JP2017019279A - 撥水撥油性表面を有する構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の一実施形態に係る構造体は、基材と、前記基材表面に形成されたフッ素含有カップリング剤膜と、を備える。一実施形態において、当該フッ素含有カップリング剤膜の水に対する接触角は90°未満となる。
【選択図】 図1
Description
弾くため、洗浄時に使用した汚れを含む水がフッ素コート表装に残留した場合、その水が蒸発した後に、当該構造体の表面に汚れが凝集された汚染部分が残されてしまう。
(i) CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3
(ii) CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3 Cl2
(iii) CF3(CF2)7CH2CH2SiCH3(OCH3)2
(iv) (CH3)3SiOSO2CF3
(v) CF3CON(CH3)SiCH3
(vi) CF3CH2CH2Si(OCH3)3
(vii) CF3CH2SiCl3
(Viii) CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3
(ix) CF3(CF2)5CH2CH2Si(OCH3)3
(x) CF3(CF2)7CH2CH2SiCl3
これらのフッ素カップリング剤はあくまで一例であり、本発明に適用可能なフッ素含有カップリング剤はこれらの例に限定されるものではない。フッ素を含有するカップリング剤として、例えば、フロロテクノロジー社のフロロサーフFG−5010Z130−0.2の溶液(フッ素樹脂0.02〜0.2%、フッ素系溶剤99.8%〜99.98%)を用いることができる。
目開き(メッシュ繊維糸を編んだ開口部分の径や印刷パターン開口部の徑の大きさが30μm以下のものが多く確認できるようになった。このような微細な開口部を有する基材に通常の撥水撥油性のフッ素含有カップリング剤を塗布した場合、当該メッシュや印刷パターン開口部が形成する凹凸構造により構造撥油性が発現され、油(油性のインクやフラックスなど)との接触角が90°を超えてしまい油(油性のインクやフラックスなど)に逆毛管現象が発現されて当該開口部への充填が上手くできないケースが増えてきている。また、印刷用孔版を構成するスクリーンメッシュの表層が強い撥油性を示すと、インクがメッシュから強力に弾かれ、印刷物のインクに連続性や厚みに支障が出るケースが多くなっている。
次に、準備したステンレス鋼製基材の表面に、非晶質炭素膜を160nmの厚さで形成した。ステンレス鋼製基材表面への非晶質炭素膜の形成は以下のようにして行った。まず、準備したステンレス鋼製基材をエタノールの入った超音波洗浄機で超音波洗浄した後乾燥させ、高圧パルスプラズマCVD装置に投入し、CVD装置の反応容器を1x10-3Paまで真空減圧した。次に、この真空減圧後のCVD装置に、流量30SCCM、ガス圧2Paでアルゴンガスを導入し、印加電圧−4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μsの条件で、アルゴンガスプラズマによりステンレス鋼基材をクリーニングした。次に、アルゴンガスを排気した後、当該CVD装置に、流量30SCCM、ガス圧2Paでトリメチルシランガスを導入し、印加電圧−4kV、パルス周波数10kHz、パルス幅10μsの条件でプラズマし、ステンレス鋼基材上にSiを含有する非晶質炭素膜を形成した後、トリメチルシランガスを排気し、当該CVD装置に、流量30SCCM、ガス圧1Paで酸素ガスを導入し、印加電圧−3V、パルス周波数10kHz、パルス幅10μsの条件で酸素プラズマを生成し、ステンレス鋼基材上のSiを含有する非晶質炭素膜に酸素を導入し、ステンレス鋼製基材の表面に、Si及びOを含む非晶質炭素膜を形成した。次に、このようにして非晶質炭素膜が形成されたステンレス鋼製基材の表面(非晶質炭素膜が形成された面)に、フッ素含有シランカップリング剤(フロロテクノロジー社のフロロサーフFG−5010Z130−0.2)を旭化成株式会社製のベンコット(製品名)を用いて塗布した。このようにして比較例1のサンプルを作成した。
準備したステンレス鋼製基材の表面にSi(100)ウエハを貼り付け、このSiウエハ上に、比較例1と同一の条件で非晶質炭素膜を形成し、この非晶質炭素膜の上にさらに比較例1と同一の条件でフッ素含有シランカップリング剤を塗布した。このようにして比較例2のサンプルを作成した。
準備したステンレス鋼製基材の表面にSi(100)ウエハを貼り付けた。このSiウエハが貼り付けられた基材に、比較例1と同様にしてフッ素含有シランカップリング剤を塗布した。このようにして比較例3のサンプルを作成した。
準備したステンレス鋼製基材に、比較例1と同一の条件で非晶質炭素膜を形成した。そして、このステンレス鋼製基材の非晶質炭素膜が形成された面に、2流体スプレーノズル(株式会社いけうち製の微霧発生ノズル小噴量扇形サクションタイプ)を用いて、以下の条件で、フッ素含有シランカップリング剤(フロロテクノロジー社のフロロサーフFG−5010Z130−0.2の溶液(フッ素樹脂0.02〜0.2%、フッ素系溶剤99.8%〜99.98%)を噴霧した。
