理剤には水が含まれる。
水はピッカリングエマルションの調製の際の溶媒として、及び本発明の硬質表面処理剤の構成成分の一つとしての役割を有する。
<Water>
The hard surface treatment agent of the present invention contains water.
Water serves as a solvent in preparing the Pickering emulsion and as one of the components of the hard surface treatment agent of the present invention.
<油剤>
本発明の硬質表面処理剤には油剤が含まれる。
油剤としては、25℃1気圧で液体の有機化合物が好ましい。
25℃1気圧で液体の有機化合物の水への溶解度は、25℃の水100gあたり、10g以下が好ましく、1g以下が更に好ましい。
油剤の分子量は、滑液性を向上させた膜を得る観点から、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、更に好ましくは10,000以下であり、同上の観点から、好ましくは100以上、より好ましくは200以上である。
<Oil>
The hard surface treatment agent of the present invention contains an oil agent.
The oil agent is preferably an organic compound that is liquid at 25° C. and 1 atmosphere.
The solubility in water of an organic compound that is liquid at 25°C and 1 atmosphere is preferably 10 g or less, and more preferably 1 g or less, per 100 g of water at 25°C.
From the viewpoint of obtaining a film with improved synovial properties, the molecular weight of the oil is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, and even more preferably 10,000 or less, and from the same viewpoint, it is preferably 100 or more, and more preferably 200 or more.
油剤としては、滑液性を向上させた膜を得る観点から、例えば、アルコール、エステル油、炭化水素油、シリコーン油、エーテル油、油脂、フッ素系不活性液体及び脂肪酸からなる群より選択される一種以上が挙げられ、エステル油、シリコーン油、エーテル油、油脂、及びフッ素系不活性液体からなる群より選択される一種以上が好ましく、シリコーン油、エスエル油、及びエーテル油からなる群より選択される一種以上がより好ましく、シリコーン油及び/又はエスエル油が更に好ましい。 From the viewpoint of obtaining a film with improved synovial properties, examples of oil agents include one or more selected from the group consisting of alcohol, ester oil, hydrocarbon oil, silicone oil, ether oil, oils and fats, fluorine-based inert liquids, and fatty acids. One or more selected from the group consisting of ester oil, silicone oil, ether oil, oils and fats, and fluorine-based inert liquids are preferred. One or more selected from the group consisting of silicone oil, ester oil, and ether oil are more preferred, and silicone oil and/or ester oil are even more preferred.
エステル油としては、モノエステル油、ジエステル油、トリエステル油が挙げられ、具体例としては、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸ミリスチル、ミリスチン酸2-ヘキシルデシル、パルミチン酸イソプロピル、トリ2-エチルヘキサン酸グリセリン、トリイソステアリン酸グリセリン等の炭素数2~18の脂肪族又は芳香族のモノカルボン酸又はジカルボン酸エステルが挙げられる。 Ester oils include monoester oils, diester oils, and triester oils. Specific examples include aliphatic or aromatic monocarboxylic or dicarboxylic acid esters having 2 to 18 carbon atoms, such as isopropyl myristate, octyldodecyl myristate, myristyl myristate, 2-hexyldecyl myristate, isopropyl palmitate, glyceryl tri-2-ethylhexanoate, and glyceryl triisostearate.
シリコーン油としては、例えば、ジメチルポリシロキサン、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等が挙げられる。 Examples of silicone oils include dimethylpolysiloxane, methylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, and decamethylcyclopentasiloxane.
油脂としては、例えば、大豆油、ヤシ油、アマニ油、綿実油、ナタネ油、ヒマシ油などの植物油や動物油等が挙げられる。 Examples of fats and oils include vegetable oils such as soybean oil, palm oil, linseed oil, cottonseed oil, rapeseed oil, and castor oil, as well as animal oils.
油剤の化合物は、ピッカリングエマルションを製造する観点から、好ましくはSP値が10以下、より好ましくは9.5以下、更に好ましくは9.0以下、より更に好ましくは8.5以下であり、同上の観点から、好ましくは6.0以上、より好ましくは6.5以上である。 From the viewpoint of producing a Pickering emulsion, the SP value of the oil compound is preferably 10 or less, more preferably 9.5 or less, even more preferably 9.0 or less, and even more preferably 8.5 or less; from the same viewpoint, it is preferably 6.0 or more, more preferably 6.5 or more.
本明細書におけるSP値とは、Fedors法で計算される溶解度パラメーター(単位:(cal/cm3)1/2)を示し、例えば、参考文献「SP値基礎・応用と計算方法」(情報機構社、2005年)、Polymer handbook Third edition (A Wiley-Interscience publication, 1989)等に記載されている。 The SP value in this specification refers to the solubility parameter (unit: (cal/ cm3 ) 1/2 ) calculated by the Fedors method, and is described, for example, in references such as "SP Value Basics, Applications and Calculation Methods" (Johokkisha, 2005) and Polymer Handbook Third Edition (A Wiley-Interscience publication, 1989).
本発明で使用されるSP値が10以下の油剤としては、例えば、オレイン酸(SP値:9.2)、D-リモネン(SP値:9.4)、PEG400(SP値:9.4)、コハク酸ジメチル(SP値:9.9)、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール(SP値:8.9)、ラウリン酸ヘキシル(SP値:8.6)、ラウリン酸イソプロピル(SP値8.5)、ミリスチン酸イソプロピル(SP値8.5)、パルミチン酸イソプロピル(SP値8.5)、オレイン酸イソプロピル(SP値:8.6)、ヘキサデカン(SP値:8.0)、オリーブ油(SP値:9.3)、ホホバ油(SP値:8.6)、スクアラン(SP値:7.9)、流動パラフィン(SP値:7.9)、フッ素系不活性液体(例えば、フロリナートFC-40(3M社製、SP値:6.1)、フロリナートFC-43(3M社製、SP値:6.1)、フロリナートFC-72(3M社製、SP値:6.1)、フロリナートFC-770(3M社製、SP値:6.1))、シリコーンオイル(例えば、KF96-1cs(信越化学社製、SP値:7.3)、KF-96-10cs(信越化学社製、SP値:7.3)、KF-96-50cs(信越化学社製、SP値:7.3)、KF-96-100cs(信越化学社製、SP値:7.3)、KF-96-1000cs(信越化学社製、SP値:7.3)、KF-96H-1万cs(信越化学社製、SP値:7.3)等)等が挙げられる。 Examples of oils with an SP value of 10 or less that can be used in the present invention include oleic acid (SP value: 9.2), D-limonene (SP value: 9.4), PEG 400 (SP value: 9.4), dimethyl succinate (SP value: 9.9), neopentyl glycol dicaprate (SP value: 8.9), hexyl laurate (SP value: 8.6), isopropyl laurate (SP value: 8.5), isopropyl myristate (SP value: 8.5), isopropyl palmitate (SP value: 8.5), isopropyl oleate (SP value: 8.6), hexadecane (SP value: 8.0), olive oil (SP value: 9.3), jojoba oil (SP value: 8.6), squalane (SP value: 7.9), liquid paraffin (SP value: 7.9), fluorine Inert liquids (e.g., Fluorinert FC-40 (manufactured by 3M, SP value: 6.1), Fluorinert FC-43 (manufactured by 3M, SP value: 6.1), Fluorinert FC-72 (manufactured by 3M, SP value: 6.1), Fluorinert FC-770 (manufactured by 3M, SP value: 6.1)), silicone oils (e.g., KF96-1cs (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7 .3), KF-96-10cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7.3), KF-96-50cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7.3), KF-96-100cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7.3), KF-96-1000cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7.3), KF-96H-10,000cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SP value: 7.3), etc.
<ポリエーテル変性シリコーン化合物>
本発明の硬質表面処理剤はポリエーテル変性シリコーン化合物を更に含んでいてもよい。かかる成分を硬質表面処理剤に配合することによって、離型性を向上させた膜を得ることができる。ポリエーテル変性シリコーン化合物の一例としては、メチルシリコーン鎖を主鎖とし、ポリオキシエチレン基からなる側鎖をもつ化合物が挙げられ、具体的には、下記一般式で示される化合物が挙げられる。
<Polyether-modified silicone compound>
The hard surface treatment agent of the present invention may further contain a polyether-modified silicone compound. By incorporating such a component into the hard surface treatment agent, a film with improved releasability can be obtained. An example of a polyether-modified silicone compound is a compound having a methylsilicone chain as the main chain and a polyoxyethylene group as the side chain, and specifically, a compound represented by the following general formula:
(式中、R1はメチレン基、エチレン基又はトリメチレン基であり、R2は炭素数1~4のアルキル基であり、mは0~50の整数、nは1~10の整数、pは1~50の整数、及びqは0~50の整数をそれぞれ示す。-R1(C2H4O)p(C3H6O)qR2で示される基において、(C2H4O)p及び(C3H6O)qはランダムでもブロックでもよい。) (In the formula, R 1 is a methylene group, ethylene group, or trimethylene group, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, m is an integer of 0 to 50, n is an integer of 1 to 10, p is an integer of 1 to 50, and q is an integer of 0 to 50. In the group represented by -R 1 (C 2 H 4 O) p (C 3 H 6 O) q R 2 , (C 2 H 4 O) p and (C 3 H 6 O) q may be random or block.)
ポリエーテル変性シリコーン化合物のHLB値は、硬質表面処理剤の乾燥によって得られる離型性に優れる膜を得る観点から、特定の範囲内のものが好ましく、具体的には、好ましくは1以上、より好ましくは5以上であり、さらに好ましくは10以上であって、好ましくは18以下、より好ましくは16以下である。 From the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties upon drying of the hard surface treatment agent, the HLB value of the polyether-modified silicone compound is preferably within a specific range; specifically, it is preferably 1 or greater, more preferably 5 or greater, and even more preferably 10 or greater, and is preferably 18 or less, more preferably 16 or less.
HLB値が異なる2種以上のポリエーテル変性シリコーンを使用する場合は、それらの加重平均で求めたHLB値が上記範囲になればよい。なお、HLB値とは、親水性と親油性のバランスを表す指標であり、本発明においては、以下のグリフィン(Griffin)の式により求められるものを指す。
HLB値=20×親水基部の分子量の総和/分子量
When two or more polyether-modified silicones with different HLB values are used, the weighted average HLB value of these silicones should fall within the above range. The HLB value is an index that represents the balance between hydrophilicity and lipophilicity, and in the present invention refers to the value calculated using the following Griffin equation:
HLB value = 20 x sum of molecular weights of hydrophilic groups / molecular weight
ポリエーテル変性シリコーン化合物の25℃における動粘度は、硬質表面処理剤の乾燥によって得られる離型性に優れる膜を得る観点から、特定の範囲内のものが好ましく、具体的には、好ましくは1mm2/s以上、より好ましくは5mm2/s以上であり、好ましくは1000mm2/s以下、より好ましくは500mm2/s以下、更に好ましくは200mm2/s以下である。 From the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties by drying the hard surface treatment agent, the kinematic viscosity of the polyether-modified silicone compound at 25°C is preferably within a specific range, specifically, preferably 1 mm 2 /s or more, more preferably 5 mm 2 /s or more, and preferably 1000 mm 2 /s or less, more preferably 500 mm 2 /s or less, and even more preferably 200 mm 2 /s or less.
ポリエーテル変性シリコーン化合物は市販されており、市販品としては、信越化学工業社製の、KF-615A、KF-640、KF-642、KF-643、KF-644、KF-351A、KF-354L、KF-355A、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6016、KF-6017、KF-6020、KF-6043等が挙げられ、硬質表面処理剤の乾燥によって得られる離型性に優れる膜を得る観点から、KF-640、KF-642、KF-643、KF-351A、KF-354L、KF-355A等が好適に用いることができる。前記一般式に該当しない構造の市販品(例えば、信越化学工業社製のKF-6028及びKF-6038等)も、ポリエーテル変性シリコーン化合物として使用することができる。 Polyether-modified silicone compounds are commercially available, and examples of commercially available products include KF-615A, KF-640, KF-642, KF-643, KF-644, KF-351A, KF-354L, KF-355A, KF-6011, KF-6012, KF-6015, KF-6016, KF-6017, KF-6020, and KF-6043 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. From the viewpoint of obtaining a film with excellent release properties upon drying of the hard surface treatment agent, KF-640, KF-642, KF-643, KF-351A, KF-354L, and KF-355A are preferred. Commercially available products with structures that do not conform to the above general formula (e.g., KF-6028 and KF-6038 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can also be used as polyether-modified silicone compounds.
<揮発性の有機化合物>
本発明における硬質表面処理剤は、前記油剤に該当するもの以外の有機化合物であって、25℃1気圧で揮発性の有機化合物を更に含んでいてもよい(かかる有機化合物を、本明細書において「揮発性の有機化合物」と称する。)。かかる成分を、ピッカリングエマルションや硬質表面処理剤に配合することによって、基材上により容易に成膜させることができるため、好ましい。本明細書において、25℃1気圧で揮発性の有機化合物とは、かかる条件での蒸気圧が10Pa以上の有機化合物を意味する。
<Volatile organic compounds>
The hard surface treatment agent of the present invention may further contain an organic compound other than those corresponding to the oil agent, which is volatile at 25°C and 1 atmosphere (such organic compound is referred to as a "volatile organic compound" in this specification). By incorporating such a component into the Pickering emulsion or the hard surface treatment agent, it is possible to more easily form a film on the substrate, which is preferable. In this specification, an organic compound that is volatile at 25°C and 1 atmosphere means an organic compound whose vapor pressure under such conditions is 10 Pa or more.
