JP2001513024A - ポリアルキレン上に被覆を設ける方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポリプロピレンのような、ポリアルキレンの基板（１）の表面（２）上の被覆（３）の固着のための方法が記載されている。本方法は不活性雰囲気における第１の深い紫外線露光、及び酸化雰囲気における第２の深い紫外線露光を具えている。それらの二つの露光ステップの間に、その基板表面（２）が有機溶剤により濯がれる。そのような濯ぎステップがその被覆の接着力を増加し且つ全体の露光時間を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリアルキレン上に被覆を設ける方法 本発明は請求項１の前文によるポリアルキレン基板上に被覆を設けるための方 法に関するものである。ポリアルキレン、特にポリプロピレン、はそれの機械的 強度、高い衝撃抵抗力、硬さ及び化学的抵抗力のせいで、広く用いられるプラス チック材料である。欠点はポリプロピレン上に、装飾的あるいはラベル印刷のよ うな、被覆が、ポリマー状ＡＢＳ又はポリカーボネートと比較して、特殊手段無 しでは悪い固着を示す。ポリプロピレン上への被覆の固着を増加するために用い られる既知の方法は、コロナ、プラズマ、紫外線／オゾン、火炎及び化学処理で ある。すべてのこれらの処理はなんらかの欠点を有している。コロナ処理は曲が った表面には用いられ得ない。プラズマ処理は高価な真空設備を必要とする。紫 外線／オゾン処理は遅い過程であり、且つ火炎及び化学処理は工業環境において 危険になり得る。 上記の欠点を有さない方法の一例が特開平３−１２８９４７号公報に開示され ている。この既知の方法においては、重合体の基板が、不活性雰囲気における深 い紫外線露光の直後に、酸化雰囲気において深い紫外線光により照射される。こ の既知の方法の欠点は、その第２の露光が被覆とポリアルキレン基板表面との間 の良好な固着を得るためには、比較的長い時間を要することである。 全体の露光時間、特に第２の露光の時間を低減することが、本発明の目的であ る。本発明のもう一つの目的は被覆と基板との間の固着を改善することである。 本発明によると、これらの目的は、基板が第１及び第２露光ステップの間に有 機溶剤により濯がれ且つ乾かされることを特徴とする、冒頭文節に特定された方 法により達成される。この手段が、被覆と基板との間の固着に悪影響することな く、第２の露光時間を十分の一に低減することを可能にする。その上、固着が有 機溶剤より濯ぐことなしに得ることができない品質になる。 紫外線源に対しては、１７２ｎｍにおいて最大放射を有して、１６０と１９０ ｎｍとの間を放射する、Ｘｅ^* ₂エクシマーランプが用いられ得る。基板が紫外線 放射線に露光される反応室は気密であるから、周囲からの空気はこの反応室内へ 浸透できない。 第１の紫外線露光の間には、その基板は真空中に、又はアルゴンあるいは窒素 のような不活性ガスの雰囲気中にある。 その基板の濯ぎは、脂肪族炭化水素とケトンとの極性の間の極性を有する溶剤 により実行される。優先的実施例においては、ヘプタン又はアセトンが用いられ る。 濯ぎは、例えば浸漬及び噴霧による、幾つかの方法で行われ得る。 続いて、その基板が、所望なら加熱により室温以上で、乾燥される。その基板 と垂直に又は平行に圧縮空気又は窒素を吹き付けることにより、乾燥が促進され 得る。 第２の紫外線露光の間は、基板は、酸素、オゾン又は笑気のような、酸素含有 配合物を具えている、酸化雰囲気中に存在する。その酸素含有配合物は、窒素又 はアルゴンのような、不活性ガスにより希釈されてもよい。紫外線露光が２００ ｎｍ以下の波長で実行される場合には、水もまた酸素含有配合物として用いられ 得る。 基板上の被覆は空気内で塗布され得て、且つ例えばインク、ラッカー、ペイン トであり、又は衆知のゾル‐ゲルプロセスにより得られる。被覆は、スピンコー ティング、浸漬、噴霧のような、既知の技術によって、あるいはインクジェット 又は（スクリーン）印刷によって塗布され得る。任意に、被覆は増大された温度 により硬化される。 被覆されるべき基板の表面が紫外線光に露光され得るかぎり、基板は紫外線露 光ステップ中にいかなる形状であってもよい。その表面は平ら、球状あるいは円 筒状であってもよい。 本発明の優先的実施例においては、基板のポリアルキレンはポリプロピレン、 ポリエチレン、又はプロピレンとエチレンとの共重合体である。 本発明による方法は、ポリアルキレン、特にポリプロピレンが用いられる全応 用に適して用いられ得る。用例は、ヘアドライヤー、髭剃り器のような容姿管理 用の製品のためのハウジング；真空掃除機、トースター、コーヒーメーカー、ミ キサー、アイロンのような家庭用器具；照明装置のような照明応用；音響及び視 覚装置用のハウジング；バンパーのような自動車応用；食物用パッキング；テー プ及び粘着テープ；家具；玩具；貯蔵箱である。 本発明は更に典型的な実施例、及び添付の図面を用いて解明され、そこで 図 は被覆を設けられた基板の断面図を図式的に示している。典型的な実施例１ 図はエチレンとプロピレンとの共重合体(ＤＳＭにより供給されるP48M40型)の 基板１を示している。二枚のそのような基板Ａ及びＢの表面２が、純粋な窒素雰 囲気を具えている閉じられた反応器内で深い紫外線光に露光される。その紫外線 光は１７２ｎｍの波長で最大放射を有するＸｅランプ（供給者Heraeus Excimer Laboratory System）により発生される。