Модифицирующая поверхность композиция, модифицированное изделие и способ изготовления модифицированного изделия

Группа изобретений относится к способу изготовления модифицированного изделия и к способу изготовления окрашенного изделия, получаемого способом изготовления модифицированного изделия. Способ изготовления модифицированного изделия включает стадию введения в контакт посредством нагревания модифицирующей поверхность композиции до температуры T₁, причем модифицирующая поверхность композиция содержит сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы и простоэфирной группы, и растворитель, и введения модифицирующей поверхность композиции в контакт с поверхностью формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена. При этом осуществляют стадию охлаждения посредством снижения температуры модифицирующей поверхность композиции от T₁ до T₂, причем T₁ представляет собой температуру от (Tm-60) на 60°C ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или более высокую температуру до Tm, и T₂ представляет собой температуру от (Tm-140) на 140°C ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, или более высокую температуру до (Tm-80) на 80°C ниже, причем растворитель имеет температуру кипения, составляющую от 100°C или более до 210°C или менее, и представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений. Причем первый мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют бегенилакрилат, бегенилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, гексадецилакрилат, гексадецилметакрилат, лаурилакрилат и лаурилметакрилат, второй мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют 2-(диметиламино)этилакрилат, 2-(диметиламино)этилметакрилат, 2-(диэтиламино)этилакрилат, 2-(диэтиламино)этилметакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилметакрилат, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилакриламид и N,N-диметиламинопропилакриламид. Сополимер представляет собой блок-сополимер, и среднемассовая молекулярная масса блока первого мономера составляет от 2000 или более до 100000 или менее. Описан также способ изготовления окрашенного изделия, включающий стадию окрашивания с прикреплением краски, содержащей краситель или пигмент, к модифицированной поверхности модифицированного изделия, получаемого способом изготовления модифицированного изделия. Технический результат – обеспечение способа изготовления модифицированного изделия для модификации поверхности, включающей гидрофилизацию поверхности формованного изделия, улучшение адгезионной прочности посредством прикрепления связующего вещества и улучшение сродства к красителю в случае окрашивания, даже при очень коротком времени обработки, составляющем 10 секунд, при выполнении температурных условий. 2 н.п. ф-лы, 4 табл., 5 ил., 7 пр.

 

Область техники настоящего изобретения

[0001]

Настоящее изобретение относится к модифицирующей поверхность композиции, к модифицированному изделию и к способу изготовления модифицированного изделия.

Уровень техники настоящего изобретения

[0002]

Среди пластических материалов полиэтилен представляет собой относительно недорогостоящий и легко обрабатываемый материал, имеющий превосходную водостойкость, изоляционную способность, маслостойкость и химическую стойкость. Таким образом, полиэтилен получил широкое распространение в форме пленок, контейнеров и других разнообразных изделий, включая бытовые изделия и промышленные изделия. Например, относительно гибкий полиэтилен низкой плотности используют в изделиях, для которых требуется гибкость, таких как пленки, а имеющий относительно высокую жесткость полиэтилен высокой плотности используют в изделиях, для которых требуется жесткость. К числу полиэтиленов относится так называемый сверхвысокомолекулярный полиэтилен, который классифицируется как суперконструкционный пластический материал, имеющий превосходные механические свойства.

[0003]

Хотя полиэтилен широко используют, как описано выше, вследствие природы составляющей его смолы он имеет недостатки неудовлетворительной поверхностной адгезии и является непригодным для сцепления с другими изделиями, поверхностного покрытия, поверхностной печати и т.д. Если модификация поверхности полиэтилена станет возможной, и будут устранены вышеупомянутые недостатки, можно ожидать, что это будет способствовать более широкому применению полиэтилена, который уже широко используют, и разработке многочисленных изделий.

[0004]

В качестве технологии модификации поверхности такого полиэтилена существует, например, известная технология, согласно которой гидрофильные функциональные группы вводят в поверхность полиолефина посредством гидрофильной обработки, а затем полиолефин обрабатывают соединением, имеющим две или более гидролизуемые кремнийсодержащие группы в составе одной молекулы, в целях обеспечения недорогостоящего и эффективного способа улучшения пригодности полиолефинов для нанесения покрытия и печати (см., например, патентный документ 1). Кроме того, существует известный способ модификации поверхности полиэтилена посредством применения конкретного полимера (см., например, патентный документ 2).

Список цитируемой литературы

Патентная литература

[0005]

Патентный документ 1: японский выложенный патент №2014-234397

Патентный документ 2: японский выложенный патент №2015-229725

Краткое раскрытие настоящего изобретения

Техническая проблема

[0006]

Однако гидрофильная обработка согласно патентному документу 1 представляет собой, в частности, способы осуществления обработки коронным разрядом или пламенной обработки посредством полного или частичного распыления пламени горючего материала, содержащего термически разлагающийся модификатор поверхности, и никакие из указанных способов не могут быть использованы надлежащим образом.

[0007]

Авторы настоящего изобретения провели исследования и обнаружили, что степень модификации поверхности полиэтилена с применением способа, описанного в патентном документе 2, различается в зависимости от того, применяется ли полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности или сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Было обнаружено, что модификация поверхности полиэтилена высокой плотности и сверхвысокомолекулярного полиэтилена оказывается значительно более проблематичной по сравнению с модификацией поверхности полиэтилена низкой плотности.

[0008]

Настоящее изобретение выполнено с учетом описанных выше проблем, и его задача заключается в том, чтобы предложить модифицирующую поверхность композицию, способную более эффективно модифицировать поверхность формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, для которой достаточная модификация оказывается затруднительной, а также предложить способ изготовления модифицированного изделия с применением модифицирующей поверхность композиции и модифицированное изделие.

Решение проблемы

[0009]

Таким образом, настоящее изобретение заключается в следующем.

[1] Модифицирующая поверхность композиция для модификации поверхности формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, причем композиция содержит:

сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и

растворитель, имеющий температуру кипения, составляющую 100°С или более, и представляющий собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют растворитель на основе галогенсодержащих соединений, алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений.

[2] Модифицирующая поверхность композиция по предшествующему пункту [1], в которой первый мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют бегенилакрилат, бегенилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, гексадецилакрилат, гексадецилметакрилат, лаурилакрилат и лаурилметакрилат.

[3] Модифицирующая поверхность композиция по предшествующему пункту [1] или [2], в которой второй мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют 2-(диметиламино)этилакрилат, 2-(диметиламино)этилметакрилат, 2-(диэтиламино)этилакрилат, 2-(диэтиламино)этилметакрилат, 2-(трет-бутиламино)этил акрилат, 2-(трет-бутиламино)этилметакрилат, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилакриламид и N,N-диметиламинопропилакриламид.

[4] Модифицирующая поверхность композиция по любому из предшествующих пунктов [1]-[3], в которой сополимер представляет собой блок-сополимер, и среднемассовая молекулярная масса блока первого мономера составляет 2000 или более.

[5] Модифицированное изделие, содержащее формованное изделие, изготовленное из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и сополимер, связанный с формованным изделием,

причем сополимер имеет звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и

сополимер не отделяется от формованного изделия при выдерживании в воде при 80°С и в этаноле при 70°С в течение 1 часа.

