JP2003103218A - 表面処理方法 - Google Patents
表面処理方法Info
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Abstract
面を、容易にかつ効果的に表面処理を行うことが可能な
表面処理方法を提供することを主目的とするものであ
る。 【解決手段】 上記目的を達成するために、本発明は、
樹脂製基体の表面に、基材上に形成された光触媒を含有
する光触媒処理層を接触させ、上記樹脂製基体表面と上
記光触媒処理層とが接触する部分を露光することによ
り、樹脂製基体の表面を表面処理すること特徴とする表
面処理方法を提供することにより上記課題を解決する。
Description
ィンフィルム等の樹脂製基材の表面処理方法に関するも
のであり、特に表面の濡れ性や密着性、さらには帯電防
止性等を向上させることができる表面処理方法に関する
ものである。
リエチレンテレフタレート(PET)フィルム等におい
ては、その表面が撥水性等であることから、他の層をそ
の上に形成する際に密着性が悪く、接着性に劣る場合が
あった。また、このような樹脂フィルム表面は、電気抵
抗が高いことから帯電する場合があり、被包装物の種類
によっては、表面処理を施して帯電性を低下させる必要
が生じる場合があった。
しては、プラズマ処理や、紫外線照射等の方法を挙げる
ことができる。しかしながらプラズマ処理においては、
通常は真空装置を必要とするものであり、コスト的に問
題が生じる場合があった。また、紫外線照射の場合は、
紫外線照射のみでは表面処理が効果的に進まず、効率的
でないといった問題が生じる可能性があった。
に鑑みてなされたもので、樹脂フィルム等の樹脂製基体
の表面を、容易にかつ効果的に表面処理を行うことが可
能な表面処理方法を提供することを主目的とするもので
ある。
に、本発明は請求項1において、樹脂製基体の表面に、
基材上に形成された光触媒を含有する光触媒処理層を接
触させ、上記樹脂製基体表面と上記光触媒処理層とが接
触する部分を露光することにより、樹脂製基体の表面を
表面処理すること特徴とする表面処理方法を提供する。
本発明によれば、光触媒処理層と接触させ、露光するこ
とのみで、樹脂製基材表面の表面処理を行うことが可能
であるので、コスト的に有利でありかつ光触媒の作用に
より効果的な表面処理を行うことが可能である。
は、請求項2に記載するように、上記樹脂製基体が、樹
脂製フィルムであってもよい。一般に表面処理を必要と
されるのは樹脂製フィルムである場合が多く、本発明の
利点を活かすことができるからである。
発明においては、請求項3に記載するように、上記光触
媒処理層が、光触媒からなる層であることが好ましい。
光触媒処理層が光触媒からなる層であれば、感度が良好
であり、効率的に表面処理を行うことができるからであ
る。
は、請求項4に記載するように、上記光触媒処理層が、
光触媒を真空製膜法により基材上に製膜してなる層であ
ることが好ましい。真空製膜法により形成された光触媒
処理層は、光触媒のみからなる均一な薄膜であり、表面
処理を行うに際して効果的であるからである。
発明においては、請求項5に記載するように、上記光触
媒処理層が、光触媒とバインダとを有する層であっても
よい。このように、光触媒処理層が光触媒とバインダと
を有する層である場合は、光触媒処理層の形成が容易で
あり、コスト面で有利であるからである。
は、請求項6に記載するように、上記バインダが、Yn
SiX(4−n)(ここで、Yはアルキル基、フルオロ
アルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基またはエ
ポキシ基を示し、Xはアルコキシル基またはハロゲンを
示す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素
化合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは
共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンである
ことが好ましい。このようなバインダであれば、光触媒
を強固に光触媒処理層内に固定することが可能であり、
かつ光触媒処理層を容易に形成することが可能だからで
ある。
の請求項に記載された発明においては、請求項7に記載
するように、上記光触媒が、酸化チタン(TiO2)、
酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)、チタン酸
ストロンチウム(SrTiO 3)、酸化タングステン
(WO3)、酸化ビスマス(Bi2O3)、および酸化
