JPH0683812B2 - 固体基材表面上に重合性界面活性剤の多層集成体を付与する方法 - Google Patents

固体基材表面上に重合性界面活性剤の多層集成体を付与する方法

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JPH0683812B2
JPH0683812B2 JP60026116A JP2611685A JPH0683812B2 JP H0683812 B2 JPH0683812 B2 JP H0683812B2 JP 60026116 A JP60026116 A JP 60026116A JP 2611685 A JP2611685 A JP 2611685A JP H0683812 B2 JPH0683812 B2 JP H0683812B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体物質の表面の改質を指向する、さらに特
別には、固体物質の表面上に重合性界面活性剤の多重ポ
リマー層(多層)を直接集成する方法に関する。
固体物質の表面構造およびその組成は、該固体物質の物
理的性質並びに最終用途の多くを決定する上で重要な役
割を演んずる。特に、湿潤性、耐候性、接着性、染料の
吸収性、摩擦性、静電的の帯電性、透過性および生物学
的適合性のような特徴は、表面特性に著しく影響され
る。従つて、表面特性を改変することは、工学的および
生物工学的に重合である。しかし、固体表面、特にポリ
マー表面を十分に明確に定義されたような方式に改質す
るために現在利用できる方法は限定されている。
従つて、固体、特に不可能ではないまでも慣用の方法に
よつて被覆することが困難な構成を有する固体の表面を
改質するための現行の方法に代るべき方法が提供される
ことは望ましいことである。特に、複雑な構成を有する
固体基材の表面上に、重合性物質の重合した多層を直接
集成させる方法が提供されることは望ましいことであろ
う。
多層を集成するために次の参照文献に開示されているよ
うな種々の方法がある、すなわち、ブロジエツト.ケ
ー.ビー.(Blodgett K.B)、J.Am.Chem.Soc.1935年第
57巻1007頁;ブロジエツト ケー.ビー(Blodgett K.
B.)ラングミユアー アイ(Langmuir.I)Phys.Rev.193
7年、第51巻964頁;ゲインス.ジー.エル.ジユニアー
(Gains.G.L.Jr.)シンソリツト゛フイルムス1980年第68巻1頁;ホ
ーニツグ.イー.ピー.アイ.(Honig.E.P.I.)J.Coll
oid Interface Sci.1973年、第43巻、66頁、コツプ.エ
フ(Kopp.F.)フリンゲリ.ユウ.ピー(Fringeli.U.
P.)、マーレターラー.ケー.(Muhlethaler.K.)グン
タード エイチ(Gunthard.H.)、Biophys.Struct.Mec
h.1975年、第1巻75頁および、セーギブ.ジエー(Sagi
v.J.)およびネツツアー.エル(Netzer.L.)、J.Am.Ch
em.Soc.1983年第105巻674頁であり、これらには固体表
面の改質用の種々の方法および物質が示されている。こ
れらの文献に開示されている方法は、特に大規模適用の
場合および(または)複雑な構成を有する基材に適用す
るときある種の限界がある。
従つて、固体表面、特に有機ポリマー表面の改質および
さらに特別には複雑な構成を有する表面を改質するため
の新しい方法に対する要求が存在する。固体の表面を改
質するために特に望ましい物質は、重合性界面活性剤で
ある。若干の重合性界面活性剤は、本発明同時係属中の
出願、すなわち、1981年6月6日出願し、現在放棄した
出願番号第280,633号;1982年5月26日出願の出願番号、
第382,296号;および1984年6月8日出願の出願番号第6
18,634号に開示されている。出願番号第382,296号は、
出願番号第280,633号の一部継続出願であり、出願番号