[6] Способ изготовления модифицированного изделия, включающий:

стадию введения в контакт посредством нагревания модифицирующей поверхность композиции до температуры T₁, причем модифицирующая поверхность композиция содержит сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и растворитель, и введения модифицирующей поверхность композиции в контакт с поверхностью формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена; и

стадию охлаждения посредством снижения температуры модифицирующей поверхность композиции от T₁ до Т₂, причем

T₁ представляет собой температуру (Tm-60) на 60°С ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или более высокую температуру, и

Т₂ представляет собой температуру (Tm-80) на 80°С ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, или менее высокую температуру.

[7] Способ изготовления окрашенного изделия, включающий стадию окрашивания с прикреплением краски, содержащей краситель или пигмент, к модифицированной поверхности модифицированного изделия, получаемого способом изготовления модифицированного изделия по предшествующему пункту [6].

Полезные эффекты изобретения

[0010]

Согласно настоящему изобретению предложена модифицирующая поверхность композиция, способная более эффективно модифицировать поверхность формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, для которой достаточная модификация оказывается затруднительной, а также предложены способ изготовления модифицированного изделия с применением модифицирующей поверхность композиции и модифицированное изделие.

Краткое описание фигур

[0011]

[Фиг. 1] На фиг. 1 представлена фотография, иллюстрирующая результаты окрашивания тканых полотен краской в исследовании окрашивания 1.

[Фиг. 2] На фиг. 2 представлена фотография, иллюстрирующая результаты окрашивания образцов тканых полотен индикатором для дифференциации волокон в исследовании окрашивания 2.

[Фиг. 3] На фиг. 3 представлена фотография, иллюстрирующая результаты исследования окрашивания тканых полотен индикатором для дифференциации волокон в исследовании окрашивания 2.

[Фиг. 4] На фиг. 4 представлена фотография, иллюстрирующая результаты окрашивания образцов тканых полотен индикатором для дифференциации волокон в исследовании окрашивания 3.

[Фиг. 5] На фиг. 5 представлена фотография, иллюстрирующая результаты исследования окрашивания тканых полотен индикатором для дифференциации волокон в исследовании окрашивания 3.

Подробное раскрытие вариантов осуществления настоящего изобретения

[0012]

Далее в настоящем документе будут подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения (далее использован термин «настоящий вариант осуществления») Однако это не ограничивает настоящее изобретение, и могут быть произведены разнообразные модификации без отклонения от идеи настоящего изобретения.

[0013]

[Модифицирующая поверхность композиция]

Модифицирующая поверхность композиция согласно настоящему варианту осуществления представляет собой модифицирующую поверхность композицию для модификации поверхности формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена (далее в настоящем документе также называется просто «формованное изделие»), причем композиция содержит сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и растворитель, имеющий температуру кипения, составляющую 100°С или более, и представляющий собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют растворитель на основе галогенсодержащих соединений, алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений.

[0014]

Согласно настоящему варианту осуществления «полиэтилен высокой плотности» имеет плотность, составляющую от 0,945 до 1,011 г/см³. Представители полиэтиленов высокой плотности включают, но без конкретного ограничения, например, гомополимер этилена или сополимер этилена с другим α-олефином, таким как пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-октен и 4-метил-1-пентен. Скорость текучести расплава (MFR) полиэтилена при измерении согласно стандарту ASTM D 1238 при нагрузке 2160 г и температуре 190°С составляет предпочтительно от 0,1 до 50 г/10 минут и предпочтительнее от 0,2 до 35 г/10 минут.

[0015]

Согласно настоящему варианту осуществления «сверхвысокомолекулярный полиэтилен» означает полиэтилен, у которого характеристическая вязкость (IV) при измерении в декалиновом растворе при температуре 135°С составляет предпочтительно 5 дл/г или более, предпочтительнее 10 дл/г или более и еще предпочтительнее 15 дл/г или более. Верхний предел характеристической вязкости сверхвысокомолекулярного полиэтилена не ограничивается определенным образом и составляет предпочтительно 100 дл/г или менее, предпочтительнее 90 дл/г или менее и еще предпочтительнее 80 дл/г или менее.

[0016]

Согласно настоящему варианту осуществления «формованное изделие, изготовленное из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена» может содержать пластификатор и подобные добавки. Содержание полиэтилена высокой плотности и/или сверхвысокомолекулярного полиэтилена в формованном изделии составляет предпочтительно от 90 до 100 мас. % и предпочтительнее от 95 до 100 мас. %. Представительные формы формованного изделия включают, но без конкретного ограничения, например, пластинчатую форму, пакетную форму, цилиндрическую форму, сферическую форму, прямоугольную форму, другие блочные формы, листовую форму, пленочную форму, волоконную форму или пористую мембрану.

[0017]

Согласно настоящему варианту осуществления «модифицирующая поверхность композиция» использована для прикрепления вышеупомянутого сополимера к поверхности формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, в целях модификации поверхности формованного изделия. «Модификация» означает состояние, в котором фрагмент, содержащий, в основном звено первого мономера в вышеупомянутом сополимере (далее также называется «фрагмент цепи длинноцепочечного алкана»), прикреплен к поверхности формованного изделия.

[0018]

Считается, что эта адгезия вызвана связыванием между кристаллической областью молекулярной цепи полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, составляющей поверхность формованного изделия, и кристаллической областью, составляемой фрагментом цепи длинноцепочечного алкана, посредством межмолекулярного взаимодействия (далее также называется «кристаллическое надмолекулярное взаимодействие»), в также связыванием, в котором молекулярные цепи переплетаются друг с другом таким образом, что фрагмент цепи длинноцепочечного алкана может быть внедрен в кристаллическую область молекулярной цепи полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, составляющую поверхность формованного изделия, другими словами, такое связывание, посредством которого образуются сокристаллы (далее также называется «сокристаллическое взаимодействие»). Однако адгезия не ограничена перечисленными выше формами.

[0019]

Что касается кристаллического надмолекулярного взаимодействия и сокристаллического взаимодействия, предполагается, что существует адгезия, в которой в большей степени присутствуют кристаллические надмолекулярные взаимодействия, или адгезия, в которой в большей степени присутствуют сокристаллические взаимодействия, причем создаются как кристаллические надмолекулярные взаимодействия, так и сокристаллические взаимодействия, а не взаимодействия какого-либо одного из указанных типов. В частности, адгезионная прочность является различной в случае кристаллического надмолекулярного взаимодействия, в котором кристаллические области взаимодействуют в состоянии прилегания друг к другу, и сокристаллического взаимодействия, которое вызвано переплетением молекулярной цепи, и считается, что адгезия посредством сокристаллического взаимодействия обеспечивает более прочное связывание.