鉄(Fe2O3)から選択される1種または2種以上の
物質であることが好ましく、中でも請求項8に記載する
ように、上記光触媒が酸化チタン(TiO2)であるこ
とが好ましい。これは、二酸化チタンのバンドギャップ
エネルギーが高いため光触媒として有効であり、かつ化
学的にも安定で毒性もなく、入手も容易だからである。
の請求項に記載された発明においては、請求項9に記載
するように、上記基体表面への表面処理が、全面に行わ
れるものであってもよい。例えば帯電防止処理等の表面
処理においては、通常全面に表面処理が施されるもので
あるし、接着性改良等の場合も接着部分全体に表面処理
が施されるものだからである。
ずれかの請求項に記載された発明においては、請求項1
0に記載するように、上記基体表面への表面処理が、パ
ターン状に行われるものであってもよい。パターン状に
表面処理を行うことにより、パターン状に濡れ性を変化
させることが可能であり、樹脂製基体上に塗工液をパタ
ーン状に付着させることが必要な場合もあるからであ
る。
表面処理を行う方法としては、請求項11に記載するよ
うに、上記樹脂製基体表面と上記光触媒処理層とが接触
する部分に対する露光が、フォトマスクを介した露光と
することにより、基体表面への表面処理をパターン状に
行う方法、請求項12に記載するように、上記樹脂製基
体表面と上記光触媒処理層とが接触する部分に対する露
光が、光描画照射とすることにより、基体表面への表面
処理をパターン状に行う方法、請求項13に記載するよ
うに、上記光触媒処理層表面に遮光部を形成し、上記接
触部分を露光することにより、樹脂製基体表面への表面
処理をパターン状に行う方法、請求項14に記載するよ
うに、上記光触媒処理層をパターン状に形成することに
より、基体表面への表面処理をパターン状に行う方法、
さらには、請求項15に記載するように、上記基材にパ
ターン状に形成された遮光部を形成することにより、基
体表面への表面処理をパターン状に行う方法がある。
かの請求項に記載された発明においては、請求項16に
記載するように、上記樹脂製基体の表面に、上記光触媒
処理層を接触させて露光する際に、上記光触媒処理層
と、上記基体表面との間隔を、0.2μm〜10μmの
範囲内とすることが好ましい。上記接触させて露光する
際に、上述した程度の微細な間隔を開けてた状態で露光
することにより、表面処理をより効果的に行うことが可
能となるからである。
かの請求項に記載された発明においては、請求項17に
記載するように、上記露光が、光触媒処理層を加熱しな
がらなされることが好ましい。光触媒処理層を加熱しな
がら表面処理を行うことにより、光触媒処理層の感度を
向上させることができるからである。
ように、上記請求項1から請求項17までのいずれかの
請求項に記載の表面処理方法により処理されたことを特
徴とする処理材を提供する。このような表面処理方法に
より処理された処理材は、簡易な処理方法により効果的
に表面処理されたものであるので、低コストで効果的に
表面処理された処理材とすることができる。
いて詳しく説明する。本発明の表面処理方法は、樹脂製
基体の表面に、基材上に形成された光触媒を含有する光
触媒処理層を接触させ、上記樹脂製基体表面と上記光触
媒処理層とが接触する部分を露光することにより、樹脂
製基体の表面を表面処理すること特徴とするものであ
る。
接触させ、露光することのみで、表面処理を短時間で効
率的に行うことが可能である。したがって、従来行われ
てきたプラズマを用いる表面処理の際に必要とした真空
装置等の大掛かりな設備が必要でなく、また従来の紫外
線による表面処理と比較して、短時間でより効果的に表
面処理が可能である。よって、表面処理の工程を簡略化
することが可能となり、低コストでの表面処理を行うこ
とができるという利点を有するものである。
すものである。この例では、フィルム状の基材上に光触
媒処理層が形成された光触媒処理材1が用いられ、この
光触媒処理材1は、二つのロール2,2間に巻回されて
おり、この二つのロール2,2の内の少なくとも一方
は、駆動手段より回転可能とされている。そして、この
二つのロール2,2間の下側に位置する光触媒処理材1
は、樹脂製基体3と接するように配置される。上記二つ
のロール2,2間には、露光用光源4が配置されてい
る。
と、二つのロール2,2間の下側に位置する光触媒処理
材1とが接するように位置しつつ、ほぼ同様の速度で移
動するように樹脂製基体3と光触媒処理材1とが図示略
の駆動手段により移動する。そして、ロール2,2間で
光触媒処理材1と接触している樹脂製基体3は、ロール
2,2間の露光用光源4からの光を、光触媒処理材1と
接触した状態で受ける。
媒処理層5および基材6とからなる光触媒処理材1と樹
