JP2018177274A - Plastic molded body having liquid repellency and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撥液性に優れた表面を有する撥液性プラスチック成形体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid repellent plastic molding having a surface excellent in liquid repellency and a method for producing the same.
一般にプラスチックは、ガラスや金属等に比して成形が容易であり、種々の形状に容易に成形できるため、種々の用途に使用されている。その中でも、袋状容器(パウチ)やボトルなどの包装容器の分野は、プラスチックの用途の代表的な分野である。 In general, plastics are used in various applications because they are easy to mold as compared to glass, metal and the like and can be easily molded into various shapes. Among them, the field of packaging containers such as pouch-like containers (pouches) and bottles is a representative field of applications of plastics.
ところで、上記の容器に粘稠な流体が収容されている場合には、その排出性が求められる。即ち、粘稠な流体を内容物とする場合には、このような内容物を、容器内に付着残存することなく、速やかに綺麗に排出させることが求められている。 By the way, when the above-mentioned container contains a viscous fluid, its drainability is required. That is, in the case of using a viscous fluid as the content, it is required that the content be rapidly and finely discharged without adhering and remaining in the container.
粘稠な流動体に対する排出性を高めるためには、容器の内面を形成するプラスチック製表面の内容物に対する撥液性を高め、内容物に対する滑り性を向上させるという手段が採用される。
このような手段として、表面に凹凸を形成するという手段が知られている。
また、表面に凹凸を設けるという手段は、表面形状により物理的に撥液性を付与するというものである。即ち、凹凸面上を液が流れるときには、凹部にエアポケットが形成され、凹凸面と液体との接触状態が固液接触及び気液接触となり、しかも、気体(空気)は最も疎水性の高い物質である。このため、凹凸の粗密を適宜設定することにより、著しく高い撥液性が発現するというものである。しかしながら、かかる手段では、液が繰り返し凹凸面上を流れていくと、次第に凹部に液が溜まっていき、エアポケットが次第に失われていき、この結果、撥液性が次第に低下していくこととなる。
In order to enhance the drainage of the viscous fluid, means is adopted to enhance the liquid repellency to the contents of the plastic surface forming the inner surface of the container and to improve the slippage to the contents.
As such a means, a means of forming unevenness on the surface is known.
Further, the means for providing unevenness on the surface is to physically impart liquid repellency by the surface shape. That is, when the liquid flows on the uneven surface, an air pocket is formed in the recess, the contact state between the uneven surface and the liquid is in solid-liquid contact and gas-liquid contact, and the gas (air) is the most hydrophobic substance. It is. For this reason, by appropriately setting the density of the asperities, extremely high liquid repellency is exhibited. However, in such a method, when the liquid repeatedly flows on the uneven surface, the liquid gradually accumulates in the recess and the air pocket is gradually lost, and as a result, the liquid repellency is gradually reduced. Become.
凹凸表面により撥液性を発現させたときの撥液性の経時的低下が抑制されたプラスチック成形体として、特許文献1には、表面に一次凹凸が形成され、この一次凹凸の少なくとも一部に微細な二次凹凸が形成されているフラクタル的な階層表面凹凸構造を有するプラスチック成形体が、本出願人により提案されている。
この成形体では、一次凹凸の領域内に、さらに微細な二次凹凸が形成されているため、一次凹凸内への液体の侵入が有効に抑制され、一次凹凸による撥液性が安定に維持されるというものである。
しかしながら、このような手段によっても、液切れ性や液転落性の低下を抑制するには限界がある。即ち、二次凹凸内への液体の侵入を完全に防止することはできず、二次凹凸に形成されるエアポケットによる撥液性は徐々に低下していき、従って、一次凹凸内に徐々に液体が侵入することとなり、やはり、撥液性の経時的低下は免れない。
In Patent Document 1, primary irregularities are formed on the surface as a plastic molded body in which the liquid repellency is prevented from decreasing with time when the liquid repellency is expressed by the irregularities, and at least a part of the primary irregularities is formed. The present applicant has proposed a plastic molded body having a fractal hierarchical surface asperity structure in which fine secondary asperities are formed.
In this molded body, since the more minute secondary unevenness is formed in the area of the primary unevenness, the penetration of the liquid into the primary unevenness is effectively suppressed, and the liquid repellency by the primary unevenness is stably maintained. It is
However, even by such means, there is a limit in suppressing the decrease in the liquid drainage property and the liquid falling property. That is, the liquid can not be completely prevented from entering into the secondary asperity, and the liquid repellency by the air pocket formed in the secondary asperity gradually decreases, and thus, gradually falls within the primary asperity. The liquid will intrude, and again, the drop in liquid repellency over time is inevitable.
また、特許文献2には、やはり、本出願人により上記のようなフラクタルな凹凸表面構造(粗面)が形成されている成形体に関して、かかる粗面をフッ素プラズマ処理することにより、表面を形成している樹脂中にフッ素原子を組み込むという手法が提案されている。 In Patent Document 2, again, with respect to a molded body having the above-described fractal uneven surface structure (rough surface) formed by the present applicant, the surface is formed by subjecting such rough surface to fluorine plasma treatment Methods have been proposed for incorporating fluorine atoms into the resin being used.
上記の手段は、表面にフッ素原子を分布させるという手段により凹凸表面の撥液性を化学的に向上させるというものであり、これにより、凹凸表面を液が繰り返し流れたときの撥液性の低下はかなり改善され、また、フッ素原子の表面分布はフッ素プラズマ処理により行われているため、表面からのフッ素原子膜の剥離による表面撥液性の低下を生じることもない。
しかしながら、フッ素原子を表面に分布させるためのフッ素プラズマ処理は、フィルムのように大面積の部分に適用する場合には、装置が大掛かりなものとなってしまい、生産コストの増大を招くという問題があり。この点での改良が望まれている。
また、上記の手段は、容器の口部を撥液性として液垂れを防止するなどの手段には好適であるが、粘稠な流動体が撥液性の表面に常時接触しているようなときには、撥液性が十分に発揮されないことがあり、さらなる改善が求められている。
The above means chemically improve the liquid repellency of the uneven surface by means of distributing fluorine atoms on the surface, whereby the liquid repellency decreases when the liquid repeatedly flows on the uneven surface. Since the surface distribution of fluorine atoms is performed by fluorine plasma treatment, the surface liquid repellency does not decrease due to the peeling of the fluorine atom film from the surface.
However, when the fluorine plasma treatment for distributing the fluorine atoms on the surface is applied to a large area such as a film, the apparatus becomes large-scaled, which causes a problem of an increase in production cost. Yes. Improvement in this respect is desired.
In addition, although the above means is suitable for making the mouth of the container liquid repellent to prevent dripping, etc., a viscous fluid is always in contact with the liquid repellent surface. At times, liquid repellency may not be sufficiently exhibited, and further improvement is required.
