JP6560560B2 - Contamination resistant surface modifier and surface treatment method - Google Patents

Contamination resistant surface modifier and surface treatment method Download PDF

Info

Publication number
JP6560560B2
JP6560560B2 JP2015159752A JP2015159752A JP6560560B2 JP 6560560 B2 JP6560560 B2 JP 6560560B2 JP 2015159752 A JP2015159752 A JP 2015159752A JP 2015159752 A JP2015159752 A JP 2015159752A JP 6560560 B2 JP6560560 B2 JP 6560560B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copolymer
surface modifier
group
monomer
monomer unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015159752A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017036419A (en
Inventor
まどか 高井
まどか 高井
礼 野口
礼 野口
井須 紀文
紀文 井須
長島 理
理 長島
三浦 正嗣
正嗣 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tokyo NUC
Lixil Corp
Original Assignee
University of Tokyo NUC
Lixil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tokyo NUC, Lixil Corp filed Critical University of Tokyo NUC
Priority to JP2015159752A priority Critical patent/JP6560560B2/en
Publication of JP2017036419A publication Critical patent/JP2017036419A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6560560B2 publication Critical patent/JP6560560B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)

Description

本発明は、耐汚染性表面修飾剤、特にセラミックス材料に対して好適な耐汚染性表面修飾剤、及び当該表面修飾剤を用いた表面処理方法に関する。 The present invention relates to a stain-resistant surface modifier, particularly a stain-resistant surface modifier suitable for ceramic materials, and a surface treatment method using the surface modifier.

セラミックス材料は、医療、建築、環境、衛生など多岐にわたる分野において利用されている。なかでも、水回り設備にセラミックス材料が多く用いられているが、かかる水回り設備は日常的に様々な汚れに晒されているため、そこに用いられる材料の表面に防汚性を付与する必要がある。 Ceramic materials are used in various fields such as medicine, architecture, environment, and hygiene. Among them, ceramic materials are often used for water supply equipment, but such water supply equipment is exposed to various types of dirt on a daily basis, so it is necessary to impart antifouling properties to the surface of the materials used there. There is.

一般に、材料の表面に防汚性を付与する手段としては、その表面を超撥水性とする又は超親水性とする処理を行うことが知られている。超撥水性表面とは、水の静的接触角が150度以上、かつヒステリシスが10度以下という性質を有する表面であり、一方、超親水性表面とは、水の静的接触角が10度以下という性質を有する表面である。 In general, as a means for imparting antifouling properties to the surface of a material, it is known to perform a treatment for making the surface super water-repellent or super hydrophilic. A super-water-repellent surface is a surface having the property that the static contact angle of water is 150 degrees or more and the hysteresis is 10 degrees or less, while the superhydrophilic surface is a static contact angle of water of 10 degrees. The surface has the following properties.

超撥水性表面は、付着した水性の汚れは落としやすいものの、油性の汚れに対しては効果が期待できず、また構造的強度が低いという欠点がある。これに対し、超親水性表面は、水滴が汚れと基板表面との間に入り込むことで汚れを落とす自浄作用を示し(例えば、非特許文献1)、表面に水の膜を形成するため、そもそも汚れが付着し難く、また少量の水で汚れを落とすことができ、環境に優しいという利点がある。 Although the super-water-repellent surface is easy to remove the attached water-based dirt, it is not expected to be effective against oil-based dirt, and has a drawback that the structural strength is low. On the other hand, the superhydrophilic surface exhibits a self-cleaning action that removes dirt by allowing water droplets to enter between the dirt and the substrate surface (for example, Non-Patent Document 1), and forms a water film on the surface. Dirt is difficult to adhere to, and can be removed with a small amount of water.

しかしながら、従来の親水性ポリマーのコーティング等による材料表面の親水化処理では、効果の長期安定性が十分ではなく、特に、セラミックス等の無機材料に適用する場合には、塗膜の付着性や耐久性に問題があり、しかも水回り設備等の乾湿が頻繁に繰り返される環境ではその性能が経時的に低下してしまうことが知られている。さらに、材料への物理吸着のために疎水性官能基を含む親水性ポリマーを用いる場合、親水性官能基を最表面に再配向させるために水中浸漬といった前処理が必要になってしまう(例えば、非特許文献2)。一方、光触媒によって親水性表面が得られることも知られているが、紫外線量の不十分な屋内での使用には不向きであるという問題がある。 However, the conventional hydrophilic treatment of the material surface with a hydrophilic polymer coating or the like does not provide long-term stability of the effect, and particularly when applied to inorganic materials such as ceramics, the adhesion and durability of the coating film It is known that the performance deteriorates with time in an environment where the wet and dry conditions such as water facilities are frequently repeated. Furthermore, when using a hydrophilic polymer containing a hydrophobic functional group for physical adsorption to a material, a pretreatment such as immersion in water is required to reorient the hydrophilic functional group to the outermost surface (for example, Non-patent document 2). On the other hand, it is also known that a hydrophilic surface can be obtained by a photocatalyst, but there is a problem that it is unsuitable for indoor use with an insufficient amount of ultraviolet rays.

Bhushanら、RSC Advances、3、617、2013年Bhushan et al., RSC Advances, 3, 617, 2013 Yamasakiら、Colloids and Surfaces B:Biointerfaces、28、53、2003年Yamasaki et al., Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 28, 53, 2003

そこで、本発明は、セラミックス等の材料に対しても、水中浸漬といった前処理が不要で、簡便に表面を親水化でき、かつ耐久性に優れた防汚性を付与し得るポリマー型の表面修飾剤及び表面処理手段を提供することを課題とするものである。 Therefore, the present invention does not require pre-treatment such as immersion in water for materials such as ceramics, can easily make the surface hydrophilic, and can provide a polymer-type surface modification that can impart antifouling properties with excellent durability. It is an object of the present invention to provide an agent and surface treatment means.

