JPH11349694A - 樹脂成形体及びその製造方法 - Google Patents
樹脂成形体及びその製造方法Info
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- JPH11349694A JPH11349694A JP10158987A JP15898798A JPH11349694A JP H11349694 A JPH11349694 A JP H11349694A JP 10158987 A JP10158987 A JP 10158987A JP 15898798 A JP15898798 A JP 15898798A JP H11349694 A JPH11349694 A JP H11349694A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱可塑性または熱硬化性樹脂成形体の表面に
親水性を付与し、樹脂成形体の防汚性を向上する。 【解決手段】 パーフルオロアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸エステルと親水性基を有する(メタ)ア
クリル酸エステルとのパーフルオロアルキル基含有ポリ
マー、またはパーフルオロアルキル基を有するエポキシ
化合物を末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイドと反
応させて得られるパーフルオロアルキル基含有化合物を
含む熱可塑性または熱硬化性樹脂を成形し、次いで加熱
処理して、表面の耐水接触角が50゜以下である樹脂成
形体を得る。
親水性を付与し、樹脂成形体の防汚性を向上する。 【解決手段】 パーフルオロアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸エステルと親水性基を有する(メタ)ア
クリル酸エステルとのパーフルオロアルキル基含有ポリ
マー、またはパーフルオロアルキル基を有するエポキシ
化合物を末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイドと反
応させて得られるパーフルオロアルキル基含有化合物を
含む熱可塑性または熱硬化性樹脂を成形し、次いで加熱
処理して、表面の耐水接触角が50゜以下である樹脂成
形体を得る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂成形体および
その製造方法に関し、さらに詳しくは、パーフルオロア
ルキル基を有するポリマーまたは化合物を熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂に予め練り込み、成形することによ
り得られる表面親水性の優れた熱可塑性または熱硬化性
樹脂成形体及びその製造方法に関する。本発明の成形体
は、特に汚れ防止性に優れ、台所用品,浴室周り用品等
の汚れ付着の激しい成形品等に使用することができる。
その製造方法に関し、さらに詳しくは、パーフルオロア
ルキル基を有するポリマーまたは化合物を熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂に予め練り込み、成形することによ
り得られる表面親水性の優れた熱可塑性または熱硬化性
樹脂成形体及びその製造方法に関する。本発明の成形体
は、特に汚れ防止性に優れ、台所用品,浴室周り用品等
の汚れ付着の激しい成形品等に使用することができる。
【0002】
【従来の技術】近年、物品の美観保持および清潔さとい
う観点から、汚れに関する分析がすすめられ、一方、建
造物や構造物、さらには身の回りの生活用品に対して
「防汚性」という機能が求められている。特に、汚れが
付着しない機能や、付着堆積しても洗浄により容易に除
去できる機能を高度に付与できる表面処理が求められて
きている。このような汚染付着性改良のためには、物質
の表面を親水化する(対水接触角を低くする)ことが有
効であることが知られている。例えば、「高分子」第4
4巻1995年5月号第307頁に、外装塗料の分野で
は親水化塗膜が防汚性に優れる旨の記述がある。
う観点から、汚れに関する分析がすすめられ、一方、建
造物や構造物、さらには身の回りの生活用品に対して
「防汚性」という機能が求められている。特に、汚れが
付着しない機能や、付着堆積しても洗浄により容易に除
去できる機能を高度に付与できる表面処理が求められて
きている。このような汚染付着性改良のためには、物質
の表面を親水化する(対水接触角を低くする)ことが有
効であることが知られている。例えば、「高分子」第4
4巻1995年5月号第307頁に、外装塗料の分野で
は親水化塗膜が防汚性に優れる旨の記述がある。
【0003】表面を親水化する方法としては、一般には
表面に「親水性を付与する化合物を塗布する」という方
法がまず考えられるが、基材が樹脂である場合には、こ
れとは別に、「親水性化合物をブレンド(内添)する」
という方法が考えられる。例えば、「親水性を付与する
化合物を塗布する」という方法について、特開昭62−
196192号公報では、ポリアルキレングリコール基
を持つエチレンジアミン誘導体、ポリビニルアルコー
ル、水溶性メラミン樹脂等を添加した水溶性組成物を表
面に塗布することにより、表面親水化を図っている。ま
た、特開平5−59203号公報では、有機溶媒を分散
媒とするコロイダルシリカと界面活性剤を表面に塗布
し、乾燥させるという方法で表面親水化を図っている。
表面に「親水性を付与する化合物を塗布する」という方
法がまず考えられるが、基材が樹脂である場合には、こ
れとは別に、「親水性化合物をブレンド(内添)する」
という方法が考えられる。例えば、「親水性を付与する
化合物を塗布する」という方法について、特開昭62−
196192号公報では、ポリアルキレングリコール基
を持つエチレンジアミン誘導体、ポリビニルアルコー
ル、水溶性メラミン樹脂等を添加した水溶性組成物を表
面に塗布することにより、表面親水化を図っている。ま
た、特開平5−59203号公報では、有機溶媒を分散
媒とするコロイダルシリカと界面活性剤を表面に塗布
し、乾燥させるという方法で表面親水化を図っている。
【0004】しかしながら、「親水性を付与する化合物
を塗布する」という方法は、一旦成形したものを更に加
工するための工程が必要になること、表面にコーティン
グされた化合物は摩擦等により容易に剥離され親水化効
果が消失することなどの欠点を有する。そこで、基材が
樹脂である場合には、「親水性化合物をブレンド(内
添)する」という方法で親水化効果が発揮できれば、工
程上も実用上も望ましい。