・ノズル高さ:40mm
・エアー圧:0.30MPa
・搬送速度:500mm/sec
まず、2流体スプレーノズル(の噴出口)をステンレス鋼製基材の一辺の中央付近にセットした後、当該辺に垂直な方向に搬送速度500mm/secでノズルを移動させながらミスト化されたフッ素含有シランカップリング剤を当該ステンレス鋼製基材の非晶質炭素膜が形成された面に噴霧した。次に、ノズルを当該辺に沿って30mm移動させ、その位置から、当該辺に垂直な方向に搬送速度500mm/secでノズルを移動させながら2回目の噴霧を行った。次に、ノズルを再び当該辺に沿って30mm移動させ、その位置から、当該辺に垂直な方向に搬送速度500mm/secでノズルを移動させながら3回目の噴霧を行った。このようにして実施例1のサンプルを形成した。
実施例1の製造工程において、搬送速度を1000mm/secに変更して、非晶質炭素膜が形成されたステンレス鋼製基材の表面にフッ素含有シランカップリング剤を噴霧した。このようにして実施例2のサンプルを形成した。
準備したステンレス鋼製基材の表面にSi(100)ウエハを貼り付けた。このSiウエハが貼り付けられた基材に、実施例2と同一の条件でフッ素含有シランカップリング剤を噴霧した。このようにして実施例3のサンプルを形成した。
比較例1
水との接触角:113°
油との接触角:62.1°
比較例2
水との接触角:111°
油との接触角:61.1°
比較例3
水との接触角:105.1°
油との接触角:53.1°
実施例1
水との接触角:53.9°(最小値は48.3°、最大値は60.1°)
油との接触角:48°(最小値は47.1°、最大値は52.3°)
実施例2
水との接触角:43.3°(最小値は41.5°、最大値は49.4°)
油との接触角:35°(最小値は33.2°、最大値は40.3°)
実施例3
水との接触角:53.3°(最小値は51.2°、最大値は60.9°)
油との接触角:30、1°(最小値は27.2°、最大値は34.3°)
比較例2−1
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:4.19%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:1.95%
比較例2−2
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:3.89%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:1.79%
実施例1−1(スプレー500mm・s)
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:1.31%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:0%
実施例1−2
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:1.51%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:0.90%
実施例2−1(スプレー1000mm・s)
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:1.04%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:0%
実施例2−2(スプレー1000mm・s)
SEM観察倍率100倍におけるフッ素検出量構成比:0.86%
SEM観察倍率300倍におけるフッ素検出量構成比:0%
Si(100)基板に比較例1のサンプルと同一の条件でSiを含む非晶質炭素膜を形成した後、酸素プラズマを照射した。酸素プラズマ照射後に、非晶質炭素膜が形成されたSi基板にフッ素含有カップリング剤をディップ塗布した。このフッ素含有カップリング剤が塗布された試料を常温湿度25%の環境で90分間乾燥させた後、フッ素含有カップリング剤を再度ディップ塗布した。その後、当該試料を90分間常温湿度25%の環境で60分間乾燥させ、そのご1週間放置した。その後、当該試料をIPA(イソプロピルアルコール)を満たした超音波洗浄器中で2分間洗浄し、試料表層の余剰未反応残渣を除去した。このようにして比較例4のサンプルを作成した。
Si(100)基板に、比較例1のサンプルと同一の条件でSiを含む非晶質炭素膜を形成した。その後、酸素プラズマは照射せずに、非晶質炭素膜が形成された基板に対して比較例4と同様にフッ素含有カップリング剤を2度ディップ塗布し、比較例4と同様に乾燥及び洗浄した。このようにして比較例5のサンプルを作成した。
比較例4と同様にして、Si基板に非晶質炭素膜及びフッ素含有カップリング剤が塗布された試料を作成した。この試料の表面に、移動速度30mm/sで大気圧プラズマを2回照射した。大気圧プラズマ照射後の試料を、IPAを満たした超音波洗浄層にて2分間洗浄し、フッ素含有カップリング剤膜から大気圧プラズマにより破壊された部分を除去した。このようにして、実施例4−1のサンプルを作成した。
大気圧プラズマの照射回数を6回に変更した以外は実施例4−1と同一の条件・工程で実施例4−2のサンプルを作成した。
