JPH02158632A - 紫外レーザーによる合成樹脂表面の改質方法 - Google Patents
紫外レーザーによる合成樹脂表面の改質方法Info
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Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は合成樹脂表面の改質方法に関する。
(従来技術及びその問題点)
軽量で加工性に富む樹脂の強度特性や寸法安定性などを
向上させるために、ガラス繊維、炭素繊維、あるいは無
機、金属繊維などを複合させた繊維強化樹脂が製造され
、様々な用途に使われている。これらの繊維により強化
された樹脂を1種々の仕様の形状とするためや、または
、樹脂表面の耐久性などの特性を向上させるために、複
数の素材と接着させることが行われている。しかし、そ
−F&’らの樹脂表面の接着性は必ずしも充分ではない
。
向上させるために、ガラス繊維、炭素繊維、あるいは無
機、金属繊維などを複合させた繊維強化樹脂が製造され
、様々な用途に使われている。これらの繊維により強化
された樹脂を1種々の仕様の形状とするためや、または
、樹脂表面の耐久性などの特性を向上させるために、複
数の素材と接着させることが行われている。しかし、そ
−F&’らの樹脂表面の接着性は必ずしも充分ではない
。
そこで、繊維強化樹脂の表面接着性を高めることは、繊
維強化樹脂の一層の活性を図る上で極めて重要となる。
維強化樹脂の一層の活性を図る上で極めて重要となる。
また、繊維強化樹脂表面のぬれ性、含浸性、吸油性、易
滑性などを向上させるために、その表面を改質すること
も、繊維強化樹脂の利用拡大を図る上で極めて重要とな
る。しかし、従来の化学処理や機械的処理などの表面改
質手法では。
滑性などを向上させるために、その表面を改質すること
も、繊維強化樹脂の利用拡大を図る上で極めて重要とな
る。しかし、従来の化学処理や機械的処理などの表面改
質手法では。
充分に改質されなかったり、強度の低下を伴ったりする
問題がある上、特定部位だけを処理することは困難であ
る。また、繊維強化樹脂表面に接着した複数の樹脂素材
を、樹脂表面から取り除く方法として、砂などの微粒子
を樹脂表面に衝突させ、物理的に除去させる方法が用い
られているが、この方法では、樹脂本体に損傷を与える
場合が多く、制御性に問題があった。
問題がある上、特定部位だけを処理することは困難であ
る。また、繊維強化樹脂表面に接着した複数の樹脂素材
を、樹脂表面から取り除く方法として、砂などの微粒子
を樹脂表面に衝突させ、物理的に除去させる方法が用い
られているが、この方法では、樹脂本体に損傷を与える
場合が多く、制御性に問題があった。
さらに、各種合成樹脂成形品の特定部位の表面のみを改
質する技術の要望もあるが、従来の技術では、このよう
な要望に有効に対応することはできな−かった。
質する技術の要望もあるが、従来の技術では、このよう
な要望に有効に対応することはできな−かった。
(発明の課題)
本発明は、合成樹脂の優れた特性を低下させることなし
に、必要な特定部位のみの表面改質、すなわち、接着性
を始めとして、ぬれ性、吸油性、含浸性などの向上や、
表面清浄化等を効果的に行うことのできろ表面改質方法
を提供することをその課題とする。
に、必要な特定部位のみの表面改質、すなわち、接着性
を始めとして、ぬれ性、吸油性、含浸性などの向上や、
表面清浄化等を効果的に行うことのできろ表面改質方法
を提供することをその課題とする。
(課題を解決するための手段)
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた
結果、本発明を完成するに到った。
結果、本発明を完成するに到った。
即ち、本発明によれば、合成樹脂表面に紫外レーザーを
照射することを特徴とする合成樹脂の表面改質方法が提
供される。
照射することを特徴とする合成樹脂の表面改質方法が提
供される。
本発明の処理対象となる合成樹脂表面は、従来公知の各
種合成樹脂から形成することができる。
種合成樹脂から形成することができる。
このような合成樹脂は、例えば、ポリエチレン。
ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共重合体等のポ
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、
ポリアセタール樹脂、エポキシを脂、フ・ノール樹脂等
の各種の熱可咽性又は熱硬化性樹脂であることができる
し、また、光硬化性樹脂であってもよい。また、これら
の合成樹脂は、各種形状の成形体、積層体あるいは複合
体であることができる。
リオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、
ポリアセタール樹脂、エポキシを脂、フ・ノール樹脂等
の各種の熱可咽性又は熱硬化性樹脂であることができる
し、また、光硬化性樹脂であってもよい。また、これら
の合成樹脂は、各種形状の成形体、積層体あるいは複合
体であることができる。
本発明の好ましい処理対象は、繊維強化樹脂である。こ
の場合、その樹脂としては、前記した如き各種合成樹脂
が挙げられ、また、その強化用繊維としては、ガラス繊
維、炭素繊維、アルミナその他の無機繊維、ケブラー繊
維、合成繊維、金属繊維等が挙げられる。繊維強化樹脂
は、機械、電気、自動車、航空、宇宙、化学等の様々の
