JPS6330540A

JPS6330540A - 樹脂表面の改質方法

Info

Publication number: JPS6330540A
Application number: JP17186286A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hara; 慎一原; Junji Hamana; 浜名　純二; Takao Otogawa; 孝雄音川
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 1986-07-23
Filing date: 1986-07-23
Publication date: 1988-02-09

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］本発明は樹脂表面に前記樹脂の有していない性質を付与
する樹脂表面の改質方法に関するものである。

［従来の技術］最近、各種工業材料の表面に対する関心が非常に高まっ
ており、特に表面の改質は、その樹脂が本来持っていな
い好ましい性質を付与することで高い不可価値が得られ
るため、注目を集めている。

樹脂表面の改質の目的は、接着性の改良、導電性の付与
、耐摩耗性の改良あるいは摩擦抵抗の減少などがあり１
幅広く多岐にわたっている。

従来の樹脂表面の改質方法としては、上記のような目的
に合う好ましい性質を有する物質を樹脂表面に塗布、蒸
着、スパッタリングあるいはＣＶＤ　（化学蒸着）など
によりコーティングする方法、あるいはグラフト重合に
より樹脂表面の分子中に他の官能基を導入する方法など
が挙げられる。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、これらの方法では、まだ十分満足な結果
が得られていない０例えば、ただ塗布するだけの方法で
は塗布物質との結合が弱いので、長期間にｂたる安定性
に欠けるという問題がある。また蒸着、スパッタリング
などの方法ではコストが高く、大量の処理が行えず、ま
たグラフト重合による方法も同様にコストが高く、大量
の処理が行えないという問題があった。

［問題点を解決するための手段］このような問題点を解決するため、本発明による樹脂表
面の改質方法においては、酸またはアルカリに溶解され
る無機フィラーを充填した樹脂の表面層をニー２チング
により除去する工程と、前記表面層の除去部分に前記樹
脂とは異なる性質の物質を埋め込む工程を宥する構成を
採用した。

［作　用］このような構成によれば、上記除去部分に埋め込まれる
物質は、エツチングにより形成された除去部分底面の細
かい凹凸を介して樹脂と強固に結合されるので、埋め込
んだ物質が長期間にわたり保持され、その性質が安定し
て維持される。また、エツチングは安価に大量処理が行
え、埋め込みも塗布などにより安価に大量処理が行える
。

［実施例］以下、本発明の詳細な説明する。まず本発明の詳細な説
明し、しかる後に具体的な実施例を説明することにする
。

一般に成型用、充填用などの用途で用いられる樹脂とし
ては、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＯＭ　（ポリアセ
タール）、ＦＡ（ポリアミド）あるいはエポキシ樹脂な
どが用いられている０通常、これらの樹脂には線膨張率
の低下や吸水率の低下などの物性の向上をはかるため、
無機フィラー（充填材）が充填されている。

本発明では、このように無機フィラーを充填した樹脂表
面の改質を対象とし、改質した表面の性質が長期間安定
して維持され、しかも安価で大量処理が可能な改質方法
を考えた。そして改質方法として、まず第１図（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）の如く樹脂１の改質する表面１ａの表面
層をニー２チングにより除去し、しかる後に第１図（Ｄ
）の如く前記エツチングされた表面１ａの除去部分へ前
記樹脂１とは異なる好ましい性質を有する物質４を塗布
などにより埋め込むという構成を採用した。

第１図（Ｂ）に図示したエツチングは、エツチング槽２
内で硫酸、塩酸などの酸、または水酸化ナトリウム水溶
液などのアルカリからなるエツチング液３中に、樹脂ｌ
の表面１ａを浸漬して行なう。

但し、ＰＣ，ＰＯＭ、ＦＡ、エポキシなどの樹脂は、耐
酸性に優れているため、そのままでは酸によるエツチン
グは難しい。

そこで１本発明では、上述した樹脂の無機フィラーとし
て、酸またはアルカリと反応して溶解され、エツチング
可能なものを用いる。このような無機フィラーとしては
、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）　、炭酸マグネシウム
（ＭｇＣ０３）などがある、これらを充填した樹脂は、
簡単にエツチングできる。これを示すため、炭酸カルシ
ウムを充填した樹脂をエツチング処理した試験結果を説
明しておく。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は試験の内容を説明するもので、
試験では、炭酸カルシウムを３０重量％充填したポリカ
ーボネート樹脂５をステンレス板６で挟み込んだ第２図
（Ａ）に図示した構造の試料７を７債作成し、この試料
７のそれぞれを第２図（Ｂ）の如くビーカー８内の硫酸
９中に異なる所定時間浸漬してエツチングし、処理した
試料７のそれぞれの表面状態（表面の高低、凹凸）を第
２図（Ａ）に示す試料７表面のＡ−Ｂ線に沿って表面粗
さ計により測定した。

第３図（Ａ）〜（Ｇ）は、その結果を示すもので５それ
ぞれ順にエツチング処理時間が０分、１分、３分、５分
、１０分、２０分、３０分の結果を示している。なお、
各図において、縦軸は符号Ｓで示す処理表面の基準面か
らの高さく単位ｇｍ）であり、横軸は処理表面の位置で
ステンレスの領域とポリカーボネート樹脂の領域を矢印
で示しである。

