JPS63110225A

JPS63110225A - 合成樹脂の親水化処理方法

Info

Publication number: JPS63110225A
Application number: JP25487586A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoshida; 孝夫吉田; Keinosuke Isono; 啓之介磯野; Tatsuo Suzuki; 鈴木　龍夫
Original assignee: SHINSOZAI SOGO KENKYUSHO KK
Current assignee: SHINSOZAI SOGO KENKYUSHO KK
Priority date: 1986-10-27
Filing date: 1986-10-27
Publication date: 1988-05-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は合成樹脂の表面を親水性にする処理方法に関す
る。

゛また、本発明は、合成樹脂の表面の水との接触角を小
さくする親水化処理方法に関する。

［従来の技術］従来、親水化の方法としては種々の方法が知られている
が基本的には以下の３種類の方法に分類される。一つは
、合成樹脂の表面を重クロム硫酸水溶液で処理し、処理
後合成樹脂の表面を良く洗浄する方法により合成樹脂表
面を酸化する方法がある。この方法は処理効果は充分に
あるが、重クロム硫酸の洗浄が悪いと種々の不都合が生
しる。

例えば、組織培養用容器の親水化処理にこの方法を用い
た場合、培養試験の際に細胞が死滅する事がある。また
重クロム硫酸は使用後の廃棄に公害の問題を引き起こす
ため完全に中和処理する事が、義務ずけられている。ま
た製造がいわゆるバッチ方式で連続処理が困難なため廃
液処理と合間ってコスト高となり問題が多い方法と成っ
ている。

また近年、親水性樹脂をコーティングする事により合成
樹脂表面を親水化する方法か用いられるようになってき
た。例えば、２−ハイドロキシエチルメタクリレートを
溶媒で希釈し塗布する方法、またはメチルメタクリレー
トを塗布しその後乳酸で加水分解する方法等が報告され
ている。しかし親水性樹脂を塗布する方法は、合成樹脂
と親水性樹脂の接着性の問題があり、使用時に親水性樹
脂が剥離して来る場合があり、実用化は困難な物が多い
。また剥離しない場合でも塗布してから乾燥工程があり
、乾燥条件により合成樹脂表面のコーティング状態が異
なり、製造した際の製品の均一性に問題がある。

また、プラズマ発生装置でプラズマエツチングにより合
成樹脂表面を親水性にする方法がある。

この方法はプラズマ発生装置が高価な事、さらにプラズ
マエツチングは装置内のガスを除去または交換する事が
必要で処理に時間がかかり、さらにバッチ方式であるた
めに製造能率が低く、処理コストか高いと言う欠点があ
る。

［発明が解決しようとする問題点コ以上のように、従来の合成樹脂表面の親水化処理方法に
は、廃液処理の問題、処理表面の均一性の問題、処理工
程の繁雑の問題、処理コストの問題等があった。

本発明は、以上の問題点を解決した連続的に、容易に、
安価な設備で合成樹脂の表面を均一に親水化できる合成
樹脂の親水化処理方法を提供しようとするものである。

［問題点を解決しようとする手段］本発明は、連続製造が出来、処理装置が安価で、製造が
容易で、処理の均一性が良く、製造コストの低い合成樹
脂表面の親水化処理方法を種々検討した結果、合成樹脂
に紫外線を照射することにより、前記合成樹脂の表面を
酸化処理する方法を提供することにより、従来の問題点
を解決した。

［代用］発明者らは、従来から報告されている表面処理法を種々
検討すると共に、その表面処理の現象に着目し、空気中
の酸素を酸化しオゾンを発生する紫外線の照射に着目し
、種々検討を重ねた結果、オゾンによる酸化を原理とし
た低圧水銀ランプによる紫外線の照射が、合成樹脂表面
の水溶液に対する接触角を低下させる働きがあり、しか
も安定した親水性表面を得ることができることがわかり
本発明に到達した物である。

以下、図面を参照しながら、本発明を具体的に説明する
。

第１図は本発明の合成樹脂表面を親水１ヒ処理する方法
の一実施例を示したものであり、第２図は本発明の親水
化処理の原理を示したものである。

樹脂を用途にあった形状に成形加工した成形品１に紫外
線ランプ２を光源とする紫外線３を照射すると、成形品
周辺４に空気中の酸素からオゾン５が生じ、さらにこの
オゾン５に紫外線が照射されることにより、オゾン５は
ラジカルすなわち活性化酸素６が生成される。活性化酸
素６は、酸化性か強く、樹脂の疎水性に寄与している水
素７と結合して、水素７を樹脂表面８から取り去ってし
まい樹脂表面８を親水化するとともに、樹脂表面自体に
結合すしてさらに親水性を向上させる。

ここで、本発明の親水化処理方法は、熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂等殆どの樹脂で親水化することができる。一
般的には熱可塑性樹脂としてはポリスチレン系樹脂、ア
クリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、ナイロン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリスルホン系
樹脂、フッソ系樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂とし
てはウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系（
Ｍ脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂
は勿論単独ある必要は無く、二種以上の複合樹脂でも構
わない。