第618,634号は、出願番号第382,296号の分割出願であ
る。これらの出願には、現場において重合させることに
よつて多孔質を形成することができる合成ホスフアチジ
ル誘導体の一部類が開示されている。特にこれらの出願
には、かような目的のための合成ホスフアチジルコリン
の使用が開示されている。前記の出願に開示されている
ホスフアチジルコリン化合物は、ポリエチレンのような
固体有機ポリマー表面上で重合させることによつて、そ
の表面を改質することができる。出願番号第382,296号
および同第618,634号には、疎水性オレフイン状ポリマ
ーの表面上にポリマー(脂質)の単分子層の形成が開示
されている。有用な脂質には、前記に開示されているよ
うなホスフアチジルコリン化合物並びにオレフイン状重
合性置換基を有する両親媒性脂質が開示されている。オ
レフイン状重合性置換基を有する多数の両親媒性物質
が、アンケ゛ハ゛ントヘミ-(英語版)第19巻(1981年)938頁のハ
ブ(Hub)等の論文、およびケー.エル.ミツタール
(K.L.Mittal)、ビー.リントハム(B.Lindham)編
集、プレニウム プレス社、ニユーヨーク、1984年、発
刊の「溶液中の界面活性剤」の1947〜1989頁に、ジエ
ー.エツチ.フエンダー(J.H.Fender)の「組織化され
た界面活性剤集成体の重合」;Account Chem.Res.第17
巻3〜8頁(1984年)のジエー.エツチ.フエンダー
(J.H.Fender)およびピー.タンドー(P.Tundo)によ
る「重合界面活性剤凝集体:その特性と利用」;および
サイエンス第223巻、888〜894頁(1984年)の「重合界面活性
剤多孔体−新規のメンブラン マイメテイツク システ
ムス」(Polymerized Surfactant Vesicles-Novel memb
rane Mimetic Systems)等の論文に記載されている。
特許出願番号第280,633号、同第382,296号、同第618,63
4号の全開示および前記引用文献のすべてを本明細書の
参考とし、本明細書の一部とした。
従つて、固体基材、特に固体有機ポリマーおよび最も特
別には、複雑な構成を有する物品中に存在する表面のよ
うな固体基材の表面上に重合性界面活性剤の多層を集成
させることによつて、これらの物質の表面特性を改質す
るための方法を開発する必要性が存在する。
本発明は、固体基材の表面を多官能性の重合性界面活性
剤で逐次コーテイングし、前記の固体基材表面上に多層
集成体を生成させる方法において、 (a)水性または極性溶剤系中の多官能性の重合性界面
活性剤、および、 (b)非−極性有機溶剤中の、多官能性の重合性界面活
性剤 を含む重合系から前記の基材上または被覆された基材上
に重合性界面活性剤の逐次層を付着および重合させ、 その際、前記の逐次コーテイングを、(a)および
(b)の重合系から交互に適用し、各逐次コーテイング
毎に使用する重合性界面活性剤は、同じでも異なつても
よいものとする ことを特徴とする前記の方法に関する。
好ましい態様では、重合工程を照射によつて行う。かよ
うな重合方式における水性または他の極性溶剤は、
(a)重合の前に除去する必要はなく、通常重合工程の
間存在する。かような重合方式における非極性溶剤は、
(b)重合工程の前に通常除去されるが、必ずしもその
必要はない。
本発明の方法の好ましい態様およびそれによつて製造さ
れた製品について説明する。
本発明によつて、固体物質の表面上に重合性界面活性剤
の重合した多層を集成する方法が提供される。これに限
定はされないが、本発明で想定している固体物質には、
有機ポリマー、ガラス、シラン処理したガラス、グラフ
アイトおよび金属が含まれる。特に好ましい物質には、
C2〜C8オレフインホモポリマーおよびコポリマー、さら
に特別にはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレ
ン、ポリスチレンおよびエチレンと1種またはそれ以上
のC3〜C8オレフインとのコポリマーのようなコポリマー
