JP2008162231A - Resin molded article having lubricating surface and its production method - Google Patents

Resin molded article having lubricating surface and its production method Download PDF

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JP2008162231A
JP2008162231A JP2007000063A JP2007000063A JP2008162231A JP 2008162231 A JP2008162231 A JP 2008162231A JP 2007000063 A JP2007000063 A JP 2007000063A JP 2007000063 A JP2007000063 A JP 2007000063A JP 2008162231 A JP2008162231 A JP 2008162231A
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Hiroaki Kasai
広明 葛西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin molded article having a lubricating surface capable of generating stably high lubrication under humid conditions and also to provide a method for producing the article. <P>SOLUTION: The resin molded article 1 is composed of a substrate 2 containing a polyolefin or a polyolefin-containing compound, wherein a layer 3 containing a hydrophilic group which is subjected to a surface treatment is formed on the surface of the substrate 2 and a hydrophilic polymer layer 4 having non-insolubilized part is formed as the outer most layer of the resin molded article 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、表面潤滑性を有する樹脂成形品及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a resin molded product having surface lubricity and a method for producing the same.

ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィンあるいはポリオレフィン系の樹脂成形品表面に潤滑性を与える方法として、様々な手法が検討されている。特に近年では、疎水性であるポリオレフィン表面にハイドロゲル層を形成し、湿潤時に潤滑性を与える方法が研究されている(例えば、特許文献1参照。)。   Various methods have been studied as methods for imparting lubricity to the surface of polyolefin or polyolefin-based resin molded products such as polyethylene and polypropylene. Particularly in recent years, a method of forming a hydrogel layer on a hydrophobic polyolefin surface and imparting lubricity when wet has been studied (for example, see Patent Document 1).

この方法では、潤滑成分として不溶化した親水性高分子を適用し、ポリオレフィンに対して接着性を有する樹脂と混合する、あるいは積層して基材と密着させることにより、表面潤滑性を付与している。
特開平8−24328号公報
In this method, a hydrophilic polymer insolubilized as a lubricating component is applied and mixed with a resin having adhesiveness to polyolefin, or is laminated and adhered to a substrate to impart surface lubricity. .
JP-A-8-24328

しかしながら、上記従来の方法では、最表層が、ポリオレフィンに対して接着性を有する樹脂と親水性高分子の不溶化物との混合物であるため、親水性高分子の割合が減少した場合には潤滑性が低下するという問題がある。一方、ポリオレフィンに対して接着性を有する樹脂の上に親水性高分子の不溶化物層を形成する場合には、ポリオレフィンに対して接着性を有する樹脂が、ポリオレフィン基材と強固な結合を形成する。しかし、このポリオレフィンに対して接着性を有する樹脂は親水性高分子の不溶化物層との間にはなんらの結合も形成しないため、親水性高分子との密着性に問題があり、親水性高分子層の脱落により急激に潤滑性が低下する虞がある。   However, in the above conventional method, since the outermost layer is a mixture of a resin having adhesiveness to polyolefin and an insolubilized hydrophilic polymer, lubricity is reduced when the ratio of the hydrophilic polymer decreases. There is a problem that decreases. On the other hand, when forming a hydrophilic polymer insolubilized layer on a resin having adhesion to polyolefin, the resin having adhesion to polyolefin forms a strong bond with the polyolefin substrate. . However, since the resin having adhesiveness to the polyolefin does not form any bond with the insolubilized layer of the hydrophilic polymer, there is a problem in adhesion with the hydrophilic polymer, and the hydrophilic property is high. There is a possibility that the lubricity is drastically reduced due to dropping off of the molecular layer.

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、湿潤時に高度な潤滑性を安定して発現することが可能な表面潤滑性を有する樹脂成形品及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a resin molded article having surface lubricity capable of stably expressing high lubricity when wet and a method for producing the same. To do.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドを基材とする樹脂成形品であって、前記基材の表面に形成されて親水基を有する表面活性化処理層と、前記樹脂成形品の最表層として形成されて、不溶化されていない部分を有する親水性高分子層と、を備えていることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a resin molded product based on polyolefin or a compound containing polyolefin, and is a surface activation treatment layer formed on the surface of the substrate and having a hydrophilic group. And a hydrophilic polymer layer formed as an outermost layer of the resin molded product and having a portion that is not insolubilized.

この発明における、親水基を有する表面活性化処理層とは、コロナ放電処理やプラズマ処理等の何らかの手段により、水酸基やカルボキシル基といった親水基が導入された表面のことである。
よって、ポリオレフィンまたはポリオレフィンを含むコンパウンドからなる樹脂成形品の基材表面に、親水基を有する表面活性化処理層を形成し、その上に親水性高分子層が形成されているので、親水性高分子が親水基を有する表面と強固な結合を形成して密着させることができる。また、親水性高分子層が不溶化されていない部分を有するので、親水性高分子層が形成された表面に水分を供給すると、不溶化されていない部分を徐々に溶解させることができ、溶解した部分と水分との混合物を相手部材との間で潤滑剤として作用させることができる。
The surface activation treatment layer having a hydrophilic group in this invention is a surface into which a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxyl group has been introduced by some means such as corona discharge treatment or plasma treatment.
Therefore, a surface activation treatment layer having a hydrophilic group is formed on the surface of a base material of a resin molded product made of polyolefin or a polyolefin-containing compound, and a hydrophilic polymer layer is formed thereon. The molecule can be brought into close contact with the surface having a hydrophilic group by forming a strong bond. In addition, since the hydrophilic polymer layer has a portion that is not insolubilized, when moisture is supplied to the surface on which the hydrophilic polymer layer is formed, the portion that is not insolubilized can be gradually dissolved, and the dissolved portion A mixture of water and moisture can act as a lubricant between the mating member.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記親水性高分子層が、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、及びメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする。   The resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the hydrophilic polymer layer comprises polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and methyl vinyl ether. It is characterized by comprising at least one material selected from maleic anhydride copolymers.

この発明は、上記親水性高分子材料が比較的安価で入手しやすく、また湿潤時の潤滑性にも優れるため、より好適な表面潤滑性を安価に得ることができる。   In the present invention, since the hydrophilic polymer material is relatively inexpensive and readily available, and is excellent in lubricity when wet, more suitable surface lubricity can be obtained at a low cost.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、水分を保持し、前記親水性高分子層に水分を供給する保水性ゲル層が、前記表面活性化処理層と前記親水性高分子層との間に配されていることを特徴とする。   In addition, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a resin molded product having surface lubricity, and includes a water-retaining gel layer that retains moisture and supplies moisture to the hydrophilic polymer layer. The surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer layer are disposed between the surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer layer.

この発明は、乾燥雰囲気下においても、保水性ゲル層から親水性高分子層に水分が供給されるので、親水性高分子層が乾燥することなく、より長期間湿潤状態を保つことができる。   In the present invention, since moisture is supplied from the water-retaining gel layer to the hydrophilic polymer layer even in a dry atmosphere, the hydrophilic polymer layer can be kept wet for a longer period without drying.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記保水性ゲル層が、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリエチレンオキサイド、セルロース、でん粉、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルポリピロリドン、アクリル酸、N−ビニルピロリドン、ビニルエーテルモノマー、及び無水マレイン酸モノマーから選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the water-retaining gel layer comprises polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyethylene oxide, cellulose, starch, methyl It is characterized by comprising at least one material selected from vinyl ether-maleic anhydride copolymer, polyvinyl polypyrrolidone, acrylic acid, N-vinyl pyrrolidone, vinyl ether monomer, and maleic anhydride monomer.

この発明は、上記材料が比較的安価で入手しやすく、保水性が高いうえに毒性も低いので、より好適な表面潤滑性を安価に得ることができる。特に、用いる親水性高分子と同種の材料、例えば親水性高分子にポリビニルアルコールを使用する際にはポリビニルアルコールによるゲル層を、親水性高分子にポリエチレングリコールを使用する際にはポリエチレンオキサイドによるゲル層を、親水性高分子にポリビニルピロリドンを使用する際にはビニルピロリドン系のゲル層を、親水性高分子にメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体を使用する際には同材料又はビニルエーテルモノマー及び無水マレイン酸モノマーによるゲル層をそれぞれ使用した場合には、親水性高分子層と保水性ゲル層との親和性が向上し、密着性をより向上させることができる。   In the present invention, the above material is relatively inexpensive and easily available, and has high water retention and low toxicity. Therefore, more suitable surface lubricity can be obtained at low cost. In particular, the same kind of material as the hydrophilic polymer to be used, for example, when using polyvinyl alcohol as the hydrophilic polymer, a gel layer made of polyvinyl alcohol is used. When using polyethylene glycol as the hydrophilic polymer, a gel made of polyethylene oxide is used. When using polyvinyl pyrrolidone as the hydrophilic polymer, a vinyl pyrrolidone gel layer is used, and when using a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer as the hydrophilic polymer, the same material or vinyl ether monomer and When each gel layer made of maleic anhydride monomer is used, the affinity between the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer is improved, and the adhesion can be further improved.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記保水性ゲル層の架橋度が、前記親水性高分子層の架橋度よりも大きいことを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the crosslinking degree of the water-retaining gel layer is higher than the crosslinking degree of the hydrophilic polymer layer. It is large.

この発明は、保水性ゲル層の架橋度を高めることにより、分子間の結合点が増加し、より固体に近い状態になるため、保水性ゲル層の膜強度と保水性を確保することができる。   In this invention, by increasing the degree of cross-linking of the water-retaining gel layer, the bonding points between the molecules increase and the state becomes closer to a solid, so that the film strength and water retention of the water-retaining gel layer can be ensured. .

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記保水性ゲル層の架橋度が、前記親水性高分子層側から前記表面活性化処理層側に向かって連続的に、或いは段階的に増大していることを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the water retention gel layer has a degree of cross-linking from the hydrophilic polymer layer side. It is characterized by increasing continuously or stepwise toward the chemical treatment layer side.

この発明は、表面活性化処理層側の保水性ゲル層の架橋度を高めることにより、分子間の結合点が増加し、より固体に近い状態になるため、表面活性化処理層側の保水性ゲル層の膜強度と保水性を確保することができる。さらに、保水性ゲル層の架橋度が親水性高分子層に向かって連続的に、或いは段階的に低下するので、保水性ゲル層の分子構造を親水性高分子層の分子構造に近似させることができ、結合点を増やして親水性高分子層の剥離や脱落を好適に抑えることができる。   In the present invention, by increasing the degree of crosslinking of the water-retaining gel layer on the surface activation treatment layer side, the number of bonding points between molecules increases, and it becomes closer to a solid state. The film strength and water retention of the gel layer can be ensured. Furthermore, since the degree of cross-linking of the water-retaining gel layer decreases continuously or stepwise toward the hydrophilic polymer layer, the molecular structure of the water-retaining gel layer should be approximated to the molecular structure of the hydrophilic polymer layer. It is possible to increase the number of bonding points, and to suitably suppress the peeling and dropping of the hydrophilic polymer layer.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記保水性ゲル層が、架橋度の互いに異なる少なくとも3層から構成され、前記親水性高分子層に最も近い層を第一層及び前記表面活性化処理層に最も近い層を第二層としたとき、第一層及び第二層の厚さに比べて、前記第一層及び前記第二層に挟まれた層の厚さのほうが大きいことを特徴とする。   The resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the water-retaining gel layer is composed of at least three layers having different cross-linking degrees, When the first layer is the layer closest to the hydrophilic polymer layer and the second layer is the layer closest to the surface activation treatment layer, the first layer and the thickness of the first layer and the second layer The thickness of the layer sandwiched between the second layers is larger.

