JPH1034071A - Surface treatment of base body - Google Patents

Surface treatment of base body

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Publication number
JPH1034071A
JPH1034071A JP8193625A JP19362596A JPH1034071A JP H1034071 A JPH1034071 A JP H1034071A JP 8193625 A JP8193625 A JP 8193625A JP 19362596 A JP19362596 A JP 19362596A JP H1034071 A JPH1034071 A JP H1034071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylate
substrate
meth
undercoat layer
hydrophilic polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP8193625A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Sawara
敬 佐原
Fujiaki Yamakawa
藤明 山河
Masatoshi Murashima
正敏 村島
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.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication of JPH1034071A publication Critical patent/JPH1034071A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To give hydrophilicity with excellent durability to a base body by forming a base coating layer of (meta)acrylate having two or more polymerizable unsatd. groups in the molecule on a base body, irradiating the surface with UV rays while the surface is in contact with hydrophilic polymers so as to cause graft polymn. reaction of the hydrophilic polymers. SOLUTION: A base coating layer compsn. containing (meta)acrylate having two or more polymerizable unsatd. groups in the molecule, other structural materials and additives are dissolved in an org. solvent to prepare a soln. The soln. is applied on the surface of a base body by spray coating, etc., to form a base coating layer. The thickness of the base coating layer is preferably 0.1 to 20μm. The surface of the base coating layer as in contact with hydrophilic polymers having a photopolymn. initiating part in the side chains is irradiated with UV rays to cause graft polymn. reaction of the hydrophilic polymers. As for the photopolymn. initiating part in the hydrophilic polymers having photopolymn. initiating part in the side chains, such a part having property to open and produce radicals by irradiation of UV rays is preferably used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面に親水性
能を与える処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a treatment method for imparting hydrophilic properties to a substrate surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、プラスチック基材、無機材料
基材等に様々な機能を付与する試みがなされてきた。例
えば、プラスチック基材表面を親水化するには、火焔処
理、コロナ処理、低温プラズマ処理等を行って基材表面
に極性基を導入する方法が知られているが、選択的に極
性基の導入することは困難であった。また、親水性能に
経時変化がおこるという問題もあった。
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to impart various functions to plastic substrates, inorganic material substrates, and the like. For example, in order to hydrophilize the surface of a plastic substrate, a method of introducing a polar group to the substrate surface by performing a flame treatment, a corona treatment, a low-temperature plasma treatment, or the like is known. It was difficult to do. In addition, there is a problem that the hydrophilic property changes with time.

【0003】一方、基材表面に親水性モノマーをグラフ
ト重合させる方法(筏義人、機能材料、2,No.7,
1,1982、株式会社シーエムシー発行/筏義人、工
業材料、31,No.7,62,1983、日刊工業新
聞社発行)によれば、導入される官能基の制御が可能で
あり、経時変化はほとんどないとされている。しかし、
上記方法は放射線又はプラズマによって基材表面にペル
オキシド等を生成させ、これを開始点として熱重合によ
るモノマーのグラフト重合を行わせるものであり、熱重
合によって充分な親水性能を得るためには長時間を必要
とするため、製造上は不利である。
On the other hand, a method of graft-polymerizing a hydrophilic monomer onto a substrate surface (Yoshihito Raft, Functional Materials, 2, No. 7,
1, 1982, CMC Co., Ltd. / Yoshito Raft, Industrial Materials, 31, No. 7, 62, 1983, published by Nikkan Kogyo Shimbun), it is possible to control the functional group to be introduced, and it is said that there is almost no change with time. But,
In the above method, peroxide or the like is generated on the substrate surface by radiation or plasma, and graft polymerization of the monomer is performed by using this as a starting point, and it takes a long time to obtain sufficient hydrophilic performance by thermal polymerization. Is disadvantageous in manufacturing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、製造上有利な短時間の処理によって、基材に耐久
性に優れた親水性能を与える処理方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and provides a processing method for imparting a hydrophilic property with excellent durability to a substrate by short processing which is advantageous in production.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の基材の表面処理
方法は、基材上に設けられた、分子内に2以上の重合性
不飽和基を有する(メタ)アクリレートからなる下塗り
層の表面に、光重合開始部を側鎖に有する親水性高分子
を接触させた状態で紫外線を照射し、当該親水性高分子
のグラフト重合反応を行わせることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for treating a surface of a substrate, comprising the step of forming an undercoat layer comprising a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule on the substrate. The method is characterized in that the surface is irradiated with ultraviolet light in a state in which the hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation part in a side chain is brought into contact with the surface to cause a graft polymerization reaction of the hydrophilic polymer.

【0006】本発明で処理を施される基材としては、ポ
リオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹
脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン
等の有機高分子のみならず、ガラス、セラミック、金属
等の無機物質;不飽和ポリエステル樹脂にガラスファイ
バーを分散させたものなど各種複合材料等の処理も可能
である。上記基材には、密着性向上の目的で前処理が施
されていてもよい。上記前処理としては、コロナ放電処
理、プラズマ処理、紫外線、電子線、放射線等の電離活
性線による処理、粗面化処理、化学薬品処理、プライマ
ー処理等が挙げられる。
The substrate to be treated in the present invention includes not only organic polymers such as polyolefin resin, polyester resin, acrylic resin, polycarbonate, polyvinyl chloride and polystyrene, but also inorganic materials such as glass, ceramic and metal. Substances: It is also possible to treat various composite materials and the like, such as glass fiber dispersed in unsaturated polyester resin. The base material may be pretreated for the purpose of improving the adhesion. Examples of the pretreatment include corona discharge treatment, plasma treatment, treatment with ionizing active rays such as ultraviolet rays, electron beams, and radiation, surface roughening treatment, chemical treatment, and primer treatment.

