JP2002226787A - プラスチック成形品の表面処理方法および表面処理されたプラスチック成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い透明性と高い酸素透過性を有し、水濡れ性
が良好でかつ、機械的特性にも優れたプラスチック成形
品を得ること。 【解決手段】「変換基」を少なくとも１種有するポリマ
ーの溶液もしくは懸濁液に浸漬した後、該ポリマーの有
する置換基を酸性官能基、塩基性官能基および水酸基か
ら選ばれた少なくとも１種の官能基に変換することによ
りプラスチック成形品の表面処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック成形
品の表面処理方法および表面処理されたプラスチック成
形品に関し、詳しくはプラスチック成形品の特性に影響
をおよぼすことなく、親水性（水濡れ性）や耐汚染性
（耐脂質汚れ性）などに優れるプラスチック成形品を提
供する表面処理方法に関するものであり、特に、コンタ
クトレンズや眼内レンズに好適である。

【０００２】

【従来の技術】近年数々の用途でプラスチック成形品が
提案されている。中でもケイ素やフッ素を含有するプラ
スチック成形品は、酸素透過性が良好であることからコ
ンタクトレンズに種々提案されている。しかしながら、
ケイ素やフッ素を含有するプラスチック成形品は水濡れ
性が不十分であり、水濡れ性の向上が望まれている。特
に、コンタクトレンズの表面を改質してレンズ特性やそ
の装用感を向上させる目的で各種の方法が提案されてい
る。例えば、米国特許第４２１４０１４号公報には、酸
素雰囲気下でプラズマ処理を施してコンタクトレンズに
水濡れ性を付与する方法が開示されている。また、特開
平８−２２７００１号公報には、酸素ガスおよび／また
は炭酸ガス雰囲気下でプラズマ処理を施して含水性コン
タクトレンズに水濡れ性を付与する方法が開示されてい
る。しかしながら、かかる従来技術は確かに水濡れ性は
向上するが酸素ガスによってプラスチック成形品の材質
が劣化するという問題があった。さらには、その水濡れ
性が洗浄や長期使用した場合に経時変化し疎水化すると
いう大きな問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記欠
点を解決するため鋭意検討を重ね、プラスチック本来の
物性を維持しつつ、表面の水濡れ性を改善しかつ経日変
化のないプラスチック成形品の表面処理方法を見出し、
本発明に至った。本発明の目的は、高い透明性と高い酸
素透過性を有し、水濡れ性が良好でかつ、機械的特性に
も優れたプラスチック成形品を得ること、特にコンタク
トレンズに好適なプラスチック成形品の表面処理方法を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために下記の構成を有する。 「（１）プラスチック成形品を酸性官能基、塩基性官能
基および水酸基から選ばれた少なくとも１種の官能基に
変換されるような置換基（以下、「変換基」と呼ぶ）を
少なくとも１種有するポリマーの溶液もしくは懸濁液に
浸漬した後、該ポリマーの有する置換基を酸性官能基、
塩基性官能基および水酸基から選ばれた少なくとも１種
の官能基に変換することにより該プラスチック成形品の
表面処理を行うことを特徴とするプラスチック成形品の
表面処理方法、（２）該ポリマーの「変換基」がカルボ
キシル基、水酸基、アミノ基およびスルホン酸基から選
ばれた少なくとも１種の官能基に変換されるような置換
基であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック
成形品の表面処理方法、（３）該ポリマーが「変換基」
を置換基数／モノマー数の比で０．１以上含むホモポリ
マーまたはコポリマーであることを特徴とする請求項１
または２記載のプラスチック成形品の表面処理方法、
（４）請求項１〜３のいずれかに記載されているプラス
チック成形品の表面処理方法で表面処理されたプラスチ
ック成形品。」

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の表面処理がなされるプラ
スチック成形品はケイ素含有モノマーおよび／またはフ
ッ素含有モノマーのホモポリマー、あるいはそれらのモ
ノマーと他のモノマーとのコポリマーを主成分とする成
形品が好ましい。ケイ素含有モノマーとしては、例えば
トリス（トリメチルシロキシ）シリルプロピル（メタ）
アクリレート、ビス（トリメチルシロキシ）メチルシリ
ルプロピル（メタ）アクリレート、（トリメチルシロキ
シ）ジメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、片
末端もしくは両末端に重合性置換基を有するポリジメチ
ルシロキサン、下式（ａ）、（ｂ）で表されるシロキサ
ニルモノマー（ただし、各図中のＲはＨまたはメチル基
を表し、ａは１〜３の整数を表す）などが好ましい。フ
ッ素含有モノマーとしてはフルオロアルキル（メタ）ア
クリレートが好ましい。