産業分野において、軽量で高強度の構造材料として活性
されているものである。
の場合、その樹脂としては、前記した如き各種合成樹脂
が挙げられ、また、その強化用繊維としては、ガラス繊
維、炭素繊維、アルミナその他の無機繊維、ケブラー繊
維、合成繊維、金属繊維等が挙げられる。繊維強化樹脂
は、機械、電気、自動車、航空、宇宙、化学等の様々の
産業分野において、軽量で高強度の構造材料として活性
されているものである。
本発明によれば1合成樹脂表面を、エキシマレーザ−な
どの高強度紫外レーザーで特定部位を照射することによ
り、その特定部位の表面を容易に改質することができる
。すなわち、合成樹脂の改質したい部位に相当するマス
ク(金属板製パターンなど)を通過させたレーザービー
ムを照射する亦、あるいはビームを走査させることによ
り、任意の形状の改質すべき合成樹脂表面から樹脂を削
除し、微細凹部又は凹凸部を形成させて表面改質するこ
とができる。
どの高強度紫外レーザーで特定部位を照射することによ
り、その特定部位の表面を容易に改質することができる
。すなわち、合成樹脂の改質したい部位に相当するマス
ク(金属板製パターンなど)を通過させたレーザービー
ムを照射する亦、あるいはビームを走査させることによ
り、任意の形状の改質すべき合成樹脂表面から樹脂を削
除し、微細凹部又は凹凸部を形成させて表面改質するこ
とができる。
本発明による合成樹脂表面の改質は、その表面に対する
紫外レーザーの照射による表面部からの樹脂の削除又は
それにより生じる微細凹凸の形成によるものである。こ
の場合、紫外レーザーと合成樹脂との反応は、非熱的な
光化学的分解反応であり、照射部位以外の周辺には何ら
の熱的損傷を伴わず、かつ除去された樹脂片は高エネル
ギーを有したフラグメントとして、周囲に高速で飛散し
ていくので、それらの樹脂片が樹脂表面に付着残存する
ことがない。従って、処理表面を後で洗浄する必要もな
い、除去される樹脂の量、すなわち表面に形成される凹
部の深さ、あるいは表面の粗さは、照射するレーザーの
波長、フルエンス、パルス数により制御できる。また、
本方法は通常の空気中、常温常圧雰囲気中での作業で良
く、極めて容易な工程である。
紫外レーザーの照射による表面部からの樹脂の削除又は
それにより生じる微細凹凸の形成によるものである。こ
の場合、紫外レーザーと合成樹脂との反応は、非熱的な
光化学的分解反応であり、照射部位以外の周辺には何ら
の熱的損傷を伴わず、かつ除去された樹脂片は高エネル
ギーを有したフラグメントとして、周囲に高速で飛散し
ていくので、それらの樹脂片が樹脂表面に付着残存する
ことがない。従って、処理表面を後で洗浄する必要もな
い、除去される樹脂の量、すなわち表面に形成される凹
部の深さ、あるいは表面の粗さは、照射するレーザーの
波長、フルエンス、パルス数により制御できる。また、
本方法は通常の空気中、常温常圧雰囲気中での作業で良
く、極めて容易な工程である。
本発明におけるレーザーとしては、紫外レーザーが適し
ており、特に好適には、XeC1(308r+m)、に
rF(248nm)、ArF (193nm)あるいは
F2(157nm)エキシマ−レーザーである。また、
Nd”:YAG、色素レーザー、 Krイオンレーザ−
1Arイオンレーザ−あるいは銅蒸気レーザーの基本発
振波長光を非線形光学素子などにより、紫外光領域のレ
ーザーに変換したものも有効である。レーザーのフルエ
ンスとしては、素材により異なるが、約0.1mJ/a
#/パルス以上の高輝度レーザーが望ましい。
ており、特に好適には、XeC1(308r+m)、に
rF(248nm)、ArF (193nm)あるいは
F2(157nm)エキシマ−レーザーである。また、
Nd”:YAG、色素レーザー、 Krイオンレーザ−
1Arイオンレーザ−あるいは銅蒸気レーザーの基本発
振波長光を非線形光学素子などにより、紫外光領域のレ
ーザーに変換したものも有効である。レーザーのフルエ
ンスとしては、素材により異なるが、約0.1mJ/a
#/パルス以上の高輝度レーザーが望ましい。
(発明の効果)
以上のようにして、シー4−照射部分の樹脂表面におい
て、物理的に凹凸が生まれ、化学的には表面活性となる
。この部位に新たな接着剤を塗布すれば、未処理の場合
に比べ、高い接着性の向上が図れる。あるいは種々の化
学活性剤を塗布することにより、含浸性、吸油性、易滑
性などが未処理の場合と比較して向」ニし、表面改質の
効果が顕著に現れる。さらに、その優れた制御性を利用
して、基材樹脂表面に接着した複数の樹脂素材を。
て、物理的に凹凸が生まれ、化学的には表面活性となる
。この部位に新たな接着剤を塗布すれば、未処理の場合
に比べ、高い接着性の向上が図れる。あるいは種々の化
学活性剤を塗布することにより、含浸性、吸油性、易滑
性などが未処理の場合と比較して向」ニし、表面改質の
効果が顕著に現れる。さらに、その優れた制御性を利用
して、基材樹脂表面に接着した複数の樹脂素材を。
2材樹脂自体に損傷を与えずに樹脂表面から取り除く方
法としても優れている。また、炭素繊維や、ガラス繊維
、金属繊維あるいは無機繊維等で強化された樹脂に対し
て本方法を適用する時には、その繊維には損傷を与えず
に樹脂のみを除去することができる。
法としても優れている。また、炭素繊維や、ガラス繊維
、金属繊維あるいは無機繊維等で強化された樹脂に対し
て本方法を適用する時には、その繊維には損傷を与えず
