Flame-treating process

Details Flame-treating process Flame-treating process

B - Operations, Transporting

29

C

B29C 59/08 (2006.01) B29B 13/02 (2006.01) C08J 7/12 (2006.01)

Patent

CA 2252429

The present invention provides a method of modifying the surface of a polymeric substrate, e.g., to improve the wettability of the polymer film surface and/or alter the reactivity of the surface of the substrate by further oxidation of affixation of nitrogen, comprising exposing the substrate to a flame. The flame is supported by a fuel and oxidizer mixture that includes an effective amount, for modifying the polymeric substrate, of at leat one compound that functions as a fuel or oxidizer substitute and is selected from an oxygen-containing compound, in which the oxygen comprises between about 10 and 50 atomic percent of the compound, a nitrogen-containing compound or an oxygen-nitrogen-containing compound. In a preferred embodiment, which affixes nitrogen or nitrogen-containing chemical groups onto the surface of the film, the flame is supported by a fuel and oxidizer mixture that includes ammonia, nitrous oxide, nitric oxide or a mixture thereof in an effective amount. Large increases in the ASTM wetting test, e.g., greater than 13 mJ/m2 over that reported with conventional flame-treating processes, have been observed in films treated according to this invention. In addition, significant increases in polymer film surface oxidation levels, e.g., as much as 55 percent, have been observed, as have significant amounts of nitrogen and nitrogen-containing chemical groups affixed to film surfaces.

Procédé permettant de modifier la surface d'un substrat polymère, à savoir d'améliorer la mouillabilité de la surface de la couche mince polymère et/ou de modifier la réactivité de la surface du substrat par un renforcement de l'oxydation ou de la fixation de l'azote, consistant à exposer le substrat à une flamme. La flamme est alimentée par un mélange de carburant et de comburant qui comporte une quantité efficace, pour la modification du substrat polymère, d'au moins un composé faisant office de substitut du carburant ou du comburant et est choisi entre un composé contenant de l'oxygène dans lequel l'oxygène constitue entre 10 et 50 pour cent en atomes du composé, un composé contenant de l'azote et un composé contenant de l'oxygène et de l'azote. Dans un mode de réalisation préféré, dans lequel l'azote ou les groupes chimiques contenant de l'azote sont fixés sur la surface de la couche mince, la flamme est alimentée par un mélange carburant et comburant contenant de l'ammoniac, de l'oxyde nitreux, de l'oxyde nitrique ou un mélange de ces substances en quantité efficace. On observe, pour les couches minces traitées de la façon décrite, des améliorations importantes des résultats dans le test de mouillabilité de l'ASTM, avec des chiffres supérieurs de plus de 13 mJ/m?2¿ à ceux observés pour les procédés de traitement à la flamme classiques. De plus, on observe des augmentations importantes des niveaux d'oxydation de surface, pouvant aller jusqu'à 55 pour cent, ainsi que des quantités importantes d'azote et de groupes chimiques contenant de l'azote fixés à la surface des couches minces.

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