一般に、保水性ゲル層は、その架橋度が高くなるほど供給された水分が散逸しにくくなるため保水性は向上するが、架橋度が高くなりすぎると水分の供給が困難になるため保水性は逆に低下する。この発明は、保水性ゲル層と親水性高分子層および表面活性化処理層との密着性を確保するとともに、架橋度が中程度で保水性の良好な層の厚さを比較的大きくとることにより、保水性ゲル層の保水性を高めることができる。   In general, the water retention gel layer improves the water retention because the supplied water becomes harder to dissipate as the degree of crosslinking increases, but the water retention is reversed because the water supply becomes difficult if the degree of crosslinking becomes too high. To drop. This invention ensures adhesion between the water-retaining gel layer, the hydrophilic polymer layer, and the surface activation treatment layer, and takes a relatively thick layer having a moderate degree of crosslinking and good water retention. Thereby, the water retention of a water retention gel layer can be improved.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが同一の材料を備えていることを特徴とする。   The resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a resin molded product having surface lubricity, and the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer comprise the same material. It is characterized by that.

この発明は、保水性ゲル層と親水性高分子層とに架橋度の異なる同一の材料を用いるため、両層の密着性を高めることができる。   In the present invention, the same material having different degree of crosslinking is used for the water-retaining gel layer and the hydrophilic polymer layer, so that the adhesion between both layers can be improved.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが、同一の成分を主成分として有し、前記親水性高分子層における前記成分の重量比率が、前記保水性ゲル層における前記成分の重量比率より大きいことを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer have the same component as a main component. And the weight ratio of the component in the hydrophilic polymer layer is larger than the weight ratio of the component in the water-retaining gel layer.

この発明は、親水性高分子層と保水性ゲル層とに同一の成分を主成分として用いるため、両層の密着性を高めることができる。また、潤滑性を担う成分の親水性高分子層における重量比率を高めることにより、親水性高分子層の潤滑性を確保することができる。なお、本発明において、「主成分」とは、「層が備える材料を構成する成分のうち、材料における重量比率が50%を超える成分」をいう。   Since this invention uses the same component as a main component for the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer, the adhesion between both layers can be improved. Moreover, the lubricity of a hydrophilic polymer layer is securable by raising the weight ratio in the hydrophilic polymer layer of the component which bears lubricity. In the present invention, the “main component” means “a component in which the weight ratio in the material exceeds 50% among the components constituting the material included in the layer”.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記保水性ゲル層における前記成分の重量比率が、前記表面活性化処理層側から前記親水性高分子層側に向かって連続的に、或いは段階的に増大していることを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the weight ratio of the component in the water-retaining gel layer is from the surface activation treatment layer side. It increases continuously or stepwise toward the hydrophilic polymer layer side.

この発明は、保水性ゲル層の親水性高分子層に近い部分における潤滑性を担う成分の重量比率を高くすることにより潤滑性を確保することができる。また、表面活性化処理層側に向かって前記成分の重量比率を連続的に或いは段階的に低下させることにより、より固体に近い状態になるため、表面活性化処理層側の保水性ゲル層の膜強度を向上させることができ、保水性ゲル層と表面活性化処理層との密着性をより高めることができる。   According to the present invention, the lubricity can be ensured by increasing the weight ratio of the component responsible for lubricity in the portion of the water-retaining gel layer close to the hydrophilic polymer layer. In addition, by reducing the weight ratio of the components toward the surface activation treatment layer continuously or stepwise, it becomes closer to a solid state, so the water retention gel layer on the surface activation treatment layer side The film strength can be improved, and the adhesion between the water retention gel layer and the surface activation treatment layer can be further increased.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品であって、前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが、同一の成分を主成分として有する同一の材料を備えていることを特徴とする。   Further, the resin molded product having surface lubricity according to the present invention is the resin molded product having surface lubricity, wherein the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer have the same component as a main component. It is characterized by comprising the same material as.

この発明は、保水性ゲル層と親水性高分子層とに同一の成分を主成分として有する同一の材料を用いるため、両層の密着性をさらに高めることができる。また、潤滑性を担う成分の親水性高分子層における重量比率を高めることにより、親水性高分子層の潤滑性を確保することができる。さらに、保水性ゲル層においては、上記成分の重量比率を低くし、その分例えば保水性を担う他の成分の重量比率を高めることにより、保水性ゲル層の保水性を確保することができる。   Since this invention uses the same material which has the same component as a main component in a water retention gel layer and a hydrophilic polymer layer, the adhesiveness of both layers can further be improved. Moreover, the lubricity of a hydrophilic polymer layer is securable by raising the weight ratio in the hydrophilic polymer layer of the component which bears lubricity. Furthermore, in the water retention gel layer, the water retention of the water retention gel layer can be ensured by lowering the weight ratio of the above components and increasing the weight ratio of other components responsible for water retention.

本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドを基材とする樹脂成形品の製造方法であって、前記基材の表面に表面活性化処理層を形成する表面活性化処理工程と、不溶化されていない部分を有する親水性高分子層を形成する潤滑層コーティング工程と、を備えていることを特徴とする。   A method for producing a resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded product having a polyolefin or a compound containing polyolefin as a base material, and a surface activation treatment layer is provided on the surface of the base material. It comprises a surface activation treatment step to be formed and a lubricating layer coating step for forming a hydrophilic polymer layer having a portion that has not been insolubilized.

この発明は、ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドからなる樹脂成形品基材表面に表面活性化処理を行うことにより、表面のC−H結合が切断され、大気中の水分等から親水基である水酸基やカルボキシル基が供給されて、ポリオレフィン基材表面を親水性に改質することができる。従って、親水性に改質された表面が、親水性高分子によるコーティング層と強固な結合を形成することができ、密着性を高めることができる。
また、親水性高分子層が不溶化されていない部分を有するので、潤滑層コーティング工程において形成された親水性高分子によるコーティング層の表面に水分を供給すると、不溶化されていない部分を徐々に溶解することができ、溶解した部分と水分との混合物を相手部材との間で潤滑剤として作用させることができる。
In the present invention, surface activation treatment is performed on the surface of a resin molded article substrate made of polyolefin or a compound containing polyolefin, so that the C—H bond on the surface is cleaved, and a hydroxyl group that is a hydrophilic group from moisture in the atmosphere or the like. Carboxyl groups can be supplied to modify the polyolefin substrate surface to be hydrophilic. Therefore, the surface modified to be hydrophilic can form a strong bond with the coating layer made of the hydrophilic polymer, and the adhesion can be improved.
In addition, since the hydrophilic polymer layer has a portion that is not insolubilized, when moisture is supplied to the surface of the coating layer formed by the hydrophilic polymer formed in the lubricating layer coating process, the portion that has not been insolubilized gradually dissolves. The mixture of the dissolved part and moisture can act as a lubricant between the mating member.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記表面活性化処理工程が、コロナ放電処理、低圧水銀灯或いはエキシマランプによる紫外線照射、エキシマレーザ照射、プラズマ照射、及びオゾン処理から選ばれる少なくとも1種類の処理を含むことを特徴とする。   The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded product having surface lubricity, wherein the surface activation treatment step comprises corona discharge treatment, low-pressure mercury lamp or It includes at least one treatment selected from ultraviolet irradiation by an excimer lamp, excimer laser irradiation, plasma irradiation, and ozone treatment.

この発明は、上記処理により樹脂成形品の基材表面を確実に活性化することができる。   According to the present invention, the substrate surface of the resin molded product can be reliably activated by the above treatment.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記親水性高分子層が、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、およびメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする。   The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded product having surface lubricity, wherein the hydrophilic polymer layer comprises polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl It comprises at least one material selected from pyrrolidone and methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer.

この発明は、上記材料が比較的安価で人手しやすく、また湿潤時の潤滑性にも優れるため、容易に潤滑性表面を形成することが可能となる。   According to the present invention, since the above material is relatively inexpensive and easy to handle, and also has excellent lubricity when wet, it is possible to easily form a lubricious surface.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、水分を保持し、前記親水性高分子層に水分を供給する保水性ゲル層を前記表面活性化処理層と前記親水性高分子層との間に形成する保水層コーティング工程をさらに備えていることを特徴とする。   The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded product having surface lubricity, which retains moisture and supplies moisture to the hydrophilic polymer layer. A water retention layer coating step of forming a water retention gel layer to be formed between the surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer layer is further provided.

この発明は、表面活性化処理層と親水性高分子によるコーティング層との間に水分を保持する保水性ゲル層を形成することにより、乾燥雰囲気下においても、保水性ゲル層から親水性高分子層に水分を供給することができ、親水性高分子層が乾燥することを防止して、より長期間湿潤状態を保つことができる。   This invention forms a water-retaining gel layer that retains moisture between the surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer coating layer, so that the hydrophilic polymer is removed from the water-retaining gel layer even in a dry atmosphere. Moisture can be supplied to the layer, the hydrophilic polymer layer can be prevented from drying, and the wet state can be maintained for a longer period of time.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記保水性ゲル層が、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリエチレンオキサイド、セルロース、でん粉、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルポリピロリドン、アクリル酸、N−ビニルピロリドン、ビニルエーテルモノマー、無水マレイン酸モノマーから選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする。   The method for producing a resin molded article having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded article having surface lubricity, wherein the water-retaining gel layer comprises polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyethylene oxide. , Cellulose, starch, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, polyvinyl polypyrrolidone, acrylic acid, N-vinyl pyrrolidone, vinyl ether monomer, maleic anhydride monomer, and at least one material.

