CN108291045B - 氟类树脂膜的表面处理装置及方法 - Google Patents

氟类树脂膜的表面处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种改善油墨烧结所得的薄膜的密合性和涂布印刷性的氟类树脂膜。向电极21、11间的大气压附近的处理空间1a内通过氟类树脂膜9。将包含非活性气体的工艺气体供给至所述处理空间1a，将电压施加至所述电极间，在所述处理空间1a内产生放电；加热所述被处理面9a，使其比连续使用温度低100℃的温度以上且在所述连续使用温度以下。所述处理空间1a的氧气的体积浓度为1000ppm以下。

Description

氟类树脂膜的表面处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种对由氟类树脂组合物制成氟类树脂膜进行表面处理的装置及方法，尤其涉及一种适合用于对氟类树脂膜的表面进行改性从而改善密合性等的表面处理装置及方法。
背景技术
氟类树脂在耐候性、耐化学品性等方面优异，另一方面，因表面自由能较小，所以例如与将银油墨等油墨烧结所得的薄膜或金属布线图案的密合性或者导电图案等的涂布印刷性较差。
为提高密合性等，提出了各种表面处理方法。
专利文献1将氟类树脂进行火焰处理或金属钠处理。
专利文献2例如通过H2/N2混合气体环境的真空等离子体对氟类树脂的表面进行蚀刻，再对所述表面照射准分子激光。
专利文献3对氟类树脂的表面进行溅射蚀刻后，在含有乙炔等不饱和烃的环境下进行大气压等离子体处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭63-10176号公报
专利文献2：日本特开平06-220228号公报
专利文献3：日本特开2000-129015号公报
发明内容
本发明所解决的问题
在专利文献1的火焰处理或金属钠处理中，不仅环境问题变大，而且被改性的部分对于紫外线或热的耐受较弱。
在专利文献2的真空等离子体蚀刻及准分子激光处理中，因装置规模较大，所以设备成本变高。
专利文献3的溅射蚀刻及采用不饱和烃的大气压等离子体处理主要获得物理性的锚定效果，而且氟类树脂的表面自身的化学改性效果较小。另外，不饱和烃容易形成粉尘，生产性较差。
本发明鉴于上述情况，目的在于将由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜的表面进行改性，从而例如改善与将油墨烧结所得的薄膜或金属布线图案的密合性和涂布印刷性等。
解决问题的技术手段
为解决所述问题，本装置是对由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜的被处理面进行表面处理的装置，其包含：
一对电极，其在相互之间划分形成大气压附近的处理空间，并且通过施加电压而在所述处理空间内产生放电；
搬运机构，其使所述氟类树脂膜通过所述处理空间；
工艺气体喷嘴，其将包含非活性气体的工艺气体供给至所述处理空间；
加热单元，其对所述被处理膜的所述被处理面进行加热；以及
氧气流入阻止单元，其阻止氧气流入至所述处理空间，使所述处理空间的氧气浓度低于所述处理空间的外部的氧气浓度；
所述被处理面的温度是比所述氟类树脂膜的连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上且在所述连续使用温度以下的温度，
所述处理空间的氧气的体积浓度为1000ppm以下，优选100ppm以下。
本发明方法是对由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜的被处理面进行表面处理的方法，该方法包括：
搬运工序，其使所述氟类树脂膜通过形成于一对电极之间的大气压附近的处理空间；
工艺气体供给工序，其将包含非活性气体的工艺气体供给至所述处理空间，且使所述工艺气体与所述处理空间内的所述被处理面接触；
