(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、過ホウ酸塩及び過炭酸塩からなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1又は2に記載の表面改質樹脂容器の製造方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
樹脂製の容器は衝撃には強いものの、水で洗浄すると、水滴が表面に残りやすいという問題があった。水滴が樹脂製の容器に残ったまま乾燥を行うと、水滴の跡が残り、樹脂製の容器の美観を損ねるという問題があった。
【0006】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、水又は水溶液で洗浄した際に、表面に水滴が残りにくい表面改質樹脂容器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法は、改質工程を行うことにより樹脂容器の表面を改質する表面改質樹脂容器の製造方法であって、上記改質工程は、上記樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する紫外線照射工程、上記樹脂容器にオゾンを接触させるオゾン接触工程、上記樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射するプラズマ照射工程、上記樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電するコロナ放電工程、及び、上記樹脂容器をフレーム処理装置によりフレーム処理するフレーム処理工程からなる群から選択される少なくとも1種の工程を含むことを特徴とする。
【0008】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、紫外線及び/又はオゾン溶液により樹脂容器の表面を改質している。これにより樹脂容器の表面に水滴が残りにくくなる。
なお、本発明の表面改質樹脂容器の製造方法の改質工程では、樹脂容器の表面が所定の処理により酸化していると考えられる。
また、樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上していると考えられる。
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法により製造された表面改質樹脂容器は、自動食器用洗浄機で3000回の洗浄サイクルを繰り返しても、樹脂容器の表面の親水性が保持されている。さらに、6〜12か月経過したとしても、樹脂容器の表面の親水性が保持されている。
従って、本発明の表面改質樹脂容器の製造方法は、実用に耐え得る樹脂容器を製造することができる。
【0009】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法は、上記改質工程の後、上記樹脂容器にアルカリ溶液を接触させるアルカリ処理工程を含むことが望ましい。
改質工程を行った後、樹脂容器の表面には樹脂の分解物が残留していると考えられる。
このような残留物は、不快な原因となる。
改質工程後、アルカリ処理工程を行うことで、このような分解物を除去することができ、樹脂容器の表面がより酸化されると考えられる。
従って、当該表面改質樹脂容器を水又は水溶液で洗浄した際、水滴がさらに残りにくくなる。
【0010】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記アルカリ溶液のpHは、11〜14であることが望ましい。
アルカリ処理工程で使用するアルカリ溶液のpHがこの範囲であると、改質工程後の樹脂容器の表面が好適に酸化されることになる。
【0011】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、過ホウ酸塩及び過炭酸塩からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
これらのアルカリ溶液は、調製が容易であり、改質工程後の樹脂容器の表面を好適に酸化することができる。
【0012】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法は、上記改質工程の後、上記樹脂容器に酸溶液を接触させる酸処理工程を含むことが望ましい。
本工程を行うことで、改質工程後の樹脂容器の表面の酸化の程度をさらに上げることができる。
【0013】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記酸溶液のpHは、0.1〜4であることが望ましい。
また、本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記酸溶液は、塩酸、硫酸、スルファミン酸及びリン酸からなる群から選択される少なくとも1種の酸剤を含むことが望ましい。
上記pH及び上記酸剤は、改質工程後の樹脂容器の表面の酸化の程度を上げる上で適している。
【0014】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記紫外線の波長は、100〜450nmであることが望ましい。また、上記紫外線の照射量は、0.0001〜1000J/cm
2であることが望ましい。
このような条件の紫外線を照射することにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0015】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記オゾン接触工程では、上記樹脂容器をオゾン溶液に接触させ、上記オゾン溶液中のオゾン濃度は、0.1〜10ppmであることが望ましい。