[0020]

Для проявления сокристаллического взаимодействия, в котором требуется переплетение молекулярной цепи, теоретически необходимы стадия, на которой молекулярные цепи расплетаются в такой степени, что они способны переплетаться, стадия, на которой расплетенные молекулярные цепи переплетаются, и стадия, на которой переплетенный молекулярные цепи образуют сокристалл друг с другом, и предполагается, что существует соответствующее препятствие для достижения взаимодействия. С применением модифицирующей поверхность композиции согласно настоящему варианту осуществления и соответствующего способа изготовления модифицированного изделия может быть более эффективно модифицирована поверхность формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, достаточная модификация которой была затруднительной. Соответствующее связывание является чрезвычайно прочным, и причина этой прочности может представлять собой, главным образом, указанное кристаллическое взаимодействие. В этом смысле можно утверждать, что модифицирующая поверхность композиция согласно настоящему варианту осуществления представляет собой новую композицию, поскольку модифицирующая поверхность композиция используется в способе изготовления модифицированного изделия, которое нагревают до температуры (Tm-60) на 60°С ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или до более высокой температуры. Однако механизм проявления эффекта согласно настоящему варианту осуществления не ограничен приведенным выше описанием.

[0021]

В том случае, где поверхность формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, является модифицированной в составе изделия, содержащего формованной элемент, изготовленный из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и другие элементы, этому соответствует «модификация поверхности формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена».

[0022]

Посредством применения модифицирующей поверхность композиции согласно настоящему варианту осуществления поверхность формованного изделия может быть модифицирована в зависимости от свойств второго мономера. Более конкретно, примеры модификации включают гидрофилизацию поверхности формованного изделия, улучшение адгезионной прочности посредством прикрепления связующего вещества и улучшение сродства к красителю в случае окрашивания.

[0023]

[Сополимер]

Сополимер, используемый согласно настоящему варианту осуществления, содержит звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы. Сополимер может представлять собой статистический сополимер или блок-сополимер, причем, с точки зрения проявления эффекта согласно настоящему варианту осуществления, блок-сополимер является предпочтительным.

[0024]

Алифатическая группа, присутствующая в первом мономере, содержит 10 или более, предпочтительно 14 или более, предпочтительнее 16 или более, еще предпочтительнее 18 или более и особенно предпочтительно 20 или более атомов углерода. Когда число атомов углерода в алифатической группе находится в приведенном выше диапазоне, прочность адсорбции на поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению. Верхний предел числа атомов углерода в алифатической группе не ограничивается определенным образом и составляет предпочтительно 30 или менее. Когда число атомов углерода в алифатической группе находится в приведенном выше диапазоне, растворимость в растворителях проявляет тенденцию к улучшению.

[0025]

Примеры алифатической группы включают линейную алифатическую группу, разветвленную алифатическую группу и циклическую алифатическую группу. Среди них, с точки зрения прочности адсорбции на поверхности формованного изделия, является предпочтительной линейная алифатическая группа.

[0026]

Первый мономер не ограничивается определенным образом, и например, виниловый мономер является предпочтительным. В случае применения винилового мономера блок-сополимер может быть относительно легко получен посредством разнообразных методов живой полимеризации.

[0027]

Конкретные представители такого первого мономера включают, но без конкретного ограничения, например, бегенилакрилат, бегенилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, гексадецилакрилат, гексадецилметакрилат, миристилакрилат, миристилметакрилат, лаурилакрилат и лаурилметакрилат. Среди них являются предпочтительными одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют бегенилакрилат, бегенилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, гексадецилакрилат, гексадецилметакрилат, лаурилакрилат и лаурилметакрилат. В случае применения такого первого мономера прочность адсорбции на поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению. Первый мономер может быть использован индивидуально, или мономеры двух или более типов могут быть использованы в комбинации.

[0028]

Содержание (доля в сополимере) первого мономера, составляющего сополимер, составляет предпочтительно от 5 до 95 мас. % и предпочтительнее от 10 до 90 мас. % по отношению к 100 мас. % сополимера. Когда содержание первого мономера находится в приведенном выше диапазоне, прочность адсорбции на поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению.

[0029]

Среднемассовая молекулярная масса блока первого мономера, составляющего сополимер, составляет предпочтительно 2000 или более и предпочтительнее 3000 или более. Верхний предел среднемассовой молекулярной массы первого мономера, составляющего сополимер, не ограничивается определенным образом и составляет 100000 или менее. Если среднемассовая молекулярная масса блока первого мономера, составляющего сополимер, составляет 2000 или более, этот блок, представляющий собой более длинный фрагмент цепи длинноцепочечного алкана, может способствовать переплетению и проявляет тенденцию к увеличению степени связывания, возникающего в результате сокристаллического взаимодействия. Это позволяет сополимеру образовывать более прочную связь с поверхностью формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, достаточная модификация которого была затруднительной. Способ измерения среднемассовой молекулярной массы первого мономера не ограничивается определенным образом, при том условии, что он представляет собой традиционно известный способ, и соответствующие примеры включают способ измерения с применением гельпроникающей хроматографии (ГПХ) после завершения полимеризации блока первого мономера и перед началом полимеризации блока второго мономера.

[0030]

Второй мономер не ограничивается определенным образом при том условии, что он содержит какую-либо группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и является предпочтительным виниловый мономер, содержащий какую-либо группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы. В случае применения винилового мономера блок-сополимер может быть относительно легко получен посредством разнообразных методов живой полимеризации. Функциональная группа, присутствующая во втором мономере не ограничивается определенным образом, при том условии, что она представляет собой какую-либо группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, причем две или более из указанных функциональных групп могут присутствовать в комбинации.

[0031]

Конкретные представители такого второго мономера включают, но без конкретного ограничения, например, мономер, содержащий аминогруппу, такой как 2-(диметиламино)этилакрилат, 2-(диметиламино)этилметакрилат, 2-(диэтиламино)этилакрилат, 2-(диэтиламино)этилметакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилметакрилат, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилакриламид и N,N-диметиламинопропилакриламид; мономер, содержащий эпоксидную группу, такой как глицидилакрилат и глицидилметакрилат; мономер, содержащий простоэфирную группу, такой как моноакрилат полиэтиленгликоля и монометакрилат полиэтиленгликоля, в котором присутствует концевая гидроксильная группа; и мономер, содержащий простоэфирную группу, такой как моноакрилат алкоксиполиэтиленгликоля и монометакрилат алкоксиполиэтиленгликоля, в котором присутствует концевая алкоксильная группа. Второй мономер может быть использован индивидуально, или мономеры двух или более типов могут быть использованы в комбинации.

[0032]

Содержание (доля в сополимере) второго мономера, составляющего сополимер, составляет предпочтительно от 5 до 95 мас. % и предпочтительнее от 10 до 90 мас. % по отношению к 100 мас. % сополимера. Когда содержание второго мономера находится в приведенном выше диапазоне, эффект модификации поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению.

[0033]

Содержание (концентрация) сополимера в модифицирующей поверхность композиции составляет предпочтительно 2,0 мас. % или менее, предпочтительнее 1,0 мас. % или менее и еще предпочтительнее 0,5 мас. % или менее по отношению к 100 мас. % модифицирующей поверхность композиции. Когда содержание сополимера составляет 2,0 мас. % или менее, может усиливаться ингибирование укладки множества слоев сополимера в одном и том же положении и возникновение отслаивания от уложенной части. Нижний предел содержания (концентрации) сополимера в модифицирующей поверхность композиции не ограничивается определенным образом и составляет 0,01 мас. % или более.

