WO2004098792A1

WO2004098792A1 - 固体物質の表面改質方法および表面改質された固体物質

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Publication number: WO2004098792A1
Application number: PCT/JP2003/005650
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Mori
Original assignee: Yasuhiro Mori
Priority date: 2003-05-06
Filing date: 2003-05-06
Publication date: 2004-11-18
Also published as: CN100372617C; CN1771095A; JPWO2004098792A1; EP1629901A4; US20060222868A1; CA2523559A1; AU2003235840A1; EP1629901A1; JP4036462B2

Abstract

各種紫外線硬化型樹脂等からなるいずれの塗膜との間でも、優れた密着力が得られる固体物質の表面改質方法、および表面改質された固体物質を提供する。そのため、引火点が０～１００℃の範囲であって、沸点が１０５～２５０℃の範囲であるヘキサメチルジシラザン、ビニルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリオロメトキシシラン、３ークロロプロピルトリオロメトキシシラン等の特定のケイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け、ケイ酸化炎処理を施す。

Description

明細書固体物質の表面改質方法および表面改質された固体物質技術分野

本発明は、固体物質の表面改質方法および表面改質された固体物質に関し、特に、各種紫外線硬化型樹脂等からなるいずれの塗膜に対しても、優れた改質効果を発揮できる固体物質の表面改質方法、および表面質された固体物質に関する。背景技術

固体物質、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリエチレン樹脂等からなるフィル厶ゃ成形品の表面は、疎水性や撥水性であることが多く、他部材の接着、印刷、紫外線塗装等の表面処理が一般に困難である。また、ステンレスやマグネシゥム等の金属表面は、金属の中では密着力や表面平滑性が不足しており、紫外線硬化型塗料等を直接的に適用した場合には、塗膜が容易に剥離してしまうという問題点が見られた。さらに、光触媒として、酸化チタンや酸化ジルコニウム等の無機粒子を、高分子物質中に添加することが試みられているが、分散性が乏しく、取り扱いが容易でないという問題が見られた。

そこで、このような固体物質の表面特性を改質する方法として、固体物質の表面にプライマ一処理を施したり、溶剤に溶かしたシランカップリング剤やチタンカップリング剤を表面に塗布したりすることが行われている。

しかしながら、所定の改質効果を得るためには、比較的多量のプライマーゃシラン力ップリング剤等を必要とし、しかも処理時間が長くかかるなどの製造工程上の問題点が見られた。

そこで、プライマー処理やカップリング剤処理にかわる固体物質の表面特性を改質する方法として、紫外線照射法、コロナ放電処理、プラズマ処理、表面感応基付与法、表面光グラフト法、サンドブラス卜法、溶剤処理、クロム酸混液処理などが挙げられる。

例えば、特開平 5— 6 8 9 3 4号公報には、疎水性プラスチックの表面に対し、合成石英製高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射して、塗装の濡れ性及び密着性を向上させる技術が開示されている。また、米国特許 N o . 5 0 9 8 6 1 8によれぱ、混合ガス下で、疎水性プラスチックの表面に対し、 1 8 5 n mおよび 2 5 4 n mの波長を有する紫外線を選択的に照射して、塗装の濡れ性及び密着性を向上させる技術が開示されている。また、特開平 1 0— 6 7 8 6 9号公報には、濡れ性に乏しいプラスチック表面に、気体を吹き付けながら、高電圧パルスによつてコロナ処理を行う方法が開示されている。また、特開平 8— 1 0 9 2 2 8号公報には、染色性を向上させるために、ポリオレフイン樹脂等の表面に、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、高圧放電処理、紫外線照射等の表面活性化処理を施した後、ビニル単量体をグラフ卜する方法が開示されている。

しかしながら、これらの表面改質方法では、表面特性の改質が不十分であるばかりか、作業環境が汚染される、危険であるなどの環境上の問題点、水洗や廃液処理などが必要となる等の作業上の問題点、および設備が大規模、高価であるといった経済上の問題点も見られた。

一方、簡便で安価な表面改質方法として、固体物質の表面を長時間火炎処理することも考えられるが、濡れ指数や接触角に代表される表面特性の改質が不十分であるばかりか、効果が長期間持続しないといった問題点が見られた。さらに、特開平 9一 1 2 4 8 1 0号公報に開示されているように、固体物質の表面を長時間火炎処理する場合、熱変形が生じやすいといった問題点が見られた。

そこで、 D E 0 0 1 9 9 2 6 A 1公報には、主として金属やガラス製品の固体基体の表面に対し、少なくとも 1回の酸化炎処理で該表面を変性する工程と、少なくとも 1回のゲイ酸化炎処理で該表面を変性する工程と、を含む固体基体表面の変性方法が開示されている。かかる固体基体表面の変性方法によれば、固体基体の表面を確実に変性処理することができ、印刷用インキや紫外線硬化型塗料等を強固に接着できるという効果を得ることができる。

しかしながら、開示された固体基体表面の変性方法は、ゲイ素含有化合物として、テトラメトキシシラン（沸点： 1 2 1 °C、引火点： 2 2 °C) 等のアルコキシ ₀

シラン化合物を単独使用していたため、各種紫外線硬化型樹脂からなる塗膜に対して、改質効果が安定して得られないという問題が見られた。また、アルコキシシラン化合物は、活性が高く、ポリカーボネート等の汎用樹脂を加水分解しゃすいという問題が見られた。さらに、開示された固体基体表面の変性方法は、ゲイ酸化炎処理を実施する前に、別途酸化炎処理工程を含むため、固体基体表面に対して、より優れた変性効果が得られるものの、その分処理時間が長くかかるという問題が見られた。

また、特表 2 0 0 1— 5 0 0 5 5 2号には、ポリマー基材の表面を改質するための火炎処理方法が開示されている。より具体的には、ゲイ素含有化合物として、へキサメチルジシロキサン（沸点： 1 0 0〜 1 0 1 °C、弓 I火点：一 1 °C) を含む燃料および酸化剤混合物によって助燃される火炎に、ポリマ一基材を曝露する火炎処理方法が開示されている。