【0007】上記分子内に2以上の重合性不飽和基を有
する(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリト
ールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール
テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトール
ペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリ
(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパン
トリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラア
クリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレー
ト、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレー
ト、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、ネ
オペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリス
(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メ
タクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられ
る。さらに、2官能以上のウレタンアクリレートオリゴ
マー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、ポリエー
テルアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオ
リゴマー等を用いてもよい。上記分子内に2以上の重合
性不飽和基を有する(メタ)アクリレートは、単独でも
2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The above (meth) acrylates having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule include pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexa Acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate, PO-modified trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, EO Modified bisphenol A di (meth) acrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, neopentyl glycol di Meth) acrylate, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) isocyanurate. Further, a bifunctional or higher functional urethane acrylate oligomer, polyester acrylate oligomer, polyether acrylate oligomer, epoxy acrylate oligomer, or the like may be used. The (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule may be used alone or in combination of two or more.

【0008】本発明の下塗り層には、上記分子内に2以
上の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレート以外
に、有機材料、無機材料、その他の複合材料等を混合し
てもよい。基材と下塗り層の密着性によって、付与する
親水性能の耐久性等が異なるため、下塗り層に用いる材
料としては、基材と下塗り層の密着性を向上させるもの
を選択することが好ましい。
In the undercoat layer of the present invention, an organic material, an inorganic material, another composite material, or the like may be mixed in addition to the (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule. Since the durability of the hydrophilic property to be imparted differs depending on the adhesion between the base material and the undercoat layer, it is preferable to select a material used for the undercoat layer that improves the adhesion between the base material and the undercoat layer.

【0009】さらに、上記(メタ)アクリレートの架橋
反応を促進する目的で、本発明の下塗り層に光重合開始
剤を添加することも出来る。
Furthermore, a photopolymerization initiator can be added to the undercoat layer of the present invention for the purpose of accelerating the crosslinking reaction of the (meth) acrylate.

【0010】上記光重合開始剤としては、紫外線で活性
化するソジウムメチルジチオカーバメイトサルファイ
ド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、ジフェニ
ルモノサルファイド、ジベンゾチアゾイルモノサルファ
イド及びジサルファイドなどのサルファイド類;チオキ
サントン、エチルチオキサントン、2−クロロチオキサ
ントン、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオ
キサントンなどのチオキサントン誘導体;ヒドラゾン、
アゾビスイソブチロニトリル、ベンゼンジアゾニウムな
どのジアゾ化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロ
ピルエ−テル、ベンゾフェノン、ジメチルアミノベンゾ
フェノン、ミヒラーケトン、ベンジルアントラキノン、
t−ブチルアントラキノン、2−メチルアントラキノ
ン、2−エチルアントラキノン、2−アミノアントラキ
ノン、2−クロロアントラキノン、ベンジルジメチルケ
タール、メチルフェニルグリオキシレートなどの芳香族
カルボニル化合物;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニ
ルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキ
シ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケト
ン、2, 2−ジエトキシアセトフェノン、2, 2−ジメ
トキシアセトフェノンなどのアセトフェノン誘導体;4
−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ
安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、
4−ジエチルアミノ安息香酸イソプロピルなどのジアル
キルアミノ安息香酸エステル類;ベンゾイルパーオキサ
イド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、キュメンハイドロパーオキサイドなどの過酸
化物;9−フェニルアクリジン、9−p−メトキシフェ
ニルアクリジン、9−アセチルアミノアクリジン、ベン
ズアクリジンなどのアクリジン誘導体;9,10−ジメ
チルベンズフェナジン、9−メチルベンズフェナジン、
10−メトキシベンズフェナジンなどのフェナジン誘導
体;4,4' ,4" −トリメトキシ−2,3−ジフェニ
ルキノキサリンなどのキノキサリン誘導体;2,4,5
−トリフェニルイミダゾイル二量体;ハロゲン化ケト
ン;アシルホスフィンオキシド、アシルホスフォナ−ト
などのアシル化リン化合物等が挙げられる。また、可視
光線で活性化する2−ニトロフルオレン、2,4,6−
トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジ
ン、3,3' −カルボニルビスクマリン、チオミヒラー
ケトン等を用いることもできる。
Examples of the photopolymerization initiator include sulfides such as sodium methyl dithiocarbamate sulfide, tetramethylthiuram monosulfide, diphenyl monosulfide, dibenzothiazoyl monosulfide and disulfide activated by ultraviolet light; thioxanthon, ethylthioxanthone Thioxanthone derivatives such as, 2-chlorothioxanthone, diethylthioxanthone and diisopropylthioxanthone; hydrazone,
Diazo compounds such as azobisisobutyronitrile and benzenediazonium; benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, dimethylaminobenzophenone, Michler's ketone, benzylanthraquinone,
aromatic carbonyl compounds such as t-butylanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, benzyldimethylketal and methylphenylglyoxylate; 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxyacetophenone, etc. Acetophenone derivative of 4
-Methyl dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, butyl 4-dimethylaminobenzoate,
Dialkylaminobenzoic acid esters such as isopropyl 4-diethylaminobenzoate; peroxides such as benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, cumene hydroperoxide; 9-phenylacridine, 9-p Acridine derivatives such as -methoxyphenylacridine, 9-acetylaminoacridine, benzacridine; 9,10-dimethylbenzphenazine, 9-methylbenzphenazine,
Phenazine derivatives such as 10-methoxybenzphenazine; quinoxaline derivatives such as 4,4 ', 4 "-trimethoxy-2,3-diphenylquinoxaline; 2,4,5
-Triphenylimidazoyl dimer; halogenated ketone; acylated phosphorus compounds such as acylphosphine oxide and acylphosphonate. Also, 2-nitrofluorene activated by visible light, 2,4,6-
Tris (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 3,3′-carbonylbiscoumarin, thiomichler ketone and the like can also be used.

【0011】上記光重合開始剤の添加量は、分子内に2
以上の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレート1
00重量部に対して、0.1〜20重量部であることが
好ましい。これより少なすぎると架橋反応を促進する目
的が達成されず、多すぎても特に効果の向上は認められ
ず不経済であるからである。
The amount of the photopolymerization initiator added is 2 per molecule.
(Meth) acrylate 1 having the above polymerizable unsaturated group 1
It is preferably 0.1 to 20 parts by weight based on 00 parts by weight. If the amount is too small, the purpose of accelerating the crosslinking reaction cannot be achieved, and if the amount is too large, the effect is not particularly improved, which is uneconomical.

