JP6109607B2 - Surface modification method for three-dimensional object and gasket for syringe - Google Patents

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Description

本発明は、複数個の立体形状物の表面改質方法、及び該方法により表面が改質された注射器用ガスケットに関する。 The present invention relates to a surface modification method for a plurality of three-dimensional objects, and a gasket for a syringe whose surface is modified by the method.

注射器のプランジャーに一体化されてプランジャーとシリンジのシールを行うガスケットなどの立体形状物からなる各種製品が提案されている。このような立体形状物として、表面改質を施した各種製品が提供され、種々の用途に利用されているが、従来から表面改質を施す際、それぞれの立体形状物に個別に改質する手法が汎用されている。 Various products made of a three-dimensional object such as a gasket that is integrated with a plunger of a syringe and seals the plunger and the syringe have been proposed. As such a three-dimensional shaped product, various products with surface modification are provided and used for various applications. Conventionally, when surface modification is performed, each three-dimensional shaped product is individually modified. The technique is widely used.

そのため、生産性が悪く、大量生産に不向きで実用化が難しい点、個別に表面改質処理を施す製法では高コストとなり、経済性が悪い、などの問題がある。 For this reason, there are problems such as poor productivity, unsuitable for mass production and difficult to put into practical use, and a manufacturing method in which individual surface modification treatment is performed is expensive and economical.

本発明は、前記課題を解決し、複数個の立体形状物の表面を同時に改質し、良好な摺動性、摺動の繰り返しに対する耐久性及びシール性などの性能も付与できる立体形状物の表面改質方法、並びに該表面改質方法により得られる注射器用ガスケットを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, improves the surface of a plurality of three-dimensional objects at the same time, and provides good slidability, durability against repeated sliding and sealing performance, etc. It is an object to provide a surface modification method and a gasket for a syringe obtained by the surface modification method.

本発明は、複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する工程1と、前記光重合性モノマー含有液を撹拌しながら、光照射により光重合性モノマーを重合させ、前記複数個の立体形状物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2とを含む立体形状物の表面改質方法に関する。 The present invention comprises a step 1 of immersing a plurality of three-dimensionally-shaped products in a photopolymerizable monomer-containing liquid, and the photopolymerizable monomer is polymerized by light irradiation while stirring the photopolymerizable monomer-containing liquid. And a step 2 of growing a polymer chain on the surface of the three-dimensional object.

前記光重合性モノマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アミン塩、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、イソプロピルメタクリルアミド、ヒドロキシメタクリルアミド、及びメタクリロイルモルホリンからからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The photopolymerizable monomer is acrylic acid, acrylic acid ester, acrylic acid alkali metal salt, acrylic acid amine salt, methacrylic acid, methacrylic acid ester, methacrylic acid alkali metal salt, methacrylic acid amine salt, acrylonitrile, acrylamide, dimethylacrylamide, It is preferably at least one selected from the group consisting of diethyl acrylamide, isopropyl acrylamide, hydroxy acrylamide, acryloyl morpholine, methacrylamide, dimethyl methacrylamide, diethyl methacrylamide, isopropyl methacrylamide, hydroxy methacrylamide, and methacryloyl morpholine. .

前記光重合性モノマー含有液は、重合開始剤を含むことが好ましい。ここで、前記重合開始剤は、ベンゾフェノン系化合物及び/又はチオキサントン系化合物であることが好ましい。 The photopolymerizable monomer-containing liquid preferably contains a polymerization initiator. Here, the polymerization initiator is preferably a benzophenone compound and / or a thioxanthone compound.

前記光重合性モノマー含有液は、重合禁止剤を20〜500ppm含むことが好ましい。
前記撹拌の回転数は、50〜1000rpmであることが好ましい。
前記光照射における光の波長は、300〜400nmであることが好ましい。
The photopolymerizable monomer-containing liquid preferably contains 20 to 500 ppm of a polymerization inhibitor.
The rotation speed of the stirring is preferably 50 to 1000 rpm.
The wavelength of light in the light irradiation is preferably 300 to 400 nm.

前記表面改質方法は、前記光照射時又は光照射前に反応容器及び反応液に不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気に置換して重合させることが好ましい。また、前記光照射時又は光照射前に反応容器を真空引きし、酸素を脱気して重合させることが好ましい。 In the surface modification method, it is preferable that an inert gas is introduced into the reaction vessel and the reaction liquid at the time of the light irradiation or before the light irradiation, and the polymerization is performed by replacing the inert gas atmosphere. Further, it is preferable to perform the polymerization by evacuating the reaction vessel during the light irradiation or before the light irradiation to degas oxygen.

前記工程1の前に、前記立体形状物の表面に重合開始剤を予め吸着させることが好ましい。また、前記工程1の前に、前記立体形状物の表面に重合開始剤を予め吸着させ、光照射により該重合開始剤を表面に固定することが好ましい。 Prior to Step 1, it is preferable that a polymerization initiator is adsorbed in advance on the surface of the three-dimensionally shaped product. Moreover, before the said process 1, it is preferable to make a polymerization initiator adsorb | suck to the surface of the said three-dimensional shaped object previously, and to fix this polymerization initiator to the surface by light irradiation.

本発明はまた、前記表面改質方法により改質された表面を少なくとも一部に有する注射器用ガスケットに関する。 The present invention also relates to a syringe gasket having at least a part of the surface modified by the surface modification method.

本発明によれば、複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する工程1と、前記光重合性モノマー含有液を撹拌しながら、光照射により光重合性モノマーを重合させ、前記複数個の立体形状物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2とを含む立体形状物の表面改質方法であるので、複数個の立体形状物のそれぞれの表面上に光重合性ポリマー鎖を同時にかつバラツキを抑えながら形成し、個々の立体形状物に優れた摺動性、摺動の繰り返しに対する耐久性、及びシール性を付与できる。従って、該表面改質方法を適用することで、これらの性能に優れた複数個の注射器用ガスケットなどの表面改質弾性体を生産性良く製造できる。 According to the present invention, the step 1 of immersing a plurality of three-dimensionally shaped products in the photopolymerizable monomer-containing liquid, and while stirring the photopolymerizable monomer-containing liquid, the photopolymerizable monomer is polymerized by light irradiation, And a step 2 of growing the polymer chain on the surface of the plurality of three-dimensional objects. The method for modifying the surface of the three-dimensional object includes a photopolymerizable polymer chain simultaneously on each surface of the plurality of three-dimensional objects. In addition, it can be formed while suppressing variation, and can impart excellent slidability, durability against repeated sliding, and sealing properties to individual three-dimensional shapes. Therefore, by applying the surface modification method, it is possible to produce a surface-modified elastic body such as a plurality of gaskets for syringes excellent in these performances with high productivity.