【０００６】

【化１】

【０００７】ケイ素含有モノマーおよび／またはフッ素
含有モノマーを他のモノマーと共重合して用いる場合の
共重合可能なモノマーとしては、（メタ）アクリルモノ
マー、芳香族ビニルモノマー、ヘテロ環ビニルモノマー
などの単官能モノマー、あるいは、２官能、３官能、４
官能の（メタ）アクリレート、芳香族ジビニルモノマ
ー、芳香族ジアリールモノマーなどの多官能モノマーな
どが挙げられる。

【０００８】単官能モノマーの具体例としては、メチル
（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレートな
どのアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリ
ル酸などのカルボン酸類、シクロヘキシル（メタ）アク
リレートなどのシクロアルキル（メタ）アクリレート
類、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ヘキサ
フルオロイソプロピル（メタ）アクリレートなどのハロ
ゲン化アルキル（メタ）アクリレート類、２ーヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、２，３−ジヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有するヒ
ドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、Ｎ，Ｎージ
メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎージエチルアクリルアミ
ドなどのアクリルアミド類、トリス（トリメチルシロキ
シ）シリルプロピル（メタ）アクリレートなどのシロキ
サニル基を有するアルキル（メタ）アクリレート類、ス
チレン、ビニルピリジンなどの芳香族ビニルモノマー
類、Ｎービニルピロリドンなどのヘテロ環ビニルモノマ
ー類が挙げられる。

【０００９】多官能モノマーの具体例としては、エチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ
（メタ）アクリレート、エチレンオキシド付加ジビスフ
ェノールＡ（メタ）アクリレートおよびそのウレタン変
成体、プロピレングリコール（メタ）アクリレート、グ
リセロールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリ
コール（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジア
リールフタレート、ビスマレイミド、アリル（メタ）ア
クリレートなどの２官能モノマー、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド付加
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなど
の３官能モノマー、テトラメチロールメタンテトラ（メ
タ）アクリレートなどの４官能モノマーなどが挙げられ
る。

【００１０】これらのモノマーの共重合比によって本発
明に用いるプラスチック成形品は、含水したヒドロゲル
であっても良いし、非含水のゴム状のポリマーであって
も良いし、非含水ないしは低含水の硬いポリマーであっ
ても良い。

【００１１】本発明の表面処理がなされるプラスチック
成形品は、透明であっても不透明であっても良いが、前
述のケイ素および／またはフッ素原子を含有するプラス
チック成形品は、酸素透過性に優れることから光学材料
などに適用することが好ましく、この場合は、透明性を
付与したものが好ましい。また、本発明のプラスチック
成形品を構成するポリマーにおいて、ケイ素および／ま
たはフッ素原子を含有するポリマーの含有量は１００重
量％であっても良いが、好ましくは５重量％以上、より
好ましくは３０重量％以上含有されていることが、酸素
透過性と機械的特性とのバランスを維持できる点で好ま
しい。なお、重合方法としては公知の方法を使用するこ
とができる。

【００１２】本発明の表面処理がなされるプラスチック
成形品は、紫外線吸収剤や色素、着色剤などを含んでも
良い。

【００１３】本発明の表面処理がなされるプラスチック
成形品を得る際は、重合をし易くするために過酸化物や
アゾ化合物に代表される熱重合開始剤や、光重合開始剤
を配合することが好ましい。熱重合を行う場合は、所望
の反応温度に対して最適な分解特性を有するものを選択
して使用する。一般的には１０時間半減期温度が４０〜
１２０℃の過酸化物系開始剤およびアゾ系開始剤が好適
である。光重合開始剤としては、カルボニル化合物、過
酸化物、アゾ化合物、硫黄化合物、ハロゲン化合物およ
び金属塩などが挙げられる。これらの重合開始剤は、単
独または混合して用いられ、およそ１重量％くらいまで
の量で使用される。

【００１４】本発明の表面処理がなされるプラスチック
成形品を得る際は、重合溶媒を使用することができる。
溶媒としては、有機系、無機系の各種溶媒が適用可能で
あり特に限定されないが例えば、水、メタノール、エタ
ノール、プロパノール、２−プロパノール、ブタノー
ル、tert−ブタノールなどの各種アルコール系溶剤、ベ
ンゼン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素
系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油
エーテル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各
種脂肪族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンなどの各種ケトン系溶剤、
酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジ
オクチルなどの各種エステル系溶剤、ジエチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコ
ールジアルキルエーテル、ジエチレングリコールジアル
キルエーテル、トリエチレングリコールジアルキルエー
テル、テトラエチレングリコールジアルキルエーテル、
ポリエチレングリコールジアルキルエーテルなどの各種
グリコールエーテル系溶剤などが挙げられ、これらは単
独あるいは混合して使用することができる。