を塗布する」という方法は、一旦成形したものを更に加
工するための工程が必要になること、表面にコーティン
グされた化合物は摩擦等により容易に剥離され親水化効
果が消失することなどの欠点を有する。そこで、基材が
樹脂である場合には、「親水性化合物をブレンド(内
添)する」という方法で親水化効果が発揮できれば、工
程上も実用上も望ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】親水性を付与する目的
で樹脂に内添する有機化合物としては、一般にポリオキ
シエチレン基を持つ化合物やポリビニルアルコールがよ
く知られている。しかし、市販のポリオキシエチレン化
合物類を表面に塗布したり、そのまま樹脂に混練して
も、表面親水化は必ずしも発現されなかったり、初期親
水性は付与されるものの持続性は良くない。そこで、本
発明は、内添により樹脂表面に持続性の親水性を付与で
きる添加剤を提供して、表面が親水化された樹脂成形品
を提供しようとするものである。
で樹脂に内添する有機化合物としては、一般にポリオキ
シエチレン基を持つ化合物やポリビニルアルコールがよ
く知られている。しかし、市販のポリオキシエチレン化
合物類を表面に塗布したり、そのまま樹脂に混練して
も、表面親水化は必ずしも発現されなかったり、初期親
水性は付与されるものの持続性は良くない。そこで、本
発明は、内添により樹脂表面に持続性の親水性を付与で
きる添加剤を提供して、表面が親水化された樹脂成形品
を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
鋭意研究を重ねた結果、パーフルオロアルキル基を有す
る(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返し
単位と親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステルか
ら誘導される繰り返し単位とを有してなるパーフルオロ
アルキル基含有ポリマー、またはパーフルオロアルキル
基を有するエポキシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキ
レンオキサイドと反応させて得られるパーフルオロアル
キル基含有化合物を熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に
予め練り込んでおいて成形することにより、親水性に優
れる熱可塑性または熱硬化性樹脂成形体が得られること
を見いだし、本発明を完成するに至った。
鋭意研究を重ねた結果、パーフルオロアルキル基を有す
る(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返し
単位と親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステルか
ら誘導される繰り返し単位とを有してなるパーフルオロ
アルキル基含有ポリマー、またはパーフルオロアルキル
基を有するエポキシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキ
レンオキサイドと反応させて得られるパーフルオロアル
キル基含有化合物を熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に
予め練り込んでおいて成形することにより、親水性に優
れる熱可塑性または熱硬化性樹脂成形体が得られること
を見いだし、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、(1)樹脂100重
量部、および炭素数5〜18のパーフルオロアルキル基
を有する(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰
り返し単位と親水性基を有する(メタ)アクリル酸エス
テルから誘導される繰り返し単位とを1:1〜1:10
の重量比で有してなるパーフルオロアルキル基含有ポリ
マー0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組成物から成形
され、表面の対水接触角が50゜以下である樹脂成形
体、(2)樹脂100重量部、および炭素数5〜18の
パーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エ
ステルから誘導される繰り返し単位と親水性基を有する
(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返し単
位とを1:1〜1:10の重量比で有してなるパーフル
オロアルキル基含有ポリマー0.1〜5重量部を含んで
なる樹脂組成物を成形し、次いで、70〜130℃で加
熱処理することを含んでなる、表面の耐水接触角が50
゜以下である樹脂成形体の製造方法、(3)樹脂100
重量部、および炭素数5〜18のパーフルオロアルキル
基を有するエポキシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキ
レンオキサイドと反応させて得られるパーフルオロアル
キル基含有化合物0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組
成物から成形され、表面の対水接触角が50゜以下であ
る樹脂成形体、並びに(4)樹脂100重量部、および
炭素数5〜18のパーフルオロアルキル基を有するエポ
キシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイド
と反応させて得られるパーフルオロアルキル基含有化合
物0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組成物を成形し、
次いで、70〜130℃で加熱処理することを含んでな
る、表面の対水接触角が50゜以下である樹脂成形体の
製造方法を提供する。
量部、および炭素数5〜18のパーフルオロアルキル基
を有する(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰
り返し単位と親水性基を有する(メタ)アクリル酸エス
テルから誘導される繰り返し単位とを1:1〜1:10
の重量比で有してなるパーフルオロアルキル基含有ポリ
マー0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組成物から成形
され、表面の対水接触角が50゜以下である樹脂成形
体、(2)樹脂100重量部、および炭素数5〜18の
パーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エ
ステルから誘導される繰り返し単位と親水性基を有する
(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返し単
位とを1:1〜1:10の重量比で有してなるパーフル
オロアルキル基含有ポリマー0.1〜5重量部を含んで
なる樹脂組成物を成形し、次いで、70〜130℃で加
熱処理することを含んでなる、表面の耐水接触角が50
゜以下である樹脂成形体の製造方法、(3)樹脂100
重量部、および炭素数5〜18のパーフルオロアルキル
基を有するエポキシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキ
レンオキサイドと反応させて得られるパーフルオロアル
キル基含有化合物0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組
成物から成形され、表面の対水接触角が50゜以下であ
る樹脂成形体、並びに(4)樹脂100重量部、および
炭素数5〜18のパーフルオロアルキル基を有するエポ
キシ化合物を末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイド
と反応させて得られるパーフルオロアルキル基含有化合
物0.1〜5重量部を含んでなる樹脂組成物を成形し、
次いで、70〜130℃で加熱処理することを含んでな
る、表面の対水接触角が50゜以下である樹脂成形体の
製造方法を提供する。
【0008】本発明で用いる炭素数5〜18のパーフル
オロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルは
特に限定されず、既知のものが使用でき、パーフルオロ
アルキル基および(メタ)アクリル酸基は、直接結合し
ていても、あるいは適当な架橋基を介して結合していて
もよい。好ましい例は、CH2=CHCOOC2H4C6F
13、CH2=C(CH3)COOC2H4C6F13、CH2=C
HCOOC2H4C8F17、CH2=C(CH3)COOC2H
4C8F17、CH2=CHCOOC2H4C16F33、CH2=
C(CH3)COOC2H4C16F33、CH2=CHCOOC
3H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=C(CH3)COOC
3H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CHCOOC3H
6(CF2)10CF(CF3)2、CH2=C(CH3)COOC3
H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CHCOOC2H4N
(C2H5)SO2(CF2)6CF3、CH2=C(CH3)COO
C2H4N(C2H5)SO2(CF2)6CF3等の、直鎖または
分岐状パーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルである。中でも、炭素数8〜12の(メ
タ)アクリル酸エステルが好ましい。これらは、1種の
みを単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。
オロアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルは
特に限定されず、既知のものが使用でき、パーフルオロ
アルキル基および(メタ)アクリル酸基は、直接結合し
ていても、あるいは適当な架橋基を介して結合していて
もよい。好ましい例は、CH2=CHCOOC2H4C6F
13、CH2=C(CH3)COOC2H4C6F13、CH2=C
HCOOC2H4C8F17、CH2=C(CH3)COOC2H
4C8F17、CH2=CHCOOC2H4C16F33、CH2=
C(CH3)COOC2H4C16F33、CH2=CHCOOC
3H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=C(CH3)COOC
3H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CHCOOC3H
6(CF2)10CF(CF3)2、CH2=C(CH3)COOC3
H6(CF2)6CF(CF3)2、CH2=CHCOOC2H4N
(C2H5)SO2(CF2)6CF3、CH2=C(CH3)COO
C2H4N(C2H5)SO2(CF2)6CF3等の、直鎖または
分岐状パーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステルである。中でも、炭素数8〜12の(メ
タ)アクリル酸エステルが好ましい。これらは、1種の
みを単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。
【0009】本発明に用いる親水性基を有する(メタ)
アクリル酸エステルとしては、式: CH2=CR1−COO−(CH2)a−R2−Rf (1) (式中、R1は水素原子またはメチル基;R2は単結合ま
たは式:−SO2NR3−(ここで、R3は水素原子また
は炭素数1〜3のアルキル基である。)で示される基;
Rfは炭素数5〜18の分岐状または直鎖状パーフルオ
ロアルキル基;aは0〜3の整数である。)で示される
(メタ)アクリル酸エステル、式: CH2=CR1−COOR4 (2) (式中、R1は前記と同意義であり、R4は炭素数2〜1
50のポリオキシアルキレン基、または水酸基を有する
炭素数1〜18のアルキル基である。)で示される(メ
タ)アクリル酸エステルが例示できる。具体的には、C
H2=CHCOO(CH2CH2O)8H、CH2=C(CH3)
COO(CH2CH2O)10H、CH2=CHCOO(C(C
H3)HCH2O)10H、CH2=C(CH3)COOCH2C
H 2OH、CH2=CHCOOCH2CH(OH)CH2O
H、CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)CH2C
l、CH2=CHCOOCH2CH2OH等が挙げられ
る。
アクリル酸エステルとしては、式: CH2=CR1−COO−(CH2)a−R2−Rf (1) (式中、R1は水素原子またはメチル基;R2は単結合ま
たは式:−SO2NR3−(ここで、R3は水素原子また
は炭素数1〜3のアルキル基である。)で示される基;
Rfは炭素数5〜18の分岐状または直鎖状パーフルオ
ロアルキル基;aは0〜3の整数である。)で示される