さらに、特許文献3には、リエントラント構造を有するインクジェットヘッドのノズルプレートが開示されており、このような構造を有するノズルプレートが優れた撥液性を示し、ノズルヘッドのインク汚れを有効に防止することが記載されている。
しかしながら、このようなリエントラント構造体は、フォトリソグラフィーによりノズルプレートの所定の表面部分にマスク材を形成し、次いでドライエッチング装置を用いてのエッチングによりリエントラント構造を形成する凹部を作製し、この後、マスク材を除去するという極めて面倒な手段により製造されるものであり、シリコンなどからなるインクジェットヘッドのノズルプレートには適用できるが、コストや生産性のなどの観点から、包装材の分野には全く適用できない。さらに、粘稠な液が常時接触している状態での撥液性の寿命などについても、特許文献3では全く検討されていない。
Furthermore, Patent Document 3 discloses a nozzle plate of an ink jet head having a reentrant structure, and the nozzle plate having such a structure exhibits excellent liquid repellency and effectively prevents ink stains on the nozzle head. It is described.
However, such a reentrant structure forms a mask material on a predetermined surface portion of a nozzle plate by photolithography, and then forms a recess that forms a reentrant structure by etching using a dry etching apparatus, and then, It is manufactured by the extremely troublesome means of removing the mask material, and it can be applied to the nozzle plate of the ink jet head made of silicon etc., but in the field of packaging material from the viewpoint of cost and productivity. Not applicable Furthermore, Patent Document 3 does not consider at all the liquid-repellent life and the like in a state in which a viscous liquid is always in contact.
従って、本発明の目的は、大面積部分へのフッ素プラズマ処理を行うことなく形成された撥液性面を有する撥液性プラスチック成形体及びその製造法を提供することにある。
本発明の他の目的は、液体、特に粘稠な流動体が常時接触している状態に保持されている場合にも、優れた撥液性が長期間にわたって維持され、しかも、包装材の分野にも適用可能な方法で製造し得る撥液性プラスチック成形体及びその製造法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid repellent plastic molding having a liquid repellent surface formed without performing a fluorine plasma treatment on a large area portion, and a method for producing the same.
Another object of the present invention is to maintain excellent liquid repellency over a long period of time even when a liquid, especially a viscous fluid, is kept in constant contact, and in the field of packaging materials. It is another object of the present invention to provide a liquid repellent plastic molding that can be manufactured by a method applicable to the present invention and a method for manufacturing the same.
本発明によれば、撥液性表面を有する撥液性プラスチック成形体において、
前記撥液性表面は、表面にフッ素原子が分布している柱状体の接合により形成されている凸部を有する凹凸面であることを特徴とする撥液性プラスチック成形体が提供される。
According to the present invention, in a liquid repellent plastic molding having a liquid repellent surface,
The liquid repellent plastic molded body is provided, wherein the liquid repellent surface is an uneven surface having a convex portion formed by joining of columnar bodies in which fluorine atoms are distributed on the surface.
本発明の撥液性プラスチック成形体においては、
(1)前記柱状体の表面が、フッ素プラズマ処理面であること、
(2)前記柱状体の接合により形成されている凸部が拡径した頭部を有する形状を有しており、該凸部の配列によりリエントラント構造が形成されていること、
(3)プラスチック成形体が、フィルムの形態を有していること、
が好適である。
特にフィルム形態の撥液性プラスチック成形体は、これを製袋して袋状容器として使用することが望ましい。
In the liquid repellent plastic molding of the present invention,
(1) The surface of the columnar body is a fluorine plasma treated surface,
(2) The protrusion formed by joining the columnar members has a shape having a head with an enlarged diameter, and the reentrant structure is formed by the arrangement of the protrusions,
(3) The plastic molded body has the form of a film,
Is preferred.
In particular, it is desirable to form a liquid repellent plastic molding in the form of a film and use it as a bag-like container.
本発明によれば、また、
所定形状に成形されたプラスチック成形体と、表面にフッ素原子が分布しているプラスチック製柱状体とを用意する工程;
前記柱状体の多数個を、前記プラスチック成形体の表面に接合することにより、撥液構造表面を形成する表面形成工程;
を含むことを特徴とする撥液性プラスチック成形体の製造方法が提供される。
According to the invention,
Preparing a plastic molded body formed into a predetermined shape and a plastic columnar body having fluorine atoms distributed on the surface;
A surface forming step of forming a liquid repellent surface by bonding a large number of the columns to the surface of the plastic molded body;
There is provided a method of producing a liquid repellent plastic molding, comprising:
かかる製造方法においては、
(1)前記表面形成工程において、前記柱状体の前記プラスチック成形体表面への接合を、静電植毛により行うこと、
或いは、
(2)前記表面形成工程において、前記柱状体の前記プラスチック成形体表面への接合を、該柱状体を該プラスチック成形体表面に溶射することにより行うこと、
という手法を採用することができる。
In such a manufacturing method,
(1) In the surface forming step, bonding of the columnar body to the surface of the plastic molded body is performed by electrostatic flocking;
Or,
(2) In the surface forming step, bonding the columnar body to the surface of the plastic molded body is performed by spraying the columnar body on the surface of the plastic molded body,
Can be adopted.
また、上記の製造方法においては、
(3)前記柱状体が、少なくとも一方側端部が拡径した形態を有しており、かかる形態の柱状体の接合により、リエントラント構造の撥液性構造面が形成されること、
(4)前記柱状体表面でのフッ素原子の分布がフッ素プラズマ処理により行われていること、
(5)前記柱状体表面が、含フッ素化合物が配合された樹脂により形成されており、該含フッ素化合物のブリーディングにより、フッ素原子の分布が行われること、
が好適である。
Also, in the above manufacturing method,
(3) The columnar body has a form in which at least one side end portion is expanded in diameter, and a liquid repellent structural surface having a reentrant structure is formed by joining the columnar bodies in this form,
(4) The distribution of fluorine atoms on the surface of the columnar body is carried out by fluorine plasma treatment,
(5) The surface of the columnar body is formed of a resin containing a fluorine-containing compound, and bleeding of the fluorine-containing compound results in distribution of fluorine atoms.
Is preferred.