このような条件でオゾンを接触させることにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0016】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記オゾン溶液は、オゾンファインバブルを含むことが望ましい。
オゾン溶液がオゾンファインバブルを含むと、オゾンと樹脂容器の表面とが接触しやすくなり、樹脂容器の表面をより好適に改質することができる。
【0017】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記オゾン接触工程では、前記樹脂をオゾンガスに接触させ、上記オゾンガス中のオゾン濃度は、0.1〜10ppmであることが望ましい。
このような条件でオゾンを接触させることにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0018】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、上記樹脂容器は、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、PET樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、PCT樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、PBT樹脂、ポリスチレン樹脂、PETG樹脂、PCTG樹脂、PCTA樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、PEN樹脂、PCN樹脂、PTT樹脂、PTN樹脂、PBN樹脂及び下記一般式(1)で示される構造を構成単位とする樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
これらの化合物からなる樹脂容器は、耐衝撃性が高く、大量生産可能である。
また、改質工程を経ることで、これらの化合物からなる樹脂容器は、水又は水溶液で洗浄した際、水滴が残りにくくなる。
【0019】
【化1】
(xは1以上の整数であり、yは1以上の整数である。)
【0020】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましい。
ぬれ張力が上記範囲であると、水又は水溶液で洗浄した際、水滴が残りにくくなる。
【0021】
本発明の樹脂容器は、上記本発明の表面改質樹脂容器の製造方法により製造されたことを特徴とする。
このような本発明の樹脂容器は、水又は水溶液で洗浄した際、水滴が残りにくくなる。
【0022】
本発明の樹脂容器は、Dyne−penにより測定した樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなることを特徴とする。
ぬれ張力が上記範囲であると、水又は水溶液で洗浄した際、水滴が残りにくくなる。
【0023】
本発明の樹脂容器は、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、PET樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、PCT樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、PBT樹脂、ポリスチレン樹脂、PETG樹脂、PCTG樹脂、PCTA樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、PEN樹脂、PCN樹脂、PTT樹脂、PTN樹脂、PBN樹脂及び下記一般式(1)で示される構造を構成単位とする樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
これらの化合物からなる樹脂容器は、耐衝撃性が高く、大量生産可能である。
【化2】
(xは1以上の整数であり、yは1以上の整数である。)
【0024】
本発明の樹脂容器の表面改質方法は、改質工程を行うことにより樹脂容器の表面を改質する樹脂容器の表面改質方法であって、上記改質工程は、上記樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する紫外線照射工程、上記樹脂容器にオゾンを接触させるオゾン接触工程、上記樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射するプラズマ照射工程、上記樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電するコロナ放電工程、及び、上記樹脂容器をフレーム処理装置によりフレーム処理するフレーム処理工程からなる群から選択される少なくとも1種の工程を含むことを特徴とする。
本発明の樹脂容器の表面改質方法により、樹脂容器の表面を改質することにより、樹脂容器を水又は水溶液で洗浄した際、水滴を残りにくくすることができる。
【発明の効果】
【0025】
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、所定の改質工程を行うことにより樹脂容器の表面を改質している。これにより樹脂容器の表面に水滴が残りにくくなる。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の表面改質樹脂容器の製造方法について具体的な実施形態を示しながら説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【0027】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法は、樹脂容器を準備する(1)樹脂容器準備工程と、樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する(2)紫外線照射工程とを含む。
以下、各工程について詳述する。
【0028】
(1)樹脂容器準備工程
まず、樹脂容器を準備する。