およびかようなポリマーの混合物が含まれる。
「シラン処理したガラス」の語は、ガラスの表面をシリ
コーン、シリコンエーテルまたはエステルもしくはシラ
ン化薬剤のような珪素化合物で処理したガラスの意味で
ある。
固体基材は、疎水性でも親水性でもよい。これらは、フ
イルム、連続フイルム、塊またはストリツプ形態のよう
な単一の平面の表面を有するものでもよい。基材は、ま
た、従来技術では不可能ではないまでも容易にコーテイ
ングができない、極めて不規則または複雑な形状の表面
を有するものであつてもよい。例えば周知のラングミユ
ア−ブロジエト(Langmuir-Blodgett)従来技術法によ
つて完全に被覆できる基材の構造は極めて限定されてお
り、1個またはそれ以上の隔離された表面を有する物品
は含まれないであろう。かような隔離された表面は、ラ
ングミユア−ブロジエツト法を使用する場合は被覆でき
ないであろう。従つて、本発明の目的のための隔離され
た表面を有する物体は、任意の角度または方角でラング
ミユア−ブロジエト コーテイング浴中におろしたと
き、その物体の1個またはそれ以上の表面は、コーテイ
ング浴中のコーテイングフイルムバランスによつて維持
されている表面圧力から隔離され、残されてしまう。従
つて、種々の型の隔離された表面を有する物体は、すな
わち、管材料、多孔質材料、織りまたは不織構造および
粗い表面の物品のような物体は、ラングミユア−ブロジ
エツト法によつては被覆できない。
粗い表面の物品とは、例えば表面吸着法によつて測定し
て実際の表面積の分数、すなわち1/10〜1/2の投影表面
積を有する物品である。
ラングミユア−ブロジエト法で被覆することが困難か不
可能な物品の他の種類は、多孔質と否とに拘らず約100
ミクロンまたはそれ以下の程度の粒度を有する微細な粒
状寸法の物質である。
ラングミユア−ブロジエツト法で、界面活性剤を使用し
て表面をコーテイングする場合は、界面活性剤層を被覆
される表面に直接適用しない。ラングミユア−ブロジエ
ツト法では、界面活性剤層を浮かせるか移動させて被覆
すべき基材に適用し、移動させる界面活性剤層を、例え
ば空気と水または空気と水銀の界面において確立させ
る。ラングミユア−ブロジエツド法で空気/水界面を使
用する場合には、空気の表面張力が0ダイン/cmのと
き、界面張力は20℃で72.75ダイン/cmである。ラングミ
ユア−ブロジエツト法で空気/水銀界面を使用した場合
には、界面張力は435.5ダイン/cmである。
これに対して、本発明の方法を使用したときは、界面活
性剤で被覆されるべき基材は、該基材を界面活性剤の大
量の溶液中に浸漬するような方法によつて界面活性剤の
大量の溶液を適用することによつて基材に直接適用し、
被覆すべき基剤の表面上に界面活性剤のコーテイングを
直接形成する。かように、本発明の方法では空気/水の
ような特定の界面系は不要であるから、本発明では被覆
されるべき基材(それ自体)およびコーテイングによつ
て基材が改質される媒質(界面活性剤)の表面張力に基
づく界面張力を、はるかに拡い範囲に選択することがで
きる。
本発明の方法では被覆できるが、ラングミユア−ブロジ
エツト法では被覆できない形状の物品は、また、レトロ
表面(retro-surface)がない、すなわち、これらが空
気を吸蔵する構造ではないと説明することができる。か
ような物品または物体は、ラングミユア−ブロジエツト
法において使用されるコーテイングの機械的の加圧移動
によつては被覆できない1個またはそれ以上の表面を有
する。この機械的の加圧移動法では、被覆すべき基材の
表面の正確な場所において空気/水界面または空気と水
銀のような他の好適な液体との界面を使用する必要があ
る。
本発明の方法によつて被覆できる他の種類の基材は、疎
水性または親水性表面特性でもよい固体有機ポリマーの
ような平面状物質である。かような平面状基材には、ス
トリツプ形態または連続的に形成されている有機ポリマ
ーフイルムが含まれる。連続フイルムは、フイルムを本
明細書に以後説明するような重合界面活性剤を適用する
