JP2012233061A - メラミンフォームの撥水処理方法及び撥水処理をしたメラミンフォーム - Google Patents
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
【解決手段】 発泡硬化したメラミンフォームを、熱可塑性フッ素樹脂を含む水系エマルジョンに含浸する工程と、熱可塑性フッ素樹脂が流動性を生ずる温度未満の温度で、水分を除去するためメラミンフォームを乾燥する工程と、熱可塑性フッ素樹脂が流動性を生ずる温度で、メラミンフォームを加熱する工程とを有するメラミンフォームの撥水処理方法及び撥水フォーム。
【選択図】 なし
Description
また、フォームを切断加工した場合には、撥水性の低い内部が表面に表出するため、さらに上記の問題が生じやすい。
また、浸透剤を用い、撥水液の浸透性を向上させる手段もあるが、浸透剤は、消防法で定める危険物に該当し(第4類第3石油類)、その引火点などから、原料管理、作業環境、コスト面などの点から、浸透剤を用いることは好適とは言えない。
これによれば、色ムラや黄色が少なく、フォーム表面と内部の撥水性が均一で安定した、良好な撥水性能をメラミンフォームに付与する撥水加工方法を提供することができる。
これによれば、色ムラや黄変度が少なく、フォーム表面と内部の撥水性がより均一で安定した、より良好な撥水性能をメラミンフォームに付与する撥水加工方法を提供することができる。
これによれば、色ムラや黄変度が少なく、フォーム表面と内部の撥水性がさらに均一で安定した、より良好な撥水性能をメラミンフォームに付与する撥水加工方法を提供することができる。
これによれば、色ムラや黄変度が少なく、フォーム表面と内部の撥水性がさらに均一で安定した、より良好な撥水性能をメラミンフォームに付与する撥水加工方法を提供することができる。
P = B/A ≧ 0.97 ・・・(1)
0.20 ≧ Q =(C−D)/C ≧ 0.01 ・・・(2)
但し、上記式において、Aは撥水性フォームの表面における水の接触角、Bは撥水性フォームの内部における水の接触角を示す。また、Cは撥水性フォームの質量、Dはメラミンフォームの質量を示す。なお、水の接触角は、JIS R 3257−1999に準拠して測定した値であり、黄色度は、JIS K 7105−1981に準拠して測定した値である。
これによれば、色ムラや黄変色を防止し、フォーム表面と内部の撥水性が均一で安定した、良好な撥水性能を有する撥水性メラミンフォームを提供することができる。
ΔYI = E−F ≦ 4 ・・・(3)
但し、Eは前記撥水性フォームの黄色度、Fは前記メラミンフォームの黄色度を示す。
これによれば、より色ムラや黄変色を防止し、フォーム表面と内部の撥水性が均一で安定した、良好な撥水性能を有する撥水性メラミンフォームを提供することができる。
本発明に使用されるメラミンフォームは、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合によりなる熱硬化性のメラミン樹脂と、乳化剤、発泡剤、硬化剤など、メラミンフォーム製造において一般的に使用される添加物を含有する水性またはアルコール性の溶液を発泡、架橋させることにより作製される。メラミンフォームの製造方法は、メラミンフォーム製造において一般的に使用される方法であり、特に限定されない。なお、本発明に用いられるメラミンフォームは、その目的や用途等に応じて、その密度やセル数は適宜選択される。また、その大きさや形状も、同様に適宜選択される。
なお、乾燥工程と加熱工程は、続けて行ってもよいし、途中に室温で放冷してもよい。
本撥水性フォームは、メラミンフォームの骨格表面に熱可塑性フッ素樹脂を被覆し、撥水性フォームの表面における水の接触角(A)に対する、撥水性フォームの内部における水の接触角(B)の比(P)が、
P = B/A ≧ 0.97
を満たし、
メラミンフォームの質量(D)に対する撥水性フォームの質量(C)の増分(Q)が、
0.20 ≧ Q =(C−D)/C ≧ 0.01
を満たす。
これによれば、色ムラや黄色が少なく、フォーム表面と内部の撥水性が均一で安定した、良好な撥水性能を有する撥水性フォームを提供できる。
ΔYI = E−F ≦ 4
を満たす。これによれば、色ムラや黄変度が少なく、フォーム表面と内部の撥水性が均一で安定した、良好な撥水性能を有する撥水性フォームを提供できる。なお、黄色度は、JIS K 7105−1981に準拠して測定した値であり、ΔYIが正の値の場合は、黄色度が増加したことを示す。
使用したメラミンフォームは、バソテクトG(BASF社製)であり、その重量は2.0グラムであり、外形は70×270×12ミリメートルの直方体である。また、熱可塑性フッ素樹脂の撥水剤は、熱可塑性フッ素樹脂を含有する固形分が20wt%のエマルジョン水溶液であるAsahiGuard E−Series AG−E082を、さらに水で希釈し、熱可塑性フッ素樹脂固形分の濃度を、2wt%としたエマルジョン水溶液である。
撥水性フォームの内部における水の接触角は、70×270×12ミリメートルの撥水性フォームの270ミリメートルの辺を135ミリメートルずつに切断し、その切断面(70×12ミリメートルの長方形)のほぼ中央部における水の接触角を測定した。以下では、撥水性フォームの内部における水の接触角を、断面(平均)の接触角と記載する。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.4wt%である。また、含浸時間は16時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は152.0と最良であり、断面平均の接触角は152.0と最良であり、表面と内部の接触角の比は、100.0であり最良と評価された。また、黄変は−1.3と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.4wt%である。