JPH02208326A - プラスチック成形体表面の親水化方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、低い表面エネルギーをもつグラスチック成形
体の表面の親水化方法、さらに詳しくいえば、本発明は
、低い表面エネルギーをもつため臨界表面張力が低く、
水または水性溶媒のような比較的高い表面張力をもつ液
体に濡れにくい性質を有するポリフルオロカーボンやポ
リオレフィンのような固体表面を親水化するだめの新規
な製造方法に関するものである。

従来の技術 ポリフルオロカーボンやポリオレフィンのようなプラス
チックは、表面エネルギーが低いため、水や水性溶媒と
の親和性を欠き、これらを含む液状組成物による表面被
覆、印刷、接着などの際に十分な効果が得られないとい
う欠点がある。

これまで、このようなプラスチックを素材とした成形体
の表面の親水化する方法としては、グロー放電、プラズ
マジェットのような高エネルギー活性線の照射により、
表面の水素引き抜きやフッ素引き抜きを行い活性化する
方法、ポリオレフィンの成形体をクロム硫酸液に浸せき
する方法、ポリフルオロカーボンの成形体を、ナトリウ
ムナフタレンのテトラヒドロフラン溶液やアルカリ金属
の水銀アマルガムで処理する方法などが知られている。

しかしながら、高エネルギー活性線を照射する方法は、
特殊な設備や装置を必要とするために、工業的方法とし
ては不適当であるし、クロム硫酸液、ナトリウムナフタ
レン、アルカリ金属などの処理剤を用いる方法は、これ
らが金属に対し腐食性を示すために、取り扱いにくい上
に、作業にも危険を伴うという欠点がある。

発明が解決しようとする課題 本発明は、従来方法の欠点を克服し、簡単な操作で、し
かも装置の腐食、人体への危険を伴うことなく、各種プ
ラスチック成形体の表面を親水化するための処理方法を
提供することを目的としてなされたものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、低い表面エネルギーをもつプラスチック
成形体の表面を親水化する簡単で安全性の高い方法を開
発するために鋭意研究を重ねた結果、ポリＮ−イソプロ
ピルアクリルアミド溶液を用いて表面処理を行うことに
より、前記の目的を達成しうろことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は低い表面エネルギーをもつプラスチ
ック成形体をポリＮ−イソプロピルアクリルアミド溶液
により表面処理することを特徴と以下、本発明の詳細な
説明する。

本発明における低いエネルギーをもつプラスチックとし
ての代表的な例としては、ポリフルオロカーボン、ポリ
オレフィンを挙げることができる。

また、本発明方法に用いられるポリＮ−イソプロピルア
クリルアミドは、重量平均分子量５万〜６００万の範囲
のものが適当である。このものは、通常濃度帆１〜５％
の溶液として用いられる。この溶液の溶媒としては水又
は親水性溶媒あるいはこれらの混合物が好ましい。

なお、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドと類似の化
学構造をもつポリアクリルアミドやポリＮ、Ｎ’−ジメ
チルアクリルアミドなどを用いた場合には、所望の親水
化が得られないことから、これはポリＮ−イソプロピル
アクリルアミドに特有の性質に由来するものと推測され
る。

本発明方法は、プラスチック成形体の表面にポリＮ−イ
ソプロピルアクリルアミド溶液を塗布するか、あるいは
プラスチック成形体をポリＮ−イソプロピルアミド溶液
中に浸せきすることによって行われる。その際のプラス
チック表面における反応は次の如く進行する。

すなわち、プラスチックとポリＮ−イソプロピルアクリ
ルアミドが接触すると、その表面に対してポリＮ−イソ
プロピルアクリルアミドの側鎖構造単位に含まれる疎水
性基が選択的に吸着した超薄膜層が形成され、かつ同じ
側鎖構造単位に含まれる親水性基はこのようにして形成
される超薄膜層が疎水結合している面とは反対側に分布
する。

その結果、プラスチック表面がこのようにして形成され
るポリＮ−イソプロピルアクリルアミドからなる分子レ
ベルの非対称構造をもつ超薄膜を介して親水化される。

発明の効果 本発明は、表面エネルギーの低いポリ・フルオロカーボ
ンやポリオレフィンのようなプラスチック成形体の表面
を、簡単な操作でかつ高い安全性で容易に親水化しうる
ので、コーティング、印刷、実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 重量平均分子量が約６０万のポリＮ−イソプロピルアク
リルアミドを水に溶解して、約帆５％の希薄水溶液に調
製する。この希薄な高分子水溶液の表面張力は室温付近
で約４８ダイン／ｃｍである。

この希薄溶液中にあらかじめ清浄化しであるポリフルオ
ロカーボン製の平板を浸せきしたところ、約５秒間でこ
の平板の表面へのポリＮ−イソプロピルアクリルアミド
の側鎖構造に含まれる疎水性基の選択的吸着が完了した
。取り出して風乾したのち、この表面の純水に対する接
触角を実測すると平均２２度であった。なお、未処理の
状態でのポリフルオロカーボンの平板表面の純水に対す
る接触角は平均１２２度であった。

実施例２ ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドとして重量平均分
子量が５万のものを用いた以外は、実施例１と同様に処
理し、実施例１と同様の結果を得ｌこ。

実施例３ ポリＮ−イソプロピルアクリルアミドとして重量平均分
子量が６００万のものを用いた以外は、実施例１と同様
に処理し、実施例１のそれと同様の結果を得た。このこ
とよりポリＮ−イソプロピルアクリルアミドについては
、重量平均分子量が５万から６００万までの範囲で効果
が同一であり、分子量依存性はないことが分る。

実施例４ 実施例１に用いたポリＮ−イソプロピルアクリルアミド
の希薄水溶液にあらかじめ表面を清浄化しである高密度
ポリエチレン類の平板を浸せきしたところ、１０秒間で
この平板の表面への選択的吸着が達成された。次にこの
平板を取り出して風乾したのち、この表面の純水に対す
る接触角を実測したところ、平均２２度であった。なお
、未処比較例１ 重量平均分子量が３３万のポリＮ、Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミドを純水に溶解して１％希薄溶液を調製し、ポリ
フルオロカーボンの平板に実施例１と同じ条件で表面処
理を施したのち、このポリフルオロカーボン製平板表面
の純水に対する接触角を実測したところ平均１２２度で
、表面の性質は不変であった。

比較例２ 重量平均分子量が５８万のポリアクリルアミドの１％希
薄水溶液を調製して、ポリフルオロカーボンの平板に実
施例１と同じ条件で表面処理を施したのち、このポリフ
ルオロカーボン製平板表面の純水に対する接触角を実測
したところ平均１２２度で、表面の性質は不変であった
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　低い表面エネルギーをもつプラスチック成形体をポ
   リＮ−イソプロピルアクリルアミド溶液により表面処理
   することを特徴とするプラスチック成形体表面の親水化
   方法。