しかしながら、開示されたポリマー基材の表面改質方法は、ゲイ素含有化合物として、へキサメチルジシロキサンを使用していたため、エポキシァクリレー卜系紫外線硬化型樹脂、ウレタンァクリレート系紫外線硬化型樹脂、およびポリエステルァクリレート系紫外線硬化型樹脂等からなる各種塗膜に対して、改質効果が安定して得られないという問題が見られた。また、かかるへキサメチルジシロキサンによる改質効果は、比較的短時間で、低下するという問題が見られた。そこで、本発明の発明者らは、鋭意努力した結果、固体物質や金属物質等の表面に対して、特定の沸点および引火点を有するゲイ素含有化合物を用いて、ゲイ酸化炎処理を実施することによリ、幅広いタィプの紫外線硬化型樹脂等からなる塗膜に対しても、優れた改質効果を発揮できるとともに、酸化炎処理工程を省いた場合であっても、固体物質等の表面改質を均一かつ十分に実施できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、固体物質や金属物質等の固体物質の表面を、ゲイ素含有化合物によって効果的にゲイ酸化炎処理し、しかも各種紫外線硬化型樹脂等からなる塗膜に対して、優れた改質効果を発揮できる固体物質の表面改質方法および表面改質された固体物質をそれぞれ提供することにある。 Λ

発明の開示

[ 1 ] 本発明によれば、弓 I火点が 0〜 1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5 〜2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け処理する固体物質の表面改質方法が提供され、上述した問題を解決することができる。

すなわち、ゲイ素含有化合物の引火点および沸点を所定範囲に制限し、へキサメチルジシラザン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリフルォロプロビルトリメ卜キシシラン、トリフルォロプロピルトリクロロシラン、 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、および 3—クロ口プロピルトリメトキシシラン等の一種単独または二種以上の混合物を使用することによリ、固体物質の表面改質が均一になるとともに、引火点および沸点の関係で、ゲイ素含有化合物が固体物質の表面に一部残留するため、固体物質と、エポキシァクリレート系紫外線硬化型樹脂、ウレタンァクリレー卜系紫外線硬化型樹脂、およびポリエステルァクリレー卜系紫外線硬化型樹脂等からなる各種塗膜との間で、し、ずれも優れた密着力を得ることができる。

[ 2 ] また、本発明の別の態様は、引火点が 0 ~ 1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5 ~ 2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け処理することにより、濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 4 0〜8 0 d y n Z c mの範囲内の値とする表面改質された固体物質である。

このように構成することにより、通常の接着剤はもちろんのこと、各種紫外線硬化型塗料等の種類を過度に選択することなく、極めて密着力に優れた塗膜を形成できる固体物質を提供することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の表面改質装置の構造を説明するために供する図である。図 2は、本発明の表面改質装置による火炎の吹き付け方法を説明するために供する図である。図 3は、本発明の携帯型の表面改質装置の構造を説明するために供する図である。

図 4は、火炎の吹き付け方を説明するために供する図である（その 1 )。

図 5は、火炎の吹き付け方を説明するために供する図である（その 2 )。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して、本発明の固体物質の表面改質方法、表面改質された固体物質および固体物質の表面改質装置に関する実施の形態について具体的に説明する。

[第 1の実施形態]

第 1の実施形態は、弓 I火点が 0〜 1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5〜2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け、ゲイ酸化炎処理を施すことを特徴とする固体物質の表面改質方法である。

1 . 固体物質

第 1の実施形態において表面改質される固体物質は、シリコーンゴムやフッ素ゴム等が典型的であるが、詳細については、第 2の実施形態において説明する。

2 . 燃料ガス

( 1 ) ゲイ素含有化合物

①引火点

ゲイ素含有化合物の引火点（密閉式または開放式）を 0 ~ 1 o o°cの範囲内の値とすることを特徴とする。

この理由は、かかるケィ素含有化合物の引火点が o°c未満では、保管時の取り扱いが困難となつたり、燃焼速度の調整が困難になつたりする場合があるためである。一方、かかるゲイ素含有化合物の引火点が 1 o o°cを超えると、空気等の引火性ガスや助燃剤との混合性が著しく低下したリ、ゲイ素含有化合物が不完全 _r

燃焼しやすくなつて、ゲイ酸化炎処理により、各種紫外線硬化型樹脂等からなる塗膜に対して、優れた改質効果を発揮したりすることが困難になる場合があるためである。

したがって、かかるゲイ素含有化合物の引火点を 1 5〜9 0 °Cの範囲内の値とすることがより好ましく、 2 0 ~ 8 5 °Cの範囲内の値とすることがさらに好ましい。，

なお、かかるゲイ素含有化合物の引火点は、ゲイ素含有化合物自体の構造や種類を制限することによつても調整することができるが、その他、ゲイ素含有化合物中に、アルコール化合物等を適宜混合使用することによっても調整することができる。

②沸点

ゲイ素含有化合物の沸点を 1 0 5〜2 5 0 °Cの範囲内の値とすることを特徴とする。

この理由は、かかるゲイ素含有化合物の沸点が 1 0 5 °C未満の値であっては、揮発性が激しくて、取り扱いが困難となる場合があるためである。一方、かかるゲイ素含有化合物の沸点が 2 5 0 °Cを超えると、空気等の引火性ガスや助燃剤との混合性が著しく低下し、ゲイ素含有化合物が不完全燃焼しやすくなつて、固体物質の表面改質が不均一になつたり、長時間にわたって、改質効果を持続させることが困難になつたりする場合があるためである。

したがって、かかるゲイ素含有化合物の沸点を 1 1 0〜2 2 0 °Cの範囲内の値とすることがより好ましく、 2 0〜 2 0 0 °Cの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

なお、かかるケィ素含有化合物の沸点は、ケィ素含有化合物自体の構造や種類を制限することによつても調整することができるが、その他、ゲイ素含有化合物中に、アルコール化合物等を適宜混合使用することによつても調整することがでさる。 _Ί

また、ゲイ素含有化合物の種類についても特に制限されるものではないが、ケィ素含有化合物が、分子内または分子末端に窒素原子、ハロゲン原子、ビニル基およびァミノ基の少なくとも一つを有することが好ましい。

