对聚合物基材表面进行改性的方法技术

一种对聚合物基材表面进行改性的方法，包括：　　　　提供具有第一表面的第一聚合物基材，所述基材包含氟聚合物，全氟聚合物，聚酰亚胺和聚酯中的至少一种；　　　　将包含至少一种光化学电子供体和任选的敏化剂的光活性物质数字化施加到第一表面的第一区域上；　　　　将第一区域的至少一部分进行光化辐射的辐照。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及。对聚合物表面用一种液体润湿，或将其结合到另一种材料(例如，另一种聚合物)的能力，通常取决于该聚合物表面的表面能。已研究出许多方法来对各种聚合物表面进行改性。这样的一种方法是对聚合物表面进行光化学改性，此时，光和物质的相互作用通常使聚合物表面的表面性质改变。例如，疏水性氟聚合物表面通过进行光化辐射(即，紫外辐射和/或可见光电磁辐射进行辐射)可成为亲水性，此时这样的表面要与一种或多种光活性物质密切接触，该光活性物质根据它们参与该氟聚合物的光电子传递反应的能力进行选择。采用这种方法，一直是用有机光活性物质(例如，有机胺)和无机光活性物质(例如，硫代硫酸盐)来改性氟聚合物表面。在典型的光化学表面改性方法中，要进行改性的整个表面与光活性物质接触并进行光化辐射。这种方法通常无法形成表面改性的细致图案，使光化辐射不能通过不透明的掩模，该掩模阻挡光化辐射到达要求不要进行改性的区域。这种掩蔽方法通常很麻烦而且费用高，因此不适用于经常改变图案的用途。因此，需要一种容易对聚合物(例如，氟聚合物)表面进行改性的方法，它不需要掩蔽光化辐射，就能在聚合物表面产生表面改性的图案。专利技术概述一方面，本专利技术提供一种，包括下面步骤提供具有第一表面的第一聚合物基材；将包含至少一种光化学电子供体的光活性物质数字化施加到所述第一表面的第一区域；对第一区域的至少一部分进行光化辐照。另一方面，本专利技术提供一种，包括下面步骤提供具有第一表面的第一聚合物基材；将包含至少一种光化学电子供体的光活性物质数字化施加到所述第一表面的第一区域；对第一区域的至少一部分进行光化辐照；在第一区域进行光化辐照后，在第一基材的第一表面上施加第二基材；将经过辐照的第一区域粘结在第二基材上。另一方面，本专利技术提供一种，包括下面步骤提供具有第一表面的第一聚合物基材；将包含至少一种光化学电子供体的光活性物质数字化施加到第一表面的第一区域；对第一区域的至少一部分进行光化辐照；在第一区域进行光化辐照后，在第一基材的第一表面上施加一种液体。在某些实施方式中，本专利技术可采用数字控制的不接触的液体施加方法进行，如喷雾，阀喷射或喷墨印刷的方法。具有按照本专利技术进行改性的表面的聚合物基材在与另一种固体基材结合时(例如形成复合制品时)，其粘结性有所提高。在本申请中“光化辐射”是指波长至少在200纳米到700纳米范围的电磁辐射；“无机的”是指不含C-H键，也不含碳碳重键，也不含四配价碳原子；在其中的无机光化学电子供体是离子性的本专利技术实施方式中，术语“无机的”仅是指离子化合物的阴离子部分，就是说，例如对四烷基铵硫氰酸盐而言，该离子化合物中为保持整体电荷平衡而必需有的阳离子部分可以是有机的；“非挥发性盐”是指一种包含一个阳离子和一个阴离子的盐，其中的阳离子和与该阳离子处于平衡状态的任何相应共轭碱，在25℃时具有小于10毫帕的总蒸汽压；“有机的”是指不是上述所定义无机的；“光化学电子供体”是指一种能发生光化学单电子氧化的化合物；“可溶的”是指在选定溶剂中的溶解浓度大于0.001摩尔/升；附图简述附图说明图1是本专利技术一个实施方式制备的一种复合制品的截面图。图2是实施例中使用的喷墨印刷图案图。详细描述根据本专利技术，包含至少一种光化学电子供体的光活性物质通常施加在聚合物基材表面的第一区域上呈一图案，第一区域的至少一部分进行光化辐照，使得聚合物基材第一区域的辐照过的部分发生表面改性。表面改性的程度可通过各种已知的表面分析技术进行测定，包括但不限于，衰减全内反射红外光谱法(ATR IR)和电子散射化学分析法(ESCA)，以及接触角测定。