また、含浸時間は10時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は152.3と最良であり、断面平均の接触角は152.1と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.9であり最良と評価された。また、黄変は−1.0と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.4wt%である。また、含浸時間は1時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.6と最良であり、断面平均の接触角は152.0と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.0であり最良と評価された。また、黄変は−0.7と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.4wt%である。また、含浸時間は0.5時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は154.2と最良であり、断面平均の接触角は153.3と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.4であり最良と評価された。また、黄変は−0.9と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.4wt%である。また、含浸時間は0.001時間(3〜4秒)である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.2と最良であり、断面平均の接触角は153.3と最良であり、表面と内部の接触角の比は、100.1であり最良と評価された。また、黄変は−1.0と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.2wt%である。また、含浸時間は16時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は151.0と良であり、断面平均の接触角は150.3と良であり、表面と内部の接触角の比は、99.5と最良であり評価された。また、黄変は−1.1と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.1wt%である。また、含浸時間は24時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は151.3と良であり、断面平均の接触角は148.3と可(△)であり、表面と内部の接触角の比は、98.0であり良と評価された。また、黄変は−1.3と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.1wt%である。また、含浸時間は1時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は150.7と良であり、断面平均の接触角は146.3と可であり、表面と内部の接触角の比は、97.1であり良と評価された。また、黄変は−0.7と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は90°Cであり、乾燥時間は1時間である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は155.3と最良であり、断面平均の接触角は154.0と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.2であり最良と評価された。また、黄変は−0.4と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は60°Cであり、乾燥時間は10時間である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.0と最良であり、断面平均の接触角は151.3と良であり、表面と内部の接触角の比は、98.9であり良と評価された。また、黄変は0.1と良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は100°Cであり、乾燥時間は1時間である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.3と最良であり、断面平均の接触角は152.7と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.6であり良と評価された。また、黄変は−0.5と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は100°Cであり、乾燥時間は10時間である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.3と最良であり、断面平均の接触角は153.3と最良であり、表面と内部の接触角の比は、100.0であり最良と評価された。また、黄変は−0.6と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は50°Cであり、乾燥時間は1時間である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は150.7と良であり、断面平均の接触角は150.3と良であり、表面と内部の接触角の比は、99.7であり最良と評価された。また、黄変は−0.6と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥温度は50°Cであり、乾燥時間は45分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は152.0と最良であり、断面平均の接触角は150.7と良であり、表面と内部の接触角の比は、99.1であり最良と評価された。また、黄変は0.5と良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥後の加熱温度は120°Cであり、加熱時間は15分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は151.0と良であり、断面平均の接触角は149.7と可であり、表面と内部の接触角の比は、99.1であり最良と評価された。また、黄変は−0.6と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