この発明は、上記材料が比較的安価で入手しやすく、保水性が高いうえに毒性も低いので、保水性ゲル層を容易に形成することができる。その際、上記材料を適宜選択することができ、親水性高分子層との組み合わせもあらゆる物が適用できる。特に、親水性高分子と同種の材料、例えば親水性高分子にポリビニルアルコールを使用する際には、ポリビニルアルコールによるゲル層を、親水性高分子にポリエチレングリコールを使用する際にはポリエチレンオキサイドによるゲル層を、親水性高分子にポリビニルピロリドンを使用する際にはビニルピロリドン系のゲル層を、親水性高分子にメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体を使用する際には同材料、又はビニルエ−テルモノマー及び無水マレイン酸モノマーによるゲル層をそれぞれ使用するようにすれば、親水性高分子層と保水性ゲル層との親和性が向上し、密着性を容易に向上させることができる。   In the present invention, the above material is relatively inexpensive and easily available, and has high water retention and low toxicity. Therefore, the water retention gel layer can be easily formed. In that case, the said material can be selected suitably and all things can be applied for the combination with a hydrophilic polymer layer. In particular, the same kind of material as the hydrophilic polymer, for example, when using polyvinyl alcohol for the hydrophilic polymer, the gel layer made of polyvinyl alcohol is used. When using polyethylene glycol for the hydrophilic polymer, the gel made of polyethylene oxide is used. When using polyvinyl pyrrolidone as the hydrophilic polymer, a vinyl pyrrolidone-based gel layer is used. When using methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer as the hydrophilic polymer, the same material or vinyl ether is used. If gel layers made of a termonomer and a maleic anhydride monomer are respectively used, the affinity between the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer can be improved, and the adhesion can be easily improved.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記保水層コーティング工程が、前記親水性高分子層側から前記表面活性化処理層側まで連続的に、あるいは段階的に、前記保水性ゲル層の架橋度を増大させる工程を備えていることを特徴とする。   The method for producing a resin molded article having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded article having surface lubricity, wherein the water retention layer coating step is performed from the hydrophilic polymer layer side. The method includes a step of increasing the degree of crosslinking of the water-retaining gel layer continuously or stepwise to the surface activation treatment layer side.

この発明は、保水層コーティング工程において表面活性化処理層側の保水性ゲル層の架橋度を高めることにより、分子間の結合点が増加し、より固体に近い状態になるため、表面活性化処理層側の保水性ゲル層の膜強度と保水性を確保することができる。さらに、保水層コーティング工程において保水性ゲル層の架橋度を親水性高分子層に向かって連続的に、或いは段階的に低下させるので、保水性ゲル層の分子構造を親水性高分子層の分子構造に近似させることができ、結合点を増やして親水性高分子層の剥離や脱落を好適に抑えることができる。   This invention increases the degree of cross-linking of the water retentive gel layer on the surface activation treatment layer side in the water retention layer coating step, thereby increasing the number of bonding points between the molecules, resulting in a more solid state. The film strength and water retention of the water-retaining gel layer on the layer side can be ensured. Furthermore, since the degree of cross-linking of the water-retaining gel layer is decreased continuously or stepwise toward the hydrophilic polymer layer in the water-retaining layer coating step, the molecular structure of the water-retaining gel layer is changed to the molecule of the hydrophilic polymer layer. The structure can be approximated, and the number of bonding points can be increased to suitably suppress the peeling or dropping of the hydrophilic polymer layer.

また、本発明に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法は、前記表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法であって、前記保水層コーティング工程が、前記保水性ゲル層を、架橋度の異なる少なくとも3層から構成し、前記親水性高分子層側の層および前記表面活性化処理層側の層の厚さに比べて、それらの層の中間に位置する層の厚さのほうを大きくする工程を備えていることを特徴とする。   The method for producing a resin molded article having surface lubricity according to the present invention is a method for producing a resin molded article having surface lubricity, wherein the water retention layer coating step crosslinks the water retention gel layer. Compared to the thickness of the hydrophilic polymer layer side and the surface activation treatment layer side, the thickness of the layer located in the middle of these layers is composed of at least three layers having different degrees. The method is characterized by comprising a step of increasing.

この発明は、保水性ゲル層と親水性高分子層および表面活性化処理層との密着性を確保するとともに、例えば架橋度が中程度の材料からなる層を形成するための時間や回数を増加させて保水性の良好な層の厚さを比較的大きくとることにより、保水性ゲル層の保水性を高めることができる。   The present invention ensures adhesion between the water-retaining gel layer, the hydrophilic polymer layer, and the surface activation treatment layer, and increases the time and number of times for forming a layer made of a material having a medium degree of crosslinking, for example. By making the thickness of the layer having good water retention relatively large, the water retention of the water retention gel layer can be increased.

本発明によれば、湿潤時に高度な潤滑性を安定して発現することが可能な表面潤滑性を有する樹脂成形品及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin molded product which has the surface lubricity which can express high lubricity stably at the time of wetness, and its manufacturing method can be provided.

本発明に係る第1の実施形態について、図1を参照して説明する。
本実施形態に係る表面潤滑性を有する樹脂成形品(以下、単に樹脂成形品と称する。)1は、ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドを基材2とする樹脂成形品であって、基材2の表面2aに形成されて親水基を有する表面活性化処理層3と、表面活性化処理層3の表面に(樹脂成形品1の最表層として)形成されて、不溶化されていない部分を有する親水性高分子層4と、を備えている。
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
A resin molded product (hereinafter simply referred to as a resin molded product) 1 having surface lubricity according to the present embodiment is a resin molded product having a base material 2 made of polyolefin or a compound containing polyolefin. Surface activation treatment layer 3 formed on the surface 2a and having a hydrophilic group, and hydrophilicity formed on the surface of the surface activation treatment layer 3 (as the outermost layer of the resin molded product 1) and having a portion that is not insolubilized And a polymer layer 4.

親水性高分子層4は、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、及びメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種類の材料から構成されている。   The hydrophilic polymer layer 4 is composed of at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer.

次に、本実施形態に係る樹脂成形品1の製造方法及び作用について説明する。
この樹脂成形品1の製造方法は、基材2の表面2aに表面活性化処理層3を形成する表面活性化処理工程と、不溶化されていない部分を有する親水性高分子層4を形成する潤滑層コーティング工程と、を備えている。
Next, the manufacturing method and operation of the resin molded product 1 according to this embodiment will be described.
The method for producing the resin molded product 1 includes a surface activation treatment step for forming the surface activation treatment layer 3 on the surface 2a of the substrate 2, and a lubrication for forming the hydrophilic polymer layer 4 having a portion that is not insolubilized. A layer coating process.

表面活性化処理工程は、コロナ放電処理、低圧水銀灯或いはエキシマランプによる紫外線照射、エキシマレーザ照射、プラズマ照射、及びオゾン処理から選ばれる少なくとも1種類の処理を含み、表面活性化処理層3を形成する。これによって、基材2の表面2aに表面活性化処理層3を形成することにより、基材2表面のC−H結合が切断され、大気中の水分等から親水基である水酸基やカルボキシル基が供給され、基材2表面が親水性に改質される。   The surface activation treatment step includes at least one treatment selected from corona discharge treatment, ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp or excimer lamp, excimer laser irradiation, plasma irradiation, and ozone treatment, and forms the surface activation treatment layer 3. . Thus, by forming the surface activation treatment layer 3 on the surface 2a of the base material 2, the C—H bond on the surface of the base material 2 is cut, and hydroxyl groups and carboxyl groups which are hydrophilic groups are removed from moisture in the atmosphere. The surface of the substrate 2 is modified to be hydrophilic.

潤滑層コーティング工程は、表面活性化処理層3を表面に形成した基材2を、親水性高分子層4を構成する上記材料を含む溶液に所定時間浸漬させ、引き上げて乾燥させることによって、表面活性化処理層3の表面に親水性高分子層4を形成する。これによって、親水性に改質された表面活性化処理層3が親水性高分子と強固な結合を形成してこれと密着し、親水性高分子層4が形成される。
こうして得られた親水性高分子層4には、不溶化していない部分が残されているので、表面に水分を供給することによって、不溶化していない部分が徐々に溶解する。そして、溶解した部分と水分との混合物が相手部材との間で潤滑剤として作用する。
In the lubricating layer coating step, the substrate 2 having the surface activation treatment layer 3 formed on the surface thereof is immersed in a solution containing the above-described material constituting the hydrophilic polymer layer 4 for a predetermined time, and then pulled up and dried. A hydrophilic polymer layer 4 is formed on the surface of the activation treatment layer 3. As a result, the hydrophilically modified surface activation treatment layer 3 forms a strong bond with the hydrophilic polymer and comes into close contact therewith, whereby the hydrophilic polymer layer 4 is formed.
Since the hydrophilic polymer layer 4 thus obtained has a portion that is not insolubilized, the portion that has not been insolubilized is gradually dissolved by supplying moisture to the surface. And the mixture of the melt | dissolved part and a water | moisture content acts as a lubricant between the other members.

この樹脂成形品1及びこの製造方法によれば、溶解した親水性高分子成分と水分との混合物により、高い潤滑性を発現させることができる。また、基材2表面が親水性に改質されているため、親水性高分子層4が急激に脱落することがなく、安定した潤滑性を得ることが可能である。   According to this resin molded product 1 and this manufacturing method, high lubricity can be expressed by the mixture of the dissolved hydrophilic polymer component and moisture. In addition, since the surface of the base material 2 is modified to be hydrophilic, the hydrophilic polymer layer 4 does not drop off rapidly, and stable lubricity can be obtained.

特にポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体は湿潤時の潤滑性に非常に優れるため、親水性高分子層4を構成する材料としてより好ましい。また、表面活性化処理工程において、コロナ放電処理を使用した場合には、放電条件により基材2表面にマイクロクラックを形成することができ、親水性高分子層4とのアンカー効果により親水性高分子層4の密着性を高めることができる。   In particular, polyvinylpyrrolidone and methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer are more preferable as a material constituting the hydrophilic polymer layer 4 because they are very excellent in lubricity when wet. In addition, when corona discharge treatment is used in the surface activation treatment step, microcracks can be formed on the surface of the substrate 2 depending on the discharge conditions, and the hydrophilic effect is enhanced by the anchor effect with the hydrophilic polymer layer 4. The adhesion of the molecular layer 4 can be improved.

次に、第2の実施形態について図2を参照しながら説明する。
なお、上述した第1の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第2の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る樹脂成形品5が、水分を保持し、親水性高分子層4に水分を供給する保水性ゲル層6を備えているとした点である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the resin molded product 5 according to this embodiment has a water retaining gel layer 6 that retains moisture and supplies moisture to the hydrophilic polymer layer 4. It is a point that it has.

保水性ゲル層6は、表面活性化処理層3と親水性高分子層4との間に配されており、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリエチレンオキサイド、セルロース、でん粉、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルポリピロリドン、アクリル酸、N−ビニルピロリドン、ビニルエーテルモノマー、及び無水マレイン酸モノマーから選ばれる少なくとも1種類の材料から構成されている。   The water retention gel layer 6 is disposed between the surface activation treatment layer 3 and the hydrophilic polymer layer 4, and includes polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyethylene oxide, cellulose, starch, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer. It is composed of at least one material selected from coalescence, polyvinylpolypyrrolidone, acrylic acid, N-vinylpyrrolidone, vinyl ether monomer, and maleic anhydride monomer.