工程2のラジカル重合に関する模式図の一例。An example of the schematic diagram regarding the radical polymerization of the process 2. FIG.

本発明の立体形状物の表面改質方法は、複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する工程1と、前記光重合性モノマー含有液を撹拌しながら、光照射により光重合性モノマーを重合させ、前記複数個の立体形状物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2とを含む。 The surface modification method for a three-dimensional object of the present invention includes a step 1 of immersing a plurality of three-dimensional objects in a photopolymerizable monomer-containing liquid, and photopolymerization by light irradiation while stirring the photopolymerizable monomer-containing liquid. And a step 2 of polymerizing a polymerizable monomer to grow a polymer chain on the surface of the plurality of three-dimensional shapes.

工程1では、複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する。
立体形状物としては、加硫ゴム、熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、なかでも、二重結合に隣接する炭素原子(アリル位の炭素原子)を有するものが好適に使用される。
In step 1, a plurality of three-dimensionally shaped products are immersed in a photopolymerizable monomer-containing liquid.
Examples of the three-dimensional shape include vulcanized rubber and thermoplastic elastomer, and among them, those having a carbon atom adjacent to the double bond (allylic carbon atom) are preferably used.

加硫ゴムにおけるゴムとしては、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、天然ゴム、脱タンパク天然ゴムなどのジエン系ゴム、及びイソプレンユニットを不飽和度として数パーセント含むブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムなどが挙げられる。ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴムの場合、加硫ゴムからの抽出物が少なくなる点から、トリアジンによる架橋ゴムが好ましい。この場合、受酸剤を含んでもよく、好適な受酸剤としては、ハイドロタルサイト、炭酸マグネシウムが挙げられる。 Examples of rubbers in vulcanized rubber include diene rubbers such as styrene butadiene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, natural rubber, and deproteinized natural rubber, and butyl rubber and halogenated butyl rubber containing isoprene units as a degree of unsaturation. It is done. In the case of butyl rubber and halogenated butyl rubber, a crosslinked rubber made of triazine is preferable because the extract from vulcanized rubber is reduced. In this case, an acid acceptor may be included, and suitable acid acceptors include hydrotalcite and magnesium carbonate.

他のゴムの場合は、硫黄加硫が好ましい。その場合、硫黄加硫で一般に使用されている加硫促進剤、酸化亜鉛、フィラー、シランカップリング剤などの配合剤を添加してもよい。フィラーとしては、カーボンブラック、シリカ、クレー、タルク、炭酸カルシウムなどを好適に使用できる。 In the case of other rubbers, sulfur vulcanization is preferred. In that case, you may add compounding agents, such as a vulcanization accelerator generally used by sulfur vulcanization, a zinc oxide, a filler, and a silane coupling agent. As the filler, carbon black, silica, clay, talc, calcium carbonate and the like can be suitably used.

なお、ゴムの加硫条件は適宜設定すれば良く、ゴムの加硫温度は、好ましくは150℃以上、より好ましくは170℃以上、更に好ましくは175℃以上である。 The rubber vulcanization conditions may be set as appropriate, and the rubber vulcanization temperature is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 170 ° C. or higher, and still more preferably 175 ° C. or higher.

熱可塑性エラストマーとしては、例えば、可塑性成分(ハードセグメント)の集まりが架橋点の役割を果たすことにより常温でゴム弾性を有する高分子化合物(スチレン−ブタジエンスチレン共重合体などの熱可塑性エラストマー(TPE)など);熱可塑性成分及びゴム成分が混合され架橋剤によって動的架橋が行われたゴム弾性を有する高分子化合物(スチレン系ブロック共重合体又はオレフィン系樹脂と、架橋されたゴム成分とを含むポリマーアロイなどの熱可塑性エラストマー(TPV)など)が挙げられる。 As the thermoplastic elastomer, for example, a polymer compound having a rubber elasticity at normal temperature (thermoplastic elastomer (TPE) such as a styrene-butadiene styrene copolymer) by a collection of plastic components (hard segments) serving as a crosslinking point Etc .; a high molecular compound having rubber elasticity in which a thermoplastic component and a rubber component are mixed and dynamically crosslinked by a crosslinking agent (including a styrene block copolymer or an olefin resin and a crosslinked rubber component) And thermoplastic elastomers (TPV) such as polymer alloys).

また、他の好適な熱可塑性エラストマーとして、ナイロン、ポリエステル、ウレタン、ポリプロピレン、及びそれらの動的架橋熱可塑性エラストマーが挙げられる。動的架橋熱可塑性エラストマーの場合、ハロゲン化ブチルゴムを熱可塑性エラストマー中で動的架橋したものが好ましい。この場合の熱可塑性エラストマーは、ナイロン、ウレタン、ポリプロピレン、SIBS(スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体)などが好ましい。 Other suitable thermoplastic elastomers include nylon, polyester, urethane, polypropylene, and their dynamically crosslinked thermoplastic elastomers. In the case of a dynamically crosslinked thermoplastic elastomer, a material obtained by dynamically crosslinking a halogenated butyl rubber in a thermoplastic elastomer is preferable. In this case, the thermoplastic elastomer is preferably nylon, urethane, polypropylene, SIBS (styrene-isobutylene-styrene block copolymer) or the like.

なお、工程1で複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する前に、その複数個の立体形状物の各表面に重合開始点を形成する工程を行うことが好ましい。 In addition, it is preferable to perform the process of forming a polymerization start point on each surface of the plurality of three-dimensional products before immersing the plurality of three-dimensional products in the photopolymerizable monomer-containing liquid in Step 1.

重合開始点は、例えば、複数個の立体形状物の各表面に重合開始剤を吸着させることで形成される。重合開始剤としては、例えば、カルボニル化合物、テトラエチルチウラムジスルフィドなどの有機硫黄化合物、過硫化物、レドックス系化合物、アゾ化合物、ジアゾ化合物、ハロゲン化合物、光還元性色素などが挙げられ、なかでも、カルボニル化合物が好ましい。 The polymerization starting point is formed, for example, by adsorbing a polymerization initiator on each surface of a plurality of three-dimensionally shaped products. Examples of the polymerization initiator include carbonyl compounds, organic sulfur compounds such as tetraethylthiuram disulfide, persulfides, redox compounds, azo compounds, diazo compounds, halogen compounds, and photoreductive dyes. Compounds are preferred.