ための諸工程の集成ライン上を走行させることによつ
て、重合した界面活性剤をフイルム上に連続的に集成す
るために特に好適である。
重合した界面活性剤を、これで被覆すべき物体の表面上
に適用するときは、これらが被覆される表面を前部被覆
することもでき、または該コーテイングをホトレジスト
模様また焼き網状(gridiron)模様もしくは基材の全表
面より少ない表面を覆う点または他の模様のような不連
続な記号または図の図形のように、かような表面に模様
を形成するのに使用することもできる。
被覆されるべき物体の表面上にかような模様を作るため
には、好適に型どられたホトマスク(photo musk)を使
用して被覆される区域に照射される化学線を遮断する方
法が用いられる。
本発明のコーテイングは、また、基材の異なる部分に
「高さ」または厚さの異なるコーテイングが得られるよ
うに基材に適用することもできる。これには、やはりマ
スキング方法の使用によつて行なわれる:すなわち、基
材上に一定の厚さのコーテイングを適用した後に、かよ
うな最初のコーテイングの一部を遮蔽し、残余の最初の
コーテイングの照射された部分には、追加のマスクをし
たり、しないで1層またはそれ以上のコーテイングで比
較的高いコーテイング水準まで被覆し、所望によつて後
のコーテイング水準においてコーテイング高さまたは厚
さの追加の模様を得る方法である。
厚さの異なるコーテイングを得るためのこの概念の変法
は、一連の増加コーテイングを行うことである、この場
合には各引続くコーテイングは、次の比較的低いコーテ
イングの全部ではなく一部に重ねられ、そのためコーテ
イングの各上部の水準が次の比較的低いコーテイングの
端から引つこんでいるようにする。
本発明の方法によつて適用されるコーテイングの各層の
厚さは、約20〜50、好ましくは約30〜40オングストロー
ムである。
本発明の図形をつけたコーテイングが有利に適用できる
平面状または複雑な表面を有する物品には、スイツチ、
電波ミキサー、論理ゲートのような光学的装置を二次加
工する目的のためホトレジスト、非線形光学素子に使用
される基材が含まれるであろう。
固体物質の表面が上記のように改質されたときは、湿潤
性、耐候性、接着性、染料吸収性、摩擦性、静電的帯電
性、透過性および生物学的適合性のような特徴に関して
その特性の変えられたものが得られる。
好適な重合性界面活性剤には、前記に引用し本明細書の
参考とした文献に記載されている分子のようなオレフイ
ン状の重合性置換基を有する多くの慣用の両親媒性脂
質、本明細書の参考文献とした米国特許出願、すなわ
ち、出願番号第280,633号、同第382,296号および同第61
8,634号に開示されているホスフアチジルコリン並びに
当業者には公知のように本発明の方法と両立する任意の
他の重合性界面活性剤が含まれる。
本発明の目的のために、重合性界面活性剤を、両親媒性
分子、すなわち、疎水性部分と親水性部分とを有し、該
分子がまた1個またはそれ以上の重合性基を含有するも
のと定義する。
本発明の方法による好ましい重合性界面活性剤は、分子
内に2個またはそれ以上の重合性基を含有するものであ
り、本発明および添付の特許請求の範囲の目的のために
は、多官能性の重合性界面活性剤と定義する。分子内に
1個だけの重合性基を含有する界面活性剤(モノ官能
性)は、限られた実験範囲内においては、例えばモノ官
能性燐脂質(A)およびモノ官能性燐酸アンモニウムの
ように、本発明において使用される条件下で低密度ポリ
エチレンの表面の改質用としては無効であることが見出
されている。
特に好ましい多官能性の重合性界面活性剤は、脂質の別
個の酸分子中に存在する少なくとも2個の重合性基を有
するものである。これらの特に好ましい界面活性剤に
は、ホスフアチジルコリン、特に次の構造を有するホス
フアチジルコリンである: 同様に好ましいのは、燐酸エステルおよび燐酸アンモニ
ウムであり、特に次の構造を有する新規の燐酸エステ
ル; および次の構造の新規の燐酸アンモニウムである: 本発明の好ましい態様によつて、逐次付着重合法によつ