に樹脂のみを除去することができる。
(発明の実施例)
以下1本発明を実施例により説明する。
実施例1
炭素繊維強化エポキシ樹脂の平滑な面に、垂直な方向か
らKrFエキシマ−レーザーをフルエンス720+*J
/ dでlOショット照射させ、エポキシ樹脂のみを選
択的に除去できた。照射部位の電子顕微鏡写真の観察に
より、炭素繊維には損傷なく、樹脂のみが除去されてい
ることが確認された。
らKrFエキシマ−レーザーをフルエンス720+*J
/ dでlOショット照射させ、エポキシ樹脂のみを選
択的に除去できた。照射部位の電子顕微鏡写真の観察に
より、炭素繊維には損傷なく、樹脂のみが除去されてい
ることが確認された。
実施例2
炭素繊維強化エポキシ樹脂の平滑な面に、垂直な方向か
らKrFエキシマ−レーザーをフルエンス720mJ/
cylで50シヨツト照射させ、エポキシ樹脂のみを
選択的に除去できた。照射部位の電子顕微鏡゛写′真の
観察により、炭素繊維には損傷なく、樹脂のみが除去さ
れていることが判明した。実施例1に比べ、さらに多く
の繊維を露出させることが可能である。
らKrFエキシマ−レーザーをフルエンス720mJ/
cylで50シヨツト照射させ、エポキシ樹脂のみを
選択的に除去できた。照射部位の電子顕微鏡゛写′真の
観察により、炭素繊維には損傷なく、樹脂のみが除去さ
れていることが判明した。実施例1に比べ、さらに多く
の繊維を露出させることが可能である。
Claims (2)
- (1)合成樹脂表面に、紫外レーザーを照射することを
特徴とする合成樹脂表面の改質方法。 - (2)該合成樹脂が繊維強化樹脂である請求項1の改質
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31237488A JPH02158632A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 紫外レーザーによる合成樹脂表面の改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31237488A JPH02158632A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 紫外レーザーによる合成樹脂表面の改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158632A true JPH02158632A (ja) | 1990-06-19 |
Family
ID=18028484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31237488A Pending JPH02158632A (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 紫外レーザーによる合成樹脂表面の改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02158632A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04161332A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-04 | Hitachi Chem Co Ltd | 多層板の製造方法 |
| FR2670021A1 (fr) * | 1990-12-04 | 1992-06-05 | Thomson Csf | Procede de realisation de microlentilles pour applications optiques. |
| JPH05177129A (ja) * | 1991-04-25 | 1993-07-20 | Abb Patent Gmbh | 表面処理方法 |
| JP2013253132A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Olympus Corp | 芳香族ポリエーテルケトン樹脂加工物の表面処理方法および芳香族ポリエーテルケトン樹脂加工物 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3560291A (en) * | 1964-03-27 | 1971-02-02 | Mobil Oil Corp | Bonding thermoplastic resin films by means of radiation from a laser source |
| JPS60226534A (ja) * | 1984-04-24 | 1985-11-11 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 表面改質合成樹脂成形品 |
| JPS60245643A (ja) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 表面改質合成樹脂成形品 |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP31237488A patent/JPH02158632A/ja active Pending
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