比較例5と同様にして、Si基板に非晶質炭素膜及びフッ素含有カップリング剤が塗布された試料を作成した。この試料の表面に、移動速度30mm/sで大気圧プラズマを2回照射した。大気圧プラズマ照射後の試料を、IPAを満たした超音波洗浄層にて2分間洗浄し、フッ素含有カップリング剤膜から大気圧プラズマにより破壊された部分を除去した。このようにして、実施例5−1のサンプルを作成した。
大気圧プラズマの照射回数を6回に変更した以外は実施例5−1と同一の条件・工程で実施例5−2のサンプルを作成した。
比較例4
水との接触角:117°
油との接触角:60°
比較例5
水との接触角:114°
油との接触角:58°
実施例4−1
水との接触角:58.2°
油との接触角:59.1°
実施例4−2
水との接触角:50.4°
油との接触角:58.9°
実施例5−1
水との接触角:60.2°
油との接触角:59.7°
実施例5−2
水との接触角:51.0°
油との接触角:58.0°
まず、比較例4と同じ工程で、Si(100)基板に非晶質炭素膜が形成され、その上にフッ素含有カップリング剤が塗布された試料を準備した。このようにして準備した試料を表面温度が180°となるように予熱されたホットプレート上に、フッ素含有カップリング剤が上面外界側を向くように配置し、1時間加熱した。このようにして比較例6のサンプルを作成した。
ホットプレートでの加熱時間を2時間とする以外は比較例6と同じ方法で実施例6のサンプルを作成した。
比較例6
水との接触角:95.9°
油との接触角:37°
実施例6 水との接触角:83.9°
油との接触角:28,0°
12 基材本体
13 プライマー層
14 フッ素含有カップリング剤膜
Claims (14)
- 基材と、
前記基材表面に形成されたフッ素含有カップリング剤膜と、
を備え、
前記フッ素含有カップリング剤膜の水に対する接触角が90°未満であることを特徴とする構造体。 - 前記基材は、基材本体と、前記基材本体の表面に形成されたプライマー層とを備えることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 前記プライマー層が非晶質炭素膜であることを特徴とする請求項2ないし請求項4に記載の構造体。
- 前記プライマー層が、Si、O、N、Ti、Al、Zr、SiO×及びTiO×のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の構造体。
- 前記プライマー層は、ドライプロセスより形成されることを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記ドライプロセスは、プラズマCVD法、プラズマPVD法、又は大気圧プラズマ法であることを特徴とする請求項5に記載の構造体。
- 前記フッ素含有カップリング剤膜の水に対する接触角が65°未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記フッ素含有カップリング剤膜の油に対する接触角が15°以上50°未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記フッ素含有カップリング剤膜の油に対する接触角が15°以上40°未満であることを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記基材は、印刷パターンに対応する開口部が形成された印刷用孔版、印刷用スクリーンメッシュ、液体噴出用ノズル、成型型、カメラのレンズ、レンズカバー、及び窓ガラスのいずれか1つであることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記基材は、カメラのレンズ、レンズカバー、窓、標識、水処理フィルターのいずれか1つであることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記基材は、医療用物品であることを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の構造体。
- 当該基材の表面に、その表面の水に対する接触各が90°未満になるように、2流体スプレーノズルを用いてフッ素含有カップリング剤膜を形成する工程を備える構造体の製造方法。
- 基材の表面にフッ素含有カップリング剤膜を形成する工程と、
前記フッ素含有カップリング剤膜の表面に、大気圧プラズマプロセス、UV照射、及びコロナ放電プロセスもしくはこれら以外の公知の様々な手法により発生させたプラズマ、ラジカル、及びイオンのいずれか一つ、紫外線、又は活性酸素を、前記フッ素含有カップリング剤膜の水に対する接触角が90°未満となるように照射する工程と、
を備える構造体の製造方法。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018146858A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | セイコーエプソン株式会社 | 電気泳動粒子、電気泳動粒子の製造方法、電気泳動分散液、電気泳動シート、電気泳動装置および電子機器 |
JP2019090709A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | 太陽誘電ケミカルテクノロジー株式会社 | 電極構造体 |
