JP2018522097A - 電子又は電気デバイス上にコーティングを形成するための方法 - Google Patents

Abstract

電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントであって、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、その面上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することによって電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に形成されたコーティングを有し；ここで、この保護ポリマーコーティングは、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面全体にわたって物理的バリアを形成し；ここで、各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物又は式Ｉ（ｂ）の化合物であり、式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜６であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；並びにここで、各ＸがＦである場合、又は少なくとも１つのＸがハロゲン、特にＦである場合、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n未満であり；並びにここで、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満であり、所望に応じて、バリアは、コンフォーマルな物理的バリアであってよい。

【選択図】図３

Description

本発明は、保護コーティングに関する。詳細には、本発明は、限定されないが、保護コーティングが基材上に形成された基材、さらには基材上に保護コーティングを形成する方法に関する。

電子及び電気デバイスが、環境液体、特に水などの液体の侵入に起因する損傷に対して非常に弱いことは公知である。液体との接触は、通常の使用時であっても、又は誤っての曝露の結果としてであっても、電子コンポーネント間の短絡に、及び回路基板、電子チップなどへの修復不能な損傷に繋がる恐れがある。

この問題は、携帯電話機、スマートフォン、ポケットベル、ラジオ、補聴器、ラップトップ型コンピューター、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューター、ファブレット、及び携帯情報端末（ＰＤＡ）など、屋外又は屋内で液体に近接した状態で用いられる場合に、著しい液体の侵入に晒される可能性のある小型携帯用電子機器に関して特に深刻である。そのようなデバイスは、例えば液体中へ落とす、又は液体が撥ねかかるなどして、誤って液体へ曝露されることも起こりやすい。

他の種類の電子又は電気デバイス、例えば、屋外照明システム、無線アンテナ、及び他の形態の通信機器は、主としてその設置場所に起因して損傷を受けやすい場合がある。

保護コーティングは、電子及び電気デバイスの液体に対する脆弱性を軽減することが知られている。国際公開第２００７／０８３１２２号パンフレットには、電気又は電子デバイスの面上にポリマー層を形成させるのに充分な時間にわたって特定のモノマー化合物を含むパルスプラズマに曝露することによって電子及び電気デバイスの上に形成されたポリマーコーティングを有する電子及び電気デバイスが開示されている。概略的には、処理されるべき物品が、気相状態の堆積されるべき材料と共にプラズマチャンバー内に置かれ、グロー放電がチャンバー内で発生され、パルスであってもよい適切な電圧が印加される。プリント回路基板（ＰＣＢ）などの電子又は電気機器の内部コンポーネントのコーティングは、国際公開第２００７／０８３１２２号パンフレットにおいてついでとして考慮されているが、これは例示されておらず、この開示の主たる対象は、デバイス全体、特にマイクロホンを有するデバイス全体のコーティングである。

保護コーティングを電子基材に適用することが特に困難であることは本技術分野において公知である。電子基材は、原理上、少なくとも１つの露出した電気又は電子接点を備えるいかなる電子若しくは電気デバイス又はコンポーネントでもあり得る。一方で、そのような基材は、例えばエレクトロケミカルマイグレーションのために、特に脆弱であり、非常に効果的なバリア及び撥液保護が、回路基板の表面構造を例とする複雑な面全体にわたって必要とされる場合が多い。他方、そのような基材の電気又は電子接点は、過度に厚い保護層でコーティングされた場合、電気抵抗の増加により、その機能を喪失し得る。同様に、電子基材上若しくは近傍にあるマイクロホン又はスピーカーも、コーティングが厚すぎる場合、遮断又は損傷状態となり得る。

スプレー、浸漬、パリレンなどの気相処理システム、及びプラズマ堆積さえも含む先行技術のコーティング技術では、これまでのところ、接点機能に悪影響を及ぼすことなく、高度な保護をもたらす充分な厚さと耐液体性を有する保護コーティングを、特に複雑な面全体にわたって形成することができていない。

保護と接点機能との間の矛盾を克服するための先行技術の１つの手法は、Ｐ２ｉの防沫技術であり、この場合、薄い撥液保護コーティングが、組み立てられた電子又は電気デバイスの外側及び内側の両方に適用される。このことにより、液体の侵入が制限されると同時に、侵入したいずれの液体もデバイス内に広がることが追加で防止される。したがって、液体によるいかなる挑戦も、その大部分は、まず第一にデバイス中に侵入することが防止され、同時に、デバイス内において、接点の機能に干渉しないある程度の追加の保護も存在する。しかし、この技術では、一般的には、撥ねかかりに対する保護しか得られず、デバイスを液体に浸漬した場合の保護は得られない。

別の先行技術の手法としては、接点、並びに／又はマイクロホン及びスピーカーにマスキングを施してその上にコーティングが堆積されることを防止しながら、例えばパリレン技術に基づいて、電子基材に比較的厚い保護コーティングを適用することが行われてきた。しかし、これは、携帯型電子デバイス及び同種のものの大量生産において非実用的であり／法外な高コストであることが示されている複雑な処理に繋がる。

本技術分野において、接点に有害に干渉することなく電子基材に適用することができる非常に効果的な保護コーティングが依然として求められている。そのようなコーティングでは、基材の耐液体性をさらに高めることができ、及び／又は保護された基材を、特に電子産業において、より効率良く製造することが可能となる。本発明の目的は、この問題、及び／又は先行技術に伴う他の少なくとも１つの問題に対するソリューションを提供することである。