本発明の撥液性プラスチック成形体は、フッ素原子が表面に分布した凸部によって凹凸表面が形成されており、この凹凸面の凹部内に存在する空気層によって付与される撥液性と凸部表面に分布したフッ素原子による撥液性とが相俟って超撥液性ともよばれる優れた撥液性が発現しているのであるが、もっとも重要な特徴は、上記の凸部がプラスチック成形体の表面に接合により設けられていること点にある。
即ち、本発明において、フッ素原子の表面分布は、凸部に限定することができ、例えば、フッ素プラズマ処理は、凸部の形成に用いる小さな柱状体表面についてのみ行えばよい。換言すると、フィルムのように大面積を有するプラスチック成形体についても、フィルム表面全体にフッ素プラズマ処理を行わなくともよい。しかも、この撥液性プラスチック成形体は、成形体表面を直接エッチングするなどの手法を採用することなく、連続的に製造することができる。従って、本発明の撥液性プラスチック成形体は、製造コストが安価であり且つ生産性が高いという利点を有している。
In the liquid repellent plastic molded body of the present invention, the uneven surface is formed by the projections having fluorine atoms distributed on the surface, and the liquid repellency and the projections provided by the air layer present in the depressions of the uneven surface. The liquid repellent property by the fluorine atoms distributed on the surface is combined with the excellent liquid repellent property also called super liquid repellent property, but the most important feature is that the above-mentioned convex part is a plastic molded body The point is that it is provided by bonding on the surface of.
That is, in the present invention, the surface distribution of fluorine atoms can be limited to the convex portion, and for example, the fluorine plasma treatment may be performed only on the small columnar body surface used for forming the convex portion. In other words, even for a plastic molded body having a large area such as a film, the entire surface of the film may not be subjected to the fluorine plasma treatment. Moreover, this liquid repellent plastic molded body can be manufactured continuously without adopting a method such as direct etching of the surface of the molded body. Therefore, the liquid repellent plastic molding of the present invention has the advantages of low production cost and high productivity.
また、本発明では、プラスチック成形体の表面に接合されて配列されている凸部が拡径した頭部を有していることにより、リエントラント構造面の撥液性面とすることができ、このような場合には、この撥液性面に液体が常時接触して保持されている場合にも、その撥液性を長期にわたって安定に維持することができる。
即ち、リエントラント構造では、配列されている凸部に頭部が形成されているため、凸部間に形成されている凹部は、上部が狭くなった形状となっている。このようなリエントラント構造では、この表面を液が流れたとき、凹部内に液が入り難い構造となっており、所謂カシー(cassie)モード安定に維持されるため、液体が常時接触して保持されていた場合にも、著しく長期にわたって、撥液性が安定に保持される。
従って、本発明の撥液性プラスチック成形体は、液体が常時接触した状態で保持される包装分野(特に容器)に好適に適用され、例えば、カレーのような粘稠な流動体(例えば25℃での粘度が250mPa・s以上)を内容物として収容する袋状容器などとして使用した場合、製造から半年〜1年もの時間が経過した後でも、内部に付着残存することなく、速やかに内容物を排出することが可能となる。
Further, in the present invention, the liquid repellent surface of the reentrant structured surface can be obtained by having the enlarged head portion of the convex portion joined and arranged on the surface of the plastic molded body. In such a case, even when the liquid is always kept in contact with the liquid repellent surface, the liquid repellency can be stably maintained over a long period of time.
That is, in the reentrant structure, since the head is formed in the arranged convex part, the concave part formed between the convex parts has a shape in which the upper part is narrowed. In such a reentrant structure, when the liquid flows on this surface, the liquid is less likely to enter the recess, and the so-called cassie mode stability is maintained, so that the liquid is always kept in contact and held. Even in the case where it has been used, the liquid repellency is stably maintained for an extremely long time.
Therefore, the liquid repellent plastic molding of the present invention is suitably applied to the packaging field (especially container) where the liquid is always kept in contact, for example, viscous fluid such as curry (eg 25 ° C.) When used as a bag-like container containing as a content a viscosity of 250 mPa · s or more, the content can be attached quickly without remaining inside even after half a year to 1 year has passed from the time of manufacture. Can be discharged.
凹凸面による撥液性の原理を説明するための図1を参照して、凹凸面100上に液滴が載ったCassieモードでは、凹凸面100中の凹部がエアポケットとなっており、液滴は固体と気体(空気)との複合接触となる。即ち、このような複合接触では、液滴の接触界面での半径Rは小さく、疎水性が最も高い空気に液体が接触するため、高い撥水性が発現することが知られている。即ち、見かけの接触角θ*は180度に近い値を示す。 Referring to FIG. 1 for explaining the principle of liquid repellency by the uneven surface, in the Cassie mode in which a droplet is placed on the uneven surface 100, the recess in the uneven surface 100 is an air pocket, Is a complex contact of solid and gas (air). That is, it is known that in such a complex contact, the radius R at the droplet contact interface is small, and the liquid comes in contact with air having the highest hydrophobicity, so that high water repellency is exhibited. That is, the apparent contact angle θ * exhibits a value close to 180 degrees.
一方、液滴が凹凸面100中の凹部に侵入した場合には、液滴は複合接触ではなく、固体のみとの接触であり、Wenzelモードで示される。このようなWenzelモードでは、液滴の接触界面での接触半径Rは大きく、この場合にも、見かけの接触角θ*は180度に近く、撥液性を示すことが知られている。 On the other hand, when the droplet intrudes into the concave portion in the uneven surface 100, the droplet is not a complex contact but a contact with only a solid, which is shown in the Wenzel mode. In such a Wenzel mode, the contact radius R at the droplet contact interface is large, and in this case also, it is known that the apparent contact angle θ * is close to 180 degrees and exhibits liquid repellency.
このように、WenzelモードとCassieモードのいずれの状態でも、撥液性が向上することは知られているが、撥液性を高めるためには、Wenzelモードではなく、Cassieモードを安定的に維持すること(凹部のエアポケットを安定に維持すること)が必要であると考えられている。即ち、Wenzelモードは液相と固相の界面が大きく、結果、界面に働く物理的な吸着力も大きくなるので、接触角は大きく撥液はしているが、液滴が容易に転落することはない。Cassieモードは界面が小さいため、液滴が転落する際乗り越えなければならないエネルギー障壁が低く、容易に転落し、何度でも繰り返し転落すると考えられるからである。 As described above, it is known that the liquid repellency is improved in either the Wenzel mode or the Cassie mode, but the Cassie mode is stably maintained instead of the Wenzel mode in order to enhance the liquid repellency. It is considered necessary to do (to keep the air pockets in the recess stable). That is, in the Wenzel mode, the interface between the liquid phase and the solid phase is large, and as a result, the physical adsorption force acting on the interface is also large, so the contact angle is large and liquid repelling is performed. Absent. Since the interface is small in the Cassie mode, the energy barrier which the droplet must fall over is low, and it is considered that the droplet falls easily and falls repeatedly over and over again.
本発明では、Cassieモードが安定に保持されていることが、撥液性の安定化に繋がるということを前提として、撥液性面の形態が設計されている。 In the present invention, the form of the liquid repellent surface is designed on the premise that the stable holding of the Cassie mode leads to the stabilization of the liquid repellency.