产生放电工序，其对所述一对电极之间施加电压，在所述处理空间内产生放电；
加热工序，其对所述氟类树脂膜的所述被处理面进行加热；以及
氧气流入阻止工序，其阻止氧气流入至所述处理空间，使所述处理空间的氧气浓度低于所述处理空间的外部的氧气浓度，
所述被处理面的温度是比所述氟类树脂膜的连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上且所述连续使用温度以下的温度，
所述处理空间的氧气的体积浓度为1000ppm以下，优选100ppm以下。
根据本发明的等离子体表面处理，能够通过等离子体照射而将氟类树脂膜的被处理面侧的氟类树脂组合物的C-F键切断，且通过热而形成C-C键(交联网络)，使之进行交联。该表面改性的结果是，例如能够改善与将银油墨等油墨烧结而获得的薄膜或金属布线图案的密合性，以及改善导电图案的涂布印刷性。而且，能够长期地维持改善效果。
通过将被处理面的处理时温度设为比连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上的温度，能够防止因热不足而不再形成C-C键(交联网络)的情况，且能够防止在被处理面形成副产物，进而能够防止密合性降低。
通过将被处理面的处理时温度设为连续使用温度以下，能够避免氟类树脂膜的热损伤。
此处，所谓连续使用温度指：即便将对象物长时间(4万小时)置于该温度环境下，强度也能保持在初期值的50％以上的上限温度。
通过将处理空间的氧气体积浓度设为1000ppm以下优选100ppm以下，能够防止氟类树脂组合物的交联被阻碍。
优选所述加热单元配置为与所述被处理面对置。
由此，能够确实地将氟类树脂膜的被处理面侧加热，从而设为特定温度(比连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上且连续使用温度以下)。另一方面，能够避免将氟类树脂膜的背面侧(与被处理面相反的一侧)的部分过度地高温加热。
优选所述加热单元沿着所述搬运机构的搬运方向配置于所述处理空间的上游侧。由此，能够在将氟类树脂膜加热后，将该氟类树脂膜导入至处理空间进行等离子体处理。
也可在处理空间内在进行等离子体照射的同时对氟类树脂膜进行加热。
所述氧气流入阻止单元优选包括在所述处理空间的侧部形成非活性气体的气帘的气帘喷嘴。
优选在所述处理空间的侧部形成非活性气体的气帘。
由此，能够确实地阻止氧气流入至处理空间，从而确实地获得所需氧气浓度(1000ppm以下、优选100ppm以下)。
气帘优选沿着氟类树脂膜的搬运方向形成于处理空间的上游侧的侧部(入口侧)。
用于所述气帘的非活性气体成分可与用于所述工艺气体的非活性气体成分为相同种类，也可为不同种类。
所述氧气流入阻止单元也可包含设置于处理空间的侧部的屏蔽壁。
所述氧气流入阻止单元也可包含所述工艺气体供给元件和/或所述搬运机构。也可通过调整工艺气体的供给流量和/或搬运速度而阻止氧气流入至处理空间。
本发明的表面处理优选在大气压附近下进行。此处，所谓大气压附近指1.013×104～50.663×104Pa的范围，且若考虑压力调整的容易化或装置构成的简便化，则优选1.333×104～10.664×104Pa，更加优选9.331×104～10.397×104Pa。
作为构成氟类树脂组合物的氟类树脂，可列举聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等。
发明的效果
根据本发明，能够将氟类树脂膜进行表面改性，例如能够改善与将油墨烧结而获得的薄膜或金属布线图案的密合性以及涂布印刷性等。
附图说明
图1表示本发明的第一实施方式的表面处理装置的概要构成的解说侧视图。
图2表示本发明的第二实施方式的表面处理装置的概要构成的解说侧视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1表示本发明的第一实施方式的表面处理装置1。处理对象是由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜9。在本实施方式中，氟类树脂膜9例如由聚四氟乙烯(PTFE)构成。聚四氟乙烯(PTFE)的连续使用温度为260℃。