按照本专利技术方法进行改性的聚合物基材通常是聚合物有机材料，可以是任何形状，形式或尺寸。聚合物有机材料可以是热塑性，热固性，弹性或其他材料。合适的聚合物有机材料包括聚酰亚胺，聚酯和氟聚合物。有用的聚酰亚胺例子包括改性的聚酰亚胺，如聚酯酰亚胺，聚硅氧烷酰亚胺和聚醚酰亚胺。许多聚酰亚胺可购得，例如，从E.I.DuPont de Nemours and Company以“KAPTON”(例如，“KAPTON H”，“KAPTON E”，“KAPTON V”)商品名购得。有用的聚酯例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate)，及其混合物和共聚物。可购得的聚酯包括从Bostik，Middleton，Massachusetts以“VITEL”商品名，或从Huls AG，Marl，Germany以“DYNAPOL”商品名购得。有用的氟聚合物包括全氟化聚合物(即，含有小于3.2重量％氢，并可以有氯或溴原子代替某些氟原子)或部分氟化聚合物。例如，聚合物有机材料可以是四氟乙烯(即，TFE)的均聚物或共聚物。氟聚合物可以熔融加工，如聚偏二氟乙烯(即PVDF)，四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯(即THV)的三元共聚物；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物；还有其它可熔融加工的氟塑料。氟聚合物可能是无法熔融加工的，例如聚四氟乙烯，改性的聚四氟乙烯共聚物(例如TFE和低含量氟化乙烯基醚的共聚物)，以及固化的氟弹性体。氟聚合物可以是一种能被挤压或溶剂涂覆的材料。这种氟聚合物通常是具有至少100℃(例如，至少150℃)到330℃(例如，到270℃)范围熔点的氟塑料，但可以使用更高熔点或更低熔点的氟聚合物。有用的氟塑料可具有来源于偏二氟乙烯(即VDF)和/或TFE的共聚单元，还可以包括来源于其它含氟单体，不含氟单体，或其组合的共聚单元。含氟单体的例子包括TFE，六氟丙烯(即HFP)，三氟氯乙烯，3-氯五氟丙烯，全氟化乙烯基醚(例如全氟烷氧基乙烯基醚，例如CF3OCF2CF2CF2OCF＝CF2；和全氟烷基乙烯基醚，例如CF3OCF＝CF2和CF3CF2CF2OCF＝CF2)，和含氟二烯烃，(例如全氟二烯丙基醚和全氟-1，3-丁二烯)。不含氟的单体的例子包括烯烃单体(例如乙烯，丙烯等)。可以采用如美国专利4338237(Sulzbach等人)或5285002(Grootaert)所述的乳液聚合技术制备含VDF的氟聚合物。市售含VDF的氟塑料例子包括商品名是DYNEON THV 200，THV 400，THVG，和THV 610X(从Dyneon，St.Paul，MN获得)，KYNAR 740(从Atochem North America，Philadelphia，PA获得)，HYLAR 700(从Ausimont USA，Inc.，MorristowN，NJ获得)，和FLUOREL FC-2178(从Dyneon获得)的氟聚合物。一种适用的氟聚合物具有至少来自于TFE和VDF的共聚单元，以聚合物总重量为基准计，其中VDF含量至少是0.1重量％(例如，至少3重量％或至少10重量％)，但小于20重量％(例如，小于15重量％)。在固化氟弹性体之前，可以通过注射或压缩模制成形或其它常用于热塑性塑料的方法对其进行加工。固化或交联后的氟弹性体可能无法进一步熔融加工。氟弹性体可以以其未交联的形式从溶剂进行涂覆。氟聚合物也可以采用一种水相分散液形式进行涂覆。合适的氟聚合物包括四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：景乃勇，B·B·赖特，C·M·伊利塔洛，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：