【0012】本発明の下塗り層には、必要に応じて、シ
リカ微粒子等の充填剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、レ
ベリング剤、界面活性剤等を添加してもよい。
The undercoat layer of the present invention may optionally contain a filler such as silica fine particles, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a leveling agent, a surfactant and the like.

【0013】上記分子内に2以上の重合性不飽和基を有
する(メタ)アクリレート、他の構成材料、添加剤等を
含有する下塗り層組成物を、有機溶剤に溶解させて溶液
とし、スプレーコード、バーコード、ディッピング、ロ
ールコート、スピンコート等の方法によって基材表面に
塗布して、本発明の下塗り層を設ける。
The undercoat layer composition containing (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, other constituent materials, additives and the like is dissolved in an organic solvent to form a solution. , Bar coating, dipping, roll coating, spin coating, or the like, is applied to the substrate surface to provide an undercoat layer of the present invention.

【0014】上記下塗り層の厚みは、薄すぎると均一な
層を設けることが困難であり、厚すぎると経済性が悪く
なるため、0.1〜20μmであることが好ましい。
If the undercoat layer is too thin, it is difficult to form a uniform layer. If the undercoat layer is too thick, the economic efficiency deteriorates.

【0015】上記基材上に設けられた、分子内に2以上
の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートからな
る下塗り層の表面に、光重合開始部を側鎖に有する親水
性高分子を接触させた状態で紫外線を照射し、当該親水
性高分子のグラフト重合反応を行わせる。
A hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation part in a side chain on the surface of an undercoat layer provided on the above-mentioned substrate and comprising a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule. Is irradiated with ultraviolet light in a state where the polymer is in contact with the polymer to cause a graft polymerization reaction of the hydrophilic polymer.

【0016】上記光重合開始部を側鎖に有する親水性高
分子における、光重合開始部としては、紫外線によって
開裂してラジカルを発生する性質を有するものを用いる
ことが好ましい。具体的には、一般式(II)で表され
る化学構造を有するものを用いることが出来る。
In the above hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation part in a side chain, it is preferable to use, as the photopolymerization initiation part, one having a property of being cleaved by ultraviolet rays to generate radicals. Specifically, those having a chemical structure represented by the general formula (II) can be used.

【化2】 Embedded image

【0017】以下、上記光重合開始部を側鎖に有する親
水性高分子の調製方法について、具体例を挙げて説明す
る。
Hereinafter, a method for preparing a hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation part in a side chain will be described with reference to specific examples.

【0018】(III)式で表される4−(2−ヒドロ
キシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロ
ピル)ケトン(チバ・ガイギー社から商品名「イルガキ
ュアー2959」で市販されている。)と2−(メタ)
アクリロキシエチルイソシアネート又は(メタ)アクリ
ル酸若しくは(メタ)アクリル酸の誘導体の反応によっ
て、末端に光重合開始部と重合性不飽和基とを有する
(IV)式で表される化合物を得ることが出来る。
4- (2-Hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone represented by the formula (III) (commercially available from Ciba-Geigy under the trade name "Irgacure 2959"). ) And 2- (meta)
By the reaction of acryloxyethyl isocyanate or a derivative of (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid, it is possible to obtain a compound represented by the formula (IV) having a photopolymerization initiation part and a polymerizable unsaturated group at the terminal. I can do it.

【化3】 Embedded image

【化4】 Embedded image

【0019】上記化合物(IV)と、分子内に少なくと
も1の重合性不飽和基と少なくとも1の親水基を有する
モノマーを共重合させることにより、本発明の光重合開
始部を側鎖に有する親水性高分子を得ることが出来る。
By copolymerizing the compound (IV) with a monomer having at least one polymerizable unsaturated group and at least one hydrophilic group in the molecule, the hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation portion of the present invention in a side chain. And a conductive polymer can be obtained.

【0020】上記親水基としては、水酸基、スルホン酸
基、スルホン酸塩基、一級、二級、三級アミノ基又はア
ミド基、四級アンモニウム塩基、カルボン酸基、カルボ
ン酸塩基、リン酸基、リン酸塩基、ポリエチレングリコ
ール鎖、モルホリノ基、硫酸塩基等が挙げられる。酸性
基および塩基性基を有するものはグラフト重合の前又は
後に中和反応を行わせて用いてもよい。
The hydrophilic group includes a hydroxyl group, a sulfonic group, a sulfonic group, a primary, secondary, tertiary amino group or amide group, a quaternary ammonium group, a carboxylic group, a carboxylic group, a phosphoric group, Examples include an acid base, a polyethylene glycol chain, a morpholino group, and a sulfate group. Those having an acidic group and a basic group may be used after being subjected to a neutralization reaction before or after the graft polymerization.

【0021】上記分子内に少なくとも1の重合性不飽和
基と少なくとも1の親水基を有するモノマーの具体例と
しては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセ
ロール(メタ)アクリレート、2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸、スルホン酸ナトリウムエ
トキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレー
ト、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチ
ルアミノプロピルアクリルアミド、2−メタクリロキシ
エチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アク
リル酸、(メタ)アクリル酸ナトリウム、2−(メタ)
アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アク
リロイルオキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロ
イルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ω−カルボキ
シ−ポリカプロラクトンモノアクリレート、エチレンオ
キサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、ポリエチレ
ングリコール(メタ)アクリレート、アクリロイルモル
ホリン、スチレンスルホン酸等が挙げられる。これらは
単独でも2種以上を混合して用いてもよい。
Specific examples of the monomer having at least one polymerizable unsaturated group and at least one hydrophilic group in the molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate,
2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, 2-acrylamide-2
-Methylpropanesulfonic acid, sodium sulfonic acid ethoxy (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, N-isopropylacrylamide, N-dimethylaminopropylacrylamide, 2-methacryloxyethyltrimethylammonium chloride, (meth) acrylic acid, sodium (meth) acrylate, 2- (meth) acrylate
Acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, ω-carboxy-polycaprolactone monoacrylate, ethylene oxide-modified phosphoric acid (meth) acrylate, polyethylene Glycol (meth) acrylate, acryloyl morpholine, styrene sulfonic acid and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

【0022】基材に与える親水性能及びその耐久性とい
う観点から、親水基としてスルホン酸基又はスルホン酸
塩基を有するモノマーを用いた場合が、最も好ましい結
果を与える。上記スルホン酸基を有するモノマーとし
て、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、p−スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリ
ルスルホン酸等が挙げられ、これらの塩を用いてもよ
い。
From the viewpoint of the hydrophilicity and durability of the substrate, the most preferable result is obtained when a monomer having a sulfonic acid group or a sulfonic acid group as the hydrophilic group is used. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, p-styrenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, and allylsulfonic acid, and salts thereof may be used.