次に、本実施形態に係る樹脂成形品5の製造方法及び作用について説明する。
この樹脂成形品5の製造方法は、上述した第1の実施形態に係る製造方法に加えて、保水性ゲル層6を表面活性化処理層3と親水性高分子層4との間に形成する保水層コーティング工程をさらに備えている。
Next, the manufacturing method and operation of the resin molded product 5 according to this embodiment will be described.
In the manufacturing method of the resin molded product 5, in addition to the manufacturing method according to the first embodiment described above, the water retention gel layer 6 is formed between the surface activation treatment layer 3 and the hydrophilic polymer layer 4. A water retention layer coating step is further provided.

保水層コーティング工程では、表面活性化処理工程にて基材2の表面に表面活性化処理層3を形成した後、保水性ゲル層6を構成する材料を含む混合溶液中に基材2を浸漬させ、所定時間後に引き上げて乾燥した後、さらに加熱架橋処理を所定時間行う。
こうして、保水性ゲル層6が得られた後は、第1の実施形態と同様の潤滑層コーティング工程を行い、樹脂成形品5を得る。
In the water retention layer coating step, after the surface activation treatment layer 3 is formed on the surface of the substrate 2 in the surface activation treatment step, the substrate 2 is immersed in a mixed solution containing the material constituting the water retention gel layer 6. Then, after being pulled up and dried after a predetermined time, a heat crosslinking treatment is further performed for a predetermined time.
After the water-retaining gel layer 6 is thus obtained, the same lubricating layer coating process as in the first embodiment is performed to obtain the resin molded product 5.

この樹脂成形品5及びこの製造方法によれば、保水性ゲル層6を備えているため、保水性ゲル層6に蓄えられた水分を随時親水性高分子層4に供給することができ、乾燥環境下においても、長期間にわたり親水性高分子層4を湿潤状態に維持することができる。従って、外部からの水分の供給が無い条件下でも、親水性高分子層4の不溶化していない部分で溶解を発生させることができ、乾燥環境下においても高い潤滑性をより長期間発現することができる。   According to this resin molded product 5 and this manufacturing method, since the water retaining gel layer 6 is provided, the water stored in the water retaining gel layer 6 can be supplied to the hydrophilic polymer layer 4 at any time and dried. Even in the environment, the hydrophilic polymer layer 4 can be maintained in a wet state for a long period of time. Accordingly, dissolution can occur in the insoluble portion of the hydrophilic polymer layer 4 even under conditions where there is no moisture supply from the outside, and high lubricity can be exhibited for a longer period even in a dry environment. Can do.

次に、第3の実施形態について説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第3の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る樹脂成形品7の保水性ゲル層8の架橋度が、親水性高分子層4の架橋度よりも大きく、親水性高分子層4側から表面活性化処理層3側に向かって連続的に、或いは段階的に増大しているとした点である。ここで、親水性高分子層4と保水性ゲル層8とが同一の材料を備えている。
Next, a third embodiment will be described.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the third embodiment and the second embodiment is that the degree of crosslinking of the water-retaining gel layer 8 of the resin molded article 7 according to this embodiment is larger than the degree of crosslinking of the hydrophilic polymer layer 4. The point is that it increases continuously or stepwise from the hydrophilic polymer layer 4 side toward the surface activation treatment layer 3 side. Here, the hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 8 are provided with the same material.

この樹脂成形品7の製造方法及び作用について説明する。
ここでは、保水層コーティング工程が、親水性高分子層4側から表面活性化処理層3側まで連続的に、或いは段階的に、保水性ゲル層8の架橋度を増大させる工程を備えている。
The manufacturing method and operation of the resin molded product 7 will be described.
Here, the water retention layer coating step includes a step of increasing the degree of crosslinking of the water retention gel layer 8 continuously or stepwise from the hydrophilic polymer layer 4 side to the surface activation treatment layer 3 side. .

具体的には、保水性ゲル層8を構成する架橋剤の添加比率を連続的に、或いは段階的に変化させた混合溶液を数種類用意して、表面活性化処理層3が表面に形成された基材2を前記混合溶液に浸漬、乾燥を繰り返し、保水性ゲル層8における架橋度が、親水性高分子層4側から表面活性化処理層3側に向かって段階的に増大するようにする。このとき、数種類の混合溶液のうち架橋剤の添加比率が中程度の混合溶液に基材2を浸漬する時間、または浸漬、乾燥を繰り返す回数を相対的に多くするのがよい。この結果、保水性ゲル層8において、親水性高分子層4に最も近い領域に形成された層を図示しない第一層及び表面活性化処理層3に最も近い領域に形成された層を図示しない第二層としたとき、第一層及び第二層の厚さに比べて、第一層及び第二層に挟まれた中間の層の厚さのほうが大きくなる。こうして、保水性ゲル層8が得られた後は、潤滑層コーティング工程を行い、樹脂成形品7を得る。   Specifically, several types of mixed solutions in which the addition ratio of the crosslinking agent constituting the water-retaining gel layer 8 was changed continuously or stepwise were prepared, and the surface activation treatment layer 3 was formed on the surface. The substrate 2 is dipped in the mixed solution and dried repeatedly so that the degree of cross-linking in the water-retaining gel layer 8 increases stepwise from the hydrophilic polymer layer 4 side toward the surface activation treatment layer 3 side. . At this time, it is preferable to relatively increase the time for immersing the substrate 2 in a mixed solution having a medium crosslinking agent ratio among several kinds of mixed solutions, or the number of times of repeating immersion and drying. As a result, in the water retention gel layer 8, the layer formed in the region closest to the hydrophilic polymer layer 4 is not illustrated, and the layer formed in the region closest to the surface activation treatment layer 3 is not illustrated. When the second layer is used, the thickness of the intermediate layer sandwiched between the first layer and the second layer is larger than the thickness of the first layer and the second layer. Thus, after the water retention gel layer 8 is obtained, the lubricating layer coating process is performed to obtain the resin molded product 7.

この樹脂成形品7及びこの製造方法によれば、保水性ゲル層8の架橋度の高い表面活性化処理層3側では強固な膜が形成されるため、水分によって結合が解けることもなく、保水性や基材2との密着性を高めることができる。一方、保水性ゲル層8の架橋度の低い親水性高分子層4側では、架橋していない分子と親水性高分子との絡み合いや結合等が発生し、緩やかな結合を形成させることができる。そのため、親水性高分子層4の剥離や脱落を抑えることができる。さらに、親水性高分子層4が磨耗等により完全に消滅した後も、架橋度の低い保水性ゲル層8を徐々に溶解させることにより、親水性高分子層4に近い潤滑性を維持することができる。従って、より強固な結合と保水性とを得ることができ、より長期にわたって高い潤滑性を発揮することができる。   According to this resin molded product 7 and this manufacturing method, a strong film is formed on the surface activation treatment layer 3 side of the water retention gel layer 8 having a high degree of crosslinking. And adhesion to the substrate 2 can be improved. On the other hand, on the hydrophilic polymer layer 4 side of the water-retaining gel layer 8 having a low degree of crosslinking, entanglement or bonding between the non-crosslinked molecule and the hydrophilic polymer occurs, and a loose bond can be formed. . Therefore, peeling and dropping off of the hydrophilic polymer layer 4 can be suppressed. Furthermore, even after the hydrophilic polymer layer 4 has completely disappeared due to wear or the like, the lubricity close to that of the hydrophilic polymer layer 4 is maintained by gradually dissolving the water-retaining gel layer 8 having a low degree of crosslinking. Can do. Therefore, stronger bond and water retention can be obtained, and high lubricity can be exhibited over a longer period.

本実施形態では親水性高分子層4と保水性ゲル層8とが同一の材料を備えているとしたが、保水性ゲル層8の架橋度が親水性高分子層4の架橋度より大きければよく、必ずしも、親水性高分子層4と保水性ゲル層8とが同一の材料を備えていなくてもよい。   In the present embodiment, the hydrophilic polymer layer 4 and the water retention gel layer 8 are provided with the same material. However, if the degree of crosslinking of the water retention gel layer 8 is greater than the degree of crosslinking of the hydrophilic polymer layer 4. The hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 8 do not necessarily have to be provided with the same material.

さらに、架橋度の制御方法としては、架橋剤のような架橋性を制御する材料の添加比率を調整するだけでなく、加熱架橋時の温度や時間による制御や、光開始剤を添加した際の光照射時間、光強度による制御によっても構わない。   Furthermore, as a method for controlling the degree of crosslinking, not only adjusting the addition ratio of a material that controls the crosslinkability such as a crosslinking agent, but also control by temperature and time during thermal crosslinking, and when a photoinitiator is added. Control by light irradiation time and light intensity may be used.

次に、第4の実施形態について説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第4の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、本実施形態に係る樹脂成形品9の親水性高分子層4と保水性ゲル層10とが、同一の成分を主成分として有し、親水性高分子層4における該成分の重量比率が、保水性ゲル層10における該成分の重量比率よりも大きく、表面活性化処理層3側から親水性高分子層4側に向かって連続的に、或いは段階的に増大しているとした点である。ここで、親水性高分子層4と保水性ゲル層10とが同一の材料を備えている。
Next, a fourth embodiment will be described.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the fourth embodiment and the second embodiment is that the hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 10 of the resin molded product 9 according to this embodiment have the same components as main components. The weight ratio of the component in the hydrophilic polymer layer 4 is larger than the weight ratio of the component in the water retention gel layer 10 and is continuous from the surface activation treatment layer 3 side toward the hydrophilic polymer layer 4 side. It is a point that it has increased gradually or stepwise. Here, the hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 10 are provided with the same material.

この樹脂成形品9の製造方法及び作用について説明する。
ここでは、保水層コーティング工程が、表面活性化処理層3側から親水性高分子層4側まで連続的に、或いは段階的に、保水性ゲル層10における主成分の重量比率を増大させる工程を備えている。
The manufacturing method and operation of the resin molded product 9 will be described.
Here, the water retention layer coating step is a step of increasing the weight ratio of the main component in the water retention gel layer 10 continuously or stepwise from the surface activation treatment layer 3 side to the hydrophilic polymer layer 4 side. I have.

具体的には、保水性ゲル層10を構成する潤滑性を担う主成分の重量比率を連続的に、或いは段階的に変化させた混合溶液を数種類用意して、表面活性化処理層3が表面に形成された基材2を前記混合溶液に浸漬、乾燥を繰り返し、保水性ゲル層10における主成分の重量比率が、表面活性化処理層3側から親水性高分子層4側に向かって段階的に増大するようにする。保水性ゲル層10が得られた後は、潤滑層コーティング工程を行い、樹脂成形品9を得る。   Specifically, several types of mixed solutions in which the weight ratio of the main component responsible for lubrication constituting the water-retaining gel layer 10 is changed continuously or stepwise are prepared, and the surface activation treatment layer 3 is formed on the surface. The base material 2 formed on the surface is repeatedly immersed in the mixed solution and dried, and the weight ratio of the main component in the water-retaining gel layer 10 is increased from the surface activation treatment layer 3 side toward the hydrophilic polymer layer 4 side. To increase. After the water retention gel layer 10 is obtained, a lubricating layer coating process is performed to obtain a resin molded product 9.