て重合性界面活性剤の多層が固体基材の表面上に直接集
成される。最初の工程は、固体基材の表面上に多官能性
の重合性界面活性剤を付着させ、その基材表面上に界面
活性剤のコーテイングを形成する。この重合性界面活性
剤は、極性溶剤、好ましくは水性溶液中または表面から
蒸発して基材表面上に重合性界面活性剤だけを残す任意
の好適な溶剤中に存在して固体基材の表面上に付着す
る。
それぞれの溶剤系からの界面活性剤の各コーテイングの
付着は、被覆すべき基材を界面活性剤の溶液に浸漬する
か、基材の表面を溶剤中の界面活性剤のエアーゾル配合
物で処理するか、基材の表面にエアーゾル配合物を噴霧
することによるような自然の付着によつて行うことがで
きる。
界面活性剤の最初の層の重合後に、非極性溶剤系中の多
官能性の重合性界面活性剤の追加の層を、基材上または
前に被覆されている基材上に直接付着させる。非極性溶
剤系は、一般に、実質的に非極性および非プロトン性で
あるが、少量の極性および(または)非プロトン性成分
を含有していてもよい。
固体物質の表面上の界面活性剤物質の各コーテイング
は、重合して基材の表面上に重合した界面活性剤の配向
した単分子層を形成する。この重合は、コーテイングに
照射を適用するか、または化学的方法、好ましくは遊離
基開始剤の使用によつて重合させるかのいずれかの方法
によつて行なわれる。好適な遊離基開始剤には、カーク
−オスマー(Kirk-Othmer)のエンサイクロペデイア
オブ ケミカル テクノロジー第13巻、「イニシエータ
ース」355〜371頁、第3版、1981年に記載されているよ
うなパーオキサイドおよび脂肪族アゾ化合物が含まれ
る、なお上記文献の全開示を本明細書の参考にされた
い。
好適な非極性溶剤には、当業者が公知の慣用の炭化水素
溶剤が含まれる。非極性溶剤は、重合性界面活性剤の溶
解度を増加させるために少量存在する極性溶剤との混合
物として使用できる。非極性溶剤は、好ましくは主要量
のn−ヘキサデカンと少量のクロロホルムとの混合物で
あり、n−ヘキサデカン:クロロホルムの比が約100:1
のものが好ましい。
好ましい態様においては、極性溶剤中の重合性界面活性
剤を、疎水性表面特性を有する基材上に付着させてその
基材表面が親水性になるように表面特性を変えるか、こ
れと反対に非極性溶剤中の重合性界面活性剤を、親水性
の基材上または既に重合性界面活性剤で被覆されて親水
性になつている基材に付着させてかような表面が疎水性
になるように表面特性を変える。
本発明の好ましい態様において、被覆すべき基材表面が
疎水性固体物質の場合には、重合性界面活性剤は非極性
溶剤の不存在下で付着させる。固体物質の表面が親水性
であるかまたは非極性溶剤の不存在下で重合性界面活性
剤の最初のコーテイングを基材に適用して表面が既に親
水性になつている場合には、重合性界面活性剤は非極性
溶剤を用いて表面上に付着させる。
本発明の方法によつて、基材表面またはその上の層の特
性を、例えば疎水性表面を親水性に変えるか、または表
面の疎水性度もしくは親水性度を変化させるかのいずれ
かによつて改質または変化させることができる。
前記のように、重合界面活性剤の層は基材の表面の1個
またはそれ以上但し全部よりは少ない表面に、基材の全
表面に、および(または)かように改質された基材の予
定した用途に応じて基材の1個またはそれ以上の部分的
表面上に集成することができる。
基材上に集成することができる重合界面活性剤の層の数
は、一般に、任意の特定の数に限定はされないが、5〜
6層の集成が実際的である。基材に適用できる層の数
は、反応条件およびパラメーター並びに使用される基
材、溶剤および界面活性剤によつて決まり、同様に適用
する層の数が当業者の公知のものとは著しく異なるよう
な重合界面活性剤層を集成する方法によつて決まる。
多層集成体の予定した構造の表面特性が得られるまで逐
次コーテイング層を適用する。一般には、重合性界面活
性剤を適用し、親水性および疎水性表面特性を有する交
互層に集成する。各層は、湿潤性、耐候性、接着性、染