<撥液性面の形態>
撥液性面の形態を示す図2(a)〜(c)を参照して、本発明の撥液性プラスチック成形体1は、100で示される形態の撥液性面を有しており、この撥液性面100は、凸部10或いは20の配列により形成された凹凸面となっている。
図2(a)で示されている撥液性面100は、直胴形状の凸部10(以下、ノーマルピラーと呼ぶ)により、凹凸面が形成されており、このような凹凸面をピラー構造面と呼ぶ。
<Form of liquid repellent surface>
With reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c) showing the form of the liquid repellent surface, the liquid repellent plastic molding 1 of the present invention has the liquid repellent surface of the form shown by 100, The liquid repellent surface 100 is an uneven surface formed by the arrangement of the projections 10 or 20.
The liquid repellent surface 100 shown in FIG. 2A has an uneven surface formed by a straight cylindrical convex portion 10 (hereinafter referred to as a normal pillar), and such uneven surface has a pillar structure. I call it a face.
一方、図2(b)及び(c)で示されている撥液性面100を形成している凸部20は、何れも拡径した頭部20aを有しており、このような頭部20aを有する凸部20(以下、ピニングピラーと呼ぶ)によって撥液性面100が形成されている。
このような頭部20aを有するピニングピラー20により形成されている凹部100aは、凹部100aの上端が底部に比して狭くなっている形態であり、このような凹凸構造面は、リエントラント構造面と呼ばれる。図2(b)では、通常の形態のピニングピラー20の配列によりリエントラント構造が形成されており、かかる凹凸面の形態を、シングルリエントラント構造と呼ぶ。一方、図2(c)では、ピニングピラー20の頭部20aが折り返されて、周縁部に小さな空間20bが形成されたており、このような空間20bを有するピニングピラー20により形成される凹凸面の形態を、特にダブルリエントラント構造と呼ぶ。
On the other hand, the convex portion 20 forming the liquid repellent surface 100 shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c) has a head 20a having an enlarged diameter, and such a head A liquid repellent surface 100 is formed by a projection 20 (hereinafter referred to as a pinning pillar) having a 20 a.
The recess 100a formed by the pinning pillar 20 having such a head 20a has a form in which the upper end of the recess 100a is narrower than the bottom, and such a concavo-convex structure surface is a reentrant structure surface be called. In FIG. 2 (b), the reentrant structure is formed by the arrangement of the pinning pillars 20 of the normal form, and the form of the uneven surface is referred to as a single reentrant structure. On the other hand, in FIG. 2C, the head 20a of the pinning pillar 20 is folded back to form a small space 20b at the peripheral edge, and the uneven surface formed by the pinning pillar 20 having such a space 20b The form of is particularly called a double reentrant structure.
本発明では、上記のようなノーマルピラー10或いはピニングピラー20の配列により撥液性面100が形成されているのであるが、これらのピラー10,20は、何れも表面にフッ素原子が分布している柱状体を、プラスチック成形体1の表面に接合することにより撥液性面100が形成されている。
即ち、かかる撥液性面100では、凹部100a内に存在する空気層と表面に分布しているフッ素原子によって超撥液性とも呼ばれる優れた撥液性を示しているのであるが、接合されているノーマルピラー10或いはピニングピラー20の表面に限定してフッ素原子が分布しているため、その製造コストが大幅に低減され、また生産効率が大幅に向上している。
In the present invention, the lyophobic surface 100 is formed by the arrangement of the normal pillars 10 or the pinning pillars 20 as described above, but fluorine atoms are distributed on the surface of each of these pillars 10 and 20. The liquid repellent surface 100 is formed by bonding the columnar body to the surface of the plastic molded body 1.
That is, in the liquid repellent surface 100, the air layer present in the recess 100a and the fluorine atoms distributed on the surface exhibit excellent liquid repellency, also called super liquid repellency, but they are joined together. Since the fluorine atoms are distributed only on the surface of the normal pillar 10 or the pinning pillar 20, the manufacturing cost is greatly reduced, and the production efficiency is greatly improved.
即ち、上記のようなフッ素原子の分布構造は、上記のようなピラー10,20の形成に用いる小さな柱状体についてのみ形成すればよく、撥液性面の全体にフッ素原子を大面積部分の全体にわたって行う必要はない。従って、フッ素原子の導入処理のために大型のプラズマ装置は必要がなく、このため、製造コストを大幅に低減させることができる。これは、フィルムのように大面積を有するプラスチック成形体の表面に撥液性面を形成する場合に特に有利である。また、フッ素原子が分布した表面を有するピラー形成用の柱状体を量産してストックしておくこともできるので、生産効率も向上している。 That is, the distribution structure of fluorine atoms as described above may be formed only for the small columns used for forming the pillars 10 and 20 as described above, and the fluorine atoms may be formed over the entire surface area of the liquid repellent surface. There is no need to go over. Therefore, there is no need for a large plasma apparatus for the process of introducing fluorine atoms, which can significantly reduce the manufacturing cost. This is particularly advantageous when forming a liquid repellent surface on the surface of a plastic molded body having a large area such as a film. In addition, since it is possible to mass-produce and stock pillars for forming a pillar having a surface on which fluorine atoms are distributed, production efficiency is also improved.
尚、ノーマルピラー10或いはピニングピラー20の表面に分布しているフッ素原子の分布量は、単位面積当たりのフッ素原子とカーボンとの元素比(F/C)が40%以上、特に50〜300%の範囲にあるとき、表面強度を損なわずに、上記のような安定した超撥液性を確保することができる。元素比は、X線光電子分光装置を用い、表面の元素組成を分析することにより算出することができる。 The distribution amount of fluorine atoms distributed on the surface of the normal pillar 10 or the pinning pillar 20 is such that the element ratio (F / C) of fluorine atoms to carbon per unit area is 40% or more, particularly 50 to 300%. The above-mentioned stable super-liquid repellency can be secured without impairing the surface strength. The elemental ratio can be calculated by analyzing the elemental composition of the surface using an X-ray photoelectron spectrometer.
さらに、本発明においては、特に液体が撥液性表面100に常時接触保持されている場合においても、優れた撥液性が長期にわたって維持できるという点で、図2(b)及び(c)に示されているリエントラント構造を有していることが好ましく、特に図2(c)で示されているダブリリエントラント構造を有していることが最も好適である。
即ち、リエントラント構造は、凹部100aの上端が底部に比して狭くなっている形態であり、液滴が凹部100aの内部に入り難い構造となっており、例えば、液体が常時接触保持されている場合においても、前述したCassieモードが長期にわたって安定に保持され、結果として、長期間経過後においても初期と同等の撥液性が維持される。
Furthermore, in the present invention, particularly in the case where the liquid is always kept in contact with the liquid repellent surface 100, the excellent liquid repellency can be maintained for a long time, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c). It is preferred to have the shown reentrant structure, and in particular most preferred to have the doublet entrant structure shown in FIG. 2 (c).