通过表面处理装置1对该氟类树脂膜9的被处理面9a进行表面改性后，对被处理面9a涂布银油墨等油墨，或者通过喷墨法涂布导电糊剂的电路图案。电路图案的涂布方法并不限于喷墨法，也可为网版印刷、凹版胶版印刷、软版印刷等，根据油墨的配合组分和粘度来适当选择。
表面处理装置1包含辊状电极11、等离子体头20、及加热单元50。辊状电极11成为圆筒形状，且其轴线与图1的纸面垂直。辊状电极11的至少外周部包含金属，且在外周面包覆有固体介电层(省略图示)。通过将辊状电极11的所述金属部分电性接地，辊状电极11构成接地电极(earth electrode)。
将氟类树脂膜9卷绕在辊状电极11外周的约半周部分。使氟类树脂膜9中的被处理面9a朝向表面侧，背面9b与辊状电极11相接。氟类树脂膜9的宽度方向与辊状电极11的轴线平行且朝向与图1的纸面垂直的方向。以下，将与图1的纸面垂直的方向称为“处理宽度方向”。
在辊状电极11连接有马达等旋转驱动部12。通过旋转驱动部12，而使辊状电极11以图1的例如顺时针进行旋转。伴随该辊状电极11的旋转，沿图1的箭头a所示的方向搬运氟类树脂膜9。辊状电极11及旋转驱动部12构成氟类树脂膜9的搬运机构13。
另外，在辊状电极11设置有调温元件16。调温元件16包含辊状电极11内的调温介质流路16a。调温介质被调温(加热)后通过调温介质流路16a。由此，将辊状电极11的温度调整至设定温度。作为调温介质，可使用水、油、气体等加热流体。辊状电极11的设定温度优选80℃以上且氟类树脂膜9的连续使用温度以下。作为调温元件16，也可使用电热加热器、IR加热器等代替流通调温介质。
在辊状电极11中卷绕有膜9的部分的侧位(图1中右侧)设置有等离子体头20。等离子体头20包含平板电极21、以及介电部件22。平板电极21具有四边形的剖面，且由图1的沿着与纸面垂直的处理宽度方向延伸的金属板构成。该平板电极21通过连接于高频电源2而成为电压施加电极(热电极)。
辊状电极11与平板电极21通过在与处理宽度方向垂直的对置方向(图1的左右方向)上相互对置而构成一对电极。
在等离子体头20以及平板电极21中的与辊状电极11的对向面设置有介电构件22。介电构件22例如由陶瓷(介电质)构成。
在介电构件22与辊状电极11之间的最窄部及其周边部划分形成有处理空间1a。处理空间1a沿处理宽度方向(图1的纸面垂直方向)延伸，且纵向(图1中的上下)的两端与外部环境连通。处理空间1a的压力大致为大气压。处理空间1a的最窄部的沿所述对置方向上的厚度t1a(mm)优选比膜9的厚度t9(mm)大0.1mm以上且为2.0mm左右以下(t9+0.1≤t1a≤2)，更加优选t1a＝1mm左右。若t1a＜t9+0.1，则难以使最大厚度(一般为0.5mm左右)的氟类树脂膜9通过处理空间1a。若t1a＞2.0，则放电不稳定。需要说明的是，在附图中，将处理空间1a的厚度t1a夸大表示。
通过来自高频电源2的电力供给，对电极21、11间施加电场。由此，在处理空间1a内产生放电，从而处理空间1a成为放电空间。
供给电力根据工艺气体的流量和膜搬运速度适当设定。平板电极21的放电面(朝向处理空间1a的面)的每单位面积的供给电量的范围优选0.5～100
W/cm2·sec，更加优选5～50W/cm2·sec。若未达所述范围，则供给电量不足，导致表面处理效果不充分。若超过所述范围，则存在氟类树脂膜9受到电场损伤或热损伤的可能。
氟类树脂膜9中的卷绕在辊状电极11的部分配置在处理空间1a内。而且，通过使辊状电极11顺时针旋转，将氟类树脂膜9在处理空间1a内自上而下地搬运。