料吸収性、摩擦性、静電的帯電性、透過性および生物学
的適合性のような変えることができる他の表面特性を有
するものでもよい。
固体基材の表面上に、重合性界面活性剤の多層を集成す
るための本発明の方法を次の実施例によつて説明する。
実施例および下記の第1表のデーターを検討することに
よつて本発明の方法並びに本方法によつて製造された多
層の界面活性剤を被覆した固体物についての理解が得ら
れることであろう。
実施例1 工程A 厚さ3ミルの商業用低密ポリエチレンフイルム〔ペトロ
テン(Petrothene)NA-344-55;密度0.920g/cm3;メルト
インデツクス2.0〕を、(i).2×10cmストリツプに切
断し、(ii).CHCl3-CH3OH1:1の還流中で2時間熱し、
(iii).ソツクスレー中でCHCl3で12時間抽出し、(i
v).〔6H、78℃(0.1mm)〕で乾燥させた。得られた各
ストリツプを別々の25mlの石英管中に入れ、次いで燐脂
質、ビス〔12-(メタクリロイルオキシ)ドデカノイ
ル〕‐L-ホスフアチジルコリン(I)の小胞(vesicl
e)分散体25mlを添加した。この小胞分散体は、最初に1
5mgの(I)を丸底フラスコ中で10滴のCHCl3中に溶解さ
せ、溶剤を蒸発させることによりフラスコの壁上に脂質
をコーテイングすることによつて製造した。蒸発のため
には最初に窒素流を使用し、次に減圧乾燥させた、これ
には室温および0.1mmで12時間を要した。蒸留水(40m
l)を添加し、混合物を手で5分間振り、窒素で10分間
脱気し、浴型超音波発生器で一定の濁度になるまで超音
波処理した。典型的には、これには55℃で約1時間の超
音波処理を要した。
各管を窒素で10分間パージし、密封気密栓で密封し、レ
イオネツト(Rayonet)光化学反応器中に置き1時間照
射した(2537A)。フイルムを管から取出し、空気中で
手でゆつくり15秒振とうし、これを蒸留水(約100ml)
中に浸漬し、これらをゆるくかくはんした(各フイルム
を洗液から出したり、入れたり6〜7回行つた)。この
洗浄方法を各ストリツプ毎に新しく蒸留した水を使用し
て4回繰返した。最終的に各ストリツプをCHCl3-CH3OH
1:1液中に室温で24時間浸漬し、被覆されたストリツプ
(PE/I)を形成した。
工程b 前記のストリツプ(PE/I)を、2.1mgの(I)を含有す
る21mlの100:1のn−ヘキサデカン−クロロホルム中に
浸漬し、1時間照射し(窒素雰囲気下、2537Aに於い
て)、室温でCHCl3-CH3OH1:1中に室温で30分浸漬し、CH
3OHですすぎ洗いし、空気中で30分乾燥させ被覆された
ストリツプ(PE/I/I)を形成した。
工程c 前記のフイルムストリツプ(PE/I/I)を、工程(a)に
前記したように(I)の水性分散体で処理し、PE/I/I/I
を得た。
実施例2 燐脂質(ホスフアチジルコリン)化合物(II)を、
(I)の代りに使用したのを除いて実施例1の方法を繰
返した。
この実施例でも前記の方法に従つて工程(a)、(b)
および(c)の後にそれぞれPE/II;PE/II/II;およびPE/
II/II/IIのストリツプを製造した。
第I表に実施例1および2の得られた生成物の分析値を
示す。
第1表には、燐分析によつて測定したポリエチレンフイ
ルム(PE)上の燐脂質(I)と(II)の塗布量を要約し
てある。燐分析は、マクロモレキユール1983年第16巻33
5〜338頁にレーゲン.エス.エル(Regen.S.L.)キルス
ゼンステイン(Kirszensztejn.P.)およびシング.エー
(Singh A.)等によつて脚注17に記載されている方法に
よつて行つた。この全開示を本明細書の参考にされた
い。定常接触角は、合成の各段階において水に対して測
定した。(I)と(II)との横断面積が70A2と評価され
るならば、これら脂質の最大塗布密度の単分子層におい
て1.4×1014脂質/cm2である。PE/IおよびPE/IIにおい
て見られる比較的高い塗布量は、真の表面積が幾何学的
面積を超えることを意味する、すなわちフイルムが完全