樹脂容器としては、特に限定されず、茶碗、コップ、ワイングラス、ビールグラス、ピッチャー、皿、トレー、箸、カトラリー、弁当箱等の食器や、ボール、コンテナ、型、おろし器等の調理器具等の繰り返し水洗いされる容器であればよい。
【0029】
樹脂容器は、ABS樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、PET樹脂、ポリアミド樹脂、塩化ビニル樹脂、メタクリル樹脂、PCT樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、PBT樹脂、ポリスチレン樹脂、PETG樹脂、PCTG樹脂、PCTA樹脂、ポリエステル樹脂、コポリエステル樹脂、PEN樹脂、PCN樹脂、PTT樹脂、PTN樹脂、PBN樹脂及び下記一般式(1)で示される構造を構成単位とする樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
これらの化合物からなる樹脂容器は、耐衝撃性が高く、大量生産可能である。
また、改質工程を経ることで、これらの化合物からなる樹脂容器は、水又は水溶液で洗浄した際、水滴が残りにくくなる。
【0030】
【化3】
(xは1以上の整数であり、yは1以上の整数である。)
【0031】
特に、樹脂容器は上記一般式(1)で示される構造を構成単位とする樹脂からなることがより望ましい。
このような樹脂容器としては、コポリエステル製樹脂容器(トライタン、石川樹脂工業株式会社)が挙げられる。
【0032】
樹脂容器は、透光性を有していてもよく、透明であってもよい。また光が通らなくても良い。
透光性を有する樹脂容器や透明な樹脂容器では、水滴の跡が目立ちやすい。
しかし、本発明の表面改質樹脂容器の製造方法により得られる樹脂容器は、表面に水滴が残りにくいので、樹脂容器が透光性を有している場合や透明である場合であっても、水滴の跡が目立ちにくい。そのため、樹脂容器の美観が損なわれにくい。
【0033】
樹脂容器はさらに、顔料、染料、充填剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、帯電防止剤を含んでいてもよい。
【0034】
(2)紫外線照射工程
次に、樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する。
樹脂容器の表面は、紫外線を照射されることにより酸化すると考えられる。
樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上すると考えられる。
紫外線照射機としては、従来の機器を用いることができる。
【0035】
紫外線を照射することにより樹脂容器の表面の親水性が向上する理由としては、樹脂中の炭素−炭素間の二重結合や一重結合、炭素−酸素間の二重結合が切断され、さらに酸化が進むことにより、カルボン酸が生じているためと予測される。
【0036】
紫外線を照射する条件としては以下の通りである。
紫外線照射機の光源から樹脂容器までの距離は、0.01〜100cmであることが望ましく、0.1〜80cmであることがより望ましい。
紫外線の波長は、100〜450nmであることが望ましく、150〜300nmであることがより望ましく、170〜270nmであることがさらに望ましい。
紫外線の照射量は、0.0001〜1000J/cm
2であることが望ましく、0.001〜500J/cm
2であることがより望ましい。
このような条件の紫外線を照射することにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0037】
以上の工程を経て表面改質樹脂容器を製造することができる。
【0038】
本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましく、38〜80mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがより望ましく、40〜75mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがさらに望ましい。
樹脂容器の表面のぬれ張力は、紫外線の照射量、照射時間、温度を制御することにより調整することができる。
【0039】
また、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる樹脂容器は、本発明の樹脂容器でもある。
【0040】
本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、(2)紫外線照射工程を行った後、以下の(3−1)アルカリ処理工程又は(3−2)酸処理工程を行ってもよい。
また、これらの中では、(3−1)アルカリ処理工程を行うことが望ましい。
これら工程を行うことで、樹脂容器の表面のぬれ張力が高くなり、さらに樹脂容器の表面に水滴が残りにくくなる。
(3−1)アルカリ処理工程及び(3−2)酸処理工程について以下に説明する。
【0041】
(3−1)アルカリ処理工程
アルカリ処理工程では、樹脂容器にアルカリ溶液を接触させる。
紫外線照射工程を行った後、樹脂容器の表面には樹脂の分解物が残留していると考えられる。
紫外線照射工程後、アルカリ処理工程を行うことで、樹脂容器の表面がより酸化されると考えられる。
従って、当該表面改質樹脂容器を水又は水溶液で洗浄した際、水滴がさらに残りにくくなる。
【0042】
アルカリ溶液のpHは、11〜14であることが望ましく、12〜14であることがより望ましい。
アルカリ処理工程で使用するアルカリ溶液のpHがこの範囲であると、改質工程後の樹脂容器の表面が好適に酸化されることになる。
【0043】
アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、過ホウ酸塩及び過炭酸塩からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが望ましい。