脂製基体3とが、図2に示す例では所定の空隙αをおい
て配置されており、この状態で光が光触媒処理層1側か
ら照射されている。なお、光触媒処理材1の光触媒処理
層5は、樹脂製基体3側に位置するように配置される。
層5と、樹脂製基体3とが接触した状態、図2に示す例
では所定の空隙αをおいて配置された状態で、露光され
ることにより、樹脂製基体3の表面が処理される。具体
的には、親水性を付与するための表面処理、他の部材と
の接着性を改良するための表面処理、さらには帯電防止
のための表面処理等が行われるのである。
構成毎に詳しく説明する。
方法である。ここで、本発明に供される樹脂製基体の形
状は、特に限定されるものではないが、表面処理の態様
から平面状の表面を有するものであることが好ましく、
特にフィルム状のもの、すなわち樹脂製フィルムを樹脂
製基体として本発明に供することが好ましい。
脂製基体は、例えば複数層が積層されたものであっても
よいが、基本的には単一の材料で構成されたものである
ことが好ましい。例えばフィルム状の樹脂製基体の場合
は、共押出し等により積層されたフィルムであっても本
発明の表面処理に供することは可能であるが、一般的に
は、一層の自己支持性を有するフィルムを樹脂製基体と
して本発明に供するものである。
骨格とする樹脂の他、オルガノポリシロキサン等の無機
成分を骨格とする樹脂を含むものである。
態様により種々のものを挙げることができるが、主たる
ものとしては、例えば、ポリエチレン、ポリカーボネー
ト、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポ
リビニルフロライド、アセタール樹脂、ナイロン、AB
S、PTFE、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリ弗化
ビニリデン、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、シ
リコーン等を挙げることができる。
表面が撥水性を有する材料を親水性とすることにより、
例えば他の層を積層する際の密着性を向上させるために
表面処理を行う場合がある。このような場合の表面処理
が施される樹脂製基体は、その表面の濡れ性として、水
との接触角が40°以上、特に60°以上のものが、表
面処理が効果的である点で好ましいといえる。
えば表面の帯電性を防止するために表面処理を行う場合
があるが、このような場合の表面処理が施される樹脂製
基体は、その表面の表面抵抗が、1010Ω・cm以
上、特に1012Ω・cm以上のものが、表面処理が効
果的である点で好ましいといえる。
に光触媒が含有されていない点も一つの特徴であるとい
える。このように、光触媒が含有されていないことによ
り、樹脂製基体の経時的な劣化等の不具合が生じること
が無いという利点を有するものである。
光触媒を含有する光触媒処理層が用いられる。この光触
媒処理層は、上述したように光触媒を含有する層であれ
ば特に限定されるものではないが、具体的には光触媒の
みからなる光触媒処理層であってもよく、また光触媒と
バインダとからなる光触媒処理層であってもよい。
は、表面処理に対する効率が向上し、処理時間の短縮化
等のコスト面で有利である。一方、光触媒とバインダと
からなる光触媒処理層の場合は、光触媒処理層の形成が
容易であるという利点を有する。
法としては、例えば、スパッタリング法、CVD法、真
空蒸着法等の真空製膜法を用いる方法を挙げることがで
きる。真空製膜法により光触媒処理層を形成することに
より、均一な膜でかつ光触媒のみを含有する光触媒処理
層とすることが可能であり、これにより均一な表面処理
を効率よく行うことが可能となる。
形成方法としては、例えば光触媒が二酸化チタンの場合
は、基材上に無定形チタニアを形成し、次いで焼成によ
り結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。
ここで用いられる無定形チタニアとしては、例えば四塩
化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、
脱水縮合、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキ
シチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラブト
キシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合
物を酸存在下において加水分解、脱水縮合によって得る
ことができる。次いで、400℃〜500℃における焼
成によってアナターゼ型チタニアに変性し、600℃〜
700℃の焼成によってルチル型チタニアに変性するこ