に平らでないことによるものと想定される。PEの重合し
た(I)に対する「単分子層当量(monolayer equivale
nt)とは、2.0×1014脂質/cm2および(II)では1.5×1
014脂質/cm2と定義される。これらの数値は、その後の
層の完全さおよび均一性の判断に使用される。第I表に
示したように、n−ヘキサデカン−クロロホルムおよび
水中の(I)によるPE/Iの逐次処理は、第二および第三
層に近似の追加脂質含量にする。親水性度の明瞭な変化
は観察されたが、比脂質含量および観察接触角の両者
は、多層集成体中の不均一性を示している(PE/I、PE/I
/I/I、PE/IIおよびPE/II/II/IIは非常に親水性である
が、PE/I/IおよびPE/II/IIは非常に疎水性であることに
注目されたい)。これらの結果は、PEの表面に付着した
ホスフアチジルコリンの重合し、配向した単分子層の存
在を強く支持する証拠となる。
実施例3 (I)の代りに燐酸エステル(III)を使用したのを除
いて実施例1の方法を繰返す。
この実施例で、工程(a)、(b)および(c)の後に
それぞれ(PE/III);(PE/III/III);および(PE/III
/III/III)のストリツプを製造する。
実施例4 (I)の代りに燐酸エステル(IV)を使用したのを除い
て実施例1の方法を繰返す。
この実施例では、工程(a)、(b)および(c)の後
に、それぞれ(PE/IV);(PE/IV/IV)および(PE/IV/I
V/IV)のストリツプが生成される。
実施例3および4の工程(a)によつて形成された単分
子層、すなわち、PE/IIIおよびPE/IVは、それぞれ0.1mg
(III)/mlおよび0.4mg(IV)/mlの界面活性剤濃度を使
用して最大の塗布量に到達し、それぞれ3.6×1014脂質
/cm2および1.3×1014脂質/cm2であつた。IとIIとのP
E上の最大塗布量は、それぞれ2.0×1014および1.5×10
14脂質/cm2であつた。PE/I、PE/II、PE/IIIおよびPE/I
Vの表面上の水に対する接触角は、それぞれ35°、46
°、60°および51°であつたが、これは相対的の親水性
表面を示すものであり;未処理PEの接触角は100°であ
つた。I、II、IIIおよびIVによつて改質された各フイ
ルムの異なつた場所に水滴を置くことによつて表面が均
一に濡れることが示された。
比較実施例A (I)の代りに燐脂質(A)を使用したのを除いて実施
例1の工程(a)を繰返した。
工程(a)の後に、燐脂質(A)はポリエチレン上に単
分子層を形成せず、燐分析および疎水性表面が残留して
いることからポリエチレンフイルムを改質できなかつた
ことを示した。
比較実施例B (I)の代りに燐脂質(B)を使用したのを除いて実施
例1の工程(b)の方法を繰返した。燐脂質(B)は、
工程(b)の後にポリエチレン上に単分子層を形成せ
ず、燐分析および疎水性表面の残留によつてポリエチレ
ンフイルムを改質できなかつたことを示している。
実施例5 工程(b)における(I)の代りに燐脂質(ホスフアチ
ジルコリン)化合物(II)を使用したのを除いただけで
実施例1の方法を行つた。
工程(a)、(b)および(c)の後にそれぞれ(PE/
I);(PE/I/II);および(PE/I/II/I)のストリツプ
が得られる。
本発明の範囲は、本明細書における説明、実施例、示唆
された用途には限定されない、また本発明の精神から逸
脱することなく改良も可能である。例えば本発明の方法
は、連続的基材フイルムを使用し、本発明による層をそ
の上に集成する連続方式で行うことができる。従つて、
本発明は、改良および変更態様もそれらが添付の特許請
求の範囲およびそれらの相当事項の範囲内である限りは
本発明内に含ませる積りである。
本明細書で使用した超音波処理(sonicate)の語は、
20000cps.の周波数における高周波数音波にあてること
の意味である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体基材を、多官能性の重合性界面活性剤