より具体的には、ゲイ素含有化合物が、へキサメチルジシラザン（沸点： 1 2 6 °C、引火点： 1 2〜 1 4 °C)、ビニルトリメトキシシラン（沸点： 1 2 3 °C、引火点： 2 3 °C)、ビニル卜リエトキシシラン（沸点： 1 6 1 °C、引火点： 5 4°C)、トリフルォロプロビルトリメトキシシラン（沸点： 1 4 4 °C、引火点： 2 3 °C)、トリフルォロプロピルトリクロロシラン（沸点： 1 1 3〜 1 1 4 °C、引火点： 2 5 °C)、 3—ァミノプロビルトリメ卜キシシラン (沸点： 2 1 5 °C、引火点： 8 8 °C)、 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン（沸点： 2 1 7 °C、引火点： 9 8 °C)、および 3—クロ口プロビルトリメトキシシラン（沸点： 1 9 6 °C、引火点： 8 3 °C) の少なくとも一つの化合物であることが好ましい。

この理由は、このようなゲイ素含有化合物であれば、引火性ガスとの混合性が向上し、シリカ層を形成して固体物質の表面改質がより均一になるとともに、沸点等の関係で、かかるゲイ素含有化合物が固体物質の表面に一部残留しやすくなるため、固体物質と、各種紫外線硬化型樹脂等からなる塗膜との間で、より優れた密着力を得ることができるためである。また、このようなゲイ素含有化合物であれば、保管性やボンベへの充填性も良好になって、比較的安価に提供することができるためである。

また、へキサメチルジシラザン、トリフルォロプロビルトリメトキシシラン、トリフルォロプロピルトリクロロシラン、 3—クロ口プロピレトリメトキシシラン等の分子内に窒素原子およびハロゲン原子を含むゲイ素含有化合物は、特に、エポキシァクリレート系紫外線硬化型樹脂ゃゥレタンァクリレート系紫外線硬化型樹脂との相性が良く、被着体との間で優れた密着力を発揮しやすいという特性を有している。また、ビニル卜リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン等の分子末端にビニル基やアミノ基を有するゲイ素含有化合物は、特に、ポリエステルァクリレー卜系紫外線硬化型樹脂との相性が良く、被着体との間で優れた密着力を発揮しやすいという特性を有している。 _n

よって、窒素原子およびハロゲン原子を含むゲイ素含有化合物と、ビニル基やアミノ基を有するゲイ素含有化合物とを混合使用する、例えば、 1 0 ： 90〜9 0 : 1 0 (重量比）において混合使用することにより、さらに安定して、各種紫外線硬化型樹脂からなる塗膜と、被着体との間で優れた密着力を得ることができる。

④平均分子量

また、ゲイ素含有化合物の平均分子量を、マススペクトル測定において、 50 〜1、 000の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるゲイ素含有化合物の平均分子量が 50未満となると、揮発性が高くて、取り扱いが困難となる場合があるためである。一方、かかるゲイ素含有化合物の平均分子量が 1、 000を超えると、加熱により気化して、空気等と容易に混合することが困難となる場合があるためである。

したがって、ゲイ素含有化合物の平均分子量を、マススぺクトル測定において、 60〜500の範囲内の値とすることがより好ましく、 70〜200の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

⑤密度

また、ケィ素含有化合物の液体状態での密度を、 0. 3~ 1. 5 gZcm³の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるゲイ素含有化合物の密度が 0. 3 gZcm³未満となると、取リ扱いが困難となったり、エアゾール缶に収容したりすること力困難となる場合があるためである。一方、かかるゲイ素含有化合物の密度が 1. 5 gZcm³ を超えると、気化しにくくなるとともに、エアゾール缶に収容した場合に、空気等と完全に分離した状態となる場合があるためである。

. したがって、ゲイ素含有化合物の密度を 0. 9〜 1. 3 gZcm³の範囲内の値とすることがより好ましく、 0. 95〜1. 2 gZcm³の範囲内の値とすることがさらに好ましい。 n

⑥添加量

また、ゲイ素含有化合物の添加量を、燃料ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 1 X 1 0— ^1D〜1 0モル％の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるゲイ素含有化合物の添加量が 1 X 1 0— ^1Gモル％未満の値になると、固体物質に対する改質効果が発現しない場合があるためである。一方、かかるゲイ素含有化合物の添加量が 1 0モル％を超えると、ゲイ素含有化合物と空気等との混合性が低下し、それにつれてゲイ素含有化合物が不完全燃焼する場合があるためである。

したがって、ゲイ素含有化合物の添加量を、燃料ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 1 X 1 0一⁹〜 5モル％の範囲内の値とすることがより好ましく、 1 X 1 0_⁸〜1モル％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

( 2 ) 引火性ガス

また、火炎温度の制御が容易にできることから、燃料ガス中に、通常、引火性ガスや可燃性ガスを添加することが好ましい。このような引火性ガスや可燃性ガスとして、プロパンガスや天然ガス等の炭化水素ガス、水素、さらには、酸素や空気等が挙げられる。なお、燃料ガスをエアゾール缶に入れて使用する場合には、このような引火性ガスとして、プロパンガスおよび圧縮空気等を使用することが好ましい。

また、このような引火性ガスの含有量を、燃料ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 8 0〜9 9 . 9モル％の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる引火性ガスの含有量が 8 0モル％未満の値になると、ゲイ素含有化合物と空気等との混合性が低下し、それにつれてゲイ素含有化合物が不完全燃焼する場合があるためである。一方、かかるケィ素含有化合物の添加量が 9 9 . 9モル％を超えると、固体物質に対する改質効果が発現しない場合があるためである。

したがって、ケィ素含有化合物の添加量を、燃料ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 8 5〜 9 9モル％の範囲内の値とすることがより好ましく、 9 0 〜9 9モル％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。 ( 3 ) キャリアガス

また、燃料ガス中に、ゲイ素含有化合物を均一に混合するために、キャリアガスを添加することも好ましい。すなわち、ゲイ素含有化合物と、キャリアガスとを予め混合し、次いで、空気流等の引火性ガスに混合することが好ましい。

この理由は、かかるキャリアガスを添加することにより、比較的分子量が大きく、移動しづらいケィ素含有化合物を用いた場合であっても、空気流と均一に混合することができるためである。すなわち、キヤリァガスを添加することにより、ゲイ素含有化合物を燃焼しやすくして、固体物質の表面改質を均一かつ十分に実施することができるためである。