[0034]

[Растворитель]

Растворитель, используемый согласно настоящему варианту осуществления, имеет температуру кипения, составляющую 100°С или более, и представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют растворитель на основе галогенсодержащих соединений, простоэфирный растворитель, кетонный растворитель, ароматический растворитель, алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель и растворитель на основе нитросоединений. Растворитель, используемый согласно настоящему варианту осуществления, может представлять собой смешанный растворитель, содержащий множество растворителей.

[0035]

Температура кипения растворителя составляет 100°С или более, предпочтительно 120°С или более, предпочтительнее 130°С или более и еще предпочтительнее 140°С или более. Когда температура кипения растворителя находится в приведенном выше диапазоне, описанный ниже способ изготовления модифицированного изделия может быть осуществлен соответствующим образом, и прочность адсорбции на поверхности формованного изделия дополнительно улучшается. Температура кипения согласно настоящему варианту осуществления представляет собой температуру, измеряемую при атмосферном давлении.

[0036]

Растворитель, используемый согласно настоящему варианту осуществления, предпочтительно представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют растворитель на основе галогенсодержащих соединений, алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений, и среди них предпочтительным является ароматический растворитель. В случае применения такого растворителя описанный ниже способ изготовления модифицированного изделия может быть осуществлен соответствующим образом, и прочность адсорбции на поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению.

[0037]

Представители растворителей на основе галогенсодержащих соединений включают, но без конкретного ограничения, например, хлортолуол (162°С), монохлорбензол (131°С), дихлорбензол (180°С), перхлорэтилен (121°С) и тетрахлорэтан (146°С). Представители простоэфирных растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, дибутиловый эфир (142°С). Кроме того, представители кетонных растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, диизопропилкетон (125°С). Представители ароматических растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, этилбензол (136°С) и тетралин (207°С). Кроме того, представители алкановых растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, октан (126°С). Представители циклоалкановых растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, циклогептан (118°С) и циклооктан (149°С). Кроме того, примеры дициклоалкановых растворителей включают, но без конкретного ограничения, например, декалин (186°С). Представители растворителей на основе нитросоединений включают, но без конкретного ограничения, например, нитробензол (210°С).

[0038]

[Способ изготовления модифицированного изделия]

Способ изготовления модифицированного изделия согласно настоящему варианту осуществления включает стадию введения в контакт посредством нагревания модифицирующей поверхность композиции до температуры T₁, причем модифицирующая поверхность композиция содержит сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и растворитель, и введения модифицирующей поверхность композиции в контакт с поверхностью формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена; и стадию охлаждения посредством снижения температуры модифицирующей поверхность композиции от T₁ до Т₂. Когда присутствуют такие стадии, области связывания посредством сокристаллических взаимодействий дополнительно увеличиваются, и может быть более эффективно модифицирована поверхность формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, достаточная модификация которой считалась затруднительной.

[0039]

[Стадия введения в контакт]

На стадии введения в контакт возможные способы введения модифицирующей поверхность композиции в контакт с поверхностью формованного изделия включают, но без конкретного ограничения, например, способ прикрепления капли модифицирующей поверхность композиции к поверхности формованного изделия, способ нанесения модифицирующей поверхность композиции на поверхность формованного изделия и способ погружения формованного изделия в модифицирующую поверхность композицию.

[0040]

Для введения в контакт с формованным изделием модифицирующая поверхность композиция должна лишь находиться в состоянии нагревания до температуры T₁, и модифицирующая поверхность композиция может быть нагрета до введения в контакт с формованным изделием или после введения в контакт с формованным изделием.

[0041]

Температура T₁ представляет собой температуру (Tm-60) на 60°С ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или более высокую температуру, составляющую предпочтительно (Tm-40) или более и предпочтительнее (Tm-30) или более. Верхний предел температуры T₁ не ограничивается определенным образом, и он составляет предпочтительно Tm или менее. Когда температура T₁ находится в приведенном выше диапазоне, дополнительно увеличиваются области связывания посредством сокристаллических взаимодействий и прочность адсорбции на поверхности формованного изделия дополнительно улучшается. Предполагаемая причина этого заключается в том, что приведенные выше температурные условия более эффективно способствуют стадии, на которой молекулярные цепи расплетаются в такой степени, что они становятся пригодными для переплетения, но механизм не ограничивается этим. Здесь «температура плавления Tm полиэтилена» представляет собой температуру плавления полиэтилен высокой плотности, когда фрагмент формованного изделия изготовлен из полиэтилена высокой плотности, и температуру плавления сверхвысокомолекулярного полиэтилена, когда фрагмент формованного изделия изготовлен из сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

[0042]

В качестве сополимера может быть использован такой же сополимер, как описано выше. Кроме того, может быть использован любой растворитель без какого-либо конкретного ограничения, при том условии, что растворитель имеет более высокую температуру кипения, чем температура Т₁. Примеры предпочтительного растворителя включают растворитель, имеющий температуру кипения, составляющую 100°С или более, и представляющий собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют растворитель на основе галогенсодержащих соединений, алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений, которые аналогичны описанным выше.

[0043]

Нижний предел продолжительности контакта в состоянии нагревания до температуры T₁ не ограничивается определенным образом и составляет предпочтительно 0,1 секунды или более, предпочтительнее 0,5 секунды или более, еще предпочтительнее 10 секунд или более и особенно предпочтительно 30 секунд или более. Верхний предел продолжительности контакта также не ограничивается определенным образом и составляет предпочтительно 60 минут или менее и предпочтительнее 10 минут с точки зрения производительности.

[0044]

[Стадия охлаждения]

Стадия охлаждения представляет собой стадию снижения температуры модифицирующей поверхность композиции, вводимой в контакт с поверхностью формованного изделия, от T₁ до Т₂. Представительные способы охлаждение включают, но без конкретного ограничения, например, способ естественного охлаждения посредством выдерживания модифицирующей поверхность композиции и способ активного (быстрого) охлаждения посредством снижения температуры окружающего воздуха.

[0045]

Скорость охлаждения на стадии охлаждения составляет предпочтительно от -0,02 до -50°С/сек, предпочтительнее от -0,05 до -30°С/сек и еще предпочтительнее от -0,05 до -10°С/сек. Когда скорость охлаждения находится в приведенном выше диапазоне, прочность адсорбции на поверхности формованного изделия проявляет тенденцию к улучшению.

[0046]

Температура Т₂ представляет собой температуру (Tm-80), которая на 80°С ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или менее высокую температуру, составляющую предпочтительно (Tm-90) или менее и предпочтительнее (Tm-100) или менее. Нижний предел температуры Т₂ не ограничивается определенным образом и составляет предпочтительно (Tm-140)°С или менее высокую температуру. Когда температура Т₂ находится в приведенном выше диапазоне, прочность адсорбции на поверхности формованного изделия дополнительно улучшается.

