固体物质的表面改质方法、经表面改质的固体物质及固体物质的表面改质装置制造方法及图纸

提供一种固体物质的表面改质装置、固体物质的表面改质方法及通过使用该方法得以表面改质的固体物质。固体物质的表面改质装置包括：储藏有包含改质剂化合物的燃料气体的储藏部，其中的各改质剂化合物具有硅原子、钛原子或铝原子，且具有１０～１００℃的沸点；将所述燃料气体移送至喷射部的移送部；以及用来喷吹燃料气体的喷射部。固体物质的表面改质方法包括：对固体物质表面的全部或部分喷吹硅氧化焰等。所述的固体物质易于粘着、印刷、涂装等等。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体物质的表面改质方法、经表面改质的固体物质及固体物质的表面改质装置，具体涉及容易进行粘结、印刷、涂装等的固体物质的表面改质方法、经表面改质的固体物质及固体物质的表面改质装置。
技术介绍
固体物质，如硅酮胶体、氟化橡胶、聚乙烯树脂等的表面多具有疏水或憎水性，一般难以进行与其他部材粘结、印刷、紫外线涂装等表面处理。另外，不锈钢与镁等的金属表面因金属内部粘着力及表面平滑性不足，在直接涂敷紫外线固化型涂料时，发现涂膜会容易剥离的问题点。还有，也试过将氧化钛或氧化锆等无机粒子作为光触媒加入高分子物质中，但也发现了其分散性差，不容易操作的问题。在此，作为这类固体物质的表面特性的改质方法，在固体物质的表面实施底漆处理，或在表面上涂溶解在溶剂中的硅烷偶合剂或钛偶合剂。但是，为了得到预定的改质效果，发现了必须要添加较大量的底漆或硅烷偶合剂等，而且还有耗费处理时间等的制造工序上的问题。因此，举例来说，通过涂底漆或偶联剂处理使固体物质表面特性改质方法的替代方法有紫外线照射法、电晕放电处理、等离子处理、表面赋与感应基法、表面光接枝法、喷砂法、溶剂处理及铬酸混合液处理等。例如，特开平5-68934号公报公开了一种技术采用合成石英制造的高压水银灯、对疏水性塑料表面照射紫外线，使涂层的浸湿性及粘合性得到提高。另外，美国专利No.5098618也公开了一种技术在混合气体氛围中，对疏水性塑料表面选择性地照射185nm及254nm波长的紫外线，使涂层的浸湿性及粘合性得到提高。此外，特开平10-67869号公报上公开了一种方法对缺乏浸湿性的塑料表面，边喷吹气体，边用高压脉冲进行电晕处理。特开平8-109228号公报也公开了一种方法为了提高染色性，对聚烯联树脂等表面进行臭氧处理、等离子处理、电晕处理、高压放电处理及紫外线照射等表面活性化处理之后，使乙烯基单体接枝。但是上述表面改质的方法，不仅表面特性的改质不充分，而且还存在下列各种问题污染操作环境，有可能产生危险等环境问题；需要进行水洗及废水处理等操作问题；设备规模大，价格昂贵等经济问题。另一方面，作为简便且又廉价的表面改质方法，也可以考虑对固体物质的表面进行火焰处理，但是以浸湿指数或接触角为代表的表面特性的改质不够充分，而且效果也不能长时间保持。再者，如特开平9-124810号公报所公开的那样，对固体物质表面进行火焰处理时，还存在容易产生热变形等问题。因此，本专利技术的专利技术者如同DE0010019926A1公报所公开的那样，也提出过固体基体表面的变性方法，该方法包含两个工序首先对金属或玻璃制品的固体基体表面至少进行一次氧化焰处理，使该表面变性；再至少进行一次硅氧化焰处理，使该表面变性。采用这样的固体基体表面变性方法后，固体基体的表面就能够确实地进行变性处理，就能获得使印刷用油墨或紫外线硬化型涂料等牢固地粘合的效果。但是，已公开的固体基体表面的变性方法，作为硅烷化合物是单独使用高沸点的四甲氧基硅烷(沸点122℃)之类的烷氧基硅烷化合物。若是此类烷氧基硅烷化合物大量地和空气等混合时，容易发生部分不完全燃烧的现象。此外，在硅氧化焰处理前还包含另外的氧化焰处理工序，因此对固体基体表面虽然能获得优良的变性效果，但是其处理时间却是变长了。另外，特许2001-500552号中公开了用于聚合物基材的表面改质的火焰处理方法。更具体的说，通过将聚合物基材暴露于由氧化剂混合物助燃含有沸点为101℃的六甲基硅氧烷的燃料所得的火焰中的火焰处理方法。但是，所公开的聚合物基材表面改质方法中，因使用了硅烷化合物中的沸点较高的六甲基硅氧烷(沸点101℃)，这样的大量硅烷化合物与空气等混合时，极易发生部分不完全燃烧，发现了所得的改质效果不稳定的问题。