在平板电极21设置有调温元件26。调温元件26包含平板电极21内的调温介质流路26a。调温介质经调温(加热)后通过调温介质流路26a。由此，将平板电极21调温至设定温度。作为调温介质，可使用水、油、气体等加热流体。平板电极21的设定温度优选80℃以上且氟类树脂膜9的连续使用温度以下。作为调温元件26，也可使用电热加热器、IR加热器等代替调温介质的流通。
在等离子体头20中的膜搬运方向的上游侧(处理空间1a的入口侧，图1中的上侧)的侧部设置有喷嘴单元23。喷嘴单元23沿着与图1的纸面垂直的处理宽度方向延伸与等离子体头20同等程度的长度。
在喷嘴单元23设置有工艺气体喷嘴32、及气帘气体喷嘴42。工艺气体喷嘴32朝向处理空间1a倾斜地开口。来自工艺气体源3的工艺气体通路31朝向喷嘴单元23延伸，且连接于工艺气体喷嘴32。工艺气体喷嘴32使来自气体通路31的工艺气体沿着与图1的纸面垂直的处理宽度方向分散，且朝向处理空间1a均匀地喷出。工艺气体是用于产生稳定的等离子体放电的放电产生气体，且使用非活性气体。作为非活性气体，不仅可使用氩气(Ar)、氦气(He)等稀有气体，而且可使用氮气(N2)。
工艺气体源3、工艺气体通路31及工艺气体喷嘴32构成工艺气体供给单元30。
在喷嘴单元23中比工艺气体喷嘴32更靠膜搬运方向的上游侧(图1中为上侧)配置有气帘气体喷嘴42。气帘气体喷嘴42朝向辊状电极11以及氟类树脂膜9的被处理面9a开口。来自气帘气体源4的气帘气体通路41朝向喷嘴单元23延伸而连接于气帘气体喷嘴42。气帘气体喷嘴42使来自气体通路41的气帘气体在与图1的纸面垂直的处理宽度方向分散且均匀地喷出。由此，在气帘气体喷嘴42与辊状电极11之间形成气帘44。作为气帘气体，可使用氩气(Ar)、氦气(He)、氮气(N2)等非活性气体。
气帘气体源4、气帘气体通路41及气帘气体喷嘴42构成气帘形成单元40。
工艺气体与气帘气体也可以由同种非活性气体构成。在该情况下，工艺气体源3与气帘气体源4也可包由相互共通的非活性气体源构成。也可从共通的非活性气体源分支为气体通路31、41，并分别连接于喷嘴32、42(参照图2)。
或者，工艺气体与气帘气体也可由不同的非活性气体构成。例如，也可是工艺气体为Ar或He，且气帘气体为N2。
在等离子体头20的膜搬运方向的下游侧部(处理空间1a的出口侧，图1中的下侧)设置有屏蔽壁24。屏蔽壁24与介电构件22相比更向辊状电极11侧突出。在屏蔽壁24的前端与辊状电极11之间，形成有氟类树脂膜9的厚度以上的间隙。
屏蔽壁24以及气帘形成元件40构成“氧气流入阻止单元”。
在比等离子体头20以及处理空间1a更靠膜搬运方向的上游侧(在图1中的上侧)设置有加热单元50。加热单元50以与辊状电极11对置，并且配置为与氟类树脂膜9的被处理面9a对置。通过加热单元50将氟类树脂膜9特别是将被处理面9a进行加热。
作为加热单元50，可列举热转印辊、IR加热器、气体加热器等，但只要能够将被处理面9a加热至设定温度则无特别限定。
通过加热单元50实现的被处理面9a的加热设定温度是比氟类树脂膜9的连续使用温度低100℃的温度以上且连续使用温度以下的温度，优选为比连续使用温度低50℃的温度以上且连续使用温度以下的温度。对于由聚四氟乙烯(连续使用温度260℃)制成的氟类树脂膜9而言，为160℃～260℃，优选210℃～260℃。
对通过所述表面处理装置1将氟类树脂膜9进行表面处理的方法进行说明。
<搬运工序>
将待处理的氟类树脂膜9卷绕在辊状电极11上。并且，使辊状电极11沿图1中顺时针方向旋转，以给定速度沿着箭头a方向搬运氟类树脂膜9。
<加热工序>
沿着搬运方向在等离子体头20的上游侧以及处理空间1a的上游侧，通过加热单元50，将氟类树脂膜9加热至所述设定温度(160℃～260℃、优选210℃～260℃)。通过加热单元50与氟类树脂膜9的被处理面9a对置，能够将氟类树脂膜9中特别是包含被处理面9a的表层部分确实地加热至所述设定温度。
<调温工序>
而且，通过调温元件16，将辊状电极11调温至80℃以上、260℃(连续使用温度)以下。