乾燥後の加熱温度は160°Cであり、加熱時間は2分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.0と最良であり、断面平均の接触角は152.3と最良であり、表面と内部の接触角の比は、99.5であり最良と評価された。また、黄変は−0.5と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、10wt%である。また、含浸時間は5時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は151.3と良であり、断面平均の接触角は150.7と良であり、表面と内部の接触角の比は、99.6であり最良と評価された。しかし、黄変は34.0と不可(×)であり、まだらな黄変度合いは、明瞭なまだらと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、5wt%である。また、含浸時間は16時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は155.3と最良であり、断面平均の接触角は151.7と良であり、表面と内部の接触角の比は、97.7であり良と評価された。しかし、黄変は10.6と不可であり、まだらな黄変度合いは、明瞭なまだらと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、3wt%である。また、含浸時間は16時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、表面平均の接触角は155.3と最良であり、断面平均の接触角は151.7と良であり、表面と内部の接触角の比は、97.7であり良と評価された。しかし、黄変は9.8と不可であり、まだらな黄変度合いは、明瞭なまだらと評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.05wt%である。また、含浸時間は5時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、黄変は−0.8と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。しかし、表面平均の接触角は146.7と可(△)であり、断面平均の接触角は141.0と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.1であり可と評価された。
熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度は、0.05wt%である。また、含浸時間は24時間である。その他は、実施例1と同じである。
その結果、黄変は−0.9と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。しかし、表面平均の接触角は148.3と可であり、断面平均の接触角は142.3と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.0であり可と評価された。
乾燥温度は100°Cであり、乾燥時間は10分である。なお、乾燥後の水分量は、メラミンフォームの重量に対して270%である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は−0.3と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。また、表面平均の接触角は151.0と良と評価された。しかし、断面平均の接触角は146.0と可(△)であり、表面と内部の接触角の比は、96.7であり可(△)と評価された。
乾燥温度は50°Cであり、乾燥時間は30分である。なお、乾燥後の水分量は、メラミンフォームの重量に対して70%である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は0.2と良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。また、表面平均の接触角は152.7と最良と評価された。しかし、断面平均の接触角は146.7と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.1であり可と評価された。
本例では、乾燥工程を行っていない。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は0.1と良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。また、表面平均の接触角は151.0と良と評価された。しかし、断面平均の接触角は146.3と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.9であり可と評価された。
本例では、乾燥工程を行っていない。乾燥工程を行わず加熱工程において、加熱温度は120°Cで、加熱時間は15分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は−0.1と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。また、表面平均の接触角は151.0と良と評価された。しかし、断面平均の接触角は145.3と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.2であり可と評価された。