另外，还发现了由所述的六甲基硅氧烷所得的改质效果在较短时间内降低的问题。在此，经本专利技术的专利技术人锐意努力，结果发现通过对固体物质及金属物质等的表面，喷吹含特定沸点的改质剂化合物的燃料气体的火焰(硅氧化焰、钛氧化焰或铝氧化焰)的处理，在可以解决以往问题点的同时，即使使用了较多的含硅氧原子等改质剂化合物，也较容易燃烧，既省略氧化焰处理工序，也能够均匀且充分地实施固体物质等的表面改质，从而完成了本专利技术。也就是说，本专利技术提供了通过高效燃烧改质剂化合物将固体物质及金属物质等的固体物质表面进行改质，并可长时间保持改质效果的固体物质的表面改质方法、经表面改质的固体物质、及固体物质的表面改质装置。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种以使用包含改质剂化合物等的燃料气体产生的火焰对固体物质的表面进行全部或部分喷吹的处理为特征的固体物质的表面改质方法，解决上述问题，其中所述的改质剂化合物具有硅氧原子、钛原子或铝原子，且具有10～100℃的沸点。也就是说，通过将改质剂化合物的沸点限定在所定范围，将适度改质剂化合物气化，使其与空气等的引火性气体或助燃剂迅速均匀混合，变得容易完全燃烧。其结果是通过使用这样的经均匀混合的燃料气体，使固体物质的表面改质变得均匀，容易长时间保持改质效果。根据本专利技术的另一个方案，提供一种以使用包含改质剂化合物等的燃料气体产生的火焰对固体物质的表面进行全部或部分喷吹的处理、使浸湿指数(测定温度25℃)为40～80dyn/cm的范围内的值为特征的经表面改质的固体物质，其中改质剂化合物具有硅氧原子、钛原子或铝原子，且具有10～100℃的沸点。通过这样的构成，易于提供一种不但与一般的粘着剂、而且与印刷用油墨或紫外线固化型涂料，也能极牢固地粘着的固体物质或由此得到的成形品。另外，通过这样的构成，固体物质可更长时间地保持表面改质效果。根据本专利技术的另一个方案，提供一种固体物质的表面改质装置，该装置包括储藏有包含改质剂化合物的燃料气体的储藏部，其中的各改质剂化合物具有硅原子、钛原子或铝原子，且具有10～100℃的沸点；将所述燃料气体移送至喷射部的移送部；以及用来喷吹燃料气体的喷射部通过这样的构成，易于制造一种不但与一般的粘着剂、而且与印刷用油墨或紫外线固化型涂料，也能极牢固地粘着的固体物质或由此得到的成形品。附图简述附图说明图1为说明本专利技术表面改质装置构造的图。图2为说明通过本专利技术中表面改质装置的火焰喷吹处理方法的图。图3为说明本专利技术中便携型表面改质装置构造的图。图4为说明火焰喷吹处理方法的图(其一)。图5为说明火焰喷吹处理方法的图(其二)。专利技术最优选实施方案以下参照附图具体说明关于本专利技术固体物质的表面改质方法、经表面改质的固体物质、及固体物质的表面改质装置的实施方案。第1实施方案是以将含沸点为10～100℃的改质剂化合物的燃料气体产生的火焰对固体物质的表面进行全部或部分喷吹的处理为特征的固体物质的表面改质方法1.固体物质第1实施方案中所用的固体物质以硅酮橡胶或氟化橡胶等为典型，详细的将在第2实施方案中说明。2.燃料气体(1)改质剂化合物①沸点改质剂化合物的沸点(大气压下)以在10～100℃的范围内的值为特征。其理由是，若所述的改质剂化合物的沸点小于10℃，则挥发性强，有时会难以操作。而若所述的改质剂化合物的沸点大于100℃，则与空气等的引火性气体或助燃剂的混合性则明显降低，改质剂化合物不易完全燃烧，则可能使固体物质的表面改质不均匀，或难以长时间保持改质效果。因此，所述的改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体物质的表面改质方法，其特征为对固体物质的表面进行全部或部分喷吹包含改质剂化合物的燃料气体产生的火焰，其中改质剂化合物具有硅原子、钛原子或铝原子，且具有１０～１００℃的沸点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森泰浩，彼得德茨纳，
申请(专利权)人：森泰浩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]