なお、このような好ましいキャリアガスとして、引火性ガスと同種のガスを使用することが好ましく、例えば、空気や酸素、あるいはプロパンガスや天然ガス等の炭化水素を挙げることができる。

( 4 ) 添加物

①種類 1

また、燃料ガス中に、沸点が 1 o o°c未満のアルキルシラン化合物やアルコキシシラン化合物、アルキルチタン化合物、アルコキシチタン化合物、アルキルァルミニゥ厶化合物、およびアルコキシアルミニウム化合物からなる群から選択される少なくとも一つの化合物を、改質補助剤として添加することが好ましい。この理由は、このように若干沸点が低い化合物であっても、アルキルシラン化合物等のゲイ素含有化合物と極めて相溶性に優れた改質補助剤を添加することにより、ゲイ素含有化合物の沸点が低いことによる燃料ガスの取り扱いの悪さを改良することができるとともに、固体物質に対する表面改質効果をさらに高めることができるためである。さらに、このような改質補助剤を添加することにより、火炎の色の調整が容易になって、ゲイ素含有化合物とともに、確実に燃焼していることを確認できるためである。

また、ゲイ素含有化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、改質補助剤の添加量を 0. 0 1〜 5 0モル％の範囲内の値とすることが好ましい。〗〗

この理由は、かかる改質補助剤の添加量が 0. 0 1モル％未満の値になると、改質補助剤の添加効果が発現しない場合があるためである。一方、かかる改質補助剤の添加量が 5 0モル％を超えると、燃料ガスの不完全燃焼が生じる場合があるためである。

したがって、ゲイ素含有化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、改質補助剤の添加量を 0. 1 ~ 3 0モル％の範囲内の値とすることがより好ましく、 0 . 5〜 2 0モル％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

②種類 2

また、燃料ガス中に、上述したゲイ素含有化合物とともに、アルコール化合物を添加することが好ましい。

この理由は、添加したアルコール化合物は、ゲイ素含有化合物と均一に溶解して、ゲイ素含有化合物を含む混合物としての沸点や引火点の調整が容易になるためである。また、このようなアルコール化合物を添加することにより、火炎の色の調整が容易になって、ゲイ素含有化合物とともに、確実に燃焼していることを確認できるためである。

ここで、このようなアルコール化合物としては、メチルアルコール、ェチルァルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。

また、ゲイ素含有化合物とともに添加するアルコール化合物の添加量を、ゲイ素含有化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、 0. 0 1〜3 0モル％の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかるアルコール化合物の添加量が 0. 0 1モル％未満の値になると、混合物としての沸点や引火点の調整が困難となる場合がるためである。一方、かかるアルコール化合物の添加量が 3 0モル％を超えると、固体物質に対する表面改質効果が発揮されない場合があるためである。

3 . 火炎

( 1 ) 温度 ^

また、火炎の温度を 5 0 0〜1、5 0 0 °Cの範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、かかる火炎の温度が 5 0 0 °C未満の値になると、ゲイ素含有化合物の不完全燃焼を有効に防止することが困難になる場合があるためである。一方、かかる火炎の温度が 1、 5 0 0 °Cを超えると、表面改質する対象の固体物質が、熱変形したり、熱劣化したりする場合があり、使用可能な固体物質の種類が過度に制限される場合があるためである。

したがって、火炎の温度を 5 5 0〜1、 2 0 0 °Cの範囲内の値とすることが好ましく、 6 0 0 ~ 9 0 0 °C未満の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

なお、かかる火炎の温度は、使用する燃料ガスの種類や、燃料ガスの流量、あるいは、燃料ガスに添加するゲイ素含有化合物の種類や量によって、適宜調節することができる。

( 2 ) 処理時間

また、火炎の処理時間（噴射時間）を 0. 1秒〜 1 0 0秒の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる火炎の処理時間が 0. 1秒未満の値になると、ゲイ素含有化合物による改質効果が均一に発現しない場合があるためである。一方、かかる火炎の処理時間が 1 0 0秒を超えると、表面改質する対象の固体物質が、熱変形したり、熱劣化したりする場合があり、使用可能な固体物質の種類が過度に制限される場合があるためである。

したがって、火炎の処理時間を 0. 3〜3 0秒の範囲内の値とすることが好ましく、 0. 5〜 2 0秒の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

4. 塗膜形成工程

また、第 1の実施形態の固体物質の表面改質方法を実施するにあたり、次工程として、塗膜形成工程を含むことが好ましい。すなわち、表面改質された固体物質の表面に、紫外線硬化型塗料からなる塗膜を形成することが好ましい。

そして、塗膜形成工程を実施し、 J I S K一 5 4 0 0に準拠した碁盤目試験において、固体物質に対するエポキシァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料、ウレタンァクリレート系の紫外線硬化型塗料、およびポリエステルァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料からなる塗膜のはがれ数が 1 0個 1 0 0碁盤目以下となることが好ましい。

すなわち、従来のゲイ酸化炎処理では、エポキシァクリレート系の紫外線硬化型塗料、ウレタンァクリレート系の紫外線硬化型塗料、およびポリエステルァクリレート系の紫外線硬化型塗料からなるいずれかの塗膜に対しては、所定の改質効果を発揮することができたが、いずれの塗膜に対しても所定の改質効果を発揮することは困難であった。したがって、第 1の実施形態では、このように塗膜形成工程を含んで、 J I S K一 5 4 0 0に準拠した碁盤目試験を実施し、剥離する碁盤目数を規定することにより、所定の改質効果の基準を明確にして、固体物質の表面改質方法を確実かつ定量的に実施することができる。

なお、エポキシァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料は、燐酸基等の極性基を有するエポキシァクリレートオリゴマーと、ァクリレートモノマーと、硬化剤とから基本的に構成してある紫外線硬化型塗料であることが好ましい。

また、ウレタンァクリレート系の紫外線硬化型塗料は、ウレタンァクリレートオリゴマーと、ァクリレートモノマーと、硬化剤とから基本的に構成してある紫外線硬化型塗料であることが好ましい。