【００１５】本発明の表面処理がなされるプラスチック
成形品は、例えば、以下の方法により製造することがで
きる。すなわち、ポリマーを一旦、丸棒や板状などに成
形しこれを切削加工などによって所望の形状に加工した
り、また、モールド重合やスピンキャスト重合などの公
知の手法を用いることができる。さらに、繊維やフィル
ムなどに成形する場合は、ポリマーを溶融もしくは溶媒
などで溶解し、紡糸、押し出し成形することができる。
一例として本発明の表面処理がなされるプラスチック成
形品をモールド重合法により得る場合について、次に説
明する。前記モノマー組成物と重合開始剤のモノマー混
合物を一定の形状を有する２枚の空隙に充填する。そし
て、光重合あるいは熱重合を行ってモールドの形状に賦
型する。モールドは、樹脂、ガラス、セラミックス、金
属等で製作されているが、光重合の場合は光学的に透明
な素材が用いられ、通常は樹脂またはガラスが使用され
る。プラスチック成形品を製造する場合には、多くの場
合、２枚の対向するモールドにより空隙が形成されてお
り、その空隙にモノマー混合物が充填されるが、モール
ドの形状やモノマー混合物の性状によってはプラスチッ
ク成形品に一定の厚みを与えかつ充填したモノマー混合
物の液漏れを防止する目的を有するガスケットを併用し
ても良い。空隙にモノマー混合物を充填したモールド
は、続いて紫外線のような活性光線を照射されるか、オ
ーブンや液槽に入れて加熱されて重合される。光重合の
後に熱重合したり、逆に熱重合後に光重合する両重合法
を併用する方法も有り得る。光重合の場合は、例えば水
銀ランプや捕虫灯を光源とする紫外線を多く含む光を短
時間照射するのが一般的であり、通常は１時間以内であ
る。熱重合を行う場合には、室温付近から徐々に昇温
し、数時間ないし数十時間かけて６０〜２００℃の温度
まで高めていく条件がプラスチック成形品の光学的な均
一性、品位を保持し、かつ再現性を高めるために好適で
ある。

【００１６】本発明の表面処理に用いられるポリマーの
平均分子量はプラスチック成形品の物性の低下を防止
し、表面の水濡れ性を長期間保持させるためには２００
以上が好ましく、５００以上がより好ましく、１０００
以上が最も好ましい。

【００１７】本発明で表面処理に使用されるポリマーは
酸化、還元、置換、加水分解などの反応により、酸性官
能基、塩基性官能基および水酸基から選ばれた少なくと
も１種の官能基に変換されるような置換基（以下、「変
換基」と呼ぶ）を主鎖および／または側鎖に有する。
「変換基」として好ましいのはカルボキシル基、水酸
基、アミノ基およびスルホン酸基から選ばれた少なくと
も１種の官能基に変換可能な置換基である。

【００１８】本発明の表面処理に使用されるポリマーは
「変換基」を有するモノマーのホモポリマーであって
も、また「変換基」を有する２種類以上のモノマー同士
のコポリマーであっても、「変換基」を有するモノマー
と有しないモノマーのコポリマーであってもよい。表面
処理に使用するポリマーとして「変換基」を有するモノ
マーと有しないモノマーのコポリマーを用いる場合の、
コポリマー中の「変換基」を有するモノマーの含量は
「変換基」数／モノマー数の比で０．１以上が好まし
く、０．２以上がより好ましく、０．３以上が最も好ま
しい。

【００１９】該コポリマーのコモノマーとしては、例え
ばエチレン、プロピレン、１−ブテン、ブタジエン、イ
ソプレンなどの脂肪族炭化水素系モノマー、スチレン、
ビニルピリジン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼ
ンなどの芳香族系モノマー、メチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アク
リレートなどのアルキル（メタ）アクリレート系モノマ
ー、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジエチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アク
リルアミド系モノマーなどが挙げられる。

【００２０】本発明の表面処理に用いるポリマー溶液も
しくは懸濁液の濃度は、０．１〜９５重量％が好まし
く、０．１〜５０重量％がより好ましく、０．１〜３０
重量％が最も好ましい。プラスチック成形品をこのポリ
マーの溶液もしくは懸濁液に浸漬した後、ポリマーの置
換基をカルボキシル基、水酸基、アミノ基およびスルホ
ン酸基から選ばれた少なくとも１種の官能基に変換する
ことにより、プラスチック成形品の表面の水濡れ性を高
める働きを得られる。