重合開始剤としてのカルボニル化合物としては、ベンゾフェノン及びその誘導体が好ましく、例えば、下記式で表されるベンゾフェノン系化合物を好適に使用できる。

Figure 0006109607
As the carbonyl compound as a polymerization initiator, benzophenone and its derivatives are preferable. For example, a benzophenone-based compound represented by the following formula can be suitably used.
Figure 0006109607

(式中、R〜R及びR′〜R′は、同一若しくは異なって、水素原子、アルキル基、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、水酸基、1〜3級アミノ基、メルカプト基、又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含んでもよい炭化水素基を表し、隣り合う任意の2つが互いに連結し、それらが結合している炭素原子と共に環構造を形成してもよい。) (Wherein R 1 to R 5 and R 1 ′ to R 5 ′ are the same or different and are a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen (fluorine, chlorine, bromine, iodine), a hydroxyl group, a primary to tertiary amino group, It represents a mercapto group or a hydrocarbon group that may contain an oxygen atom, a nitrogen atom, or a sulfur atom, and any two adjacent groups may be linked together to form a ring structure together with the carbon atoms to which they are bonded. )

ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンゾフェノン、キサントン、9−フルオレノン、2,4−ジクロロベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4′−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4′−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられる。なかでも、良好にポリマーブラシが得られるという点から、ベンゾフェノン、キサントン、9−フルオレノンが特に好ましい。ベンゾフェノン系化合物として、フルオロベンゾフェノン系化合物も好適に使用でき、2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゾフェノン、デカフルオロベンゾフェノンなどが挙げられる。 Specific examples of benzophenone compounds include benzophenone, xanthone, 9-fluorenone, 2,4-dichlorobenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis ( And diethylamino) benzophenone. Among these, benzophenone, xanthone, and 9-fluorenone are particularly preferable because a polymer brush can be obtained satisfactorily. As the benzophenone compound, a fluorobenzophenone compound can also be suitably used, and examples thereof include 2,3,4,5,6-pentafluorobenzophenone and decafluorobenzophenone.

重合開始剤としては、重合速度が速い点、及びゴムなどに吸着及び/又は反応し易い点から、チオキサントン系化合物も好適に使用可能である。例えば、下記式で表される化合物を好適に使用できる。

Figure 0006109607
(式中、R11〜R14及びR11′〜R14′は、同一若しくは異なって、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基を表す。) As the polymerization initiator, a thioxanthone compound can also be suitably used because it has a high polymerization rate and easily adsorbs and / or reacts with rubber or the like. For example, a compound represented by the following formula can be preferably used.
Figure 0006109607
(In the formula, R 11 to R 14 and R 11 ′ to R 14 ′ are the same or different and each represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, or an aryloxy group. Represents.)

上記式で示されるチオキサントン系化合物としては、チオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,3−ジメチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,3−ジエチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2−メトキシチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−シクロヘキシルチオキサントン、4−シクロヘキシルチオキサントン、2−ビニルチオキサントン、2,4−ジビニルチオキサントン、2,4−ジフェニルチオキサントン、2−ブテニル−4−フェニルチオキサントン、2−メトキシチオキサントン、2−p−オクチルオキシフェニル−4−エチルチオキサントンなどが挙げられる。なかでも、R11〜R14及びR11′〜R14′のうちの1〜2個、特に2個がアルキル基により置換されているものが好ましく、2,4−Diethylthioxanthone(2,4−ジエチルチオキサントン)がより好ましい。 Examples of the thioxanthone compound represented by the above formula include thioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,3-dimethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,3-diethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone. 2,4-dichlorothioxanthone, 2-methoxythioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 2-cyclohexylthioxanthone, 4-cyclohexylthioxanthone, 2-vinylthioxanthone, 2,4-divinylthioxanthone, 2,4-diphenylthioxanthone 2-butenyl-4-phenylthioxanthone, 2-methoxythioxanthone, 2-p-octyloxyphenyl-4-ethylthioxanthone, and the like. Among them, one or two of R 11 to R 14 and R 11 '~R 14', is preferably one in particular two are substituted by an alkyl group, 2,4-Diethylthioxanthone (2,4- diethyl Thioxanthone) is more preferred.

ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物などの重合開始剤の立体形状物表面への吸着方法は、公知の方法を用いれば良い。例えば、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物については、立体形状物の改質する表面部位を、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物を有機溶媒に溶解させて得られた溶液で処理することで表面に吸着させ、必要に応じて有機溶媒を乾燥により蒸発させることにより、重合開始点が形成される。表面処理方法としては、該ベンゾフェノン系化合物溶液、該チオキサントン系化合物溶液を立体形状物の表面に接触させることが可能であれば特に限定されず、例えば、該ベンゾフェノン系化合物溶液、該チオキサントン系化合物溶液の塗布、吹き付け、該溶液中への浸漬などが好適である。更に、一部の表面にのみ表面改質が必要なときには、必要な一部の表面にのみ重合開始剤を吸着させればよく、この場合には、例えば、該溶液の塗布、該溶液の吹き付けなどが好適である。上記溶媒としては、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、THFなどを使用できるが、立体形状物を膨潤させない点、乾燥・蒸発が早い点でアセトンが好ましい。 As a method for adsorbing a polymerization initiator such as a benzophenone compound or a thioxanthone compound on the surface of a three-dimensional object, a known method may be used. For example, for benzophenone compounds and thioxanthone compounds, the surface part of the three-dimensional product to be modified is adsorbed on the surface by treatment with a solution obtained by dissolving benzophenone compounds and thioxanthone compounds in an organic solvent. The polymerization starting point is formed by evaporating the organic solvent by drying as necessary. The surface treatment method is not particularly limited as long as the benzophenone compound solution and the thioxanthone compound solution can be brought into contact with the surface of the three-dimensional object. For example, the benzophenone compound solution and the thioxanthone compound solution Application, spraying, and immersion in the solution are suitable. Further, when surface modification is required only on a part of the surface, the polymerization initiator may be adsorbed only on the part of the surface that is necessary. In this case, for example, application of the solution, spraying of the solution Etc. are suitable. As the solvent, methanol, ethanol, acetone, benzene, toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, THF, and the like can be used. Acetone is preferable because it does not swell the three-dimensional shape, and it can be quickly dried and evaporated.