JP2020041183A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 太陽誘電株式会社 | 超親水性コーティング及びその形成方法 |
WO2021199834A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Toto株式会社 | 衛生設備部材 |
WO2022024882A1 (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | ウシオ電機株式会社 | フッ素樹脂の表面改質方法、表面改質されたフッ素樹脂の製造方法、接合方法、表面改質されたフッ素樹脂を有する材料、及び接合体 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005146060A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイアモンド様被覆物の表面処理剤 |
JP2010155769A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-07-15 | Toto Ltd | 衛生陶器 |
JP2010172830A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Asaka Riken:Kk | 准撥水性の部材及びコーティング方法 |
WO2014189026A1 (ja) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | 太陽化学工業株式会社 | 濡れ性を良くする表面改質処理がなされた構造体及び印刷用孔版、これらを製造する方法 |
-
2016
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005146060A (ja) * | 2003-11-12 | 2005-06-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイアモンド様被覆物の表面処理剤 |
JP2010155769A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-07-15 | Toto Ltd | 衛生陶器 |
JP2010172830A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Asaka Riken:Kk | 准撥水性の部材及びコーティング方法 |
WO2014189026A1 (ja) * | 2013-05-20 | 2014-11-27 | 太陽化学工業株式会社 | 濡れ性を良くする表面改質処理がなされた構造体及び印刷用孔版、これらを製造する方法 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018146858A (ja) * | 2017-03-07 | 2018-09-20 | セイコーエプソン株式会社 | 電気泳動粒子、電気泳動粒子の製造方法、電気泳動分散液、電気泳動シート、電気泳動装置および電子機器 |
JP2019090709A (ja) * | 2017-11-15 | 2019-06-13 | 太陽誘電ケミカルテクノロジー株式会社 | 電極構造体 |
JP2020041183A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 太陽誘電株式会社 | 超親水性コーティング及びその形成方法 |
JP7149778B2 (ja) | 2018-09-10 | 2022-10-07 | 太陽誘電株式会社 | 超親水性コーティング及びその形成方法 |
WO2021199834A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | Toto株式会社 | 衛生設備部材 |
JPWO2021199834A1 (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | ||
CN113784802A (zh) * | 2020-03-31 | 2021-12-10 | Toto株式会社 | 卫生设备部件 |
WO2022024882A1 (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | ウシオ電機株式会社 | フッ素樹脂の表面改質方法、表面改質されたフッ素樹脂の製造方法、接合方法、表面改質されたフッ素樹脂を有する材料、及び接合体 |
JPWO2022024882A1 (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | ||
JP7481683B2 (ja) | 2020-07-27 | 2024-05-13 | ウシオ電機株式会社 | フッ素樹脂の表面改質方法、表面改質されたフッ素樹脂の製造方法、及び接合方法 |
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