さらに、ポリエステルァクリレート系の紫外線硬化型塗料は、ポリエステルァクリレートオリゴマーと、ァクリレートモノマーと、硬化剤とから基本的に構成してある紫外線硬化型塗料であることが好ましい。

[第 2の実施形態]

第 2の実施形態は、引火点が 0〜1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5〜2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、全面的または部分的に吹き付け処理することにより、濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 4 0〜8 0 d y n Z c mの範囲内の値とする表面改質された固体物質である。

1 . 固体物質

( 1 ) ゴム ^

また、表面改質された固体物質を構成するにあたり、固体物質が、シリコーンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ネオプレンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴ厶、アクリルゴム、ォレフィンゴム、スチレン一ブタジエンゴム、ァクリロニトリル一ブタジエンゴム、エチレン一プロピレンゴム、エチレン一プロピレン一ジェンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン系熱可塑性エラストマ一およびウレタン系熱可塑性エラス卜マーからなる群から選択される少なくとも一つのゴム類力挙げられる。

これらのゴム類のうち、特に接触角が大きく、濡れ指数が小さいシリコーンゴム、フッ素ゴム、ォレフィンゴム、エチレン一プロピレンゴムに対して、本発明の表面改質を実施することにより、優れた改質効果を発現することができる。したがって、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴム等からなる防汚性ゴムや防汚性カバーの表面に、数字や文字等を用意に印刷することが可能となる。

( 2 ) 樹脂

また、表面改質された固体物質を構成するにあたり、固体物質が、ポリエチレン樹脂（高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高圧法ポリエチレン、中圧法ポリエチレン、低圧法ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチレン、高圧法線状低密度ポリエチレン、超固体量ポリエチレン、架橋ポリエチレン)、ポリプロピレン樹脂、変性ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、およびポリフエ二レンサルフアイド樹脂、エチレンーテトラフルォロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニル樹脂、テトラフルォロエチレン一パーフルォロエーテル共重合体、テトラフルォロエチレン一へキサフルォロプロピレン共重合体、ポリテトラフルォロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルォロクロ口エチレン樹脂、およびエチレンー卜リフルォロクロ口エチレン共重合体等が挙げられる。

これらの樹脂のうち、特に接触角が大きく、濡れ指数が小さいポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリテトラフルォロェチレン樹脂等に対して本発明の表面改質を実施することにより、優れた改質効果を発揮することができる。したがって、例えば、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂からなるフィルム、あるいはポリエステル樹脂からなる容器上に、文字や模様を印刷したり、ポリカーボネート樹脂からなるコンパクトデイスク基板上に、アルミニウムの反射膜を強固に接着したり、さらには、ポリテ卜ラフルォロエチレン樹脂からなる防汚材料上に、数字や文字等を用意に印刷することが可能となる。

( 3 ) 熱硬化型樹脂

また、表面改質された固体物質を構成するにあたり、固体物質が、エポキシ樹脂、フヱノール樹脂、シァネート樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂等の熱硬化型樹脂が挙げられる。これらの熱硬化型樹脂のうち、例えば、エポキシ樹脂である場合、本発明の表面改質を実施することにより、半導体封止用樹脂におけるレーザ一マ一キングを用意に実施することができる。

( 4 ) 金属材料

また、表面改質された固体物質を構成するにあたり、アルミニウム、マグネシゥム、ステンレス、ニッケル、クロム、タングステン、金、銅、鉄、銀、亜鉛、スズ、鉛等の一種単独または二種以上の金属材料の組み合わせが好ましい。例えば、アルミニウムは軽量金属として多用されているが、表面に酸化膜を形成しやすく、紫外線硬化型塗料等を直接適用しても容易に剥離してしまうという問題が見られた。そこで、アルミニウム表面に対してゲイ酸化炎処理を施すことにより、紫外線硬化型塗料等を直接適用しても剥離することを有効に防止することができるようになった。

また、マグネシウムはリサイクル可能な金属部材として、パーソナルコンビュ一ター等の筐体に近年多用されているが、表面の平滑性が乏しいことから、紫外線硬化型塗料等を直接適用しても容易に剥離してしまうという問題が見られた。そこで、マグネシウム表面に対してゲイ酸化炎処理を施すことにより、紫外線硬 _Λ„

1 6

化型塗料等を直接適用した場合であっても、剥離することを有効に防止することができ、カラー化マグネシウム板等を提供できるようになった。

さらに、従来、半導体素子における金バンプや半田バンプを、フィルムキヤリァゃ回路基板に電気接続した場合、高温高湿条件で、界面剥離が生じるという問題が見られた。そこで、金バンプや半田バンプにゲイ酸化炎処理を施すことによリ、あるいは、フィルムキャリアや回路基板の導体部分にゲイ酸化炎処理等を施すことにより、これらの界面剥離を有効に防止することができるようになった。なお、ゲイ酸化炎処理とは、ゲイ素含有化合物を含む燃料ガスを燃やしてなる火炎を用いた処理であって、ゲイ素含有化合物の熱分解によって、基材の全部または一部に、酸化ゲイ素層を形成する火炎処理のことである。

( 5 ) 金属材料以外の無機材料

固体物質を構成する金属材料以外の好適な無機材料として、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、シリカ、タルク、炭酸力ルシゥム、石灰、ゼォライ卜、金、銀、銅、亜鉛、ニッケル、スズ、鉛、半田、ガラス、セラミック等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。

( 6 ) 形態

被処理物である固体物質の形態は特に制限されるものではないが、例えば、板状、シート状、フィルム状、テープ状、短冊状、パネル状、紐状などの平面構造を有するものであってもよいが、筒状、柱状、球状、ブロック状、チューブ状、パイプ状、凹凸状、膜状、繊維状、織物状、束状等の三次元構造を有するものであっても良い。

例えば、繊維状のガラスやカーボンファイバーに対して、ゲイ酸化炎処理等を施すことにより、表面改質をして、活性化することができ、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等のマトリクス樹脂中に均一に分散することができる。したがって、 F R Pや C F R Pにおいて、優れた機械的強度や耐熱性等を得ることができる。また、このような被処理物の形態として、このような固体物質からなる構造体と、金属部品、セラミック部品、ガラス部品、紙部品、木部品等と組み合わせた】？