これらの図から明らかなように、処理時間３分以上でエ
ツチングが進行し、符号Ｅで示す除去部分が形成され、
処理時間１０分以上で樹脂表面のほぼ全領域が除去され
る。

このように、酸またはアルカリに溶解される無機フィラ
ーを充填した樹脂は、簡単にエツチングできる。そして
、このようにエツチングした樹脂表面層の除去部分Ｅに
、この樹脂とは異なって改質の目的にあった性質の物質
を塗布などによって埋め込むことにより、樹脂表面の改
質が行われる。

埋め込まれる物質は、除去部分Ｅのエツチングにより形
成された底面の凹凸によって、単に塗布した場合により
も顕著に強固に樹脂と結合され、長期間にわたって安定
して保持される。すなわち、埋め込まれた物質の性質が
長期間にわたり安定して維持される。また、エツチング
は安価に大量処理が行え、その後の埋め込みも塗布など
によれば安価に大量処理が行える。

なお、上述したエツチング処理時間は、改質の用途に応
じて適当に選べばよい、また、無機フィラーとして上記
の他によく用いられるシリカ（Ｓｉ０２）　、アルミ±
（ＡＪ！２０３）などは、酸、アルカリに溶解されない
ため、エツチングは難しい。

次に１本発明方法により、樹脂表面の改質を行った具体
的な実施例について説明する。

１上１１」ポリテトラフルオロエチレン（商品名テフロン）は、接
着性が悪いことが知られており、その接着性の改良は注
目されている。そこで、次のようにして、テフロンの接
着性の改良を行った。

すなわち、炭酸カルシウムを３０重量％充填したテフロ
ンの被着面を硫酸で３０分間ニー７チングし、しかる後
にそのエツチング面に接着性の良好なエポキシ樹脂を塗
布して埋め込み、硬化させた。

このように処理したテフロンをフルイ板に接着材のエポ
キシ樹脂で接着したところ、接着強度が４０Ｋｇ／ｃｍ
２（引張りせん断強度）という結果が得られ、良好な接
着性が得られたことが確認された。なお、比較のために
未処理のテフロンを同様に接着しようとしたが、接着し
なかった。

第」Ｌ実ｊ１例次に、第２実施例としてフェノール樹脂表面に対する導
電性の付与を、次のように行った。

すなわち、炭酸カルシウムを４０重量％充填させたフェ
ノール樹脂を硫酸で３０分エツチング処理し、しかる後
にエツチング面に導電性カーボンを３０重量％含有させ
たエポキシ樹脂を塗布して埋め込んだ。

その結果、フェノール樹脂の改質後の樹脂表面抵抗は、
未処理の場合の２　Ｘ　１０１５ΩＣ履４Ｘ１０６Ωｃ
ｍへと大幅に下がり、導電性の付与が確認された。この
ようにして、フェノール樹脂の特性を損なうことなく導
電性を付与することが可能になった。

なお、上記実施例では、樹脂表面のエツチング部に他の
樹脂、あるいは他の樹脂を介して他の物質を埋め込んだ
が、もちろん他のもの、例えばセラミック系の接着材、
あるいはこの接着材を介して他の物質を埋め込んでもよ
い。

また、埋め込んだ物質の表面を平滑にする必要がある場
合には、埋め込み後にラッピングなどの工程を追加する
。

また、埋め込みは塗布に限らず、他の方法によってもよ
いことももちろんである。

また改質の対象となる樹脂表面において、改質する必要
のない部位にはエツチング前に適当なマスキング、例え
ば酸などに耐えるフォトレジストの塗布などを行えばよ
い。

［効　果］以上の説明から明らかなように、本発明による樹脂表面
の改質方法においては、酸またはアルカリに溶解される
無機フィラーを充填した樹脂の表面層をエツチングによ
り除去する工程と、前記表面層の除去部分に前記樹脂と
は異なる性質の物質を埋め込む工程を有する構成を採用
したので、改質により得た性質を長期間にわたり安定し
て維持でき、しかも安価に大量処理が行えるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）から（Ｄ）は本発明の原理を示した説明図
、第２図（Ａ）、（Ｂ）は試験の内容を示した説明図、
第３図（Ａ）から（Ｇ）はそれぞれ炭酸カルシウムを充
填したポリカーボネート樹脂の試料をそれぞれ異なる時
間エツチング処理した後の試料の表面状態を示す線図で
ある。１・・・樹脂　　　　　　１ａ・・・改質する表面２・
・・エツチング槽　　３・・・エツチング液４・・・他
の性質を有する物質Ｓ・・・処理表面Ｅ・・・エツチングによる除去部分（Ｃ）（０）本金日月の屑Ｕ里のｔた８月口第１図

Claims

【特許請求の範囲】１）酸またはアルカリに溶解される無機フィラーを充填
した樹脂の表面層をエッチングにより除去する工程と、
前記表面層の除去部分に前記樹脂とは異なる性質の物質
を埋め込む工程を有することを特徴とする樹脂表面の改
質方法。２）前記無機フィラーとして炭酸カルシウム（ＣａＣＯ
＿３）を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の樹脂表面の改質方法。３）前記エッチングは、硫酸、塩酸などの酸または水酸
化ナトリウム水溶液などのアルカリを用いて行うことを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
樹脂表面の改質方法。