かかる成分としては、例えば、N-メチルピロリドン、2-プロパノール、1-プロパノール、エタノール、メタノール、t-ブタノール、1-ブタノール、2-ブタノール、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、酢酸エチル、ジメチルホルムアミド、メチルイソブチルケトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、1,4-ジオキサン、クロロホルム、ジクロロメタン、ジエチルエーテル及びこれらの混合物が挙げられる。 Such components include, for example, N-methylpyrrolidone, 2-propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, t-butanol, 1-butanol, 2-butanol, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, acetone, ethyl acetate, dimethylformamide, methyl isobutyl ketone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, hexane, cyclohexane, cyclohexanone, 1,4-dioxane, chloroform, dichloromethane, diethyl ether, and mixtures thereof.
<高分子化合物>
本発明における硬質表面処理剤は、上記のアミノ基を有する高分子化合物以外の高分子化合物、例えば、下記の高分子化合物(X)及び高分子化合物(Y)からなる群より選択される1種以上を更に含んでいてもよい。かかる成分を乳化組成物に配合することによって、膜の耐久性を向上することができるため、好ましい。
高分子化合物(X):側鎖にエステル基若しくはアミド基を有するメタクリル系又はアクリル系高分子
高分子化合物(Y):主鎖にエステル基、アミド基、ウレタン基、エーテル基又はカーボネート基を有する高分子化合物
<High molecular compound>
The hard surface treatment agent of the present invention may further contain a polymer compound other than the above-mentioned polymer compound having an amino group, for example, one or more selected from the group consisting of the following polymer compound (X) and polymer compound (Y). By incorporating such a component into the emulsion composition, the durability of the film can be improved, which is preferable.
Polymer compound (X): Methacrylic or acrylic polymer having an ester group or an amide group in the side chain Polymer compound (Y): Polymer compound having an ester group, an amide group, a urethane group, an ether group, or a carbonate group in the main chain
高分子化合物(X)の重量平均分子量としては、膜の耐久性向上の観点から、好ましくは1,000以上であり、同様の観点から、好ましくは50万以下である。
高分子化合物(X)としては、例えば、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート等のポリアルキル(メタ)アクリレート、スチレンアクリル、ウレタンアクリル等アクリルとの共重合体、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリN-メチル(メタ)アクリルアミド、ポリN,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、ポリN-フェニル(メタ)アクリルアミド等のポリ(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
The weight average molecular weight of the polymer compound (X) is preferably 1,000 or more from the viewpoint of improving the durability of the film, and from the same viewpoint, is preferably 500,000 or less.
Examples of the polymer compound (X) include polyalkyl(meth)acrylates such as polymethyl(meth)acrylate, polyethyl(meth)acrylate, and polybutyl(meth)acrylate; copolymers with acrylic such as styrene-acrylic and urethane-acrylic; and poly(meth)acrylamides such as poly(meth)acrylamide, poly-N-methyl(meth)acrylamide, poly-N,N-dimethyl(meth)acrylamide, and poly-N-phenyl(meth)acrylamide.
2.硬質表面処理剤の製造方法
本発明の硬質表面処理剤は、例えば、前述の成分(A)、成分(B)、成分(C)等を混合することにより製造することができる。
2. Method for Producing the Hard Surface Treatment Agent The hard surface treatment agent of the present invention can be produced, for example, by mixing the above-mentioned components (A), (B), (C), and the like.
各成分を混合することで乳化が生じ、ピッカリングエマルションが得られる。かかる混合処理には、マグネチックスターラー、メカニカルスターラー、ホモミキサー、真空乳化装置、低圧ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、グラインダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、短軸押出機、2軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いることができる。混合処理は、2種類以上の操作を組み合わせて実施してもよい。 Mixing the components causes emulsification, resulting in a Pickering emulsion. For this mixing process, a magnetic stirrer, mechanical stirrer, homomixer, vacuum emulsifier, low-pressure homogenizer, high-pressure homogenizer, grinder, cutter mill, ball mill, jet mill, single-screw extruder, twin-screw extruder, ultrasonic agitator, household juicer mixer, etc. can be used. The mixing process may also be performed by combining two or more operations.
各成分の混合時の温度や時間としては、特に限定されるものではなく、例えば、好ましくは5~50℃の温度範囲とし、好ましくは1分間~3時間の範囲とする。 The temperature and time for mixing the components are not particularly limited, but are preferably in the range of 5 to 50°C and 1 minute to 3 hours, for example.
混合時の各成分の含有量の好ましい範囲は、前述の本発明のピッカリングエマルションにおける各成分の含有量の好ましい範囲と同じである。 The preferred range of content of each component when mixed is the same as the preferred range of content of each component in the Pickering emulsion of the present invention described above.
アニオン性固体粒子とカチオン性官能基を有する有機化合物との配合比としては、アニオン性固体粒子のアニオン性基に対して、滑液性及びその耐久性の観点から、カチオン性官能基を有する有機化合物が好ましくは0.1当量以上、より好ましくは0.3当量以上、更に好ましくは0.5当量以上であり、一方、ピッカリングエマルションの安定性の観点から、好ましくは3当量以下、より好ましくは2当量以下、更に好ましくは1.5当量以下である。 The blending ratio of the anionic solid particles to the organic compound having a cationic functional group is preferably 0.1 equivalents or more, more preferably 0.3 equivalents or more, and even more preferably 0.5 equivalents or more, of the organic compound having a cationic functional group relative to the anionic groups of the anionic solid particles, from the viewpoints of synovial properties and durability. On the other hand, from the viewpoint of the stability of the Pickering emulsion, the blending ratio is preferably 3 equivalents or less, more preferably 2 equivalents or less, and even more preferably 1.5 equivalents or less.
あるいは、〔アニオン性固体粒子のアニオン性基のモル数〕に対する、[アミノ変性シリコーンのアミノ基のモル数]と[炭化水素系アミンのアミノ基のモル数]との合計モル数〕が、滑液性とその耐久性を向上させた膜を得る観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.5以上であり、成膜性の観点から、好ましくは3以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1.5以下である。アニオン変性セルロース繊維のアニオン性基のモル数は、アニオン変性セルロース繊維の使用量(g)にアニオン性基含有量(mmol/g)を乗じればよく、アミノ変性シリコーンのアミノ基のモル数は、アミノ変性シリコーンの使用量(g)をアミノ当量(g/mol)で除すればよい。 Alternatively, the ratio of the total number of moles of the amino groups of the amino-modified silicone and the amino groups of the hydrocarbon amine to the number of moles of anionic groups of the anionic solid particles is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and even more preferably 0.5 or more, from the viewpoint of obtaining a film with improved synovial properties and durability, and is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1.5 or less, from the viewpoint of film-formability. The number of moles of anionic groups in the anion-modified cellulose fiber can be obtained by multiplying the amount (g) of anion-modified cellulose fiber used by the anionic group content (mmol/g), and the number of moles of amino groups in the amino-modified silicone can be obtained by dividing the amount (g) of amino-modified silicone used by the amino equivalent (g/mol).
また、カチオン性官能基を有する有機化合物と油剤に対するとの質量比([カチオン性官能基を有する有機化合物]/[油剤])は、滑液性とその耐久性を向上させた膜を得る観点から、好ましくは0.0001以上、より好ましくは0.001以上、更に好ましくは0.004以上、更に好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.04以上であり、成膜性の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下である。これらの観点から、好ましくは0.0001以上20以下、より好ましくは0.001以上10以下、更に好ましくは0.004以上5以下、更に好ましくは0.01以上3以下、更に好ましくは0.04以上2以下である。 Furthermore, from the viewpoint of obtaining a film with improved synovial properties and durability, the mass ratio of the organic compound having a cationic functional group to the oil ([organic compound having a cationic functional group]/[oil]) is preferably 0.0001 or more, more preferably 0.001 or more, even more preferably 0.004 or more, even more preferably 0.01 or more, and even more preferably 0.04 or more; from the viewpoint of film-forming properties, it is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, even more preferably 5 or less, even more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less. From these viewpoints, it is preferably 0.0001 or more and 20 or less, more preferably 0.001 or more and 10 or less, even more preferably 0.004 or more and 5 or less, even more preferably 0.01 or more and 3 or less, and even more preferably 0.04 or more and 2 or less.
3.硬質表面処理剤の性質
本発明の硬質表面処理剤は、前記の各成分を必須成分として含む、乳化状態の組成物である。本発明における乳化は、水と、25℃1気圧で液体の有機化合物を混合した状態で機械力をかけ、一方の液中に他方の液滴が微細に分散した状態とすることである。エマルションのタイプは水中油型エマルションである。
3. Properties of the Hard Surface Treatment Agent The hard surface treatment agent of the present invention is an emulsified composition containing the above-mentioned components as essential components. The emulsification in the present invention is achieved by mixing water and an organic compound that is liquid at 25°C and 1 atmosphere, and then applying mechanical force to the mixture to create a state in which droplets of one liquid are finely dispersed in the other liquid. The emulsion type is an oil-in-water emulsion.
ピッカリングエマルション中又は混合時の[固体粒子とそれに対して結合性を有する有機化合物の合計]の含有量としては、乳化力の観点から、好ましくは0.02質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上であり、一方、ハンドリング性の観点から、好ましくは15質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。 The content of [the total of solid particles and organic compounds capable of binding thereto] in the Pickering emulsion or during mixing is preferably 0.02% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and even more preferably 0.1% by mass or more, from the viewpoint of emulsifying power; on the other hand, from the viewpoint of handleability, it is preferably 15% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less.
ピッカリングエマルション中又は混合時の水の含有量としては、乳化状態を維持する観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、有効分量の観点から、好ましくは98質量%以下である。 The water content in the Pickering emulsion or during mixing is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and even more preferably 30% by mass or more, from the viewpoint of maintaining the emulsified state, and is preferably 98% by mass or less, from the viewpoint of the effective amount.
ピッカリングエマルション中又は混合時の油剤の含有量としては、乳化状態を維持する観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上であり、一方、溶液粘度やハンドリング性の観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。 The content of oil in the Pickering emulsion or during mixing is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more, from the viewpoint of maintaining the emulsified state. On the other hand, from the viewpoint of solution viscosity and handleability, it is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less.
ピッカリングエマルション中又は混合時の成分[固体粒子とそれに対して結合性を有する有機化合物の合計]と油剤との質量比([固体粒子とそれに対して結合性を有する有機化合物の合計]/[油剤])は、滑液性を向上させた膜を得る観点から、好ましくは0.0001以上、より好ましくは0.001以上、更に好ましくは0.004以上、更に好ましくは0.01以上、更に好ましくは0.04以上であり、成膜性の観点から、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下である。これらの観点から、好ましくは0.0001以上20以下、より好ましくは0.001以上10以下、更に好ましくは0.004以上5以下、更に好ましくは0.01以上3以下、更に好ましくは0.04以上2以下である。 The mass ratio of the components [total of solid particles and organic compounds capable of binding thereto] to the oil in the Pickering emulsion or when mixed ([total of solid particles and organic compounds capable of binding thereto]/[oil]) is preferably 0.0001 or more, more preferably 0.001 or more, even more preferably 0.004 or more, even more preferably 0.01 or more, and even more preferably 0.04 or more, from the viewpoint of obtaining a film with improved synovial properties; and is preferably 20 or less, more preferably 10 or less, even more preferably 5 or less, even more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less, from the viewpoint of film-forming properties. From these viewpoints, it is preferably 0.0001 or more and 20 or less, more preferably 0.001 or more and 10 or less, even more preferably 0.004 or more and 5 or less, even more preferably 0.01 or more and 3 or less, and even more preferably 0.04 or more and 2 or less.
本発明の硬質表面処理剤がポリエーテル変性シリコーン化合物を含む場合、ポリエーテル変性シリコーン化合物の含有量としては、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上であり、一方、好ましくは2質量%以下、より好ましくは1質量%以下である。 When the hard surface treatment agent of the present invention contains a polyether-modified silicone compound, the content of the polyether-modified silicone compound is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, and is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
本発明の硬質表面処理剤が前記揮発性の有機化合物を含む場合、かかる有機化合物の含有量としては、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、一方、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。 When the hard surface treatment agent of the present invention contains the volatile organic compound, the content of such organic compound is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 5% by mass or more, and is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less.
本発明の硬質表面処理剤が高分子化合物(X)及び高分子化合物(Y)からなる群より選択される1種以上を含む場合、高分子化合物(X)及び高分子化合物(Y)からなる群より選択される1種以上の含有量としては、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、一方、好ましくは10質量%以下、より好ましくは8質量%以下、更に好ましくは6質量%以下である。 When the hard surface treatment agent of the present invention contains one or more compounds selected from the group consisting of polymer compounds (X) and (Y), the content of the one or more compounds selected from the group consisting of polymer compounds (X) and (Y) is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and even more preferably 3% by mass or more, and is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and even more preferably 6% by mass or less.
ピッカリングエマルションの粘度は特に限定されないが、ハンドリングの観点から、25℃における粘度が好ましくは0.5mPa・s以上、より好ましくは0.8mPa・s以上、更に好ましくは1mPa・s以上であり、同様の観点から、好ましくは30Pa・s以下、より好ましくは20Pa・s以下、更に好ましくは10Pa・s以下である。ここで粘度は、B型粘度計により各サンプルの粘度域に合わせた適切なローターを用いて、25℃、回転数60rpmの条件で1分攪拌後の値を測定したものである。 The viscosity of the Pickering emulsion is not particularly limited, but from the perspective of ease of handling, the viscosity at 25°C is preferably 0.5 mPa·s or more, more preferably 0.8 mPa·s or more, and even more preferably 1 mPa·s or more. From the same perspective, the viscosity is preferably 30 Pa·s or less, more preferably 20 Pa·s or less, and even more preferably 10 Pa·s or less. Here, the viscosity is measured using a Brookfield viscometer with an appropriate rotor tailored to the viscosity range of each sample at 25°C and 60 rpm after stirring for 1 minute.