複合構造体であることも好ましい。

例えば、金属管やセラミック管の内面に、ゲイ酸化炎処理等を施すことにより、表面改質をして、活性化することができ、樹脂ライナーが極めて強固に積層されたパイプを得ることができる。

また、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、あるいは C R T等における基板としてのガラス基板やプラスチック基板の全面または一部に、ゲイ酸化炎処理等を施すことにより、カラ一フィルタ一、偏向板、光散乱板、ブラックマトリクス板、反射防止膜、帯電防止膜等の有機フィルムを極めて均一かつ強固に積層することができる。

2 . 燃料ガス

第 1の実施形態において説明したのと同様のゲイ素含有化合物や引火性ガスを使用することができるため、ここでの説明は省略する。

3 . 火炎

また、第 1の実施形態において説明したのと同様の火炎における温度や処理時間を使用することができるため、ここでの説明は省略する。

4 . 濡れ指数（表面エネルギー）

( 1 ) 表面改質後

また、表面改質された固体物質において、濡れ指数（測定温度 2 5 °C) を 4 0 〜8 0 d y n Z c mの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる固体物質の濡れ指数が 4 5 d y c m未満の値になると、接着、印刷、塗装などを容易に実施することが困難となる場合があるためである。一方、かかる固体物質の濡れ指数が 8 0 d y n Z c mを超えると、過度に表面処理を実施することになリ、固体物質を熱劣化させる場合があるためである。

したがって、表面改質された固体物質において、濡れ指数を 4 5〜7 5 d y n c mの範囲内の値とすることがより好ましく、 5 0〜7 0 d y n Z c mの範囲内の値とすることがさらに好ましい。〗 _g

ここで、表 1に、 25°Cの基準液を用いて測定した表面処理前の固体物質の濡れ指数（d y nZcm) と、表面処理後（0. 5秒間）の固体物質の濡れ指数の測定例を示す。

(2) 表面改質前

また、表面改質前（表面処理前）の固体物質において、濡れ指数（測定温度 2 5°C) を 20〜45 d y nノ c mの範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる固体物質の濡れ指数が 20 d y nZ cm未満の値になると、長時間にわたって表面処理を実施することになリ、固体物質を熱劣化させる場合があるためである。一方、かかる固体物質の濡れ指数が 45 d y nZcmを超えると、火炎によって効率的に表面処理することが困難となる場合があるためである。例えば、改質処理前におけるポリエチレン樹脂の濡れ指数は、約 40 d y n Zcmであって、ケィ酸化炎処理の温度等にもよるが、約 1秒程度のゲイ酸化炎処理によって、濡れ指数を約 60 d y nZ cm以上の値に高めることができる。したがって、表面改質前（表面処理前）の固体物質において、濡れ指数（測定温度 25°C)を 25~38 d y n c mの範囲内の値とすることがより好ましく、 28〜36 d y n Z c mの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

5. 接触角

( 1 ) 表面改質後

また、表面改質された固体物質において、水を用いて測定される接触角（測定温度 25°C) を 0. 1 ~30° の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる固体物質の接触角が 0. 1 ° 未満の値になると、過度に表面処理を実施することになリ、固体物質を熱劣化させる場合があるためである。一方、かかる固体物質の接触角が 30° を超えると、接着、印刷、塗装などを容易に実施することが困難となる場合があるためである。

したがって、表面改質された固体物質において、水を用いて測定される接触角 (測定温度 25°C) を 0. 5〜20° の範囲内の値とすることがより好ましく、 1〜 1 0° の範囲内の値とすることがさらに好ましい。 ( 2 ) 表面改質前

また、表面改質前（表面処理前）の固体物質において、水を用いて測定される接触角（測定温度 2 5 °C)を 5 0〜1 2 0 ° の範囲内の値とすることが好ましい。

この理由は、かかる固体物質の接触角が 5 0 ° 未満の値になると、火炎によつて効率的に表面処理することが困難となる場合があるためである。一方、かかる固体物質の接触角が 1 2 0 ° を超えると、長時間にわたって表面処理を実施することになリ、固体物質を熱劣化させる場合があるためである。例えば、改質処理前におけるポリテ卜ラフ口才口エチレン樹脂の接触角は、約 1 0 8 ° であって、ケィ酸化炎処理の温度等にもよるものの、約 1秒程度のゲイ酸化炎処理によって、接^角を約 2 0 ° 未満の値に低下させることができる。

したがって、表面改質前（表面処理前）の固体物質において、水を用いて測定される接触角を 6 0 ~ 1 1 0 ° の範囲内の値とすることがより好ましく、 8 0〜 1 0 0 ° の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

6 . 塗膜

所定のゲイ酸化炎処理された固体物質の表面に、エポキシァクリレート系の紫外線硬化型塗料、ウレタンァクリレート系の紫外線硬化型塗料、およびポリエステルァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料からなるいずれかの塗膜（厚さ：約 5〜 5 0 0 m) を備えることが好ましい。

この理由は、第 2の実施形態である固体物質は、塗料の種類を厳格に選択することなく、密着力に優れた塗膜が紫外線硬化処理によつて形成できることから、各種塗膜を形成することにより、安価かつ迅速に、固体物質の商品価値等を高めることができるためである。

[第 3の実施の形態]

第 3の実施形態は、図 1に示すように、引火点が 0〜 1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5 ~ 2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物 1 4を貯蔵するための貯蔵タンク 1 2と、燃料ガスを移送するための移送部 2 4と、燃料ガスの火炎 3 4 ^

を吹き付けるための噴射部 3 2と、を含む固体物質の表面改質装置 1 0である。

1 . 貯蔵タンク

図 1に示すように、加熱手段 1 6を有するゲイ素含有化合物 1 4を貯蔵するための第 1の貯蔵タンク 1 2と、圧縮空気等の引火性ガスを貯蔵するための第 2の貯歳タンク（図示せず）と、を備えることが好ましい。この例では、第 1の貯蔵タンク 1 2の下方に、ヒータや伝熱線、あるいは熱交換器に接続した加熱板等から加熱手段 1 6を備えてあり、常温、常圧状態では液状のゲイ素含有化合物 1 4 を気化することが好ましい。