また、紫外線ランプとしては、一般に酸素からオゾンを
生じさせる紫外線の波長が、１８４．９ｎｍで、オゾン
から活性酸素を生成する紫外線の波長が、２５３．７ｎ
ｍと言われており、事実、これらの波長を多く発生する
低圧水銀ランプが最も効果的であったものの、高圧水銀
ランプおよび超高圧水銀ランプ等についても効果が見ら
れた。

［実施例］次に、実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例１低圧水銀ランプ（６５ワツト）を各種合成樹脂製のプレ
ートに、その表面から２５ｍｍｆｉし５分間照射し、照
射前後のプレートと水との接触角を測定し、その結果を
表１に示す。

表１実施例２１）シャーレの調整低圧水銀ランプく６５ワツト）を離型剤を使わず射出成
形したポリスチレン製のシャーレに、シャーレの底の表
面から２５ｍｍ離し５分間照射し、接触角を測定した。

接触角が１０度以下になったことを確認し、シャーレに
蓋をし、エチレンオキサイドガス滅菌をした。滅菌後、
エチレンオキサイドガスを抜く為に一週間６０°Ｃで放
置した。

２）細胞の調整硝子のルーびんにＥａｇｌｅのＭ　Ｅ　Ｍ培地に子牛血
清１０％を加えた物に、ルーびんの底面に肉眼で見える
程度まで細胞が増殖するまで植え次いだ接着依存性細胞
であるＨｅＬａ細胞を３７°Ｃの培養器で培養し、接着
した細胞を培地内に単細胞として分散させ、植え次ぎ用
の細胞とした。

３）前記紫外線照射したシャーレの接着依存性細胞の培
養試験１）で調整したシャーレに予め滅菌して置いたＭＥＭ培
地に子牛血清を１０％無菌的に加えた物に、２）で調整
したＨ　ｅ　ｌ　ａ細胞を植え付けた。

３７°Ｃの培養器で静置培養し接着依存性細胞の接着の
程度を硝子波のルーびんおよび１）で紫外線照射しなか
ったポリスチレン製シャーレとの比較で観察した。

その結果、硝子波のルーぴんと紫外線照射したポリスチ
レン製シャーレは底部に細胞が同程度に接着し増殖した
が未処理のポリスチレン製シャーレは底部に細胞が殆ど
接着し増殖してなかった。

浮遊している細胞が僅かに見られた。

実施例３１）シャーレの調整低圧水銀ランプ（１５ワツト）を２５ｍｍの距離で５分
間、ポリスチレン製のφ９０ｍｍシャーレに照射し接触
角を測定した。水の接触角が３０度以下になった事を確
認し、蓋をしてエチレンオキサイドガス滅菌を行い調整
品とした。

２）培地の調整１％寒天培地を綿栓をした三角フラスコに入れオートク
レーブ滅菌を行った。

３）培地のシャーレへの充填試験１）で紫外線照射したシャーレおよび未処理のシャーレ
に、５０°Ｃ程度に保温しておいた２）でＡ整した培地
を一定量充填し、シャーレ内の培地の充填状態を観察し
た。その結果を表２に示す。

表２ ×；培地がシャーレ底部の約２／３程度しか行き渡らな
い。

Δ；培地がシャーレ底部の約４１５程度しか行き渡らな
い。

Ｏ；良く振盪すれば、培地がシャーレ低部の全体に行き
渡る。

◎；培地がシャーレ低部の全体に容易に行き渡る。

［発明の効果］以上述べた本発明の合成樹脂の親水化処理方法は、以下
に示す利点を有する。

■処理装置が安価である。

■ドライ処理であるので工程が簡便である。

■連続処理ができる。

■均一な親水性表面が得られる。

また、本発明の合成樹脂の親水化処理方法は、種々の製
品に応用することができる。例えば、シャーレ、ボトル
、に代表される組織培養容器の表面の親水化、プラスチ
ック製のプレパラートおよびカバーグラス、マイクロピ
ペット等の検査用器具の親水化、一般のピペット、ダイ
リュータのチップ等の液体計量用容器の親水化等に容易
に応用できる。ただし、ここに掲げた製品は一例にすぎ
ず、本発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の合成樹脂表面を親水化処理する方法の
一実施例を示す斜視図、第２図は本発明の親水化処理の
原理を示した図である。１・・・成形品　　　　　　２・・・紫外線ランプ３・
・・紫外線、　　　　　４・・・成形品周辺５・・・オ
ゾン、　　　　　６・・・活性化酸素７・・・水素、　
　　　　　８・・・樹脂表面９・・・結合した酸素

Claims

【特許請求の範囲】

（１）合成樹脂に紫外線を照射することにより、前記合
成樹脂の表面を酸化処理することを特徴とする合成樹脂
の親水化処理方法。
（２）照射する紫外線が気体中の酸素からオゾンを発生
させる波長を有していることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の親水化処理方法。
（３）照射する紫外線が、１８４．９ｎｍと２５３．７
ｎｍの波長の紫外線を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の親水化処理方法。
（４）紫外線照射により酸化処理された前記合成樹脂表
面の水との接触角が照射前に比較し小さいことを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれかに記載
の親水化処理方法。