これらのアルカリ溶液は、調整が容易であり、改質工程後の樹脂容器の表面を好適に酸化することができる。
【0044】
アルカリ溶液中の上記化合物の濃度は、1〜80質量%であることが望ましく、5〜50質量%であることがより望ましい。
【0045】
樹脂容器にアルカリ溶液を接触させる方法としては、特に限定されないが、樹脂容器をアルカリ溶液に浸漬させる方法が望ましい。
この場合、浸漬時間は、1分〜72時間であることが望ましく、10分〜24時間であることがより望ましい。
【0046】
(3−2)酸処理工程
酸処理工程では、樹脂容器に酸溶液を接触させる。
本工程を行うことで、改質工程後の樹脂容器の表面の酸化の程度をさらに上げることができる
【0047】
酸溶液のpHは、0.1〜4であることが望ましく、0.1〜3.5であることがより望ましく、0.1〜3であることがさらに望ましい。
また、酸溶液は、塩酸、硫酸、スルファミン酸及びリン酸からなる群から選択される少なくとも1種の酸剤を含むことが望ましい。
上記pH及び上記酸剤は、改質工程後の樹脂容器の表面の酸化の程度を上げる上で適している。
【0048】
酸溶液中の酸剤の濃度は、1〜80質量%であることが望ましく、5〜50質量%であることがより望ましい。
【0049】
樹脂容器に酸溶液を接触させる方法としては、特に限定されないが、樹脂容器を酸溶液に浸漬させる方法が望ましい。
この場合、浸漬時間は、1分〜72時間であることが望ましく、10分〜24時間であることがより望ましい。
【0050】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法は、樹脂容器を準備する(1)樹脂容器準備工程と、樹脂容器にオゾンを接触させる(2)オゾン接触工程とを含む。
【0051】
本発明の第2実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法において、(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様は、上記本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様と同じである。
【0052】
本発明の第2実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(2)オゾン接触工程の望ましい態様について以下に説明する。
【0053】
(2)オゾン接触工程
上記(1)樹脂容器準備工程後の樹脂容器にオゾンを接触させる。
接触させるオゾンとしては、オゾン溶液であってもよく、オゾンガスであってもよい。
樹脂容器の表面は、オゾンが接触することにより酸化すると考えられる。
樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上すると考えられる。
【0054】
オゾン溶液を用いる場合には、オゾン溶液中のオゾン濃度は、0.1〜10ppmであることが望ましく、0.1〜4ppmであることがより望ましく、1〜3ppmであることがさらに望ましい。
このような条件でオゾンを接触させることにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0055】
また、オゾン溶液は、オゾンファインバブルを含むことが望ましい。
オゾン溶液がオゾンファインバブルを含むと、オゾンと樹脂容器の表面とが接触しやすくなり、樹脂容器の表面をより好適に改質することができる。
【0056】
オゾン溶液がオゾンファインバブルを含む場合、オゾンファインバブルの直径は100μm以下であることが望ましい。
また、オゾンファインバブルの濃度は、10
6〜10
10個/mLであることが望ましい。
【0057】
樹脂容器にオゾン溶液を接触させる方法としては、特に限定されないが、樹脂容器をオゾン溶液に浸漬させる方法が望ましい。
この場合、浸漬時間は、1分〜72時間であることが望ましく、5分〜24時間であることがより望ましい。
【0058】
オゾンガスを用いる場合は、オゾンガス中のオゾン濃度は、0.1〜10ppmであることが望ましく、0.1〜4ppmであることがより望ましく、1〜3ppmであることがさらに望ましい。
このような条件でオゾンを接触させることにより、樹脂容器の表面を好適に改質することができる。
【0059】
本発明の第2実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましく、38〜80mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがより望ましく、40〜75mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがさらに望ましい。
樹脂容器の表面のぬれ張力は、オゾン溶液の濃度、オゾン溶液への接触時間、温度を制御することにより調整することができる。
【0060】
また、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる樹脂容器は、本発明の樹脂容器でもある。
【0061】
本発明の第2実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、(2)オゾン接触工程を行った後、アルカリ処理工程又は酸処理工程を行ってもよい。
アルカリ処理工程及び酸処理工程の望ましい態様は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−1)アルカリ処理工程、及び、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−2)酸処理工程の望ましい態様と同じである。
【0062】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法は、樹脂容器を準備する(1)樹脂容器準備工程と、樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射する(2)プラズマ照射工程とを含む。