That is, the reentrant structure has a configuration in which the upper end of the recess 100a is narrower than the bottom, and the liquid droplet does not easily enter the inside of the recess 100a. For example, the liquid is always kept in contact Also in the case, the Cassie mode described above is stably maintained for a long time, and as a result, the liquid repellency equivalent to the initial one is maintained even after a long time.
これらの凹凸表面100上で液滴が載っている状態において、図2(a)のピラー構造では、液滴の自重や外乱などで圧力Δpが加わるが、凹凸表面100を構成する材料に対する液滴の接触角θEが90°よりも大きい撥液状態の場合(図2(a)ではθE=130°)、液滴の表面張力により形成されるメニスカスは下に凸の形状になるため(ピン止め効果)、液滴は凹部100aに侵入しない。
しかし液滴の接触角θEが90°以下の親液状態の場合、メニスカスは上に凸の形状になり、液滴は凹部100aに侵入する。
In the pillar structure of FIG. 2A, in the state in which the droplet is placed on the uneven surface 100, the pressure Δp is applied due to the weight or disturbance of the droplet, but the droplet for the material constituting the uneven surface 100 In the case of a liquid repellant state in which the contact angle θE of the liquid is larger than 90 ° (θE = 130 ° in FIG. 2A), the meniscus formed by the surface tension of the droplet has a downward convex shape (pinning Effect), the droplet does not infiltrate into the recess 100a.
However, in the case of a lyophilic state in which the contact angle θE of the droplet is 90 ° or less, the meniscus is convex upward, and the droplet penetrates into the recess 100 a.
これに対して、図2(b)及び(c)のリエントラント構造では、液滴の接触角θEが90°以下の親液状態であっても(図3ではθE=20°)、表面張力により形成されるメニスカスは下に凸の形状になるため(ピン止め効果)、液滴は凹部100aに侵入しない。
特に図2(c)のダブルリエントラント構造では曲率の小さなメニスカスが形成され、大きな圧力ΔP(>Δp)が加わってもメニスカスが反転することが無いため、優れた撥液性が長時間維持される。
On the other hand, in the reentrant structures shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), even in the lyophilic state in which the contact angle θE of the droplets is 90 ° or less (in FIG. 3, θE = 20 °), Since the meniscus formed is convex downward (pinning effect), the droplet does not enter the recess 100a.
In particular, in the double reentrant structure of FIG. 2C, a meniscus with a small curvature is formed, and the meniscus does not invert even when a large pressure ΔP (> Δp) is applied, so excellent liquid repellency is maintained for a long time .
上述した本発明で採用される図2(b)及び(c)のリエントラント構造において、初期撥液性と共に、ピン止め効果を十分に発揮させて長期にわたって撥液性を維持するためには、ピニングピラー20のピッチpが1〜500μm程度であり、且つ凹部100aの深さdが、5〜200μm程度の範囲にあると共に、ピニングピラー20の頭部20aでツバ幅f1、ツバ厚さe1、第二ツバ幅f2、第二ツバ厚さe2が1〜10μm程度であることが好適である。
また、この凹凸表面100を占めるピニングピラー20の頭部20aの単位投影面積当たりの面積割合Φは0.05〜0.8の範囲が好適である。
In the reentrant structures of FIGS. 2 (b) and 2 (c) adopted in the present invention described above, in order to sufficiently exert the pinning effect and maintain the liquid repellency over a long period, together with the initial liquid repellency, pinning The pitch p of the pillars 20 is about 1 to 500 μm, and the depth d of the recess 100 a is in the range of about 5 to 200 μm. It is preferable that the two-edge width f2 and the second-edge thickness e2 be approximately 1 to 10 μm.
Further, the area ratio 当 た り per unit projected area of the head 20 a of the pinning pillar 20 occupying the uneven surface 100 is preferably in the range of 0.05 to 0.8.
本発明において、上記のような撥液性表面100が形成されるプラスチック成形体1は、所定形状に成形され得る限り任意のプラスチック、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などにより形成されていてよく、この成形体1の用途に応じて、適宜の樹脂を選択すればよく、多層構造とすることも可能である。
一般に、包装材分野では、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンもしくはプロピレンと他のオレフィンとの共重合体などに代表されるオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルが表面形成用の樹脂として代表的である。
さらに、用途に応じては、プラスチック成形体1の背面にアルミ箔等の金属箔が接着固定されていてもよいし、ノーマルピラー10或いはピニングピラー20のみが他の樹脂で形成されることもある。
In the present invention, the plastic molded body 1 on which the liquid repellent surface 100 as described above is formed is any plastic as long as it can be molded into a predetermined shape, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, etc. According to the use of this molded object 1, an appropriate resin may be selected, and a multilayer structure can also be made.
Generally, in the field of packaging materials, polyesters such as polyethylene, polypropylene, olefin resins represented by copolymers of ethylene or propylene and other olefins, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene isophthalate, polyethylene naphthalate, etc. It is typical as a resin for formation.
Furthermore, depending on the application, metal foil such as aluminum foil may be adhered and fixed to the back surface of the plastic molded body 1, or only the normal pillar 10 or the pinning pillar 20 may be formed of other resin .
<撥液性プラスチック成形体の製造>
上述した撥液性表面100を有する本発明の撥液性プラスチック成形体は、接合法により製造される。
<Production of liquid repellent plastic molding>
The liquid repellent plastic molded article of the present invention having the liquid repellent surface 100 described above is manufactured by a bonding method.
この方法を実施するためには、前述したプラスチック成形体1と共に、ピラー形成用の柱状体を用意する。
かかる柱状体としては、図3に示された形態のものが使用される。図5において、この柱状体は40で示されている。
In order to carry out this method, a pillar for pillar formation is prepared together with the plastic molded body 1 described above.
As such a columnar body, the one shown in FIG. 3 is used. This column is shown at 40 in FIG.
例えば図3(a)に示されている柱状体40は、ノーマルピラー10の形成に使用されるものであり、直胴形状を有しており、例えばプラスチック材料の溶融押出等により形成される。
また、図3(b)及び(c)に示されている柱状体40は、リエントラント構造を形成するピニングピラー20の形成に使用されるものである。
例えば、図3(b)の柱状体40は、プラスチック製の短繊維を切断することにより得られるものであり、短繊維の切断により、両端部40aが拡径した形状となり、この拡径した部分の一方が、ピニングピラー20の頭部20aに相当するものとなる。
また、図3(c)に示されている形態の柱状体40は、やはりプラスチック製繊維から形成されている撚糸を切断することにより得られる。かかる柱状体40においても、切断により端部40bが拡径した形態となり、この端部40bがピニングピラー20の頭部20aに相当するものとなる。この図3(c)の柱状体40は、撚糸の切断により得られたものであるため、端部40aが折り返された形態を有しており、従って、特に図2(c)のダブルリエントラント構造の形成に好適に適用される。
For example, the columnar body 40 shown in FIG. 3A is used to form the normal pillar 10, has a straight barrel shape, and is formed by, for example, melt extrusion of a plastic material.