とができる。
処理層の場合は、バインダと混合した状態で湿式法によ
り光触媒処理層を形成する方法を挙げることができる。
ここで用いられるバインダは、バインダの主骨格が上記
の光触媒の光励起により分解されないような高い結合エ
ネルギーを有するものが好ましく、例えばオルガノポリ
シロキサン等を挙げることができる。
媒としては、光半導体として知られる例えば二酸化チタ
ン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(Sn
O2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸
化タングステン(WO3)、酸化ビスマス(Bi
2O3)、および酸化鉄(Fe2O3)を挙げることが
でき、これらから選択して1種または2種以上を混合し
て用いることができる。
バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性
もなく、入手も容易であることから好適に使用される。
二酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり本発
明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型
の二酸化チタンが好ましい。アナターゼ型二酸化チタン
は励起波長が380nm以下にある。
層とする際の光触媒としては、具体的には、塩酸解膠型
のアナターゼ型チタニアゾル(石原産業(株)製STS
−02(平均粒径7nm)、石原産業(株)製ST−K
01)、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル(日産
化学(株)製TA−15(平均粒径12nm))等を挙
げることができる。
媒処理層とする場合の光触媒は、その粒径が小さいほど
光触媒反応が効果的に起こるので好ましく、平均粒径か
50nm以下が好ましく、20nm以下の光触媒を使用
するのが特に好ましい。
ダとからなる場合に用いられるバインダとしては、光触
媒の作用により劣化、分解しにくい主鎖を有するもので
あれば、特に限定されるものではないが、例えば、
(1)ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシ
ラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオ
ルガノポリシロキサン、(2)撥水牲や撥油性に優れた
反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等
のオルガノポリシロキサンを挙げることができる。
ル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、
Xはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示
す。nは0〜3までの整数である。)で示される珪素化
合物の1種または2種以上の加水分解縮合物もしくは共
加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであるこ
とが好ましい。なお、ここでYで示される基の炭素数は
1〜20の範囲内であることが好ましく、また、Xで示
されるアルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、プロ
ポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。また、特
にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンが好ま
しく用いることができ、一般にフッ素系シランカップリ
ング剤として知られたものを使用することができる。
出願に係る特開2000−249821に詳細に記載さ
れている。
しては、下記一般式で表される骨格をもつ化合物を挙げ
ることができる。
R2はそれぞれ炭素数1〜10の置換もしくは非置換の
アルキル、アルケニル、アリールあるいはシアノアルキ
ル基であり、モル比で全体の40%以下がビニル、フェ
ニル、ハロゲン化フェニルである。また、R1、R2が
メチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので
好ましく、モル比でメチル基が60%以上であることが
好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に
少なくとも1個以上の水酸基等の反応性基を有する。
もに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応をしな