この樹脂成形品9及びこの製造方法によれば、保水性ゲル層10のうち潤滑性を担う主成分の重量比率の大きい親水性高分子層4側では、親水性高分子との緩やかな結合を形成させることができるため、親水性高分子層4の剥離や脱落を抑えることができる。また、保水性ゲル層10の親水性高分子層4側での潤滑性を確保することができ、親水性高分子層4が磨耗等により完全に消滅した後も、湿潤時に潤滑性を発揮する成分の重量比率の高い保水性ゲル層10を徐々に溶解させることにより、親水性高分子層4に近い潤滑性を維持することができる。従って、より強固な結合と潤滑性とを得ることができ、より長期にわたって高い潤滑性を発揮することができる。
一方、保水性ゲル層10のうち主成分以外の成分を、例えば高い保水性を発揮する成分とすれば、表面活性化処理層3側ではこの成分の重量比率が相対的に増大するため、保水性ゲル層10の表面活性化処理層3側での保水性を確保することができる。また、表面活性化処理層3側では強固な膜が形成されるため、水分によって結合が解けることもなく、基材2との密着性を高めることができる。
According to the resin molded product 9 and the manufacturing method, the hydrophilic polymer layer 4 having a large weight ratio of the main component responsible for lubrication in the water-retaining gel layer 10 has a loose bond with the hydrophilic polymer. Since it can be formed, peeling and dropping off of the hydrophilic polymer layer 4 can be suppressed. Further, the lubricity on the hydrophilic polymer layer 4 side of the water-retaining gel layer 10 can be ensured, and even when the hydrophilic polymer layer 4 completely disappears due to wear or the like, it exhibits lubricity when wet. By gradually dissolving the water-retaining gel layer 10 having a high component weight ratio, lubricity close to that of the hydrophilic polymer layer 4 can be maintained. Therefore, stronger bonding and lubricity can be obtained, and higher lubricity can be exhibited over a longer period.
On the other hand, if a component other than the main component in the water retention gel layer 10 is a component that exhibits high water retention, for example, the weight ratio of this component relatively increases on the surface activation treatment layer 3 side. Water retention on the surface activation treatment layer 3 side of the conductive gel layer 10 can be ensured. In addition, since a strong film is formed on the surface activation treatment layer 3 side, the bond with the base material 2 can be improved without being broken by moisture.

本実施形態では親水性高分子層4と保水性ゲル層10とが同一の材料を備えているとしたが、親水性高分子層4と保水性ゲル層10とが、同一の成分を主成分として有し、親水性高分子層4における該成分の重量比率が、保水性ゲル層10における該成分の重量比率よりも大きければよく、必ずしも、親水性高分子層4と保水性ゲル層10とが同一の材料を備えていなくてもよい。   In the present embodiment, the hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 10 are provided with the same material, but the hydrophilic polymer layer 4 and the water-retaining gel layer 10 have the same components as main components. As long as the weight ratio of the component in the hydrophilic polymer layer 4 is larger than the weight ratio of the component in the water-retaining gel layer 10. May not comprise the same material.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
基材2の形状は、チューブ形状、シート状、ブロック状等各種形状に対して適用することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
The shape of the base material 2 can be applied to various shapes such as a tube shape, a sheet shape, and a block shape.

また、ポリオレフィン或いはポリオレフィンを含むコンパウンドが単独の樹脂成形物ではなく、金属、セラミックスも含めた他材質或いは同材質の上に被覆されたものであっても適用可能である。例えば、ベースとなるチューブの上に押し出し成形により被覆された状態であっても適用可能である。   Further, the present invention can be applied even when polyolefin or a compound containing polyolefin is not a single resin molded product but is coated on other materials including metal and ceramics or on the same material. For example, the present invention can be applied even in a state where the base tube is covered by extrusion molding.

(実施例1)
外形φ5mm、内径φ3mm、長さ500mmのポリエチレンチューブ(アズワン(株)製:ポリエチレンチューブホース)よりなる基材の表面に、大気中において、処理電力50W、処理時間30秒/100mmにてコロナ放電処理(Tantec社製;CoronaGenerator Model HV05-2)を行い、基材の表面に活性化処理層を形成した。
(Example 1)
Corona discharge treatment on the surface of a substrate made of a polyethylene tube with an outer diameter of 5 mm, an inner diameter of 3 mm, and a length of 500 mm (manufactured by ASONE Co., Ltd .: polyethylene tube hose) at a processing power of 50 W and a processing time of 30 seconds / 100 mm in the air. (Manufactured by Tantec; CoronaGenerator Model HV05-2) was performed to form an activation treatment layer on the surface of the substrate.

続いて、親水性高分子であるメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体(ダイセル化学工業(株)製)の5%メチルエチルケトン(MEK)溶液に基材を浸漬(室温、60分)し、乾燥させた(60℃、1時間)。その後、さらに60℃の温水中に1時間保持し、乾燥(60℃、12時間)させて、親水性高分子層を形成して、第1の実施形態に係る樹脂成形品(サンプル1)を作製した。   Subsequently, the base material is immersed in a 5% methyl ethyl ketone (MEK) solution of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) which is a hydrophilic polymer (room temperature, 60 minutes) and dried. (60 ° C., 1 hour). Thereafter, it is further kept in warm water at 60 ° C. for 1 hour, dried (60 ° C., 12 hours) to form a hydrophilic polymer layer, and the resin molded product according to the first embodiment (sample 1) is obtained. Produced.

次に、同形状のポリプロピレンチューブ(アズワン(株)製:PPチューブ)よりなる基材の表面に、ランプ電力25Wの低圧水銀ランプ(岩崎電気(株)製、バッチ式紫外線照射装置;OC−2506)による紫外線照射を施し、活性化処理層を形成した。照射条件は距離10mm、照射時間5分である。その後、ポリビニルアルコール(和光純薬工業(株)製:部分けん化型)10%水溶液に室温で20分間浸漬し、引き上げ、乾燥(60℃、3時間)して親水性高分子層を形成し、第1の実施形態に係る樹脂成形品(サンプル2)を作製した。   Next, a low-pressure mercury lamp (Iwasaki Electric Co., Ltd., batch type ultraviolet irradiation device; OC-2506) having a lamp power of 25 W is formed on the surface of a base material made of a polypropylene tube having the same shape (manufactured by As One Co., Ltd .: PP tube). ) Was applied to form an activation treatment layer. Irradiation conditions are a distance of 10 mm and an irradiation time of 5 minutes. Thereafter, it is immersed in a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: partially saponified) for 20 minutes at room temperature, pulled up and dried (60 ° C., 3 hours) to form a hydrophilic polymer layer, A resin molded product (sample 2) according to the first embodiment was produced.

さらに、ポリオレフィン配合スチレン系エラストマー((株)クラレ製)をサンプル1と同形状に押し出し成形して得られたエラストマーチューブよりなる基材の表面に、サンプル2と同条件で紫外線を照射し、活性化処理層を形成した。その後ポリビニルピロリドン((株)日本触媒製)5%水溶液中に30分浸漬し、60℃に加熱、3時間乾燥して親水性高分子層を形成し、第1の実施形態に係る樹脂成形品(サンプル3)を作製した。   Furthermore, the surface of the base material made of an elastomer tube obtained by extruding a polyolefin-containing styrene elastomer (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) in the same shape as sample 1 was irradiated with ultraviolet rays under the same conditions as in sample 2 and activated. A chemical treatment layer was formed. Thereafter, it is immersed in a 5% aqueous solution of polyvinyl pyrrolidone (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) for 30 minutes, heated to 60 ° C. and dried for 3 hours to form a hydrophilic polymer layer, and the resin molded product according to the first embodiment (Sample 3) was produced.

一方、比較例1として未処理のポリエチレンチューブを水にぬらした状態のものと、比較例2として、コロナ放電処理したポリエチレンチューブを、ジメチルスルホキシド(DMSO)(和光純薬工業(株)製、和光1級):純水=6:4の溶媒中に、ボリビニルアルコール(PVA)を加熱溶解した溶液中に浸漬した後加熱・乾燥して、不溶化した親水性高分子サンプルとをそれぞれ作製した。   On the other hand, as a comparative example 1, an untreated polyethylene tube was wetted with water, and as a comparative example 2, a polyethylene tube treated with corona discharge was treated with dimethyl sulfoxide (DMSO) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Wako). First grade): Pure water = 6: 4 In a solvent in which polyvinyl alcohol (PVA) was dissolved by heating, it was heated and dried to prepare insolubilized hydrophilic polymer samples.

図3に示す評価機Eにて、ガイドチューブG内を挿脱する力量をフォースゲージ((株)イマダ製:DPS−2)Fにて測定した力量の大きさによって、作製したサンプルSの表面潤滑性の評価を行った。ここで、挿脱力量が小さいほど、表面潤滑性が良好であることを示している。測定条件は、挿脱距離300mm、速度50mm/秒、挿脱回数30回である。本実施例におけるガイドチューブGの内径はφ8mmである。ガイドチューブG内は水で濡らして湿潤環境としてある。   The surface of the sample S produced according to the magnitude of the force measured by a force gauge (manufactured by Imada Co., Ltd .: DPS-2) F with the evaluation machine E shown in FIG. The lubricity was evaluated. Here, the smaller the amount of insertion / removal force, the better the surface lubricity. The measurement conditions are an insertion / removal distance of 300 mm, a speed of 50 mm / second, and an insertion / removal frequency of 30 times. The inner diameter of the guide tube G in the present embodiment is φ8 mm. The inside of the guide tube G is moistened with water.

評価にあたって、サンプル1を水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約200gfの力量で挿脱が可能であった。サンプル2、3においても同様の評価を行った。一方、比較例1として未処理のポリエチレンチューブを水にぬらした状態で評価機にセットしようとしたところ、ガイドチューブとの抵抗力が大きく挿入不可能であった。   In the evaluation, when the sample 1 was set in an evaluation machine in a state wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with a force of about 200 gf. Samples 2 and 3 were evaluated in the same manner. On the other hand, as Comparative Example 1, an attempt was made to set an untreated polyethylene tube in an evaluation machine in a state where the tube was wet, and resistance to the guide tube was so great that insertion was impossible.