ピッカリングエマルションにおける乳化滴の平均粒子径は、後述するSEM観察による測定において、滑液性とその耐久性を向上させる観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは50nm以上、更に好ましくは100nm以上であり、同様の観点から、好ましくは2000nm以下、より好ましくは1000nm以下、更に好ましくは700nm以下、更に好ましくは500nm以下であり、好ましくは10nm以上2000nm以下、より好ましくは50nm以上1000nm以下、更に好ましくは100nm以上500nm以下である。 The average particle size of the emulsified droplets in the Pickering emulsion, as measured by SEM observation as described below, is preferably 10 nm or more, more preferably 50 nm or more, and even more preferably 100 nm or more, from the viewpoint of improving synovial properties and durability; from the same viewpoint, it is preferably 2000 nm or less, more preferably 1000 nm or less, even more preferably 700 nm or less, and even more preferably 500 nm or less, preferably 10 nm or more and 2000 nm or less, more preferably 50 nm or more and 1000 nm or less, and even more preferably 100 nm or more and 500 nm or less.
4.硬質表面処理剤の硬質表面への適用
本発明の硬質表面処理剤を硬質表面へ塗布し、乾燥させることによって、硬質表面に膜を形成させる。
4. Application of the hard surface treatment agent to a hard surface The hard surface treatment agent of the present invention is applied to a hard surface and dried to form a film on the hard surface.
具体的には、前記処理剤を、硬質表面、例えば、ガラス、樹脂、金属、セラミックス、コンクリート、木材、石材、紙等を素材とする固体表面に塗布する。塗布の方法としては、例えば、アプリケーター、バーコーダー、スピンコーター、ローラー等を使用して塗布する方法や、刷毛塗り、手塗り、エアスプレー、エアレススプレー、トリガースプレー、エアゾール缶などのスプレー、ディップコート等が挙げられるが、それに限定されるものではない。 Specifically, the treatment agent is applied to a hard surface, such as a solid surface made of glass, resin, metal, ceramics, concrete, wood, stone, paper, etc. Application methods include, but are not limited to, methods using an applicator, bar coder, spin coater, roller, etc., brush coating, hand coating, air spray, airless spray, trigger spray, spray from an aerosol can, dip coating, etc.
硬質表面上のピッカリングエマルションの塗膜の厚みとしては、膜の耐久性の観点から、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、更に好ましくは30μm以上であり、塗布性の観点から、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1500μm以下である。 The thickness of the Pickering emulsion coating on a hard surface is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, and even more preferably 30 μm or more, from the viewpoint of film durability, and is preferably 2000 μm or less, more preferably 1500 μm or less, from the viewpoint of coatability.
次いで、ピッカリングエマルションの塗膜を乾燥させて膜を得ることができる。乾燥条件としては、減圧下でも常圧下でもよく、温度範囲としては15℃以上75℃以下が好ましい。また、乾燥のための時間としては、1時間以上24時間以下が好ましい。 Then, the coating of Pickering emulsion can be dried to obtain a film. Drying conditions can be either under reduced pressure or normal pressure, and the temperature range is preferably 15°C or higher and 75°C or lower. Furthermore, the drying time is preferably 1 hour or higher and 24 hours or lower.
前記の方法によって形成される乾燥膜は、文献(超撥水・超撥油・滑液性表面の技術/発行者:元木浩/発行所:サイエンス&テクノロジー株式会社/2016年1月28日発行)に示される滑液表面性を示すことが好ましい。 The dried film formed by the above method preferably exhibits the synovial surface properties shown in the literature (Technology for Super Water-Repellent, Super Oil-Repellent, and Synovial Surfaces / Publisher: Hiroshi Motoki / Publisher: Science & Technology Co., Ltd. / Published January 28, 2016).
滑液表面性は、例えば、後述の実施例の「滑落角測定試験」に記載の方法により測定することができる。滑落角の値が小さいほど、その膜の滑液性が高いことを示す。 Synovial surface properties can be measured, for example, by the method described in the "Sliding Angle Measurement Test" in the Examples below. The smaller the sliding angle value, the higher the synovial properties of the membrane.
膜は、前述のポリエーテル変性シリコーン化合物を含むことにより、膜の耐久性がさらに向上する。 The durability of the membrane is further improved by including the aforementioned polyether-modified silicone compound.
膜の厚みは特に制限はなく、膜の耐久性の観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、経済性の観点から、好ましくは2000μm以下、より好ましくは1200μm以下、更に好ましくは500μm以下、更に好ましくは200μm以下である。なお、膜の厚みは、アプリケーター等の塗布用具による塗膜厚の設定や、媒体の割合を調整することにより、所望の値とすることができる。なお、膜の厚みは後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。 There are no particular restrictions on the thickness of the film, but from the viewpoint of film durability, it is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, and even more preferably 5 μm or more. From the viewpoint of economy, it is preferably 2000 μm or less, more preferably 1200 μm or less, even more preferably 500 μm or less, and even more preferably 200 μm or less. The desired film thickness can be achieved by setting the coating thickness using an application tool such as an applicator, or by adjusting the proportion of the medium. The film thickness can be measured according to the method described in the Examples below.
膜は、平滑性が高いほど、滑液性が高くなるため好ましい。具体的には、製造直後の膜の表面の算術平均粗さとして、費用対効果の観点から、好ましくは0.3μm以上であり、より好ましくは0.5μm以上であり、更に好ましくは0.8μm以上であり、一方、付着抑制性の観点から、好ましくは40μm以下であり、より好ましくは35μm以下であり、更に好ましくは30μm以下である。なお、膜の表面粗さは、算術平均粗さとして、後述の実施例に記載の方法に従って測定することができる。 The smoother the membrane, the better its synovial properties, which is why it is preferable. Specifically, from the perspective of cost-effectiveness, the arithmetic mean roughness of the membrane surface immediately after production is preferably 0.3 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, and even more preferably 0.8 μm or more. On the other hand, from the perspective of adhesion prevention, it is preferably 40 μm or less, more preferably 35 μm or less, and even more preferably 30 μm or less. The surface roughness of the membrane can be measured as the arithmetic mean roughness according to the method described in the Examples below.
膜は、耐久性が高い方が好ましい。膜の耐久性の評価は、例えば、水に一定期間接触した後の膜の算術平均粗さの増加の程度又は滑液性の有無によって評価することができる。具体的には、これらの膜が成膜された基板を水平に保持し、基板に対して40cmの高さから、流量50mL/秒で水を5分間連続滴下した後の膜の算術平均粗さが滴下前の粗さの2倍以下であり、かつ5分間滴下後の膜が滑液性を保持していれば、その膜は耐久性が高いと評価することができる。 High durability is preferred for films. Film durability can be evaluated, for example, by the degree of increase in the arithmetic mean roughness of the film after contact with water for a certain period of time, or by the presence or absence of synovial properties. Specifically, if a substrate on which such a film has been formed is held horizontally and water is continuously dripped onto the substrate from a height of 40 cm at a flow rate of 50 mL/sec for five minutes, and the arithmetic mean roughness of the film is no more than twice the roughness before dripping, and the film retains synovial properties after five minutes of dripping, then the film can be evaluated as having high durability.
膜中の固体粒子の量は、膜の耐久性の観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは10質量%以上であり、膜の滑液性の観点から、好ましくは65質量%以下、より好ましくは36質量%以下、更に好ましくは16質量%以下である。膜中の疎水変性セルロース繊維の量は、ピッカリングエマルションにおける揮発性成分の量を考慮して算出する。 From the viewpoint of film durability, the amount of solid particles in the film is preferably 1% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and from the viewpoint of film synovial properties, it is preferably 65% by mass or less, more preferably 36% by mass or less, and even more preferably 16% by mass or less. The amount of hydrophobically modified cellulose fiber in the film is calculated taking into account the amount of volatile components in the Pickering emulsion.
膜には本発明の効果を損なわない任意成分が含まれていてもよい。膜におけるこれらの任意成分の含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上であり、好ましくは20質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。 The film may contain optional components that do not impair the effects of the present invention. The content of these optional components in the film is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, even more preferably 0.5% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less.
本発明の硬質表面処理剤を硬質表面に適用することにより、硬質表面を滑液表面に改質することができる。形成される膜は滑液性に優れるだけではなく、膜自体の耐久性に優れるためにその効果を長期間維持できることから、各種用途、例えば、防雪用塗料、防汚塗料、抗菌性塗料、流動抵抗低減剤及び離型剤として有用であり、適用対象としては例えば、船舶(船底、プロペラなど)、家屋(例えば屋根、壁、住居設備など)、車両、建材、配管、設備、工具、パネル、容器などに用いることができる。本発明のピッカリングエマルションを、上記等の硬質表面に塗布することで、防雪方法、防汚方法、抗菌方法、流動抵抗の低減方法、離型方法として用いることができる。 By applying the hard surface treatment agent of the present invention to a hard surface, the hard surface can be modified into a synovial surface. The film formed not only has excellent synovial properties, but also has excellent durability, allowing its effectiveness to be maintained for a long period of time. Therefore, it is useful for a variety of applications, such as snow-proof paints, antifouling paints, antibacterial paints, flow resistance reducing agents, and mold release agents. Examples of applications include ships (ship bottoms, propellers, etc.), houses (e.g., roofs, walls, residential equipment, etc.), vehicles, building materials, piping, equipment, tools, panels, and containers. By applying the Pickering emulsion of the present invention to the above-mentioned hard surfaces, it can be used as a snow-proofing method, antifouling method, antibacterial method, flow resistance reducing method, and mold release method.
以下、実施例等を示して本発明を具体的に説明する。なお、下記の実施例は、単なる本発明の例示であり、何ら限定を意味するものではない。 The present invention will be specifically explained below using examples. Please note that the following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to be limiting in any way.
〔アニオン変性セルロース繊維及び疎水変性セルロース繊維の平均繊維径、平均繊維長、平均アスペクト比〕
測定対象のセルロース繊維に水を加えて、その含有量が0.0001質量%の分散液を調製する。該分散液をマイカ(雲母)上に滴下して乾燥したものを観察試料として、原子間力顕微鏡(AFM)(Digital instrument社製、Nanoscope II Tappingmode AFM;プローブはナノセンサーズ社製、Point Probe(NCH)を使用)を用いて、該観察試料中のセルロース繊維の繊維高さ(繊維のあるところとないところの高さの差)を測定する。その際、該セルロース繊維が確認できる顕微鏡画像において、セルロース繊維を100本以上抽出し、それらの繊維高さから平均繊維径を算出する。繊維方向の距離より、平均繊維長を算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出する。AFMによる画像で分析される高さを繊維径とみなすことができる。
[Average fiber diameter, average fiber length, and average aspect ratio of anionically modified cellulose fibers and hydrophobically modified cellulose fibers]
Water is added to the cellulose fibers to be measured to prepare a dispersion with a content of 0.0001% by mass. The dispersion is dropped onto mica and dried to serve as an observation sample. An atomic force microscope (AFM) (Digital Instruments, Nanoscope II Tapping mode AFM; Nanosensors, Point Probe (NCH) probe) is used to measure the fiber height (height difference between fiber-containing and fiber-free areas) of the cellulose fibers in the observation sample. At this time, 100 or more cellulose fibers are extracted from a microscopic image in which the cellulose fibers can be seen, and the average fiber diameter is calculated from their fiber height. The average fiber length is calculated from the distance in the fiber direction. The average aspect ratio is calculated by dividing the average fiber length by the average fiber diameter. The height analyzed in the AFM image can be considered the fiber diameter.
〔原料のセルロース繊維の平均繊維径及び平均繊維長〕
測定対象のセルロース繊維に脱イオン水を加えて、その含有量が0.01質量%の分散液を調製する。該分散液を湿式分散タイプ画像解析粒度分布計(ジャスコインターナショナル社製、IF-3200)を用いて、フロントレンズ:2倍、テレセントリックズームレンズ:1倍、画像分解能:0.835μm/ピクセル、シリンジ内径:6515μm、スペーサー厚み:500μm、画像認識モード:ゴースト、閾値:8、分析サンプル量:1mL、サンプリング:15%の条件で測定する。セルロース繊維を100本以上測定し、それらの平均ISO繊維径を平均繊維径をとして、平均ISO繊維長を平均繊維長として算出する。
[Average fiber diameter and average fiber length of raw cellulose fibers]
Deionized water is added to the cellulose fibers to be measured to prepare a dispersion containing 0.01% by mass of cellulose. The dispersion is measured using a wet dispersion type image analysis particle size distribution analyzer (IF-3200, manufactured by Jusco International Co., Ltd.) under the following conditions: front lens: 2x, telecentric zoom lens: 1x, image resolution: 0.835 μm/pixel, syringe inner diameter: 6515 μm, spacer thickness: 500 μm, image recognition mode: ghost, threshold: 8, analysis sample volume: 1 mL, and sampling: 15%. At least 100 cellulose fibers are measured, and the average ISO fiber diameter and average ISO fiber length are calculated as the average fiber diameter and average fiber length, respectively.