そして、固体物質を表面処理する際には、加熱手段 1 6によって、第 1の貯蔵タンク 1 2内のゲイ素含有化合物 1 4を所定温度に加熱し、気化させた状態で、引火性ガス（空気等）と混合し、燃料ガスとすることが好ましい。

なお、燃料ガス中におけるゲイ素含有化合物の含有量は極めて重要であるため、当該ゲイ素含有化合物の含有量を間接的に制御すべく、第 1の貯蔵タンク 1 2に圧力計（または液面のレベル計） 1 8を設けて、ケィ素含有化合物の蒸気圧（またはゲイ素含有化合物量）をモニタ一することが好ましい。

2 . 移送部

移送部は、通常、管構造であって、図 1に示すように、第 1の貯蔵タンク 1 2 から移送されてきたゲイ素含有化合物 1 4および第 2の貯蔵タンク（図示せず）から移送されてきた引火性ガス（空気）を均一に混合し、燃料ガスにするための混合室 2 2を備えるとともに、流量を制御するための弁や流量計、あるいは燃料ガスの圧力を制御するための圧力計 2 8を備えていることが好ましい。

また、ゲイ素含有化合物および引火性ガスを均一に混合した上で、流量を厳格に制御できるように、混合室 2 2に混合ポンプや、滞留時間を長くするための邪魔板等を備えることも好ましい。

3 . 噴射部

( 1 ) 構成 ^

噴射部は、図 1に示すように、移送部 2 4を経て送られてきた燃料ガスを燃やし、得られた火炎 3 4を、被処理物である固体物質に吹き付けるためのバーナー 3 2を備えることが好ましい。かかるバーナーの種類も特に制限されるものでないが、例えば、予混合型バーナー、拡散型バーナー、部分予混合型バーナー、噴霧バーナー、蒸発バーナー、微粉炭バーナー等のいずれであっても良い。また、ノくーナ一の形態についても特に制限されるものでなく、例えば、図 1に示すように、先端部に向かって拡大し、全体として扇型の構成であっても良く、あるいは、図 4に示すように、概ね長方形であって、噴射口 6 4が横方向に配列されたバ一ナ一であっても良い。

( 2 ) 配置

噴射部の配置、すなわち、バーナーの配置は、被処理物である固体物質の表面改質の容易さ等を考慮して決定することが好ましい。

例えば、図 2に示すように、円形または楕円形に沿って配置することも好ましいし、図 4に示すように、被処理物である固体物質の両側に近接して配置することも好ましい。

また、図 5 ( a ) に示すように、被処理物である固体物質の片側に所定距離だけ離して配置することも好ましいし、図 5 ( b ) に示すように、被処理物である固体物質の両側にそれぞれ所定距離だけ離して配置することも好ましい。

4. 形態

( 1 ) 据付型

固体物質の表面改質装置の形態は、例えば、図 1に示すように、貯蔵タンク 1 2と、燃料ガスを移送するための移送部 2 4と、燃料ガスから得られる火炎を吹き付けるための噴射部 3 2と、を据え付けた状態で備える一方、図 2に示すような回転テーブル 3 6上の固定治具 3 8に載置した状態で、被処理物である固体物質の位置を適宜変えながら、しかも固定治具 3 8によって自転させながら、噴射部 3 2から火炎 3 4を吹き付けることが好ましい。

このような据付型の表面改質装置 1 0であれば、大量にしかも効率的に、被処 ^

理物である固体物質の表面改質を実施することができる。

( 2 ) 携帯型

また、固体物質の表面改質装置 4 2を、図 3に示すように携帯型とすることも好ましい。すなわち、点線で囲まれた領域に示されるように、カー卜リッジ式の貯蔵タンク 4 6と、配管パイプ 4 7と、流量計や圧力計を備えたボックス 4 4を用意し、さらに配管パイプ 4 7の先端部にバーナー 3 2を備えることが好ましい。このように構成すると、ボックス 4 4を適宜移動させることによって、戸外に置かれた被処理物や、大面積、大容量の被処理物に対しても、容易に表面処理を実施することが可能となる。

なお、ボックス 4 4の持ち運びが容易にできるように、ボックス 4 4の上部に取手や片紐を付けたり、あるいはボックス 4 4の総重量を 2 0 k g以下の値とすることが好ましい。

5 . 紫外線照射装置

固体物質の表面改質装置の近傍、あるいは併設させて紫外線照射装置を設けることが好ましい。すなわち、紫外線照射装置において、対象となる塗料の種類を厳格に選択することなく、所定のゲイ酸化炎処理された固体物質の表面に対して、エポキシァクリレート系の紫外線硬化型塗料、ゥレタンァクリレート系の紫外線硬化型塗料、およびポリエステルァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料等のいずれの塗膜であっても、即座に形成できるためである。実施例

[実施例 1 ]

1 . 固体物質の表面改質

厚さ 2 mmのアルミニウムプレート（A Iプレート、縦 1 O c m X横 5 c m) および厚さ 2 mmのポリプロピレン樹脂からなるプレート（P Pプレート、縦 1

O c m X横 5 c m) をそれぞれ準備した。次いで、これらのプレートに対して、図 3に示す携帯型の表面改質装置を用いて、ゲイ酸化炎処理を単位面積当り ( 5 _<J

O cm²)、 0. 2秒間実施した。なお、燃料ガスとして、へキサメチルジシラザンを 0. 01モル％、残りの 9'9. 99モル％が圧縮空気であるカートリッジ入りの混合ガスを用いた。

2. 固体物質の評価

( 1 ) 濡れ指数

表面改質されたプレートの濡れ指数を、標準液を用いて測定した。また、表面改質前のプレー卜の濡れ指数についても同様に測定した。

(2) UV塗装性

エポキシァクリレート系の紫外線硬化型塗料（タイプ 1 )、ウレタンァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料（タイプ 2 )、およびポリエステルァクリレート系の紫外線硬化型塗料（タイプ 3) をそれぞれ表面改質されたプレート上にスクリーン印刷した後、紫外線照射装置により 30 OmJZcm²の紫外線を照射し、以下の基準で評価した。また、表面改質前のプレートに対する UV塗装性についても、同様に測定した。