また、比較例2のサンプルを水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約800gfの力量で挿脱が可能であった。特に、挿入時に所々で引っ掛かりがあり、スムーズな挿入が困難であった。また、10回挿脱を行ったところで、急に挿脱抵抗が大きくなり、挿入不可能となった。表面を観察すると、潤滑層の脱落と思われる現象が認められた。   Moreover, when the sample of the comparative example 2 was set to the evaluation machine in the state wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with the force of about 800 gf. In particular, there was a catch at some places during insertion, and smooth insertion was difficult. In addition, when insertion / removal was performed 10 times, the insertion / removal resistance suddenly increased, making insertion impossible. When the surface was observed, a phenomenon that seemed to be a loss of the lubricating layer was observed.

その他の評価結果を表1に示す。本実施形態における何れのサンプルにおいても、比較例1、2のサンプルよりも低い力量での挿脱が可能であった。また、挿脱30回後においても、挿脱力量に大きな変化は見られなかった。   The other evaluation results are shown in Table 1. In any sample in the present embodiment, insertion / removal was possible with a lower strength than the samples of Comparative Examples 1 and 2. In addition, even after 30 insertions / removals, no significant change was observed in the amount of insertion / removal.

Figure 2008162231
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(実施例2)
ステンレス銅線よりなるワイヤー及びチタン/ニッケル/コバルト合金の銅線よりなるワイヤーの外側に、オレフィン系エラストマーを被覆し、各々外径φ約1mm、長さ1500mmの2種類の基材を形成した。
そして、このそれぞれの基材の表面に、サンプル2と同条件で紫外線照射を施し、活性化処理層を形成した。その後ポリビニルピロリドン20%水溶液中に室温で120分浸漬し、60℃、4時間加熱・乾燥して親水性高分子層を形成し、サンプル4及び5を作製した。
(Example 2)
The outer side of the wire which consists of a stainless steel copper wire and the wire which consists of a titanium / nickel / cobalt alloy copper wire was coat | covered with the olefin-type elastomer, and two types of base materials each of outer diameter (phi) about 1 mm and length 1500mm were formed.
And the ultraviolet irradiation was performed on the surface of this each base material on the same conditions as the sample 2, and the activation process layer was formed. Thereafter, it was immersed in a 20% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone at room temperature for 120 minutes, heated and dried at 60 ° C. for 4 hours to form a hydrophilic polymer layer, and Samples 4 and 5 were produced.

一方、比較例3として、サンプル4と同様にステンレス銅線にオレフィン系エラストマーを被覆した基材に、コロナ放電処理後、ジメチルスルホキシド(DMSO):純水=6:4の溶媒中にポリビニルアルコール(PVA)を加熱溶解した溶液中に浸漬し、その後加熱・乾燥することにより、不溶化した親水性高分子サンプルを作製した。   On the other hand, as Comparative Example 3, a sample obtained by coating a stainless copper wire with an olefin-based elastomer as in Sample 4 was subjected to a corona discharge treatment, and then a polyvinyl alcohol (DMSO): pure water = 6: 4 in a solvent (polyvinyl alcohol). An insolubilized hydrophilic polymer sample was prepared by dipping in a solution in which PVA) was heated and dissolved, and then heating and drying.

作製したサンプルの評価は、実施例1と同様の図3に示す評価機を用いて行った。本実施例におけるガイドチューブの内径はφ1.5mmである。測定条件は、挿脱距離500mm、速度75mm/秒、挿脱回数30回である。ガイドチューブ内は水で濡らして湿潤環境とした。
こうして、本実施例によるサンプル4を水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約50gfの力量で挿脱が可能であった。
また、サンプル5を水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約60gfの力量で挿脱が可能であった。
Evaluation of the produced sample was performed using the evaluation machine shown in FIG. The inner diameter of the guide tube in this embodiment is φ1.5 mm. The measurement conditions are an insertion / removal distance of 500 mm, a speed of 75 mm / second, and an insertion / removal count of 30 times. The guide tube was moistened with water.
Thus, when the sample 4 according to the present example was set in an evaluation machine in a state wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with a force of about 50 gf.
Moreover, when the sample 5 was set to the evaluation machine in the state wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with the force of about 60 gf.

一方、比較例3のサンプルを水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約120gfの力量が必要であった。また、15回目以降は挿脱力量が約300gfと急激に大きくなった。最表層の潤滑層が脱落したものと推測される。   On the other hand, when the sample of Comparative Example 3 was wetted in water and set in an evaluator and the amount of insertion / removal force was measured, a force of about 120 gf was required. Moreover, after 15th, the amount of insertion / removal increased rapidly to about 300 gf. It is presumed that the outermost lubricating layer has fallen off.

その他の評価結果を表2に示す。本実施例における何れのサンプルにおいても、比較例3よりも低い力量での挿脱が可能であり、挿脱30回後においても挿脱力量に大きな変化は見られなかった。   The other evaluation results are shown in Table 2. In any of the samples in this example, insertion / removal was possible with a force lower than that in Comparative Example 3, and no significant change was observed in the amount of insertion / removal after 30 insertions / removals.

Figure 2008162231
Figure 2008162231

本実施例における基材のベースは金属であるが、オレフィン系樹脂を被覆することにより、実施例1と同様の作用を発現することが可能となる。すなわち、樹脂ベースだけでなく、金属ベースに対しても、オレフィン系樹脂を被覆して基材とすることにより、高度な潤滑性を安定して発現することが可能となる。   Although the base of the base material in the present embodiment is a metal, it is possible to exhibit the same action as in the first embodiment by coating the olefin resin. That is, not only a resin base but also a metal base is coated with an olefin-based resin to form a base material, so that a high level of lubricity can be stably expressed.

(実施例3)
外形φ15mm、内径φ12mm、長さ2000mmのポリエチレンチューブよりなる基材の外表面に、大気中においてコロナ放電処理を施し、活性化処理層を形成した。コロナ放電処理条件は、処理電力200W、処理時間5秒/100mmである。その後、ジメチルスルホキシド(DMSO):純水=5:5の溶媒中にポリビニルアルコール(PVA)を加熱溶解した溶液中にポリエチレンチューブを浸漬し、その後引き上げ、加熱・乾燥することによりPVAをゲル化させ、保水性ゲル層を形成した。さらに、その後、ポリビニルアルコール10%水溶液中に浸漬、引き上げ、加熱乾燥させ、親水性高分子層を形成し、第2の実施形態に係るサンプル6を作製した。
(Example 3)
A corona discharge treatment was performed in the atmosphere on the outer surface of a base material made of a polyethylene tube having an outer diameter of 15 mm, an inner diameter of 12 mm, and a length of 2000 mm to form an activation treatment layer. The corona discharge treatment conditions are a treatment power of 200 W and a treatment time of 5 seconds / 100 mm. Thereafter, the polyethylene tube is immersed in a solution obtained by heating and dissolving polyvinyl alcohol (PVA) in a solvent of dimethyl sulfoxide (DMSO): pure water = 5: 5, then pulled up, heated and dried to gel the PVA. A water-retaining gel layer was formed. Furthermore, after that, it was immersed in a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol, pulled up and dried by heating to form a hydrophilic polymer layer, thereby producing Sample 6 according to the second embodiment.

次に、外形φ16mm、内径φ12mm、長さ2000mmのウレタンチューブ(ニッタ・ムアー(株)製)の外側に、押し出し成形によりオレフィン系エラストマー(三菱化学(株)製)を被覆して基材を形成した。その後、ランプ電力25Wの低圧水銀ランプにより基材の表面に紫外線照射を施し、活性化処理層を形成した。照射条件は距離30mm、照射時間30分である。その後、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸(VEMA)9部とセルロース(和光純薬工業(株)製:ヒドロキシプロピルセルロース)1部とMEK90部の混合溶液を表面に塗布し、60℃で3時間乾燥後、60℃の温水中に3時間保持することにより架橋を行い、保水性ゲル層を形成した。その後、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体の1%MEK溶液に浸漬し、乾燥させた後さらに75℃の温水中に1時間保持し、60℃で20時間乾燥させて、親水性高分子層を形成し、第2の実施形態に係るサンプル7を作製した。   Next, the outer surface of a 16 mm outer diameter, 12 mm inner diameter, 2000 mm long urethane tube (Nitta Moore Co., Ltd.) is coated with an olefin elastomer (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) by extrusion to form a substrate. did. Thereafter, the surface of the base material was irradiated with ultraviolet rays by a low-pressure mercury lamp with a lamp power of 25 W to form an activation treatment layer. Irradiation conditions are a distance of 30 mm and an irradiation time of 30 minutes. Thereafter, a mixed solution of 9 parts of methyl vinyl ether-maleic anhydride (VEMA), 1 part of cellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: hydroxypropyl cellulose) and 90 parts of MEK was applied to the surface and dried at 60 ° C. for 3 hours. Crosslinking was carried out by maintaining in warm water at 60 ° C. for 3 hours to form a water-retaining gel layer. Thereafter, it was immersed in a 1% MEK solution of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, dried, then kept in 75 ° C. warm water for 1 hour, and dried at 60 ° C. for 20 hours to obtain a hydrophilic polymer layer. The sample 7 according to the second embodiment was produced.

次にサンプル4と同形状のポリプロピレンチューブよりなる基材の表面に、大気中においてコロナ放電処理を施し、活性化処理層を形成した。コロナ放電処理条件は、処理電力100W、処理時間15秒/100mmである。その後、N−ビニルピロリドンモノマー((株)日本触媒製)と主鎖架橋剤ペンタエリスリトールトリアリルエーテル(ダイソー(株)製)と重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(和光純薬工業(株)製)との混合溶液中に60分間浸漬し、引き上げ、室温にて12時間乾燥させた後に、60〜80℃、3時間で加熱架橋処理を施し、保水性ゲル層を形成した。その後、ポリビニルピロリドン(PVP)20%水溶液中に60分間浸漬し、60℃で3時間乾燥させて、親水性高分子層を形成し、第2の実施形態に係るサンプル8を作製した。   Next, the surface of the base material made of a polypropylene tube having the same shape as that of Sample 4 was subjected to corona discharge treatment in the atmosphere to form an activation treatment layer. The corona discharge treatment conditions are a treatment power of 100 W and a treatment time of 15 seconds / 100 mm. Thereafter, N-vinylpyrrolidone monomer (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), main chain crosslinking agent pentaerythritol triallyl ether (manufactured by Daiso Corporation), and polymerization initiator azobisisobutyronitrile (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) The product was dipped in a mixed solution for 60 minutes, pulled up, dried at room temperature for 12 hours, and then subjected to heat crosslinking treatment at 60 to 80 ° C. for 3 hours to form a water-retaining gel layer. Thereafter, the sample was immersed in a 20% aqueous solution of polyvinylpyrrolidone (PVP) for 60 minutes and dried at 60 ° C. for 3 hours to form a hydrophilic polymer layer, thereby producing Sample 8 according to the second embodiment.