本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、表面修飾ポリマーの構造設計を、材料表面に親水性を付与する親水部、成膜性を高めるための疎水性部、及び材料と共有結合によって結合し得る接着部の3つの成分からなるブロックポリマーとすることで、当該ポリマーを表面にコーティングする操作のみで、水中浸漬等の前処理を要することなく、乾燥条件下でも表面親水性及び防汚性を簡便かつ安定に提供することができるポリマー型表面修飾剤を見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has determined that the structure design of the surface-modified polymer is a hydrophilic part that imparts hydrophilicity to the surface of the material, a hydrophobic part that enhances film formation, and a material. By forming a block polymer consisting of the three components of the adhesive part that can be bonded to each other by covalent bonding, the surface hydrophilicity can be achieved even under dry conditions without the need for pretreatment such as immersion in water, simply by coating the surface of the polymer. The present inventors have found a polymer-type surface modifier that can easily and stably provide the property and antifouling property, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、一態様において、
<1>側鎖に両性イオン構造及び/又はエーテル構造を有するモノマーユニット(A);側鎖にSi原子を含む疎水性基を有するモノマーユニット(B);及び側鎖にトリアルコキシシリル基を有するモノマーユニット(C)を有し、前記モノマーユニット(A)がブロックセグメントを形成している共重合体を含むことを特徴とする、表面修飾剤;
<2>前記共重合体において、前記モノマーユニット(B)及び(C)がランダムに重合している、上記<1>に記載の表面修飾剤。
<3>前記モノマーユニット(A)が、側鎖にホスホリルコリン基、ベタイン基、又はポリエチレングリコールを有する、上記<1>又は<2>に記載の表面修飾剤;
<4>前記モノマーユニット(B)が、トリス(トリアルキルシリルオキシ)シリル基を有する、上記<1>〜<3>のいずれか1に記載の表面修飾剤;
<5>前記モノマーユニット(A)〜(C)が、(A):(B):(C)=2:1:1〜8:1:1の範囲のモル比で存在する、上記<1>〜<4>のいずれか1に記載の表面修飾剤;
<6>前記共重合体の重量平均分子量(Mw)が、1.0x10〜1.0x10の範囲である、上記<1>〜<5>のいずれか1に記載の表面修飾剤;
<7>前記共重合体における重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)が、1.0〜1.5の範囲である、上記<1>〜<6>のいずれか1に記載の表面修飾剤;
<8>前記共重合体の主鎖が、ポリアルキルアクリレート又はポリアルキルメタクリレートから選択される骨格を有する、上記<1>〜<7>のいずれか1に記載の表面修飾剤;及び
<9>前記共重合体が、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合によって得られたものである、上記<1>〜<8>のいずれか1項に記載の表面修飾剤。
に関する。
That is, the present invention in one aspect,
<1> A monomer unit (A) having a zwitterionic structure and / or an ether structure in the side chain; a monomer unit (B) having a hydrophobic group containing a Si atom in the side chain; and a trialkoxysilyl group in the side chain A surface modifier comprising a monomer unit (C), wherein the monomer unit (A) forms a block segment;
<2> The surface modifier according to <1>, wherein the monomer units (B) and (C) are randomly polymerized in the copolymer.
<3> The surface modifier according to the above <1> or <2>, wherein the monomer unit (A) has a phosphorylcholine group, a betaine group, or polyethylene glycol in a side chain;
<4> The surface modifier according to any one of the above <1> to <3>, wherein the monomer unit (B) has a tris (trialkylsilyloxy) silyl group;
<5> The monomer units (A) to (C) are present in a molar ratio in the range of (A) :( B) :( C) = 2: 1: 1 to 8: 1: 1. The surface modifier according to any one of> to <4>;
<6> The surface modifier according to any one of <1> to <5> above, wherein the copolymer has a weight average molecular weight (Mw) in the range of 1.0 × 10 4 to 1.0 × 10 5 ;
<7> In any one of the above items <1> to <6>, wherein the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight to the number average molecular weight in the copolymer is in the range of 1.0 to 1.5. The surface modifier as described;
<8> The surface modifier according to any one of the above <1> to <7>, wherein the main chain of the copolymer has a skeleton selected from polyalkyl acrylate or polyalkyl methacrylate; and <9> The surface modifier according to any one of the above <1> to <8>, wherein the copolymer is obtained by reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization.
About.

また、別の態様において、本発明は、
<10>上記<1>〜<9>のいずれか1に記載の表面修飾剤を材料の表面に塗布する工程を含む、表面処理方法;
<11>前記表面処理剤を塗布する工程の後に、材料の表面を水で処理する工程を含まない、上記<10>に記載の方法;
<12>前記材料が、セラミックスである、上記<10>又は<11>に記載の方法
に関し、さらに、
<13>上記<1>〜<89>のいずれか1に記載の表面修飾剤によって表面処理されてなる材料;及び
<14>セラミックスである、上記<13>に記載の材料
にも関する。
In another aspect, the present invention provides:
<10> A surface treatment method including a step of applying the surface modifier according to any one of <1> to <9> above to a surface of a material;
<11> The method according to <10> above, which does not include a step of treating the surface of the material with water after the step of applying the surface treatment agent;
<12> The method according to <10> or <11> above, wherein the material is ceramics.
<13> The material according to <13>, wherein the material is surface-treated with the surface modifier according to any one of <1> to <89>; and <14> ceramics.

本発明によれば、効率的且つ簡便であり、耐久性に優れたポリマー型の表面修飾剤及び表面処理方法を提供することができる。特に、セラミックス等の材料に対しても、当該表面修飾剤を表面にコーティングする操作のみで、水中浸漬などの前処理工程を要することなく、コーティングの付着性や耐久性を大幅に改善することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polymer-type surface modifier and a surface treatment method that are efficient and simple and excellent in durability. In particular, even for materials such as ceramics, the adhesion and durability of the coating can be greatly improved by simply coating the surface with the surface modifier, without requiring a pretreatment step such as immersion in water. it can.

また、本発明の表面修飾剤によれば、乾燥条件下(大気中)でも常に親水基が表面に向いて存在する、すなわち、環境に左右されない親水性表面を提供することが可能であるため、水回りのような乾湿を繰り返す環境においても表面の親水性及び防汚性の効果を長期間にわたり安定して維持することができる点で、極めて有用である。 In addition, according to the surface modifier of the present invention, it is possible to provide a hydrophilic surface that is always present on the surface even under dry conditions (in the air), that is, a hydrophilic surface that is not influenced by the environment. This is extremely useful in that the hydrophilicity and antifouling effect of the surface can be stably maintained over a long period even in an environment where water and moisture are repeatedly used.

図1は、本発明の表面修飾剤で表面修飾した基板の動的接触角のヒステリシスの測定結果を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the measurement results of the hysteresis of the dynamic contact angle of the substrate surface-modified with the surface modifier of the present invention. 図2は、本発明の表面修飾剤で表面修飾した基板のタンパク質(BSA)吸着量の測定結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the measurement results of the protein (BSA) adsorption amount of the substrate surface-modified with the surface modifier of the present invention.

以下、本発明の実施形態について説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, the scope of the present invention can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention.

1.表面修飾剤
本発明の表面修飾剤は、(A)側鎖に両性イオン構造及び/又はエーテル構造を有するモノマーユニット;(B)側鎖にSi原子を含む疎水性基を有するモノマーユニット;及び(C)側鎖にトリアルコキシシリル基を有するモノマーユニットを有し、前記モノマーユニット(A)がブロックセグメントを形成している共重合体を含むことを特徴とするものである。
1. Surface modifier The surface modifier of the present invention comprises (A) a monomer unit having a zwitterionic structure and / or an ether structure in the side chain; (B) a monomer unit having a hydrophobic group containing a Si atom in the side chain; C) It has a monomer unit having a trialkoxysilyl group in the side chain, and the monomer unit (A) includes a copolymer forming a block segment.