[0047]

[Модифицированное изделие]

Модифицированное изделие согласно настоящему варианту осуществления содержит формованное изделие, изготовленное из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и сополимер, связанный с формованным изделием, причем этот сополимер содержит звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы, эпоксидной группы и простоэфирной группы, и при этом сополимер не отделяется от формованного изделия при выдерживании в воде при 80°С и в этаноле при 70°С в течение 1 часа.

[0048]

Модифицированное изделие согласно настоящему варианту осуществления может быть получено посредством применения описанного выше способа изготовления, и примеры сополимера, который связывается с модифицированным изделием, включают такие же сополимеры, которые представлены выше.

[0049]

Модифицированное изделие согласно настоящему варианту осуществления имеет специфическое свойство невозможности отделения. Даже если формованное изделие выдерживают в воде при 80°С в течение 1 часа, сополимер не отделяется от формованного изделия, и даже если формованное изделие выдерживают в этаноле при 70°С в течение 1 часа, сополимер не отделяется от формованного изделия. В том случае, где стадию введения в контакт осуществляют без нагревания формованное изделие до заданной температуры, сополимер легко отделяется от формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена, при выдерживании в воде при 80°С и в этаноле при 70°С в течение 1 часа. Таким образом, предполагается, что свойство невозможности отделения, проявляемое модифицированным изделием согласно настоящему варианту осуществления (адгезионная прочность), возникает вследствие увеличения сокристаллического взаимодействия.

[0050]

[Способ изготовления окрашенного изделия]

Способ изготовления окрашенного изделия согласно настоящему варианту осуществления включает стадию окрашивания с прикреплением краски, содержащей краситель или пигмент, к модифицированной поверхности модифицированного изделия, получаемого описанным выше способом изготовления модифицированного изделия.

[0051]

Краска, содержащая краситель или пигмент, не ограничивается определенным образом, причем может быть соответствующим образом использована и традиционно известный краска. Получаемое таким способом окрашенное изделие имеет улучшенную проявляемость цвета по сравнению со случаем, в котором такую же стадию окрашивания осуществляют в отношении формованного изделия, которое не было модифицировано сополимером.

Примеры

[0052]

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно с представлением примеров и сравнительных примеров. Настоящее изобретение не является ограниченным следующими примерами каким-либо образом.

[0053]

[Пример 1]

[Модифицирующая поверхность композиция А]

В полимеризационный реактор с мешалкой загружали 5,0 г бегенилакрилата, 5,0 г бутилацетата и 0,38 г инициатора BlocBuilder(R) MA (производитель ARKEMA), и атмосферу внутри реактора замещали азотом. После этого полимеризацию осуществляли в течение 24 часов при нагревании на масляной бане (110°С). Затем 5,0 г 2-(трет-бутиламино)этилметакрилата и 5,0 г бутилацетата дополнительно загружали в полимеризационный реактор с мешалкой, и полимеризацию осуществляли в течение 24 часов при нагревании на масляной бане (110°С). После полимеризации реакционный раствор каплями добавляли в метанол, обеспечивали осаждение блок-сополимера бегенилакрилата и 2-(трет-бутиламино)этилметакрилата, и осадок отфильтровывали с получением сополимера. Смешивали 0,35 г полученного сополимера и 349,65 г ксилола с получением модифицирующей поверхность композиции А (0,1 мас. %). Среднемассовая молекулярная масса блока бегенилакрилата в сополимере составляла 10000.

[0054]

[Модифицирующая поверхность композиция В]

Смешивали 0,35 г сополимера, полученного в процессе получения модифицирующей поверхность композиции А, и 349,65 г декалина с получением модифицирующей поверхность композиции В (0,1 мас. %).

[0055]

[Модифицирующая поверхность композиция С]

Смешивали 0,35 г сополимера, полученного в процессе получения модифицирующей поверхность композиции А, и 349,65 г изопропилового спирта с получением модифицирующей поверхность композиции С (0,1 мас. %).

[0056]

[Исследование модификации поверхности 1]

Получали 10 пластинок толщиной 0,5 мм, изготовленных из полиэтилена высокой плотности (производитель Japan Polyethylene Corporation, NOVATEC HD HJ560, плотность: 0,964 г/см³, температура плавления: 135°С). После выдерживания пластинок в течение 10 минут в модифицирующих поверхность композициях А-С, нагретых до 100°С, пластинки немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные пластинки извлекали и высушивали в естественных условиях.

[0057]

Одинаковую модификационную обработку поверхности осуществляли с применением модифицирующих поверхность композиций А-С, причем каждую из них нагревали до 20°С, 40°С, 60°С и 80°С, и, таким образом, в каждом случае получали 10 пластинок, обработанных при нагревании до различных температур. 10 пластинок, не подвергнутых поверхностной обработке, получали как сравнительный пример 1.

[0058]

[Исследование адгезии 1]

Модифицированные поверхности двух пластинок, полученных с применением модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 100°С, в описанном выше исследовании модификации поверхности 1, соединяли друг с другом с применением связующего вещества Aron Alpha 201 (производитель Toagosei Co., Ltd.) и получали всего пять исследуемых образцов. После этого сопротивление отслаиванию под углом 180° измеряли согласно стандарту JIS K6854-3 и вычисляли среднее значение максимальной нагрузки для пяти исследуемых образцов. Аналогичным образом, используя соответствующие 10 пластинок, полученных с применением модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 20°С, 40°С, 60°С и 80°С, и 10 пластинок, не подвергнутых поверхностной обработке (сравнительный пример 1-1), также получали всего пять соответствующих исследуемых образцов, и среднее значение максимальной нагрузки вычисляли таким же образом, как описано выше.

[0059]

Кроме того, что касается соответствующих 10 пластинок, полученных с применением модифицирующих поверхность композиций А-С, каждую из которых нагревали до 20°С и 100°С, и 10 пластинок, не подвергнутых поверхностной обработке (сравнительный пример 1-1), пять соответствующих исследуемых образцов дополнительно получали таким же образом, как описано выше, и сопротивление сдвигу при растяжении измеряли согласно стандарту JIS К6850. Вычисляли среднее значение максимальной нагрузки для пяти исследуемых образцов.

[0060]

[0061]

Как представлено выше, было обнаружено, что максимальная нагрузка значительно различается в зависимости от температурных условий. В частности, в примерах 1-1 и 1-2 с применением модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 80°С и 100°С, было обнаружено, что максимальная нагрузка значительно увеличивалась, что невозможно было ожидать от результатов в справочных примерах 1-1 - 1-3. В том случае, где использовали модифицирующую поверхность композицию А, нагретую до 100°С, неожиданно поверхность, содержащая связующее вещество Aron Alpha, не отслаивалась, и было обнаружено явление разрыва самой пластинки из полиэтилена высокой плотности. Кроме того, высокая максимальная нагрузка была получена в примере 1-3 с применением модифицирующей поверхность композиции В, в которой растворитель заменяли декалином, и с другой стороны, никакого улучшения прочности не было обнаружено в сравнительном примере 1-2 с применением модифицирующей поверхность композиции С, в которой растворитель был заменен изопропиловым спиртом.