一方、比較例4として、サンプル6と同形状のポリエチレンチューブよりなる基材の外表面に、大気中においてコロナ放電処理を施し、その後、ポリビニルアルコール10%水溶液中に浸漬、引き上げ、加熱乾燥させ、親水性高分子層を形成した。すなわち、比較例4はサンプル6から保水性ゲル層を省略したものに相当する。   On the other hand, as Comparative Example 4, the outer surface of the base material made of a polyethylene tube having the same shape as Sample 6 was subjected to corona discharge treatment in the air, and then immersed, pulled up, and heat-dried in a 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol. A hydrophilic polymer layer was formed. That is, Comparative Example 4 corresponds to the sample 6 in which the water retention gel layer is omitted.

作製したサンプルの評価は、実施例1と同様の図3に示す評価機にて行った。本実施例におけるガイドチューブの内径はφ20mmである。測定条件は、挿脱距離500mm、速度50mm/秒、挿脱回数30回である。なお、本実施例におけるガイドチューブ内は水に濡らさずに乾燥環境とした。
本実施例におけるサンプル6を水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約420gfの力量で挿脱が可能であった。同様に、サンプル7、8についても評価を行った。
Evaluation of the produced sample was performed by the same evaluation machine as shown in FIG. The inner diameter of the guide tube in this embodiment is φ20 mm. The measurement conditions are an insertion / removal distance of 500 mm, a speed of 50 mm / second, and an insertion / removal count of 30 times. In addition, the inside of the guide tube in the present Example was made into the dry environment, without getting wet.
When the sample 6 in the present example was set in an evaluator while wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with a force of about 420 gf. Similarly, the samples 7 and 8 were also evaluated.

これに対して比較例4のサンプルを水にぬらした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約420gfの力量が必要であった。一方、挿脱30回目での挿脱力量は約1200gfになった。すなわち、初期においてはサンプル6と同程度の潤滑性であったが、挿脱を繰り返すことにより潤滑性が急激に低下したことがうかがえる。挿脱30回後のサンプルを観察すると、表面の潤滑層が乾燥しているのが認められた。   On the other hand, when the sample of Comparative Example 4 was set in an evaluator while wetted with water and the amount of insertion / removal was measured, a force of about 420 gf was required. On the other hand, the amount of insertion / removal at the 30th insertion / removal was about 1200 gf. That is, although it was the same level of lubricity as the sample 6 in the initial stage, it can be seen that the lubricity was drastically lowered by repeated insertion and removal. When the sample after 30 insertions / removals was observed, it was found that the lubricating layer on the surface was dry.

その他の評価結果を表3に示す。本実施の形態におけるいずれのサンプルにおいても、比較例4に対し、挿脱30回後においても、挿脱力量に大きな変化は見られなかった。   The other evaluation results are shown in Table 3. In any of the samples in the present embodiment, the amount of insertion / removal force was not significantly changed even after 30 insertions / removals with respect to Comparative Example 4.

Figure 2008162231
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(実施例4)
外形φ5mm、内径φ3mm、長さ500mmのポリエチレンチューブ(アズワン(株)製:ポリエチレンチューブホース)よりなる基材の表面に、大気中において、処理電力50W、処理時間30秒/100mmにてコロナ放電処理(Tantec社製;CoronaGenerator Model HV05-2)を行い、活性化処理層を形成した。
Example 4
Corona discharge treatment on the surface of a substrate made of a polyethylene tube with an outer diameter of 5 mm, an inner diameter of 3 mm, and a length of 500 mm (manufactured by ASONE Co., Ltd .: polyethylene tube hose) at a processing power of 50 W and a processing time of 30 seconds / 100 mm in the air. (Tantec; CoronaGenerator Model HV05-2) was performed to form an activation treatment layer.

その後、表4に示すように、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸(VEMA)に対するヒドロキシプロピルセルロース(HPC)(和光純薬工業(株)製)の添加比率を変えたアセトン混合溶液に、全樹脂重量と同重量の蒸留水を添加して、3種類のコート液A,B,Cをそれぞれ調整した。その後、活性化処理層が表面に形成された基材に対して、コート液Aの塗布、乾燥、コート液Bの塗布、乾燥、コート液Cの塗布、乾燥、の順に塗布と乾燥を繰り返した。   Then, as shown in Table 4, to the acetone mixed solution in which the addition ratio of hydroxypropylcellulose (HPC) (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to methyl vinyl ether-maleic anhydride (VEMA) was changed, the total resin weight and The same weight of distilled water was added to adjust each of the three types of coating liquids A, B, and C. Thereafter, coating and drying were repeated in the order of coating liquid A coating, drying, coating liquid B coating, drying, coating liquid C coating, and drying on the substrate on which the activation treatment layer was formed. .

Figure 2008162231
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3種類のコート液を表面に塗布後、60℃で3時間乾燥し、さらにその後、90℃、12時間加熱により架橋を行った。その後60℃の温水中に1時間保持することにより親水化処理を行い、架橋度が段階的に変化する保水性ゲル層を形成した。その後、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体の1%水溶液に浸漬し、乾燥させた後さらに75℃の温水中に1時間保持し、60℃で20時間乾燥させて、親水性高分子層を形成し、サンプル9を作製した。このサンプル9では、保水性ゲル層の形成に際して、架橋剤としてのヒドロキシプロピルセルロースの添加比率を段階的に下げることにより、活性化処理層から親水性高分子層に向かって、架橋度が段階的に低下する保水性ゲル層となっている。   Three types of coating solutions were applied to the surface, dried at 60 ° C. for 3 hours, and then crosslinked by heating at 90 ° C. for 12 hours. Thereafter, it was hydrophilized by holding it in warm water at 60 ° C. for 1 hour to form a water-retaining gel layer in which the degree of crosslinking changes stepwise. After that, it was immersed in a 1% aqueous solution of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, dried, then kept in 75 ° C. warm water for 1 hour, and dried at 60 ° C. for 20 hours to form a hydrophilic polymer layer. Sample 9 was prepared. In this sample 9, when the water-retaining gel layer was formed, the degree of cross-linking was gradually increased from the activation treatment layer toward the hydrophilic polymer layer by gradually decreasing the addition ratio of hydroxypropyl cellulose as a cross-linking agent. It is a water-retaining gel layer that decreases to a low level.

作製したサンプル9の評価は、他の実施例と同様の図3に示す評価機にて行った。本実施例におけるガイドチューブの内径はφ20mmである。測定条件は、挿脱距離500mm、速度50mm/秒、挿脱回数60回である。なお、本実施例におけるガイドチュ−ブ内は、水に濡らさずに乾燥環境とした。本実施例に係るサンプル9を水に濡らした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約400gfの力量で挿脱が可能であった。さらに挿脱回数60回後においても約390gfの力量で挿脱可能であり、耐久性が高くなっていた。
なお、本実施例においては、保水性ゲル層の架橋度を3段階に変化させたが、これに限られるものでなく、材料や目的に応じて任意に設定してよい。
Evaluation of the produced sample 9 was performed with the evaluation machine shown in FIG. 3 similar to the other examples. The inner diameter of the guide tube in this embodiment is φ20 mm. The measurement conditions are an insertion / removal distance of 500 mm, a speed of 50 mm / second, and an insertion / removal number of 60 times. In addition, the inside of the guide tube in this example was a dry environment without getting wet. When the sample 9 according to the present example was set in an evaluation machine in a state of being wet with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with a force of about 400 gf. Furthermore, even after 60 insertions / removals, insertion / removal was possible with a force of about 390 gf, and durability was high.
In this embodiment, the degree of cross-linking of the water-retaining gel layer is changed in three stages. However, the present invention is not limited to this and may be arbitrarily set according to the material and purpose.

(実施例5)
外形φ5mm、内径φ3mm、長さ500mmのポリエチレンチューブ(アズワン(株)製:ポリエチレンチューブホース)よりなる基材の表面に、大気中において、処理電力50W、処理時間30秒/100mmにてコロナ放電処理(Tantec社製;CoronaGenerator Model HV05-2)を行い、活性化処理層を形成した。
(Example 5)
Corona discharge treatment on the surface of a substrate made of a polyethylene tube with an outer diameter of 5 mm, an inner diameter of 3 mm, and a length of 500 mm (manufactured by ASONE Co., Ltd .: polyethylene tube hose) at a processing power of 50 W and a processing time of 30 seconds / 100 mm in the air. (Tantec; CoronaGenerator Model HV05-2) was performed to form an activation treatment layer.

その後、アクリル酸(和光純薬工業(株)製)にメチレンビスアクリルアミド(和光純薬工業(株)製)を0.15wt%溶解させた溶液Dと、純水中にメチルビニルエーテル−無水マレイン酸(VEMA)を9.8wt%、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)(和光純薬工業(株)製)を0.2wt%溶解させた溶液Eを作成し、溶液D中のアクリル酸と溶液E中のメチルビニルエーテル−無水マレイン酸(VEMA)の重量比率を表5に示すように変化させた3種類のコート液F,G,Hをそれぞれ調整した。その後、活性化処理層が表面に形成された基材に対して、コート液Fの塗布、乾燥、コート液Gの塗布、乾燥、コート液Hの塗布、乾燥、の順に塗布と乾燥を繰り返した。   Thereafter, a solution D in which 0.15 wt% of methylenebisacrylamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in acrylic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and methyl vinyl ether-maleic anhydride in pure water A solution E in which 9.8 wt% of (VEMA) and 0.2 wt% of hydroxypropylcellulose (HPC) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were dissolved was prepared, and acrylic acid in solution D and solution E Three types of coating solutions F, G, and H in which the weight ratio of methyl vinyl ether-maleic anhydride (VEMA) was changed as shown in Table 5 were prepared. Thereafter, coating and drying were repeated in the order of coating liquid F coating, drying, coating liquid G coating, drying, coating liquid H coating and drying on the substrate on which the activation treatment layer was formed. .

Figure 2008162231
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3種類のコート液を表面に塗布後、80℃、12時間加熱により架橋を行い、主成分であるメチルビニルエーテル−無水マレイン酸(VEMA)とアクリル酸との重量比率が段階的に変化する保水性ゲル層を形成した。その後、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体とアクリル酸を重量比率99.5:0.5で混合した混合物の1%水溶液に浸漬し、乾燥させた後さらに75℃の温水中に1時間保持し、60℃で20時間乾燥させて、親水性高分子層を形成し、サンプル10を作製した。このサンプル10では、保水性ゲル層の形成に際して、より潤滑性の高いメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体を主成分とし、その重量比率を段階的に上げることにより、活性化処理層から親水性高分子層に向かって、潤滑性が段階的に増加する保水性ゲル層となっている。   After coating three types of coating liquid on the surface, crosslinking is carried out by heating at 80 ° C. for 12 hours, and the water retention capacity in which the weight ratio of methyl vinyl ether-maleic anhydride (VEMA), which is the main component, and acrylic acid changes stepwise. A gel layer was formed. After that, it was immersed in a 1% aqueous solution of a mixture of methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer and acrylic acid in a weight ratio of 99.5: 0.5, dried and then kept in warm water at 75 ° C. for 1 hour. And it was made to dry at 60 degreeC for 20 hours, the hydrophilic polymer layer was formed, and the sample 10 was produced. In this sample 10, when forming the water-retaining gel layer, the main component is a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer having higher lubricity, and the weight ratio is increased stepwise so that the hydrophilic property of the activated treatment layer is increased. A water-retaining gel layer whose lubricity increases stepwise toward the polymer layer.