本例では、乾燥工程を行っていない。乾燥工程を行わず加熱工程において、加熱温度は160°Cで、加熱時間は15分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は0.2と良であり、まだらな黄変度合いは、凝視すると見えると評価された。また、表面平均の接触角は154.3と最良と評価された。しかし、断面平均の接触角は147.3と可であり、表面と内部の接触角の比は、95.5であり可と評価された。
乾燥後の加熱温度は100°Cであり、加熱時間は15分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面と内部の接触角の比は、99.5と最良と評価された。また、黄変は−0.8と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。しかし、表面平均の接触角は148.0と可であり、断面平均の接触角は147.3と可と評価された。
乾燥後の加熱温度は170°Cであり、加熱時間は2分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は152.0と最良であり、断面平均の接触角は152.0と最良であり、表面と内部の接触角の比は、100.0であり最良と評価された。しかし、黄変は4.6と不可であり、まだらな黄変度合いは、明瞭なまだらと評価された。
乾燥後の加熱温度は170°Cであり、加熱時間は15分である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、表面平均の接触角は153.0と最良であり、断面平均の接触角は153.0と最良であり、表面と内部の接触角の比は、100.0であり最良と評価された。しかし、黄変は5.2と不可であり、まだらな黄変度合いは、明瞭なまだらと評価された。
本例では、乾燥後の加熱工程を行っていない。なお、乾燥後の水分量は0である。その他は、実施例2と同じである。
その結果、黄変は−1.1と最良であり、まだらな黄変度合いは、ほとんど見えないと評価された。しかし、表面平均の接触角は150.7と良であり、断面平均の接触角は146.0と可であり、表面と内部の接触角の比は、96.9であり可と評価された。
本例では、含浸工程、乾燥工程、及び加熱工程を行っていない。実施例1の加工前のメラミンフォームである。
その結果、表面平均の接触角は不可(撥水せず吸水された)であり、断面平均の接触角は不可(撥水せず吸水された)であり、従って表面と内部の接触角の比は、評価不能である。また、本例では、含浸等していないので、黄変、黄変度合いは、評価に意味がない。
表1に示す実施例1〜9と比較例1〜5を基に、含浸工程における熱可塑性フッ素樹脂のエマルジョン水溶液の濃度と、そのエマルジョン水溶液へのメラミンフォームの含浸時間について述べる。
表2に示す実施例10〜15と比較例6〜10を基に、乾燥工程における乾燥温度と乾燥時間および乾燥工程後の水分量について述べる。
また、乾燥温度においては、長い方から、実施例11と13が10時間、実施例10と12と14が1時間、実施例15が45分、比較例7が30分、比較例6が10分である。なお、比較例8〜10は乾燥工程を行っていない。
表3に示す実施例16〜17と比較例11〜15を基に、加熱工程における加熱温度と加熱時間について述べる。
加熱時間においては、多い方から、実施例16及び比較例11と13が15分、実施例17と比較例12が2分である。なお、比較例14は、加熱工程を行っていない。また、比較例15は、加熱工程だけでなく、含浸工程と乾燥工程ともに行っていない。
Claims (7)
- 発泡硬化したメラミンフォームを、熱可塑性フッ素樹脂を含む水系エマルジョンに含浸する工程と、
前記熱可塑性フッ素樹脂が流動性を生ずる温度未満の温度で、水分を除去するため前記メラミンフォームを乾燥する工程と、
前記熱可塑性フッ素樹脂が流動性を生ずる温度で、前記メラミンフォームを加熱する工程と、
を有するメラミンフォームの撥水処理方法。 - 前記熱可塑性フッ素樹脂が流動性を生ずる温度は、100°C以上であって、前記熱可塑性フッ素樹脂の融解ピーク温度±25°Cであることを特徴とする請求項1に記載の撥水処理方法。
- 前記水系エマルジョンは、0.075〜2.5重量パーセントの前記熱可塑性フッ素樹脂の固形分を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の撥水処理方法。
- 前記乾燥する工程において、前記メラミンフォームに含まれる水分を1パーセント以下に除去し、前記メラミンフォームを乾燥することを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の撥水処理方法。
- 請求項1乃至4いずれかに記載の撥水処理方法により撥水処理された撥水性フォーム。
- メラミンフォームの骨格表面に熱可塑性フッ素樹脂を被覆した撥水性フォームにおいて、
前記撥水性フォームの表面における水の接触角に対する、前記撥水性フォームの内部における水の接触角の比(P)が、次式(1)を満たし、
前記メラミンフォームの質量に対する前記撥水性フォームの質量の増分(Q)が、次式(2)を満たす、
撥水性フォーム。
P = B/A ≧ 0.97 ・・・(1)
0.20 ≧ Q =(C−D)/C ≧ 0.01 ・・・(2)
但し、上記式において、Aは前記撥水性フォームの表面における水の接触角、Bは前記撥水性フォームの内部における水の接触角を示す。また、Cは前記撥水性フォームの質量、Dは前記メラミンフォームの質量を示す。なお、水の接触角は、JIS R 3257−1999に準拠して測定した値であり、黄色度は、JIS K 7105−1981に準拠して測定した値である。 - 前記撥水性フォームの黄色度と前記メラミンフォームの黄色度との差で示される黄変度(ΔYI)が、次式(3)を満たす、
請求項6に記載の撥水性フォーム。
ΔYI = E−F ≦ 4 ・・・(3)
但し、Eは前記撥水性フォームの黄色度、Fは前記メラミンフォームの黄色度を示す。
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