【００２１】カルボキシル基に変換され得る置換基を有
するポリマーおよび変換反応の具体例として（メタ）ア
クリル酸塩化物（共）重合体、クロトン酸塩化物（共）
重合体、４−ビニル安息香酸塩化物（共）重合体などの
酸塩化物の構造を有するポリマーの加水分解、マレイン
酸無水物（共）重合体、（メタ）アクリル酸酢酸無水物
（共）重合体、４−ビニルフタル酸無水物（共）重合体
などの酸無水物の構造を有するポリマーの加水分解、
（メタ）アクリル酸メチル（共）重合体、（メタ）アク
リル酸エチル（共）重合体、（メタ）アクリル酸プロピ
ル（共）重合体、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル（共）
重合体、（メタ）アクリル酸トリメチルシリルエステル
（共）重合体などのエステル基を有するポリマーの加水
分解もしくはフッ化物イオンによる脱シリル化、（メ
タ）アクリルアミド（共）重合体、クロトン酸アミド
（共）重合体、４−ビニルベンズアミド（共）重合体な
どのアミド基を有するポリマーの加水分解、（メタ）ア
クリロニトリル（共）重合体、（メタ）アクリル酸２−
シアノエチル（共）重合体、４−ビニルベンゾニトリル
（共）重合体などのシアノ基を有するポリマーの加水分
解、（メタ）アクロレイン（共）重合体、クロトンアル
デヒド（共）重合体、４−ビニルベンズアルデヒド
（共）重合体などのアルデヒド基を有するポリマーの酸
化、アリルアルコール（共）重合体、クロトンアルコー
ル（共）重合体、４−ビニルベンジルアルコール（共）
重合体などの水酸基を有するポリマーの酸化、（メタ）
アクリル酸ベンジル（共）重合体、クロトン酸ベンジル
（共）重合体、４−ビニル安息香酸ベンジル（共）重合
体などのベンジルエステル基を有するポリマーへの水素
添加による脱ベンジル化などが挙げられる。

【００２２】水酸基に変換され得る官能基を有するポリ
マーおよび変換反応の具体例としてビニルアセテート
（共）重合体、アリルアルコール酢酸エステル（共）重
合体などのエステル基を有するポリマーの加水分解、ア
リルアルコールトリメチルシリルエーテル（共）重合体
などのシリルエーテル基を有するポリマーの加水分解も
しくはフッ化物イオンによる脱シリル化、（メタ）アク
ロレイン（共）重合体、クロトンアルデヒド（共）重合
体、４−ビニルベンズアルデヒド（共）重合体、メチル
ビニルケトン（共）重合体などのカルボニル基を有する
ポリマーの還元、（メタ）アクリル酸塩化物（共）重合
体、４−ビニル安息香酸塩化物（共）重合体などの酸塩
化物の構造を有するポリマーの還元、マレイン酸無水物
（共）重合体、４−ビニルフタル酸無水物（共）重合体
などの酸無水物の構造を有するポリマーの還元、（メ
タ）アクリル酸メチル（共）重合体、４−ビニル安息香
酸メチル（共）重合体などのエステル基を有するポリマ
ーの還元、（メタ）アクリルアミド（共）重合体、４−
ビニルベンズアミド（共）重合体などのアミド基を有す
るポリマーの還元、臭化アリル（共）重合体、臭化クロ
チル（共）重合体、４−ビニル臭化ベンジル（共）重合
体などのハロゲン化アルキル基を有するポリマーの水酸
化物イオンによる置換、アリルアルコールベンジルエー
テル（共）重合体、ビニルアルコールベンジルエーテル
（共）重合体などのベンジルエーテル基を有するポリマ
ーの水素添加による脱ベンジル化などが挙げられる。

【００２３】アミノ基に変換され得る官能基を有するポ
リマーおよび変換反応の具体例として（メタ）アクリロ
ニトリル（共）重合体、アクリル酸２−シアノエチル
（共）重合体、４−ビニルベンゾニトリル（共）重合体
などのシアノ基を有するポリマーの還元、（メタ）アク
リルアミド（共）重合体、４−ビニルベンズアミド
（共）重合体などのアミド基を有するポリマーの還元、
Ｎ−ビニルホルムアミド（共）重合体などのアミド基を
有するポリマーの加水分解、臭化アリル（共）重合体、
臭化クロチル（共）重合体、４−ビニル臭化ベンジル
（共）重合体などのハロゲン化アルキル基を有するポリ
マーのアンモニアもしくはアミンによる置換、（メタ）
アクリルアミド（共）重合体などのアミド基を有するポ
リマーのＨｏｆｍａｎｎ転位などが挙げられる。