〔アニオン変性セルロース繊維及び疎水変性セルロース繊維のアニオン性基含有量〕
乾燥質量0.5gの測定対象のセルロース繊維を100mLビーカーにとり、脱イオン水又はメタノール/水=2/1の混合溶媒を加えて全体で55mLとし、ここに0.01M塩化ナトリウム水溶液5mLを加えて分散液を調製する。測定対象のセルロース繊維が十分に分散するまで該分散液を攪拌する。この分散液に0.1M塩酸を加えてpHを2.5~3に調整し、自動滴定装置(東亜ディーケーケー社製、AUT-701)を用い、0.05M水酸化ナトリウム水溶液を、待ち時間60秒の条件で該分散液に滴下し、1分ごとの電導度及びpHの値を測定する。pH11程度になるまで測定を続け、電導度曲線を得る。この電導度曲線から、水酸化ナトリウム滴定量を求め、次式により、測定対象のセルロース繊維のアニオン性基含有量を算出する。
アニオン性基含有量(mmol/g)=[水酸化ナトリウム滴定量×水酸化ナトリウム水溶液濃度(0.05M)]/[測定対象のセルロース繊維の質量(0.5g)]
[Anionic Group Content of Anionically Modified Cellulose Fibers and Hydrophobically Modified Cellulose Fibers]
A dry mass of 0.5 g of the cellulose fiber to be measured is placed in a 100 mL beaker, and deionized water or a 2:1 methanol/water mixed solvent is added to make a total volume of 55 mL. 5 mL of 0.01 M aqueous sodium chloride solution is then added to prepare a dispersion. The dispersion is stirred until the cellulose fiber to be measured is sufficiently dispersed. 0.1 M hydrochloric acid is added to the dispersion to adjust the pH to 2.5-3. Using an automatic titrator (DKK-TOA Corporation, AUT-701), 0.05 M aqueous sodium hydroxide solution is added dropwise to the dispersion with a waiting time of 60 seconds, and the conductivity and pH values are measured every minute. Measurements are continued until the pH reaches approximately 11, and a conductivity curve is obtained. The sodium hydroxide titration amount is determined from this conductivity curve, and the anionic group content of the cellulose fiber to be measured is calculated using the following formula:
Anionic group content (mmol/g) = [sodium hydroxide titration amount × sodium hydroxide aqueous solution concentration (0.05 M)] / [mass of cellulose fiber to be measured (0.5 g)]
〔酸化セルロース繊維のアルデヒド基含有量〕
測定対象の酸化セルロース繊維のカルボキシ基含有量を、上記アニオン性基含有量の測定方法によって測定する。
一方、これとは別に、ビーカーに、測定対象の酸化セルロース繊維の水分散液100g(固形分含有量1.0質量%)、酢酸緩衝液(pH4.8)100g、2-メチル-2-ブテン0.33g、亜塩素酸ナトリウム0.45gを加え25℃で16時間撹拌して、酸化セルロース繊維に残存するアルデヒド基の酸化処理を行う。反応終了後、脱イオン水にて洗浄を行い、アルデヒド基を酸化処理したセルロース繊維を得る。反応液を凍結乾燥処理し、得られた乾燥品のカルボキシ基含有量を上記アニオン性基含有量の測定方法で測定し、「酸化処理した酸化セルロース繊維のカルボキシ基含有量」を算出する。続いて、式1にて測定対象の酸化セルロース繊維のアルデヒド基含有量を算出する。
[Aldehyde group content of oxidized cellulose fiber]
The carboxy group content of the oxidized cellulose fiber to be measured is measured by the above-mentioned method for measuring the anionic group content.
Separately, 100 g of the aqueous dispersion of oxidized cellulose fiber to be measured (solids content: 1.0% by mass), 100 g of acetate buffer (pH 4.8), 0.33 g of 2-methyl-2-butene, and 0.45 g of sodium chlorite were added to a beaker and stirred at 25°C for 16 hours to oxidize any remaining aldehyde groups in the oxidized cellulose fiber. After completion of the reaction, the fiber was washed with deionized water to obtain cellulose fiber with the aldehyde groups oxidized. The reaction solution was freeze-dried, and the carboxy group content of the resulting dried product was measured using the above-mentioned method for measuring anionic group content, and the "carboxy group content of the oxidized oxidized cellulose fiber" was calculated. Next, the aldehyde group content of the oxidized cellulose fiber to be measured was calculated using Equation 1.
アルデヒド基含有量(mmol/g)=(酸化処理した酸化セルロース繊維のカルボキシ基含有量)-(測定対象の酸化セルロース繊維のカルボキシ基含有量)・・・式1 Aldehyde group content (mmol/g) = (carboxyl group content of oxidized cellulose fiber after oxidation treatment) - (carboxyl group content of oxidized cellulose fiber to be measured) ... Equation 1
〔分散液中の固形分含有量〕
ハロゲン水分計(島津製作所社製、MOC-120H)を用いて測定する。サンプル1gに対して150℃恒温で30秒ごとの測定を行い、質量減少がサンプルの初期量の0.1%以下となった値を固形分含有量とする。
[Solid content in dispersion]
The measurement is carried out using a halogen moisture meter (MOC-120H, manufactured by Shimadzu Corporation). Measurements are carried out every 30 seconds for 1 g of sample at a constant temperature of 150°C, and the value when the mass loss is 0.1% or less of the initial amount of the sample is taken as the solid content.
〔疎水変性セルロース繊維における結晶構造の確認〕
疎水変性セルロース繊維の結晶構造は、X線回折計(リガク社製、MiniFlexII)を用いて以下の条件で測定することにより確認する。
測定条件は、X線源:Cu/Kα-radiation、管電圧:30kv、管電流:15mA、測定範囲:回折角2θ=5~45°、X線のスキャンスピード:10°/minとする。測定用サンプルは面積320mm2×厚さ1mmのペレットに圧縮して作製する。また、セルロースI型結晶構造の結晶化度は得られたX線回折強度を、以下の式Aに基づいて算出する。
[Confirmation of crystalline structure in hydrophobically modified cellulose fibers]
The crystalline structure of the hydrophobically modified cellulose fiber is confirmed by measurement under the following conditions using an X-ray diffractometer (MiniFlex II, manufactured by Rigaku Corporation).
The measurement conditions are as follows: X-ray source: Cu/Kα-radiation, tube voltage: 30 kV, tube current: 15 mA, measurement range: diffraction angle 2θ = 5 to 45°, X-ray scan speed: 10°/min. The measurement sample is compressed into a pellet with an area of 320 mm 2 and a thickness of 1 mm. The crystallinity of the cellulose type I crystal structure is calculated from the obtained X-ray diffraction intensity according to the following formula A.
<式A>
セルロースI型結晶化度(%)=[(I22.6-I18.5)/I22.6]×100
〔式中、I22.6は、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度、I18.5は、アモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折強度を示す〕
<Formula A>
Cellulose I-type crystallinity (%) = [(I 22.6 - I 18.5 )/I 22.6 ] × 100
(wherein I 22.6 represents the diffraction intensity of the lattice plane (002 plane) (diffraction angle 2θ=22.6°) in X-ray diffraction, and I 18.5 represents the diffraction intensity of the amorphous portion (diffraction angle 2θ=18.5°).)
一方、上記式Aで得られる結晶化度が35%以下の場合には、算出精度の向上の観点から、「木質科学実験マニュアル」(日本木材学会編;2000年4月発行)のP199-200の記載に則り、以下の式Bに基づいて算出することが好ましい。
したがって、上記式Aで得られる結晶化度が35%以下の場合には、以下の式Bに基づいて算出した値を結晶化度として用いることができる。
On the other hand, when the crystallinity obtained by the above formula A is 35% or less, it is preferable to calculate based on the following formula B in accordance with the description on pages 199-200 of the "Wood Science Experiment Manual" (edited by the Japan Wood Research Society; published in April 2000) in order to improve calculation accuracy.
Therefore, when the crystallinity obtained by the above formula A is 35% or less, the value calculated based on the following formula B can be used as the crystallinity.
<式B>
セルロースI型結晶化度(%)=[Ac/(Ac+Aa)]×100
〔式中、Acは、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)、(011面)(回折角2θ=15.1°)および(0-11面)(回折角2θ=16.2°)のピーク面積の総和、Aaはアモルファス部(回折角2θ=18.5°)のピーク面積を示し、各ピーク面積は得られたX線回折チャートをガウス関数でフィッティングすることで求める〕
<Formula B>
Cellulose I-type crystallinity (%) = [A c / (A c + A a )] × 100
(wherein A c represents the sum of the peak areas of the lattice planes (002 plane) (diffraction angle 2θ=22.6°), (011 plane) (diffraction angle 2θ=15.1°), and (0-11 plane) (diffraction angle 2θ=16.2°) in X-ray diffraction, and A a represents the peak area of the amorphous portion (diffraction angle 2θ=18.5°), and each peak area is determined by fitting the obtained X-ray diffraction chart with a Gaussian function.)
〔疎水変性セルロース繊維におけるセルロース繊維(換算量)〕
疎水変性セルロース繊維におけるセルロース繊維(換算量)は、以下の方法によって測定する。
(1)添加される「修飾用化合物」が1種類の場合
セルロース繊維量(換算量)を下記式Cによって算出する。
<式C>
セルロース繊維量(換算量)(g)=疎水変性セルロース繊維の質量(g)/〔1+修飾用化合物の分子量(g/mol)×修飾基の結合量(mmol/g)×0.001〕
(2)添加される「修飾用化合物」が2種類以上の場合
各化合物のモル比率(即ち、添加される化合物の合計モル量を1とした時のモル比率)を考慮して、セルロース繊維量(換算量)を算出する。
[Cellulose fiber (equivalent amount) in hydrophobically modified cellulose fiber]
The cellulose fiber (equivalent amount) in the hydrophobically modified cellulose fiber is measured by the following method.
(1) When one type of "modifying compound" is added, the amount of cellulose fiber (equivalent amount) is calculated by the following formula C.
<Formula C>
Amount of cellulose fiber (equivalent amount) (g) = Mass of hydrophobically modified cellulose fiber (g) / [1 + Molecular weight of modifying compound (g/mol) × Bond amount of modifying group (mmol/g) × 0.001]
(2) When two or more types of “modifying compounds” are added, the amount of cellulose fiber (equivalent amount) is calculated taking into account the molar ratio of each compound (i.e., the molar ratio when the total molar amount of the added compounds is 1).
〔ピッカリングエマルションの粘度の測定〕
B型粘度計(東機産業TVB-10)No.1ローターを用いて、25℃、回転速度60RPM、1分後の粘度を測定する。
[Measurement of viscosity of Pickering emulsion]
Using a Brookfield viscometer (Toki Sangyo TVB-10) with a No. 1 rotor, the viscosity is measured at 25°C, a rotation speed of 60 RPM, and after 1 minute.
〔Cryo-SEMによるピッカリングエマルションの観察〕
Cryo-SEMによるピッカリングエマルションの観察は、FEI社製電界放射型走査電子顕微鏡Scios DualBeamを用いて行う。凍結したピッカリングエマルションから水分を徐々に昇華させながら観察を行う。加速電圧2kV、倍率25000倍にて観察を行う。
[Observation of Pickering emulsions using a Cryo-SEM]
Observation of Pickering emulsions using a cryo-SEM is performed using a field emission scanning electron microscope, Scios DualBeam, manufactured by FEI. Observation is performed while gradually sublimating water from the frozen Pickering emulsion. Observation is performed at an accelerating voltage of 2 kV and a magnification of 25,000x.
〔レーザー回折法による乳化滴の粒径測定〕
レーザー回折法による乳化滴の粒径測定は、堀場製作所製LA-960を用いて行う。
測定条件:測定用セルに水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積粒度分布及び体積中位粒径(D50)を測定する。なお、相対屈折率1.20、温度25℃、循環ポンプON、循環速度5、撹拌速度5とする。
[Measurement of emulsion droplet size by laser diffraction method]
The particle size of the emulsified droplets is measured by laser diffraction using an LA-960 manufactured by Horiba Ltd.
Measurement conditions: Water is added to a measurement cell, and the volume particle size distribution and volume median particle size (D 50 ) are measured at a concentration that brings the absorbance into an appropriate range. The relative refractive index is 1.20, the temperature is 25°C, the circulation pump is ON, the circulation speed is 5, and the stirring speed is 5.
〔アニオン変性セルロース繊維の調製〕
調製例1
針葉樹の漂白クラフトパルプ(ウエストフレザー社製、ヒントン)を原料の天然セルロース繊維として用いた。TEMPOとしては、市販品(ALDRICH社製、Free radical、98質量%)を用いた。次亜塩素酸ナトリウム、臭化ナトリウム及び水酸化ナトリウムとしては市販品を用いた。
[Preparation of Anion-Modified Cellulose Fibers]
Preparation Example 1
Bleached coniferous kraft pulp (West Fraser, Hinton) was used as the raw material natural cellulose fiber. Commercially available TEMPO (Aldrich, Free Radical, 98% by mass) was used. Commercially available sodium hypochlorite, sodium bromide, and sodium hydroxide were used.
まず、メカニカルスターラー、撹拌翼を備えた2LのPP製ビーカーに、前記漂白クラフトパルプ繊維10g、脱イオン水990gをはかり取り、25℃、100rpmで30分撹拌した後、該パルプ繊維10gに対し、TEMPO 0.13g、臭化ナトリウム1.3g、10.5質量%次亜塩素酸ナトリウム水溶液35.5gをこの順で添加した。自動滴定装置(東亜ディーケーケー社製、AUT-701)でpHスタット滴定を用い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを10.5に保持した。撹拌速度100rpmにて反応25℃で120分行った後、水酸化ナトリウム水溶液の滴下を停止し、アニオン変性セルロース繊維の懸濁液を得た。 First, 10 g of the bleached kraft pulp fiber and 990 g of deionized water were weighed into a 2 L PP beaker equipped with a mechanical stirrer and impeller, and the mixture was stirred at 25°C and 100 rpm for 30 minutes. Then, 0.13 g of TEMPO, 1.3 g of sodium bromide, and 35.5 g of a 10.5% by mass aqueous solution of sodium hypochlorite were added to the 10 g of pulp fiber, in that order. Using a pH-stat titration system on an automatic titrator (DKK-TOA Corporation, AUT-701), 0.5 M aqueous sodium hydroxide was added dropwise to maintain the pH at 10.5. The reaction was continued for 120 minutes at 25°C with a stirring speed of 100 rpm, after which the addition of the aqueous sodium hydroxide solution was stopped, yielding a suspension of anion-modified cellulose fiber.