(メタ)アクリル酸エステル、式: CH2=CR1−COOR4 (2) (式中、R1は前記と同意義であり、R4は炭素数2〜1
50のポリオキシアルキレン基、または水酸基を有する
炭素数1〜18のアルキル基である。)で示される(メ
タ)アクリル酸エステルが例示できる。具体的には、C
H2=CHCOO(CH2CH2O)8H、CH2=C(CH3)
COO(CH2CH2O)10H、CH2=CHCOO(C(C
H3)HCH2O)10H、CH2=C(CH3)COOCH2C
H 2OH、CH2=CHCOOCH2CH(OH)CH2O
H、CH2=C(CH3)COOCH2CH(OH)CH2C
l、CH2=CHCOOCH2CH2OH等が挙げられ
る。
【0010】炭素数5〜18のパーフルオロアルキル基
を有する(メタ)アクリル酸エステル(第一モノマー)
と、親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステル(第
二モノマー)との共重合重量比は、1:1〜1:10が
望ましい。第一モノマーは、得られるコポリマーを樹脂
に内添して成形後にコポリマーを表面へブリードさせる
ように働き、第二モノマーはコポリマーのブリード後に
表面に親水化機能を付与するように働く。第一モノマー
が多すぎれば親水化が発現せず(むしろ撥水性の表面に
なり)、少なすぎれば表面へのブリードが充分でないた
めに、親水化の効果が小さい。
を有する(メタ)アクリル酸エステル(第一モノマー)
と、親水性基を有する(メタ)アクリル酸エステル(第
二モノマー)との共重合重量比は、1:1〜1:10が
望ましい。第一モノマーは、得られるコポリマーを樹脂
に内添して成形後にコポリマーを表面へブリードさせる
ように働き、第二モノマーはコポリマーのブリード後に
表面に親水化機能を付与するように働く。第一モノマー
が多すぎれば親水化が発現せず(むしろ撥水性の表面に
なり)、少なすぎれば表面へのブリードが充分でないた
めに、親水化の効果が小さい。
【0011】これら2種のモノマー以外に、これらと共
重合し得る他のモノマーの少なくとも一種を、親水性を
阻害しない範囲で組み合わせて用いることができる。そ
のような他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、
塩化ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)
アクリル酸(C1〜C25)アルキルエステル、(メタ)
アクリル酸(C6〜C30)アリールエステル、(メタ)
アクリル酸アミド等が挙げられる。
重合し得る他のモノマーの少なくとも一種を、親水性を
阻害しない範囲で組み合わせて用いることができる。そ
のような他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、
塩化ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、(メタ)
アクリル酸(C1〜C25)アルキルエステル、(メタ)
アクリル酸(C6〜C30)アリールエステル、(メタ)
アクリル酸アミド等が挙げられる。
【0012】これら他のモノマーの使用量が少ないほ
ど、コポリマーが添加された樹脂組成物の親水性は優れ
ている。従って、他のモノマーを上記2種の必須モノマ
ーに対して、0〜50重量%の範囲で用いることが望ま
しい。より好ましくは、他のモノマーは用いない。しか
しながら、対象とする樹脂によっては、他のモノマーを
用いることにより樹脂に対するコポリマーのアンカー効
果を強め、親水性の持続性を高めることができる。
ど、コポリマーが添加された樹脂組成物の親水性は優れ
ている。従って、他のモノマーを上記2種の必須モノマ
ーに対して、0〜50重量%の範囲で用いることが望ま
しい。より好ましくは、他のモノマーは用いない。しか
しながら、対象とする樹脂によっては、他のモノマーを
用いることにより樹脂に対するコポリマーのアンカー効
果を強め、親水性の持続性を高めることができる。
【0013】これらのモノマーを使用してパーフルオロ
アルキル基含有ポリマーを得るための重合方式として
は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合のいずれ
でもよく、また、熱重合以外にも光重合、放射線重合等
の採用も可能である。重合開始剤としては、既知の有機
アゾ化合物、過酸化物、過硫酸塩等を用いることができ
る。
アルキル基含有ポリマーを得るための重合方式として
は、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合のいずれ
でもよく、また、熱重合以外にも光重合、放射線重合等
の採用も可能である。重合開始剤としては、既知の有機
アゾ化合物、過酸化物、過硫酸塩等を用いることができ
る。
【0014】コポリマーの分子量は、1000〜60,
000が好ましく、特に2000〜10,000が好ま
しい。分子量が小さくなると初期の表面へのブリード性
は高くなるが、親水性の持続性が低下し、分子量が大き
くなると表面へのブリードアウト性が低下して、親水化
機能が低下する。分子量の調節は、既知の重合連鎖移動
剤(メルカプタン、α−メチルスチレン、四塩化炭素
等)により容易に行える。
000が好ましく、特に2000〜10,000が好ま
しい。分子量が小さくなると初期の表面へのブリード性
は高くなるが、親水性の持続性が低下し、分子量が大き
くなると表面へのブリードアウト性が低下して、親水化
機能が低下する。分子量の調節は、既知の重合連鎖移動
剤(メルカプタン、α−メチルスチレン、四塩化炭素
等)により容易に行える。
【0015】次に、本発明で用いられる炭素数5〜18
のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物とし
ては、好ましくは、一般式:
のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物とし
ては、好ましくは、一般式:
【化1】 (式中、nは0、1または2、Rfは炭素数5〜18の
パーフルオロアルキル基を表す。)で示されるエポキシ
化合物が使用でき、具体的には
パーフルオロアルキル基を表す。)で示されるエポキシ
化合物が使用でき、具体的には
【化2】 が挙げられる。
【0016】パーフルオロアルキル基を有するエポキシ
化合物と反応させる末端水酸基含有ポリアルキレンオキ
サイドとしては、一般式:
化合物と反応させる末端水酸基含有ポリアルキレンオキ
サイドとしては、一般式:
【化3】 X−(CH2CH2O)x−〔CH(CH3)CH20〕y−Z (式中、xおよびyは、それぞれ0または正の整数(例