【0023】上記化合物(IV)と親水性モノマーを共
重合させる場合、親水性高分子中の化合物(IV)の割
合を5〜50モル%とすることが好ましい。化合物(I
V)の割合が多すぎると親水性能が充分に発現せず、親
水性モノマーの割合が多すぎるとグラフト重合反応の進
行が不充分で耐久性に劣る結果を与える。
When the above compound (IV) is copolymerized with a hydrophilic monomer, the ratio of the compound (IV) in the hydrophilic polymer is preferably 5 to 50 mol%. Compound (I
If the proportion of V) is too large, the hydrophilic property will not be sufficiently exhibited, and if the proportion of the hydrophilic monomer is too large, the progress of the graft polymerization reaction will be insufficient, resulting in poor durability.

【0024】上記親水高分子を、上記下塗り層を設けた
基材表面に接触させる方法としては、デッピング、スプ
レー法、ポッティング、カーテンコート等の塗工方法が
挙げられる。
Examples of the method for bringing the hydrophilic polymer into contact with the surface of the substrate provided with the undercoat layer include coating methods such as dipping, spraying, potting, and curtain coating.

【0025】塗布作業が容易になるように、親水性高分
子を溶媒で希釈して用いてもよい。用いる溶媒は、水又
は水と極性溶媒を混合したものが好ましい。
To facilitate the coating operation, the hydrophilic polymer may be diluted with a solvent before use. The solvent used is preferably water or a mixture of water and a polar solvent.

【0026】上記親水性高分子を基材上に設けた下塗り
層の表面に接触させた状態で、紫外線を照射してグラフ
ト重合反応を行わせる。上記紫外線の照射には、光源と
して超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハロライドラン
プ、キセノンランプ、低圧殺菌ランプ等を用いることが
出来る。
The graft polymerization reaction is carried out by irradiating ultraviolet rays with the hydrophilic polymer in contact with the surface of the undercoat layer provided on the substrate. For the irradiation of the ultraviolet rays, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a low-pressure germicidal lamp, or the like can be used as a light source.

【0027】紫外線の照射量は、光重合開始部の種類、
含有量によって異なるが、100mJ/cm2 〜20J
/cm2 が適当である。
The irradiation amount of the ultraviolet ray depends on the type of the photopolymerization initiation part,
Varies depending on the content, but, 100mJ / cm 2 ~20J
/ Cm 2 is appropriate.

【0028】酸素阻害を防止するために、不活性ガス雰
囲気下あるいは透明プラスチックフィルム、ガラス板等
によってラミネートした状態で紫外線照射を行う事が好
ましい。
In order to prevent oxygen inhibition, it is preferable to perform ultraviolet irradiation in an inert gas atmosphere or in a state of being laminated with a transparent plastic film, a glass plate or the like.

【0029】親水性高分子中の親水基の種類によって
は、任意の後処理を行って重合後の官能基の安定化を行
うことが好ましい。例えば、カルボン酸基、スルホン酸
基、リン酸基を有するモノマーを用いた場合には、アル
カリ処理を行って、当該カルボン酸基等をアルカリ金属
又はアルカリ土類金属の塩としておくことが好ましい。
上記アルカリ処理には、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸
水素ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸マグネシウム等の水溶液又はアルコ
ール溶液等を用いることが出来る。上記アルカリ溶液の
濃度は機能性表面が侵されないように、0. 1〜5重量
%であることが好ましい。基材に上記処理を行ったあと
は、水洗等によって余剰付着物を除去することが好まし
い。
Depending on the type of the hydrophilic group in the hydrophilic polymer, it is preferable to perform an optional post-treatment to stabilize the functional group after polymerization. For example, when a monomer having a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group is used, it is preferable to perform an alkali treatment to convert the carboxylic acid group or the like into a salt of an alkali metal or an alkaline earth metal.
For the alkali treatment, for example, an aqueous solution or an alcohol solution of sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium carbonate or the like can be used. The concentration of the alkaline solution is preferably 0.1 to 5% by weight so that the functional surface is not affected. After performing the above treatment on the base material, it is preferable to remove excess deposits by washing with water or the like.

【0030】コロナ処理等によって基材に親水性基を付
与した場合は、当該親水性基が自発的にいわゆるもぐり
込みを行って表面に存在しなくなることが知られている
が、本発明においては、下塗り層が架橋を行う構成であ
るため、上記もぐり込みを起こさずに親水性モノマーを
表面に存在せしめることが出来る。本発明の方法は、基
材に親水性を与える手段として特に有利である。
It is known that when a hydrophilic group is imparted to a substrate by corona treatment or the like, the hydrophilic group spontaneously digs into the substrate and disappears from the surface. In addition, since the undercoat layer is configured to crosslink, the hydrophilic monomer can be present on the surface without causing the above-mentioned undercut. The method of the present invention is particularly advantageous as a means for imparting hydrophilicity to a substrate.