另外，通过调温元件26，将平板电极21调温至80℃以上、260℃(连续使用温度)以下。
由此，能够防止通过加热单元50加热后的氟类树脂膜9冷却，从而能够将氟类树脂膜9的温度维持为所述设定温度。
通过辊状电极11的旋转，而将氟类树脂膜9中的被加热至所述设定温度的部分导入至等离子体头20与辊状电极11之间，再通入处理空间1a内。
<工艺气体供给工序>
与上述并行地，使工艺气体从喷嘴32喷出，供给至处理空间1a。
<气帘形成工序(氧气流入阻止工序)>
另外，通过使气帘气体从喷嘴42喷出，在处理空间1a的入口部形成气帘44。通过该气帘44，能够阻止外部的环境气体(空气)进入处理空间1a。另外，能够阻止环境中的氧气流入至处理空间1a。另外，通过屏蔽壁24，能够防止氧气从处理空间1a的出口侧流入。由此，能够使处理空间1a的氧气浓度低于处理空间1a的外部的氧气浓度。优选能够将处理空间1a的氧气浓度(体积浓度)设为1000ppm以下，更加优选能够设为100ppm以下。
<产生放电工序>
与上述并行地，从高频电源2对电极21、11之间施加高频电压。由此，在处理空间1a内产生放电，将工艺气体等离子体化。将该等离子体照射至处理空间1a内的氟类树脂膜9中的被处理面9a上。
通过该等离子体照射，能够将氟类树脂膜9的包含被处理面9a的表面层的C-F键切断。而且认为，通过将处理温度设定为氟类树脂膜9的连续使用温度附近(160℃～260℃、优选210℃～260℃)，能够在氟类树脂膜9的表面层中，形成新的C-C键从而形成交联网络。由此，能够使氟类树脂膜9的表面层成为交联氟类树脂。通过将处理空间1a的氧气浓度设为1000ppm以下、优选100ppm以下，能够防止阻碍新的C-C键的形成，从而能够使氟类树脂确实地交联。
另外，认为C-F键的切断及新的C-C键形成后，F原子被驱赶，能够使被处理面9a中的F原子的存在密度小于处理前。
通过上述工序，能够对被处理面9a进行表面改性并使表面自由能变大。
例如将银(Ag)油墨等油墨涂布在所述表面改性所得的被处理面9a。通过将该银油墨烧结，而获得薄膜或布线图案等的烧结膜。或者，通过喷墨或网版印刷等而涂布印刷导电图案。
被处理面9a的表面自由能变大，所以能够使与银油墨的烧结膜的密合性和涂布印刷性变得良好。而且，能够长期地维持处理效果。即，在所述表面处理后，即便经过一至数月，也能够确保良好的密合性和涂布印刷性。
毋庸置疑，不仅能够提高与Ag油墨烧结膜的密合性，而且也能够提高与将Cu油墨或Cu糊剂等烧结所得的薄膜或布线图案等的烧结膜的密合性。不仅能够提高与Ag、Cu等无机导电性材料的密合性，而且也能够提高与有机导电性材料的密合性。另外，也能够经由环氧粘合剂等通用的粘合剂，提升与通用树脂组合物(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、尼龙等)的密合性。总之，能够改善由密合困难的氟树脂组合物制成的膜9与导电性材料(无论无机、有机)的密合性和涂布印刷性。
另外，也能够经由环氧粘合剂等通用的粘合剂，提升与合成橡胶(例如异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、腈橡胶、乙烯丙烯橡胶、丙烯酸橡胶等)的密合性。
可通过将氟类树脂膜9的加热温度设为连续使用温度以下，而避免氟类树脂膜9的热损伤。
表面处理装置1在大气压下进行处理，所以无需大规模的真空设备等，并且可设为开放型的装置构成。例如，也可不将围绕装置整体的腔室内的整个区域置换为非活性气体。因此，能够使设备成本维持低价。而且，连续稳定生产性较高，从而能够使氟类树脂膜9的品质稳定。
其次，对本发明的另一实施方式进行说明。在以下实施方式中，对于与前述实施方式重复的结构，在附图标注同一符号且省略说明。