【0063】
本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法において、(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様は、上記本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様と同じである。
【0064】
本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(2)プラズマ照射工程の望ましい態様について以下に説明する。
【0065】
(2)プラズマ照射工程
プラズマ照射工程では、樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射する。
樹脂容器の表面は、プラズマを照射されることにより酸化すると考えられる。
樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上すると考えられる。
プラズマ表面処理装置としては、従来の機器を用いることができる。
【0066】
プラズマを照射する条件としては以下の通りである。
原料ガスとして水素、アルゴン、窒素/酸素混合、酸素、アルゴン/酸素混合などを用いることができる。これらの中では、酸素を含むガスによるプラズマ表面処理が最も効果が高い。
プラズマ発生時の圧力は、望ましくは0.1Pa以上であり、より望ましくは0.2Pa以上であり、さらに望ましくは0.4Pa以上である。
プラズマ照射時間は、望ましくは1秒以上であり、より望ましくは30秒以上であり、さらに望ましくは1分以上である。
【0067】
本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましく、38〜80mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがより望ましく、40〜75mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがさらに望ましい。
樹脂容器の表面のぬれ張力は、プラズマの照射量、照射時間、温度を制御することにより調整することができる。
【0068】
また、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる樹脂容器は、本発明の樹脂容器でもある。
【0069】
本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、(2)プラズマ照射工程を行った後、アルカリ処理工程又は酸処理工程を行ってもよい。
アルカリ処理工程及び酸処理工程の望ましい態様は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−1)アルカリ処理工程、及び、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−2)酸処理工程の望ましい態様と同じである。
【0070】
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法は、樹脂容器を準備する(1)樹脂容器準備工程と、樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電する(2)コロナ放電工程とを含む。
【0071】
本発明の第4実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法において、(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様は、上記本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様と同じである。
【0072】
本発明の第4実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(2)コロナ放電工程の望ましい態様について以下に説明する。
【0073】
(2)コロナ放電工程
コロナ放電工程では、樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電する。
樹脂容器の表面は、コロナ放電により酸化すると考えられる。
樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上すると考えられる。
コロナ表面処理装置としては従来の機器を用いることができる。
【0074】
コロナ放電の条件としては以下の通りである。
放電エネルギーは、望ましくは0.0001〜100J/cm
2であり、より望ましくは、0.001〜50J/cm
2であり、さらに望ましくは0.01〜10J/cm
2である。
コロナ処理時間は、望ましくは1秒以上であり、より望ましくは10秒以上であり、さらに望ましくは30秒以上である。
【0075】
本発明の第4実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましく、38〜80mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがより望ましく、40〜75mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがさらに望ましい。
樹脂容器の表面のぬれ張力は、コロナ放電の強度、コロナ放電の時間、温度を制御することにより調整することができる。
【0076】
また、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる樹脂容器は、本発明の樹脂容器でもある。
【0077】
本発明の第4実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、(2)コロナ放電工程を行った後、アルカリ処理工程又は酸処理工程を行ってもよい。