Moreover, the columnar body 40 shown by FIG.3 (b) and (c) is used for formation of the pinning pillar 20 which forms a re-entrant structure.
For example, the columnar body 40 in FIG. 3 (b) is obtained by cutting a plastic short fiber, and the short fiber is cut to have a shape in which both ends 40a are expanded in diameter. One of them corresponds to the head 20 a of the pinning pillar 20.
Moreover, the columnar body 40 of the form shown by FIG.3 (c) is obtained by cut | disconnecting the twisted yarn which is also formed from the plastic fiber. Also in the columnar body 40, the end 40b is expanded in diameter by cutting, and the end 40b corresponds to the head 20a of the pinning pillar 20. The columnar body 40 shown in FIG. 3 (c) is obtained by cutting a twisted yarn, and thus has a form in which the end 40a is folded back. Therefore, in particular, the double reentrant structure of FIG. 2 (c) The invention is preferably applied to the formation of
尚、上述した柱状体40を形成するプラスチック材料としては、プラスチック製成形体1の表面に融着接合しやすい樹脂材料のものが使用されるが、一般的には、ナイロン製のものが安価であり且つ容易に入手できるという点で好適に使用されるが、プラスチック成形体1の表面と同じ樹脂材料を紡糸しても良い。
また、柱状体40の太さや長さは、前述したノーマルピラー或いはピニングピラー20に対応した大きさを有していればよい。
As a plastic material for forming the above-described columnar body 40, a resin material which is easily fusion-bonded to the surface of the plastic molded body 1 is used, but generally, a nylon material is inexpensive. Although it is preferably used in that it is easy to obtain and readily available, the same resin material as the surface of the plastic molded body 1 may be spun.
In addition, the thickness and length of the columnar body 40 may have a size corresponding to the normal pillar or the pinning pillar 20 described above.
本発明においては、プラスチック系製袋1表面への接合に先立って、上記の柱状体40の表面にフッ素原子を分布させる。
このようなフッ素原子の分布は、柱状体40の成形に用いるプラスチック中にブリーディング性の含フッ素化合物を配合しておくという手段(ブリーディング法)や、フッ素プラズマ処理により行うことができる。
In the present invention, prior to bonding to the surface of the plastic bag 1, the fluorine atoms are distributed on the surface of the columnar body 40 described above.
Such distribution of fluorine atoms can be carried out by means of blending a fluorine-containing compound having bleeding properties into the plastic used for forming the columnar body 40 (bleeding method) or fluorine plasma treatment.
ブリーディング法に使用される含フッ素化合物としては、含フッ素アルキル基を有する変性オレフィン系樹脂や、含フッ素シランカップリング剤、含フッ素系界面活性剤などを挙げることができる。特に、柱状体40の形成にオレフィン系樹脂が使用される場合には、上記の変性オレフィン系樹脂が好適である。
かかる含フッ素変性オレフィン系樹脂としては、例えば下記式で表されるフルオロアルキル基2鎖型ポリマーが知られている。(例えば、川瀬徳三;超撥水・超撥油技術,繊消誌,55(6),2014参照)
Rfは、パーフロロヘキシル基(C6F13)である。
Examples of the fluorine-containing compound used in the bleeding method include a modified olefin resin having a fluorine-containing alkyl group, a fluorine-containing silane coupling agent, a fluorine-containing surfactant and the like. In particular, when an olefin-based resin is used to form the columnar body 40, the above-described modified olefin-based resin is suitable.
As such a fluorine-containing modified olefin resin, for example, a fluoroalkyl group two-chain polymer represented by the following formula is known. (For example, Tokuzou Kawase; Super Water Repellent / Super Oil Repellent Technology, Textile Disappearance Journal, 55 (6), 2014)
R f is a perfluorohexyl group (C 6 F 13 ).
また、フッ素プラズマ処理は、それ自体公知の方法で行うことができる。例えば、CF4ガスやSiF4ガスなどを使用し、柱状体40を、一対の電極間に配置し、高周波電界を印加することにより、フッ素原子のプラズマ(原子状フッ素)を生成させ、これを柱状体40の表面に衝突させることによって、柱状体表面の樹脂の分子鎖中にフッ素原子を組み込むことができる。即ち、表面の樹脂が気化乃至分解し、同時に、フッ素原子が組み込まれることとなる。 The fluorine plasma treatment can be carried out by a method known per se. For example, CF 4 gas or SiF 4 gas is used, the columnar body 40 is disposed between a pair of electrodes, and a high frequency electric field is applied to generate plasma (atomic fluorine) of fluorine atoms, By collision with the surface of the columnar body 40, a fluorine atom can be incorporated into the molecular chain of the resin on the surface of the columnar body. That is, the resin on the surface is vaporized or decomposed, and at the same time, a fluorine atom is incorporated.
本発明においては、柱状体40の表面に選択的にフッ素原子を分布できるという点で、フッ素プラズマ処理により、柱状体40の表面(即ち、ノーマルピラー10或いはピニングピラー20の表面)にフッ素原子を分布させることができるという点で最も好適である。即ち、柱状体40は非常に大きさの小さなものであるため、ブリーディング法では、フッ素化合物の配合により成形性が損なわれたり、或いは成形条件の変更が必要となってしまうからである。
また、かかるフッ素プラズマ処理は、小さな柱状体40の表面を処理するものであるため、フィルム表面の処理のように大型のもの装置を用いる必要はない。
In the present invention, fluorine atoms can be selectively distributed on the surface of the columnar body 40, so that fluorine atoms are applied to the surface of the columnar body 40 (that is, the surface of the normal pillar 10 or the pinning pillar 20) by fluorine plasma treatment. It is most preferable in that it can be distributed. That is, since the columnar body 40 is very small in size, in the bleeding method, the compounding of the fluorine compound impairs the formability, or it is necessary to change the forming conditions.
Further, since such fluorine plasma treatment is to treat the surface of the small columnar body 40, it is not necessary to use a large-sized apparatus as in the treatment of the film surface.
上述した柱状体40のプラスチック成形体1の表面への外添接合は、静電植毛或いは溶射により行うことができる。これらの接合方法を図4及び図5に示した。
尚、図4及び図5では、プラスチック成形体1としてフィルム形状のものを示した。
The external additive joining of the columnar body 40 to the surface of the plastic molded body 1 can be performed by electrostatic flocking or thermal spraying. These bonding methods are shown in FIG. 4 and FIG.
In addition, in FIG.4 and FIG.5, the thing of the film shape was shown as the plastic molded object 1. As shown in FIG.