また、改質対象部位にベンゾフェノン系化合物溶液、チオキサントン系化合物溶液による表面処理を施して重合開始剤を吸着させた後、更に光を照射して立体形状物の表面に化学結合させることが好ましい。例えば、波長300〜450nm(好ましくは300〜400nm、より好ましくは350〜400nm)の紫外線を照射して、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物溶液を表面に固定化できる。前述の重合開始剤の形成及び固定化においては、ゴム表面の水素が引き抜かれ、ベンゾフェノンのC=Oの炭素とゴム表面の炭素に共有結合が形成されると同時に、引き抜かれた水素がC=Oの酸素に結合し、C−O−Hが形成される。また、この水素引き抜き反応は改質対象物のアリル位の水素で選択的に行われるため、ゴムはアリル水素を持つブタジエン、イソプレンユニットを含むものが好ましい。 Further, it is preferable that the modification target site is subjected to a surface treatment with a benzophenone-based compound solution or a thioxanthone-based compound solution to adsorb the polymerization initiator, and then further irradiated with light to be chemically bonded to the surface of the three-dimensionally shaped product. For example, the benzophenone compound or thioxanthone compound solution can be immobilized on the surface by irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 300 to 450 nm (preferably 300 to 400 nm, more preferably 350 to 400 nm). In the formation and immobilization of the polymerization initiator described above, hydrogen on the rubber surface is extracted, and a covalent bond is formed between the C═O carbon of benzophenone and the carbon on the rubber surface. Bonding to oxygen of O forms C—O—H. Further, since this hydrogen abstraction reaction is selectively performed with hydrogen at the allylic position of the reforming target, it is preferable that the rubber contains butadiene and isoprene units having allyl hydrogen.

Figure 0006109607
Figure 0006109607

なかでも、複数個の立体形状物の各表面を重合開始剤で処理することで該重合開始剤をそれぞれの表面に吸着させ、次いで、処理後の表面に300〜400nmのLED光を照射することにより、重合開始剤を形成することが好ましく、特に、立体形状物の表面にベンゾフェノン系化合物溶液、チオキサントン系化合物溶液などによる表面処理を施して重合開始剤を吸着させた後、更に処理後の表面に300〜400nmのLED光を照射することで、吸着させた重合開始剤を表面に化学結合させることが好ましい。ここで、LED光の波長は、355〜380nmが好適である。 Among them, each surface of a plurality of three-dimensionally shaped products is treated with a polymerization initiator so that the polymerization initiator is adsorbed on each surface, and then the treated surface is irradiated with 300 to 400 nm LED light. It is preferable to form a polymerization initiator, and in particular, after the surface of the three-dimensional product is subjected to a surface treatment with a benzophenone compound solution, a thioxanthone compound solution, etc. to adsorb the polymerization initiator, the surface after the treatment is further treated It is preferable to chemically bond the adsorbed polymerization initiator to the surface by irradiating LED light of 300 to 400 nm. Here, the wavelength of the LED light is preferably 355 to 380 nm.

工程1で使用される光重合性モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩、(メタ)アクリル酸アミン塩が挙げられ、更に分子内にC−N結合を持つモノマーなども挙げられる。分子内にC−N結合を持つモノマーとしては、(メタ)アクリルアミド;N−アルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体(N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−シクロプロピル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシエチル(メタ)アクリルアミド等);N,N−ジアルキル置換(メタ)アクリルアミド誘導体(N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−エチルメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド等);ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド;ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド誘導体(N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等);環状基を有する(メタ)アクリルアミド誘導体((メタ)アクリロイルモルホリン等)などが挙げられる。なかでも、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩、(メタ)アクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド、及び(メタ)アクリロイルモルホリンが好ましく、(メタ)アクリルアミド、特にアクリルアミドが好ましい。 Examples of the photopolymerizable monomer used in Step 1 include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid alkali metal salt, and (meth) acrylic acid amine salt. A monomer having a C—N bond is also exemplified. Monomers having a C—N bond in the molecule include (meth) acrylamide; N-alkyl-substituted (meth) acrylamide derivatives (N-ethyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl ( (Meth) acrylamide, N-cyclopropyl (meth) acrylamide, N-ethoxyethyl (meth) acrylamide, etc.); N, N-dialkyl-substituted (meth) acrylamide derivatives (N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-) Ethyl methyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, etc.); hydroxy (meth) acrylamide; hydroxy (meth) acrylamide derivatives (N-hydroxyethyl (meth) acrylamide etc.); having a cyclic group (meth) Acrylamide derivatives ((meta Acryloyl morpholine, etc.) and the like. Among them, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid alkali metal salt, (meth) acrylic acid amine salt, acrylonitrile, (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) Acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, hydroxy (meth) acrylamide, and (meth) acryloylmorpholine are preferable, and (meth) acrylamide, particularly acrylamide is preferable.

前記のように、予め立体形状物の表面に重合開始剤を吸着、固定化させてもよいが、工程1の光重合性モノマーを含む液(光重合性モノマー含有液)として重合開始剤を含むものを使用してもよい。この場合、重合開始剤に光を照射して該開始剤からラジカルを生成させ、次いでこのラジカルが立体形状物の表面から水素を引き抜いて立体形状物の表面にラジカルが生じるようにし、表面に生成したラジカルからモノマーのグラフト重合が開始するようにする。そのため、重合開始剤として、前記ベンゾフェノン系、チオキサントン系化合物などの水素引き抜き型の重合開始剤が好適である。 As described above, the polymerization initiator may be adsorbed and immobilized on the surface of the three-dimensional object in advance, but the polymerization initiator is included as a liquid containing the photopolymerizable monomer in Step 1 (photopolymerizable monomer-containing liquid). Things may be used. In this case, the polymerization initiator is irradiated with light to generate radicals from the initiator, and then the radicals draw hydrogen from the surface of the three-dimensional object to generate radicals on the surface of the three-dimensional object, and are generated on the surface. The graft polymerization of the monomer starts from the radical. Therefore, as the polymerization initiator, a hydrogen abstraction type polymerization initiator such as the benzophenone or thioxanthone compound is suitable.

また、光重合性モノマー含有液として重合禁止剤を含むものを使用し、該重合禁止剤の存在下で重合させることが好ましい。重合禁止剤は、4−メチルフェノールが好ましい。ここで、光重合性モノマー含有液中の重合禁止剤の含有量は、20〜500ppmが好ましい。 Moreover, it is preferable to use what contains a polymerization inhibitor as a photopolymerizable monomer containing liquid, and to superpose | polymerize in presence of this polymerization inhibitor. The polymerization inhibitor is preferably 4-methylphenol. Here, the content of the polymerization inhibitor in the photopolymerizable monomer-containing liquid is preferably 20 to 500 ppm.

工程1では、複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液中に浸漬するが、浸漬方法としては特に限定されず、光重合性モノマー含有液中に改質対象物である複数個の立体形状物を同時に浸漬できる任意の方法を採用できる。 In step 1, a plurality of three-dimensionally shaped products are immersed in the photopolymerizable monomer-containing liquid, but the dipping method is not particularly limited, and a plurality of three-dimensional objects that are the modification target are included in the photopolymerizable monomer-containing liquid. Any method that can simultaneously immerse the shape can be employed.