    で段階的にコーティングし、該固体基材表面上に多層集
    成体を付与する方法であって、 (a)水性または極性溶剤系中の多官能性の重合性界面
    活性剤、および、 (b)非−極性有機溶剤系中の多官能性の重合性界面活
    性剤 を含む重合系から前記の固体基材上または被覆された基
    材上に、重合性界面活性剤の逐次層を付着および重合さ
    せ、 その際、前記の逐次コーティングを(a)と(b)との
    重合系から交互に適用し、使用されるその重合性界面活
    性剤が各逐次コーティング毎に同じでも異なってもよい
    ものとする、 ことを特徴とする前記の方法。
  2. 【請求項2】前記の基材の表面が、実質的に疎水性であ
    り、最初のコーティングに前記の系(a)を使用して代
    わりに親水性表面を形成する特許請求の範囲第1項に記
    載の方法。
  3. 【請求項3】前記の基材が、実質的に親水性であり、最
    初のコーティングに前記の系(b)を使用して代わりに
    疎水性表面を形成する特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。
  4. 【請求項4】前記の基材が、固体の有機ポリマーである
    特許請求の範囲第1〜3項の任意の1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】前記の基材が、ポリエチレン、ポリプロピ
    レン、ポリブチレン、ポリスチレン、エチレンと1種ま
    たはそれ以上のC3〜C8オレフィンモノマーとのコポリマ
    ーおよび前記のポリマーの混合物から選ばれる固体有機
    ポリマーである特許請求の範囲第4項に記載の方法。
  6. 【請求項6】前記の固体有機ポリマー基材が、フィルム
    である特許請求の範囲第4項に記載の方法。
  7. 【請求項7】少なくとも1種の界面活性剤が、燐脂質の
    別個の酸部分に存在する少なくとも2個の重合性基を有
    するホスファチジルコリン、燐酸エステルまたは燐酸ア
    ンモニウムから選ばれる燐脂質である特許請求の範囲第
    1〜6項の任意の1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】前記の層が、前記の基材の特徴となる代わ
    りの親水性および疎水性表面を付与する特許請求の範囲
    第1〜7項の任意の1項に記載の方法。
  9. 【請求項9】疎水性固体基材に、多官能性の重合性界面
    活性剤を段階的にコーティングして前記の疎水性基材の
    表面上に多層集成体を生成させる特許請求の範囲第1項
    に記載の方法において、 (a)水性溶液中の多官能性の重合性界面活性剤を、前
    記の疎水性固体基材の表面または被覆された表面上に付
    着させ、 (b)工程(a)において付着させた界面活性剤を重合
    させて、前記の固体基材の表面上に重合した界面活性剤
    の疎水性層から成るコーティングを形成し、 (c)工程(b)の固体基材の被覆された親水性表面上
    に、非極性溶剤系中の多官能性の重合性界面活性剤を付
    着させ、その際、前記の界面活性剤は工程(a)の界面
    活性剤と同じでも異なってもよく、そして、 (d)前記の工程(c)で付着させた界面活性剤を重合
    させ、前記の固体基材の表面上に重合した界面活性剤の
    疎水性層を含む該基材上に追加のコーティングを形成す
    る ことから成る前記方法。
  10. 【請求項10】前記の疎水性固体基材が、有機ポリマー
    フィルムである特許請求の範囲第9項に記載の方法。
  11. 【請求項11】前記の基材が、ガラス、シラン処理した
    ガラス、金属またはグラファイトである特許請求の範囲
    第1〜3項の任意の1項に記載の方法。
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