得られたアニオン変性セルロース繊維の懸濁液に0.01Mの塩酸を加えてpH=2とした後に、コンパクト電気伝導率計(堀場製作所製、LAQUAtwin EC-33B)によるろ液の電導度測定において200μs/cm以下になるまで、脱イオン水を用いて十分に洗浄、次いで脱水処理を行って、アニオン変性セルロース繊維を得た。また、このアニオン変性セルロース繊維のカルボキシ基含有量は1.50mmol/g、アルデヒド基含有量は0.23mmol/gであった。 The resulting suspension of anion-modified cellulose fibers was adjusted to a pH of 2 by adding 0.01 M hydrochloric acid. The filtrate was then thoroughly washed with deionized water until the conductivity measured using a compact electrical conductivity meter (HORIBA, Ltd., LAQUAtwin EC-33B) was 200 μs/cm or less. The resulting filtrate was then dehydrated to yield anion-modified cellulose fibers. The carboxyl group content of the anion-modified cellulose fibers was 1.50 mmol/g, and the aldehyde group content was 0.23 mmol/g.
調製例2(微細化アニオン変性セルロース繊維の製造)
調製例1で最終的に得られたアニオン変性セルロース繊維に脱イオン水を添加して懸濁液(固形分含有量2.0質量%)100gを調製した。これに0.5M水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH=8に調整後、脱イオン水を加えて合計200gとした。この懸濁液に、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)を用いて150MPaで微細化処理を3回行い、微細化アニオン変性セルロース繊維分散液(固形分含有量1.0質量%)を得た。この微細化アニオン変性セルロース繊維が有するカルボキシ基のカウンターイオンはナトリウムイオンであった。この微細化アニオン変性セルロース繊維を「TCNF(Na型)」と略記する。
Preparation Example 2 (Production of finely divided anion-modified cellulose fibers)
Deionized water was added to the anion-modified cellulose fibers finally obtained in Preparation Example 1 to prepare 100 g of a suspension (solid content 2.0% by mass). A 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution was added to the suspension to adjust the pH to 8, and deionized water was added to make a total of 200 g. This suspension was subjected to a micronization treatment three times at 150 MPa using a high-pressure homogenizer (NanoVita L-ES, manufactured by Yoshida Kikai Co., Ltd.) to obtain a micronized anion-modified cellulose fiber dispersion (solid content 1.0% by mass). The counter ions of the carboxy groups in this micronized anion-modified cellulose fiber were sodium ions. This micronized anion-modified cellulose fiber is abbreviated as "TCNF (Na type)."
調製例3(アルデヒド基を還元処理した微細化アニオン変性セルロース繊維の製造)
調製例2で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液(固形分含有量1.0質量%)182gをはかり取り、脱イオン水を加えて合計400gとした。そこに0.1M水酸化ナトリウム水溶液1.2mL、水素化ホウ素ナトリウム120mgを加え、25℃で4時間撹拌した。次に、1M塩酸9mLを加えてプロトン化を行った。反応終了後ろ過し、得られたケークを脱イオン水で6回洗浄して塩および塩酸を除去し、アルデヒド基が還元処理された、微細化アニオン変性セルロース繊維分散液(固形分含有量0.9質量%)を得た。得られたセルロース繊維のカルボキシ基含有量は1.50mmol/g、アルデヒド基含有量は0.02mmol/gであった。この微細化アニオン変性セルロース繊維が有するカルボキシ基は遊離酸型(COOH)となっており、「TCNF(H型)」と略記する。この微細化アニオン変性セルロース繊維の結晶化度は30%、平均繊維径は3.3nm、平均繊維長は600nmであった。
Preparation Example 3 (Production of finely divided anion-modified cellulose fibers subjected to reduction treatment of aldehyde groups)
182 g of the finely divided anion-modified cellulose fiber dispersion (solid content 1.0% by mass) obtained in Preparation Example 2 was weighed out and deionized water was added to make a total of 400 g. 1.2 mL of 0.1 M aqueous sodium hydroxide and 120 mg of sodium borohydride were added and stirred at 25°C for 4 hours. Next, 9 mL of 1 M hydrochloric acid was added to carry out protonation. After the reaction was completed, the mixture was filtered, and the resulting cake was washed six times with deionized water to remove salts and hydrochloric acid, yielding a finely divided anion-modified cellulose fiber dispersion (solid content 0.9% by mass) in which the aldehyde groups had been reduced. The resulting cellulose fiber had a carboxyl group content of 1.50 mmol/g and an aldehyde group content of 0.02 mmol/g. The carboxyl groups in this finely divided anion-modified cellulose fiber were in the free acid form (COOH), and are abbreviated as "TCNF (H type)." The degree of crystallinity of the fine anion-modified cellulose fibers was 30%, the average fiber diameter was 3.3 nm, and the average fiber length was 600 nm.
調製例4(平均粒子径400nmのシリカ微粒子の合成)
フラスコにエタノール500g、イオン交換水45g、アンモニア水20g、テトラエトキシシラン30gを混合し、室温で12時間攪拌した。その後、溶液からシリカ微粒子を遠心分離(10000g、10分)にて分離した後、分離後の粒子を水に再懸濁し、凍結乾燥によって粉末を得た。
この粉末5gを10質量%となるようにイオン交換水に懸濁し、超音波ホモジナイザー(日本精機製作所製、US-300E、プローブ径12mm)を用いて5分間分散処理し、水に分散したシリカ微粒子を得た。走査型電子顕微鏡(日本電子社製、JSM-IT500HR、加速電圧10kV、倍率50000倍)による観察によって測定された数平均粒径は400nmであった。
Preparation Example 4 (Synthesis of silica fine particles with an average particle size of 400 nm)
500 g of ethanol, 45 g of ion-exchanged water, 20 g of ammonia water, and 30 g of tetraethoxysilane were mixed in a flask and stirred at room temperature for 12 hours. After that, the silica particles were separated from the solution by centrifugation (10,000 g, 10 minutes). The separated particles were then resuspended in water and freeze-dried to obtain a powder.
Five grams of this powder was suspended in ion-exchanged water to a concentration of 10% by mass, and dispersed for 5 minutes using an ultrasonic homogenizer (Nippon Seiki Seisakusho, US-300E, probe diameter 12 mm) to obtain silica microparticles dispersed in water. The number-average particle size measured by observation with a scanning electron microscope (JEOL Ltd., JSM-IT500HR, accelerating voltage 10 kV, magnification 50,000 times) was 400 nm.
〔ピッカリングエマルションの作製〕
実施例1
ビーカーに調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液(固形分含有量0.9質量%)20g、シリコーンオイル10cs 1.8g、アミノ変性シリコーン0.6gをはかり取り、そこにイオン交換水を加えて合計30gとした。この溶液を超音波ホモジナイザー(日本精機製作所製、US-300E、プローブ径12mm)を用いて5分間分散処理し、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。かかるピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
[Preparation of Pickering emulsion]
Example 1
20 g of the micronized anion-modified cellulose fiber dispersion (solid content 0.9% by mass) obtained in Preparation Example 3, 1.8 g of 10cs silicone oil, and 0.6 g of amino-modified silicone were weighed into a beaker, and ion-exchanged water was added to make a total of 30 g. This solution was dispersed using an ultrasonic homogenizer (Nippon Seiki Seisakusho, US-300E, probe diameter 12 mm) for 5 minutes to obtain a Pickering emulsion stabilized by the micronized anion-modified cellulose fiber. This Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
実施例2~6
各成分を表1に記載の割合としたこと以外は、実施例1と同様にして、微粒子によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。かかるピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
Examples 2 to 6
A Pickering emulsion stabilized by fine particles was obtained in the same manner as in Example 1, except that the components were used in the proportions shown in Table 1. This Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
比較例1
ビーカーにシリコーンオイル10cs 1.8g、アミノ変性シリコーン0.6gをはかり取り、そこにイオン交換水を加えて合計30gとした。この溶液を超音波ホモジナイザー(日本精機製作所製、US-300E、プローブ径12mm)を用いて5分間分散処理したが、すぐに2層に分離してしまい、エマルションを得ることはできなかった。
Comparative Example 1
1.8 g of 10cs silicone oil and 0.6 g of amino-modified silicone were weighed into a beaker, and ion-exchanged water was added to make a total of 30 g. This solution was dispersed for 5 minutes using an ultrasonic homogenizer (Nippon Seiki Seisakusho, US-300E, probe diameter 12 mm), but it immediately separated into two layers, and no emulsion was obtained.
比較例2
ビーカーにシリコーンオイル10cs 1.8g、アミノ変性シリコーン0.6g、エマルゲン109P 60mgをはかり取り、そこにイオン交換水を加えて合計30gとした。この溶液を超音波ホモジナイザー(日本精機製作所製、US-300E、プローブ径12mm)を用いて5分間分散処理し、界面活性剤によって安定に乳化されたエマルションを得た。
Comparative Example 2
1.8 g of silicone oil 10cs, 0.6 g of amino-modified silicone, and 60 mg of Emulgen 109P were weighed into a beaker, and ion-exchanged water was added to make a total of 30 g. This solution was dispersed for 5 minutes using an ultrasonic homogenizer (Nippon Seiki Seisakusho, US-300E, probe diameter 12 mm) to obtain an emulsion stabilized by the surfactant.
〔エマルションの安定性〕
実施例1~6で作製したピッカリングエマルション、及び比較例2で作製したエマルションを5mLずつバイアルに測りとり、室温で静置したところ、1週間以上分離は確認されず、安定に乳化状態を維持した。
[Emulsion Stability]
5 mL of each of the Pickering emulsions prepared in Examples 1 to 6 and the emulsion prepared in Comparative Example 2 was measured and placed in a vial and allowed to stand at room temperature. No separation was observed for more than one week, and the emulsion maintained a stable state.
〔乾燥膜の作成〕
実施例1~6で作製したピッカリングエマルション、及び比較例2で作製したエマルションをそれぞれ別々のガラス基板(MATSUNAMI社製:Micro Slide Glass S2112)上に400μL塗布し、スライドガラス全域に塗り広げた。次いで、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させて膜を作製した。下記の測定方法によって実施例1の膜の厚みを測定したところ20μmであった。
[Creation of dry film]
400 μL of each of the Pickering emulsions prepared in Examples 1 to 6 and the emulsion prepared in Comparative Example 2 was applied to separate glass substrates (Micro Slide Glass S2112, manufactured by MATSUNAMI Co., Ltd.) and spread over the entire surface of the glass slide. The emulsions were then dried at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH for 24 hours to prepare films. The thickness of the film of Example 1 was measured using the following measurement method and found to be 20 μm.
〔膜の厚みの測定〕
乾燥後の膜の厚みは、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-9710)を用いて以下の測定条件で測定した。測定条件は、対物レンズ:10倍、光量:3%、明るさ:1548、Zピッチ:0.5μmとした。膜の一部を金属製のスパーテルで削り取り、ガラス基板を露出させたサンプルを測定し、内蔵の画像処理ソフトを用いてガラス基板の高さと膜のある部分の高さを計測し、それらの差をとることで膜の厚みを求めた。
[Measurement of film thickness]
The thickness of the dried film was measured using a laser microscope (Keyence Corporation, VK-9710) under the following measurement conditions. The measurement conditions were: objective lens: 10x, light intensity: 3%, brightness: 1548, Z pitch: 0.5 μm. A part of the film was scraped off with a metal spatula, and the sample with the exposed glass substrate was measured. The height of the glass substrate and the height of the film were measured using the built-in image processing software, and the thickness of the film was calculated by taking the difference between them.
〔滑落角測定試験〕
上記のようにして作製された実施例1~6、比較例2の乾燥膜を水平の状態に設置し、各膜に対して、全自動接触角計(協和界面科学社製、FAMAS)を用い、23℃にて、8μLの水滴(23℃)を滴下し、1秒静置した。次いで、1°/sの速さで膜表面を85°まで傾け、液滴が滑り始める角度を測定した。測定結果を下記の表に示した。ただし、85°まで傾けても液滴が滑り落ちなかった場合には、水滴滑落角は、「85以上」と記した。水滴滑落角の値が小さいほど、その膜の滑液性が高いことを示す。
[Slide angle measurement test]
The dried films of Examples 1 to 6 and Comparative Example 2 prepared as described above were placed horizontally, and an 8 μL water droplet (23°C) was dropped onto each film at 23°C using a fully automatic contact angle meter (FAMAS, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) and allowed to stand for 1 second. The film surface was then tilted to 85° at a rate of 1°/s, and the angle at which the droplet began to slide was measured. The measurement results are shown in the table below. However, if the droplet did not slide even when tilted to 85°, the water droplet sliding angle was recorded as "85 or more." The smaller the water droplet sliding angle, the higher the synovial properties of the film.
下記の表1に、各組成物の組成(質量%)及び評価結果をまとめた。 Table 1 below summarizes the composition (mass%) and evaluation results for each composition.
上記の実験から以下のことがわかった。
本発明の範囲内の、ピッカリングエマルションを基材に塗布、乾燥してなる被膜は、微小な水滴に対してもわずかな傾斜で滑り落とすことができ、滑液性に優れることがわかった。
これに対して、界面活性剤あるいは固体粒子を添加しなかった場合(比較例1)、安定なピッカリングエマルションを作製することができなかった。また、界面活性剤を用いて作製したエマルション(比較例2)を基材に塗布して作成した被膜は滑液性を示さなかった。
The above experiments revealed the following:
It was found that a coating formed by applying a Pickering emulsion within the scope of the present invention to a substrate and drying it was able to slide off even minute water droplets at a slight incline, and had excellent lubrication properties.
In contrast, when no surfactant or solid particles were added (Comparative Example 1), a stable Pickering emulsion could not be prepared. Furthermore, the coating formed by applying an emulsion prepared using a surfactant (Comparative Example 2) to a substrate did not exhibit synovial properties.