【００２４】スルホン酸基に変換され得る官能基を有す
るポリマーおよび変換反応の具体例として（メタ）アク
リル酸２−（スルホン酸メチル）エチル（共）重合体、
（メタ）アクリル酸３−（スルホン酸メチル）プロピル
（共）重合体などのスルホン酸エステル基を有するポリ
マーの加水分解、スチレン（共）重合体、ビニルトルエ
ン（共）重合体、４−ビニルピリジン（共）重合体など
の芳香環を有するポリマーへの三酸化硫黄錯体を用いた
置換反応、臭化アリル（共）重合体、臭化クロチル
（共）重合体、４−ビニル臭化ベンジル（共）重合体な
どのハロゲン化アルキル基を有するポリマーの亜硫酸塩
による置換反応、（スチレン−ブタジエン）共重合体な
どの主鎖もしくは側鎖に炭素−炭素二重結合、三重結合
を有するポリマーへの亜硫酸塩による付加反応、（メ
タ）アクロレイン（共）重合体、クロトンアルデヒド
（共）重合体、４−ビニルベンズアルデヒド（共）重合
体、メチルビニルケトン（共）重合体、ビニルフェニル
ケトン（共）重合体などのカルボニル基を有するポリマ
ーへの三酸化硫黄錯体による置換反応や亜硫酸塩による
付加反応などが挙げられる。

【００２５】本発明の表面処理の際の溶媒は、用いるポ
リマーの溶解性および変換反応の種類にもよるが、有機
系、無機系の各種溶媒を用いることが可能である。その
例として、水、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、２−プロパノール、ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノ
ールなどの各種アルコール系溶媒、ペンタン、ヘキサ
ン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、石油エーテ
ル、ケロシン、リグロイン、パラフィンなどの各種脂肪
族炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレンなど
の各種芳香族炭化水素系溶媒、塩化メチレン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなどのハロ
ゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブルケトンなどの各種ケトン系溶媒、酢酸エチル、酢
酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチルなどの
各種エステル系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキルエ
ーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ト
リエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエチ
レングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリ
コールジアルキルエーテルなどの各種グリコールエーテ
ル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸などのカルボ
ン酸系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキサイド、ピリジン、アセトニトリルなどが挙げ
られ、これらは単独あるいは混合して用いることができ
る。

【００２６】本発明の表面処理を行う際の温度は変換反
応の種類にもよるが、通常−８０〜３００℃程度の温度
範囲内で行われる。作業性を考えれば−１０〜１５０℃
の温度範囲がより好ましく、−５〜１２０℃が最も好ま
しい。

【００２７】本発明の表面処理においてポリマーを浸漬
する時間は、温度や変換反応の種類によっても最適時間
は変化するが、一般には１００時間以内が好ましく、２
４時間以内がより好ましく、１２時間以内が最も好まし
い。接触時間が長すぎると、作業性および生産性が悪く
なるばかりではなく、酸素透過性の低下や機械物性の低
下などの悪影響が出る場合がある。

【００２８】本発明においてプラスチック成型品は表面
処理の後、洗浄により余剰の表面処理用ポリマーを除く
ことができる。

【００２９】洗浄溶媒としては、無機、有機の各種溶媒
が使用できる。例えば、水、メタノール、エタノール、
プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、エチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレング
リコール、グリセリンなどの各種アルコール類、ベンゼ
ン、トルエン、キシレンなどの各種芳香族炭化水素、ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、デカン、石油エーテル、
ケロシン、リグロインなどの各種ケトン類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、安息香酸メチル、フタル酸ジオクチル
などの各種エステル類、ジエチルエーテル、テトラヒド
ロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジアルキル
エーテル、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、
トリエチレングリコールジアルキルエーテル、テトラエ
チレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレング
リコールジアルキルエーテルなどの各種エーテル類、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、ヘキ
サメチルホスホリックトリアミド、ジメチルスルホキシ
ドなどの各種非プロトン性極性溶媒、塩化メチレン、ク
ロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエタン、トリ
クロロエチレンなどのハロゲン系溶媒、およびフロン系
溶媒などである。