工程1で浸漬した後、光重合性モノマー含有液を撹拌しながら、光照射により光重合性モノマーを重合させ、複数個の立体形状物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2が行われる。工程2の光重合性モノマーのラジカル重合は、例えば、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物などが吸着又は共有結合した複数個の立体形状物を、光重合性モノマー含有液に浸漬し、紫外線などの光を照射することで、それぞれのラジカル重合(光ラジカル重合)が進行し、各立体形状物の表面にポリマー鎖が成長する。 After the immersion in Step 1, Step 2 is performed in which the photopolymerizable monomer is polymerized by light irradiation while the photopolymerizable monomer-containing liquid is stirred, and polymer chains are grown on the surfaces of a plurality of three-dimensional shapes. The radical polymerization of the photopolymerizable monomer in step 2 is performed by, for example, immersing a plurality of three-dimensionally shaped products adsorbed or covalently bonded with a benzophenone compound, a thioxanthone compound, etc. in a photopolymerizable monomer-containing liquid, , Each radical polymerization (photo radical polymerization) proceeds, and a polymer chain grows on the surface of each three-dimensional shape.

なお、光重合性モノマー含有液の撹拌方法は特に限定されず、従来公知の方法を使用できる。また、撹拌時の回転数は、各立体形状物表面にポリマー鎖が形成される範囲で適宜設定すればよいが、複数個の立体形状物のそれぞれが公転と自転を行い、表面に概ね均一に光が照射できるという点から、50〜1000rpmが好適である。 In addition, the stirring method of a photopolymerizable monomer containing liquid is not specifically limited, A conventionally well-known method can be used. In addition, the number of rotations during stirring may be set as appropriate as long as the polymer chain is formed on the surface of each three-dimensional object, but each of the plurality of three-dimensional objects revolves and rotates, and the surface is substantially uniform. 50-1000 rpm is suitable from the point that light can be irradiated.

本発明では、光重合性モノマー含有液(光重合性モノマー(液体)、その溶液など)への浸漬後、光照射することでモノマーのラジカル重合が進行するが、主に紫外光に発光波長をもつ高圧水銀灯、メタルハライドランプ、LEDランプなどのUV照射光源を好適に利用できる。照射光量は、重合時間や反応の進行の均一性を考慮して適宜設定すればよい。また、反応容器内における酸素などの活性ガスによる重合阻害を防ぐために、光照射時又は光照射前において、反応容器内や反応液中の酸素を除くことが好ましい。そのため、反応容器内や反応液中に窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスを導入して酸素などの活性ガスを反応系外に排出し、反応系内を不活性ガス雰囲気に置換すること、反応容器内を真空引きし、酸素を脱気すること、などが適宜行われている。更に、酸素などの反応阻害を防ぐために、UV照射光源をガラスやプラスチックなどの反応容器と反応液や立体形状物の間に空気層(酸素含有量が15%以上)が入らない位置に設置する、などの工夫も適宜行われる。 In the present invention, radical polymerization of the monomer proceeds by irradiating with light after immersion in a photopolymerizable monomer-containing liquid (photopolymerizable monomer (liquid), solution thereof, etc.). A UV irradiation light source such as a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or an LED lamp can be suitably used. The amount of irradiation light may be appropriately set in consideration of the polymerization time and the uniformity of reaction progress. In order to prevent polymerization inhibition due to active gas such as oxygen in the reaction vessel, it is preferable to remove oxygen in the reaction vessel or in the reaction solution at the time of light irradiation or before light irradiation. Therefore, introducing an inert gas such as nitrogen gas or argon gas into the reaction vessel or in the reaction liquid and discharging the active gas such as oxygen out of the reaction system, and replacing the inside of the reaction system with an inert gas atmosphere, The inside of the reaction vessel is evacuated and oxygen is degassed as appropriate. Furthermore, in order to prevent reaction inhibition such as oxygen, a UV irradiation light source is installed at a position where an air layer (oxygen content of 15% or more) does not enter between a reaction vessel such as glass or plastic and a reaction solution or a three-dimensional object. Devise, etc. are also performed suitably.

紫外線を照射する場合、その波長は、好ましくは300〜450nm、より好ましくは300〜400nmである。これにより、複数個の立体形状物の各表面にバラツキなく、良好にポリマー鎖を形成できる。また、モノマーや立体形状物の表面からラジカルが最初に生じず、重合開始剤のみからラジカルが発生させることが可能となる。300nm未満の紫外線は、表面からではなく、モノマーを単独で重合させフリーポリマーを生成させてしまうという弊害もある。光源としては高圧水銀ランプや、365nmの中心波長を持つLED、375nmの中心波長を持つLEDなどを使用することが出来る。なかでも、300〜400nmのLED光を照射することが好ましく、355〜380nmのLED光を照射することがより好ましい。特に、ベンゾフェノンの励起波長366nmに近い365nmの中心波長を持つLEDなどが効率の点から好ましい。また、色々な波長の光を出す紫外線(高圧水銀ランプ等)の場合は、フィルターで300nm未満の波長をカットして照射する、等の方法もある。 When irradiating with ultraviolet rays, the wavelength is preferably 300 to 450 nm, more preferably 300 to 400 nm. Thereby, a polymer chain can be favorably formed on each surface of a plurality of three-dimensional objects without variation. In addition, radicals are not initially generated from the surface of the monomer or three-dimensional object, and radicals can be generated only from the polymerization initiator. Ultraviolet light of less than 300 nm also has the negative effect of forming a free polymer by polymerizing monomers alone, not from the surface. As the light source, a high-pressure mercury lamp, an LED having a central wavelength of 365 nm, an LED having a central wavelength of 375 nm, or the like can be used. Especially, it is preferable to irradiate 300-400 nm LED light, and it is more preferable to irradiate 355-380 nm LED light. In particular, an LED having a center wavelength of 365 nm close to the excitation wavelength of benzophenone of 366 nm is preferable from the viewpoint of efficiency. In addition, in the case of ultraviolet rays (such as a high-pressure mercury lamp) that emit light of various wavelengths, there is a method of irradiating after cutting a wavelength of less than 300 nm with a filter.

また、工程2において、各立体形状物の表面にポリマー鎖を形成することにより、優れた摺動性、耐久性が得られ、かつ良好なシール性も維持できる。形成されるポリマー鎖の重合度は、好ましくは20〜200000、より好ましくは350〜50000である。20未満であると、ポリマー鎖が短すぎて、立体形状物の表面の凹凸に埋もれてしまい、摺動性が発揮されない傾向がある。200000を超えると、使用するモノマー量が多くなり、経済的に不利となる傾向がある。 In Step 2, by forming a polymer chain on the surface of each three-dimensionally shaped product, excellent slidability and durability can be obtained, and good sealing properties can be maintained. The degree of polymerization of the formed polymer chain is preferably 20 to 200000, more preferably 350 to 50000. If it is less than 20, the polymer chain is too short and is buried in the irregularities on the surface of the three-dimensional shape, and there is a tendency that the slidability is not exhibited. If it exceeds 200,000, the amount of monomer used increases, which tends to be economically disadvantageous.