調製例5
ビーカーに、調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液66.7g(固形分含有量0.9質量%)、シリコーンオイル100cs 12g、アミノ変性シリコーン 1.91gをはかり取り、そこに脱イオン水を加えて合計100gとした。この溶液をメカニカルスターラーで5分間撹拌した後、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)にて150MPaで10パス処理させることで、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。ここにポリエーテル変性シリコーン1 0.2gを添加し、25℃で30分撹拌し、ピッカリングエマルションを得た。レーザー回折法による平均乳化粒径は300nm、粘度は10mPa・sであった。最終的に得られたピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
Preparation Example 5
In a beaker, 66.7 g of the micronized anion-modified cellulose fiber dispersion obtained in Preparation Example 3 (solid content 0.9% by mass), 12 g of silicone oil 100cs, and 1.91 g of amino-modified silicone were weighed, and deionized water was added to make a total of 100 g. This solution was stirred with a mechanical stirrer for 5 minutes, and then processed 10 times at 150 MPa with a high-pressure homogenizer (Yoshida Kikai Co., Ltd., Nanovaita L-ES) to obtain a Pickering emulsion stabilized by the micronized anion-modified cellulose fiber. 0.2 g of polyether-modified silicone 1 was added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain a Pickering emulsion. The average emulsion particle size measured by laser diffraction was 300 nm, and the viscosity was 10 mPa s. The finally obtained Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
調製例6
ビーカーに、調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液66.7g(固形分含有量0.9質量%)、シリコーンオイル10cs 6g、アミノ変性シリコーン 1.91gを混合し、そこに脱イオン水を加えて合計100gとした。この溶液をメカニカルスターラーで5分間撹拌した後、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)にて150MPaで10パス処理させることで、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。ここにポリエーテル変性シリコーン1 0.2gを添加し、25℃で30分撹拌し、ピッカリングエマルションを得た。最終的に得られたピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
Preparation Example 6
In a beaker, 66.7 g of the micronized anion-modified cellulose fiber dispersion obtained in Preparation Example 3 (solid content 0.9% by mass), 6 g of silicone oil 10cs, and 1.91 g of amino-modified silicone were mixed, and deionized water was added to make a total of 100 g. This solution was stirred with a mechanical stirrer for 5 minutes, and then processed 10 times at 150 MPa with a high-pressure homogenizer (Yoshida Kikai Co., Ltd., Nanovaita L-ES) to obtain a Pickering emulsion stabilized by the micronized anion-modified cellulose fiber. 0.2 g of polyether-modified silicone 1 was added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain a Pickering emulsion. The finally obtained Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
調製例7
ビーカーに、調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液66.7g(固形分含有量0.9質量%)、シリコーンオイル100cs 6g、アミノ変性シリコーン 2.68gを混合し、そこに脱イオン水を加えて合計100gとした。この溶液をメカニカルスターラーで5分間撹拌した後、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)にて150MPaで10パス処理させることで、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。最終的に得られたピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
Preparation Example 7
In a beaker, 66.7 g of the micronized anion-modified cellulose fiber dispersion obtained in Preparation Example 3 (solid content 0.9% by mass), 6 g of 100cs silicone oil, and 2.68 g of amino-modified silicone were mixed, and deionized water was added to make a total of 100 g. This solution was stirred with a mechanical stirrer for 5 minutes and then subjected to 10 passes at 150 MPa in a high-pressure homogenizer (NanoVita L-ES, manufactured by Yoshida Kikai Co., Ltd.) to obtain a Pickering emulsion stabilized by the micronized anion-modified cellulose fiber. The final Pickering emulsion obtained was used as a hard surface treatment agent.
調製例8
ビーカーに、調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液66.7g(固形分含有量0.9質量%)、シリコーンオイル10cs 12g、アミノ変性シリコーン 1.91gを混合し、そこに脱イオン水を加えて合計100gとした。この溶液をメカニカルスターラーで5分間撹拌した後、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)にて150MPaで10パス処理させることで、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。ここにポリエーテル変性シリコーン1 0.2gを添加し、25℃で30分撹拌し、ピッカリングエマルションを得た。最終的に得られたピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とする。
Preparation Example 8
In a beaker, 66.7 g of the micronized anion-modified cellulose fiber dispersion obtained in Preparation Example 3 (solid content 0.9% by mass), 12 g of silicone oil 10cs, and 1.91 g of amino-modified silicone were mixed, and deionized water was added to make a total of 100 g. This solution was stirred with a mechanical stirrer for 5 minutes, and then processed 10 times at 150 MPa with a high-pressure homogenizer (Yoshida Kikai Co., Ltd., Nanovaita L-ES) to obtain a Pickering emulsion stabilized by the micronized anion-modified cellulose fiber. 0.2 g of polyether-modified silicone 1 was added thereto, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain a Pickering emulsion. The finally obtained Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
調製例9
ビーカーに、調製例3で得られた微細化アニオン変性セルロース繊維分散液66.7g(固形分含有量0.9質量%)、シリコーンオイル100cs 6g、アミノ変性シリコーン2.68gを混合し、そこに脱イオン水を加えて合計100gとした。この溶液をメカニカルスターラーで5分間撹拌した後、高圧ホモジナイザー(吉田機械社製、ナノヴェイタL-ES)にて150MPaで10パス処理させることで、微細化アニオン変性セルロース繊維によって安定化されたピッカリングエマルションを得た。ここにポリエーテル変性シリコーン2 0.2g、スチレンアクリル(固形分44.5質量%)13.5g、N-メチルピロリドン10gを添加し、25℃で30分撹拌し、ピッカリングエマルションを得た。最終的に得られたピッカリングエマルションを硬質表面処理剤とした。
Preparation Example 9
In a beaker, 66.7 g of the finely divided anion-modified cellulose fiber dispersion obtained in Preparation Example 3 (solid content 0.9% by mass), 6 g of 100cs silicone oil, and 2.68 g of amino-modified silicone were mixed, and deionized water was added to make a total of 100 g. This solution was stirred with a mechanical stirrer for 5 minutes and then processed 10 times at 150 MPa with a high-pressure homogenizer (Yoshida Kikai Co., Ltd., Nanovaita L-ES) to obtain a Pickering emulsion stabilized by the finely divided anion-modified cellulose fiber. 0.2 g of polyether-modified silicone 2, 13.5 g of styrene acrylic (solid content 44.5% by mass), and 10 g of N-methylpyrrolidone were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes to obtain a Pickering emulsion. The finally obtained Pickering emulsion was used as a hard surface treatment agent.
下記の表2に、各エマルションの組成(質量%)をまとめた。 The composition (mass%) of each emulsion is summarized in Table 2 below.
〔使用した主な成分〕
実施例等で使用した代表的な成分の詳細を以下にまとめた。
〔固体粒子〕
微細化アニオン変性セルロース繊維(調製例3で調製したもの)
酸化グラフェン(10mg/mL 水分散体):東京化成工業製
ナノダイヤモンド(粒子径: <10nm) (カルボン酸基修飾):東京化成工業製
シリカ微粒子1、アエロジル300:日本アエロジル社製
シリカ微粒子2、(平均粒径400nm):調製例4にて合成したもの
〔調製例4で用いた試薬〕
エタノール(99.5%):富士フイルム和光純薬社製
テトラエトキシシラン:富士フイルム和光純薬社製
28%アンモニア水:富士フイルム和光純薬社製
〔油剤〕
シリコーンオイル10cs:信越化学工業社製、KF-96-10cs
シリコーンオイル100cs:信越化学工業社製、KF-96-100cs
流動パラフィン:富士フイルム和光純薬社製
〔結合性を有する有機化合物〕
アミノ変性シリコーン:ダウ・東レ製SS-3551
オレイルアミン:富士フイルム和光純薬社製
〔界面活性剤〕
エマルゲン109P(ポリオキシエチレンラウリルエーテル):花王株式会社製
〔ポリエーテル変性シリコーン〕
ポリエーテル変性シリコーン1:信越化学工業社製KF-640
ポリエーテル変性シリコーン2:信越化学工業社製KF-642
〔高分子化合物〕
スチレンアクリル:DSM社製、NeoCryl XK-188(固形分44.5質量%)
〔揮発性の有機化合物〕
N-メチルピロリドン:富士フイルム和光純薬社製
[Main ingredients used]
Details of the representative components used in the examples are summarized below.
[Solid particles]
Finely divided anion-modified cellulose fibers (prepared in Preparation Example 3)
Graphene oxide (10 mg/mL aqueous dispersion): manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Nanodiamond (particle diameter: <10 nm) (carboxylic acid group modified): manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Silica microparticles 1, Aerosil 300: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Silica microparticles 2 (average particle diameter 400 nm): synthesized in Preparation Example 4 [Reagents used in Preparation Example 4]
Ethanol (99.5%): Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Tetraethoxysilane: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
28% ammonia water: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. [oil solution]
Silicone oil 10cs: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KF-96-10cs
Silicone oil 100cs: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KF-96-100cs
Liquid paraffin: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. [organic compound with bonding properties]
Amino-modified silicone: Dow Toray SS-3551
Oleylamine: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. [surfactant]
Emulgen 109P (polyoxyethylene lauryl ether): manufactured by Kao Corporation [polyether-modified silicone]
Polyether-modified silicone 1: KF-640 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Polyether-modified silicone 2: KF-642 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
[Polymer compound]
Styrene acrylic: NeoCryl XK-188 (solid content 44.5% by mass) manufactured by DSM
[Volatile organic compounds]
N-methylpyrrolidone: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
〔着雪性試験〕
<乾燥膜の作製>
実施例7
調製例5で作製した硬質表面処理剤をガラス基板(10cm×10cm×厚み5mm)上に2.4mL塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させて膜を作製し、実施例7の基板とした。この膜の水滴滑落角は7°であった。
[Snow adhesion test]
<Preparation of dry film>
Example 7
2.4 mL of the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 5 was applied to a glass substrate (10 cm × 10 cm × 5 mm thick) and dried at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH for 24 hours to prepare a film, which was used as the substrate of Example 7. The water droplet sliding angle of this film was 7°.
比較例3
比較例3としては、硬質表面処理剤を塗布していないガラス基板(10cm×10cm×厚み5mm)を用いた。
Comparative Example 3
In Comparative Example 3, a glass substrate (10 cm x 10 cm x 5 mm thick) that was not coated with a hard surface treatment agent was used.
比較例4
比較例4としては、市販防雪塗料「関西ペイント製ラク雪塗料」を、比較例3で用いたものと同じガラス基板に刷毛で塗り広げ、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させた。乾燥後の塗料厚みは20μmであった。
Comparative Example 4
In Comparative Example 4, a commercially available anti-snow paint, "Kansai Paint's Easy Snow Paint," was spread with a brush on the same glass substrate as used in Comparative Example 3, and dried for 24 hours at 1 atmosphere, 25°C, and a humidity of approximately 40% RH. The thickness of the paint after drying was 20 μm.
<滑雪性評価>
MTS雪氷研究所社の低温試験室(1℃)において、滑雪性評価を行った。
実施例7、比較例3~4の各基板の裏に1cm×2cm×厚み2mmのステンレス片を両面テープ(Scotch超強力両面テープ スーパー多用途 幅12mm、3M社製)で貼り付け、磁石が備え付けられた固定台に基板が90°になるように設置した。次いで、基板正面から風速5m/sで30分間人工雪を吹き付け、滑雪性を評価したところ、実施例7の基板では人工雪を吹き付け始めてから10分以内に雪が滑り落ちたのに対し、比較例3及び4の基板では30分以内に雪が滑り落ちることはなかった。すなわち、実施例7の硬質表面処理剤を塗布した基板は滑雪性に優れることがわかった。
<Snow sliding evaluation>
The snow sliding performance was evaluated in the low temperature test chamber (1°C) of MTS Snow and Ice Research Institute.
A 1 cm x 2 cm x 2 mm thick stainless steel piece was attached to the back of each of the substrates of Example 7 and Comparative Examples 3 and 4 with double-sided tape (Scotch Super Strong Double-Sided Tape, Super Multipurpose, 12 mm wide, manufactured by 3M), and the substrate was placed at a 90° angle on a fixed stand equipped with a magnet. Artificial snow was then blown onto the front of the substrate at a wind speed of 5 m/s for 30 minutes to evaluate snow sliding properties. On the substrate of Example 7, snow slid off within 10 minutes of the start of spraying, whereas on the substrates of Comparative Examples 3 and 4, snow did not slide off within 30 minutes. In other words, it was found that the substrates coated with the hard surface treatment agent of Example 7 had excellent snow sliding properties.
〔流動抵抗試験〕
<乾燥膜の作製>
実施例8
調製例5で作製した硬質表面処理剤をSUS304基板(L200mm×W50mm×T3mm)上に塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させて膜を作製し、実施例8の基板とした。乾燥膜の膜厚は20μmであった。
[Flow Resistance Test]
<Preparation of dry film>
Example 8
The hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 5 was applied to a SUS304 substrate (L 200 mm × W 50 mm × T 3 mm) and dried at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH for 24 hours to prepare a film, which was used as the substrate of Example 8. The thickness of the dried film was 20 μm.
実施例9
SUS304基板(L200mm×W50mm×T3mm)上にアクリル樹脂系塗料(中国塗料社製、SEAFLO NEO CF Z)を刷毛で塗り広げ、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させた。乾燥後の塗料厚みは20μmであった。次いで、その上に調製例9で作製した硬質表面処理剤を塗布し、同様に乾燥させて膜を作製し、実施例9の基板とした。乾燥膜の膜厚は20μmであった。
Example 9
An acrylic resin paint (SEAFLO NEO CF Z, manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.) was spread on a SUS304 substrate (L 200 mm × W 50 mm × T 3 mm) with a brush and dried for 24 hours at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH. The paint thickness after drying was 20 μm. Next, the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 9 was applied thereon and dried in the same manner to form a film, which was used as the substrate of Example 9. The film thickness of the dried film was 20 μm.