そのパワーはランプから３ｃｍの距離 において３０Ｗ／ｃｍ²である。ランプと表面２との間の距離は１ｃｍに等しい 。照射時間は３０秒である。照射の後に、基板Ａ及びＢが反応器から除去される 。 基板Ａ及びＢの両方がヘプタンにより濯がれ且つ乾いた窒素の流れにより乾燥 される。 両方の基板が再び反応器内に置かれ、その反応器はランプから１ｃｍの距離に おいて、２１℃の水蒸気で飽和された窒素の流れを今や供給されている。基板Ａ 及びＢ双方ともに前述と同じパワーを有するＸｅランプにより、基板Ａの表面２ は１０秒間照射されるのに対して、基板Ｂの表面は３０秒間照射される。照射の 後に、基板Ａ及びＢは反応器から除去される。 ８００ｒｐｍにおける６０秒間のスピンコーティングにより、ゾル‐ゲル混合 物が基板Ａ及びＢの表面２上に塗布される。そのゾル‐ゲル混合物は、５．９グ ラムの３‐メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３．９グラムのビニルトリ メトキシシラン、及び２．９グラムの水内の酢酸の０．９モル液から準備される 。この混合物が５時間２１℃で攪拌される。 表面２上のゾル‐ゲル被覆は３時間１００℃で硬化される。結果として生じる 被覆３は４Ｆｍの厚さを有する混成シリカ被覆である。基板Ａ及びＢの双方への この被覆３の接着は、テープテスト（３Ｍにより供給される、型Scotch 810）に より試験される。この試験において、被覆３は基板Ａ及びＢから離れず、そのこ とがこの被覆の正しい接着の指示である。比較例（本発明によらない） 第１の紫外線露光が第２の紫外線露光により直ちに追従され、ヘプタンによる 濯ぎステップが省略されたことのみが差である典型的な実施例が二枚の基板Ｃ及 びＤにより反復された。得られた被覆は小さい滴に形成され、被覆されない表面 ２の部分を残す。これらの小滴は容易に除去され得て、接着力はほとんど零であ る。典型的な実施例２ この実験においては、０と６０秒との間で変えられる第２の露光の時間が調査 された。その上、第１の露光の後にその基板がヘプタン、又はセトンにより濯が れるか、又はまったく濯がれない。その他のパラメータは典型的な実施例１と同 じである。第２の露光の後に基板１は黒いインクジェットインク（型Imaje 5101 BK）の層を設けられ、その層は２０００ｒｐｍで２０秒間スピンコーティングに より塗布される。その層が１５分間室温において空気中で乾燥され、その後被覆 ３が２Ｆｍの厚さを有して形成される。この被覆の粘着はテープテストにより試 験される。その結果は表１に開示されている。「＋」はその被覆の粘着がテープ テストの要求額に合致することを示すのに対して、「−」はテープテストの要求額 に合致しないことを示す。この表は、有機溶剤による濯ぎ無しでは、第２の露光 の時間が少なくとも２０秒でなくてはならないのに対して、第１の露光と第２の 露光との間に濯ぎのステップを有すると、２秒だけの第２の露光の時間で充分で あることを示している。 本発明によると、ポリアルキレン基板上の被覆の粘着のための方法が提供され て、その方法においては全紫外線露光時間、特に第２の露光時間が既知の方法に 対して低減される。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年８月１１日（１９９９．８．１１） 【補正内容】 （1）明細書第３頁第２７行の「４Ｆｍ」を「４μｍ」に補正する。 （2）明細書第４頁第１５行の「２Ｆｍ」を「２μｍ」に補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板上に被覆を設けるための方法であって、該基板はポリアルキレンを具え 、且つ前記の方法は次の連続的なステップ、すなわち ａ）不活性ガス相における、２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線放射線に対 する前記基板の第１の露光 ｂ）酸素含有配合物を具えているガス相における、２６０ｎｍ以下の波長を有 する紫外線放射線による前記基板の第２の露光 ｃ）被覆の設置 のステップを具えている方法において、 前記の第１及び第２の露光ステップの間に、前記の基板が有機溶剤により濯 がれ且つ乾燥されることを特徴とするポリアルキレン上に被覆を設ける方法。 ２．請求項１記載の方法において、前記のポリアルキレンがプロピレンとエチレ ンとの双方又はいずれか一方の重合体から選択されることを特徴とするポリア ルキレン上に被覆を設ける方法。 ３．請求項１記載の方法において、前記の酸素含有配合物が、酸素、オゾン、水 及び笑気から成る群から選択されることを特徴とするポリアルキレン上に被覆 を設ける方法。 ４．請求項１記載の方法において、水が前記の酸素含有配合物として用いられ、 且つ前記第２の露光ステップは２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線放射線を 用いて実行されることを特徴とするポリアルキレン上に被覆を設ける方法。 ５．請求項１記載の方法において、前記の基板が脂肪族炭化水素とケトンとの極 性の間の及びそれらを含んでいる極性を有する有機溶剤により濯がれることを 特徴とするポリアルキレン上に被覆を設ける方法。 ６．請求項５記載の方法において、ヘプタン又はアセトンが前記の有機溶剤とし て用いられることを特徴とするポリアルキレン上に被覆を設ける方法。 ７．請求項１記載の方法において、前記の被覆がゾル‐ゲルプロセスによって得 られることを特徴とするポリアルキレン上に被覆を設ける方法。