(1)共重合体
表面修飾剤の主要成分となる前記共重合体は、上記モノマーユニット(A)〜(C)を共重合させて得られるポリマー、いわゆる3元共重合体(ターポリマー)である。さらに、当該共重合体中は、モノマーユニット(A)はブロックセグメントを形成している点で、いわゆるブロックポリマーに該当する。一方、モノマーユニット(B)及び(C)は、必ずしもブロックセグメントを形成している必要はなく、ランダム或いは何らかの規則性・周期性を有する態様で結合していてもよい。すなわち、本発明の表面修飾剤における共重合体は、モノマーユニット(A)はブロックセグメントを形成しているものであれば、「A−block−B−block−C」の態様の共重合体であってもよいし、又は、「A−block−(B−randam−C)」、「A−block−(B−stat−C)」或いは「A−block−(B−alt−C)」等の態様の共重合体であることもできる。好ましい態様では、前記モノマーユニット(B)及び(C)がランダムに重合し、共重合体が「A−block−(B−randam−C)」の構造を有する。これにより、本発明の表面修飾剤によって処理される材料表面において、モノマーユニットCによる接着部等が凝集せずに均等に存在し、モノマーユニット(A)による親水性のブロックセグメントが材料表面に分散されることによって、安定で均一な表面コーティングを得ることができる点で好ましい。
(1) The copolymer as a main component of the copolymer surface modifier is a polymer obtained by copolymerizing the monomer units (A) to (C), a so-called terpolymer (terpolymer). is there. Furthermore, in the said copolymer, the monomer unit (A) corresponds to what is called a block polymer at the point which forms the block segment. On the other hand, the monomer units (B) and (C) do not necessarily have to form block segments, and may be combined in a manner having random or some regularity / periodicity. That is, the copolymer in the surface modifier of the present invention is a copolymer of the mode of “A-block-B-block-C” as long as the monomer unit (A) forms a block segment. Or “A-block- (B-random-C)”, “A-block- (B-stat-C)”, “A-block- (B-alt-C)”, etc. It can also be a copolymer of the embodiment. In a preferred embodiment, the monomer units (B) and (C) are randomly polymerized, and the copolymer has a structure of “A-block- (B-random-C)”. As a result, on the surface of the material treated with the surface modifier of the present invention, the adhesion portion or the like due to the monomer unit C exists evenly without aggregation, and the hydrophilic block segment due to the monomer unit (A) is dispersed on the material surface. This is preferable in that a stable and uniform surface coating can be obtained.

なお、当該共重合体は、モノマーユニット(A)〜(C)以外の他のモノマーユニットを含むことを除外するものではない。また、それら他のモノマーユニットは、それぞれランダムに結合する態様が代表的であるが、何らかの規則性・周期性を有する態様も本発明の範囲に含まれるものであり、例えば、統計ポリマー、交互ポリマー、周期ポリマー、ブロックポリマーのセグメントを形成することができ、場合にはよっては、グラフトポリマーのセグメントを形成することもできる。 In addition, the said copolymer does not exclude including other monomer units other than monomer unit (A)-(C). In addition, the other monomer units are typically bonded at random, but embodiments having some regularity and periodicity are also included in the scope of the present invention. A segment of a periodic polymer or a block polymer can be formed. In some cases, a segment of a graft polymer can also be formed.

当該共重合体中のモノマーユニット(A)は、両性イオン構造及び/又はエーテル構造を側鎖に有するものである。当該モノマーユニット(A)は、上述のとおり、共重合体中において親水性のブロックセグメント(親水部)を形成して、表面修飾後の材料表面に親水性を付与するものである。かかる官能基としては、例えば、ホスホリルコリン基(PC基)やベタイン基のような両性イオン構造、或いはポリエチレングリコール鎖を挙げることができる。また、両性イオン構造に加えてエーテル基を有することもできる。ここで、PC基は、生体膜の主成分であるリン脂質(ホスファチジルコリン)の極性基と同様の構造を有する極性基である。したがって、PC基を側鎖に含むことにより、当該共重合体に、親水性(ぬれ性)、具体的には、生体膜の表面が有する極めて良好な生体適合性、特に生体分子の非吸着性、および非活性化特性が付与され、タンパク質や血球等の各種分子に対する非特異的吸着を効果的に抑制することができるため、処理対象材料の表面に優れた防汚性を付与することができる。 The monomer unit (A) in the copolymer has a zwitterionic structure and / or an ether structure in the side chain. As described above, the monomer unit (A) forms a hydrophilic block segment (hydrophilic portion) in the copolymer and imparts hydrophilicity to the surface of the material after surface modification. Examples of such functional groups include zwitterionic structures such as phosphorylcholine groups (PC groups) and betaine groups, or polyethylene glycol chains. Moreover, it can also have an ether group in addition to a zwitterionic structure. Here, the PC group is a polar group having the same structure as the polar group of phospholipid (phosphatidylcholine) which is a main component of the biological membrane. Therefore, by including a PC group in the side chain, the copolymer has hydrophilicity (wetability), specifically, very good biocompatibility possessed by the surface of the biomembrane, particularly non-adsorption of biomolecules. And non-activation properties can be imparted, and non-specific adsorption to various molecules such as proteins and blood cells can be effectively suppressed, so that excellent antifouling properties can be imparted to the surface of the material to be treated. .

一方、当該共重合体中の上記モノマーユニット(B)は、Si原子を含む疎水性基を側鎖に有するものである。これは主として、表面処理時におけるコーティングの成膜性を高めるために機能するとともに、材料表面に対して疎水性相互作用によって物理吸着することによってコーティング表面の安定性の向上に寄与することもできる。かかるSi原子を含む疎水性基は、例えば、アルキルシリル基又はアルキルシリルオキシシリル基を有する置換基であり、好ましくは、トリス(トリアルキルシリルオキシ)シリル基、より好ましくは、トリス(トリメチルシリルオキシ)シリル基又はトリス(トリエチルシリルオキシ)シリル基
であることができる。
On the other hand, the monomer unit (B) in the copolymer has a hydrophobic group containing a Si atom in the side chain. This mainly functions to improve the film-forming property of the coating during the surface treatment, and can also contribute to the improvement of the stability of the coating surface by physical adsorption to the material surface by hydrophobic interaction. The hydrophobic group containing an Si atom is, for example, a substituent having an alkylsilyl group or an alkylsilyloxysilyl group, preferably a tris (trialkylsilyloxy) silyl group, more preferably tris (trimethylsilyloxy). It can be a silyl group or a tris (triethylsilyloxy) silyl group.

さらに、当該共重合体中の上記モノマーユニット(C)は、材料表面に存在するOH基等とのシランカップリング反応等の化学反応によって、脱水縮合して共有結合(−SiO−結合)を形成し、材料表面に化学吸着することができる官能基を側鎖に有するものである。かかる官能基としては、好ましくはトリアルコキシシリル基であることができる。かかるモノマーユニット(B)及び(C)によって、上記共重合体による表面コーティング膜の安定性及び均一性の向上がもたらされる。 Furthermore, the monomer unit (C) in the copolymer is dehydrated and condensed to form a covalent bond (—SiO— bond) by a chemical reaction such as a silane coupling reaction with an OH group or the like present on the surface of the material. In addition, the side chain has a functional group that can be chemically adsorbed on the material surface. Such a functional group is preferably a trialkoxysilyl group. By the monomer units (B) and (C), the stability and uniformity of the surface coating film by the copolymer are improved.

