(57)【要約】【課題】疎水性のプラスチックの表面を、超親水性にすることにより、防曇性防汚染性に優れプラスチック成型物を容易に製造する方法を提供する。【解決手段】プラスチック成型物に親水性シリカもしくは親水性シリカと酸化チタンを噴霧し、プラスチックの軟化点前後の温度で熱ロールや金型で圧着することにより、超親水性表面を有するプラスチック成型物が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項２】
プラスチック成型物に、水分散性シリカと酸化チタンの混合物を噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項３】
プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、酸化チタンを噴霧乾燥させ、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項４】
プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項５】
プラスチック成型物に、水分散性シリカと酸化チタンの混合物を噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項６】
プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、酸化チタンを噴霧乾燥させ、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とする、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【請求項７】
プラスチック成型物が、あらかじめ軟化点の低い樹脂膜に被覆された耐熱性プラスチック成型物で成ることを特徴とする、請求項１から６の超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ガラス表面やタイル表面に水分散性シリカ単独や光触媒性に富む酸化チタンを併用して処理を行い、シラノール基で覆うことにより親水性にし、更に酸化チタンを併用する場合は、光触媒作用で表面に付着した有機物を分解することで、曇り防止や汚れ防止を行うことは、近年注目されている。特に建材の表面処理を行うことで汚れを防止し、建造物の美観が長期間維持されたり、車のガラス表面に処理を行うことで、曇り防止による安全性の確保や、鏡の表面に処理を行うことで、高温多湿の浴室でも曇らずに鏡としての機能を十分発揮できるような発明も行われている。また、光触媒作用による消臭効果や殺菌効果も期待されている。【０００３】  しかしながら、ガラスはプラスチックに比べて割れ易く危険であること、比重の関係で重くなること、また耐熱性を有する反面、成型加工温度が高く種々の成型物を得るために高度の技術が必要なこと等の問題点がある。そのため、ガラスに比べて割れにくく軽量で加工の容易なプラスチック成型物への親水処理が容易に可能となれば、ヘルメットやゴーグルの保護カバー、手持ちの鏡、建材用のポリカーボネート板等への利用価値は大きい。【０００４】  プラスチックへの表面にシリカや酸化チタンを塗布することは、プラスチック表面が疎水性であること、耐熱性に劣るために高温での処理が困難であることにより種々の問題が発生する。例えば、プラスチック表面に水分散性シリカと酸化チタンを処理しても、長時間水に漬けておくと親水性膜が剥れてくる。これは、プラスチックの表面が疎水性であり、親水性のシリカや酸化チタンとの結合性が弱いこと、プラスチックの耐熱性が弱いため、高温で処理できないことに起因する。【０００５】  プラスチックと接着性の良いバインダーにシリカと酸化チタンを分散させてプラスチック表面に塗装する方法も試みられているが、用いるバインダーの影響により、優れた親水性を持つ表面が得られていないのが現状である。【０００６】  プラスチック表面を親水性になるようにコロナ処理・プラズマ処理や、強酸化処理等が行われている。コロナ処理・プラズマ処理はフィルムには有効であるが成型物には向かず、またそれ相応の設備が必要となる。強酸化処理は処理液の廃水処理の問題もある。直接蒸着やスパッターリング方式で表面処理を行おうとの試みもあるが、装置も大掛りとなりまだ実用化されていない。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は以上の従来技術の問題点を鑑みてなされたもので、本発明の目的は、疎水性のプラスチック表面に親水性のシリカや光触媒性に富む酸化チタン層を容易に固着させ、親水性に富んだ表面を持ったプラスチック成型物を製造する方法を提供することである。従来の技術の様に、大掛りな装置を必要とせず、安価に耐久性に優れた親水性皮膜をプラスチック表面に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明者らは、あらかじめ親水性のシリカや酸化チタンをプラスチック成型品に噴霧乾燥させ、その後プラスチックの軟化温度前後で圧着することで、親水性に富む表面を有するプラスチック成型物の製造方法が得られるとの発想を得、本発明を完成するに至った。