い安定なオルガノシリコーン化合物を混合してもよい。
ンダとして用いた場合は、上記光触媒処理層は、光触媒
とバインダであるオルガノポリシロキサンを必要に応じ
て他の添加剤とともに溶剤中に分散して塗布液を調製
し、この塗布液を基材上に塗布することにより形成する
ことができる。使用する溶剤としては、エタノール、イ
ソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好まし
い。塗布はスピンコート、スプレーコート、ディッブコ
ート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法
により行うことができる。バインダとして紫外線硬化型
の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理
を行うことにより光触媒処理層を形成することかでき
る。
を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一
般式SiX4で表され、Xはハロゲン、メトキシ基、エ
トキシ基、またはアセチル基等であるケイ素化合物、そ
れらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量
3000以下のポリシロキサンが好ましい。
ライソプロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が
挙げられる。また、この場合には、無定形シリカの前駆
体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、
透明基板上に空気中の水分により加水分解させてシラノ
ールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより
光触媒処理層を形成できる。シラノールの脱水縮重合を
100℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜
表面の強度を向上できる。また、これらの結着剤は、単
独あるいは2種以上を混合して用いることができる。
60重量%、好ましくは20〜40重量%の範囲で設定
することができる。
0.2μm特に0.05〜0.1μmの範囲内であることが好まし
い。
に形成されて光触媒処理材として表面処理に供される。
この際の基材を構成する材料は、この光触媒処理材の使
用態様により適宜選択されて用いられる。例えば、上記
図1に示すように、光触媒処理材が二つのロールに巻回
されて用いられる場合は、基材としては可撓性を有する
フィルム状のものが好ましいが、ロール自体を基材とし
て用い、その表面に光触媒処理層を形成して用いる場合
は、可撓性は特に必要無い。また硬質な板状の基材表面
に光触媒処理層を形成して光触媒処理材として用いても
よい。
材側から露光を行う場合は、基材は透明であることが好
ましいが、樹脂製基体側から露光する場合は、基材の透
明性は特に要求されるものではない。
触 本発明においては、露光時に光触媒処理材の光触媒処理
層と、樹脂製基体とが接触するように配置される必要が
ある。
光触媒の作用が樹脂製基体表面に及ぶような状態で配置
された状態をいうこととし、実際に物理的に接触してい
る状態の他、図2に示すように所定の間隔αを隔てて光
触媒処理層5と樹脂製基体3とが配置された状態をも含
む概念とする。
的には、0.2μm〜10μmの範囲内であり、好まし
くは1μm〜5μmの範囲内である。このように光触媒
処理層と樹脂製基体表面とを所定の間隔で離して配置す
ることにより、酸素と水および光触媒作用により生じた
活性酸素種が脱着しやすくなる。すなわち、上記範囲よ
り光触媒処理層と樹脂製基体との間隔を狭くした場合
は、上記活性酸素種の脱着がしにくくなり、結果的に濡
れ性の変化速度を遅くしてしまうことから好ましくな
く、上記範囲より間隔を離して配置した場合は、生じた
活性酸素種が濡れ性変化層に届き難くなり、この場合も
濡れ性の変化速度を遅くしてしまうから好ましくないの
である。
は、少なくとも露光の間だけ維持されればよい。
状態で、接触する部分への露光が行われる。なお、本発
明でいう露光とは、光触媒処理層による樹脂製基体表面
の表面処理を行うことが可能ないかなるエネルギー線の
照射をも含む概念であり、可視光の照射に限定されるも
のではない。
400nm以下の範囲、好ましくは380nm以下の範
囲から設定される。これは、上述したように光触媒処理
層に用いられる好ましい光触媒が二酸化チタンであり、
この二酸化チタンにより光触媒作用を活性化させるエネ
ルギーとして、上述した波長の光が好ましいからであ