上記共重合体における主鎖(骨格)を形成するモノマーユニットにおける骨格部位は、互いに重合反応してポリマーを形成することができるものであればよく、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、ビニル系モノマー残基、アセチレン系モノマー残基、エステル系モノマー残基、アミド系モノマー残基、エーテル系モノマー残基およびウレタン系モノマー残基等が好ましく、これらの中でも、ビニル系モノマー残基がより好ましい。ビニル系モノマー残基としては、特に限定はされないが、例えば、ビニル部分が付加重合している状態のメタクリルオキシ基、メタクリルアミド基、アクリルオキシ基、アクリルアミド基、スチリルオキシ基およびスチリルアミド基等が好ましく、これらの中でも、アクリルオキシ基及びメタクリルオキシ基が特に好ましい。上記骨格部位は、各モノマーユニットについて同一であることもでき、それぞれ独立に異なることもできるが、いずれも同一である態様が好ましい。 The skeleton site in the monomer unit forming the main chain (skeleton) in the copolymer is not particularly limited as long as it can form a polymer by polymerization reaction with each other. Are preferably, for example, vinyl monomer residues, acetylene monomer residues, ester monomer residues, amide monomer residues, ether monomer residues, urethane monomer residues, etc. Among these, vinyl monomers Residues are more preferred. The vinyl monomer residue is not particularly limited, and examples thereof include a methacryloxy group, a methacrylamide group, an acryloxy group, an acrylamide group, a styryloxy group, and a styrylamide group in a state where the vinyl moiety is addition-polymerized. Among these, an acryloxy group and a methacryloxy group are particularly preferable. The above-mentioned skeletal site can be the same for each monomer unit or can be independently different, but an embodiment in which both are the same is preferable.

したがって、上記共重合体における主鎖は、ポリアルキルアクリレート又はポリアルキルメタクリレートから選択される骨格を有することが好ましい。 Therefore, the main chain in the copolymer preferably has a skeleton selected from polyalkyl acrylate or polyalkyl methacrylate.

上記共重合体の具体例としては、これに限定されるものではないが、例えば、下記式(I)で示される構造を有するポリマーが好ましい例として挙げられる。

Figure 0006560560
Specific examples of the copolymer are not limited to these, but preferred examples include a polymer having a structure represented by the following formula (I).
Figure 0006560560

式中、モノマーユニット(A)はMPC(2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)であり、モノマーユニット(B)はMPTSSi(3−(メタクリロイルオキシ)プロピルトリス(トリメチルシリルオキシ)シラン)であり、モノマーユニット(C)はMPTMSi(3−メタクリロイルオキシトリメトキシルシラン)である。また、n、m、及びlは、互いに独立して、2以上の整数を表すが、それぞれ2000以下、好ましくは1000以下であることができる。 In the formula, the monomer unit (A) is MPC (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine), the monomer unit (B) is MPTSSi (3- (methacryloyloxy) propyltris (trimethylsilyloxy) silane), and the monomer unit (C ) Is MPTMSi (3-methacryloyloxytrimethoxylsilane). N, m, and l each independently represent an integer of 2 or more, but each may be 2000 or less, preferably 1000 or less.

上記共重合体におけるモノマー組成比は、好ましくは、前記モノマーユニット(A)〜(C)が、(A):(B):(C)=2:1:1〜9:1:1の範囲のモル比である。より好ましくは、(A):(B):(C)=4:1:1〜8:1:1の範囲のモル比である。モノマーユニット(A)の割合が増加すると、材料表面の動的接触角のヒステリシスが減少する点で好ましい。これは、材料表面と物理・化学的に結合する共重合体の領域が、モノマーユニット(A)由来の親水性部で十分に覆われることができるためと考えられる。 The monomer composition ratio in the copolymer is preferably such that the monomer units (A) to (C) are in the range of (A) :( B) :( C) = 2: 1: 1 to 9: 1: 1. Is the molar ratio. More preferably, the molar ratio is in the range of (A) :( B) :( C) = 4: 1: 1 to 8: 1: 1. An increase in the proportion of the monomer unit (A) is preferable in that the hysteresis of the dynamic contact angle on the material surface decreases. This is presumably because the region of the copolymer physically and chemically bonded to the material surface can be sufficiently covered with the hydrophilic portion derived from the monomer unit (A).

上記共重合体の重量平均分子量(Mw)は、特に限定はされないが、例えば、1.0x10〜5.0x10が好ましく、より好ましくは5.0x10〜1.0x10である。 Although the weight average molecular weight (Mw) of the said copolymer is not specifically limited, For example, 1.0 * 10 < 4 > -5.0 * 10 < 5 > is preferable, More preferably, it is 5.0 * 10 < 4 > -1.0 * 10 < 5 >.

前記共重合体における重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)は、特に限定はされないが、例えば、1.0〜2.0の範囲が好ましく、より好ましくは1.0〜1.5である。 The ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight (Mw / Mn) in the copolymer is not particularly limited, but is preferably in the range of 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1. .5.

上述のとおり、当該共重合体は、必要に応じ、モノマーユニット(A)〜(C)以外の他のモノマー由来の構造単位を含むものであってもよく、これに限定はされないが、通常、他のモノマー由来の構造単位の割合は、ポリマーを構成する全構造単位に対して、30モル%以下であることが好ましく、より好ましくは10モル%以下である。 As described above, the copolymer may include a structural unit derived from another monomer other than the monomer units (A) to (C), if necessary. The proportion of structural units derived from other monomers is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, based on all structural units constituting the polymer.

上記共重合体の合成については、当業者の技術水準に基づき常法により行うことができるが、上記モノマーユニット(A)のブロックセグメントを得るために好適であるという観点から、重合法としては、好ましくは、リビングラジカル重合法を用いることができ、そのなかでも、より好ましくは可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合法を用いることができる。ここで、RAFT重合法は、連鎖移動剤(RAFT剤)としてチオカルボニル化合物を用いるラジカル重合反応であり、重合の終了状態において末端にRAFT残基が存在するため、新たにモノマーを添加して重合を開始することでブロックコポリマーを得ることができる。かかるRAFT重合法は、金属触媒を用いる必要がなく、操作が簡便であり、適用可能なモノマー種が幅広い等の利点を有する。 The synthesis of the copolymer can be performed by a conventional method based on the technical level of those skilled in the art, but from the viewpoint of being suitable for obtaining the block segment of the monomer unit (A), as a polymerization method, Preferably, a living radical polymerization method can be used, and among them, a reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization method can be more preferably used. Here, the RAFT polymerization method is a radical polymerization reaction using a thiocarbonyl compound as a chain transfer agent (RAFT agent). Since a RAFT residue is present at the terminal at the end of the polymerization, a monomer is newly added for polymerization. Can be used to obtain a block copolymer. Such RAFT polymerization method does not require the use of a metal catalyst, is easy to operate, and has advantages such as a wide range of applicable monomer species.