【0031】[0031]

【実施例】【Example】

実施例1 <重合性不飽和基を有する光重合開始剤(化学式
(V))の合成>
Example 1 <Synthesis of a photopolymerization initiator having a polymerizable unsaturated group (chemical formula (V))>

【化5】 冷却管および窒素導入管を備えたガラス容器内を窒素置
換を行い、テトラヒドロフラン(THF)30gを入
れ、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル(2−
ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(チバ・ガイギー社
製、イルガキュアー2959)10.0g(4.46×
10-2mol)を溶解させた。2−メタクリロキシエチ
ルイソシアネート(昭和電工社製、カレンズMOI)
6.92g(4.46×10-2mol)を添加して均一
な溶液とし、触媒としてジラウリン酸ジ−n−ブチルス
ズ90mgを滴下しながら室温にて攪拌を行った。反応
溶液の温度は数分で上昇した。3時間室温で攪拌を続け
た後、反応系を50℃に保って3時間放置して、反応を
完結させた。
Embedded image The inside of a glass container equipped with a cooling pipe and a nitrogen introduction pipe is replaced with nitrogen, 30 g of tetrahydrofuran (THF) is added, and 4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl (2-
Hydroxy-2-propyl) ketone (Circa Geigy, Irgacure 2959) 10.0 g (4.46 ×
10 -2 mol) was dissolved. 2-methacryloxyethyl isocyanate (Karenz MOI, manufactured by Showa Denko KK)
6.92 g (4.46 × 10 −2 mol) was added to form a uniform solution, and the mixture was stirred at room temperature while dropwise adding 90 mg of di-n-butyltin dilaurate as a catalyst. The temperature of the reaction solution rose in a few minutes. After continuing stirring at room temperature for 3 hours, the reaction was left at 50 ° C. for 3 hours to complete the reaction.

【0032】減圧によってTHFを除去して固形状の生
成物を得た。生成物のIRスペクトルをKBr錠剤法に
よって測定した。原料の2−メタクリロキシエチルイソ
シアネートに由来する2280cm-1付近のイソシアネ
ート基に由来する吸収は消失し、生成物のウレタン結合
中のNH基に由来する吸収が3400cm-1付近(NH
伸縮)および1550cm-1付近(NH変角)に観察さ
れた。以上のことから生成物が化学式(V)で示される
構造を持つことを確認した。
The THF was removed under reduced pressure to obtain a solid product. The IR spectrum of the product was measured by the KBr tablet method. The absorption derived from the isocyanate group at about 2280 cm -1 derived from the raw material 2-methacryloxyethyl isocyanate disappears, and the absorption derived from the NH group in the urethane bond of the product is reduced to about 3400 cm -1 (NH
(Stretching) and around 1550 cm -1 (NH bending angle). From the above, it was confirmed that the product had a structure represented by the chemical formula (V).

【0033】<光重合開始部を有する親水性高分子(化
学式(VI))の合成>
<Synthesis of hydrophilic polymer having photopolymerization initiation part (chemical formula (VI))>

【化6】 冷却管および窒素導入管を備えたガラス容器内を窒素置
換を行い、ジメチルスルホキシド(DMSO)40gを
入れ、上記で得た化合物(V)5.0g(5.28×1
-3mol)、p−スチレンスルホン酸ナトリウム9.
78g(4.75×10-2mol)を溶解させた。アゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)120mgをDM
SO2gに溶解させた溶液を添加して3時間重合を行わ
せる操作を3回繰り返し、計9時間重合を行い。親水性
高分子(VI)を得た。反応後の溶液をメチルエチルケ
トン(MEK)中に投じて親水性高分子(VI)を析出
させ濾取した。GPCにより測定したところ、重量平均
分子量Mw=17,000、分子量分布Mw/Mn=
3.2であった。
Embedded image The inside of a glass container equipped with a cooling tube and a nitrogen inlet tube was purged with nitrogen, and 40 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) was charged. 5.0 g of the compound (V) obtained above (5.28 × 1
0 -3 mol), sodium p-styrenesulfonate 9.
78 g (4.75 × 10 -2 mol) were dissolved. Azobisisobutyronitrile (AIBN) 120 mg in DM
The operation of adding a solution dissolved in 2 g of SO and performing polymerization for 3 hours was repeated three times, and polymerization was performed for a total of 9 hours. A hydrophilic polymer (VI) was obtained. The solution after the reaction was poured into methyl ethyl ketone (MEK) to precipitate a hydrophilic polymer (VI), which was collected by filtration. As measured by GPC, the weight average molecular weight Mw = 17,000 and the molecular weight distribution Mw / Mn =
3.2.

【0034】<下塗り層形成>分子内に2以上の重合性
不飽和基を有する(メタ)アクリレートであるウレタン
アクリレートオリゴマー(新中村化学社製、U−15H
A)100重量部をMEK400重量部に溶解させ、メ
イヤーバーを用いてアクリル板(三菱レイヨン社製、ア
クリライトEX、3mm厚)上に塗布した。80℃で2
分間乾燥させて、乾燥後の厚さ1.7μmの下塗り層を
設けた。
<Formation of Undercoat Layer> A urethane acrylate oligomer (U-15H, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) which is a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule.
A) 100 parts by weight of MEK were dissolved in 400 parts by weight of MEK, and applied on an acrylic plate (Acrylite EX, 3 mm thick, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) using a Meyer bar. 2 at 80 ° C
After drying for an minute, an undercoat layer having a thickness of 1.7 μm after drying was provided.

【0035】<グラフト重合>上記親水性高分子(V
I)1.0gをイオン交換水9.0gに溶解させ、上記
下塗り層上にポッティング塗布した。これに1mm厚の
スライドグラスをラミネートした状態で、光源として高
圧水銀灯を用いて紫外線を5秒間(1J/cm2)照射
した。スライドグラスを取り外し、流水を用いて表面の
余剰付着物を洗い流した後に乾燥させ、表面処理を施し
た基材を得た。
<Graft Polymerization> The hydrophilic polymer (V
I) 1.0 g was dissolved in 9.0 g of ion-exchanged water and potted on the undercoat layer. Ultraviolet rays were irradiated for 5 seconds (1 J / cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp as a light source in a state in which a slide glass having a thickness of 1 mm was laminated thereon. The slide glass was removed, excess adhered substances on the surface were washed off with running water, and then dried to obtain a surface-treated substrate.