実施例10
アクリル樹脂系塗料の代わりにエポキシ樹脂系塗料(中国塗料社製、バンノー500)を用いた以外は実施例9同様にして、エポキシ樹脂系塗料上に調製例9で作製した硬質表面処理剤を塗布した基板を作製し、実施例10の基板とした。乾燥膜の膜厚は20μmであった。
Example 10
A substrate was prepared in the same manner as in Example 9, except that an epoxy resin paint (Banno 500, manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.) was used instead of the acrylic resin paint, and the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 9 was applied onto the epoxy resin paint to prepare the substrate of Example 10. The thickness of the dried film was 20 μm.
比較例5
比較例5としては、塗料や処理剤を塗布していないSUS304基板(L200mm×W50mm×T3mm)を用いた。
Comparative Example 5
In Comparative Example 5, a SUS304 substrate (200 mm long x 50 mm wide x 3 mm thick) was used, to which no paint or treatment agent was applied.
比較例6
比較例6としては、塗料や処理剤を塗布していないSUS304基板(L200mm×W50mm×T3mm)にアクリル樹脂系塗料(中国塗料社製、SEAFLO NEO CF Z)を塗布し乾燥させた基板を用いた。
Comparative Example 6
In Comparative Example 6, a SUS304 substrate (L 200 mm × W 50 mm × T 3 mm) that had not been coated with any paint or treatment agent was used, which had been coated with an acrylic resin paint (SEAFLO NEO CF Z, manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.) and dried.
比較例7
比較例7としては、塗料や処理剤を塗布していないSUS304基板(L200mm×W50mm×T3mm)にエポキシ樹脂系塗料(中国塗料社製、バンノー500)を塗布し乾燥させた基板を用いた。
Comparative Example 7
In Comparative Example 7, a SUS304 substrate (L 200 mm x W 50 mm x T 3 mm) that had not been coated with any paint or treatment agent was used, which had been coated with an epoxy resin paint (Banno 500, manufactured by Chugoku Paint Co., Ltd.) and dried.
比較例8
比較例8としては、塗料や処理剤を塗布していないPVC(ポリ塩化ビニル)基板(L200mm×W50mm×T3mm)を用いた。
Comparative Example 8
In Comparative Example 8, a PVC (polyvinyl chloride) substrate (L 200 mm x W 50 mm x T 3 mm) without any coating or treatment agent was used.
<流動抵抗測定>
図1で示すようにSUS304で構成されたスリット流れの流路デバイス中に、水道水(30℃における粘度:0.8mPa・s)を流した際の圧力損失の測定を行った。基板(実施例8~10、比較例5~8)で厚さ4mmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)のスペーサーを挟み、圧力ポート間距離230mm、スリット幅30mm、スリット高さ4mm、流量13.3L/分の条件で、入口圧力ポートと出口圧力ポートには、透明チューブを繋ぎ、室温20℃、水温32℃にて、液供給口にはホースで水道の蛇口を繋ぎ、水を30分流した際の圧力損失で比較した。入口と出口に繋がれたシリコンチューブ中の水面の高さの差を測定することで水頭圧を測定し、圧力損失を評価した。結果を表3に示す。
<Flow resistance measurement>
As shown in Figure 1, pressure loss was measured when tap water (viscosity at 30°C: 0.8 mPa·s) was flowed through a slit flow channel device made of SUS304. A 4 mm thick PTFE (polytetrafluoroethylene) spacer was sandwiched between substrates (Examples 8-10, Comparative Examples 5-8). The distance between pressure ports was 230 mm, the slit width was 30 mm, the slit height was 4 mm, and the flow rate was 13.3 L/min. Transparent tubes were connected to the inlet and outlet pressure ports. A tap was connected to the liquid supply port with a hose at room temperature of 20°C and water temperature of 32°C. Pressure loss was measured by measuring the difference in water surface height in the silicone tubes connected to the inlet and outlet, and the pressure loss was evaluated. The results are shown in Table 3.
〔膜の表面粗さの測定〕
膜の表面粗さ(Rz)は、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、VK-9710)を用いて以下の測定条件で測定した。測定条件は、対物レンズ:10倍、光量:3%、明るさ:1548、Zピッチ:0.5μmとする。Rzは、内蔵の画像処理ソフトを用いて5点測定し、その平均値を用いた。
[Measurement of film surface roughness]
The surface roughness (Rz) of the film was measured using a laser microscope (Keyence Corporation, VK-9710) under the following measurement conditions: objective lens: 10x, light intensity: 3%, brightness: 1548, Z pitch: 0.5 μm. Rz was measured at five points using the built-in image processing software, and the average value was used.
表3より、実施例8~10の基板は、比較例5~8の基板よりも圧力損失の値が小さいことが分かった。このことは、実施例8~10の硬質表面処理剤を塗布した基板は、流動抵抗を低減する効果を有することを示す。また、実施例8は比較例5の基板上に、実施例9は比較例6の基板上に、実施例10は比較例7の基板上にそれぞれ硬質表面処理剤を塗布したものであることから、本発明によれば、様々な種類の基板の流動抵抗を下げる効果を付与できることが分かった。更に、実施例9と比較例8については、表面粗さは同程度に低いものの、実施例9の方が更に圧力損失を低くすることができることが分かった。 Table 3 shows that the substrates of Examples 8 to 10 had lower pressure loss values than the substrates of Comparative Examples 5 to 8. This indicates that the substrates coated with the hard surface treatment agents of Examples 8 to 10 have the effect of reducing flow resistance. Furthermore, since the hard surface treatment agent was applied to the substrate of Comparative Example 5 in Example 8, the substrate of Comparative Example 6 in Example 9, and the substrate of Comparative Example 7 in Example 10, it was found that the present invention can impart the effect of reducing flow resistance to various types of substrates. Furthermore, although the surface roughness of Example 9 and Comparative Example 8 was similarly low, it was found that Example 9 was able to reduce pressure loss even more.
〔流動抵抗の耐久性試験〕
循環水槽に和歌山県下津港付近の海水をくみ入れ、日照が当たる環境下で2週間に1回海水を半分入れ替えるという運用で、実施例9と比較例6の基板をそれぞれ7ヶ月間浸漬させ、3ヶ月目と7ヶ月目に汚損状況と圧力損失低減率を評価した。
汚損状況の評価基準は以下の通りであり、圧力損失低減率は比較例6の初期を基準とした。結果を表4に示す。
汚損状況はスコアが低いほど優れ、圧力損失低減率の数値が高い程、圧力損失を低減する効果が高い、すなわち流動抵抗を下げる効果が高いことを示す。
[Flow resistance durability test]
Seawater from the vicinity of Shimotsu Port in Wakayama Prefecture was pumped into a circulating water tank, and half of the seawater was replaced once every two weeks in an environment exposed to sunlight. The substrates of Example 9 and Comparative Example 6 were immersed in this condition for seven months, and the state of contamination and the rate of reduction in pressure loss were evaluated three and seven months later.
The evaluation criteria for the fouling state were as follows, and the pressure loss reduction rate was based on the initial value of Comparative Example 6. The results are shown in Table 4.
The lower the score, the better the fouling condition, and the higher the pressure loss reduction rate, the greater the effect of reducing pressure loss, i.e., the greater the effect of reducing flow resistance.
<汚損評価>
1:付着物が表面全体の1割未満
2:付着物が表面全体の1割以上3割未満
3:付着物が表面全体の3割以上5割未満
4:付着物が表面全体の5割以上7割未満
5:付着物が表面全体の7割以上9割未満
6:付着物が表面全体の9割以上
<Stain evaluation>
1: Adherence is less than 10% of the entire surface 2: Adherence is between 10% and 30% of the entire surface 3: Adherence is between 30% and 50% of the entire surface 4: Adherence is between 50% and 70% of the entire surface 5: Adherence is between 70% and 90% of the entire surface 6: Adherence is more than 90% of the entire surface
表4より次のことが分かった。実施例9は比較例6に比べて、循環した海水中に浸漬させたときの汚損を抑制する効果が高く、浸漬3ヶ月目、7ヶ月目もより圧力損失を低下する効果が高かった。また、比較例6は7ヶ月間で44%も圧力損失が悪化したのに対し、実施例9は初期から6.2%の悪化に留まり、実施例9の硬質表面処理剤を塗布した基板は圧力損失低下効果の持続性、すなわち流動抵抗低減効果の耐久性が高いことが分かった。 The following was found from Table 4: Compared to Comparative Example 6, Example 9 was more effective at inhibiting fouling when immersed in circulated seawater, and was even more effective at reducing pressure loss after three and seven months of immersion. Furthermore, while Comparative Example 6 experienced a 44% deterioration in pressure loss over seven months, Example 9 only experienced a 6.2% deterioration from the initial period, demonstrating that the substrate coated with the hard surface treatment agent of Example 9 has a highly durable pressure loss reduction effect, i.e., a highly durable flow resistance reduction effect.
〔水生生物付着試験〕
実施例11
調製例6で作製した硬質表面処理剤をSUS304基板(L50mm×W50mm×T3mm)上に1.5mL塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させて膜を作製し、実施例11の基板とした。この膜の水滴滑落角は6°であった。
[Aquatic organism adhesion test]
Example 11
1.5 mL of the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 6 was applied to an SUS304 substrate (L 50 mm × W 50 mm × T 3 mm) and dried at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH for 24 hours to prepare a film, which was used as the substrate of Example 11. The water droplet sliding angle of this film was 6°.
比較例9
なお、L50mm×W50mm×T3mmの未処理のSUS304基板を比較例9とした。
Comparative Example 9
An untreated SUS304 substrate having dimensions of L 50 mm x W 50 mm x T 3 mm was used as Comparative Example 9.
上述の各基板を鎖で繋ぎ、干潮時に水面から2mの深さになるように和歌山県下津港付近の海水中に設置し、3ヶ月間海水中での浸漬試験を行った。 Each of the above substrates was connected with a chain and placed in seawater near Shimotsu Port in Wakayama Prefecture at a depth of 2m below the water surface at low tide, and an immersion test in seawater was conducted for three months.
浸漬3ヶ月後に、基板への甲殻動物類と藻類の付着度合いを目視によって評価したところ、実施例11の基板では、甲殻動物類の付着は見られず、藻類の付着面積も基板の30%以下であり、付着した水生生物も水洗によって容易に除去可能であった。一方で比較例9の基板では、基板の面積の30%以上に甲殻動物類が付着しており、80%以上に藻類が付着していた。これらの生物は工具で繰り返しこすらないと除去できなかった。すなわち、実施例11の硬質表面処理剤を塗布した基板は、水生生物の付着抑制効果と付着した水生生物の除去性に優れることがわかった。 Three months after immersion, the degree of adhesion of crustaceans and algae to the substrate was visually evaluated. No adhesion of crustaceans was observed on the substrate of Example 11, the area of adhesion of algae was less than 30% of the substrate, and the attached aquatic organisms could be easily removed by rinsing with water. On the other hand, on the substrate of Comparative Example 9, crustaceans were attached to more than 30% of the substrate area, and algae were attached to more than 80%. These organisms could not be removed without repeated rubbing with a tool. In other words, it was found that the substrate coated with the hard surface treatment agent of Example 11 was excellent in inhibiting the adhesion of aquatic organisms and in removing attached aquatic organisms.
〔抗菌性試験〕
<乾燥膜の作製>
実施例12
調製例7で作製した硬質表面処理剤をガラス基板(MATSUNAMI社製:Micro Slide Glass S2112)上に0.4mL塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで24時間乾燥させて膜を作製し、実施例12の基板とした。この膜の水滴滑落角は5°であった。
[Antibacterial test]
<Preparation of dry film>
Example 12
0.4 mL of the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 7 was applied to a glass substrate (Micro Slide Glass S2112, manufactured by MATSUNAMI Co., Ltd.) and dried at 1 atmosphere, 25°C, and approximately 40% RH for 24 hours to prepare a film, which was used as the substrate of Example 12. The water droplet sliding angle of this film was 5°.
比較例10
比較例10としては、処理剤を塗布していないガラス基板(MATSUNAMI社製:Micro Slide Glass S2112)を用いた。
Comparative Example 10
In Comparative Example 10, a glass substrate (Micro Slide Glass S2112 manufactured by MATSUNAMI Co., Ltd.) to which no treatment agent was applied was used.
<菌液の調製>
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus NBRC13276)のグリセロールストック液を、Luria-Bertani Agar(日本製薬社製、LB寒天培地「ダイゴ」)を用いて37℃、24時間の前培養を行った。
50 mL 遠沈管にLuria-Bertani(日本製薬社製、LB培地「ダイゴ」)を 10 mL 入れ、そこに前培養で作製したコロニーを1白金耳接種して37℃ / 200 rpm / 24時間の条件で振とう培養した。
培養後、分光光度計(フナコシ社製、WPA biowave CO8000)を用いて、600 nmの波長における吸光度(OD600nm)を測定し、吸光度が0.4となるように希釈した菌液をそれぞれLB培地で100倍希釈し、評価用の菌液とした。
<Preparation of bacterial solution>
A glycerol stock solution of Staphylococcus aureus (NBRC13276) was pre-cultured at 37°C for 24 hours using Luria-Bertani Agar (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd., LB agar medium "Daigo").
10 mL of Luria-Bertani (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd., LB medium "Daigo") was placed in a 50 mL centrifuge tube, and one loopful of the colony produced in the pre-culture was inoculated into the tube and cultured with shaking at 37°C, 200 rpm, for 24 hours.