なお、上記モノマーユニットとして用いられるモノマー化合物の合成は、当業者の技術水準に基づき常法により行うことができる。 In addition, the synthesis | combination of the monomer compound used as said monomer unit can be performed by a conventional method based on the technical level of those skilled in the art.

2.表面修飾処理
本発明の表面修飾剤を用いて、無機又は有機材料の表面を修飾することができる。特に、セラミックス等の無機材料に対して好適である。その場合、表面修飾剤には、上記表面修飾用共重合体以外に、一般的に基材の表面修飾剤の成分として用いられる任意の他の成分を含むものであってもよい。
2. Surface modification treatment The surface modifier of the present invention can be used to modify the surface of an inorganic or organic material. It is particularly suitable for inorganic materials such as ceramics. In this case, the surface modifier may include any other component that is generally used as a component of the surface modifier of the substrate, in addition to the above-mentioned surface modification copolymer.

溶媒としては、アルコール等の極性溶媒が好ましいが、共重合体が溶解する溶媒であれば、その用途や材料等に応じて適宜変更することができる。好ましくは、メタノール、エタノール、又は1−プロパノールであり、より好ましくはエタノールである。 The solvent is preferably a polar solvent such as alcohol, but any solvent that can dissolve the copolymer can be appropriately changed according to its use, material, and the like. Preferred is methanol, ethanol, or 1-propanol, and more preferred is ethanol.

当該表面処理剤は、通常、溶液状のものであることが好ましく、主要成分として含まれる本発明の表面修飾用共重合体の濃度は、例えば、0.01〜3.0重量パーセントが好ましく、より好ましくは0.05〜2.0重量パーセント、さらに好ましくは0.1〜1.0重量パーセントである。 In general, the surface treatment agent is preferably in the form of a solution, and the concentration of the surface-modifying copolymer of the present invention contained as a main component is preferably 0.01 to 3.0 weight percent, for example. More preferably, it is 0.05-2.0 weight percent, More preferably, it is 0.1-1.0 weight percent.

本発明による表面修飾の対象となる材料としては、無機材料及び有機材料のいずれであっても良く、特に限定はされないが、例えば、含ケイ素ポリマー、ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ナイロン、及びポリウレタン=ナイロン共重合体が挙げられ、更に、金属、合金、金属酸化物、セラミックスなどにも適用できる。特に、セラミックス材料に好適である。 The material subject to surface modification according to the present invention may be either an inorganic material or an organic material, and is not particularly limited. For example, silicon-containing polymer, glass, polyethylene terephthalate, polyurethane, nylon, and polyurethane = Examples thereof include nylon copolymers, and can also be applied to metals, alloys, metal oxides, ceramics, and the like. It is particularly suitable for ceramic materials.

かかる材料の形状は、特に限定はされず、例えば、フィルム状、板状、ビーズ状、繊維状及び中空管状の形状のほか、板状の基材に設けられた穴や溝なども挙げられる。また、用途としても、特に限定はされないが、例えば、水回り設備、各種医療用デバイス、人工臓器、バイオチップ、バイオセンサー、および細胞保存器具等が挙げられる。 The shape of the material is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a plate shape, a bead shape, a fiber shape, and a hollow tubular shape, and holes and grooves provided in a plate-like base material. Further, the use is not particularly limited, and examples thereof include a watering facility, various medical devices, an artificial organ, a biochip, a biosensor, and a cell storage device.

本発明の表面修飾剤を用いて表面修飾を行う方法としては、対象基材である無機又は有機材料を当該表面修飾剤に浸漬すること等により、表面修飾用共重合体を基材の表面に塗布することが挙げられる。これ以外にも、当該技術分野において公知の手法により表面修飾を行うことができる。   As a method of performing surface modification using the surface modifier of the present invention, the surface modification copolymer is applied to the surface of the substrate by immersing an inorganic or organic material as a target substrate in the surface modifier. Application may be mentioned. In addition, surface modification can be performed by a technique known in the technical field.

一般に、疎水性部を含むモノマーユニットと共重合させたMPC(2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン)ポリマーを用いた表面修飾の場合、表面エネルギーの面で、大気中(乾燥状態)ではPC基よりも疎水性部が優先的に材料表面に配向した状態となることが知られている。したがって、PC基を表面に再配向させ親水性表面を得るためには、使用前に水中浸漬等の前処理工程が必要となる。一方、本発明の表面修飾剤を用いた表面処理では、上記甲重合体が3つのモノマーユニットを含み、かつ親水性部(モノマーユニット(A))がブロックセグメントを形成しているため、使用環境によらず常にPC基等の親水基が材料表面に配向しているため、かかる前処理工程を行わずとも親水性表面を得ることができる。また、前記モノマーユニット(B)及び(C)がランダムに重合し、共重合体が「A−block−(B−randam−C)」の構造を有する好ましい態様では、材料表面において、モノマーユニットCによる接着部等が凝集せずに均等に存在し、モノマーユニット(A)による親水性のブロックセグメントが材料表面に分散されることによって、安定で均一な表面コーティングを得ることができる。 In general, in the case of surface modification using MPC (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) polymer copolymerized with a monomer unit containing a hydrophobic part, it is more hydrophobic than PC group in the atmosphere (dry state) in terms of surface energy. It is known that the sex part is preferentially oriented on the surface of the material. Therefore, in order to reorient the PC group on the surface to obtain a hydrophilic surface, a pretreatment step such as immersion in water is required before use. On the other hand, in the surface treatment using the surface modifier of the present invention, the above polymer contains three monomer units, and the hydrophilic part (monomer unit (A)) forms a block segment. However, since hydrophilic groups such as PC groups are always oriented on the material surface, a hydrophilic surface can be obtained without performing such a pretreatment step. In a preferred embodiment, the monomer units (B) and (C) are randomly polymerized, and the copolymer has a structure of “A-block- (B-random-C)”. Adhesive parts and the like due to are uniformly present without agglomeration, and the hydrophilic block segment due to the monomer unit (A) is dispersed on the material surface, whereby a stable and uniform surface coating can be obtained.

本発明の表面修飾剤によって表面修飾された材料は、上記共重合体のコーティング膜を表面に有するため、表面が親水化され防汚染性に優れたものであることに加え、セラミックス等の材料に対しても適性を有し、安定化した表面コーティングがなされたものであるため、表面修飾による防汚染性が長期にわたり保持され得るものである。   The material surface-modified with the surface modifier of the present invention has the above-mentioned copolymer coating film on the surface, so that the surface is made hydrophilic and excellent in antifouling property, and in addition to materials such as ceramics. Since it is suitable and has a stabilized surface coating, the antifouling property by surface modification can be maintained for a long time.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these.

