JPS6412296B2 - - Google Patents
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- JPS6412296B2 JPS6412296B2 JP56160529A JP16052981A JPS6412296B2 JP S6412296 B2 JPS6412296 B2 JP S6412296B2 JP 56160529 A JP56160529 A JP 56160529A JP 16052981 A JP16052981 A JP 16052981A JP S6412296 B2 JPS6412296 B2 JP S6412296B2
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
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- Greenhouses (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Description
本発明は、表面が改質された熱可塑性樹脂成形
品の製造方法に関するものである。更に詳しく
は、熱可塑性樹脂成形品の表面に防曇性を附与
し、併せてこの防曇性を長期間にわたつて持続さ
せることを目的とした成形品の製造方法に関する
ものである。
従来から、種々の熱可塑性樹脂が工業的に製造
され、広い分野に使用されてきている。これら熱
可塑性樹脂より製造した成形品の多くは、その表
面が疎水性であるため、成形品を使用する温度、
湿度等の条件によつては、表面に曇りを生じ、
種々の不都合をきたしている。例えば、合成樹脂
レンズを使用しているゴーグル、安全マスク等で
は、曇りのために視界がきかなくなつたり、食品
包装用フイルムでは、曇りのために内容物が見に
くくなる。また、温室に用いられている農業用フ
イルムでは、曇りのために太陽光線の透過が悪く
なり、植物の生育を遅くしたり、水滴が栽培植物
に落下することにより、幼芽が害をうけたり、病
害の発生の原因となつたりする。
このような不都合を解消するためには、熱可塑
性樹脂成形品に表面に、防曇性を賦与すればよい
ことが知られている。熱可塑性樹脂成形品表面に
防曇性を賦与するには、熱可塑性合成樹脂に、界
面活性剤のような親水性物質を練り込んで成形品
とする方法、又は成形品とした後にその表面に、
親水性物質もしくは水溶性高分子を塗布する方法
が採用されている。
しかしながら、前者の方法では、熱可塑性樹脂
に練り込まれた親水性物質は、成形品表面に滲出
し、配位して、成形品に防曇性を附与するが、水
によつて流し去られ易く、時間の経過とともに防
曇性が悪くなるという欠点がある。他方、後者の
方法では、塗布する親水性物質又は水溶性高分子
は、水に溶け易いため、塗布直後は優れた防曇性
を発揮するが、水によつて流し去られ易く、時間
の経過とともに防曇性は低下する。この問題を解
決するために、塗布する親水性物質又は水溶性高
分子の水に対する溶解性を少なくすることが試み
られているが、このようにすると防曇性そのもの
も同時に低下してしまうので、満足すべき改良法
とはいえない。このほか、成形品の表面に塗布し
た水溶性高分子を、架橋させることにより、水に
対する溶解性を少なくする方法も提案されてい
る。しかし、この方法が採用できるのは、特定の
構造をもつた水溶性高分子に限られるほか、成形
品表面に塗布した後に、塗布面に架橋反応をおこ
させなければならず、工程が繁雑となり、好まし
い方法とはいえない。
本発明者らは、かかる状況にあつて、熱可塑性
樹脂成形品の表面に防曇性を賦与し、かつ、この
防曇性を長期にわたつて持続させる工業的に有利
な方法を提供することを目的として、鋭意検討し
た結果完成したものである。
しかして本発明の要旨とするところは、表面を
改質した熱可塑性樹脂成形品を製造するにあた
り、成形品の表面に、水に不溶で有機溶媒に可溶
なカチオン性高分子電解質の皮膜を形成し、この
皮膜の上に、アニオン界面活性剤を吸着させるこ
とを特徴とする表面を改質された熱可塑性樹脂成
形品の製造方法に存する。
以下、本発明を詳細に説明するに、本発明にお
いて熱可塑性樹脂とは、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネー
ト、ポリアミド類、ポリアセタール、ポリエステ
ル類などをいうが、これら例示されたものに限定
されるものではない。
本発明において成形品とは、上記熱可塑性樹脂
の成形品であればいずれでもよく、成形品の形
状、寸法等に制約があるものではない。成形品の
うち、フイルム、シート、プレート等は、本発明
を適用するのが容易であり、好ましい。
本発明においては、まず、熱可塑性樹脂成形品
の少なくとも一方の表面に、水に不溶で有機溶媒
に可溶なカチオン性高分子電解質の皮膜を形成す
る。このカチオン性高分子電解質の皮膜は、後述
するアニオン界面活性剤を吸着する機能を果すも
のである。
カチオン性高分子電解質には、水に不溶であつ
て有機溶媒には可溶なものを選ぶ必要がある。水
に可溶であると、水に溶け出して流失してしま
い、成形品の防曇性を持続させることができない
ので好ましくなく、有機溶媒に可溶でないと、成
形品表面に被膜を形成しにくいからである。
一般に、高分子電解質と呼ばれているものは、
多くの電離基をもつた高分子物質であり、水に溶
けて、多くの電荷を持つた高分子イオンと低分子
イオンに解離する。多くの電離基を持つた高分子
電解質は、水に可溶であるが、通常の有機溶媒に
は不溶である。このような高分子電解質を成形品
表面に塗布すると、成形品表面に付着する水分に
溶け、流失してしまう。
高分子電解質であつても、電離基の数を少なく
すると、このものの溶媒に対する溶解性に大きな
変化が生じ、水には不溶で、ある種の有機溶媒、
例えば極性溶媒や、極性溶媒と水との混合物等に
は溶けるという性質を示し、これらの溶媒の中で
は、高分子電解質の特性を示す。
カチオン性高分子電解質であつて、水に不溶で
あつて有機溶媒に可溶なものを製造するには、次
のいずれかの方法によつて可能である。
(1) カチオン性の電離基を持つた単量体と電離基
を持たないビニル単量体とを共重合させる方
法。
例えば、トリメチルアミノエチルメタクリレ
ート4級アンモニウム塩とビニル系単量体とを
共重合させる方法。
共重合しうるビニル系単量体としては、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、n―プ
ロピルアクリレート、i―プロピルアクリレー
ト、i―ブチルアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、2―エチルヘキシルアクリレー
ト等のアクリル酸アルキルエステル類;メチル
メタアクリレート、エチルメタアクリレート、
n―プロピルメタアクリレート、i―プロピル
メタアクリレート、i―ブチルメタアクリレー
ト、シクロヘキシルメタアクリレート、2―エ
チルヘキシルメタアクリレート等のメタアクリ
ル酸アルキルエステル類;2―ヒドロキシエチ
ルアクリレート、2―ヒドロキシプロピルアク
リレート、ジエチレングリコールモノアクリレ
ート、トリエチレングリコールモノアクリレー
ト、テトラエチレングリコールモノアクリレー
ト等のヒドロキシル基含有アクリル酸アルキル
エステル類;アクリル酸、メタアクリル酸、イ
タコン酸、フマール酸、アクリロニトリル、メ
タアクリロニトリル、スチレン、塩化ビニル等
があげられるが、これら例示したものに限定さ
れるものではない。
共重合体を製造するには、懸濁重合法、乳化
重合法、溶液重合法、塊状重合法等従来から公
知の方法を採用することができる。
(2) カチオン性高分子電解質に、電離基を持たな
いビニル単量体をグラフト反応させる方法。
カチオン性高分子電解質としては、ポリエチ
レンイミン、ポリアミン、カチオン化デンプ
ン、キトサン、ポリビニルベンジルトリメチル
アンモニウムクロライド、ポリチオ尿素、ポリ
ビニルピリジン、ポリアクリルアミドマンニツ
ヒ変性物、ポリアミノアルキルメタクリレート
等があげられる。これらを有機溶媒と水との混
合物に溶解、又は分散させて、(1)に挙げたビニ
ル系単量体をグラフトさせる。
(3) 電離基を持たない高分子に、アミノ基、4級
アンモニウム基を導入する方法。
例えば、ポリ塩化ビニルとテトラエチレンペ
ンタミンのような脂肪族アミンを、テトラヒド
ロフランのような有機溶媒中で反応させる方
法。
本発明方法では、成形品の表面に、上の方法で
製造した水に不溶で有機溶媒に可溶なカチオン性
高分子電解質皮膜を形成する。成形品の表面に形
成する皮膜は、表面全面にわたつてもよいし、表
面の一部であつてもよい。
成形品の表面に皮膜を形成するには、上記水に
不溶で有機溶媒に可溶なカチオン性高分子電解質
を、有機溶媒に溶かして、成形品に塗布する。こ
の際使用しうる有機溶媒としては、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン、塩化メチレン、シクロヘキ
サノン、イソプロピルアルコール、ジメチルホル
ムアミド、アセトン等があげられる。これらは、
単独で、又は水と混合して使用することができ
る。
成形品表面に皮膜を形成する方法は、通常この
種皮膜を形成する際に採用されている技術によつ
て塗布し、有機溶媒を飛散させる方法を採用する
ことができる。塗布方法は、ロールコート法、ス
プレイコート法、デイツプコート法、ナイフコー
ト法等の中から、成形品の形状、大きさに応じて
適宜選択することができる。有機溶媒を飛散させ
るには、熱風乾燥法、赤外線照射による乾燥法等
を採用することができる。
このように成形品の表面に形成させる皮膜の厚
さは、数ミクロンないし数十ミクロンの範囲とす
るのが好ましい。
本発明においては、上記方法によつて成形品表
面に形成させた皮膜の上に、アニオン界面活性剤
を吸着させる。それは、成形品表面にさきに形成
したカチオン性高分子電解質が、水に不溶である
ため、これのみでは、成形品表面に防曇性を賦与
することができないからである。
アニオン界面活性剤は、水溶液中で界面活性を
示す部分がアニオンに解離するものである。具体
的には、次のようなものがあげられる。
カルボン酸型……パルミチン酸、ステアリン
酸、オレイン酸等の高級脂肪酸類の石ケンがあげ
られる。
スルホン酸ソーダ型……アルキルスルホン酸
塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホ
ン酸塩、ジアルキルスルホこはく酸塩等があげら
れる。
硫酸エステル型……液体脂肪油硫酸エステル
塩、高級アルコール硫酸エステル塩、オレフイン
硫酸エステル塩等があげられる。
上記アニオン界面活性剤を、成形品表面に先き
に形成した皮膜に吸着させるには、アニオン界面
活性剤を水、又はアルコール類のような溶媒に溶
解し、前述の成形品表面にカチオン性高分子電解
質の皮膜を形成すると同様の方法で、塗布すれば
よい。
アニオン界面活性剤の電離基と、成形品表面に
既に形成されているカチオン性高分子電解質の皮
膜の電離基とは、正確に対応させる必要がなく、
アニオン界面活性剤の電離基が圧倒的に多くても
よい。
本発明は次のような効果を奏し、その産業上の
利用価値は極めて大である。
(1) 本発明方法は、熱可塑性樹脂成形品の表面
に、水に不溶で有機溶媒に可溶なカチオン性高
分子電解質の皮膜を形成し、この皮膜の上に、
アニオン界面活性剤を吸着させる方法を採用す
るので、製造工程が繁雑でなく、工業的に有利
である。
(2) 本発明方法によつて得られる成形品の表面
は、カチオン性高分子電解質とアニオン界面活
性剤との組み合せによつて、表面が改質されて
いるので、成形品の表面のぬれが大幅に改良さ
れ、成形品表面に付着した水滴は薄膜状にされ
るので、防曇性が優れたものとなる。
(3) 本発明方法によつて得られる成形品の表面
は、下地として形成された皮膜が水に不溶のカ
チオン性高分子電解質よりなるので、この皮膜
が水によつて流失することがない。また、この
皮膜に吸着させたアニオン界面活性剤は、カチ
オン性高分子電解質とイオン的に吸着されてい
るので、このものも水によつて流失しにくい。
これにより、成形品表面の防曇性は、長期間持
続される。
以下、本発明を、実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の例に限定されるものではない。なお、以下の実
施例で用いたカチオン性高分子電解質は、以下に
示す合成例に従つて合成したものである。
合成例 1
(塩化ビニル系カチオン性高分子電解質の合
成)
ポリ塩化ビニル(=1050)をテトラヒドロフ
ランに溶解して、ポリ塩化ビニル2重量%の溶液
とした。この溶液500mlに、テトラエチレンペン
タミン31gを添加し、70℃の温度で53.5時間環流
させて、反応させた。
反応溶液に蒸留水を加えて沈澱させ、精製を行
ない、50℃で24時間真空乾燥を行なつた。精製品
につき、窒素分析を行なつたところ、窒素含有量
は0.52重量%であつた。
この生成物は、水に不溶であり、かつ、ポリ塩
化ビニルの溶剤であるテトラヒドロフランにも溶
けず、テトラヒドロフラン―水を重量比で8対1
に混合した混合溶剤に可溶であつた。
生成物を、テトラヒドロフラン―水の重量比で
8対1の混合溶剤に溶かし、2重量%の溶液とし
た。
合成例 2
(アクリル系カチオン性高分子電解質の合成)
容量500mlの環流器、撹拌器付きの3つ口フラ
スコに、250gのイソプロピルアルコールを加え
た。これに、
メチルメタアクリレート 60g
ブチルメタアクリレート 30g
トリメチルアミノエチルメタアクリレート4級
塩 10g
ベンゾイルパーオキサイド 0.5g
よりなる混合物を加え、窒素気流下、80℃の温度
で7時間反応させた。
生成物は水に不溶で、アセトン、アルコール
類、酢酸エチル等に可溶であつた。
生成物をイソプロピルアルコールに溶解し、2
重量%の溶液とした。
合成例 3
(スチレン系カチオン性高分子電解質の合成)
一般用ポリスチレン(三菱モンサント化成(株)
製、ダイヤレツクスHF77)26gを、500mlの四塩
化炭素に溶解し、この溶液にクロルジメチルエー
テル107gと、触媒としての塩化亜鉛6gを加えて、
50℃で5時間反応させ、部分クロルメチル化ポリ
スチレンを得た。
次いで、この部分クロルメチル化ポリスチレン
5gを、155mlのジオキサンに溶解し、72.6gのトリ
エチルアミンを加えて50℃で50時間反応させた。
生成物の窒素含有率は、1.4重量%で、約10モ
ル%のベンジルトリエチルアンモニウムクロリド
を含有するポリスチレンであることが確認され
た。
このものは、水に不溶であり、アルコール類、
ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、シクロヘ
キサノン等に可溶であつた。
生成物をイソプロピルアルコールに溶解し、2
重量%の溶液とした。
実施例 1〜5
厚さ0.1mmの軟質ポリ塩化ビニルフイルム(三
菱モンサント化成(株)製、有滴ビニール)の片面
に、上記合成例に示した3種のカチオン性高分子
電解質(いずれも2重量%の溶液としたもの)
を、ロールコート法により塗布し、120℃の温度
で乾燥した。
このようにフイルムの片面に形成したカチオン
性高分子電解質の皮膜の上に、第1表に示したよ
うに、種々のアニオン界面活性剤の5%水溶液
を、スプレーコート法によつて塗布し、80℃の温
度で乾燥した。
このように調製したフイルムを、水温を50℃に
保つた水槽上に、塗布面を下側にして、水面に対
して5度の傾斜角を形成するように展張し、フイ
ルム塗布面への水滴の凝縮状況を肉眼で観察し
た。時間の経過と防曇性の観察結果を第1表に示
した。
第1表において、防曇持続性の表示は次のよう
な意味を有する。
A……展張直後最も優れた防曇性を示したもの
を基準として、同等の防曇性を示すも
の。
B……展張直後最も優れた防曇性を示したもの
を基準として、8割程度の防曇性を示す
もの。
C……展張直後最も優れた防曇性を示したもの
を基準として、6割程度の防曇性を示す
もの。
D……展張直後最も優れた防曇性を示したもの
を基準として、4割程度の防曇性を示す
もの。
E……展張直後最も優れた防曇性を示したもの
を基準として、2割程度以下の防曇性を
示すもの。
比較例 1〜3
上の実施例で用いたのと同じ軟質ポリ塩化ビニ
ルフイルムに、水に不溶で有機溶媒に可溶なカチ
オン性高分子電解質の皮膜を形成しないもの(比
較例1)と、水に可溶なカチオン性高分子電解質
であるキトサンの2重量%酸性水溶液を使用して
上の実施例に記したと同様の手法で皮膜を形成し
たもの(比較例2)及び合成例1で調製したもの
で皮膜を形成したもの(比較例3)を準備した。
これら3種のフイルムのうち2種に(比較例
1、2)について、更に、上の実施例を記したと
同様の手法で、アニオン界面活性剤を吸着させ
た。
これら3種のフイルムについても、上の実施例
に示したと同じ手法で、防曇持続性を評価した。
結果を第1表に示す。
The present invention relates to a method for manufacturing a thermoplastic resin molded article with a modified surface. More specifically, the present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin molded article whose purpose is to impart antifogging properties to the surface of the molded article and maintain this antifogging property for a long period of time. Conventionally, various thermoplastic resins have been industrially manufactured and used in a wide range of fields. Many of the molded products made from these thermoplastic resins have hydrophobic surfaces, so the temperature at which the molded product is used,
Depending on conditions such as humidity, the surface may become cloudy.
This has caused various inconveniences. For example, goggles, safety masks, etc. that use synthetic resin lenses may become cloudy, making it difficult to see, and food packaging films may become cloudy, making it difficult to see the contents. In addition, with agricultural films used in greenhouses, cloudy weather impairs the penetration of sunlight, slowing down plant growth, and causing water droplets to fall on cultivated plants, causing damage to young shoots. , and may cause disease outbreaks. In order to eliminate such inconveniences, it is known that antifogging properties may be imparted to the surface of thermoplastic resin molded articles. In order to impart antifogging properties to the surface of a thermoplastic resin molded product, it is possible to knead a hydrophilic substance such as a surfactant into the thermoplastic synthetic resin to make the molded product, or to add antifogging properties to the surface of the molded product after forming the molded product. ,
A method of applying a hydrophilic substance or a water-soluble polymer has been adopted. However, in the former method, the hydrophilic substance kneaded into the thermoplastic resin exudes onto the surface of the molded product and coordinates, giving the molded product antifogging properties, but it is washed away by water. The drawback is that the antifogging properties deteriorate over time. On the other hand, in the latter method, the applied hydrophilic substance or water-soluble polymer is easily soluble in water, so it exhibits excellent antifogging properties immediately after application, but it is easily washed away by water and deteriorates over time. Along with this, the antifogging property decreases. In order to solve this problem, attempts have been made to reduce the water solubility of the hydrophilic substance or water-soluble polymer to be applied, but this also reduces the anti-fogging properties themselves. This cannot be said to be a satisfactory improvement method. In addition, a method has been proposed in which a water-soluble polymer applied to the surface of a molded article is crosslinked to reduce its solubility in water. However, this method is only applicable to water-soluble polymers with a specific structure, and it requires a cross-linking reaction to occur on the coated surface after it is applied to the surface of the molded product, making the process complicated. , it is not a preferable method. Under such circumstances, the present inventors have provided an industrially advantageous method for imparting antifogging properties to the surface of a thermoplastic resin molded product and maintaining this antifogging property over a long period of time. It was completed as a result of intensive study. However, the gist of the present invention is that, in producing a thermoplastic resin molded article with a modified surface, a film of a cationic polymer electrolyte that is insoluble in water and soluble in organic solvents is applied to the surface of the molded article. The present invention relates to a method for producing a surface-modified thermoplastic resin molded article, which comprises forming a film and adsorbing an anionic surfactant onto the film. The present invention will be described in detail below. In the present invention, thermoplastic resins include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polycarbonate, polyamides, polyacetal, polyesters, etc. However, it is not limited to these examples. In the present invention, the molded product may be any molded product made of the above thermoplastic resin, and there are no restrictions on the shape, dimensions, etc. of the molded product. Among molded products, films, sheets, plates, etc. are preferred because the present invention can be easily applied thereto. In the present invention, first, a film of a cationic polymer electrolyte that is insoluble in water and soluble in organic solvents is formed on at least one surface of a thermoplastic resin molded article. This cationic polymer electrolyte film functions to adsorb an anionic surfactant, which will be described later. It is necessary to select a cationic polymer electrolyte that is insoluble in water but soluble in organic solvents. If it is soluble in water, it will dissolve in water and be washed away, making it impossible to maintain the antifogging properties of the molded product, which is undesirable.If it is not soluble in organic solvents, it will form a film on the surface of the molded product. This is because it is difficult. Generally, what is called a polymer electrolyte is
It is a polymer substance with many ionizable groups, and when dissolved in water, it dissociates into highly charged polymer ions and low molecular ions. Polyelectrolytes with many ionizable groups are soluble in water but insoluble in common organic solvents. When such a polymer electrolyte is applied to the surface of a molded article, it dissolves in water adhering to the surface of the molded article and is washed away. Even if it is a polymer electrolyte, reducing the number of ionizable groups will cause a significant change in its solubility in solvents; it is insoluble in water, and in some organic solvents,
For example, it exhibits the property of being soluble in polar solvents and mixtures of polar solvents and water, and exhibits the properties of polymer electrolytes in these solvents. A cationic polymer electrolyte that is insoluble in water and soluble in organic solvents can be produced by any of the following methods. (1) A method of copolymerizing a monomer with a cationic ionizable group and a vinyl monomer without an ionizable group. For example, a method of copolymerizing trimethylaminoethyl methacrylate quaternary ammonium salt and a vinyl monomer. Examples of copolymerizable vinyl monomers include acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, i-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; methyl methacrylate; acrylate, ethyl methacrylate,
Methacrylic acid alkyl esters such as n-propyl methacrylate, i-propyl methacrylate, i-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate; 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, diethylene glycol mono Hydroxyl group-containing acrylic acid alkyl esters such as acrylate, triethylene glycol monoacrylate, and tetraethylene glycol monoacrylate; examples include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, styrene, vinyl chloride, etc. However, it is not limited to these examples. In order to produce the copolymer, conventionally known methods such as suspension polymerization, emulsion polymerization, solution polymerization, and bulk polymerization can be employed. (2) A method in which a vinyl monomer that does not have an ionizable group is grafted onto a cationic polymer electrolyte. Examples of the cationic polymer electrolyte include polyethyleneimine, polyamine, cationized starch, chitosan, polyvinylbenzyltrimethylammonium chloride, polythiourea, polyvinylpyridine, Mannitz-modified polyacrylamide, and polyaminoalkyl methacrylate. These are dissolved or dispersed in a mixture of an organic solvent and water, and the vinyl monomers listed in (1) are grafted onto the mixture. (3) A method of introducing amino groups and quaternary ammonium groups into polymers that do not have ionizing groups. For example, a method in which polyvinyl chloride and an aliphatic amine such as tetraethylenepentamine are reacted in an organic solvent such as tetrahydrofuran. In the method of the present invention, a cationic polymer electrolyte film produced by the above method that is insoluble in water and soluble in organic solvents is formed on the surface of a molded article. The film formed on the surface of the molded article may cover the entire surface, or may cover only a portion of the surface. To form a film on the surface of a molded article, the water-insoluble, organic solvent-soluble cationic polymer electrolyte is dissolved in an organic solvent and applied to the molded article. Examples of organic solvents that can be used in this case include tetrahydrofuran, dioxane, methylene chloride, cyclohexanone, isopropyl alcohol, dimethylformamide, and acetone. these are,
It can be used alone or mixed with water. As a method for forming a film on the surface of a molded product, a method can be employed in which coating is applied by a technique normally employed for forming this kind of film, and an organic solvent is scattered. The coating method can be appropriately selected from roll coating, spray coating, dip coating, knife coating, etc. depending on the shape and size of the molded product. To scatter the organic solvent, a hot air drying method, a drying method using infrared irradiation, or the like can be employed. The thickness of the film thus formed on the surface of the molded article is preferably in the range of several microns to several tens of microns. In the present invention, an anionic surfactant is adsorbed onto the film formed on the surface of the molded article by the above method. This is because the cationic polymer electrolyte previously formed on the surface of the molded product is insoluble in water, so it alone cannot impart antifogging properties to the surface of the molded product. Anionic surfactants have a moiety that exhibits surface activity in an aqueous solution and dissociates into anions. Specifically, the following can be mentioned. Carboxylic acid type: Examples include higher fatty acid soaps such as palmitic acid, stearic acid, and oleic acid. Sodium sulfonate type: Alkylsulfonates, alkylarylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, dialkylsulfosuccinates, and the like. Sulfate ester type: liquid fatty oil sulfate ester salts, higher alcohol sulfate ester salts, olefin sulfate ester salts, etc. In order to adsorb the above-mentioned anionic surfactant to the film previously formed on the surface of the molded article, the anionic surfactant is dissolved in a solvent such as water or alcohol, and the cationic surfactant is added to the surface of the molded article. It may be applied in the same manner as forming a molecular electrolyte film. It is not necessary that the ionizable groups of the anionic surfactant correspond precisely to the ionizable groups of the cationic polymer electrolyte film already formed on the surface of the molded product.
The anionic surfactant may have an overwhelmingly large number of ionizable groups. The present invention has the following effects and has extremely great industrial utility value. (1) The method of the present invention involves forming a film of a cationic polymer electrolyte that is insoluble in water and soluble in organic solvents on the surface of a thermoplastic resin molded article, and on this film,
Since a method of adsorbing an anionic surfactant is adopted, the manufacturing process is not complicated and is industrially advantageous. (2) The surface of the molded product obtained by the method of the present invention has been modified by the combination of the cationic polymer electrolyte and the anionic surfactant, so that the surface of the molded product can be easily wetted. This has been greatly improved, and water droplets adhering to the surface of the molded product are turned into a thin film, resulting in excellent antifogging properties. (3) On the surface of the molded article obtained by the method of the present invention, the film formed as a base is made of a water-insoluble cationic polymer electrolyte, so this film will not be washed away by water. Furthermore, since the anionic surfactant adsorbed on this film is ionically adsorbed with the cationic polymer electrolyte, it is also difficult to be washed away by water.
As a result, the antifogging property of the molded product surface is maintained for a long period of time. Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Note that the cationic polymer electrolyte used in the following examples was synthesized according to the synthesis example shown below. Synthesis Example 1 (Synthesis of vinyl chloride-based cationic polymer electrolyte) Polyvinyl chloride (=1050) was dissolved in tetrahydrofuran to obtain a 2% by weight solution of polyvinyl chloride. 31 g of tetraethylenepentamine was added to 500 ml of this solution, and the mixture was refluxed at a temperature of 70° C. for 53.5 hours to cause a reaction. Distilled water was added to the reaction solution to cause precipitation, purification was performed, and vacuum drying was performed at 50°C for 24 hours. Nitrogen analysis of the purified product revealed that the nitrogen content was 0.52% by weight. This product is insoluble in water and also in tetrahydrofuran, which is a solvent for polyvinyl chloride, and the weight ratio of tetrahydrofuran to water is 8:1.
It was soluble in a mixed solvent mixed with The product was dissolved in a mixed solvent with a weight ratio of tetrahydrofuran and water of 8:1 to form a 2% by weight solution. Synthesis Example 2 (Synthesis of acrylic cationic polymer electrolyte) 250 g of isopropyl alcohol was added to a 500 ml three-necked flask equipped with a reflux device and a stirrer. To this was added a mixture consisting of 60 g of methyl methacrylate, 30 g of butyl methacrylate, 10 g of trimethylaminoethyl methacrylate quaternary salt, and 0.5 g of benzoyl peroxide, and the mixture was reacted at a temperature of 80° C. for 7 hours under a nitrogen stream. The product was insoluble in water and soluble in acetone, alcohols, ethyl acetate, etc. Dissolve the product in isopropyl alcohol and add 2
% solution by weight. Synthesis example 3 (Synthesis of styrene-based cationic polymer electrolyte) General-purpose polystyrene (Mitsubishi Monsanto Chemical Co., Ltd.)
(manufactured by Dialex HF77) was dissolved in 500 ml of carbon tetrachloride, and to this solution was added 107 g of chlordimethyl ether and 6 g of zinc chloride as a catalyst.
The reaction was carried out at 50°C for 5 hours to obtain partially chloromethylated polystyrene. Then, this partially chloromethylated polystyrene
5g was dissolved in 155ml of dioxane, 72.6g of triethylamine was added, and the mixture was reacted at 50°C for 50 hours. The nitrogen content of the product was 1.4% by weight, and it was determined to be polystyrene containing approximately 10 mol% benzyltriethylammonium chloride. This substance is insoluble in water, alcohol,
It was soluble in dimethylformamide, methylene chloride, cyclohexanone, etc. Dissolve the product in isopropyl alcohol and add 2
% solution by weight. Examples 1 to 5 The three types of cationic polymer electrolytes shown in the above synthesis examples (both 2 (wt% solution)
was applied by roll coating and dried at a temperature of 120°C. On the cationic polymer electrolyte film thus formed on one side of the film, 5% aqueous solutions of various anionic surfactants were applied by spray coating as shown in Table 1. Dry at a temperature of 80°C. The film thus prepared was spread over a water tank kept at a water temperature of 50°C, with the coated side facing down, at an angle of 5 degrees with respect to the water surface. The condensation status was observed with the naked eye. Table 1 shows the observation results of antifogging properties over time. In Table 1, the indication of anti-fog durability has the following meanings. A: Those exhibiting anti-fogging properties equivalent to those showing the most excellent anti-fogging properties immediately after spreading. B: Showing anti-fogging properties of about 80% based on the one showing the best anti-fogging properties immediately after spreading. C: Showing anti-fogging properties of about 60% based on the one showing the best anti-fogging properties immediately after spreading. D: Showing about 40% anti-fogging property based on the one showing the best anti-fogging property immediately after spreading. E: Those exhibiting anti-fogging properties of about 20% or less based on those exhibiting the most excellent anti-fogging properties immediately after spreading. Comparative Examples 1 to 3 The same soft polyvinyl chloride film used in the above examples was coated with a cationic polymer electrolyte film that was insoluble in water and soluble in organic solvents (Comparative Example 1); A film was formed in the same manner as described in the above example using a 2% by weight acidic aqueous solution of chitosan, which is a water-soluble cationic polymer electrolyte (Comparative Example 2), and a film was formed in Synthesis Example 1. A film was prepared using the prepared material (Comparative Example 3). Two of these three types of films (Comparative Examples 1 and 2) were further adsorbed with an anionic surfactant in the same manner as described in the above example. These three types of films were also evaluated for antifogging durability using the same method as shown in the above examples.
The results are shown in Table 1.
【表】
*3 花王石けん(株)製、ラウリル硫酸
ナトリウム
第1表より、次のことが明らかである。
(1) 本発明方法によつて得られる成形品は、その
表面のぬれ性が大幅に優れ、従つて、優れた防
曇性を示す。
(2) 本発明方法によつて得られる成形品の防曇性
は、時間の経過によつても著しく低下すること
がなく、防曇持続性が優れている。
(3) これに対して、比較例1、2に示したもの
は、表面ぬれ性も悪く、かつ、防曇持続性も悪
い。比較例3に示したものは、表面ぬれ性が悪
く、防曇性が優れたものとはならない。
実施例 6〜10
厚さ0.18mmの二軸延伸ポリスチレンシート(三
菱モンサント化成(株)製、サントクリアー)の片面
に、前記合成例に示したカチオン性高分子電解質
を、ロールコート法により塗布し、80℃の温度で
乾燥した。
このようにシートの片面に形成したカチオン性
高分子電解質の皮膜の上に、第2表に示した種々
のアニオン界面活性剤の5%水溶液を、スプレー
コート法によつて塗布し、70℃の温度で乾燥し
た。
上のように調製したシートを、実施例1〜5に
示したと同様に、50℃に保つた水槽上に、塗布面
を水側に向けて、水面に対して5度傾斜させて展
張し、シート塗布面への水滴の凝縮状況を、肉眼
で観察した。時間の経過と防曇効果の持続状況
を、第2表に示した。
第2表における防曇持続性の表示は、第1表の
場合と同じ意義を有する。
比較例 4、5
上の実施例で用いたのと同種の二軸延伸ポリス
チレンシートに、水に不溶で有機溶媒に可溶なカ
チオン性高分子電解質の皮膜を形成しないもの
(比較例4)と、水に可溶なカチオン性高分子電
解質であるキトサンの2重量%酸性水溶液を使用
して、上の実施例に記したと同様の手法で皮膜を
形成したもの(比較例5)とを、準備した。
これら2種のシートについて、更に、上の実施
例に記したと同様の手法で、アニオン性高分子電
解質を吸着させた。
これら2種のシートについても、上の実施例に
示したと同じ手法で、防曇持続性を評価した。結
果を第2表に示す。[Table] *3 Manufactured by Kao Soap Co., Ltd., Sodium Lauryl Sulfate From Table 1, the following is clear. (1) The molded article obtained by the method of the present invention has significantly superior surface wettability and therefore exhibits excellent antifogging properties. (2) The antifogging property of the molded article obtained by the method of the present invention does not deteriorate significantly over time and has excellent antifogging durability. (3) On the other hand, those shown in Comparative Examples 1 and 2 had poor surface wettability and poor anti-fog durability. The material shown in Comparative Example 3 had poor surface wettability and did not have excellent antifogging properties. Examples 6 to 10 The cationic polymer electrolyte shown in the synthesis example above was coated on one side of a biaxially oriented polystyrene sheet (manufactured by Mitsubishi Monsanto Chemical Co., Ltd., Santo Clear) with a thickness of 0.18 mm using a roll coating method. , dried at a temperature of 80℃. On top of the cationic polymer electrolyte film formed on one side of the sheet, 5% aqueous solutions of various anionic surfactants shown in Table 2 were applied by spray coating, and the coating was heated at 70°C. Dry at temperature. The sheet prepared as above was spread on a water tank kept at 50°C with the coated side facing the water side and tilted at 5 degrees with respect to the water surface in the same manner as shown in Examples 1 to 5. The state of condensation of water droplets on the sheet coating surface was observed with the naked eye. Table 2 shows the progress of time and the persistence of the antifogging effect. The indication of anti-fog durability in Table 2 has the same meaning as in Table 1. Comparative Examples 4 and 5 Biaxially oriented polystyrene sheets of the same type as those used in the above examples were coated with a cationic polymer electrolyte film that is insoluble in water and soluble in organic solvents (Comparative Example 4). A film was formed using a 2% by weight acidic aqueous solution of chitosan, which is a water-soluble cationic polymer electrolyte, in the same manner as described in the above example (Comparative Example 5). Got ready. An anionic polymer electrolyte was further adsorbed on these two types of sheets in the same manner as described in the above example. These two types of sheets were also evaluated for antifogging durability using the same method as shown in the above example. The results are shown in Table 2.
【表】
成形品の熱可塑性樹脂の種類が第1表に示した
ものとは異なるのであるが、第1表より明らかと
なつたものが、そのままこの第2表より明らかに
なるものに該当する。[Table] Although the type of thermoplastic resin used in the molded product is different from that shown in Table 1, what is clear from Table 1 corresponds to what is clear from Table 2. .
Claims (1)
するにあたり、成形品の表面に、水に不溶で有機
溶媒に可溶なカチオン性高分子電解質の皮膜を形
成し、この皮膜の上に、アニオン界面活性剤を吸
着させることを特徴とする表面が改質された熱可
塑性樹脂成形品の製造方法。1. In producing a surface-modified thermoplastic resin molded product, a film of a cationic polymer electrolyte that is insoluble in water and soluble in organic solvents is formed on the surface of the molded product, and on this film, A method for producing a thermoplastic resin molded article with a modified surface, characterized by adsorbing an anionic surfactant.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56160529A JPS5861124A (en) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | Preparation of molded thermoplastic resin article having modified surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56160529A JPS5861124A (en) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | Preparation of molded thermoplastic resin article having modified surface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5861124A JPS5861124A (en) | 1983-04-12 |
| JPS6412296B2 true JPS6412296B2 (en) | 1989-02-28 |
Family
ID=15716931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56160529A Granted JPS5861124A (en) | 1981-10-08 | 1981-10-08 | Preparation of molded thermoplastic resin article having modified surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5861124A (en) |
-
1981
- 1981-10-08 JP JP56160529A patent/JPS5861124A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5861124A (en) | 1983-04-12 |
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