る。
としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノ
ンランプ、エキシマランプ、エキシマレーザー、YAG
レーザー、その他種々の光源を挙げることができる。
製基体表面が光触媒処理層中の光触媒の作用により表面
処理が行われるのに必要な照射量とする。この際、光触
媒処理層を加熱しながら露光することにより、感度を上
昇させことが可能となり、効率的な表面処理を行うこと
ができる点で好ましい。
の方法によりパターン状に表面処理を行う場合を除け
ば、光触媒処理材側から露光してもよく、また樹脂製基
体側から露光してもよい。
製基体表面とを接触させた状態で露光することにより、
効率的にかつ工程上容易に樹脂製基体表面の表面処理を
行うことができる。
等に応じて種々の対応があり、具体的には、上述したよ
うに濡れ性を変化させる表面処理、密着性を改良する表
面処理、表面の帯電性を改良するための表面処理等を挙
げることが可能である。
の所定の面積を全面にわたって表面処理をするものの
他、パターン状に表面処理を行うようにしてもよい。
は、表面処理の態様として、上述したようにべたで全面
に表面処理を行う態様と、樹脂製基体表面をパターン状
に表面処理する態様とがあり、用途に応じてそれぞれの
態様が用いられる。
面処理を行う場合は、上述したように光触媒処理層を基
材上に全面に形成した光触媒処理材を用い、これを樹脂
製基体表面に接触させた状態で全面に露光することによ
り行うことが可能である。
処理する方法には、いくつかの態様がある。具体的に
は、 (1)上記接触した状態での露光に際して、フォトマス
クを用いて露光する方法。 (2)上記接触した状態での露光が、光描画照射とする
ことにより行う方法。 (3)光触媒処理材に遮光部のパターンを形成し、光触
媒処理材側から露光する方法。 (4)基材上に光触媒処理層をパターン状に形成し、こ
れを樹脂製基体表面に接触させ、露光する方法を挙げる
ことが可能である。以下、各方法について説明する。
せた状態で露光する際に、フォトマスクを用いて露光す
る方法である。このようなフォトマスクを用いたパター
ン状の表面処理方法の一例を図3に示す。基材6上に光
触媒処理層5が形成された光触媒処理材1が樹脂製基体
3と所定の間隔αを隔てるように配置された状態で、例
えば紫外光等のエネルギー7により露光される際に、フ
ォトマスク8を介して行うことにより、樹脂製基体3表
面にパターン状に表面処理を施す方法である。
縮小光学系によりマスクパターンの画像を縮小する縮小
投影露光方法を用いることによって、微細なパターンを
形成することができる。このようなフォトマスクとして
は、蒸着用マスクのように金属板に形成されたもの、ガ
ラス板に金属クロムで形成されたもの等、さらには印刷
用途では製版用フィルム等を用いることができる。
状に表面処理を行う場合は、フォトマスクは光触媒処理
材の基材側に配置される必要があり、さらにこの基材側
から露光が行われる必要がある。
よる方法を挙げることができる。これは、図2に示すよ
うな状態において、エキシマ、YAG等のレーザーを用
いてパターン状に描画照射することにより、樹脂製基体
表面をパターン状に表面処理する方法である。この際の
露光方向は、樹脂製基体側からであっても、光触媒処理
材側からであってもよい。
理材を用いる方法 この方法は、パターン状に形成された遮光部を有する光
触媒処理材を用いる方法であり、上記フォトマスクを用
いる方法において、フォトマスクと一体に形成した光触
媒処理材を用いる方法であるといえる。具体的には、パ
ターン状に形成された遮光部の位置により3つの態様に
分けることができる。
ム等の金属を真空製膜法等により製膜して、これをパタ
ーン状にエッチングすることにより形成したものであっ
てもよく、また樹脂中にカーボンブラック等の遮光性粒
子を分散させた樹脂層を製膜して、これを例えばフォト
リソグラフィー法等によりパターン化したもの等であっ
てもよい。
基材6上に遮光部9をパターン状に形成し、その上に光
触媒処理層5を形成した光触媒処理材1を用いる方法で
ある。この方法によれば、樹脂製基体3の表面近傍に遮
光部9を配置することが可能であることから、光の散乱
等による精度の低下を防止することが可能であり、かつ
遮光部9が基材6上に形成されるものであることから、
基材6の材質にもよるがパターン化が容易であるといっ
た利点を有するものである。この場合の露光方向として
は、エネルギー7を光触媒処理材1側から行う必要があ
る。
遮光部9がパターン状に形成された光触媒処理層1を用
いる方法である。この方法の利点は、上記第1の態様と
同様に、表面処理が行われる樹脂製基体3表面に極めて