工程2で形成されるポリマー鎖の長さは、好ましくは10〜50000nm、より好ましくは100〜50000nmである。10nm未満であると、良好な摺動性が得られない傾向がある。50000nmを超えると、摺動性の更なる向上が期待できず、高価なモノマーを使用するために原料コストが上昇する傾向があり、また、表面処理による表面模様が肉眼で見えるようになり、美観を損ねたり、シール性が低下する傾向がある。 The length of the polymer chain formed in step 2 is preferably 10 to 50000 nm, more preferably 100 to 50000 nm. If it is less than 10 nm, there is a tendency that good slidability cannot be obtained. If it exceeds 50000 nm, further improvement in slidability cannot be expected, and the cost of raw materials tends to increase due to the use of expensive monomers, and the surface pattern by surface treatment becomes visible to the naked eye. There is a tendency to deteriorate the sealing performance.

工程2では、重合開始点を起点にして2種以上の光重合性モノマーを同時にラジカル重合させてもよく、また、各立体形状物の表面に複数種のポリマー鎖を成長させてもよい。上記表面改質方法は、ポリマー鎖間を架橋するものでもよい。この場合、ポリマー鎖間には、イオン架橋、酸素原子を有する親水性基による架橋が形成されてもよい。更には、一分子内に2つ以上のビニル基を持つ化合物を少量添加して重合することにより、重合中にポリマー鎖間に架橋構造を導入してもよい。一分子内に2つ以上のビニル基を持つ化合物としては、N,N′−メチレンビスアクリルアミドなどが好ましい。 In Step 2, two or more kinds of photopolymerizable monomers may be radically polymerized starting from the polymerization starting point, and plural types of polymer chains may be grown on the surface of each three-dimensionally shaped product. The surface modification method may be a method of crosslinking between polymer chains. In this case, ionic cross-linking or cross-linking by a hydrophilic group having an oxygen atom may be formed between the polymer chains. Furthermore, a cross-linked structure may be introduced between the polymer chains during the polymerization by adding a small amount of a compound having two or more vinyl groups in one molecule and polymerizing. As a compound having two or more vinyl groups in one molecule, N, N′-methylenebisacrylamide and the like are preferable.

図1は、工程2のラジカル重合に関する模式図の一例を示す。この工程では、複数個の立体形状物(ガスケット)が浸漬された光重合性モノマー含有液を、所定の回転数の撹拌子で撹拌して各立体形状物の表面が均一に光照射されるようにしながら、紫外線(365nm UV光)を照射することで、各立体形状物の表面上で光重合性モノマーのラジカル重合を進行させ、各表面にポリマー鎖が成長する。これにより、複数個の立体形状物の各表面にポリマー鎖がバラツキなく形成された注射器用ガスケットなどの表面改質弾性体を複数個同時に製造できる。 FIG. 1 shows an example of a schematic diagram relating to radical polymerization in step 2. In this step, the photopolymerizable monomer-containing liquid in which a plurality of three-dimensional objects (gaskets) are immersed is stirred with a stirrer having a predetermined rotation number so that the surface of each three-dimensional object is uniformly irradiated with light. On the other hand, by irradiating with ultraviolet rays (365 nm UV light), radical polymerization of the photopolymerizable monomer proceeds on the surface of each three-dimensionally shaped product, and a polymer chain grows on each surface. Thereby, a plurality of surface-modified elastic bodies such as a gasket for a syringe in which polymer chains are formed on each surface of a plurality of three-dimensionally shaped products without variation can be manufactured simultaneously.

複数個の立体形状物に前記表面改質方法を適用することで、複数個の表面改質弾性体を同時に製造できる。例えば、水存在下又は乾燥状態での摺動性に優れた表面改質弾性体が得られ、これは低摩擦で、水の抵抗が少ないという点にも優れている。また、三次元形状の固体(弾性体など)の少なくとも一部に前記方法を適用することで、改質された表面改質弾性体が得られる。更に、該表面改質弾性体の好ましい例としては、ポリマーブラシ(高分子ブラシ)が挙げられる。ここで、ポリマーブラシとは、表面開始リビングラジカル重合によるgrafting fromのグラフトポリマーを意味する。また、グラフト鎖は、立体形状物の表面から略垂直方向に配向しているものがエントロピーが小さく、グラフト鎖の分子運動が低くなることで摺動性が確保される点で好ましい。更に、ブラシ密度として、0.01chains/nm以上である準濃度及び濃度ブラシが好ましい。 By applying the surface modification method to a plurality of three-dimensional objects, a plurality of surface modified elastic bodies can be manufactured simultaneously. For example, a surface-modified elastic body excellent in slidability in the presence of water or in a dry state is obtained, which is excellent in that it has low friction and low water resistance. Further, by applying the method to at least a part of a three-dimensional solid (such as an elastic body), a modified surface-modified elastic body can be obtained. Furthermore, a polymer brush (polymer brush) is mentioned as a preferable example of the surface modified elastic body. Here, the polymer brush means a grafting graft polymer by surface-initiated living radical polymerization. In addition, the graft chain is preferably oriented in a substantially vertical direction from the surface of the three-dimensionally shaped product in that the entropy is small and the molecular motion of the graft chain is lowered, so that the slidability is secured. Furthermore, as the brush density, a quasi-density and a density brush that are 0.01 chains / nm 2 or more are preferable.

また、複数個の立体形状物に前記表面改質方法を適用することで、改質された表面を少なくとも一部に有する注射器用ガスケットを複数個同時に製造できる。改質は、少なくともガスケット表面の摺動部に施されていることが好ましく、表面全体に施されていてもよい。 In addition, by applying the surface modification method to a plurality of three-dimensional objects, a plurality of gaskets for a syringe having at least a part of the modified surface can be manufactured simultaneously. The modification is preferably performed at least on the sliding portion of the gasket surface, and may be performed on the entire surface.

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited only to these.