图2表示本发明的第二实施方式的表面处理装置1B。在表面处理装置1B中，提供工艺气体供给元件30及气帘形成元件40作为加热单元的一部分。具体来说，表面处理装置1B包含工艺气体与气帘气体共通的非活性气体源3B、以及作为加热单元主体的气体加热器50B。在非活性气体源3B上连接有气体加热器50B。从气体加热器50B起分支为工艺气体通路31与气帘气体通路41，且分别连接于喷嘴单元23的工艺气体喷嘴32与气帘气体喷嘴42。
来自气体源3B的非活性气体在气体加热器50B中被加热，成为比氟类树脂膜9的连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上且连续使用温度以下的温度。使加热后的非活性气体的一部分作为工艺气体经由工艺气体通路31自工艺气体喷嘴32喷出，并与氟类树脂膜9的被处理面9a接触，并且导入至处理空间1a被等离子体化。使加热后的非活性气体的另一部分作为气帘气体经由气帘气体通路41自气帘气体喷嘴42喷出，形成气帘44，并且和氟类树脂膜9的被处理面9a接触。
氟类树脂膜9的被处理面9a通过与该等非活性气体(工艺气体及气帘气体)的接触，而加热至比连续使用温度低100℃优选低50℃的温度以上且连续使用温度以下的温度。其后，将氟类树脂膜9导入至处理空间1a进行等离子体表面处理。
本发明并不限定于所述实施方式，可在不脱离其要点的范围中进行各种改变。
例如，氟类树脂膜9的组成并不限于聚四氟乙烯(PTFE)，也可为四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等，也可不限于单一组成而包含多种氟类树脂。
一对电极的结构并不限于辊状电极11与平板电极21这样的一对，还可以由一对辊状电极构成，也可以由一对平板电极构成。
也可在处理空间1a的出口侧(在图1、图2中为下侧)或处理宽度方向(在图1、图2中为纸面垂直方向)的两端部形成气帘。
也可在处理空间1a的入口侧(在图1、图2中为上侧)或处理宽度方向(在图1、图2中为纸面垂直方向)的两端部设置屏蔽壁24。
在第二实施方式(图2)中，气体加热器50B也可将工艺气体与气帘气体中的仅工艺气体进行加热，或者也可仅将气帘气体进行加热。
实施例1
对实施例进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于以下实施例。
在实施例1中，使用与图2所示的表面处理装置1B实质相同的装置，进行氟类树脂膜9的表面处理。即，一面将氟类树脂膜9卷绕在辊状电极11进行搬运(搬运工序)，一面将经加热的工艺气体供给至处理空间1a(工艺气体供给工序、加热工序)，并且在电极21、11间施加电场，产生大气压等离子体放电(产生放电工序)，且通过经加热的气帘气体形成气帘44(氧气流入阻止工序、加热工序)。
<氟类树脂膜9>
被处理物即氟类树脂膜9的材质为聚四氟乙烯(PTFE)。因此，连续使用温度为260℃。
氟类树脂膜9的厚度为0.2mm。
<装置构成>
电极21、11以及处理空间1a的处理宽度方向(图2的纸面垂直方向)的长度为640mm。
平板电极21的宽度(图2的上下方向的尺寸)为30mm。
处理空间1a的最窄部的厚度为1mm。
<施加电压>
在高频电源2中，将商用交流电力进行直流转换，且将该直流电力进行高频转换后供给至平板电极21。
供给直流电压为150V，供给直流电流为0.6A，供给电力为90W。电极21、11间的施加电压(峰至峰间电压Vpp)为Vpp＝4.2kV。
<处理速度>
处理速度(氟类树脂膜9的搬运速度)为0.3m/min。
<工艺气体>
使用Ar作为工艺气体。
工艺气体的流量为50L/min。
<气帘气体>
使用Ar作为气帘气体。
气帘气体的流量为25L/min。
其结果，处理空间1a的氧气浓度(体积浓度)为950ppm。
在测定氧气浓度时，使用东丽工程株式会社制造的抽吸式氧浓度计OxygenAnalyzer LC-850KS。使该氧浓度计的较细的抽吸管进入至处理空间1a，抽吸处理空间1a内的气体的一部分进行测定。抽吸量为100mL/min。
<温度设定>