[0062]

[Пример 2]

[Исследование модификации поверхности 2]

Получали 10 пластинок толщиной 0,5 мм, изготовленных из полиэтилена высокой плотности (производитель Japan Polyethylene Corporation, NOVATEC HD HJ560, плотность: 0,964 г/см³, температура плавления: 135°С). После выдерживания пластинок в течение 10 секунд, 1 минуты, 5 минут, 10 минут и 30 минут в соответствующей модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 100°С, пластинки немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные пластинки извлекали и высушивали в естественных условиях.

[0063]

[Исследование адгезии 2]

Модифицированные поверхности двух пластинок, полученных в исследовании модификации поверхности 2, соединяли друг с другом с применением связующего вещества Aron Alpha (производитель Toagosei Co., Ltd.) и получали по пять исследуемых образцов для каждой продолжительности выдерживания. После этого сопротивление отслаиванию под углом 180° измеряли согласно стандарту JIS K6854-3 и вычисляли среднее значение максимальной нагрузки для пяти исследуемых образцов.

[0064]

[0065]

Как представлено выше, было обнаружено, что когда выполнены температурные условия, высокая максимальная нагрузка может быть получена даже для очень короткого времени, составляющего 10 секунд. Способность проявления эффекта в течение такого короткого времени представляет собой одно из преимуществ настоящего изобретения, и это преимущество имеет особенно большое значение, когда настоящее изобретение практически используют в разнообразных приложениях.

[0066]

При этом в справочном примере 1-4 полученная максимальная нагрузка оказывается меньше, чем в примере 2-1, даже если более продолжительное время, составляющее 10 минут, использовано в случае низкой температуры. На этом основании сделано предположение, что механизм адгезии модифицирующей поверхность композиции различается в зависимости от температуры, и сокристаллическое взаимодействие считается имеющим большее значение, чем кристаллическое надмолекулярное взаимодействие в примерах 2-1 - 2-5. Для проявления сокристаллического взаимодействия считается необходимой стадия, на которой молекулярные цепи расплетаются в такой степени, что они оказываются пригодными для переплетения. Таким образом, с механизмом проявления сокристаллического взаимодействия согласуется тот факт, что при увеличении продолжительности выдерживания в примерах 2-1 - 2-5 максимальная нагрузка увеличивается в большей степени.

[0067]

[Пример 3]

[Исследование модификации поверхности 3]

Получали 5 пластинок толщиной 0,5 мм, изготовленных из полиэтилена высокой плотности (производитель Japan Polyethylene Corporation, NOVATEC HD HJ560, плотность: 0,964 г/см³, температура плавления: 135°С). После выдерживания пластинок в течение 10 минут в модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 100°С, пластинки немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные пластинки извлекали и высушивали в естественных условиях. Получали 5 пластинок, не подвергнутых поверхностной обработке, как сравнительный пример 3-1.

[0068]

[Исследование адгезии 3]

Пластинки с модифицированной поверхностью, полученные в описанном выше исследовании модификации поверхности 3, и винилхлоридную пластинку (производитель Meiwa Gravure Co., Ltd., код изделия №25741636, толщина: 1 мм) соединяли друг с другом с применением связующего вещества Aron Alpha (производитель Toagosei Co., Ltd.), получая всего 5 исследуемых образцов. После этого сопротивление отслаиванию при сдвиге измеряли согласно стандарту JIS K6850 и вычисляли среднее значение максимальной нагрузки для пяти исследуемых образцов. Кроме того, аналогичное исследование адгезии осуществляли с применением связующего вещества на эпоксидной основе Bond Quick 5 (производитель Konishi Co., Ltd.) в качестве связующего вещества вместо Aron Alpha. Таким же способом, как 5 пластинок, не подвергнутых поверхностной обработке (сравнительный пример 3-1), также получали исследуемые образцы и вычисляли среднее значение максимальной нагрузки таким же образом, как описано выше.

[0069]

[0070]

В описанном выше исследовании адгезии, в том случае, где пластинка из полиэтилена высокой плотности, модифицированная с применением модифицирующей поверхность композиции А, и винилхлоридная пластинка были соединены друг с другом с помощью Aron Alpha, винилхлоридная пластинка растягивалась на 100 мм или более и, в конечном счете, отслаивалась от пластинки из полиэтилена высокой плотности. В том случае, где использовали связующее вещество на эпоксидной основе, отвержденная эпоксидная смола отслаивалась от пластинки из полиэтилена высокой плотности, и в результате этого исследование было прекращено.

[0071]

[Пример 4]

[Модифицирующая поверхность композиция А']

Модифицирующая поверхность композиция А (0,5 мас. %) была получена таким же способом получения, как модифицирующая поверхность композиция А, за исключением того, что концентрацию сополимера устанавливали на уровне 0,5 мас. %.

[0072]

[Модифицирующая поверхность композиция А'']

Модифицирующая поверхность композиция А'' (0,01 мас. %) была получена таким же способом получения, как модифицирующая поверхность композиция А, за исключением того, что концентрацию сополимера устанавливали на уровне 0,01 мас. %.

[0073]

[Модифицирующая поверхность композиция D]

В полимеризационный реактор с мешалкой загружали 5,0 г бегенилакрилата, 5,0 г бутилацетата и 0,38 г инициатора BlocBuilder(R) MA (производитель ARKEMA), и атмосферу внутри реактора замещали азотом. После этого полимеризацию осуществляли в течение 24 часов при нагревании на масляной бане (110°С). После полимеризации реакционный раствор каплями добавляли в метанол, гомополимер бегенилакрилата выдерживали для осаждения, и осадок отфильтровывали с получением гомополимера. Смешивали 0,35 г полученного гомополимера и 349,65 г ксилола с получением модифицирующей поверхность композиции D (0,1 мас. %). Среднемассовая молекулярная масса гомополимера составляла 10000.

[0074]

[Модифицирующая поверхность композиция Е]

В полимеризационный реактор с мешалкой загружали 5,0 г бегенилакрилата, 5,0 г бутилацетата и 0,38 г инициатора BlocBuilder(R) MA (производитель ARKEMA), и атмосферу внутри реактора замещали азотом. После этого полимеризацию осуществляли в течение 24 часов при нагревании на масляной бане (110°С). Затем 5,0 г н-бутилакрилата и 5,0 г бутилацетата дополнительно загружали в полимеризационный реактор с мешалкой, и полимеризацию осуществляли в течение 24 часов при нагревании на масляной бане (110°С). После полимеризации реакционный раствор каплями добавляли в метанол, блок-сополимер бегенилакрилата и н-бутилакрилат выдерживали для осаждения, и осадок отфильтровывали с получением сополимера. Смешивали 0,35 г полученного сополимера и 349,65 г ксилола с получением модифицирующей поверхность композиции Е (0,1 мас. %). Среднемассовая молекулярная масса блока бегенилакрилата в сополимере составляла 10000.

[0075]

[Исследование модификации поверхности 4]

Получали 10 пластинок толщиной 0,5 мм, изготовленных из полиэтилена высокой плотности (производитель Japan Polyethylene Corporation, NOVATEC HD HJ560, плотность: 0,964 г/см3, температура плавления: 135°С). После выдерживания пластинок в течение 10 минут модифицирующих поверхность композициях A, A', A'', D и Е, каждая из которых была нагрета до 80°С, пластинки немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные пластинки извлекали и высушивали в естественных условиях.