えば1〜30)(ただし、xおよびyは同時に0ではな
い。)、Xは炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜
10のアルコキシ基、水酸基または水素原子を表し、Z
は炭素数1〜10のアルキル基または水素原子を表す。
但し、Xが水酸基でない場合、Zは水素原子である。)
で示される化合物が例示できる。
えば1〜30)(ただし、xおよびyは同時に0ではな
い。)、Xは炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜
10のアルコキシ基、水酸基または水素原子を表し、Z
は炭素数1〜10のアルキル基または水素原子を表す。
但し、Xが水酸基でない場合、Zは水素原子である。)
で示される化合物が例示できる。
【0017】具体的には
【化4】 (nの平均=45。数平均分子量=約2000)
【化5】 (l:m=1:1。数平均分子量=約5000)
【0018】
【化6】
【化7】 (a:b=8:2。数平均分子量=約8000) 等が挙げられる。
【0019】末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイド
は、水酸基を分子鎖の一方の末端に持っていても、両方
の末端に持っていてもよい。前者の場合、ポリアルキレ
ンオキサイド1モルに対して、パーフルオロアルキル基
を有するエポキシ化合物1モルが反応し、後者の場合、
ポリアルキレンオキサイド1モルに対して、パーフルオ
ロアルキル基を有するエポキシ化合物2モルが反応する
ことになる。
は、水酸基を分子鎖の一方の末端に持っていても、両方
の末端に持っていてもよい。前者の場合、ポリアルキレ
ンオキサイド1モルに対して、パーフルオロアルキル基
を有するエポキシ化合物1モルが反応し、後者の場合、
ポリアルキレンオキサイド1モルに対して、パーフルオ
ロアルキル基を有するエポキシ化合物2モルが反応する
ことになる。
【0020】前記コポリマーの場合と同じく、ポリアル
キレンオキサイドとパーフルオロアルキル基を有するエ
ポキシ化合物の反応物の分子量が小さくなると、初期の
表面へのブリード性は高くなるが、持続性が低下し、一
方、大きくなると表面へのブリードアウト性が低下し
て、親水化機能が低下する。従って、原料のポリアルキ
レンオキサイドの数平均分子量は、1000〜60,0
000が好ましく、特に1000〜10,000が好ま
しい。分子量の調節は、原料であるポリアルキレンオキ
サイドおよびエポキシ化合物の選択により容易に行え
る。
キレンオキサイドとパーフルオロアルキル基を有するエ
ポキシ化合物の反応物の分子量が小さくなると、初期の
表面へのブリード性は高くなるが、持続性が低下し、一
方、大きくなると表面へのブリードアウト性が低下し
て、親水化機能が低下する。従って、原料のポリアルキ
レンオキサイドの数平均分子量は、1000〜60,0
000が好ましく、特に1000〜10,000が好ま
しい。分子量の調節は、原料であるポリアルキレンオキ
サイドおよびエポキシ化合物の選択により容易に行え
る。
【0021】上記エポキシ化合物と末端水酸基含有ポリ
アルキレンオキサイドの反応は、一般には、触媒の存在
下、溶媒中で行われる。
アルキレンオキサイドの反応は、一般には、触媒の存在
下、溶媒中で行われる。
【0022】上記のようにして得られたパーフルオロア
ルキル基含有コポリマーまたは化合物は、熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂100重量部に対して、0.1〜5
重量部添加する。この添加量が0.1重量部以下では表
面親水化の効果は十分に現れず、5重量部以上ではコス
ト的に不利である上、樹脂との相溶性に問題が生じるこ
とがある。より好ましい添加量範囲は、樹脂100重量
部に対して0.5〜3重量部である。
ルキル基含有コポリマーまたは化合物は、熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂100重量部に対して、0.1〜5
重量部添加する。この添加量が0.1重量部以下では表
面親水化の効果は十分に現れず、5重量部以上ではコス
ト的に不利である上、樹脂との相溶性に問題が生じるこ
とがある。より好ましい添加量範囲は、樹脂100重量
部に対して0.5〜3重量部である。
【0023】本発明の樹脂組成物に用いられる熱可塑性
樹脂としては、従来既知の熱可塑性樹脂がいずれも使用
でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアミド等が挙げられる。
樹脂としては、従来既知の熱可塑性樹脂がいずれも使用
でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリエステ
ル、ポリカーボネート、ポリアミド等が挙げられる。
【0024】パーフルオロアルキル基含有化合物と熱可
塑性樹脂とをブレンドする手段としては、例えば、一軸
押出機、二軸押出機、オープンロール、ニーダー、ミキ
サー等いずれも採用することができる。
塑性樹脂とをブレンドする手段としては、例えば、一軸
押出機、二軸押出機、オープンロール、ニーダー、ミキ
サー等いずれも採用することができる。
【0025】本発明の熱可塑性樹脂組成物は、押出成
形、射出成形、圧縮成形、フィルム化等の公知の方法に
より成形することができ、成形により、親水性のある成
形体を得ることができる。
形、射出成形、圧縮成形、フィルム化等の公知の方法に
より成形することができ、成形により、親水性のある成
形体を得ることができる。
【0026】本発明の樹脂組成物に用いられる熱硬化性
樹脂としては、従来既知の熱硬化性樹脂がいずれも使用
でき、例えば、エポキシ樹脂,フェノール樹脂,尿素樹
脂,メラニン樹脂,アルキド樹脂,不飽和ポリエステル
樹脂,ジアリルフタレート樹脂,ポリウレタン,シリコ
ーン樹脂等が挙げられる。
樹脂としては、従来既知の熱硬化性樹脂がいずれも使用
でき、例えば、エポキシ樹脂,フェノール樹脂,尿素樹
脂,メラニン樹脂,アルキド樹脂,不飽和ポリエステル
樹脂,ジアリルフタレート樹脂,ポリウレタン,シリコ
ーン樹脂等が挙げられる。
【0027】パーフルオロアルキル基含有コポリマーま
たは化合物と熱硬化性樹脂のブレンドは、熱硬化性樹脂
の成形前(硬化剤の添加前)に、両成分を直接混合すれ
ばよい。
たは化合物と熱硬化性樹脂のブレンドは、熱硬化性樹脂
の成形前(硬化剤の添加前)に、両成分を直接混合すれ
ばよい。