静電植毛による接合;
図5を参照して、この方法では、原反ローラ51にプラスチック成形体であるフィルム1が巻かれており、このフィルム1を巻き取りローラ53で巻き取る搬送路で、静電植毛による接合が行われる。
Bonding by electrostatic flocking;
Referring to FIG. 5, in this method, a film 1 which is a plastic molded body is wound around a raw fabric roller 51, and in a conveyance path in which the film 1 is wound by a winding roller 53, bonding by electrostatic flocking is To be done.
即ち、原反ローラ51に対面して塗布ローラ55が配置され、この塗布ローラ55により、フィルム1の一方の面(撥液性面となる面)にヒートシールラッカーが塗布される。
また、原反ローラ51と巻き取りローラ53の間に、一対の電極57(陽極57a,陰極57b)と、オーブン59が配置されており、ヒートシールラッカーが塗布されたフィルム1は、一対の電極57間を通り、オーブン59で加熱された後、巻き取りローラ53で巻き取られる構造となっている。
That is, the application roller 55 is disposed to face the original film roller 51, and the heat seal lacquer is applied to one surface (surface to be a liquid repellent surface) of the film 1 by the application roller 55.
In addition, a pair of electrodes 57 (anode 57a, cathode 57b) and an oven 59 are disposed between the original fabric roller 51 and the take-up roller 53, and the film 1 coated with the heat seal lacquer is a pair of electrodes. After passing through 57 and heated in the oven 59, the take-up roller 53 takes up the structure.
上記のような構造において、陰極57b上には、前述したノーマルピラー10或いはピニングピラー20を形成するための柱状体40が保持されており、また、フィルム1は、ヒートシールラッカーが塗布された面が陰極側となるようにして陽極57aに沿って移動する。このようにしてフィルム1が電極57間を通過するときに、電源61により直流電圧(通常、40kV程度)が印加され、これにより、陰極57b上の柱状体40が電界に沿って飛翔し、フィルム1のヒートシールラッカーが塗布された面に付着する。このようにして表面に柱状体1が付着しているフィルム1は、オーブン59中で加熱し、柱状体40がしっかりとフィルム1の表面に固定され、これにより、フィルム1の表面には、ノーマルピラー10或いはピニングピラー20が接合し、所定の撥液性面100が形成された状態で巻き取りローラ53に巻き取られ、これにより、外添接合工程が完了する。 In the structure as described above, the columnar body 40 for forming the normal pillar 10 or the pinning pillar 20 described above is held on the cathode 57b, and the film 1 has the surface to which the heat seal lacquer is applied. Is moved along the anode 57a so as to be on the cathode side. In this way, when the film 1 passes between the electrodes 57, a DC voltage (usually about 40 kV) is applied by the power supply 61, whereby the columns 40 on the cathode 57b fly along the electric field, and the film 1. Adhere to the heat-sealed lacquer surface. Thus, the film 1 having the columnar bodies 1 adhering to the surface is heated in the oven 59, and the columnar bodies 40 are firmly fixed to the surface of the film 1, whereby the surface of the film 1 is normal. The pillars 10 or the pinning pillars 20 are joined, and the predetermined liquid repellent surface 100 is formed, and is wound around the take-up roller 53, thereby completing the external additive joining process.
溶射法による接合;
図5を参照して、この方法では、原反ローラ51にプラスチック成形体であるフィルム1が巻かれており、このフィルム1を巻き取りローラ53で巻き取る搬送路で、前述した柱状体40を溶射することによりが行われる。
Joining by spraying method;
With reference to FIG. 5, in this method, the film 1 which is a plastic molded body is wound around the raw fabric roller 51, and the columnar body 40 described above is taken along the conveyance path for winding the film 1 by the winding roller 53. Spraying is performed.
即ち、この搬送路には、溶射装置71と陽極3が対面するように配置されており、フィルム1は、その一方の面が陽極73に沿って且つ溶射装置71と陽極73との間を移動するように構成されている。 That is, the thermal spraying device 71 and the anode 3 are disposed to face each other in this transport path, and one side of the film 1 moves along the anode 73 and between the thermal spraying device 71 and the anode 73 It is configured to
溶射装置71は、内部がストレートな筒状空間となっている金属製ノズル75、このノズルの筒状空間内に溶射メディアをストレートに供給するための溶射メディア供給管77及び溶射メディアを加熱するためのホットエア供給管79を備えている。 The thermal spray apparatus 71 heats a metallic nozzle 75 having a cylindrical space with a straight inside, a thermal spray media supply pipe 77 for supplying the thermal spray media straight into the cylindrical space of the nozzle, and the thermal spray medium. The hot air supply pipe 79 of
即ち、溶射法では、溶射メディアとして前述した柱状体40を使用し、陰極73上を通過するフィルム1の表面に、加熱された柱状体40を吹き付けることにより、フィルム1の表面に柱状体40を接合してノーマルピラー10或いはピニングピラー20が配列された撥液性面100が形成される。 That is, in the thermal spraying method, the columnar body 40 described above is used as the thermal spraying medium, and the columnar body 40 is sprayed on the surface of the film 1 by spraying the heated columnar body 40 on the surface of the film 1 passing over the cathode 73. A liquid repellent surface 100 in which normal pillars 10 or pinning pillars 20 are arrayed is formed by bonding.
例えば、溶射装置71において、溶射メディア供給管71には、前述した柱状体40が供給される。また、ホットエア供給管77からは、溶射メディアである柱状体40を加熱するためのホットエアが供給される。ホットエアの温度は、フィルム1の表面に付きけられた柱状体40がフィルム1表面に溶融接合するが、その形態が維持される程度の温度に加熱されるように設定される。具体的な温度は、柱状体40の材質によっても異なるが、ポリエチレン製の場合、フィルム1表面直前の温度が400〜500℃程度になるように設定される。
尚、図5に示されているように、溶射メディア供給管77は、柱状体40が一定の方向を指向した状態でフィルム1の表面に吹き付けられるように、ノズル75の中心に向かってストレートに延びているが、ホットエア供給管79は、柱状体40を均一に加熱するために、溶射メディア供給管77を取り巻くように傾斜し且つ複数本設けられている。
For example, in the thermal spraying apparatus 71, the columnar body 40 described above is supplied to the thermal spray media supply pipe 71. The hot air supply pipe 77 supplies hot air for heating the columnar body 40 which is the thermal spray media. The temperature of the hot air is set so that the columnar body 40 attached to the surface of the film 1 is melt-bonded to the surface of the film 1, but heated to a temperature at which the form is maintained. Although the specific temperature varies depending on the material of the columnar body 40, in the case of polyethylene, the temperature immediately before the surface of the film 1 is set to be about 400 to 500 ° C.