近い位置に遮光部9を配置することができることから、
高精度でパターン状に表面処理を行うことが可能である
点に加えて、この遮光部9のパターンをスペーサとして
利用できる点にある。
面の表面処理は、光触媒処理層5と樹脂製基材3とを接
触させた状態で露光が行われるのであるが、この接触に
は、所定の空隙αを有するものであってもよく、むしろ
条件等によっては所定の空隙αが形成された状態で露光
することが好ましい場合もある。この際、この遮光部9
の膜厚を上述した空隙αの好ましい範囲内に形成するこ
とにより、この遮光部9表面が樹脂製基体3表面に密着
するように配置することにより、光触媒処理層5と樹脂
製基体3表面との空隙αを均一に保つ状態での配置を容
易に行うことが可能となるのである。
形成された第2の態様においては、エネルギー7の露光
方向は特に限定されるものではなく、光触媒処理材1側
からの露光でも樹脂製基体3側からの露光でもよい。ま
た、この場合、照射される光等のエネルギーは平行光等
の平行に制御されたものに限定されるものではなく、拡
散光等の放射状に発せられたエネルギーであっても用い
ることが可能である。
基材6の光触媒処理層5と反対側の表面に遮光部9をパ
ターン状に形成する態様である。この態様は、基材6の
種類にもよるが、光触媒処理層5に影響を与えることな
く、遮光部9のパターンの変更等を行えるといった利点
を有するものである。
ルギー7は、表面処理材1の方向から照射される必要が
ある。
れた光触媒処理材を用いる方法 第4の態様は、光触媒処理層を基材上にパターン状に形
成し、これを光触媒処理層として用いる方法である。こ
のような第4の態様の一例を図7に示す。図7に示すよ
うに、本態様においては、光触媒処理層5が基材6上に
パターン状に形成されており、このパターン状に形成さ
れた光触媒処理層6を樹脂製基体3表面に接触(図7で
は、所定の間隔αを隔てて配置した状態を示す。)させ
た状態で、エネルギー7を照射させることにより、樹脂
製基体3上をパターン状に表面処理するものである。
特に限定されるものではないが、例えばフォトリソグラ
フィー法等により行うことが可能である。
ようにエネルギー7が光触媒処理材1側から照射された
ものであってもよく、また樹脂製基体3側から照射され
たものであってもよい。また、照射されるエネルギー
は、平行に制御されたエネルギーである必要はなく、放
射状に照射されたエネルギーを用いることも可能であ
る。
は、表面処理方法に必要な設備が比較的低コストであ
り、かつ短時間の工程で効率的に表面処理を行うことが
可能であるので、表面処理に必要なコストを大幅に低減
させることが可能である。また、光触媒処理材と樹脂製
基体表面とを一様に接触させることにより、均質な表面
処理を行うことが可能である。したがって、本発明の処
理材は、低コストであり、かつ均一な処理が施された高
品質なものであるという利点を有する。
体表面に上述した表面処理方法により表面処理が施され
た樹脂製基体をいうものとする。
について説明したが、本発明は上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明
の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同
一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いか
なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
に詳述する。
社製)30gとグラスカHPC402H(商品名:JSR社製)10gを
混合し、5分間攪拌した。これを200μmの厚さのPETフィ
ルム上にコーティングし、0.5μmのプライマー層を形成
した。
ティングし、0.1μmの光触媒処理層を形成した。また、
樹脂製基体としては、厚さ200μmのPETを使用した。
様に設置した。フィルムの送り速度は200mm/sec.照度3
0mW/cm2(365nm)で UVランプにて露光した。
表面は水の接触角が81°であるのに対して、処理後は20
°に濡れ性が変化した。
せ、露光することのみで、樹脂製基材表面の表面処理を
行うことが可能であるので、コスト的に有利でありかつ
光触媒の作用により効果的な表面処理を行うことが可能
であるといった効果を奏するものである。
る。
である。
ターン状に行う方法の一例を示す概略断面図である。
ターン状に行う方法の他の例を示す概略断面図である。
ターン状に行う方法の他の例を示す概略断面図である。
ターン状に行う方法の他の例を示す概略断面図である。
ターン状に行う方法の他の例を示す概略断面図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 樹脂製基体の表面に、基材上に形成され