【0028】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、射出成形
(加熱硬化)、圧縮成形、トランスファー成形等の公知
の方法により成形することができ、成形により、表面親
水性のある成形体を得ることができる。
(加熱硬化)、圧縮成形、トランスファー成形等の公知
の方法により成形することができ、成形により、表面親
水性のある成形体を得ることができる。
【0029】本発明においては、熱可塑性樹脂または熱
硬化性樹脂の表面を十分に親水化するためには、成形後
にさらに加熱処理することが必要である。加熱処理は、
例えば、成形体を加熱オーブン中で所定時間加熱するこ
とにより行われる。加熱温度は、通常70〜130℃、
好ましくは80〜120℃である。
硬化性樹脂の表面を十分に親水化するためには、成形後
にさらに加熱処理することが必要である。加熱処理は、
例えば、成形体を加熱オーブン中で所定時間加熱するこ
とにより行われる。加熱温度は、通常70〜130℃、
好ましくは80〜120℃である。
【0030】本発明の樹脂組成物には、パーフルオロア
ルキル基含有コポリマーまたは化合物に加えて、充填
材、顔料、帯電防止剤、抗菌剤等の既知添加剤を親水性
を損なわない程度に添加することも可能である。
ルキル基含有コポリマーまたは化合物に加えて、充填
材、顔料、帯電防止剤、抗菌剤等の既知添加剤を親水性
を損なわない程度に添加することも可能である。
【0031】成形体の具体例を以下に列挙する。 ・浴室用品(バスタブ,ユニットバスの内装部分,洗面
器,湯桶,石鹸台,石鹸皿,シャンプーラック,腰掛け
等); ・台所用品(台所天板,シンク,洗い桶,三角コーナ
ー,水切り篭,洗剤ラック等); ・トイレタリー用品(便座,ペーパーホルダー,トイレ
コーナー,貯水槽,タオルかけ,トイレブラシ及びその
ケース等); ・衛生介護用品(ポータブルトイレ,簡易便座,手すり
等); ・洗面用品(チューブスタンド,歯磨きコップ,トレ
ー,タオルかけ,ミラー台等); ・清掃用品(バケツ,コンポスト,たらい,ごみ箱
等); ・収納用品(衣装ケース,キャスターラック,フック
等); ・ベビー用品(おまる,子供用便座,ベビーシンク,踏
み台,哺乳瓶入れ等)。
器,湯桶,石鹸台,石鹸皿,シャンプーラック,腰掛け
等); ・台所用品(台所天板,シンク,洗い桶,三角コーナ
ー,水切り篭,洗剤ラック等); ・トイレタリー用品(便座,ペーパーホルダー,トイレ
コーナー,貯水槽,タオルかけ,トイレブラシ及びその
ケース等); ・衛生介護用品(ポータブルトイレ,簡易便座,手すり
等); ・洗面用品(チューブスタンド,歯磨きコップ,トレ
ー,タオルかけ,ミラー台等); ・清掃用品(バケツ,コンポスト,たらい,ごみ箱
等); ・収納用品(衣装ケース,キャスターラック,フック
等); ・ベビー用品(おまる,子供用便座,ベビーシンク,踏
み台,哺乳瓶入れ等)。
【0032】
【実施例】以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。
するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。
【0033】<参考例1> パーフルオロアルキル基含有コポリマーの調製 3リットルフラスコに、下記パーフルオロアクリレート
(1)60g、下記ポリオキシエチレンアクリレート(2)5
40g、ラウリルメルカプタン50g、およびイソプロ
パノール(IPA)1リットルを仕込み、70℃に加熱
した後、窒素置換を30分行った。混合物にアゾビスイ
ソブチロニトリル(AIBN)10gを投入した後、I
PAを環流させて10時間反応を行った。ガスクロマト
グラフィ分析により重合率が98%を越えた時点で、減
圧蒸留によりIPAを除去した。得られた重合体は室温
で水飴状であった。
(1)60g、下記ポリオキシエチレンアクリレート(2)5
40g、ラウリルメルカプタン50g、およびイソプロ
パノール(IPA)1リットルを仕込み、70℃に加熱
した後、窒素置換を30分行った。混合物にアゾビスイ
ソブチロニトリル(AIBN)10gを投入した後、I
PAを環流させて10時間反応を行った。ガスクロマト
グラフィ分析により重合率が98%を越えた時点で、減
圧蒸留によりIPAを除去した。得られた重合体は室温
で水飴状であった。
【0034】
【化8】(1)CH2=CH−COOCH2CH2−(CF2C
F2)p−CF2CF3(pの平均=3) (2)CH2=CH−CO−(OCH2CH2)q−OCH3(q
の平均=8)
F2)p−CF2CF3(pの平均=3) (2)CH2=CH−CO−(OCH2CH2)q−OCH3(q
の平均=8)
【0035】<参考例2> パーフルオロアルキル基含有コポリマーの調製 3リットルフラスコに、パーフルオロアクリレート(1)
100g、ポリオキシエチレンアクリレート600g、
ステアリルメタクリレート300g、ラウリルメルカプ
タン100g、IPA1リットルを仕込み、70℃に加
熱した後、窒素置換を30分行った。混合物にAIBN
10gを投入した後、IPAを環流させて10時間反応
を行った。ガスクロマトグラフィ分析により重合率が9
8%を越えた時点で、減圧蒸留によりIPAを除去し
た。得られた重合体は室温で水飴状であった。
100g、ポリオキシエチレンアクリレート600g、
ステアリルメタクリレート300g、ラウリルメルカプ
タン100g、IPA1リットルを仕込み、70℃に加
熱した後、窒素置換を30分行った。混合物にAIBN
10gを投入した後、IPAを環流させて10時間反応
を行った。ガスクロマトグラフィ分析により重合率が9
8%を越えた時点で、減圧蒸留によりIPAを除去し
た。得られた重合体は室温で水飴状であった。
【0036】<参考例3> パーフルオロアルキル基含有化合物の調製 下記両末端水酸基含有ポリエチレングリコール(3)(数
平均分子量2000)404g、クロロホルム1.3リ
ットル、BF3エーテル10mlを2リットルガラス製反
応器にいれ、オイルバスで70℃まで加熱しクロロホル
ムを還流させた。そこへ、下記パーフルオロアルキル基
含有エポキシ化合物(4)244gを滴下し、加熱・攪拌
しながら5時間反応させ、ガスクロマトグラフィにより
エポキシ化合物(4)のピークが消失したのを確認した後
反応を停止した。反応終了後、ロータリーエバポレータ
ーでクロロホルムを回収した。得られた化合物は室温で
固形状であった。
平均分子量2000)404g、クロロホルム1.3リ
ットル、BF3エーテル10mlを2リットルガラス製反
応器にいれ、オイルバスで70℃まで加熱しクロロホル
ムを還流させた。そこへ、下記パーフルオロアルキル基