Incidentally, as shown in FIG. 5, the thermal spray media supply pipe 77 is straight toward the center of the nozzle 75 so that the columnar members 40 are sprayed onto the surface of the film 1 in a state in which the columnar members 40 are directed in a certain direction. Although extended, a plurality of hot air supply pipes 79 are provided so as to surround the thermal spray media supply pipe 77 in order to uniformly heat the columnar body 40.
上記のようにして柱状体40をホットエアにより加熱して吹き付ける際に、陽極73とノズル75との間に電源81により電圧(通常、40kV程度)を印加しておく。これにより、加熱された柱状体40は、電界に沿って陽極73上のフィルム1の表面に対して垂直に吹き付けられる。 As described above, when the columnar body 40 is heated and sprayed with hot air, a voltage (usually about 40 kV) is applied between the anode 73 and the nozzle 75 by the power supply 81. Thereby, the heated columnar body 40 is sprayed perpendicularly to the surface of the film 1 on the anode 73 along the electric field.
このようにして加熱された柱状体40がフィルム1の表面に吹き付けられて接合されて所定の撥液性面100が形成され、この状態で巻き取りローラ53にフィルム1が巻き取られ、この接合工程が完了する。 The columnar body 40 thus heated is sprayed onto the surface of the film 1 and bonded to form a predetermined liquid repellent surface 100. In this state, the film 1 is wound around the winding roller 53, and this bonding is performed. The process is complete.
尚、上述した図4及び図5の例では、成形体1がフィルムの形態を有している場合を例に採ったが、フィルムの形態を有していない場合にも、ローラによる搬送を行わないのであれば、同様にして柱状体40の接合によりノーマルピラー10或いはピニングピラー20が配列された凹凸面構造を有する撥液性面を形成できることは、当業者には自明のことである。 In addition, in the example of FIG.4 and FIG.5 mentioned above, although the case where the molded object 1 had a form of a film was taken for an example, also when not having a form of a film, conveyance by a roller is performed It is obvious to those skilled in the art that, if not, it is possible to form a liquid repellent surface having a concavo-convex surface structure in which normal pillars 10 or pinning pillars 20 are arrayed by joining columnar bodies 40 in the same manner.
このようにして得られた本発明の撥液性プラスチック成形体は、種々の流動体に対して優れた撥液性もしくは滑り性を有しているため、これを利用して種々の用途に適用される。特に、図2(b)或いは(c)で示されているリエントラント構造を表面に有する本発明の撥液性プラスチック成形体では、液体が常時接触保持されている場合にも長期にわたって初期と同様、優れた撥液性が発揮され、しかも、上述したリエントラント構造はレトルト殺菌等の加熱処理によっても損なわれないため、包装分野に好適に適用される。 The liquid repellent plastic molded article of the present invention thus obtained has excellent liquid repellency or slipperiness with respect to various fluids, and is applied to various uses utilizing this. Be done. In particular, in the liquid repellent plastic molded article of the present invention having the reentrant structure shown in FIG. 2 (b) or (c) on the surface, even when the liquid is always kept in contact, as in the initial stage, The liquid repelling property is excellent, and the reentrant structure described above is not damaged even by heat treatment such as retort sterilization, so that it is suitably applied to the packaging field.
例えば、フィルムの形態を有するものは、製袋等の後加工により、内容物が長期保存される袋状容器或いはチューブ容器として最も好適に使用される。特に粘度(25℃)が250mPa以上の粘稠なペースト状の内容物が収容されている場合にも、優れた撥液性により、速やかに且つ容器内に内容物が付着残存せず、きれいに排出することができる。
このようなペースト状の内容物としては、カレー、とろみを付けた各種食品、プリンやヨーグルトなどのゲル状物質、ジャム、シャンプー、コンディショナー、液体洗剤、練り歯磨きなどが代表的である。
勿論、袋状容器あるいはチューブ容器に限らず、カップ形態或いはトレイ形態の容器にも本発明を適用できる。
For example, those in the form of a film are most suitably used as a bag-like container or tube container in which the contents are stored for a long time by post-processing such as bag making. In particular, even when a viscous paste-like content having a viscosity (25 ° C.) of 250 mPa or more is contained, the excellent liquid repellency allows the content to be discharged promptly without being adhered and remaining in the container. can do.
Typical examples of such paste-like contents are curry, various foods with a thickened body, gel-like substances such as pudding and yogurt, jams, shampoos, conditioners, liquid detergents, toothpaste and the like.
Of course, the present invention can be applied not only to a bag-like container or a tube container but also to a cup-shaped or tray-shaped container.
1:プラスチック成形体
10:ノーマルピラー
20:ピニングピラー
20a:ピニングピラー頭部
20b:空間
40:柱状体
40a:柱状体の端部拡径部
51:原反ローラ
53:巻き取りローラ
55:塗布ローラ
57:電極
59:オーブン
71:溶射装置
77:ノズル
77:溶射メディア供給管
79:ホットエア供給管
100:撥液性面
100a:凹部
1: Plastic molded body 10: normal pillar 20: pinning pillar 20a: pinning pillar head 20b: space 40: columnar body 40a: end of enlarged diameter portion of columnar body 51: original fabric roller 53: take-up roller 55: application roller 57: Electrode 59: Oven 71: Thermal spray apparatus 77: Nozzle 77: Thermal spray media supply pipe 79: Hot air supply pipe 100: Liquid repellent surface 100a: Recess
Claims (11)
前記撥液性表面は、表面にフッ素原子が分布している柱状体の接合により形成されている凸部を有する凹凸面であることを特徴とする撥液性プラスチック成形体。 In a liquid repellent plastic molding having a liquid repellent surface,
The liquid repellent plastic molded body, wherein the liquid repellent surface is an uneven surface having a convex portion formed by joining of columnar bodies in which fluorine atoms are distributed on the surface.
前記柱状体の多数個を、前記プラスチック成形体の表面に接合することにより、撥液構造表面を形成する表面形成工程;
を含むことを特徴とする撥液性プラスチック成形体の製造方法。 Preparing a plastic molded body formed into a predetermined shape and a plastic columnar body having fluorine atoms distributed on the surface;
A surface forming step of forming a liquid repellent surface by bonding a large number of the columns to the surface of the plastic molded body;
A method of producing a liquid repellent plastic molding, comprising:
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2021234914A1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-11-25 | 東洋製罐グループホールディングス株式会社 | Film for packaging solid product, and packaging bag |
| JP2022140864A (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-29 | シャープ株式会社 | Air layer retention structure, waterproof sheet, antifouling sheet, drain pan and indoor unit of air conditioner |
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2017
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| JP7329007B2 (en) | 2021-03-15 | 2023-08-17 | シャープ株式会社 | Air layer retention structure, waterproof sheet, antifouling sheet, drain pan and indoor unit of air conditioner |
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