【００３０】洗浄溶媒としては、２種類以上の溶媒の混
合物を使用することもできる。洗浄溶媒は溶媒以外の成
分、例えば無機塩類、界面活性剤、および洗浄剤を含有
していてもよい。

【００３１】本発明の表面処理されたプラスチック成形
品の機械的特性としては、引張弾性率１６００ｋＰａ以
下、破断伸度は１００％以上が好ましい。水濡れ性の点
から、動的接触角は５０゜以下が好ましい。含水率は２
０％以上が好ましい。

【００３２】本発明の表面処理されたプラスチック成形
品の好ましい実施態様としては、レンズ、繊維、フィル
ムなどが挙げられ、特にその良好な光学的特性、高い酸
素透過率、良好な水濡れ性および機械的特性の観点か
ら、コンタクトレンズ、眼内レンズ、プラスチックレン
ズなどの光学物品に好適に使用される。

【００３３】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれらの例によって限定されるものではな
い。

【００３４】（測定方法）各測定および評価は次の方法
で行った。

【００３５】１．含水率 プラスチック成形品を水和処理した後、次式により重合
体の含水率（％）を測定した。

【００３６】 含水率（％）＝（Ｗ−Ｗ_O）／Ｗ×１００ （たたし、Ｗは水和処理後のプラスチック成形品の重量
（ｇ）、Ｗ_Oは乾燥状態でのプラスチック成形品の重量
（ｇ）を表す。）。

【００３７】２．動的接触角 ５ｍｍ×１０ｍｍ×０．１ｍｍ程度のプラスチック成形
品を使用し、硼酸緩衝液（ｐＨ７．１〜７．３）に対す
る前進時の動的接触角を測定した。浸漬速度は０．１ｍ
ｍ／ｓｅｃ、浸漬深さは７ｍｍとした。

【００３８】本発明の硼酸緩衝液とは、コンタクトレン
ズのパッケージ充填液であり硼酸９．２６ｇ、硼酸ナト
リウム１．００ｇ、塩化ナトリウム８．４８ｇおよび防
腐剤のエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム０．１０ｇ
を精製水１０００ｇに溶解させた希薄溶液であり、約
１．８％の濃度である。

【００３９】本発明の動的接触角とは、ウィルヘルミー
法の原理に基づく表面張力および接触角の評価である。
これは板状あるいは棒状の試験片を液体中に浸して、そ
のときに生じる表面張力と浮力の合力を実測することに
より液体の表面張力または接触角を求める方法である。
液体の表面張力γ、および接触角θと実測される力Fと
の関係は図１に見られる通りで、平衡状態では、 F＝γcosθＬ−ＡρＤ F＝ｍＧ F＝ｍＧ＋γcosθｌ F＝ｍＧ＋γcosθｌ−ｆ となる。

【００４０】ここで、 ｍ：質量 Ｇ：重力加速度 ｆ：浮力 Ｌ：接触長さ 浮力の補正項に関しては； Ａ：板または円筒の断面積 ρ：液体の密度 Ｄ：浸漬深さ 従って、浸漬探さＤのみを変化させて力Ｆを実測すれば
ＦはＤの一次関数となり、図２の関係からその切片、
（γCOSθｌ）が求められる。このようにして、この値
から試料の表面張力が既知であれば接触角の値が、ある
いは反対に接触角が既知であれば表面張力の値が算出さ
れる。ある特定の浸漬深さＤまでの測定をする場合に、
時間と共に変化する力Ｆを連続して実測し、このように
して得られるＦ〜Ｄの関孫を整理すると図３に見られる
ようになり、試験片が液体試料中に浸漬される過程での
Ｆ→Ｄの関係から切片Ｆadを、同様に後退時のＤ→Ｆの
関係から切片Ｆreを読み取り、このときの液体試料の表
面張力γが既知であれば、次式の関孫から「前進接触
角」θadが求められる。

【００４１】前進接触角：cosθad＝Ｆad／γＬ ここで、水の表面張力γは７２．７５［dyne/cm］、硼
酸緩衝液の表面張力は７２．００［dyne/cm］とした。

【００４２】３．水濡れ性 プラスチック成形品を硼酸干渉液（ｐＨ７．１〜７．
３）に浸漬した後に引き上げて表面の外観を目視にて観
察し、以下の基準にて評価を行った。