アルカリ処理工程及び酸処理工程の望ましい態様は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−1)アルカリ処理工程、及び、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−2)酸処理工程の望ましい態様と同じである。
【0078】
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法は、樹脂容器を準備する(1)樹脂容器準備工程と、樹脂容器にフレーム処理装置によりフレーム処理する(2)フレーム処理工程とを含む。
【0079】
本発明の第5実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法において、(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様は、上記本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(1)樹脂容器準備工程の望ましい態様と同じである。
【0080】
本発明の第5実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(2)フレーム処理工程の望ましい態様について以下に説明する。
(2)フレーム処理工程
フレーム処理工程では、樹脂容器をフレーム処理装置によりフレーム処理する。
樹脂容器の表面は、フレーム処理により酸化すると考えられる。
樹脂容器の表面が酸化されることで、樹脂容器の表面の親水性が向上すると考えられる。
フレーム処理装置としては従来の機器を用いることができる。
【0081】
フレーム処理の条件としては以下の通りである。
処理速度は、望ましくは1〜100m/分、より望ましくは10〜80m/分、さらに望ましくは20〜60m/分である。
バーナーからの距離は、望ましくは50cm以下、より望ましくは30cm以下、さらに望ましくは10cm以下である。
【0082】
本発明の第5実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することが望ましく、38〜80mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがより望ましく、40〜75mN/mとなる様に表面改質樹脂容器を製造することがさらに望ましい。
樹脂容器の表面のぬれ張力は、コロナ放電の強度、コロナ放電の時間、温度を制御することにより調整することができる。
【0083】
また、Dyne−penにより測定した際に樹脂容器の表面のぬれ張力が32〜100mN/mとなる樹脂容器は、本発明の樹脂容器でもある。
【0084】
本発明の第5実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法では、(2)フレーム処理工程を行った後、アルカリ処理工程又は酸処理工程を行ってもよい。
アルカリ処理工程及び酸処理工程の望ましい態様は、それぞれ、本発明の第1実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−1)アルカリ処理工程、及び、本発明の第3実施形態に係る表面改質樹脂容器の製造方法における(3−2)酸処理工程の望ましい態様と同じである。
【0085】
(その他の実施形態)
本発明の表面改質樹脂容器の製造方法では、樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する紫外線照射工程、樹脂容器にオゾンを接触させるオゾン接触工程、樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射するプラズマ照射工程、樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電するコロナ放電工程、及び、樹脂容器をフレーム処理装置によりフレーム処理するフレーム処理工程からなる群から選択される工程を、1種の工程のみ行ってもよく、2種以上の工程を行ってもよい。
【0086】
また、樹脂容器に紫外線照射機により紫外線を照射する紫外線照射工程、樹脂容器にオゾンを接触させるオゾン接触工程、樹脂容器にプラズマ表面処理装置よりプラズマを照射するプラズマ照射工程、樹脂容器にコロナ表面処理装置によりコロナ放電するコロナ放電工程、及び、樹脂容器をフレーム処理装置によりフレーム処理するフレーム処理工程からなる群から選択される少なくとも1種の工程を行うことにより、樹脂容器の表面を改質する方法は、本発明の樹脂容器の表面改質方法でもある。
【実施例】
【0087】
(実施例1)〜(実施例28)
改質工程として紫外線照射工程を行うことにより、実施例1〜28に係る表面改質樹脂を製造した。
実施例5〜実施例26では、さらにアルカリ処理工程を行った。
実施例27及び実施例28では、さらに酸処理工程を行った。
紫外線の照射条件、アルカリ処理工程の条件、及び、酸処理工程の条件は以下の通りである。
【0088】
(紫外線照射工程)
紫外線照射機の光源からの距離が50cmとなるなるように樹脂容器を配置し、波長254nmを極大点とし、強度51μW/cm
2の紫外線を、表1に示す時間だけ、樹脂容器に照射した。
【0089】
(アルカリ処理工程)
紫外線照射工程を行った後、以下のアルカリ水溶液に、表1に示す時間だけ樹脂容器を浸漬した。
水酸化ナトリウム水溶液:10質量%
水酸化カリウム水溶液:10質量%
モノエタノールアミン水溶液:30質量%
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、界面活性剤の混合液:水酸化ナトリウム(5質量%)、水酸化カリウム(5質量%)、界面活性剤(アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム5質量%)