通过气体加热器50B，对工艺气体及气帘气体进行加热。通过将这些气体吹送至氟类树脂膜9，对氟类树脂膜9进行加热。气体加热温度以及被处理面9a的处理时温度设为250℃。
辊状电极11及平板电极21的温度均为80℃。通过冷机将水加热制成热水，且使之流入各电极11、21的调温通路16a、26a。
表面处理后的氟类树脂膜9的被处理面9a变得比处理前更硬。也比表面处理后的背面9b更硬。根据所述情况，推测包含被处理面9a的表面层的氟类树脂分子已发生交联。
评价
(1)与Ag油墨烧结膜的密合性
对以所述方式进行表面处理的氟类树脂膜9，以如下方式测定与Ag油墨的烧结膜的密合性。
自所述表面处理后的氟类树脂膜9切取样品。样品的大小为长度30mm×宽度10mm。
将Ag油墨涂布在该样品的被处理面9a。
作为Ag油墨，使用日油株式会社制造的型号AG-SI-112。
使用旋转涂布机作为涂布单元。旋转涂布机的旋转速度为2000rpm。涂布时间为10秒。在涂布后，以120℃加热20分钟使Ag油墨烧结，由此获得Ag油墨烧结膜。其后，进行自然放置冷却。
另外，准备2片宽度正好为样品宽度的二分之一的宽度(5mm)的带状不锈钢板。将这2片带状不锈钢板沿宽度方向排列，并涂布粘合剂，使所述样品的Ag油墨烧结膜侧与不锈钢板上的粘合剂接触并贴合。
使用双组份固化型环氧气粘合剂作为粘合剂。详细而言，使用将双组份环氧气粘合剂AV138与HV998(均为长濑化成株式会社制造)以质量比5：2的比率混合而成的粘合剂。
接着，通过加热器进行加热，使环氧粘合剂固化，由此使所述样品的Ag油墨烧结膜与2片带状不锈钢板粘接在一起。加热温度为80℃，加热时间为30分钟。
然后，基于JIS K6584-1，进行90°剥离试验。在试验时，使用数显测力计ZP-200(IMADA株式会社制造)、及电动试验台MX-500N(IMADA株式会社制造)。使样品朝上，且使带状的不锈钢板朝下，水平地设置在电动试验台的载置台上，并且将样品的一个端部向上方弯折90°固定于数显测力计，其后使载置台进行扫描。扫描速度为30mm/min。而且，根据样品与Ag油墨烧结膜剥离时的数显测力计的读数，算出每1mm宽度的样品与Ag油墨烧结膜的密合强度。
结果为1.0N/mm，获得了充分的密合强度。
(2)涂布印刷性
对所述表面处理过的氟类树脂膜9通过喷墨法进行图案涂布。
描绘Line/Space＝50/50μm作为涂布图案。
使用日油株式会社制造的型号AG-SI-112作为喷墨用油墨。
通过目视观察印刷结果，发现油墨为良好的印刷状态，没有发生渗透(在表1中为“○”)。
实施例2
在实施例2中，使用He作为工艺气体及气帘气体。除此以外的处理条件及处理顺序与实施例1相同。处理后的评价方法也设为与实施例1相同。
其结果，与油墨烧结膜的密合强度为1.1N/mm。
另外，关于涂布印刷性，油墨没有发生渗透，获得了良好的印刷状态。
[比较例1]
作为比较例1，将表面处理时的氟类树脂膜9的温度设定为80℃。除此以外的处理条件及处理顺序与实施例1相同。处理后的评价方法也与实施例1相同。
其结果，与油墨烧结膜的密合强度为0.2N/mm，密合性较差。
另外，在喷墨印刷中，排斥油墨而无法进行印刷，从而涂布印刷性也差(在表1中为“×”)。
[比较例2]
作为比较例2，将表面处理时的氟类树脂膜9的温度设定为150℃。除此以外的处理条件及处理顺序与实施例1相同。处理后的评价方法也与实施例1相同。
其结果，与油墨烧结膜的密合强度为0.3N/mm，密合性较差。另外，在喷墨印刷中，排斥油墨而无法进行印刷，从而涂布印刷性也差。
[比较例3]
作为比较例3，通过刻意将氧气导入至处理空间1a，将处理空间1a的氧气浓度(体积浓度)设为3000ppm。除此以外的处理条件及处理顺序与实施例1相同。处理后的评价方法也与实施例1相同。
其结果，与油墨烧结膜的密合强度为0.2N/mm，密合性较差。另外，在喷墨印刷中，排斥油墨而无法进行印刷，从而涂布印刷性也差。
表1中汇总了实施例1～2及比较例1～3的处理条件及评价结果。
[表1]