O： 100個の碁盤目試験（JIS基準) で、剥がれ数は 1〜2個である。

Δ： 1 00個の碁盤目試験（JIS基準）で、剥がれ数は 3〜1 0個である。

X ： 1 00個の碁盤目試験（JIS基準）で、剥がれ数は 1 1個以上である。

[実施例 2〜 7]

実施例 2〜 7では、表 1に示すように、改質剤の種類を変えて、実施例 1と同様に、表面改質された固体物質の評価を行った。

[比較例 1 ]

実施例 1におけるへキサメチルジシラザンと、圧縮空気とからなる混合ガスの代わりに、へキサメチルジシロキサンと、圧縮空気とからなる混合ガスを用いたほかは、実施例 1と同様に、固体物質の表面改質および固体物質の評価を行った。表 1

* HMDN:へキサメチルジシラザン

*VT S:ビニル卜リメトキシシラン

* HMDN/ETA:へキサメチルジシラザン /エタノール

*TFTM:トリフルォロプロピル卜リメトキシシラン

*G M: 3—クロ口プロビルトリメトキシシラン

* HMDS:へキサメチルジシロキサン

[実施例 6 8および比較例 3 4 ]

実施例 6では、実施例 1と同様に、へキサメチルジシラザン（HMDN) を用いたゲイ酸化炎処理を実施した後、放置時間を 2 we e kおよび 4 we e kに変えて、濡れ指数および UV塗装性（タイプ 2) を評価した。また、実施例 7および 8では、それぞれへキサメチルジシラザンの代わりに、トリフルォロプロビルトリメトキシシラン (TFTM)および 3—クロ口プロビルトリメトキシシラン（GITM) を用いたほかは、実施例 6と同様に放置時間を変えて、濡れ指数および U V塗装性（タイブ 2) を評価した。

また、比較例 3では、へキサメチルジシロキサンを用いたゲイ酸化炎処理を実施した後、実施例 6と同様に放置時間を変えて、濡れ指数および UV塗装性（タイブ 2) を評価した。さらに、比較例 4では、ゲイ酸化炎処理の代わりに、コロナ処理を実施し、実施例 6と同様に放置時間を変えて、濡れ指数および UV塗装性（タイプ 2) を評価した。表 2

産業上の利用可能性

以上の説明の通り、本発明の固体物質の表面改質方法によれば、特定のゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を固体物質に吹き付け、ゲイ酸化炎処理を施すことによって、各種紫外線硬化型樹脂等からなるいずれの塗膜に対しても、優れた改質効果を発揮できる固体物質の表面改質方法、および表面改質された固体物質が得られるようになった。

したがって、本発明の表面改質された固体物質、例えば、難接着性材料の代表であるシリコーンゴムやフッ素ゴム、ォレフィン樹脂やポリエステル樹脂、あるいはステンレスやマグネシウム等の金属上にも、従来、不可能であった各種紫外線硬化型樹脂等からなるいずれの塗膜を形成することが可能になつた。

Claims

請求の範囲

1 . 引火点が 0〜1 0 0 °Cの範囲であって、沸点が 1 0 5〜2 5 0 °Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け、ゲイ酸化炎処理を施すことを特徴とする固体物質の表面改質方法。

2 . 前記ゲイ素含有化合物が、分子内または分子末端に窒素原子、ハロゲン原子、ビニル基おょぴァミノ基の少なくとも一つを有することを特徴とする請求項 1に記載の固体物質の表面改質方法。

3 . 前記ゲイ素含有化合物が、へキサメチルジシラザン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリフルォロプロビルトリメ卜キシシラン、トリフルォロプロピルトリクロロシラン、 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 3—ァミノプロピルトリエトキシシラン、および 3—クロ口プロビルトリメトキシシランの一種単独または二種以上の混合物であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の固体物質の表面改質方法。

4. 前記ゲイ素含有化合物が、分子内に窒素原子およびハロゲン原子を含むゲイ素含有化合物と、分子末端にビニル基ゃァミノ基を有するゲイ素含有化合物との混合物であることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか一項に記載の固体物質の表面改質方法。

5 . 前記ゲイ素含有化合物に、アルコール化合物を添加するとともに、当該ァルコール化合物の添加量を、ゲイ素含有化合物の全体量を 1 0 0モル％としたときに、 0. 0 1 ~ 3 0モル％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項 1〜4 のいずれか一項に記載の固体物質の表面改質方法。

6. 前記燃料ガス中のケィ素含有化合物の含有量を、燃料ガスの全体量を 1 0 0モル％としたときに、 1 X 1 0— ^1D〜1 0モル％の範囲内の値とすることを特徴とする請求項 1〜 5のいずれか一項に記載の固体物質の表面改質方法。

7. 前記ゲイ素含有化合物が気液平衡状態にあって、気体状態のゲイ素含有化合物を燃料ガス中に混合して、燃焼させることを特徴とする請求項 1 ~ 6のいずれか一項に記載の固体物質の表面改質方法。

8. 次工程として、紫外線硬化工程を含み、表面改質された固体物質上に、紫外線硬化型塗料からなる塗膜を形成することを特徴とする請求項 1〜 7のいずれか一項に記載の固体物質の表面改質方法。

9. J I S K— 5400に準拠した碁盤目試験において、固体物質に対するェポキシァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料、ゥレタンァクリレ一卜系の紫外線硬化型塗料、およびポリエステルァクリレー卜系の紫外線硬化型塗料からなる塗膜のはがれ数が 1 0個 1 00碁盤目以下であることを特徴とする請求項 8に記載の固体物質の表面改質方法。

1 0. 引火点が 0〜1 00°Cの範囲であって、沸点が 1 05〜250°Cの範囲であるゲイ素含有化合物を含む燃料ガスの火炎を、固体物質の表面に対して、全面的または部分的に吹き付け、ケィ酸化炎処理を施すことにより、濡れ指数（測定温度 25°C) を 40~80 d y n c mの範囲内の値とすることを特徴とする表面改質された固体物質。

1 1. 前記固体物質における表面処理前の濡れ指数（測定温度 25°C) を 20 ~45 d y nZ cmの範囲内の値とすることを特徴とする請求項 1 0に記載の表面改質された固体物質。

1 2. 前記表面改質された固体物質上に、紫外線硬化型塗料からなる塗膜が形成してあることを特徴とする請求項 1 0または 1 1に記載の表面改質された固体物