【0090】
(酸処理工程)
紫外線照射工程を行った後、以下の酸水溶液に、表1に示す時間だけ樹脂容器を浸漬した。
なお、実施例28では、樹脂容器を硫酸水溶液に浸漬した後、リン酸水溶液に浸漬した。
塩酸水溶液:10質量%
硫酸水溶液:10質量%
リン酸水溶液:10質量%
【0091】
(実施例29)〜(実施例64)
改質工程としてオゾン接触工程を行うことにより、実施例29〜64に係る表面改質樹脂を製造した。
実施例35〜実施例64では、さらにアルカリ処理工程を行った。
オゾン接触工程の条件及びアルカリ処理工程の条件は以下の通りである。
【0092】
(オゾン水溶液への浸漬)
3ppmのオゾン水を準備し、樹脂容器をオゾン水に表2に示す時間だけ浸漬した。
【0093】
(ファインバブルオゾン水溶液への浸漬)
2ppmのファインバブルオゾン水を準備し、樹脂容器をファインバブルオゾン水に表2に示す時間だけ浸漬した。
【0094】
(オゾンガスへの接触)
オゾンガス発生装置により2ppmのオゾンガスを発生させ、密閉容器に封入し、その内部で樹脂容器を、表2に示す時間だけオゾンガスに接触させた。
【0095】
(アルカリ処理工程)
オゾン接触工程を行った後、以下のアルカリ水溶液に、表2に示す時間だけ樹脂容器を浸漬した。
水酸化ナトリウム水溶液:10質量%
水酸化カリウム水溶液:10質量%
モノエタノールアミン水溶液:30質量%
【0096】
(実施例65)
改質工程としてプラズマ照射工程を行い、さらにアルカリ処理工程を行うことにより実施例65に係る表面改質樹脂を製造した。
プラズマ照射工程の条件及びアルカリ処理工程の条件は以下の通りである。
【0097】
(プラズマ照射工程)
原料ガスとして酸素/窒素を使用し、圧力は1Pa、照射時間は1分とした。
【0098】
(アルカリ処理工程)
プラズマ照射工程を行った後、以下のアルカリ水溶液に、2時間だけ樹脂容器を浸漬した。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、界面活性剤の混合液:水酸化ナトリウム(5質量%)、水酸化カリウム(5質量%)、界面活性剤(アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム5質量%)
【0099】
(実施例66)
改質工程としてコロナ放電射工程を行い、さらにアルカリ処理工程を行うことにより実施例66に係る表面改質樹脂を製造した。
コロナ放電工程の条件及びアルカリ処理工程の条件は以下の通りである。
【0100】
(コロナ放電工程)
放電エネルギーは10J/cm
2とし、処理時間は1分とした。
【0101】
(アルカリ処理工程)
コロナ放電工程を行った後、以下のアルカリ水溶液に、2時間だけ樹脂容器を浸漬した。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、界面活性剤の混合液:水酸化ナトリウム(5質量%)、水酸化カリウム(5質量%)、界面活性剤(アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム5質量%)
【0102】
(実施例67)
改質工程としてフレーム処理工程を行い、さらにアルカリ処理工程を行うことにより実施例67に係る表面改質樹脂を製造した。
フレーム処理工程の条件及びアルカリ処理工程の条件は以下の通りである。
【0103】
(フレーム処理工程)
表面処理対象物から10cmの距離にバーナーを近づけ、30秒間処理を行った。ガスはプロパンガスを使用した。
【0104】
(アルカリ処理工程)
フレーム処理工程を行った後、以下のアルカリ水溶液に、2時間だけ樹脂容器を浸漬した。
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、界面活性剤の混合液:水酸化ナトリウム(5質量%)、水酸化カリウム(5質量%)、界面活性剤(アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム5質量%)
【0105】
(比較例1)
コポリエステル樹脂からなる樹脂容器を準備し、水酸化ナトリウム10質量%水溶液に1時間浸漬することにより比較例1に係る表面改質樹脂容器を製造した。
【0106】
(比較例2)
PCT樹脂からなる樹脂容器を準備し、水酸化カリウム10質量%水溶液に5時間浸漬することにより比較例2に係る表面改質樹脂容器を製造した。
【0107】
(比較例3)
コポリエステル樹脂からなる樹脂容器を準備し、モノエタノールアミン30質量%水溶液に5時間浸漬することにより比較例3に係る表面改質樹脂容器を製造した。
【0108】
なお、表1〜4中コポリエステル樹脂からなる樹脂容器は、石川樹脂工業式会社製「トライタン」である。
【0109】
(Dyne−penによる測定)
Dyne−penにより各実施例及び各比較例に係る表面改質樹脂容器の表面のぬれ張力(mN/m)を測定した。結果を表1〜表4に示す。
【0110】
(すすぎ性測定)
各実施例及び各比較例に係る表面改質樹脂容器を自動食器洗浄機(株式会社ホシザキ製「UF680」)に配置し、洗浄温度:60℃、すすぎ温度:80℃、洗浄時間50秒、すすぎ時間:10秒の条件で洗浄した。
その後、水滴の付着量を目視で確認し評価した。評価基準は以下の通りである。結果を表1〜表4に示す。
A:表面改質樹脂容器にほとんど水滴がついていない
B:表面改質樹脂容器に水滴が2割程度付着している
C:表面改質樹脂容器に水滴が5割程度付着している
D:表面改質樹脂容器のほぼ全面に水滴が付着している
【0111】
(臭いの評価)
各実施例及び各比較例に係る表面改質樹脂容器に80℃のお湯を7割注ぎ、直後の臭いを評価した。評価基準は以下の通りである。結果を表1〜表4に示す。
◎:ほとんど臭いがしない。
○:やや臭いがする。
×:臭いがあり、不快である。
【0112】
【表1】
【0113】
【表2】
【0114】
【表3】
【0115】
【表4】