【０００９】  本発明の請求項１に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１０】  本発明の請求項２に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカと酸化チタンの混合物を噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１１】  本発明の請求項３に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、酸化チタンを噴霧乾燥させ、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱されたローラーで圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１２】  本発明の請求項４に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１３】  本発明の請求項５に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカと酸化チタンの混合物を噴霧乾燥後、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１４】  本発明の請求項６に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、プラスチック成型物に、水分散性シリカを噴霧乾燥後、酸化チタンを噴霧乾燥させ、そのプラスチック材料の軟化点前後に加熱された金型で圧着して成ることを特徴とするものである。
【００１５】  本発明の請求項７に係る超親水性表面を有するプラスチック成型物の製造方法は、請求項１から６の製造方法において、プラスチック成型物が、あらかじめ軟化点の低い樹脂膜に被覆された耐熱性プラスチック成型物で成ることを特徴とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】  本発明を実施するための最良の形態について以下に述べる。【００１７】  プラスチック成型物に、親水性シリコン単独や光触媒性に富む酸化チタンの水分散物を噴霧し乾燥させる。乾燥は水分が飛びシリカ並びに酸化チタンの皮膜が形成できる温度で実施する。塗布量はそれぞれ０．００５ｇ／ｍ２から１０ｇ／ｍ２、好ましくは０．０１ｇ／ｍ２から１ｇ／ｍ２である。【００１８】  次いで、プラスチック成型物の表面を、図１のように成型体の表面に熱圧着ローラーで圧着する。ローラー圧は１．０ＭＰから５．０ＭＰで行う。温度はプラスチックの軟化点前後の温度で行うのが良い。但し、成型物のプラスチック基材の変形を考慮し前後させると良い。【００１９】  凹凸があるプラスチック成型物の場合は、図２のように樹脂の軟化点前後に加熱された金型で熱圧着すれば良い。その圧力は、１．０から１００ＭＰで行うと良い。【００２０】  ポリカーボネートの様に耐熱性に優れたプラスチック成型物の場合は、あらかじめ軟化点の低い樹脂をプラスチック成形品の表面に被覆しておいて、ローラーもしくは金型で熱圧着すれば良い。【００２１】  軟化点の低い樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル等の樹脂が挙げられる。
【実施例】
【００２２】  次に実施例で本発明を説明する。【００２３】  親水性の水分散性シリカ塗剤として、株式会社光触媒研究所製ＫＴ−００１を用いた。主成分はシリカ、アクリル、水酸化ナトリウムである。また、光触媒性に富む酸化チタンとして株式会社光触媒研究所製ＰＳＯ−４１９を用いた。
【実施例１】
【００２４】アクリル板にＫＴ−００１を噴霧装置で噴霧し、１５０℃で乾燥させた。塗布量は０．０３ｇ／ｍ２である。熱圧着は株式会社ナビタス社製のプラスチック用熱圧着ローラーを用い、ローラー圧は４．０ＭＰで温度は２１０℃、圧着時間は２秒である。
【実施例２】
【００２５】アクリル板にＫＴ−００１とＰＳＯ−４１９とを１：１に混合したものを噴霧装置で噴霧し、１５０℃で乾燥させた。塗布量は０．０３ｇ／ｍ２である。実施例１と同じ条件で熱圧着した。
【実施例３】
【００２６】ＡＢＳ樹脂の成型品に、実施例１と同様にＫＴ−００１を噴霧し、２００℃に加熱した金型熱圧着した。圧力は２０ＭＰ、５秒間行った。
同様に、アクリル樹脂は、温度２２０℃、圧力４０ＭＰ、５秒間行った。
【実施例４】
【００２７】ポリカーボネートに酢酸ビニルを被覆させ、ＫＴ−００１とＰＳＯ−４１９とを１：１に混合したものを噴霧装置で噴霧乾燥させた後、温度２２０℃、圧力４０ＭＰ、５秒間金型を用い熱圧着を行った。【００２８】  それぞれの実施例において、熱圧着を行わないものを比較例とした。【００２９】  親水性の評価は、水を霧吹きで吹きかけて水の濡れ性を評価した。親水層の密着性は、ニチバンのセロテープを用いて密着試験を行った。耐水性は水にどぶ漬けし、２４時間後の状態を観察した。耐熱水性は８０℃のお湯に３０分漬けた後の状態を観察した。【００２９】  実施例並びに比較例の性能の結果を表１に示す。
【表１】
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【発明の効果】
【００３０】  以上述べてきた様に、親水性のシリカ並びに光触媒性に富む酸化チタン層をあらかじめプラスチック成型物に噴霧乾燥し熱圧着することで、非常に親水性に富んだプラスチック成型物が容易に得られる。特に、ポリカーボネートの様に耐熱性の有る樹脂については、あらかじめ表面に軟化点の低い樹脂を被覆するれば、親水性に優れた成型物が得られる。そのことにより、曇りや汚染防止のプラスチック成型物が得られる。また、光触媒作用により、消臭・殺菌・防カビ効果も期待できる。
【産業上の利用の可能性】
【００３１】  このようにして得られるプラスチック成型物は、ガラスと異なり軽くて割れにくく、ヘルメットやゴーグルの保護面や持ち歩く手鏡、建材用カーボネート板等により安全で利便性に優れた製品を供給できる。また、消臭・殺菌・防カビ効果も期待でき、産業上の利用分野は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の熱圧着での製造方法の一例を示すものであり、断面図である。
【図２】  本発明の製造方法の一例を示すものであり、断面図である。Ａは熱圧着前、Ｂは熱圧着中を示す。
【符号の説明】
１  プラスチック成型物
２  親水性層
３  熱ローラー
４  金型
【図１】
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【図２】
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