【００４３】◎：プラスチック成形品の表面が均一に濡
れている。

【００４４】○：プラスチック成形品の表面の面積の半
分以上が均一に濡れている。

【００４５】△：プラスチック成形品の表面の面積の半
分以上の濡れが不均一である。

【００４６】×：プラスチック成形品の表面が殆ど濡れ
ていない。

【００４７】４．機械的特性 サンプルとして、中央付近の幅５ｍｍ程度のサイズのア
レイ型のフィルム状のプラスチック成形品を使用し、
（株）東洋ボールドウィン製のテンシロンＲＴＭ−１０
０型を用いて、弾性率と破断伸度を測定した。１００ｍ
ｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、つかみ間距離は５ｍｍと
した。

【００４８】（実施例１）トリス（トリメチルシロキ
シ）シリルプロピルメタクリレート６０重量部、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアクリルアミド４０重量部、トリエチレング
リコールジメタクリレート１重量部、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル１０重量部を均一に混合し、重合
開始剤として２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェ
ノン（商品名："ダロキュア１１７３"、ＣＩＢＡ社製）
０．２重量部を添加した後、このモノマー混合物をアル
ゴン雰囲気下で脱気した。窒素雰囲気下のグローブボッ
クス中でプラスチック製のモールド間に注入し密封し
た。捕虫灯を用いて光照射（照度１ｍＷ／ｃｍ²、３０
分間）して、重合を行った。その後、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテルにモールド毎浸漬させ、４０℃／
３０分間、さらに６０℃／６０分間浸漬し、離型を行い
被処理用プラスチック成形品を得た。その後、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテルからイソプロピルアルコ
ールに置換し、６０℃／１６時間の残存モノマー抽出を
行った。その後、イソプロピルアルコールで被処理用プ
ラスチック成形品を２回洗浄した後、まずイソプロピル
アルコール／精製水＝５０／５０（重量部）に３０分間
浸漬し、次にイソプロピルアルコール／精製水＝２５／
７５（重量部）に３０分間浸漬し、さらに精製水に１６
時間浸漬静置し、プラスチック成形品からイソプロピル
アルコールを完全に除去して被処理用プラスチック成形
品を得た。前記被処理用プラスチック成形品を精製水に
浸漬し１５重量％ポリ（エチレン−マレイン酸無水物）
交互重合体（平均分子量：１０００００）を加えて９０
℃／３０分加熱した。その後、該プラスチック成形品を
精製水で十分洗浄した後、バイアル瓶中の硼酸緩衝液
（ｐＨ７．１〜７．３）に浸漬し、バイアル瓶を密封し
た。該バイアル瓶をオートクレーブに入れ、１２０℃／
３０分間の煮沸処理を行った。放冷後、プラスチック成
形品をバイアル瓶から取り出し、硼酸緩衝液（ｐＨ７．
１〜７．３）に浸漬した。このプラスチック成形品の含
水率は３０％であり、動的接触角は３５゜であった。ま
た、水濡れ性は◎であった。さらに、機械的特性は弾性
率９８３ｋＰａ、破断伸度２９４％であった。

【００４９】（実施例２）実施例１において、表面処理
に用いるポリマーを２０重量％ポリトリメチルシロキシ
ビニル（平均分子量：１００００）に変更する以外は、
同様に行った。このプラスチック成形品の含水率は２８
％であり、動的接触角は３９°であった。また、水濡れ
性は◎であった。さらに、機械的特性は弾性率１３８３
ｋＰａ、破断伸度５６０％であった。

【００５０】（実施例３）実施例１において、１５重量
％ポリ−Ｎ−ビニルホルムアミド（平均分子量１０００
００）水溶液に変更する以外は、同様に行った。このプ
ラスチック成形品の含水率は２９％であり、動的接触角
は４４゜であった。また、水濡れ性は◎であった。さら
に、機械的特性は弾性率１０８９ｋＰａ、破断伸度６３
４％であった。

【００５１】（実施例４）実施例１において、表面処理
に用いるポリマーを１５重量％ポリ（エチレン−グリシ
ジルメタクリレート）コポリマーに、処理条件を８０℃
／１時間に変更する以外は、同様に行った。このプラス
チック成形品の含水率は２６％であり、動的接触角は４
３゜であった。また、水濡れ性は◎であった。さらに、
機械的特性は弾性率１５３３ｋＰａ、破断伸度５５７％
であった。

【００５２】（実施例５）実施例１において、表面処理
に用いるポリマーを１５重量％ポリベンジルメタクリレ
ート（平均分子量７００００）に、処理条件を１０％Ｐ
ｄ−Ｃエタノール溶液中で水素添加に変更する以外は、
同様に行った。このプラスチック成形品の含水率は２８
％であり、動的接触角は４０゜であった。また、水濡れ
性は◎であった。さらに、機械的特性は弾性率１２０６
ｋＰａ、破断伸度６７５％であった。