1.共重合体の合成
モノマーユニットとして、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン(MPC)、3−(メタクリロイルオキシ)プロピルトリス(トリメチルシリルオキシ)シラン(MPTSSi)、及び3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMSi)を用いた。これらは、市販のものを用いた。
1. Synthesis of copolymer As monomer units, 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC), 3- (methacryloyloxy) propyltris (trimethylsilyloxy) silane (MPTSSi), and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMSi) are used. It was. These used the commercially available thing.

これらのモノマーユニットを、2段階のRAFT重合により重合し、MPCがブロックセグメントを形成している共重合体poly(MPC−block)(MPTSSi−ran−MPTMSi))を合成した。合成スキームを以下に示す。

Figure 0006560560

These monomer units were polymerized by two-step RAFT polymerization to synthesize a copolymer poly (MPC-block) (MPTSSi-ran-MPTMSi) in which MPC formed block segments. A synthesis scheme is shown below.
Figure 0006560560

1段階目の反応では、MPCモノマーのみを含む重合体(PMPC)を合成した。MPCを1−プロパノールに濃度0.5Mで溶解させ、次いで、RAFT剤である4−シアノ−4−(チオベンゾイルチオ)ペンタン酸(CPD)、開始剤として2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を加え、Arガスで15分間バブリングした後、65℃のオイルバスで24時間重合反応を行った。開始剤の濃度は、RAFT剤の5分の1程度の条件とした。重合後、再沈殿は行わずにそのまま2段階目の重合を行った。 In the first stage reaction, a polymer (PMPC) containing only MPC monomer was synthesized. MPC was dissolved in 1-propanol at a concentration of 0.5M, then RAFT agent 4-cyano-4- (thiobenzoylthio) pentanoic acid (CPD), 2,2′-azobisisobutyroyl as initiator. Nitrile (AIBN) was added, bubbled with Ar gas for 15 minutes, and then polymerized in an oil bath at 65 ° C. for 24 hours. The concentration of the initiator was set to about one fifth of that of the RAFT agent. After the polymerization, the second-stage polymerization was performed as it was without reprecipitation.

2段階目の反応では、全モノマー濃度が0.25MとなるようにMPTSSi、MPTMSi、1−プロパノールを、1段階目の反応で得られたPMPC重合液に添加した。溶液をArガスで15分間バブリングした後、65℃で24時間重合反応を行った。その後、ジエチルエーテル:ヘキサン=7:3(v/v)で再沈殿させ固体として回収した。これを真空乾燥は行わず、コーティング液として保存した。 In the second stage reaction, MPTSSi, MPTMSi, and 1-propanol were added to the PMPC polymerization solution obtained in the first stage reaction so that the total monomer concentration was 0.25M. After bubbling the solution with Ar gas for 15 minutes, a polymerization reaction was performed at 65 ° C. for 24 hours. Thereafter, it was reprecipitated with diethyl ether: hexane = 7: 3 (v / v) and recovered as a solid. This was not vacuum dried and stored as a coating solution.

得られた共重合体について、得られたポリマーの化学構造をH−NMRにより同定し、分子量をゲル浸透クロマトグラフィー(JASCO社)により測定した。各モノマー比を変化させて、同様に重合反応を行って得られた共重合体の結果を表1に示す。

Figure 0006560560
The obtained copolymer, the chemical structure of the obtained polymer was identified by H 1 -NMR, the molecular weight was determined by gel permeation chromatography (JASCO Corp.). Table 1 shows the results of the copolymers obtained by carrying out the polymerization reaction in the same manner while changing the monomer ratios.
Figure 0006560560

2.ポリマー薄膜の作成
実施例1で得られた各共重合体をエタノール に溶解させ0.2重量%のコート液を調製した。基板として、ガラス基板およびSi/SiO基板を用いた。各基板をエタノール、アセトンの順で10分間超音波洗浄を行った後、酸素プラズマを施した。次に、触媒として0.1Mの酢酸を10重量%加えた上記コート液に2時間 浸漬させ、室温、溶媒雰囲気下で2時間乾燥させた後、70℃、3時間熱アニーリングを施した。
2. Preparation of polymer thin film Each of the copolymers obtained in Example 1 was dissolved in ethanol to prepare a 0.2 wt% coating solution. As the substrate, a glass substrate and a Si / SiO 2 substrate were used. Each substrate was subjected to ultrasonic cleaning in the order of ethanol and acetone for 10 minutes, and then subjected to oxygen plasma. Next, it was immersed for 2 hours in the above coating solution to which 10% by weight of 0.1M acetic acid was added as a catalyst, dried at room temperature in a solvent atmosphere for 2 hours, and then subjected to thermal annealing at 70 ° C. for 3 hours.

3.ポリマー膜表面の物性評価
(1)動的接触角のヒステリシスの算出
上記共重合体により形成させた膜表面の物性を評価するために、表面張力測定法の1つであるWilhelmy平板法を用いて動的表面特性の解析を行った。具体的には、実施例2で得られたポリマーコーティング基板をデシケータで十分乾燥させた後、動的接触角を測定した。さらに、前進角と後退角のヒステリシスを産出した。当該ヒステリシスの結果から、大気中での表面状態と水中での表面状態を評価することができる。当該動的接触角のヒステリシスの算出結果を図1に示す。疎水性成分と共重合させたMPCポリマーとしてよく知られているpoly(MPC-co-n-butyl methacrylate)(PMB30)を比較例として用いた。図1中の破線はPMB30の値である。
3. Physical property evaluation of polymer film surface (1) Calculation of hysteresis of dynamic contact angle In order to evaluate the physical property of the film surface formed by the copolymer, Wilhelmy plate method, which is one of surface tension measurement methods, is used. Dynamic surface characteristics were analyzed. Specifically, after the polymer-coated substrate obtained in Example 2 was sufficiently dried with a desiccator, the dynamic contact angle was measured. In addition, it produced hysteresis in advancing and receding angles. From the result of the hysteresis, the surface state in the atmosphere and the surface state in water can be evaluated. The calculation result of the hysteresis of the dynamic contact angle is shown in FIG. As a comparative example, poly (MPC-co-n-butyl methacrylate) (PMB30), which is well known as an MPC polymer copolymerized with a hydrophobic component, was used. The broken line in FIG. 1 is the value of PMB30.