含有エポキシ化合物(4)244gを滴下し、加熱・攪拌
しながら5時間反応させ、ガスクロマトグラフィにより
エポキシ化合物(4)のピークが消失したのを確認した後
反応を停止した。反応終了後、ロータリーエバポレータ
ーでクロロホルムを回収した。得られた化合物は室温で
固形状であった。
【化9】(3)HOCH2(OCH2CH2)rOCH2OH(数
平均分子量2000)
平均分子量2000)
【化10】
【0037】<参考例4> パーフルオロアルキル基含有化合物の調製 上記ポリエチレングリコール(3)404g、クロロホル
ム1.3リットル、BF3エーテル10mlを2.0リッ
トルガラス製反応器に入れ、オイルバスで70℃まで加
熱し、クロロホルムを還流させた。そこへ、下記パーフ
ルオロアルキル基含有エポキシ化合物(5)212gを滴
下し、加熱・攪拌しながら5時間反応させ、ガスクロマ
トグラフィによりエポキシ化合物(5)のピークが消失し
たのを確認した後反応を停止した。反応終了後、ロータ
リーエバポレーターでクロロホルムを回収した。得られ
た化合物は室温で固形状であった。
ム1.3リットル、BF3エーテル10mlを2.0リッ
トルガラス製反応器に入れ、オイルバスで70℃まで加
熱し、クロロホルムを還流させた。そこへ、下記パーフ
ルオロアルキル基含有エポキシ化合物(5)212gを滴
下し、加熱・攪拌しながら5時間反応させ、ガスクロマ
トグラフィによりエポキシ化合物(5)のピークが消失し
たのを確認した後反応を停止した。反応終了後、ロータ
リーエバポレーターでクロロホルムを回収した。得られ
た化合物は室温で固形状であった。
【化11】
【0038】<参考例5>2リットルフラスコに、パー
フルオロアクリレート(1)200g、ポリオキシエチレ
ンアクリレート(2)100g、ラウリルメルカプタン2
5g、IPA500mlを仕込み、70℃に加熱した
後、窒素置換を30分行った。混合物に、AIBN5g
を加えた後、IPAを環流させながら10時間反応を行
った。ガスクロマトグラフィ分析により重合率が98%
を越えた時点で、減圧蒸留によりIPAを除去した。得
られた重合体は室温で固体であった。
フルオロアクリレート(1)200g、ポリオキシエチレ
ンアクリレート(2)100g、ラウリルメルカプタン2
5g、IPA500mlを仕込み、70℃に加熱した
後、窒素置換を30分行った。混合物に、AIBN5g
を加えた後、IPAを環流させながら10時間反応を行
った。ガスクロマトグラフィ分析により重合率が98%
を越えた時点で、減圧蒸留によりIPAを除去した。得
られた重合体は室温で固体であった。
【0039】実施例1 ポリプロピレン(日本チッソ製K1016)100重量
部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリ
マー1重量部を加えて、二軸押出機により180℃で溶
融ブレンドし、その後プレス成形してシート状成形品
(20cm×20cm×2mm)を得た。成形品を10
0℃で1時間加熱した。
部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリ
マー1重量部を加えて、二軸押出機により180℃で溶
融ブレンドし、その後プレス成形してシート状成形品
(20cm×20cm×2mm)を得た。成形品を10
0℃で1時間加熱した。
【0040】実施例2 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
の量を2重量部とした以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
の量を2重量部とした以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
【0041】実施例3 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
の量を0.5重量部とした以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
の量を0.5重量部とした以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
【0042】実施例4 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例2で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
に代えて参考例2で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
【0043】実施例5 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例3で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
に代えて参考例3で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
【0044】実施例6 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例4で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
に代えて参考例4で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
【0045】実施例7 ポリエチレン(旭化成サンテックM−6454)100
重量部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を加えた以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
重量部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を加えた以外は実施例1と同様にして
成形品を得た。
【0046】実施例8 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例2で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を用いた以外は実施例7と同様にして
成形品を得た。
に代えて参考例2で得たパーフルオロアルキル基含有コ
ポリマー1重量部を用いた以外は実施例7と同様にして
成形品を得た。