【0036】実施例2、3 基材として、実施例1におけるアクリル板に代えて、実
施例2はポリカーボネート板(旭ガラス社製、レキサ
ン、3mm厚)、実施例3はポリ塩化ビニル板(三協化
成社製、サンプレート、3mm厚)を用いたこと以外
は、実施例1と同様にして表面処理を施した基材を得
た。
Examples 2 and 3 In place of the acrylic plate in Example 1, as a substrate, Example 2 was a polycarbonate plate (made by Asahi Glass Co., Lexan, 3 mm thick), and Example 3 was a polyvinyl chloride plate (3 mm thick). A substrate having been subjected to surface treatment was obtained in the same manner as in Example 1 except that a sun plate (3 mm thick, manufactured by Kyo Kasei Co., Ltd.) was used.

【0037】実施例4 <光重合開始部を有する親水性高分子(化学式(VI
I))の合成>
Example 4 <Hydrophilic polymer having photopolymerization initiation part (chemical formula (VI)
Synthesis of I))>

【化7】 冷却管および窒素導入管を備えたガラス容器内を窒素置
換を行い、ジメチルスルホキシド(DMSO)40gを
入れ、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸(日東化学社製、TBAS−Q)9.83g(4.
75×10-2mol)、炭酸ナトリウム一水和物2.9
5g(2.38×10-2mol)を加えて完全に溶解さ
せた後、さらに、上記で得た化合物(V)5.0g
(5.28×10-3mol)を加えて溶解させた。アゾ
ビスイソブチロニトリル(AIBN)120mgをDM
SO2gに溶解させた溶液を添加して3時間重合を行わ
せる操作を3回繰り返し、計9時間重合を行い。親水性
高分子(VII)を得た。反応後の溶液をメチルエチル
ケトン(MEK)中に投じて親水性高分子(VII)を
析出させ濾取した。GPCにより測定したところ、重量
平均分子量Mw=32,000、分子量分布Mw/Mn
=2.9であった。
Embedded image The inside of a glass container equipped with a cooling tube and a nitrogen inlet tube is purged with nitrogen, 40 g of dimethyl sulfoxide (DMSO) is charged, and 9.83 g of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (NBA, TBAS-Q) (4.
75 × 10 -2 mol), sodium carbonate monohydrate 2.9
After 5 g (2.38 × 10 −2 mol) was added and completely dissolved, 5.0 g of the compound (V) obtained above was further added.
(5.28 × 10 −3 mol) was added and dissolved. Azobisisobutyronitrile (AIBN) 120 mg in DM
The operation of adding a solution dissolved in 2 g of SO and performing polymerization for 3 hours was repeated three times, and polymerization was performed for a total of 9 hours. A hydrophilic polymer (VII) was obtained. The solution after the reaction was poured into methyl ethyl ketone (MEK) to precipitate a hydrophilic polymer (VII), which was collected by filtration. As measured by GPC, weight average molecular weight Mw = 32,000, molecular weight distribution Mw / Mn
= 2.9.

【0038】<下塗り層形成>実施例1と同様にして下
塗り層を設けた。
<Formation of Undercoat Layer> An undercoat layer was provided in the same manner as in Example 1.

【0039】<グラフト重合>親水性高分子(VI)に
変えて、上記親水性高分子(VII)を用いたこと以外
は、実施例1と同様にして表面処理を施した基材を得
た。
<Graft Polymerization> A substrate was surface-treated in the same manner as in Example 1, except that the hydrophilic polymer (VII) was used instead of the hydrophilic polymer (VI). .

【0040】実施例5 <下塗り層形成(光重合開始剤を添加)>分子内に2以
上の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートであ
るウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製、
U−15HA)1.0g、及び、1−ヒドロキシエトキ
シシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・ガイギー社
製、イルガキュアー184)0.02gをMEK4.0
gに溶解させ、メイヤーバーを用いてアクリル板(三菱
レイヨン社製、アクリライトEX、3mm厚)上に塗布
した。80℃で2分間乾燥させて、乾燥後の厚さ1.6
μmの下塗り層を設けた。 <グラフト重合>実施例1と同様にして表面処理を施し
た基材を得た。
Example 5 <Formation of undercoat layer (addition of photopolymerization initiator)> Urethane acrylate oligomer (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) which is a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule
U-15HA) 1.0 g and 1-hydroxyethoxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184, Ciba-Geigy) 0.02 g were added to MEK 4.0.
g, and applied on an acrylic plate (Acrylite EX, 3 mm thick, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) using a Mayer bar. Dry at 80 ° C. for 2 minutes, dry thickness 1.6
A μm undercoat layer was provided. <Graft polymerization> A base material subjected to surface treatment in the same manner as in Example 1 was obtained.

【0041】実施例6 <下塗り層形成>分子内に2以上の重合性不飽和基を有
する(メタ)アクリレートであるペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート(日本化薬社製、DPHA)1.0
gをMEK4.0gに溶解させ、メイヤーバーを用いて
アクリル板(三菱レイヨン社製、アクリライトEX、3
mm厚)上に塗布した。80℃で2分間乾燥させて、乾
燥後の厚さ1.7μmの下塗り層を設けた。 <グラフト重合>実施例1と同様にして表面処理を施し
た基材を得た。
Example 6 <Formation of Undercoat Layer> Pentaerythritol hexaacrylate (DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, is 1.0.
g was dissolved in 4.0 g of MEK, and an acrylic plate (Acrylite EX, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., 3
mm thickness). It dried at 80 degreeC for 2 minutes, and provided the 1.7-micrometer-thick undercoat layer after drying. <Graft polymerization> A base material subjected to surface treatment in the same manner as in Example 1 was obtained.