その結果、MPCの割合(すなわち、MPCによる親水性ブロックセグメントの割合)が増加するに従い、ヒステリシスが減少することが分かった。これは、MPCによる親水性ブロックセグメントが増加すると、基板表面と物理・化学結合をするポリマー領域(MPTSSi及びMPTMSi由来の領域)を親水性ブロックセグメントで十分に覆うことができるためであると考えられる。特に、MPCの割合が最も多いP−160では、接触角が約10度となり、超親水性状態に匹敵する高い親水性が得られた。 As a result, it was found that the hysteresis decreased as the ratio of MPC (that is, the ratio of hydrophilic block segment by MPC) increased. This is considered to be because when the hydrophilic block segment by MPC increases, the polymer region (region derived from MPTSSi and MPTMSi) that physically and chemically bonds to the substrate surface can be sufficiently covered with the hydrophilic block segment. . In particular, with P-160 having the highest MPC ratio, the contact angle was about 10 degrees, and high hydrophilicity comparable to the superhydrophilic state was obtained.

(2)μBCA 法によるタンパク質吸着測定
次に、μBCA 法によりウシ血清アルブミン(BSA) 吸着量の測定を行い、膜表面の防汚性の評価を行った。ポリマーコーティング基板は、水中浸漬を行わずに使用した。ポリマーコーティング基板を4.5mg/mlのBSA溶液に37℃、3時間浸漬させた。当該基板を十分量のn−ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)溶液6mlに浸漬させ、5分間超音波洗浄を行い、表面に吸着したBSA及びポリマーを剥離した。かかる処理を1サンプルにつき3枚行った。また、BSA溶液への浸漬を行っていない基板も同様にSDS溶液による超音波洗浄を行った。得られた溶液を150μLずつ96ウェルプレートに量り取った。Micro BCA Protein Assay ReagentキットをA:B:C=25:24:1で調製し150μLずつ試料と混合し、37℃、2時間インキュベートした。その後、プレートリーダーを用いて各ウェル内の560nmにおける吸光度を測定した。各試料で得られた吸光度と検量線から、各試料中のBSA濃度(μg/ml)を産出した。得られた結果を図2に示す。図2中の破線はPMB30の値である。
(2) Protein adsorption measurement by μBCA method Next, the amount of bovine serum albumin (BSA) adsorbed was measured by the μBCA method, and the antifouling property of the membrane surface was evaluated. The polymer coated substrate was used without being immersed in water. The polymer-coated substrate was immersed in a 4.5 mg / ml BSA solution at 37 ° C. for 3 hours. The substrate was immersed in a sufficient amount of 6 ml of sodium n-dodecyl sulfate (SDS) solution and subjected to ultrasonic cleaning for 5 minutes to separate the BSA and polymer adsorbed on the surface. Three such treatments were performed per sample. In addition, the substrate not immersed in the BSA solution was similarly subjected to ultrasonic cleaning with the SDS solution. The obtained solution was weighed out in a 96-well plate by 150 μL. A Micro BCA Protein Assay Reagent kit was prepared at A: B: C = 25: 24: 1, mixed with 150 μL of each sample, and incubated at 37 ° C. for 2 hours. Thereafter, the absorbance at 560 nm in each well was measured using a plate reader. The BSA concentration (μg / ml) in each sample was produced from the absorbance and calibration curve obtained for each sample. The obtained results are shown in FIG. The broken line in FIG. 2 is the value of PMB30.

その結果、いずれもPMB30に比べてBSA吸着量が減少することが分かった。特に、p−120及びP−160ではBSA吸着量を十分に抑制できることが分かった。また、図1の結果も併せてみると、ヒステリシスの減少に伴って、BSAの吸着量が減少することが示唆された。 As a result, it was found that the amount of BSA adsorbed decreased compared to PMB30. In particular, it was found that p-120 and P-160 can sufficiently suppress the BSA adsorption amount. Moreover, when the result of FIG. 1 was also taken together, it was suggested that the amount of adsorption | suction of BSA reduces with the reduction | decrease of hysteresis.

(3)セラミックス基板を用いたポリマー膜の均一性評価
セラミックス基板(1cmx4cm)をエタノール、アセトンの順で10分間超音波洗浄を行った後、酸素プラズマを施した。次に、濃度0.2重量%のP−160共重合体のエタノール溶液に、触媒として0.1Mの酢酸を10重量%加えたコート液を調製した。当該コート液に基板を2時間浸漬させ、室温、溶媒雰囲気下で2時間乾燥させた後、70℃、3時間熱アニーリングを施した。得られたポリマーコーティング基板をローダンミン6G溶液(200ppm)に5回浸漬し、純水で約20秒間洗浄した。その後、当該ガラス基板を蛍光顕微鏡で観察した。その結果、セラミックス基板を用いた場合にも均一な膜形成が確認された。
(3) Uniformity evaluation of polymer film using ceramic substrate A ceramic substrate (1 cm × 4 cm) was subjected to ultrasonic cleaning in the order of ethanol and acetone for 10 minutes, and then subjected to oxygen plasma. Next, a coating solution was prepared by adding 10% by weight of 0.1M acetic acid as a catalyst to an ethanol solution of 0.2% by weight P-160 copolymer. The substrate was immersed in the coating solution for 2 hours, dried at room temperature in a solvent atmosphere for 2 hours, and then subjected to thermal annealing at 70 ° C. for 3 hours. The obtained polymer-coated substrate was immersed five times in rhodamine 6G solution (200 ppm) and washed with pure water for about 20 seconds. Thereafter, the glass substrate was observed with a fluorescence microscope. As a result, even when a ceramic substrate was used, uniform film formation was confirmed.

以上の結果は、本発明の表面修飾剤を用いることで、簡便かつ安定に親水性及び防汚性に優れた表面修飾を提供できることを実証するものである。 The above results demonstrate that by using the surface modifier of the present invention, a surface modification excellent in hydrophilicity and antifouling property can be provided easily and stably.

Claims (14)