た光触媒を含有する光触媒処理層を接触させ、前記樹脂
製基体表面と前記光触媒処理層とが接触する部分を露光
することにより、樹脂製基体の表面を表面処理すること
特徴とする表面処理方法。 - 【請求項2】 前記樹脂製基体が、樹脂製フィルムであ
ることを特徴とする請求項1に記載の表面処理方法。 - 【請求項3】 前記光触媒処理層が、光触媒からなる層
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の表面処理方法。 - 【請求項4】 前記光触媒処理層が、光触媒を真空製膜
法により基材上に製膜してなる層であることを特徴とす
る請求項3に記載の表面処理方法。 - 【請求項5】 前記光触媒処理層が、光触媒とバインダ
とを有する層であることを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の表面処理方法。 - 【請求項6】 前記バインダが、YnSiX(4−n)
(ここで、Yはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニ
ル基、アミノ基、フェニル基またはエポキシ基を示し、
Xはアルコキシル基またはハロゲンを示す。nは0〜3
までの整数である。)で示される珪素化合物の1種また
は2種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物
であるオルガノポリシロキサンであることを特徴とする
請求項5に記載の表面処理方法。 - 【請求項7】 前記光触媒が、前記光触媒が、酸化チタ
ン(TiO2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(Sn
O2)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、酸
化タングステン(WO3)、酸化ビスマス(Bi
2O3)、および酸化鉄(Fe2O3)から選択される
1種または2種以上の物質であることを特徴とする請求
項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載の表面
処理方法。 - 【請求項8】 前記光触媒が酸化チタン(TiO2)で
あることを特徴とする請求項7記載の表面処理方法。 - 【請求項9】 前記基体表面への表面処理が、全面に行
われることを特徴とする請求項1から請求項8までのい
ずれかの請求項に記載の表面処理方法。 - 【請求項10】 前記基体表面への表面処理が、パター
ン状に行われることを特徴とする請求項1から請求項8
までのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。 - 【請求項11】 前記樹脂製基体表面と前記光触媒処理
層とが接触する部分に対する露光が、フォトマスクを介
した露光とすることにより、基体表面への表面処理をパ
ターン状に行うことを特徴とする請求項10に記載の表
面処理方法。 - 【請求項12】 前記樹脂製基体表面と前記光触媒処理
層とが接触する部分に対する露光が、光描画照射とする
ことにより、基体表面への表面処理をパターン状に行う
ことを特徴とする請求項10に記載の表面処理方法。 - 【請求項13】 前記光触媒処理層表面に遮光部を形成
し、前記接触部分を露光することにより、基体表面への
表面処理をパターン状に行うことを特徴とする請求項1
0に記載の表面処理方法。 - 【請求項14】 前記光触媒処理層をパターン状に形成
することにより、基体表面への表面処理をパターン状に
行うことを特徴とする請求項10に記載の表面処理方
法。 - 【請求項15】 前記基材にパターン状に形成された遮
光部を形成することにより、基体表面への表面処理をパ
ターン状に行うことを特徴とする請求項10に記載の表
面処理方法。 - 【請求項16】 前記樹脂製基体の表面に、前記光触媒
処理層を接触させて露光する際に、前記光触媒処理層
と、前記基体表面との間隔を、0.2μm〜10μmの
範囲内とすることを特徴とする請求項1から請求項15
までのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。 - 【請求項17】 前記露光が、光触媒処理層を加熱しな
がらなされることを特徴とする請求項1から請求項16
までのいずれかの請求項に記載の表面処理方法。 - 【請求項18】 前記請求項1から請求項17までのい
ずれかの請求項に記載の表面処理方法により処理された
ことを特徴とする処理材
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