【0042】実施例7 <下塗り層形成(光重合開始剤を添加)>分子内に2以
上の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートであ
るウレタンアクリレートオリゴマー(新中村化学社製、
U−15HA)0.8g、及び、ポリメタクリル酸メチ
ル(住友化学社製、スミペックスB LO−6、平均分
子量62,000)をMEK4.0gに溶解させ、メイ
ヤーバーを用いてアクリル板(三菱レイヨン社製、アク
リライトEX、3mm厚)上に塗布した。80℃で2分
間乾燥させて、乾燥後の厚さ1.8μmの下塗り層を設
けた。 <グラフト重合>実施例1と同様にして表面処理を施し
た基材を得た。
Example 7 <Formation of an undercoat layer (addition of a photopolymerization initiator)> A urethane acrylate oligomer which is a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
U-15HA) 0.8 g and polymethyl methacrylate (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumipex BLO-6, average molecular weight 62,000) were dissolved in 4.0 g of MEK, and an acrylic plate (Mitsubishi Rayon) was dissolved using a Meyer bar. Co., Ltd., Acrylite EX, 3 mm thickness). After drying at 80 ° C. for 2 minutes, an undercoat layer having a thickness of 1.8 μm after drying was provided. <Graft polymerization> A base material subjected to surface treatment in the same manner as in Example 1 was obtained.

【0043】実施例8 <下塗り層形成>実施例1と同様にして下塗り層を作成
した。 <グラフト重合>実施例1で得た親水性高分子(VI)
1.0g、及び、ポリオキシエチレンソルビタンモノラ
ウレート(和光純薬社製)0.1gをイオン交換水9.
0gに溶解させ、上記下塗り層上にポッティング塗布し
た。これに1mm厚のスライドグラスをラミネートした
状態で、光源として高圧水銀灯を用いて紫外線を5秒間
(1J/cm2 )照射した。スライドグラスを取り外
し、流水を用いて表面の余剰付着物を洗い流した後に乾
燥させ、表面処理を施した基材を得た。
Example 8 <Formation of Undercoat Layer> An undercoat layer was formed in the same manner as in Example 1. <Graft polymerization> The hydrophilic polymer (VI) obtained in Example 1
1.0 g of polyoxyethylene sorbitan monolaurate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) and 0.1 g of ion-exchanged water 9.
0 g, and applied by potting on the undercoat layer. Ultraviolet rays were irradiated for 5 seconds (1 J / cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp as a light source in a state in which a slide glass having a thickness of 1 mm was laminated thereon. The slide glass was removed, excess adhered substances on the surface were washed off with running water, and then dried to obtain a surface-treated substrate.

【0044】比較例1 実施例1で得た親水性高分子(VI)1.0gをイオン
交換水9.0gに溶解させ、上記アクリル板上に直接ポ
ッティング塗布した。これに1mm厚のスライドグラス
をラミネートした状態で、光源として高圧水銀灯を用い
て紫外線を5秒間(1J/cm2 )照射した。スライド
グラスを取り外し、流水を用いて表面の余剰付着物を洗
い流した後に乾燥させ、表面処理を施した基材を得た。
Comparative Example 1 1.0 g of the hydrophilic polymer (VI) obtained in Example 1 was dissolved in 9.0 g of ion-exchanged water, and directly applied by potting onto the acrylic plate. Ultraviolet rays were irradiated for 5 seconds (1 J / cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp as a light source in a state in which a slide glass having a thickness of 1 mm was laminated thereon. The slide glass was removed, excess adhered substances on the surface were washed off with running water, and then dried to obtain a surface-treated substrate.

【0045】比較例2 親水性高分子(VI)水溶液の代わりに、ポリスチレン
スルホン酸ナトリウム(トクヤマ社製、PSS)0.9
g、及び、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル
(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン(チバ・ガイ
ギー社製、イルガキュアー2959)0.1gをイオン
交換水9.0gに溶解させもの(実施例1の親水性高分
子(VI)水溶液と同量の光重合開始剤を含有する)を
用いて、実施例1と同様にグラフト重合を行い、表面処
理を施した基材を得た。
Comparative Example 2 Instead of the aqueous hydrophilic polymer (VI) solution, sodium polystyrene sulfonate (PSS, manufactured by Tokuyama Corporation) 0.9
g and 0.1 g of 4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone (Irgacure 2959, manufactured by Ciba-Geigy) dissolved in 9.0 g of ion-exchanged water ( Graft polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 using the same amount of the photopolymerization initiator as the aqueous solution of the hydrophilic polymer (VI) of Example 1 to obtain a substrate having been subjected to surface treatment.

【0046】比較例3 親水性高分子(VI)水溶液の代わりに、p−スチレン
スルホン酸ナトリウム0.9g、及び、4−(2−ヒド
ロキシエトキシ)−フェニル(2−ヒドロキシ−2−プ
ロピル)ケトン(チバ・ガイギー社製、イルガキュアー
2959)0.1gをイオン交換水9.0gに溶解させ
もの(実施例1の親水性高分子(VI)水溶液と同量の
光重合開始剤を含有する)を用いて、実施例1と同様に
グラフト重合を行い、表面処理を施した基材を得た。
Comparative Example 3 In place of the aqueous hydrophilic polymer (VI) solution, 0.9 g of sodium p-styrenesulfonate and 4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone were used. 0.1 g of Irgacure 2959 (manufactured by Ciba-Geigy) dissolved in 9.0 g of ion-exchanged water (containing the same amount of the photopolymerization initiator as the aqueous hydrophilic polymer (VI) solution of Example 1) Was used to carry out graft polymerization in the same manner as in Example 1 to obtain a surface-treated substrate.

【0047】実施例および比較例の表面処理を施した基
材について、以下の評価を行った。実施例および比較例
の組成、各評価の結果を表1に示す。
The following evaluations were carried out on the surface-treated substrates of the examples and comparative examples. Table 1 shows the compositions of Examples and Comparative Examples and the results of each evaluation.

【0048】<対水接触角評価>表面処理を施した基材
について、室温23℃、湿度50%の室内で、接触角計
(協和界面科学社製、CA−X150)を用いて液滴法
によって3点測定を行った。平均値を表2に示す。な
お、基材に実施例1の下塗り層を設けた後、親水性モノ
マーを塗布せず紫外線を照射したものについて、同様に
接触角を測定したところ、61.2度であった。
<Evaluation of Contact Angle to Water> The surface treatment of the substrate was carried out in a room at a room temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% using a contact angle meter (CA-X150, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). 3 points were measured. Table 2 shows the average values. In addition, after providing the undercoat layer of Example 1 on the base material, the contact angle was similarly measured about the thing irradiated with ultraviolet rays without applying the hydrophilic monomer, and it was 61.2 degrees.