側鎖に両性イオン構造及び/又はエーテル構造を有するモノマーユニット(A);側鎖にアルキルシリル基又はアルキルシリルオキシシリル基を有するモノマーユニット(B);及び側鎖にトリアルコキシシリル基を有するモノマーユニット(C)を有し、前記モノマーユニット(A)がブロックセグメントを形成している共重合体を含み、
前記共重合体における重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)が、1.0〜2.0の範囲である
ことを特徴とする、表面修飾剤。
Monomer unit (A) having zwitterionic structure and / or ether structure in side chain; Monomer unit (B) having alkylsilyl group or alkylsilyloxysilyl group in side chain; and monomer having trialkoxysilyl group in side chain has a unit (C), seen containing a copolymer of the monomer units (a) form a block segment,
The surface modifier, wherein the copolymer has a weight average molecular weight to number average molecular weight ratio (Mw / Mn) in the range of 1.0 to 2.0 .
前記共重合体において、前記モノマーユニット(B)及び(C)がランダムに重合している、請求項1に記載の表面修飾剤。 The surface modifier according to claim 1, wherein in the copolymer, the monomer units (B) and (C) are polymerized randomly. 前記モノマーユニット(A)が、側鎖にホスホリルコリン基、ベタイン基、又はポリエチレングリコールを有する、請求項1又は2に記載の表面修飾剤。 The surface modifier according to claim 1 or 2, wherein the monomer unit (A) has a phosphorylcholine group, a betaine group, or polyethylene glycol in a side chain. 前記モノマーユニット(B)が、トリス(トリアルキルシリルオキシ)シリル基を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The surface modifier according to any one of claims 1 to 3, wherein the monomer unit (B) has a tris (trialkylsilyloxy) silyl group. 前記モノマーユニット(A)〜(C)が、(A):(B):(C)=2:1:1〜9:1:1の範囲のモル比で存在する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The monomer units (A) to (C) are present in a molar ratio ranging from (A) :( B) :( C) = 2: 1: 1 to 9: 1: 1. The surface modifier of any one of Claims 1. 前記共重合体の重量平均分子量(Mw)が、1.0x10〜5.0x10の範囲である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The surface modifier of any one of Claims 1-5 whose weight average molecular weight (Mw) of the said copolymer is the range of 1.0x10 < 4 > -5.0x10 < 5 >. 前記共重合体における重量平均分子量と数平均分子量との比(Mw/Mn)が、1.0〜1.5の範囲である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The surface modifier according to any one of claims 1 to 6, wherein a ratio (Mw / Mn) of a weight average molecular weight and a number average molecular weight in the copolymer is in a range of 1.0 to 1.5. . 前記共重合体の主鎖が、ポリアルキルアクリレート又はポリアルキルメタクリレートから選択される骨格を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The surface modifier of any one of Claims 1-7 in which the principal chain of the copolymer has a skeleton selected from polyalkyl acrylate or polyalkyl methacrylate. 前記共重合体が、リビングラジカル重合体である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の表面修飾剤。 The surface modifier according to any one of claims 1 to 8, wherein the copolymer is a living radical polymer . 請求項1〜9のいずれか1項に記載の表面修飾剤を材料の表面に塗布する工程を含む、表面処理方法。 The surface treatment method including the process of apply | coating the surface modifier of any one of Claims 1-9 on the surface of material. 前記表面処理剤を塗布する工程の後に、材料の表面を水で処理する工程を含まない、請求項10に記載の方法。 The method of Claim 10 which does not include the process of treating the surface of material with water after the process of apply | coating the said surface treating agent. 前記材料が、セラミックスである、請求項10又は11に記載の方法。 The method according to claim 10 or 11, wherein the material is ceramics. 請求項1〜9のいずれか1項に記載の表面修飾剤によって表面処理されてなる材料。 The material by which surface treatment is carried out with the surface modifier of any one of Claims 1-9. セラミックスである、請求項13に記載の材料。 The material according to claim 13, which is a ceramic.
JP2015159752A 2015-08-13 2015-08-13 Contamination resistant surface modifier and surface treatment method Active JP6560560B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015159752A JP6560560B2 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Contamination resistant surface modifier and surface treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015159752A JP6560560B2 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Contamination resistant surface modifier and surface treatment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017036419A JP2017036419A (en) 2017-02-16
JP6560560B2 true JP6560560B2 (en) 2019-08-14

Family

ID=58048747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015159752A Active JP6560560B2 (en) 2015-08-13 2015-08-13 Contamination resistant surface modifier and surface treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6560560B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6904758B2 (en) * 2017-04-11 2021-07-21 大日精化工業株式会社 Coating agents, coatings, and methods for manufacturing coatings
JP6892565B2 (en) * 2017-04-11 2021-06-23 大日精化工業株式会社 Coating agents, coatings, and methods for manufacturing coatings
CN108636165A (en) * 2018-04-20 2018-10-12 高松 A method of promoting Accrete clearing device agitating paddle anti-pollution characteristic
WO2022255204A1 (en) * 2021-06-01 2022-12-08 デンカ株式会社 Copolymer having phosphate group or phosphate ester group, production method therefor, and resin composition

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE432095T1 (en) * 2003-09-25 2009-06-15 Wageningen Universiteit Agrote MICELLARS WITH A COMPLEX COAZER VATE CORE AS ANTIPUTTLE AGENTS
AU2014247580B2 (en) * 2013-04-01 2018-02-22 Terumo Kabushiki Kaisha Medical device and method for producing medical device
JP6407513B2 (en) * 2013-09-24 2018-10-17 国立大学法人 東京大学 Polymer for surface modification of medical materials
JP6351960B2 (en) * 2013-11-29 2018-07-04 花王株式会社 Hydrophilic treatment agent

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017036419A (en) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10266620B2 (en) Coating agents and coated articles
JP6560560B2 (en) Contamination resistant surface modifier and surface treatment method
JP6085075B2 (en) Ultra-low fouling sulfobetaine and carboxybetaine materials and related methods
JP5130446B2 (en) Surface modified substrate and polymer coated substrate
Bai et al. Preparation and characterizations of poly (2-methyl-2-oxazoline) based antifouling coating by thermally induced immobilization
EP2935473B1 (en) Polyoxazoline copolymers
Su et al. Design of hierarchical comb hydrophilic polymer brush (HCHPB) surfaces inspired by fish mucus for anti-biofouling
JP5406719B2 (en) Method for treating a surface containing Si-H groups
Zhang et al. A novel composite paint (TiO2/fluorinated acrylic nanocomposite) for antifouling application in marine environments
JP5898703B2 (en) Surface treatment agent for hydrophobic material and surface treatment method
JP6407513B2 (en) Polymer for surface modification of medical materials
JP2009526112A (en) Electrografting method to form and control strong adhesive nanostructured polymer coatings
Liu et al. Poly (N-vinylpyrrolidone)-grafted poly (dimethylsiloxane) surfaces with tunable microtopography and anti-biofouling properties
US20140148552A1 (en) Biomimetic Agent For Anti-Biofouling Coating And Method For Making The Same
Zhu et al. Surface properties and protein adsorption performance of fluorinated amphiphilic polymers
Sin et al. An intuitive thermal-induced surface zwitterionization for versatile, well-controlled haemocompatible organic and inorganic materials
Samanta et al. Multifunctional Layer-by-Layer Coating Based on a New Amphiphilic Block Copolymer via RAFT-Mediated Polymerization-Induced Self-Assembly Process
Chiera et al. From Sticky to Slippery: Self-Functionalizing Lubricants for In Situ Fabrication of Liquid-Infused Surfaces
TWI330657B (en) Super-low fouling carboxybetaine materials and related methods
Yoshikawa et al. Marine antifouling coatings based on durable bottlebrush polymers
JP5344421B2 (en) Fluorine-containing copolymer, coating agent, antifouling product and coating solution
JP4824151B2 (en) Glass substrate and film forming agent having polymer film containing terminal functional phosphorylcholine-like group
JP2023022689A (en) Antibacterial/antifouling material and antibacterial/antifouling surface treatment method
Takeuchi et al. Measurement of the Adhesion Force of a Living Sessile Organism on Antifouling Coating Surfaces Prepared with Polysulfobetaine-Grafted Particles
Farahmand et al. Development of a new polymeric material with controlled surface micro-morphology aimed for biosensors applications

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180309

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180309

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190709

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190719

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6560560

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250