[0076]

[Исследование адгезии 4]

Пластинку с модифицированной поверхностью, полученную в описанном выше исследовании модификации поверхности 4, и винилхлоридную пластинку (производитель Meiwa Gravure Co., Ltd., код изделия №25741636, толщина: 1 мм) соединяли друг с другом с применением связующего вещества Aron Alpha (производитель Toagosei Co., Ltd.), получая всего 5 исследуемых образцов. После этого сопротивление отслаиванию под углом 180° измеряли согласно стандарту JIS К6854-3 и вычисляли среднее значение максимальной нагрузки для пяти исследуемых образцов.

[0077]

[0078]

В описанном выше исследовании адгезии, в том случае, где использовали гомополимер бегенилакрилата и блок-сополимер бегенилакрилата и н-бутилакрилата, было обнаружено, что прочность проявляет тенденцию к значительному снижению. Предполагаемая причина заключается в том, что покрытие поверхности полиэтилена полимером, в котором отсутствует желательная функциональная группа, способствует значительному снижению прочность. Кроме того, согласно справочному примеру 4-2 с применением полиэтилена низкой плотности, достаточное сопротивление отслаиванию может быть получено даже при низкой температуре в случае применения полиэтилена низкой плотности, и было обнаружено, что здесь отсутствуют препятствия для адгезии, наблюдаемые в случае полиэтилена высокой плотности.

[0079]

[Пример 5]

[Исследование модификации поверхности 5]

Получали тканые полотна, изготовленные из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена (наименование изделия: IZANAS DD1191 (тонкое изделие), DD1312 (толстое изделие), производитель Toyobo Co., Ltd.). После выдерживания соответствующих тканых полотен в течение 10 минут в модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 130°С, тканые полотна немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные тканые полотна извлекали и высушивали в естественных условиях.

[0080]

[Исследование окрашивания 5]

После того, как тканые полотна, полученные в исследовании модификации поверхности 5, окрашивали с применением краски Poster темно-синего цвета (производитель Asahipen Corporation) и высушивали в течение 24 часов, краску смывали водой или мыльной водой. Результаты представлены на фиг. 1.

[0081]

Как можно видеть на фиг. 1, было обнаружено, что тканые полотна, подвергнутые модификации поверхности с применением модифицирующей поверхность композиции согласно настоящему изобретению, проявляют склонность к окрашиванию в результате модификации поверхности.

[0082]

[Пример 6]

[Исследование модификации поверхности 6]

Получали тканые полотна, изготовленные из волокон сверхвысокомолекулярного полиэтилена (наименование изделия: IZANAS DD1191 (тонкое изделие), DD1312 (толстое изделие), производитель Toyobo Co., Ltd.). После выдерживания каждого тканого полотна в течение 10 минут в модифицирующей поверхность композиции А, нагретой до 100°С, тканые полотна немедленно извлекали и охлаждали со скоростью 25°С/сек до 25°С. После охлаждения полностью модифицированные тканые полотна извлекали и высушивали в естественных условиях.

[0083]

Чтобы сравнить случай осуществления поверхностной обработки с применением модифицирующей поверхность композиции А и случай осуществления поверхностной обработки с применением коронного разряда и плазменной обработки при атмосферном давлении, которые известны как типичные способы поверхностной обработки, в отношении следующих тканых полотен, изготовленных из волокна IZANAS DD1191 (тонкое изделие, производитель Toyobo Co., Ltd.), и тканых полотен, изготовленных из волокна IZANAS DD1312 (толстое изделие, производитель Toyobo Co., Ltd.), получали тканые полотна, подвергнутые обработке коронным разрядом, плазменной обработке при атмосферном давлении 1 и плазменной обработке при атмосферном давлении 2 в следующих условиях вместо обработки с применением модифицирующей поверхность композиции А.

(Обработка коронным разрядом)

Устройство: оборудование типа столика (производитель KASUGA DENKI, Inc.)

Условия: 120 Вт мин/м² (180 Вт, 3,5 м/мин), на воздухе

(Плазменная обработка при атмосферном давлении 1)

Устройство: устройство для плазменной модификации поверхности MyPL Auto-100DLC (производитель WELL CORPORATION)

Условия: He 50 л/мин, О₂ 50 см³/мин, 10 мм/сек, 150 Вт

Высота электрода: 2,3 мм

Число возвратно-поступательных движений: 1

(Плазменная обработка при атмосферном давлении 2)

Устройство: устройство для плазменной модификации поверхности MyPL Auto-100DLC (производитель WELL CORPORATION)

Условия: He 50 л/мин, О₂ 50 см³/мин, 10 мм/сек, 150 Вт

Высота электрода: 4,0 мм

Число возвратно-поступательных движений: 3

[0084]

[Исследование окрашивания 6-1]

Растворяли 5 г Kayastain Q (производитель Shikisensha Co., Ltd.), который представляет собой индикатор для дифференциации волокон, способный окрашиваться в различные цвета в зависимости от типа волокон, в 500 г воды при 70°С с получением окрашивающего раствора. Соответствующие тканые полотна, полученные в исследовании модификации поверхности 6, в достаточной степени смачивали водой при 70°С, затем погружали в полученный окрашивающий раствор и кипятили в течение 5 минут, чтобы осуществить окрашивание. После этого тканые полотна дополнительно полоскали в воде в достаточной степени и высушивали при комнатной температуре. Результаты представлены на фиг. 2.

[0085]

В качестве контрольных образцов для исследования тканые полотна ААТСС Union Cloth Fabric Style. 10A, SDC Union Cloth Ribbon DW и ATCC Union Cloth Fabric Style. 1, (в каждом случае производитель Shikisensha Co., Ltd.) получали и окрашивали таким же способом, как описано выше. Результаты представлены на фиг. 3. Следует отметить, что полотно ААТСС Union Cloth Fabric Style. 10A составляют (слева на фиг. 3) диацетат/хлопок/нейлон 66/сложный полиэфир/акрил/шерсть для каждой области, обозначенной цветом, полотно SDC Union Cloth Ribbon DW составляют (слева на фиг. 3) диацетат/хлопок/нейлон 66/сложный полиэфир/акрил/шерсть для каждой области, обозначенной цветом, и полотно ААТСС Union Cloth Fabric Style. 1 составляют (слева на фиг. 3) диацетат/хлопок/нейлон 66/шелк/вискоза/шерсть для каждой области, обозначенной цветом. При окрашивании с применением Kayastain Q, который представляет собой индикатор для дифференциации волокон, указанные исследуемые тканые полотна имели различные цвета вследствие различных типов волокон.

[0086]

Как представлено на фиг. 2 и 3, результаты окрашивания с применением модифицирующей поверхность композиции были близки к результатам окрашивания нейлона и шерсти. Это демонстрирует, что модифицирующая поверхность композиция модифицировала волокно из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, и предполагается, что модифицирующая поверхность композиция показала проявление цвета, аналогичное случаям нейлона и шерсти, посредством реакции аминогруппы во втором мономере сополимера, связанного с волокном из сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Кроме того, очевидно, что тканые полотна легко окрашиваются в случае применения модифицирующей поверхность композиции по сравнению с применением обработки коронным разрядом и плазменной обработки при атмосферном давлении. Кроме того, было также обнаружено, что модифицирующая поверхность композиция не удаляется с поверхности волокон даже в том случае, когда в процессе окрашивания осуществляли кипячение.

[0087]

[Исследование окрашивания 6-2]

Чтобы оценить свойства окрашивания после поверхностной обработки, 2 г красного красителя COLD DYE НОТ (производитель KATSURAYA FINE GOODS. CO., LTD.) растворяли в 50 г воды при 90°С и разбавляли таким образом, что объем конечного раствора составлял 1 л, а затем добавляли 13 мл зернового уксуса (производитель Mizkan Holdings Co. Ltd.) в качестве добавки для получения окрашивающего раствора. Соответствующие тканые полотна, полученные в исследовании модификации поверхности 6, выдерживали в течение 20 минут в полученном окрашивающем растворе при 90°С и окрашивали в процессе медленного перемешивания. Для мыльной обработки тканые полотна выдерживали в моющем растворе, полученном посредством растворения 2 г нейтрального кухонного моющего дезинфицирующего средства с запахом зеленого чая Kyukutto Clear (производитель Kao Corporation) в приблизительно 1 л воды при температуре около 50°С и осуществляли стирку. После этого тканые полотна дополнительно полоскали в воде в достаточной степени и высушивали при комнатной температуре. Результаты представлены на фиг. 4.

[0088]

В качестве контрольных образцов для исследования тканые полотна ААТСС Union Cloth Fabric Style. 10A, SDC Union Cloth Ribbon DW и ATCC Union Cloth Fabric Style. 1, (в каждом случае производитель Shikisensha Co., Ltd.) получали и окрашивали таким же способом, как описано выше. Результаты представлены на фиг. 5. Следует отметить, что полотно ААТСС Union Cloth Fabric Style. 10A составляют (слева на фиг. 5) диацетат/хлопок/нейлон 66/сложный полиэфир/акрил/шерсть для каждой области, обозначенной цветом, полотно SDC Union Cloth Ribbon DW составляют (слева на фиг. 5) диацетат/хлопок/нейлон 66/сложный полиэфир/акрил/шерсть для каждой области, обозначенной цветом, и полотно ААТСС Union Cloth Fabric Style. 1 составляют (слева на фиг. 5) диацетат/хлопок/нейлон 66/шелк/вискоза/шерсть для каждой области, обозначенной цветом. При окрашивании с применением красного красителя COLD DYE НОТ указанные исследуемые тканые полотна имели различные степени окрашивания вследствие различных типов волокон.

[0089]

Как представлено на фиг. 4 и 5, результаты окрашивания с применением модифицирующей поверхность композиции показывают следующий порядок по возрастанию плотности окрашивания: нейлон 66, шерсть, шелк, диацетат, вискоза, сложный полиэфир и акрил. Кроме того, является очевидным, что тканые полотна легко окрашиваются в случае применения модифицирующей поверхность композиции по сравнению с применением обработки коронным разрядом и плазменной обработки при атмосферном давлении. Кроме того, было также обнаружено, что модифицирующая поверхность композиция не удаляется с поверхности волокон даже в том случае, когда в процессе окрашивания осуществляли нагревание при 90°С.

[0090]

[Пример 7]

[Исследование отслаивания 7-1]

Соответствующие исследуемые образцы, используемые в сравнительном примере 1-1, справочных примерах 1-1 - 1-3 и примерах 1-1 - 1-3, выдерживали в воде при 80°С в течение 1 часа. После выдерживания при попытке отслаивания вручную полиэтиленовых пластинок друг от друга исследуемые образцы в сравнительном примере 1-1 и справочных примерах 1-1 - 1-3 легко отслаивались от клейкой поверхности. С другой стороны, исследуемые образцы в примерах 1-1 - 1-3 не проявляли отслаивания и сохраняли прочность.

[0091]

[Исследование отслаивания 7-2]

Соответствующие исследуемые образцы, используемые в сравнительном примере 1-1, справочных примерах 1-1 - 1-3 и примерах 1-1 - 1-3, выдерживали в этаноле при 70°С в течение 1 часа. После выдерживания при попытке отслаивания вручную полиэтиленовых пластинок друг от друга исследуемые образцы в сравнительном примере 1-1 и справочных примерах 1-1 - 1-3 легко отслаивались от клейкой поверхности. С другой стороны, исследуемые образцы в примерах 1-1 - 1-3 не проявляли отслаивания и сохраняли прочность.

Промышленная применимость

[0092]

Настоящее изобретение имеет промышленную применимость в качестве модифицирующей поверхность композиции, используемой для модификации поверхности формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

1. Способ изготовления модифицированного изделия, включающий:

стадию введения в контакт посредством нагревания модифицирующей поверхность композиции до температуры T₁, причем модифицирующая поверхность композиция содержит сополимер, содержащий звено первого мономера, имеющего алифатическую группу, содержащую 10 или более атомов углерода, и звено второго мономера, имеющего любую группу из аминогруппы и простоэфирной группы, и растворитель, и введения модифицирующей поверхность композиции в контакт с поверхностью формованного изделия, изготовленного из полиэтилена высокой плотности или сверхвысокомолекулярного полиэтилена; и

стадию охлаждения посредством снижения температуры модифицирующей поверхность композиции от T₁ до T₂, причем

T₁ представляет собой температуру от (Tm-60) на 60°C ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, составляющего формованное изделие, или более высокую температуру до Tm, и

T₂ представляет собой температуру от (Tm-140) на 140°C ниже, чем температура плавления Tm полиэтилена, или более высокую температуру до (Tm-80) на 80°C ниже, причем растворитель имеет температуру кипения, составляющую от 100°C или более до 210°C или менее, и представляет собой по меньшей мере один растворитель, выбранный из группы, которую составляют алкановый растворитель, циклоалкановый растворитель, дициклоалкановый растворитель, ароматический растворитель и растворитель на основе нитросоединений,

причем первый мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют бегенилакрилат, бегенилметакрилат, стеарилакрилат, стеарилметакрилат, гексадецилакрилат, гексадецилметакрилат, лаурилакрилат и лаурилметакрилат,

второй мономер, составляющий сополимер, содержит одно или несколько соединений, выбранных из группы, которую составляют 2-(диметиламино)этилакрилат, 2-(диметиламино)этилметакрилат, 2-(диэтиламино)этилакрилат, 2-(диэтиламино)этилметакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилакрилат, 2-(трет-бутиламино)этилметакрилат, N,N-диметилакриламид, N,N-диэтилакриламид и N,N-диметиламинопропилакриламид,

сополимер представляет собой блок-сополимер, и среднемассовая молекулярная масса блока первого мономера составляет от 2000 или более до 100000 или менее.

2. Способ изготовления окрашенного изделия, включающий стадию окрашивания с прикреплением краски, содержащей краситель или пигмент, к модифицированной поверхности модифицированного изделия, получаемого способом изготовления модифицированного изделия по п. 1.