(実施例1)
ガスケット(イソプレンユニットを含むクロロブチルゴム(不飽和度:1〜2%)をトリアジンで架橋したガスケット、180℃で10分加硫)10個をベンゾフェノン1wt%アセトン溶液に5分浸漬後、取り出して乾燥した。300mlのセパラブルフラスコに、1Mのアクリルアミド水溶液150ml、上記で乾燥した10個のガスケットを順に入れ、アクリルアミド水溶液中にガスケットを浸漬した。ふたをして、アルゴンで内部を120分吹き込み置換をし、酸素を除去した。フラスコ内を回転数500rpmで撹拌しながら、照射強度15mW/cmのLED−UV光(365nmの波長を持つ)を150分照射し、各ガスケット表面にアクリルアミドをグラフト重合し、ポリマー鎖を成長させた。その後、ガスケットを取り出し、水洗、乾燥を行って注射器用ガスケット(ポリマーブラシ)を得た。
Example 1
10 gaskets (gaskets containing chlorobutyl rubber containing isoprene units (unsaturation: 1 to 2%) crosslinked with triazine, vulcanized at 180 ° C for 10 minutes) were immersed in 1 wt% acetone solution of benzophenone for 5 minutes, then taken out and dried did. In a 300 ml separable flask, 150 ml of 1M acrylamide aqueous solution and 10 gaskets dried above were put in order, and the gasket was immersed in the acrylamide aqueous solution. Then, the inside was purged with argon for 120 minutes to remove oxygen. While stirring the flask at a rotation speed of 500 rpm, irradiation with LED-UV light (having a wavelength of 365 nm) with an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was performed for 150 minutes, and acrylamide was grafted onto each gasket surface to grow a polymer chain. It was. Thereafter, the gasket was taken out, washed with water and dried to obtain a syringe gasket (polymer brush).

(実施例2)
300mlのセパラブルフラスコに、1Mのアクリルアミド水溶液150ml、ベンゾフェノンを1mgを順に加え、更にガスケットを10個入れ、アクリルアミド水溶液中にガスケットを浸漬した。ふたをして、アルゴンで内部を120分吹き込み置換をし、酸素を除去した。フラスコ内を回転数500rpmで撹拌しながら、照射強度15mW/cmのLED−UV光を150分照射し、各ガスケット表面にアクリルアミドをグラフト重合し、ポリマー鎖を成長させた。その後、ガスケットを取り出し、水洗、乾燥を行って注射器用ガスケットを得た。
(Example 2)
To a 300 ml separable flask, 150 ml of 1M acrylamide aqueous solution and 1 mg of benzophenone were sequentially added, 10 gaskets were further added, and the gasket was immersed in the acrylamide aqueous solution. Then, the inside was purged with argon for 120 minutes to remove oxygen. While stirring the inside of the flask at a rotation speed of 500 rpm, LED-UV light having an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 was irradiated for 150 minutes, and acrylamide was graft-polymerized on each gasket surface to grow a polymer chain. Thereafter, the gasket was taken out, washed with water and dried to obtain a syringe gasket.

(実施例3)
1Mのアクリルアミド水溶液150mlを重合禁止剤を50pppm含む1Mのアクリルアミド水溶液150mlに変更した以外は、実施例1と同様にして注射器用ガスケットを得た。
(Example 3)
A syringe gasket was obtained in the same manner as in Example 1 except that 150 ml of 1M acrylamide aqueous solution was changed to 150 ml of 1M acrylamide aqueous solution containing 50 pppm of a polymerization inhibitor.

(実施例4)
1Mのアクリルアミド水溶液150mlを1Mのアクリルアミド/アクリル酸(1:1)水溶液150mlに変更した以外は、実施例1と同様にして注射器用ガスケットを得た。
Example 4
A gasket for a syringe was obtained in the same manner as in Example 1 except that 150 ml of 1M acrylamide aqueous solution was changed to 150 ml of 1M acrylamide / acrylic acid (1: 1) aqueous solution.

(実施例5)
アルゴンで内部を120分吹き込み置換をし、酸素を除去した代わりに、ポンプで真空引きし(120分)、内部の酸素を除去した以外は、実施例1と同様にして注射器用ガスケットを得た。
(Example 5)
A gasket for a syringe was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inside was purged with argon for 120 minutes and oxygen was removed instead of evacuating with a pump (120 minutes) to remove the oxygen inside. .

(実施例6)
回転数500rpmを回転数20rpmに変更した以外は、実施例1と同様にして注射器用ガスケットを得た。
(Example 6)
A syringe gasket was obtained in the same manner as in Example 1 except that the rotation speed was changed from 500 rpm to 20 rpm.

(実施例7)
回転数500rpmを回転数1200rpmに変更した以外は、実施例1と同様にして注射器用ガスケットを得た。
(Example 7)
A syringe gasket was obtained in the same manner as in Example 1 except that the rotation speed was changed from 500 rpm to 1200 rpm.

(比較例1)
ガスケット(イソプレンユニットを含むクロロブチルゴム(不飽和度:1〜2%)をトリアジンで架橋したガスケット、180℃で10分加硫)10個を使用した。
(Comparative Example 1)
Ten gaskets (a chlorobutyl rubber containing an isoprene unit (unsaturation: 1 to 2%) cross-linked with triazine, vulcanized at 180 ° C. for 10 minutes) were used.

(比較例2)
ガスケット1個をベンゾフェノン1wt%アセトン溶液に5分浸漬後、取り出して乾燥した。20mlのガラス容器に1Mのアクリルアミド水溶液10ml、上記で乾燥したガスケットを順に入れ、アクリルアミド水溶液中にガスケットを浸漬した。ふたをして、アルゴンで内部を60分吹き込み置換をし、酸素を除去した。20mlのガラス容器を回転数10rpmで回しながら、照射強度2mW/cmのLED−UV光を75分照射し、ガスケット表面にアクリルアミドをグラフト重合し、ポリマー鎖を成長させた。その後、ガスケットを取り出し、水洗、乾燥を行った。以上の操作を10回繰り返して10個の表面にグラフトされた注射器用ガスケットを得た。トータルの重合時間は75分×10個=750分かかった。
(Comparative Example 2)
One gasket was immersed in a 1 wt% benzophenone acetone solution for 5 minutes, then taken out and dried. Into a 20 ml glass container, 10 ml of 1M acrylamide aqueous solution and the gasket dried above were put in order, and the gasket was immersed in the acrylamide aqueous solution. Then, the inside was purged with argon for 60 minutes to remove oxygen. While rotating a 20 ml glass container at a rotation speed of 10 rpm, LED-UV light with an irradiation intensity of 2 mW / cm 2 was irradiated for 75 minutes, and acrylamide was graft-polymerized on the gasket surface to grow a polymer chain. Thereafter, the gasket was taken out, washed with water and dried. The above operation was repeated 10 times to obtain a gasket for a syringe grafted on 10 surfaces. The total polymerization time took 75 minutes × 10 = 750 minutes.

実施例、比較例で作製した注射器用ガスケットを以下の方法で評価した。
(ポリマー鎖の長さ)
加硫ゴム表面に形成されたポリマー鎖の長さは、ポリマー鎖が形成された改質ゴム断面を、SEMを使用し、加速電圧15kV、1000倍で測定した。撮影されたポリマー層の厚みをポリマー鎖の長さとした。
The gaskets for syringes produced in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.
(Polymer chain length)
The length of the polymer chain formed on the surface of the vulcanized rubber was measured using an SEM at an acceleration voltage of 15 kV and 1000 times the cross section of the modified rubber on which the polymer chain was formed. The film thickness of the polymer layer was taken as the length of the polymer chain.