After cultivation, the absorbance at a wavelength of 600 nm (OD600nm) was measured using a spectrophotometer (Funakoshi Co., Ltd., WPA biowave CO8000), and the bacterial solution diluted to an absorbance of 0.4 was diluted 100-fold with LB medium to prepare the bacterial solution for evaluation.
<バイオフィルム形成抑制効果評価~コロニーカウント法~>
実施例12、及び比較例10の各基板にUVを10分間照射し、基板表面を滅菌した。角型 4 well(アズワン社製、浮遊細胞用マルチディッシュ267061)内に滅菌した基板を入れ、先に調製した菌液を 6 mLずつ入れ、37℃、24時間培養して、基板上にバイオフィルムを形成させた。
ピペットガンを用いてwell 内の菌液を吸い取り、生理食塩水 6 mL を well 内に添加して振とうした。次いで生理食塩水をピペットガンで吸い取り、well に生理食塩水 6 mL を加えて振とうした。次いで生理食塩水をピペットガンで吸い取り、基板(15 cm2)の表面をふき取り検査キット(エルメックス社製、ST-25)でふき取ったのち、10mLのリン酸緩衝生理食塩水中に菌を抽出し、希釈液(日本製薬社製、LP希釈液「ダイゴ」)で10倍希釈した。これらを段階希釈法により菌液を調製し、100μLをプレーティングビーズ(富士フイルム和光純薬社製、Bac 'n' Roll Beads)を用いてLB寒天培地に広げ、30℃で48時間培養を行った。
培養後の寒天培地において生育が確認されたコロニーをカウントし、試験板への付着菌数を求めたところ、実施例12の基板では、比較例10のガラス基板と比べて、菌の付着を98%抑制していることがわかった。すなわち、実施例12の硬質表面処理剤を塗布した基板は抗菌性に優れることが分かった。
<Evaluation of biofilm formation inhibitory effect ~ Colony count method ~>
The substrates of Example 12 and Comparative Example 10 were irradiated with UV light for 10 minutes to sterilize the substrate surface. The sterilized substrates were placed in a square 4-well dish (AS ONE Corporation, Multi-Dish for Suspension Cells 267061), and 6 mL of the previously prepared bacterial solution was added to each well. The substrates were then cultured at 37°C for 24 hours to form a biofilm on the substrate.
The bacterial suspension in the wells was aspirated using a pipette gun, and 6 mL of saline was added to the well and shaken. The saline was then aspirated using a pipette gun, and 6 mL of saline was added to the well and shaken. The saline was then aspirated using a pipette gun, and the surface of the substrate (15 cm² ) was wiped with a swab test kit (Elmex, ST-25). The bacteria were extracted in 10 mL of phosphate-buffered saline and diluted 10-fold with diluent (LP diluent "Daigo", Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.). A serial dilution method was used to prepare bacterial suspensions, and 100 μL was spread on LB agar medium using plating beads (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Bac 'n' Roll Beads) and cultured at 30°C for 48 hours.
Colonies confirmed to have grown on the agar medium after the culture were counted to determine the number of bacteria attached to the test plate. It was found that the substrate of Example 12 inhibited bacterial attachment by 98% compared to the glass substrate of Comparative Example 10. In other words, it was found that the substrate coated with the hard surface treatment agent of Example 12 had excellent antibacterial properties.
〔離型性試験〕
<乾燥膜の作製>
実施例13
調製例8で作製した硬質表面処理剤を、エアスプレー(アネスト岩田製、WIDER1-10E1G、ノズル口径Φ1.0mm)を用いて、ステンレス製深型組バット(三宝社製、外寸法:135×106×H59mm、容積650mL)に3g均一に塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで1時間乾燥させて膜を作製し、実施例13のバットとした。膜厚は7μmであり、この膜の水滴滑落角は10°であった。
[Mold Releasability Test]
<Preparation of dry film>
Example 13
3 g of the hard surface treatment agent prepared in Preparation Example 8 was uniformly applied to a deep stainless steel tray (manufactured by Sanbo Co., Ltd., external dimensions: 135 × 106 × H 59 mm, volume 650 mL) using an air spray (manufactured by Anest Iwata, WIDER1-10E1G, nozzle diameter Φ1.0 mm), and dried for 1 hour at 1 atmosphere, 25°C, and a humidity of approximately 40% RH to prepare a film, which was used as the tray of Example 13. The film thickness was 7 μm, and the water droplet sliding angle of this film was 10°.
比較例11
比較例11としては、処理剤を塗布していないステンレス製深型組バット(三宝社製、外寸法:135×106×H59mm、容積650mL)を用いた。
Comparative Example 11
In Comparative Example 11, a stainless steel deep tray (manufactured by Sanpo Co., Ltd., external dimensions: 135 x 106 x H59 mm, volume: 650 mL) to which no treatment agent was applied was used.
比較例12
比較例12としては、市販のシリコーン系離型剤(信越化学工業社製、KM-9782、有効分10%)3gをエアスプレー(アネスト岩田製、WIDER1-10E1G、ノズル口径Φ1.0mm)を用いて、処理剤を塗布していないステンレス製深型組バット(三宝社製、外寸法:135×106×H59mm、容積650mL)に3g均一に塗布し、1気圧、25℃、湿度約40%RHで1時間乾燥させて膜を作製した。
Comparative Example 12
In Comparative Example 12, 3 g of a commercially available silicone-based release agent (KM-9782, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., active ingredient 10%) was uniformly applied using an air spray (WIDER1-10E1G, manufactured by Anest Iwata, nozzle diameter Φ1.0 mm) to a deep stainless steel tray (manufactured by Sanpo Co., Ltd., external dimensions: 135 × 106 × H59 mm, volume 650 mL) that had not been coated with a treatment agent, and the coating was dried for 1 hour at 1 atmosphere, 25°C, and a humidity of approximately 40% RH to produce a film.
<樹脂離型性評価>
300℃に加熱したホットプレート上で、ステンレス製容器に入れた非晶性ポリエステル樹脂(東洋紡社製、バイロン600TM)を軟化させ、実施例13、比較例12のコーティング剤で処理したステンレス製深型組バット、あるいは未処理のステンレス製深型バット(比較例11)に500g流し入れ、室温で12時間冷却して硬化させた後、以下の基準で樹脂の離型性を評価した。
実施例13のバットでは、バットをひっくり返すのみで樹脂が落下し、同じ実験を10回繰り返しても同様の離型性を保っていた。一方で比較例12のバットでは、樹脂を離型するためにハンマーでバットの底を殴打する必要があった。比較例11のバットでは、ハンマーで5回殴打しても樹脂が離型しなかった。すなわち、実施例13の硬質表面処理剤を塗布したバットは離型性に優れることが分かった。
<Evaluation of resin release properties>
An amorphous polyester resin (Vylon 600™, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) placed in a stainless steel container was softened on a hot plate heated to 300°C, and 500 g of the resin was poured into a deep stainless steel tray treated with the coating agent of Example 13 or Comparative Example 12, or into an untreated deep stainless steel tray (Comparative Example 11). The resin was cooled at room temperature for 12 hours to harden, and then the releasability of the resin was evaluated according to the following criteria.
With the bat of Example 13, the resin fell off simply by turning the bat upside down, and the same release properties were maintained even after the same experiment was repeated 10 times. On the other hand, with the bat of Comparative Example 12, it was necessary to hit the bottom of the bat with a hammer to release the resin. With the bat of Comparative Example 11, the resin did not release even after being hit with a hammer five times. In other words, it was found that the bat coated with the hard surface treatment agent of Example 13 had excellent release properties.
総合すると、本発明の硬質表面処理剤を基材に塗布、乾燥してなる被膜は、滑液性を有するため防汚性に優れ、海中での水生生物付着抑制効果、雪の付着抑制効果(防雪効果)、抗菌性、樹脂の離型性にも優れることがわかった。 In summary, it has been found that the coating formed by applying the hard surface treatment agent of the present invention to a substrate and drying it has excellent antifouling properties due to its synovial properties, and also has excellent effects in inhibiting the adhesion of aquatic organisms in the sea, inhibiting the adhesion of snow (snow prevention effect), antibacterial properties, and resin release properties.
本発明の硬質表面処理剤は、防雪効果、防汚効果、抗菌効果、流動抵抗低減効果又は離型性向上効果を有するので、防雪用塗料、防汚塗料、抗菌性塗料、流動抵抗低減剤、又は離型剤等として利用することができる。 The hard surface treatment agent of the present invention has snow-proofing, antifouling, antibacterial, flow resistance-reducing, and release-improving effects, and can therefore be used as snow-proof paint, antifouling paint, antibacterial paint, flow resistance-reducing agent, release agent, etc.
PG 圧力計 PG pressure gauge
Claims (5)
前記エマルションが、固体粒子に対して結合性を有する有機化合物が結合した固体粒子を含み、ここで、前記固体粒子はアニオン性固体粒子であり、前記結合性を有する有機化合物はカチオン性官能基を有する有機化合物である、硬質表面処理剤。 A hard surface treatment agent containing an oil-in-water Pickering emulsion ,
The hard surface treatment agent, wherein the emulsion contains solid particles to which an organic compound having a binding ability to the solid particles is bound, wherein the solid particles are anionic solid particles, and the organic compound having a binding ability is an organic compound having a cationic functional group .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2026006982A JP2026063258A (en) | 2021-02-01 | 2026-01-19 | Hard surface treatment agent |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021014591 | 2021-02-01 | ||
| JP2021014591 | 2021-02-01 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2026006982A Division JP2026063258A (en) | 2021-02-01 | 2026-01-19 | Hard surface treatment agent |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022117973A JP2022117973A (en) | 2022-08-12 |
| JP7808480B2 true JP7808480B2 (en) | 2026-01-29 |
Family
ID=82750370
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022013598A Active JP7808480B2 (en) | 2021-02-01 | 2022-01-31 | Hard surface treatment agent |
| JP2026006982A Pending JP2026063258A (en) | 2021-02-01 | 2026-01-19 | Hard surface treatment agent |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2026006982A Pending JP2026063258A (en) | 2021-02-01 | 2026-01-19 | Hard surface treatment agent |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7808480B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117535820B (en) * | 2023-12-01 | 2025-11-18 | 江苏垶恒复合材料有限公司 | A moisture-wicking ultrafine polyester fiber |
| JP2025166819A (en) * | 2024-04-24 | 2025-11-06 | 花王株式会社 | Wet powder adhesion inhibitor |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247544A (en) | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yokohama Yushi Kogyo Kk | Method for forming water slidable film including layer containing anionic silica fine particles and treatment agent set for forming water slidable film |
| JP2008533254A (en) | 2005-03-17 | 2008-08-21 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | Partially hydrophobic silicate aqueous dispersion |
| JP2016121230A (en) | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 | Oil-in-water silicone emulsion composition for die casting release agent |
| US20200224361A1 (en) | 2017-06-15 | 2020-07-16 | Donghua University | Super-hydrophobic fabric and preparation method thereof |
-
2022
- 2022-01-31 JP JP2022013598A patent/JP7808480B2/en active Active
-
2026
- 2026-01-19 JP JP2026006982A patent/JP2026063258A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247544A (en) | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Yokohama Yushi Kogyo Kk | Method for forming water slidable film including layer containing anionic silica fine particles and treatment agent set for forming water slidable film |
| JP2008533254A (en) | 2005-03-17 | 2008-08-21 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | Partially hydrophobic silicate aqueous dispersion |
| JP2016121230A (en) | 2014-12-24 | 2016-07-07 | 旭化成ワッカーシリコーン株式会社 | Oil-in-water silicone emulsion composition for die casting release agent |
| US20200224361A1 (en) | 2017-06-15 | 2020-07-16 | Donghua University | Super-hydrophobic fabric and preparation method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2026063258A (en) | 2026-04-10 |
| JP2022117973A (en) | 2022-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7583547B2 (en) | Emulsion composition containing hydrophobically modified cellulose fibers | |
| JP2026063258A (en) | Hard surface treatment agent | |
| EP2044159B1 (en) | Dispersing and/ or grinding aid agent for dispersion and aqueous suspension of mineral materials, dispersion and suspension obtained and use thereof | |
| EP2516556B1 (en) | Use of glycerol as an agent to improve the self-dispersing properties of a mineral material to be added to an aqueous composition | |
| Punitha et al. | Antifouling activities of β-cyclodextrin stabilized peg based silver nanocomposites | |
| JP2026063257A (en) | Coating agent | |
| JP7773364B2 (en) | Method for forming a laminate | |
| JP2019189841A (en) | Hydrophobically modified cellulose fiber and membrane having organic medium | |
| EP1667636A2 (en) | Emulsions comprising a dendritic polymer and use of a dendritic polymer as an emulsification agent | |
| JP2024142577A (en) | Emulsion composition | |
| JP7810549B2 (en) | Laminate and ship equipped with laminate | |
| JP7846521B2 (en) | Anti-icing and anti-snow emulsion composition | |
| JP2018177977A (en) | Gel membrane | |
| CN113874422B (en) | Nanoemulsion, its production method and related uses and products | |
| JP7842576B2 (en) | emulsifying composition | |
| JP7776329B2 (en) | emulsifying composition | |
| JP7842577B2 (en) | Method for producing an emulsified composition | |
| JP2023097425A (en) | emulsion composition | |
| JP2024113425A (en) | Emulsion composition | |
| JP2026015129A (en) | composition | |
| WO2025225676A1 (en) | Adhesion inhibitor for wet powders | |
| JP2023094520A (en) | emulsion composition | |
| JP2022117974A (en) | Method for producing emulsion composition | |
| JP2020063427A (en) | Flow resistance reducer | |
| JP2025155259A (en) | Ship bottom paint, its manufacturing method and ship |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241203 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251022 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20251022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251211 |
|
| 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: 20251224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7808480 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |