JPH05156055A - ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法 - Google Patents
ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法Info
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- JPH05156055A JPH05156055A JP3320721A JP32072191A JPH05156055A JP H05156055 A JPH05156055 A JP H05156055A JP 3320721 A JP3320721 A JP 3320721A JP 32072191 A JP32072191 A JP 32072191A JP H05156055 A JPH05156055 A JP H05156055A
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- Japan
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- polyolefin
- coating
- group
- silica
- forming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 親水性、接着性に優れ、かつ表面被覆層の剥
離が起きないポリオレフィンの表面処理法を提供する。 【構成】 ポリオレフィン表面に部分的に反応性置換基
を導入し、下記一般式(1)で示されるシラン化合物か
らなる第一被膜を形成し、下記一般式(2)で示される
アルコキシシランの過水分解物もしくはシリカゾルを用
いて第二被膜を形成する。 一般式(1) R1 nSi(OR2 )(4-n) n=0〜2 一般式(2) Hn Si(OR3 )(4-n) n=0,1
離が起きないポリオレフィンの表面処理法を提供する。 【構成】 ポリオレフィン表面に部分的に反応性置換基
を導入し、下記一般式(1)で示されるシラン化合物か
らなる第一被膜を形成し、下記一般式(2)で示される
アルコキシシランの過水分解物もしくはシリカゾルを用
いて第二被膜を形成する。 一般式(1) R1 nSi(OR2 )(4-n) n=0〜2 一般式(2) Hn Si(OR3 )(4-n) n=0,1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン表面の
親水性及び無機材質との接着性を改善するために、表面
にシリカ被膜を形成する表面処理法に関するものであ
る。
親水性及び無機材質との接着性を改善するために、表面
にシリカ被膜を形成する表面処理法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ポリオレフィン成形体は軽量・非吸水性
・高伸縮率・耐熱性・耐薬品性などの特性から多量に使
用されている。近年、ポリオレフィンの上記特性を活か
し、セメント補強材として着目されている。しかし、親
水性・接着性が悪いなどの欠点があり、これらの表面特
性の欠点の改善方法として、放射線処理・コロナ放電処
理などの方法があるが、これらの方法では充分な親水性
・接着性が得られていない。また、合成樹脂成形体表面
をシランカップリング剤で被覆する方法が提案されてい
る(特公昭56−28930)、しかし、この方法では
親水性が悪く、充分な接着性が得られていない。合成樹
脂表面に金属酸化物を被覆する方法としては、真空蒸
着、スパッタ、イオンプレーティング、プラズマCVD
などの方法が知られている。これらの方法で二酸化珪素
被覆された合成樹脂は、高い親水性を示し、金属酸化物
被膜と無機材料との接着性が優れている。しかし、これ
らの方法で二酸化珪素を被覆した合成樹脂は、樹脂表面
と二酸化珪素被覆層との密着性が充分ではなかった。合
成樹脂成形体表面に、シランカップリング剤のプライマ
ー処理をしてから、二酸化珪素被膜を形成する方法が提
案されている(特開昭61−12734)、しかしこの
方法でも、合成樹脂にポリオレフィンを用いると、ポリ
オレフィンとプライマーの間の接着強度が充分でなく、
そこから界面剥離がおきてしまう。その原因は、ポリオ
レフィン成形体表面に、反応性の官能基が存在せず、そ
のためポリオレフィンとプライマーとの間に強固な化学
結合が全く形成されないためである。
・高伸縮率・耐熱性・耐薬品性などの特性から多量に使
用されている。近年、ポリオレフィンの上記特性を活か
し、セメント補強材として着目されている。しかし、親
水性・接着性が悪いなどの欠点があり、これらの表面特
性の欠点の改善方法として、放射線処理・コロナ放電処
理などの方法があるが、これらの方法では充分な親水性
・接着性が得られていない。また、合成樹脂成形体表面
をシランカップリング剤で被覆する方法が提案されてい
る(特公昭56−28930)、しかし、この方法では
親水性が悪く、充分な接着性が得られていない。合成樹
脂表面に金属酸化物を被覆する方法としては、真空蒸
着、スパッタ、イオンプレーティング、プラズマCVD
などの方法が知られている。これらの方法で二酸化珪素
被覆された合成樹脂は、高い親水性を示し、金属酸化物
被膜と無機材料との接着性が優れている。しかし、これ
らの方法で二酸化珪素を被覆した合成樹脂は、樹脂表面
と二酸化珪素被覆層との密着性が充分ではなかった。合
成樹脂成形体表面に、シランカップリング剤のプライマ
ー処理をしてから、二酸化珪素被膜を形成する方法が提
案されている(特開昭61−12734)、しかしこの
方法でも、合成樹脂にポリオレフィンを用いると、ポリ
オレフィンとプライマーの間の接着強度が充分でなく、
そこから界面剥離がおきてしまう。その原因は、ポリオ
レフィン成形体表面に、反応性の官能基が存在せず、そ
のためポリオレフィンとプライマーとの間に強固な化学
結合が全く形成されないためである。
【0003】ポリオレフィン表面をシラン化合物で被覆
した後に、電子線照射によりグラフト重合をおこし、ポ
リオレフィンにシランを結合させる方法が米国特許第4
803126号に示されている。しかしこの方法は、有
機シランの加水分解物を用いているために、シラン層の
厚さを薄くかつ均一に被覆することは難しく、有機シラ
ンの利用効率が悪くなる。また、特開平2−42328
でも有機シランの加水分解物を用いてシラン層を形成す
る方法が示されているが、この方法も有機シランの加水
分解物を用いているために、シラン層の厚さを薄くかつ
均一に被覆することは難しく、有機シランの利用効率が
悪くなる。
した後に、電子線照射によりグラフト重合をおこし、ポ
リオレフィンにシランを結合させる方法が米国特許第4
803126号に示されている。しかしこの方法は、有
機シランの加水分解物を用いているために、シラン層の
厚さを薄くかつ均一に被覆することは難しく、有機シラ
ンの利用効率が悪くなる。また、特開平2−42328
でも有機シランの加水分解物を用いてシラン層を形成す
る方法が示されているが、この方法も有機シランの加水
分解物を用いているために、シラン層の厚さを薄くかつ
均一に被覆することは難しく、有機シランの利用効率が
悪くなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のポリオレフィン
表面処理法では、親水性・接着性に優れ、かつ表面被覆
層の剥離が起きない改質法は、未だ開発されていない。
本発明はこの課題を解決しようとするものである。
表面処理法では、親水性・接着性に優れ、かつ表面被覆
層の剥離が起きない改質法は、未だ開発されていない。
本発明はこの課題を解決しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の有する問題点を改善するために研究を重ねた結
果、ポリオレフィン表面に部分的に反応性官能基を導入
し、溶媒中もしくは無溶媒で、下記一般式(1)で示さ
れるシラン化合物からなる第一被膜を形成し、下記一般
式(2)で示されるアルコキシシラン0〜100重量部
の部分加水分解物、シリカゾル0〜100重量部を用い
て第二被膜を形成する方法により、高い親水性を示し、
無機材料との接着性に優れ、さらに表面被覆層の剥離が
起きないポリオレフィンの表面処理方法を確立した。
技術の有する問題点を改善するために研究を重ねた結
果、ポリオレフィン表面に部分的に反応性官能基を導入
し、溶媒中もしくは無溶媒で、下記一般式(1)で示さ
れるシラン化合物からなる第一被膜を形成し、下記一般
式(2)で示されるアルコキシシラン0〜100重量部
の部分加水分解物、シリカゾル0〜100重量部を用い
て第二被膜を形成する方法により、高い親水性を示し、
無機材料との接着性に優れ、さらに表面被覆層の剥離が
起きないポリオレフィンの表面処理方法を確立した。
【0006】一般式(1) R1 nSi(OR2 )(4-n) n=0〜2 (式中R1 は、炭素数1〜6の炭化水素基、またはアミ
ノ基、メルカプト基、エポキシ基、メタクリロキシ基、
アルコキシ基、ハロゲンなどの置換基を含む炭素数1〜
6の有機基、または水素から選ばれる1種もしくは複数
の結合基であり、R2 は、炭素数1〜6の炭化水素基、
または炭素数1〜6のアシル基、または水素である。)
ノ基、メルカプト基、エポキシ基、メタクリロキシ基、
アルコキシ基、ハロゲンなどの置換基を含む炭素数1〜
6の有機基、または水素から選ばれる1種もしくは複数
の結合基であり、R2 は、炭素数1〜6の炭化水素基、
または炭素数1〜6のアシル基、または水素である。)
【0007】例えば、メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2
−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシ
ラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシ
シラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニル
ジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、3−メタクリロキシメチルジメトキシシラン、
3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプ
ロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルメチル
ジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリメトキシシラン、トリエトキシシランなどがあ
げられる。
ルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2
−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリアセトキシシ
ラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシ
シラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニル
ジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、3−メタクリロキシメチルジメトキシシラン、
3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプ
ロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルメチル
ジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリメトキシシラン、トリエトキシシランなどがあ
げられる。
【0008】一般式(2) Hn Si(OR3 )(4-n) n=0,1 (式中R3 は、炭素数1〜6の炭化水素基)
【0009】例えば、テトラメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、テトラフェノキシシラン、トリメトキシシラ
ン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリ
ブトキシシラン、トリフェノキシシランなどがあげられ
る。
トキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキ
シシラン、テトラフェノキシシラン、トリメトキシシラ
ン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリ
ブトキシシラン、トリフェノキシシランなどがあげられ
る。
【0010】本発明では、シラン化合物を加水分解して
いない状態で被膜を形成するので、臨界表面張力の小さ
いポリオレフィン表面上にでも、薄くかつ均一な被膜が
形成できる。本発明の構成は、以下の通りである。
いない状態で被膜を形成するので、臨界表面張力の小さ
いポリオレフィン表面上にでも、薄くかつ均一な被膜が
形成できる。本発明の構成は、以下の通りである。
【0011】(a)ポリオレフィン表面に反応性官能基
を部分的に導入する。 反応性官能基の導入方法は放射線照射処理、コロナ放電
処理などがあるがこの限りではない。 ・ 電子線照射処理を行う場合には、電子線照射後に酸
素を含む気体(空気等)にさらすことが好ましい。 ・ 電子線は0.1〜30Mrad、好ましくは1〜1
5Mrad照射する。
を部分的に導入する。 反応性官能基の導入方法は放射線照射処理、コロナ放電
処理などがあるがこの限りではない。 ・ 電子線照射処理を行う場合には、電子線照射後に酸
素を含む気体(空気等)にさらすことが好ましい。 ・ 電子線は0.1〜30Mrad、好ましくは1〜1
5Mrad照射する。
【0012】(b−1)溶媒を用いる場合は、下記溶媒
に一般式(1)で示されるシラン化合物を溶かし、濃度
が100〜0.01w%となるように調製したシラン化
合物溶液に、部分的に反応性置換基を導入したポリオレ
フィンを浸す。シラン化合物溶液からポリオレフィンを
取り出し、0〜200℃好ましくは20〜150℃で、
0.1〜300分好ましくは1〜100分乾燥し、第一
被膜を形成する。シラン化合物溶液を調製する溶媒は、
部分的に反応性置換基を導入したポリオレフィンの臨界
表面張力よりも小さい表面張力を持つ溶媒が好ましい。
例えば、炭化水素類(ヘキサン、トルエン等)、エーテ
ル類(ジエチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタ
ン等)、アルコール類(メタノール、エタノール等)、
エステル類(酢酸エチル等)などがあるがこの限りでは
ない。 ・ シラン化合物溶液の温度は、用いた溶媒の融点以上
沸点以下ならば可能であるが、好ましくは0〜80℃で
ある。・ シラン化合物溶液に浸す時間は、0.01秒
から24時間、好ましくは0.1秒から1時間である。
に一般式(1)で示されるシラン化合物を溶かし、濃度
が100〜0.01w%となるように調製したシラン化
合物溶液に、部分的に反応性置換基を導入したポリオレ
フィンを浸す。シラン化合物溶液からポリオレフィンを
取り出し、0〜200℃好ましくは20〜150℃で、
0.1〜300分好ましくは1〜100分乾燥し、第一
被膜を形成する。シラン化合物溶液を調製する溶媒は、
部分的に反応性置換基を導入したポリオレフィンの臨界
表面張力よりも小さい表面張力を持つ溶媒が好ましい。
例えば、炭化水素類(ヘキサン、トルエン等)、エーテ
ル類(ジエチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタ
ン等)、アルコール類(メタノール、エタノール等)、
エステル類(酢酸エチル等)などがあるがこの限りでは
ない。 ・ シラン化合物溶液の温度は、用いた溶媒の融点以上
沸点以下ならば可能であるが、好ましくは0〜80℃で
ある。・ シラン化合物溶液に浸す時間は、0.01秒
から24時間、好ましくは0.1秒から1時間である。
【0013】(b−2)無溶媒で行う場合は、部分的に
反応性置換基を導入したポリオレフィンを、一般式
( )で示されるシラン液に浸す、または、一般式()
のシラン蒸気中に放置する。反応器からポリオレフィン
を取り出し、0〜200℃好ましくは20〜150℃
で、0.1〜300分好ましくは1〜100分乾燥し、
第一被膜を形成する。 ・ シラン液に浸す方法の温度は、0〜200℃、好ま
しくは0〜80℃である。 ・ シラン液に浸す方法の時間は、0.01秒から24
時間、好ましくは0.1秒から1時間である。 ・ シラン蒸気中に放置する方法の温度は、0〜200
℃、好ましくは0〜100℃である。 ・ シラン蒸気中に放置する方法の時間は、0.01秒
から24時間、好ましくは0.1秒から1時間である。
反応性置換基を導入したポリオレフィンを、一般式
( )で示されるシラン液に浸す、または、一般式()
のシラン蒸気中に放置する。反応器からポリオレフィン
を取り出し、0〜200℃好ましくは20〜150℃
で、0.1〜300分好ましくは1〜100分乾燥し、
第一被膜を形成する。 ・ シラン液に浸す方法の温度は、0〜200℃、好ま
しくは0〜80℃である。 ・ シラン液に浸す方法の時間は、0.01秒から24
時間、好ましくは0.1秒から1時間である。 ・ シラン蒸気中に放置する方法の温度は、0〜200
℃、好ましくは0〜100℃である。 ・ シラン蒸気中に放置する方法の時間は、0.01秒
から24時間、好ましくは0.1秒から1時間である。
【0014】(c)下記炭素数6以下のアルコール10
0重量部、水0〜100重量部、一般式(2)で示され
るアルコキシシラン0.01〜100重量部もしくはシ
リカゾル0.01〜100重量部の一方または両方に、
酸またはアルカリを加え、pHを4〜12好ましくは6
〜10に調製したシリカ溶液に、上記(b−1)または
(b−2)の方法で第一被膜を形成したポリオレフィン
を浸し、SiO2 の第二被膜を形成する。 ・ シリカ溶液に浸す温度は、0〜200℃、好ましく
は0〜120℃である。 ・ シリカ溶液に浸す時間は、0.01秒から24時
間、好ましくは0.1秒から1時間である。 ・ 炭素数6以下のアルコールとして、例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等が
ある。 SiO2 薄膜の形成方法は、上記浸漬塗布法、飽和二酸
化珪素溶液を用いた析出法の湿式法、真空蒸着、スパッ
タ、イオンプレーティング、プラズマCVDの乾式法の
いずれを用いてもかまわないが、任意形状のポリオレフ
ィンに均一な被膜を形成するためには湿式方が好まし
い。また、セメント補強剤等の用途で用いる場合には、
酸による無機材質の劣化を防ぐため、中性もしくはアル
カリ性条件でシリカ薄膜を形成することが好ましい。
0重量部、水0〜100重量部、一般式(2)で示され
るアルコキシシラン0.01〜100重量部もしくはシ
リカゾル0.01〜100重量部の一方または両方に、
酸またはアルカリを加え、pHを4〜12好ましくは6
〜10に調製したシリカ溶液に、上記(b−1)または
(b−2)の方法で第一被膜を形成したポリオレフィン
を浸し、SiO2 の第二被膜を形成する。 ・ シリカ溶液に浸す温度は、0〜200℃、好ましく
は0〜120℃である。 ・ シリカ溶液に浸す時間は、0.01秒から24時
間、好ましくは0.1秒から1時間である。 ・ 炭素数6以下のアルコールとして、例えば、メタノ
ール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等が
ある。 SiO2 薄膜の形成方法は、上記浸漬塗布法、飽和二酸
化珪素溶液を用いた析出法の湿式法、真空蒸着、スパッ
タ、イオンプレーティング、プラズマCVDの乾式法の
いずれを用いてもかまわないが、任意形状のポリオレフ
ィンに均一な被膜を形成するためには湿式方が好まし
い。また、セメント補強剤等の用途で用いる場合には、
酸による無機材質の劣化を防ぐため、中性もしくはアル
カリ性条件でシリカ薄膜を形成することが好ましい。
【0015】
【実施例】以下の実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明する。実施にあたり、電子線照射はエリア
ビーム型電子線照射装置(日新ハイボルテージ株式会社
製 Curetron EBC−200−AA2)を使
用した。なお、実施例及び比較例における臨界表面張力
・剥離試験・引き抜け強度試験は以下の方法で行った。
具体的に説明する。実施にあたり、電子線照射はエリア
ビーム型電子線照射装置(日新ハイボルテージ株式会社
製 Curetron EBC−200−AA2)を使
用した。なお、実施例及び比較例における臨界表面張力
・剥離試験・引き抜け強度試験は以下の方法で行った。
【0016】臨界表面張力:塗れ試薬(和光純薬製、3
1〜54dyn/cm)を用いて臨界表面張力の測定を
行った。
1〜54dyn/cm)を用いて臨界表面張力の測定を
行った。
【0017】剥離試験:薄膜形成表面に縦1mm横1m
mの碁盤目を100個刻み、セロファン粘着テープによ
り剥離させ、残存した碁盤目の数により評価した。 A:残存数100 B:残存数90〜99 C:残存数1〜89 D:残存数0
mの碁盤目を100個刻み、セロファン粘着テープによ
り剥離させ、残存した碁盤目の数により評価した。 A:残存数100 B:残存数90〜99 C:残存数1〜89 D:残存数0
【0018】引き抜け強度試験:日本コンクリート工学
協会(JapanConcrete Institute)繊維の付着試験方法
(JCI−SF8)ASTM C190に準じたセメン
トモルタル引張試験治具を用いて付着試験片を作成し、
その後引張試験により測定した。すなわち、ポリプロピ
レン板を長さ35mmに切断し(幅20mm、厚さ1m
m)、約1mmのテフロン板の間隙を貫通させ、片側
(引き抜け側)を約10mm、もう片側(固定側)約2
5mmになるように固定する。これを一個の試験片に2
箇所作り型枠の中央部に固定し、引続き、普通ポルトラ
ンドセメント(C)、豊浦標準砂(S)、水(W)を
C:S:W=1:1.7:0.5の配合比で混練したモ
ルタルペーストを型枠に流し込み、翌日脱型し、湿空中
で6日間養生した。試験片作成日より7日目に載荷速度
0.5mm/minで引張試験を行い引き抜け強度試験
を行った。
協会(JapanConcrete Institute)繊維の付着試験方法
(JCI−SF8)ASTM C190に準じたセメン
トモルタル引張試験治具を用いて付着試験片を作成し、
その後引張試験により測定した。すなわち、ポリプロピ
レン板を長さ35mmに切断し(幅20mm、厚さ1m
m)、約1mmのテフロン板の間隙を貫通させ、片側
(引き抜け側)を約10mm、もう片側(固定側)約2
5mmになるように固定する。これを一個の試験片に2
箇所作り型枠の中央部に固定し、引続き、普通ポルトラ
ンドセメント(C)、豊浦標準砂(S)、水(W)を
C:S:W=1:1.7:0.5の配合比で混練したモ
ルタルペーストを型枠に流し込み、翌日脱型し、湿空中
で6日間養生した。試験片作成日より7日目に載荷速度
0.5mm/minで引張試験を行い引き抜け強度試験
を行った。
【0019】(実施例1)ポリプロピレン平板(PP)
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン(AMS)の0.5重量%ジ
メトキシエタン溶液中60℃で30分加熱した。反応終
了後、100℃で1時間乾燥し、第一被膜を形成した。
第一被膜を形成したポリプロピレン平板を、テトラエト
キシシラン10重量部、0.05N水酸化ナトリウム水
溶液2重量部をエタノール100重量部に溶解した溶液
に入れ、80℃で2時間加熱した。反応終了後、100
℃で4時間乾燥し、第二被膜を形成し、シリカ被覆ポリ
プロピレン平板を得た。
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン(AMS)の0.5重量%ジ
メトキシエタン溶液中60℃で30分加熱した。反応終
了後、100℃で1時間乾燥し、第一被膜を形成した。
第一被膜を形成したポリプロピレン平板を、テトラエト
キシシラン10重量部、0.05N水酸化ナトリウム水
溶液2重量部をエタノール100重量部に溶解した溶液
に入れ、80℃で2時間加熱した。反応終了後、100
℃で4時間乾燥し、第二被膜を形成し、シリカ被覆ポリ
プロピレン平板を得た。
【0020】(実施例2〜7)実施例1のシランに、3
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MA
S)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(EPS)、アリルトリエトキシシラン(ATES)、
ビニルトリエトキシシラン(VTES)、メチルトリエ
トキシシラン(MTES)、テトラエトキシシラン(T
EOS)を用いた以外はすべて実施例1と同様な操作を
行い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(MA
S)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(EPS)、アリルトリエトキシシラン(ATES)、
ビニルトリエトキシシラン(VTES)、メチルトリエ
トキシシラン(MTES)、テトラエトキシシラン(T
EOS)を用いた以外はすべて実施例1と同様な操作を
行い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0021】(実施例8)ポリプロピレン平板(PP)
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン(AMS)中25℃で5分放
置後、反応液からとりだし100℃で1時間乾燥し第一
被膜を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレン平
板に、実施例1と同様の処理を行い第二被膜を形成し、
シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、3−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン(AMS)中25℃で5分放
置後、反応液からとりだし100℃で1時間乾燥し第一
被膜を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレン平
板に、実施例1と同様の処理を行い第二被膜を形成し、
シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0022】(実施例9)ポリプロピレン平板(PP)
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、25℃で、3
−アミノプロピルトリエトキシシラン(AMS)の蒸気
中に5分放置後、反応器から取り出し、100℃で1時
間乾燥し第一被膜を形成した。第一被膜を形成したポリ
プロピレン平板に、実施例1と同様の処理を行い第二被
膜を形成し、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
(75mm×70mm×1mm)に電子線(加速電圧1
50KeV、10Mrad)を照射した。電子線照射後
のポリプロピレン平板を空気中に放置後、25℃で、3
−アミノプロピルトリエトキシシラン(AMS)の蒸気
中に5分放置後、反応器から取り出し、100℃で1時
間乾燥し第一被膜を形成した。第一被膜を形成したポリ
プロピレン平板に、実施例1と同様の処理を行い第二被
膜を形成し、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0023】(比較例1)無処理のポリプロピレン平板
の引き抜け強度を測定した。
の引き抜け強度を測定した。
【0024】(比較例2)ポリプロピレン平板に電子線
照射処理を行わない以外はすべて実施例1と同様な操作
を行い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
照射処理を行わない以外はすべて実施例1と同様な操作
を行い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0025】(比較例3)ポリプロピレン平板(PP)
(75mm×70mm×1mm)を、3−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン(AMS)の0.5重量%ジメト
キシエタン溶液中60℃で30分加熱した。反応終了
後、100℃で1時間乾燥後、電子線(加速電圧150
KeV、10Mrad)を照射して、第一被覆を形成し
た。第一被膜を形成したポリプロピレン平板に、実施例
1と同様の処理を行い第二被膜を形成し、シリカ被覆ポ
リプロピレン平板を得た。
(75mm×70mm×1mm)を、3−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン(AMS)の0.5重量%ジメト
キシエタン溶液中60℃で30分加熱した。反応終了
後、100℃で1時間乾燥後、電子線(加速電圧150
KeV、10Mrad)を照射して、第一被覆を形成し
た。第一被膜を形成したポリプロピレン平板に、実施例
1と同様の処理を行い第二被膜を形成し、シリカ被覆ポ
リプロピレン平板を得た。
【0026】実施例1〜9、比較例1〜3の臨界表面張
力・剥離試験及び引き抜け強度試験の結果を表1に示
す。
力・剥離試験及び引き抜け強度試験の結果を表1に示
す。
【0027】
【表1】
【0028】(実施例10)コロナ放電処理をしたポリ
プロピレン平板(PP)(75mm×70mm×1m
m)を、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(AM
S)の0.5重量%ジメトキシエタン溶液中60℃で3
0分加熱した。反応終了後、100℃で1時間乾燥し、
第一被膜を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレ
ン平板に、実施例1と同様の処理を行い第二被膜を形成
し、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
プロピレン平板(PP)(75mm×70mm×1m
m)を、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(AM
S)の0.5重量%ジメトキシエタン溶液中60℃で3
0分加熱した。反応終了後、100℃で1時間乾燥し、
第一被膜を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレ
ン平板に、実施例1と同様の処理を行い第二被膜を形成
し、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0029】(実施例11)ポリエチレン平板(PE)
(75mm×70mm×1mm)を用いた以外は実施例
1と同様の操作を行い、シリカ被覆ポリエチレン平板を
得た。
(75mm×70mm×1mm)を用いた以外は実施例
1と同様の操作を行い、シリカ被覆ポリエチレン平板を
得た。
【0030】(実施例12)コロナ放電処理をしたポリ
エチレン平板(PE)(75mm×70mm×1mm)
を用いた以外は実施例10と同様の操作を行い、シリカ
被覆ポリエチレン平板を得た。
エチレン平板(PE)(75mm×70mm×1mm)
を用いた以外は実施例10と同様の操作を行い、シリカ
被覆ポリエチレン平板を得た。
【0031】(比較例4)無処理のポリエチレン平板の
引き抜け強度を測定した。
引き抜け強度を測定した。
【0032】実施例10〜12、比較例4の臨界表面張
力・剥離試験及び引き抜け強度試験の結果を表2に示
す。
力・剥離試験及び引き抜け強度試験の結果を表2に示
す。
【0033】
【表2】
【0034】(実施例13)第二被覆形成時に、テトラ
エトキシシラン9.5重量部、トリエトキシシラン0.
5重量部、0.05N水酸化ナトリウム水溶液2重量部
をエタノール100重量部に溶解した溶液を用いた以外
はすべて実施例1と同様な操作を行い、シリカ被覆ポリ
プロピレン平板を得た。
エトキシシラン9.5重量部、トリエトキシシラン0.
5重量部、0.05N水酸化ナトリウム水溶液2重量部
をエタノール100重量部に溶解した溶液を用いた以外
はすべて実施例1と同様な操作を行い、シリカ被覆ポリ
プロピレン平板を得た。
【0035】(実施例14)第二被覆形成時に、シリカ
ゾル30重量部、エタノール100重量部から調製した
溶液を用いた以外はすべて実施例1と同様な操作を行
い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
ゾル30重量部、エタノール100重量部から調製した
溶液を用いた以外はすべて実施例1と同様な操作を行
い、シリカ被覆ポリプロピレン平板を得た。
【0036】(実施例15)第二被覆形成時に、シリカ
ゾル30重量部、エタノール100重量部、テトラエト
キシシラン5重量部から調製した溶液を用いた以外はす
べて実施例1と同様な操作を行い、シリカ被覆ポリプロ
ピレン平板を得た。
ゾル30重量部、エタノール100重量部、テトラエト
キシシラン5重量部から調製した溶液を用いた以外はす
べて実施例1と同様な操作を行い、シリカ被覆ポリプロ
ピレン平板を得た。
【0037】実施例13〜15の臨界表面張力・剥離試
験及び引き抜け強度試験の結果を表3に示す。
験及び引き抜け強度試験の結果を表3に示す。
【0038】
【表3】
【0039】(実施例16)ポリプロピレン2Dトウ
(37000D、50cm)に、電子線(加速電圧15
0keV、10Mrad)を照射した。電子線照射した
ポリプロピレン2Dトウを空気中に放置後、3−アミノ
プロピルトリエトキシシランの1重量%1,2−ジメト
キシエタン溶液中60℃で、30分加熱した。反応終了
後、反応液から取り出し、100℃で1時間乾燥し、第
一被覆を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレン
2Dトウを、テトラエトキシシラン10重量部、0.1
N水酸化ナトリウム水溶液2重量部をエタノール100
重量部に溶解した溶液にいれ、80℃で2時間加熱し
た。反応終了後、100℃で4時間乾燥して第二被膜を
形成し、シリカ被覆ポリプロピレン2Dトウを得た。シ
リカ被覆ポリプロピレン2Dトウを5mmに切断した。
表4に示した配合比で固形分濃度が10%になるように
スラリーを調整し、50メッシュの金網で抄いた後、5
0kg/cm2 でプレスした。プレス後1日自然養生し
その後170℃で5時間オートクレーブ養生を行った。
作成した板をJIS A 1408に準じて曲げ強度試
験を行った。
(37000D、50cm)に、電子線(加速電圧15
0keV、10Mrad)を照射した。電子線照射した
ポリプロピレン2Dトウを空気中に放置後、3−アミノ
プロピルトリエトキシシランの1重量%1,2−ジメト
キシエタン溶液中60℃で、30分加熱した。反応終了
後、反応液から取り出し、100℃で1時間乾燥し、第
一被覆を形成した。第一被膜を形成したポリプロピレン
2Dトウを、テトラエトキシシラン10重量部、0.1
N水酸化ナトリウム水溶液2重量部をエタノール100
重量部に溶解した溶液にいれ、80℃で2時間加熱し
た。反応終了後、100℃で4時間乾燥して第二被膜を
形成し、シリカ被覆ポリプロピレン2Dトウを得た。シ
リカ被覆ポリプロピレン2Dトウを5mmに切断した。
表4に示した配合比で固形分濃度が10%になるように
スラリーを調整し、50メッシュの金網で抄いた後、5
0kg/cm2 でプレスした。プレス後1日自然養生し
その後170℃で5時間オートクレーブ養生を行った。
作成した板をJIS A 1408に準じて曲げ強度試
験を行った。
【0040】(比較例5)無処理のポリプロピレン2D
トウを5mmに切断し、表4に示した配合比で固形分濃
度が10%になるようにスラリーを調整し、50メッシ
ュの金網で抄いた後、50kg/cm2 でプレスした。
プレス後1日自然養生しその後170℃で5時間オート
クレーブ養生を行った。作成した板をJIS A 14
08に準じて曲げ強度試験を行った。
トウを5mmに切断し、表4に示した配合比で固形分濃
度が10%になるようにスラリーを調整し、50メッシ
ュの金網で抄いた後、50kg/cm2 でプレスした。
プレス後1日自然養生しその後170℃で5時間オート
クレーブ養生を行った。作成した板をJIS A 14
08に準じて曲げ強度試験を行った。
【0041】実施例16、比較例5の曲げ強度試験の結
果を表4に示す。
果を表4に示す。
【0042】
【表4】
【0043】
【発明の効果】無処理のポリオレフィンにシリカ被覆を
しても、引き抜け強度はほとんど向上しなかった。しか
し、表面に部分的に反応性官能基を導入したポリオレフ
ィンにシリカ被覆をすると、引き抜け強度は1.6〜
2.3倍になり、無機材質との接着性が向上した。特に
アミノ基を含むシラン化合物の効果は顕著であった。ま
た、シリカ被覆をしたポリプロピレン繊維を用いた場合
は曲げ強度の向上の他に、ポリプロピレン繊維のスラリ
ーへの分散性が向上し、作業性が向上した。本発明によ
れば、ポリオレフィンの表面に、親水性・無機材質との
接着性にすぐれたシリカ薄膜を形成できる。したがっ
て、シリカ被膜を形成したポリオレフィンをセメント補
強材に用いた場合、作業性の向上や、セメントの補強効
果がある。
しても、引き抜け強度はほとんど向上しなかった。しか
し、表面に部分的に反応性官能基を導入したポリオレフ
ィンにシリカ被覆をすると、引き抜け強度は1.6〜
2.3倍になり、無機材質との接着性が向上した。特に
アミノ基を含むシラン化合物の効果は顕著であった。ま
た、シリカ被覆をしたポリプロピレン繊維を用いた場合
は曲げ強度の向上の他に、ポリプロピレン繊維のスラリ
ーへの分散性が向上し、作業性が向上した。本発明によ
れば、ポリオレフィンの表面に、親水性・無機材質との
接着性にすぐれたシリカ薄膜を形成できる。したがっ
て、シリカ被膜を形成したポリオレフィンをセメント補
強材に用いた場合、作業性の向上や、セメントの補強効
果がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D06M 13/517 D21H 13/14 7199−3B D21H 5/20 B (72)発明者 堀口 昌利 神奈川県川崎市川崎区大川町5番1号 昭 和電工株式会社化学品研究所内 (72)発明者 松永 豊治 神奈川県川崎市川崎区大川町5番1号 昭 和電工株式会社化学品研究所内 (72)発明者 佐藤 輝行 神奈川県川崎市川崎区大川町5番1号 昭 和電工株式会社化学品研究所内
Claims (4)
- 【請求項1】 (a)ポリオレフィンの表面に、放射線
照射処理、コロナ放電処理などにより部分的に反応性官
能基を導入し、(b)溶媒中もしくは無溶媒で、下記一
般式(1)で示されるシラン化合物からなる第一被膜を
形成し、(c)下記一般式(2)で示されるアルコキシ
シランの部分加水分解物もしくはシリカゾルの一方又は
両方を用いて第二被膜を形成することを特徴とするポリ
オレフィン表面のシリカ被膜形成方法。 一般式(1) R1 nSi(OR2 )(4-n) n=0〜2 (式中R1 は、炭素数1〜6の炭化水素基、またはアミ
ノ基、メルカプト基、エポキシ基、メタクリロキシ基、
アルコキシ基、ハロゲンなどの置換基を含む炭素数1〜
6の有機基、または水素から選ばれる1種もしくは複数
の結合基であり、R2 は、炭素数1〜6の炭化水素基、
または炭素数1〜6のアシル基、または水素である。) 一般式(2) Hn Si(OR3 )(4-n) n=0,1 (式中R3 は、炭素数1〜6の炭化水素基) - 【請求項2】 上記(b)の第一被膜の形成方法が、一
般式(1)のシラン化合物蒸気を用いる方法である請求
項1記載のポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法。 - 【請求項3】 上記(b)の溶媒が、表面に部分的に反
応性官能基を導入したポリオレフィンの臨界表面張力よ
りも小さい表面張力を持った溶媒である請求項1記載の
ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法。 - 【請求項4】 上記(a)の反応性官能基導入方法が、
電子線照射後に酸素を含む気体にさらす方法である請求
項1記載のポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320721A JPH05156055A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320721A JPH05156055A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156055A true JPH05156055A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18124587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3320721A Pending JPH05156055A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | ポリオレフィン表面のシリカ被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05156055A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0978584A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-09 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Fibrous structure and absorbent article including such a fibrous structure |
| WO2005080684A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-09-01 | Degussa Ag | Keramischer wandverkleidungsverbund |
| WO2007087910A1 (de) * | 2006-01-11 | 2007-08-09 | Evonik Degussa Gmbh | Keramische wandverkleidungsverbände mit ir-strahlung reflektierenden eigenschaften |
| US9096041B2 (en) | 2004-02-10 | 2015-08-04 | Evonik Degussa Gmbh | Method for coating substrates and carrier substrates |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320721A patent/JPH05156055A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0978584A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-09 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Fibrous structure and absorbent article including such a fibrous structure |
| WO2000008248A1 (en) * | 1998-08-06 | 2000-02-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Fibrous structure and absorbent article including such a fibrous structure |
| US6878857B1 (en) | 1998-08-06 | 2005-04-12 | Sca Hygiene Products Ab | Fibrous structure and absorbent article including such a fibrous structure |
| WO2005080684A1 (de) * | 2004-02-10 | 2005-09-01 | Degussa Ag | Keramischer wandverkleidungsverbund |
| US8568865B2 (en) | 2004-02-10 | 2013-10-29 | Evonik Degussa Gmbh | Ceramic composite wall covering |
| US9096041B2 (en) | 2004-02-10 | 2015-08-04 | Evonik Degussa Gmbh | Method for coating substrates and carrier substrates |
| WO2007087910A1 (de) * | 2006-01-11 | 2007-08-09 | Evonik Degussa Gmbh | Keramische wandverkleidungsverbände mit ir-strahlung reflektierenden eigenschaften |
| US8062700B2 (en) | 2006-01-11 | 2011-11-22 | Evonik Degussa Gmbh | Ceramic wall cladding composites that reflect IR radiation |
| HRP20080213B1 (hr) * | 2006-01-11 | 2015-01-30 | Evonik Degussa Gmbh | Keramiäśka smjesa za oblaganje zidova sa svojstvom reflektiranja ir zraäśenja |
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