【0049】<耐熱水性評価>表面処理を施した基材を
70℃の温水中に24時間浸漬した後に流水を用いて洗
浄を行った。上記温水処理を施した基材表面について、
外観および対水接触角評価を行った。外観は透明平滑な
表面を○とした。
<Evaluation of hot water resistance> The surface-treated substrate was immersed in warm water of 70 ° C. for 24 hours, and then washed with running water. About the substrate surface subjected to the warm water treatment,
The appearance and the contact angle with water were evaluated. In the appearance, a transparent and smooth surface was marked with “○”.

【0050】<基材密着性評価>表面処理を施した基材
の表面に、カッターで傷を入れて1mm角の基盤目を1
00個作り、セロハン粘着テープ(積水化学社製、#2
52、25mm幅、SP粘着力750kg/25mm
幅)を付着させた。このテープの一端を処理品の表面に
直角に保ち、瞬間的に剥離して残った基盤目の数で評価
した。100個の基盤目全てが剥離しない状態が10
0、全てが剥離した状態が0である。
<Evaluation of Adhesion of Substrate> The surface of the substrate subjected to the surface treatment was scratched with a cutter to cut a 1 mm square substrate into one.
00 cellophane adhesive tape (Sekisui Chemical Co., # 2
52, 25mm width, SP adhesive strength 750kg / 25mm
Width) was deposited. One end of the tape was kept at right angles to the surface of the processed product, and the tape was evaluated by the number of bases remaining after being instantaneously peeled off. 10 when all 100 base lines are not peeled
0, and the state where all the layers are peeled is 0.

【0051】<付着物除去性評価>表面処理を施した基
材の表面に、黒色マジックインキNo.500で描画し
て室温で5分間乾燥させた。流水下でキムワイプを用い
て払拭し、インキの除去性を次のように評価した。 ○:容易に除去 △:強くこすれば除去可能
×:除去不可能
<Evaluation of Removal of Adhered Substances> On the surface of the surface-treated substrate, a black magic ink No. Draw at 500 and dry at room temperature for 5 minutes. It was wiped off with a Kimwipe under running water, and the removability of the ink was evaluated as follows. ○: easily removed △: can be removed by rubbing strongly
×: Cannot be removed

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明の表面処理方法によれば、分子内
に2以上の重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレー
トからなる下塗り層の表面に、光重合開始部を側鎖に有
する親水性高分子を接触させた状態で紫外線を照射し、
当該親水性高分子のグラフト重合反応を行わせることに
よって、製造上有利な短時間の処理で、基材に耐久性に
優れた親水性能を与えることが出来る。さらに、紫外線
の照射を利用しているため、基材の部分毎に、選択的に
処理を施すことが極めて容易である。本発明の方法によ
り親水性表面が付与された物品は、付着物除去性評価で
示したように、水洗で簡単に汚れを除去することが出来
る。この性質を利用して、物品に防汚機能を与えること
が出来、特に風雨にさらされる、屋外での使用を目的と
した物品に好適である。また、本発明の方法により透明
基材の親水化処理を行うことにより、透明性に優れ、防
曇性の付与された物品得ることが出来る。
According to the surface treatment method of the present invention, a hydrophilic layer having a photopolymerization initiation part in a side chain is provided on the surface of an undercoat layer comprising a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule. Irradiate with ultraviolet light while contacting the conductive polymer,
By performing the graft polymerization reaction of the hydrophilic polymer, it is possible to impart hydrophilicity with excellent durability to the base material in a short time which is advantageous in production. Furthermore, since the irradiation of ultraviolet rays is used, it is extremely easy to selectively perform treatment for each portion of the base material. The article provided with the hydrophilic surface according to the method of the present invention can easily remove dirt by washing with water, as shown in the evaluation of adhering matter removal. By utilizing this property, an antifouling function can be imparted to the article, which is particularly suitable for an article intended for outdoor use, which is exposed to the wind and rain. In addition, by performing the hydrophilic treatment of the transparent substrate by the method of the present invention, it is possible to obtain an article having excellent transparency and imparted antifogging property.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材上に設けられた、分子内に2以上の
重合性不飽和基を有する(メタ)アクリレートからなる
下塗り層の表面に、光重合開始部を側鎖に有する親水性
高分子を接触させた状態で紫外線を照射し、当該親水性
高分子のグラフト重合反応を行わせることを特徴とする
基材の表面処理方法。
1. An undercoating layer comprising a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule, provided on a substrate, and having a hydrophilicity having a photopolymerization initiation part in a side chain. A method for treating a surface of a substrate, comprising irradiating an ultraviolet ray in a state where molecules are in contact with each other to cause a graft polymerization reaction of the hydrophilic polymer.
【請求項2】 光重合開始部を側鎖に有する親水性高分
子が、重合単位中に次の一般式(I) 【化1】 で表される構造を有するものである請求項1に記載の基
材の表面処理方法。
2. A hydrophilic polymer having a photopolymerization initiation part in a side chain has the following general formula (I) in a polymerization unit: The surface treatment method for a substrate according to claim 1, wherein the substrate has a structure represented by the following formula.
【請求項3】 下塗り層が、分子内に2以上の重合性不
飽和基を有する(メタ)アクリレート100重量部に光
重合開始剤0.1〜20重量部を加えてなるものである
請求項1又は2に記載の基材の表面処理方法。
3. The undercoat layer is formed by adding 0.1 to 20 parts by weight of a photopolymerization initiator to 100 parts by weight of a (meth) acrylate having two or more polymerizable unsaturated groups in a molecule. 3. The surface treatment method for a substrate according to 1 or 2.
JP8193625A 1996-07-23 1996-07-23 Surface treatment of base body Pending JPH1034071A (en)

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