【００５３】（実施例６）実施例１のトリス（トリメチ
ルシロキシ）シリルプロピルメタクリレートを以下に示
す（Ｍ１）の化合物６８．７５重量部、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルアクリルアミド２０．８３重量部、Ｎ，Ｎ−メトキシ
エチルアクリルアミド１０．４２重量部に変更する以外
は、同様に行った。このプラスチック成形品の含水率は
３１％であり、動的接触角は４４゜であった。また、水
濡れ性は◎であった。さらに、機械的特性は弾性率５３
１ｋＰａ、破断伸度１１７％であった。

【００５４】

【化２】

【００５５】（実施例７）実施例１のトリス（トリメチ
ルシロキシ）シリルプロピルメタクリレートを以下に示
す（Ｍ２）の化合物７０重量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアク
リルアミド３０重量部に変更する以外は、同様に行っ
た。このプラスチック成形品の含水率は２８％であり、
動的接触角は４６°であった。また、水濡れ性は◎であ
った。さらに、機械的特性は弾性率７４０ｋＰａ、破断
伸度４１１％であった。

【００５６】

【化３】

【００５７】（比較例１）実施例１において、ポリ（エ
チレン−マレイン酸無水物）交互重合体処理を施さない
以外は同様に行った。このプラスチック成形品の含水率
は２８％であり、動的接触角は８９゜であった。また、
水濡れ性は×であった。さらに、機械的特性は弾性率１
７７８ｋＰａ、破断伸度４６０％であった。

【００５８】（比較例２）実施例６において、ポリ（エ
チレン−マレイン酸無水物）交互重合体処理を施さない
以外は同様に行った。このプラスチック成形品の含水率
は３１％であり、動的接触角は７９゜であった。また、
水濡れ性は×であった。さらに、機械的特性は弾性率９
６０ｋＰａ、破断伸度５４６％であった。

【００５９】（比較例３）実施例７において、ポリ（エ
チレン−マレイン酸無水物）交互重合体処理を施さない
以外は同様に行った。このプラスチック成形品の含水率
は２９％であり、動的接触角は８３゜であった。また、
水濡れ性は×であった。さらに、機械的特性は弾性率９
１３ｋＰａ、破断伸度３７０％であった。

【００６０】

【発明の効果】本発明により、プラスチック成型品の諸
性能を維持しつつ、その表面に経時変化のない優れた親
水性を有するプラスチック成型品を得ることができる。

【００６１】特にプラスチック成型品が、コンタクトレ
ンズ、眼内レンズ、プラスチックレンズなどの光学物品
の場合、前記した優れた性能が発揮され優れた製品が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウィルヘルミー法による表面張力測定原理（そ
の１）

【図２】ウィルヘルミー法による表面張力測定原理（そ
の２）

【図３】ウィルヘルミー法による表面張力測定原理（そ
の３）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C081 AB22 BA03 BA14 CA052 CA082 CA092 CA102 CA131 CA271 CB011 CB012 CC01 4J038 CB031 CB091 CB121 CC021 CC081 CD091 CE011 CE051 CF021 CF091 CG051 CG141 CG161 CG171 CH031 CH201 CH261 CK041 CR071 GA03 GA06 GA09 GA13 KA06 NA06 NA08 NA17 PB02 PC03 PC08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プラスチック成形品を酸性官能基、塩基性
   官能基および水酸基から選ばれた少なくとも１種の官能
   基に変換されるような置換基（以下、「変換基」と呼
   ぶ）を少なくとも１種有するポリマーの溶液もしくは懸
   濁液に浸漬した後、該ポリマーの有する置換基を酸性官
   能基、塩基性官能基および水酸基から選ばれた少なくと
   も１種の官能基に変換することにより該プラスチック成
   形品の表面処理を行うことを特徴とするプラスチック成
   形品の表面処理方法。
2. 【請求項２】該ポリマーの「変換基」がカルボキシル
   基、水酸基、アミノ基およびスルホン酸基から選ばれた
   少なくとも１種の官能基に変換されるような置換基であ
   ることを特徴とする請求項１記載のプラスチック成形品
   の表面処理方法。
3. 【請求項３】該ポリマーが「変換基」を置換基数／モノ
   マー数の比で０．１以上含むホモポリマーまたはコポリ
   マーであることを特徴とする請求項１または２記載のプ
   ラスチック成形品の表面処理方法。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載されている
   プラスチック成形品の表面処理方法で表面処理されたプ
   ラスチック成形品。