实施例1 实施例2 比较例1 比较例2 比较例3
使用的装置 图2 图2 图2 图2 图2
膜种类 PTFE PTFE PTFE PTFE PTFE
工艺气体 Ar He Ar Ar Ar
流量 50L/min 50L/min 50L/min 50L/min 50L/min
气帘气体 Ar He Ar Ar Ar
流量 25L/min 25L/min 25L/min 25L/min 25L/min
膜温度 250℃ 250℃ 80℃ 150℃ 250℃
辊状电极温度 80℃ 80℃ 80℃ 80℃ 80℃
平板电极温度 80℃ 80℃ 80℃ 80℃ 80℃
放电空间氧气浓度 950ppm 950ppm 950ppm 950ppm 3000ppm
烧结膜密合强度 1.0N/mm 1.1N/mm 0.2N/mm 0.3N/mm 0.2N/mm
涂布印刷性 ○ ○ × × ×
根据以上实施例及比较例的结果，可以确认：通过将氟类树脂膜9的被处理面9a的温度设为接近连续使用温度并且使处理空间1a的氧气浓度变得充分小，能够改善氟类树脂膜9与油墨烧结膜的密合性及涂布印刷性。
工业适用性
本发明例如可应用于改善由聚四氟乙烯(PTFE)等氟类树脂组合物制成的膜与油墨烧结膜的密合性及涂布印刷性。
符号说明
1…表面处理装置
1a…处理空间
2…电源
9…氟类树脂膜
9a…被处理面
11…辊状电极(接地电极)
13…搬运单元
16…调温单元
21…平板电极(电压施加电极)
24…屏蔽壁(氧气流入阻止单元)
26…调温单元
30…工艺气体供给单元
32…工艺气体喷嘴
40…气帘形成单元(氧气流入阻止单元)
42…气帘喷嘴
44…气帘
50…加热单元

Claims (6)

1.一种表面处理装置，其对由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜的被处理面进行表面处理，所述表面处理装置包含：
一对电极，其在相互之间划分形成大气压附近的处理空间，并且通过施加电压而在所述处理空间内产生放电；
搬运机构，其使所述氟类树脂膜通过所述处理空间；
工艺气体喷嘴，其将包含非活性气体的工艺气体供给至所述处理空间；
加热单元，其对所述被处理膜的所述被处理面进行加热；以及
氧气流入阻止单元，其阻止氧气流入至所述处理空间，使所述处理空间的氧气浓度低于所述处理空间外部的氧气浓度；
所述被处理面的温度是比所述氟类树脂膜的连续使用温度低100℃的温度以上且所述连续使用温度以下的温度，
所述处理空间的氧气的体积浓度为1000ppm以下。
2.根据权利要求1所述的表面处理装置，其中，所述加热单元配置为与所述被处理面对置。
3.根据权利要求1或2所述的表面处理装置，其中，所述加热单元沿着所述搬运机构的搬运方向配置于所述处理空间的上游侧。
4.根据权利要求1或2所述的表面处理装置，其中，所述氧气流入阻止单元包括在所述处理空间的侧部形成非活性气体的气帘的气帘喷嘴。
5.一种表面处理方法，其是对由氟类树脂组合物制成的氟类树脂膜的被处理面进行表面处理的方法，该方法包括：
搬运工序，其使所述氟类树脂膜通过形成于一对电极之间的大气压附近的处理空间；
工艺气体供给工序，其将包含非活性气体的工艺气体供给至所述处理空间，且使所述工艺气体与所述处理空间内的所述被处理面接触；
产生放电工序，其对所述一对电极之间施加电压，在所述处理空间内产生放电；
加热工序，其对所述氟类树脂膜的所述被处理面进行加热；以及
氧气流入阻止工序，其阻止氧气流入至所述处理空间，使所述处理空间的氧气浓度低于所述处理空间的外部的氧气浓度；
所述被处理面的温度是比所述氟类树脂膜的连续使用温度低100℃的温度以上且所述连续使用温度以下的温度，
所述处理空间的氧气的体积浓度为1000ppm以下。
6.根据权利要求5的表面处理方法，其中，在所述处理空间的侧部形成非活性气体的气帘。
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