作製したサンプル10の評価は、他の実施例と同様の図3に示す評価機にて行った。本実施例におけるガイドチューブの内径はφ20mmである。測定条件は、挿脱距離500mm、速度50mm/秒、挿脱回数60回である。なお、本実施例におけるガイドチュ−ブ内は、水に濡らさずに乾燥環境とした。本実施例に係るサンプル10を水に濡らした状態で評価機にセットし、挿脱力量を測定したところ、約380gfの力量で挿脱が可能であった。さらに挿脱回数60回後においても約390gfの力量で挿脱可能であり、耐久性が高くなっていた。
なお、本実施例においては、保水性ゲル層における主成分の重量比率を3段階に変化させたが、これに限られるものでなく、材料や目的に応じて任意に設定してよい。
Evaluation of the produced sample 10 was performed with the evaluation machine shown in FIG. 3 similar to the other Examples. The inner diameter of the guide tube in this embodiment is φ20 mm. The measurement conditions are an insertion / removal distance of 500 mm, a speed of 50 mm / second, and an insertion / removal number of 60 times. In addition, the inside of the guide tube in this example was a dry environment without getting wet. When the sample 10 according to the present example was set in an evaluation machine in a state wet with water and the amount of insertion / removal was measured, insertion / removal was possible with a force of about 380 gf. Furthermore, even after 60 insertions / removals, insertion / removal was possible with a force of about 390 gf, and durability was high.
In the present embodiment, the weight ratio of the main component in the water-retaining gel layer is changed in three stages, but the present invention is not limited to this and may be arbitrarily set according to the material and purpose.

本発明の第1の実施形態に係る樹脂成形品を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the resin molded product which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2、第3、および第4の実施形態に係る樹脂成形品を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the resin molded product which concerns on 2nd, 3rd, and 4th embodiment of this invention. 本発明に係る樹脂成形品の表面潤滑性を評価する際に使用する評価機を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the evaluation machine used when evaluating the surface lubricity of the resin molded product which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,5,7,9 樹脂成形品
2 基材
3 表面活性化処理層
4 親水性高分子層
6,7,8,10 保水性ゲル層
1, 5, 7, 9 Resin molded product 2 Base material 3 Surface activation treatment layer 4 Hydrophilic polymer layer 6, 7, 8, 10 Water retention gel layer

Claims (18)

ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドを基材とする樹脂成形品であって、
前記基材の表面に形成されて親水基を有する表面活性化処理層と、
前記樹脂成形品の最表層として形成されて、不溶化されていない部分を有する親水性高分子層と、
を備えていることを特徴とする表面潤滑性を有する樹脂成形品。
A resin molded product based on polyolefin or a compound containing polyolefin,
A surface activation treatment layer formed on the surface of the substrate and having a hydrophilic group;
A hydrophilic polymer layer formed as an outermost layer of the resin molded product and having a portion not insolubilized;
A resin molded product having surface lubricity, characterized by comprising:
前記親水性高分子層が、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、及びメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする請求項1に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The surface lubrication according to claim 1, wherein the hydrophilic polymer layer is made of at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer. Resin molded product. 水分を保持し、前記親水性高分子層に水分を供給する保水性ゲル層が、前記表面活性化処理層と前記親水性高分子層との間に配されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The water-retaining gel layer that retains moisture and supplies moisture to the hydrophilic polymer layer is disposed between the surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer layer. A resin molded article having surface lubricity as described in 1 or 2. 前記保水性ゲル層が、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリエチレンオキサイド、セルロース、でん粉、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルポリピロリドン、アクリル酸、N−ビニルピロリドン、ビニルエーテルモノマー、及び無水マレイン酸モノマーから選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする請求項3に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The water retention gel layer is composed of polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyethylene oxide, cellulose, starch, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, polyvinyl polypyrrolidone, acrylic acid, N-vinyl pyrrolidone, vinyl ether monomer, and maleic anhydride monomer. The resin molded product having surface lubricity according to claim 3, comprising at least one material selected from the group consisting of: 前記保水性ゲル層の架橋度が、前記親水性高分子層の架橋度よりも大きいことを特徴とする請求項3又は4に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The resin molded product having surface lubricity according to claim 3 or 4, wherein the water retention gel layer has a degree of crosslinking greater than that of the hydrophilic polymer layer. 前記保水性ゲル層の架橋度が、前記親水性高分子層側から前記表面活性化処理層側に向かって連続的に、或いは段階的に増大していることを特徴とする請求項5に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   6. The degree of crosslinking of the water-retaining gel layer increases continuously or stepwise from the hydrophilic polymer layer side toward the surface activation treatment layer side. Resin molded product with surface lubricity. 前記保水性ゲル層が、架橋度の互いに異なる少なくとも3層から構成され、
前記親水性高分子層に最も近い層を第一層及び前記表面活性化処理層に最も近い層を第二層としたとき、第一層及び第二層の厚さに比べて、前記第一層及び前記第二層に挟まれた層の厚さのほうが大きいことを特徴とする請求項6に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。
The water retention gel layer is composed of at least three layers having different degrees of crosslinking,
When the layer closest to the hydrophilic polymer layer is the first layer and the layer closest to the surface activation treatment layer is the second layer, the first layer and the thickness of the second layer are compared with the first layer. 7. The resin molded product having surface lubricity according to claim 6, wherein the thickness of the layer sandwiched between the layer and the second layer is larger.
前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが同一の材料を備えていることを特徴とする請求項5から7の何れか一項に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The resin molded product having surface lubricity according to any one of claims 5 to 7, wherein the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer comprise the same material. 前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが、同一の成分を主成分として有し、
前記親水性高分子層における前記成分の重量比率が、前記保水性ゲル層における前記成分の重量比率より大きいことを特徴とする請求項3又は4に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。
The hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer have the same component as a main component,
The resin molded article having surface lubricity according to claim 3 or 4, wherein a weight ratio of the component in the hydrophilic polymer layer is larger than a weight ratio of the component in the water-retaining gel layer.
前記保水性ゲル層における前記成分の重量比率が、前記表面活性化処理層側から前記親水性高分子層側に向かって連続的に、或いは段階的に増大していることを特徴とする請求項9に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The weight ratio of the component in the water-retaining gel layer is increased continuously or stepwise from the surface activation treatment layer side toward the hydrophilic polymer layer side. 9. A resin molded product having surface lubricity as described in 9. 前記親水性高分子層と前記保水性ゲル層とが、同一の成分を主成分として有する同一の材料を備えていることを特徴とする請求項9又は10に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品。   The resin molding having surface lubricity according to claim 9 or 10, wherein the hydrophilic polymer layer and the water-retaining gel layer are provided with the same material having the same component as a main component. Goods. ポリオレフィン又はポリオレフィンを含むコンパウンドを基材とする樹脂成形品の製造方法であって、
前記基材の表面に表面活性化処理層を形成する表面活性化処理工程と、
不溶化されていない部分を有する親水性高分子層を形成する潤滑層コーティング工程と、
を備えていることを特徴とする表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。
A method for producing a resin molded article based on a polyolefin or a compound containing polyolefin,
A surface activation treatment step of forming a surface activation treatment layer on the surface of the substrate;
A lubricating layer coating process for forming a hydrophilic polymer layer having a portion that is not insolubilized;
A method for producing a resin molded product having surface lubricity, comprising:
前記表面活性化処理工程が、コロナ放電処理、低圧水銀灯或いはエキシマランプによる紫外線照射、エキシマレーザ照射、プラズマ照射、及びオゾン処理から選ばれる少なくとも1種類の処理を含むことを特徴とする請求項12に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   The surface activation treatment step includes at least one treatment selected from corona discharge treatment, ultraviolet irradiation with a low-pressure mercury lamp or excimer lamp, excimer laser irradiation, plasma irradiation, and ozone treatment. The manufacturing method of the resin molded product which has the surface lubricity of description. 前記親水性高分子層が、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、およびメチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする請求項12又は13に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   The hydrophilic polymer layer is made of at least one material selected from polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer. A method for producing a resin molded product having surface lubricity. 水分を保持し、前記親水性高分子層に水分を供給する保水性ゲル層を前記表面活性化処理層と前記親水性高分子層との間に形成する保水層コーティング工程をさらに備えていることを特徴とする請求項12から14の何れか一項に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   A water retention layer coating step for forming a water retention gel layer that retains moisture and supplies moisture to the hydrophilic polymer layer between the surface activation treatment layer and the hydrophilic polymer layer; The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to any one of claims 12 to 14. 前記保水性ゲル層が、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリエチレンオキサイド、セルロース、でん粉、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルポリピロリドン、アクリル酸、N−ビニルピロリドン、ビニルエーテルモノマー、無水マレイン酸モノマーから選ばれる少なくとも1種類の材料からなることを特徴とする請求項15に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   The water retention gel layer is made of polyvinyl alcohol, polylactic acid, polyethylene oxide, cellulose, starch, methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, polyvinyl polypyrrolidone, acrylic acid, N-vinyl pyrrolidone, vinyl ether monomer, maleic anhydride monomer. The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to claim 15, comprising at least one selected material. 前記保水層コーティング工程が、前記親水性高分子層側から前記表面活性化処理層側まで連続的に、あるいは段階的に、前記保水性ゲル層の架橋度を増大させる工程を備えていることを特徴とする請求項15又は16に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   The water retention layer coating step includes a step of increasing the degree of crosslinking of the water retention gel layer continuously or stepwise from the hydrophilic polymer layer side to the surface activation treatment layer side. The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to claim 15 or 16. 前記保水層コーティング工程が、前記保水性ゲル層を、架橋度の異なる少なくとも3層から構成し、前記親水性高分子層側の層および前記表面活性化処理層側の層の厚さに比べて、それらの層の中間に位置する層の厚さのほうを大きくする工程を備えていることを特徴とする請求項17に記載の表面潤滑性を有する樹脂成形品の製造方法。   In the water retention layer coating step, the water retention gel layer is composed of at least three layers having different degrees of crosslinking, and compared with the thickness of the hydrophilic polymer layer side layer and the surface activation treatment layer side layer. The method for producing a resin molded product having surface lubricity according to claim 17, further comprising the step of increasing the thickness of a layer located between the layers.
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WO2018095906A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-31 Total Research & Technology Feluy Multi-layered polylactic acid – polyethylene structure

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