(摩擦抵抗力)
注射器用ガスケットの表面の摩擦抵抗力を測定するために、実施例、比較例で作製したガスケットを注射器のCOP樹脂シリンジにセットし、引張試験機を用いて押し込んでいき、そのときの摩擦抵抗力を測定した(押し込み速度:100mm/min)。比較例1の摩擦抵抗力を100として、下記式を用い、各実施例、比較例について摩擦抵抗指数で示した。指数が小さい方が、摩擦抵抗力が低いことを示す。10個作製された各ガスケットの摩擦抵抗力を測定し、平均値を算出した。更に、各ガスケットの摩擦抵抗力のバラツキを、10個の摩擦抵抗力の標準偏差で評価した。
(摩擦抵抗指数)=各実施例の摩擦抵抗力/比較例1の摩擦抵抗力×100
(Friction resistance)
In order to measure the frictional resistance of the surface of the gasket for the syringe, the gaskets prepared in the examples and comparative examples were set in the COP resin syringe of the syringe and pushed in using a tensile tester, and the frictional resistance at that time Was measured (pushing speed: 100 mm / min). The friction resistance force of Comparative Example 1 was set to 100, and the following formula was used, and each Example and Comparative Example were shown as a frictional resistance index. A smaller index indicates a lower frictional resistance. The frictional resistance of each of the 10 gaskets produced was measured, and the average value was calculated. Furthermore, the variation in the frictional resistance of each gasket was evaluated by the standard deviation of 10 frictional resistances.
(Friction resistance index) = Friction resistance of each Example / Friction resistance of Comparative Example 1 × 100

Figure 0006109607
Figure 0006109607

表1より、実施例で作製された多数の注射器用ガスケットの各表面は、摩擦抵抗力の平均値が大きく下がり、良好な摺動性が得られ、表面のみ改質しているため、シール性も比較例1と同等であった。また、摩擦抵抗力のバラツキも少なく、均一な性能を持つ多数の表面改質ガスケットを生産性良く製造できることが明らかとなった。 From Table 1, each surface of the many gaskets for syringes produced in the examples has a significantly reduced average frictional resistance, good slidability, and only the surface is modified. Was equivalent to Comparative Example 1. In addition, it has been clarified that a large number of surface-modified gaskets having a uniform performance can be manufactured with high productivity with little variation in frictional resistance.

Claims (11)

複数個の立体形状物を光重合性モノマー含有液に浸漬する工程1と、前記光重合性モノマー含有液を撹拌しながら、光照射により光重合性モノマーを重合させ、前記複数個の立体形状物の表面にポリマー鎖を成長させる工程2とを含む、改質された表面を少なくとも一部に有する注射器用ガスケットの製造方法。 Step 1 of immersing a plurality of three-dimensionally shaped products in a photopolymerizable monomer-containing liquid, and stirring the photopolymerizable monomer-containing liquid while polymerizing the photopolymerizable monomer by light irradiation, the plurality of three-dimensionally shaped products And a step 2 of growing a polymer chain on the surface of the syringe. 前記光重合性モノマーは、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アルカリ金属塩、アクリル酸アミン塩、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、メタクリル酸アルカリ金属塩、メタクリル酸アミン塩、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、メタクリルアミド、ジメチルメタクリルアミド、ジエチルメタクリルアミド、イソプロピルメタクリルアミド、ヒドロキシメタクリルアミド、及びメタクリロイルモルホリンからからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The photopolymerizable monomer is acrylic acid, acrylic acid ester, acrylic acid alkali metal salt, acrylic acid amine salt, methacrylic acid, methacrylic acid ester, methacrylic acid alkali metal salt, methacrylic acid amine salt, acrylonitrile, acrylamide, dimethylacrylamide, 2. At least one selected from the group consisting of diethyl acrylamide, isopropyl acrylamide, hydroxy acrylamide, acryloyl morpholine, methacrylamide, dimethyl methacrylamide, diethyl methacrylamide, isopropyl methacrylamide, hydroxy methacrylamide, and methacryloyl morpholine. The manufacturing method of the gasket for syringes of description. 前記光重合性モノマー含有液が重合開始剤を含む請求項1又は2記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The manufacturing method of the gasket for syringes of Claim 1 or 2 with which the said photopolymerizable monomer containing liquid contains a polymerization initiator. 前記重合開始剤がベンゾフェノン系化合物及び/又はチオキサントン系化合物である請求項3記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The method for producing a gasket for a syringe according to claim 3, wherein the polymerization initiator is a benzophenone compound and / or a thioxanthone compound. 前記光重合性モノマー含有液が重合禁止剤を20〜500ppm含む請求項1〜4のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The manufacturing method of the gasket for syringes in any one of Claims 1-4 with which the said photopolymerizable monomer containing liquid contains 20-500 ppm of polymerization inhibitors. 前記撹拌の回転数が50〜1000rpmである請求項1〜5のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The method for producing a gasket for a syringe according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of rotations of the stirring is 50 to 1000 rpm. 前記光照射における光の波長が300〜400nmである請求項1〜6のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The method for producing a syringe gasket according to claim 1, wherein a wavelength of light in the light irradiation is 300 to 400 nm. 前記光照射時又は光照射前に反応容器及び反応液に不活性ガスを導入し、不活性ガス雰囲気に置換して重合させる請求項1〜7のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The method for producing a gasket for a syringe according to any one of claims 1 to 7, wherein an inert gas is introduced into a reaction vessel and a reaction solution at the time of the light irradiation or before the light irradiation, and the polymerization is performed by replacing with an inert gas atmosphere. 前記光照射時又は光照射前に反応容器を真空引きし、酸素を脱気して重合させる請求項1〜7のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The manufacturing method of the gasket for syringes in any one of Claims 1-7 which evacuate a reaction container at the time of the said light irradiation or before light irradiation, and deaerate and superpose | polymerize. 前記工程1の前に、前記立体形状物の表面に重合開始剤を予め吸着させる請求項1〜9のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The manufacturing method of the gasket for syringes in any one of Claims 1-9 which make a polymerization initiator adsorb | suck beforehand on the surface of the said three-dimensionally shaped object before the said process 1. 前記工程1の前に、前記立体形状物の表面に重合開始剤を予め吸着させ、光照射により該重合開始剤を表面に固定する請求項1〜10のいずれかに記載の注射器用ガスケットの製造方法。 The manufacturing of the gasket for a syringe according to any one of claims 1 to 10, wherein a polymerization initiator is adsorbed in advance on the surface of the three-dimensionally shaped product and the polymerization initiator is fixed to the surface by light irradiation before the step 1. Method.
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