【0047】実施例9 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例3で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例7と同様にして成形
品を得た。
に代えて参考例3で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例7と同様にして成形
品を得た。
【0048】実施例10 フェノール樹脂(住友ベークライト製PM840J)1
00重量部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含
有コポリマー1重量部を加えて充分に混練して樹脂中に
均一に分散させた。次いで、この樹脂を金型温度165
℃、硬化時間3時間の条件下に成形して、直径8cm,
厚み2mmの円形シート状試験片を得、それを100℃
で1時間加熱した。
00重量部に参考例1で得たパーフルオロアルキル基含
有コポリマー1重量部を加えて充分に混練して樹脂中に
均一に分散させた。次いで、この樹脂を金型温度165
℃、硬化時間3時間の条件下に成形して、直径8cm,
厚み2mmの円形シート状試験片を得、それを100℃
で1時間加熱した。
【0049】実施例11 不飽和ポリエステル樹脂(東芝ケミカル製AP301
B)100重量部に、参考例3で得たパーフルオロアル
キル基含有化合物1重量部を加えて充分に混練して樹脂
中に均一に分散させた。次いで、この樹脂を金型温度1
45℃、硬化時間3時間の条件下に成形して、直径8c
m,厚み2mmの円形シート状試験片を得、これを10
0℃で1時間加熱した。
B)100重量部に、参考例3で得たパーフルオロアル
キル基含有化合物1重量部を加えて充分に混練して樹脂
中に均一に分散させた。次いで、この樹脂を金型温度1
45℃、硬化時間3時間の条件下に成形して、直径8c
m,厚み2mmの円形シート状試験片を得、これを10
0℃で1時間加熱した。
【0050】比較例1 パーフルオロアルキル基含有化合物を添加しない以外は
実施例1と同様にして成形品を得た。
実施例1と同様にして成形品を得た。
【0051】比較例2 パーフルオロアルキル基含有化合物を添加しない以外は
実施例10と同様にして成形品を得た。
実施例10と同様にして成形品を得た。
【0052】比較例3 参考例1で得たパーフルオロアルキル基含有コポリマー
に代えて参考例5で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
に代えて参考例5で得たパーフルオロアルキル基含有化
合物1重量部を用いた以外は実施例1と同様にして成形
品を得た。
【0053】上記実施例および比較例で得られた成形体
の対水接触角を、協和界面科学株式会社製接触角計CA
−DT A型を用いて液滴法で測定した。結果を下記表
1に示す。
の対水接触角を、協和界面科学株式会社製接触角計CA
−DT A型を用いて液滴法で測定した。結果を下記表
1に示す。
【表1】例番号 対水接触角(度) 実施例1 42 実施例2 35 実施例3 49 実施例4 48 実施例5 31 実施例6 28 実施例7 40 実施例8 38 実施例9 30 実施例10 32 実施例11 28 比較例1 102 比較例2 76 比較例3 100
Claims (4)
- 【請求項1】 樹脂100重量部、および炭素数5〜1
8のパーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル
酸エステルから誘導される繰り返し単位と親水性基を有
する(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返
し単位とを1:1〜1:10の重量比で有してなるパー
フルオロアルキル基含有ポリマー0.1〜5重量部を含
んでなる樹脂組成物から成形され、表面の対水接触角が
50゜以下である樹脂成形体。 - 【請求項2】 樹脂100重量部、および炭素数5〜1
8のパーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリル
酸エステルから誘導される繰り返し単位と親水性基を有
する(メタ)アクリル酸エステルから誘導される繰り返
し単位とを1:1〜1:10の重量比で有してなるパー
フルオロアルキル基含有ポリマー0.1〜5重量部を含
んでなる樹脂組成物を成形し、次いで、70〜130℃
で加熱処理することを含んでなる、表面の耐水接触角が
50゜以下である樹脂成形体の製造方法。 - 【請求項3】 樹脂100重量部、および炭素数5〜1
8のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物を
末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイドと反応させて
得られるパーフルオロアルキル基含有化合物0.1〜5
重量部を含んでなる樹脂組成物から成形され、表面の対
水接触角が50゜以下である樹脂成形体。 - 【請求項4】 樹脂100重量部、および炭素数5〜1
8のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物を
末端水酸基含有ポリアルキレンオキサイドと反応させて
得られるパーフルオロアルキル基含有化合物0.1〜5
重量部を含んでなる樹脂組成物を成形し、次いで、70
〜130℃で加熱処理することを含んでなる、表面の対
水接触角が50゜以下である樹脂成形体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10158987A JPH11349694A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 樹脂成形体及びその製造方法 |
| US09/719,137 US6610236B1 (en) | 1998-06-08 | 1999-06-07 | Resin molded article and method for producing the same |
| EP99923932A EP1153986B1 (en) | 1998-06-08 | 1999-06-07 | Molded resin and process for producing the same |
| DE69923478T DE69923478T2 (de) | 1998-06-08 | 1999-06-07 | Gegossener kunststoff und verfahren zu dessen herstellung |
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