本発明者らは、ここで、処理された電子デバイス中への水の侵入を防止する目的で、又は電子回路を備えた面上でのエレクトロケミカルマイグレーションを防止及び軽減する目的で好適に用いることができるが、適用時にマスキングを必要としない非常に効果的な保護コーティング、並びにその作製方法を開発した。これらのコーティングは、プラズマ堆積されたモノマー化合物をベースとしている。

本発明の態様は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、その面上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することによって電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に形成されたコーティングを有する電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを提供し；ここで、この保護ポリマーコーティングは、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面全体にわたって物理的バリアを形成し；
ここで、各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又はＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；
並びにここで、各ＸがＦである場合、コーティングの−ＣＸ₃伸張及びＣ＝Ｏ伸張に帰属されるピークのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比、ＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であり；
並びにここで、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比ＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満であるか；又は
式Ｉ（ｂ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又はＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；並びにここで、各ＸがＦである場合、コーティングの−ＣＸ₃伸張及びＣ＝Ｏ伸張に帰属されるピークのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比、ＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であり；並びにここで、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満である。

少なくとも１つのＸがハロゲン、特にＦである場合、コーティングの−ＣＸ₃伸張及びＣ＝Ｏ伸張に帰属されるピークのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であってよい。

所望に応じて、各ＸがＦである場合、又は少なくとも１つのＸがハロゲン、特にＦである場合、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．５６ｅ^-0.11n未満であってよく、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．１６±０．０１未満であってよい。

コーティングは、物質及び電子の輸送に対する物理的バリアを形成することによって、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを保護する。物理的バリアは、水、Ｏ₂、又は他のイオンの経時／電圧による拡散を制限する。この物理的バリア層は、先行技術で述べられている撥液層、典型的には撥水層とはまったく異なる。本発明のコーティングは、撥液性ではない物理的バリアであってよいものであるが、本発明の物理的バリア層が、物理的バリアであることに加えて撥液性でもあってよいことは理解される。

ハロゲンは、塩素又は臭素であってもよいが、ＲｏＨＳ規制（有害物質の使用制限）に準拠するために、フッ素が好ましい。

ａは、０から１０、好ましくは、０から６、所望に応じて、２から４、最も好ましくは、０又は１である。ｂは、２から１４、所望に応じて、２から１０、好ましくは、３から７である。

Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択される。アルキル基は、置換されていても、又は無置換であってもよく、飽和であっても、又は不飽和であってもよい。アルキル基が置換されている場合、置換基の位置又は種類は、特に限定されず、得られるポリマーが適切なバリア層を提供すればよい。当業者であれば、好適な置換基を認識するであろう。アルキル基が置換されている場合、好ましい置換基は、ハロであり、すなわち、Ｒ₁からＲ₉のいずれも、ハロアルキル、好ましくは、フルオロアルキルであってよい。また、アルキル基のいずれも、１つ以上のヒドロキシル基で置換されていてよい。アルキル基が不飽和である場合、それは、１つ以上のアルケン基又はアルキン基を備えていてよい。Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、及び３−メチルペンチルから選択されてよい。好ましくは、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素又はメチルから選択される。

好ましい実施形態では、ａ及びｃは、各々独立して、０又は１であり、ｂは、３から７である。

１つの好ましい実施形態では、各Ｘは、Ｈである。別の選択肢としての好ましい実施形態では、各Ｘは、Ｆである。

所望に応じて、Ｒ₁及びＲ₂は、両方が水素であってよい。

所望に応じて、Ｒ₃は、水素又はメチルであってよい。好ましくは、Ｒ₁及びＲ₂は、両方が水素であり、Ｒ₃は、水素又はメチルである。

好ましい実施形態では、Ｒ₈は、水素であり、Ｒ₉は、Ｃ₁−Ｃ₆分岐鎖状又は直鎖状アルキル基である。特に好ましい実施形態では、Ｒ₉は、メチルである。

好ましくは、Ｒ₄からＲ₇の各々は、水素である。

所望に応じて、Ｒ₁からＲ₉の各々は、水素であってよく、各Ｘは、Ｈであってよく、ａ＝０及びｃ＝０であってよい。

特に好ましい実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、以下の式を有し：

式中、ｎは、２から１０である。

別の好ましい実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、以下の式を有し：

式中、ｎは、２から１０である。

式Ｉ（ａ）の化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート（ＰＦＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート（ＰＦＡＣ６）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート（ＰＦＡＣ１０）から選択されてよい。

式Ｉ（ａ）の化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ６）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ８）から選択されてよい。

別の実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、以下の式を有し：

式中、ａ及びｃは、各々独立して、０又は１であり、ｂ＝３〜７であり、ここで、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋１である。

さらなる実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、以下の式を有し：

式中、ｎは、２から１２である。

式Ｉ（ａ）の化合物は、エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルドデシルアクリレート、及びイソデシルアクリレートから選択されてよい。

さらなる好ましい実施形態では、式Ｉ（ｂ）の化合物は、以下の式を有し：

式中、ｎは、３から１３である。好ましくは、ｎは、９である。

式Ｉ（ｂ）の化合物は、最も好ましくは、以下の式を有し：

式中、ｎは、３から１３である。ｎは、６から１０であってもよく、好ましくは、ｎは、９であり、すなわち、ビニルデカノエートである。

様々なアルケニルアルキルアルカノエートが、本発明におけるモノマーとして考慮される。好ましいモノマーは、ビニルヘキサノエート、ビニルヘプタノエート、ビニルオクタノエート、ビニルノナノエートなどのビニルアルキルアルカノエートであり、最も好ましくは、ビニルデカノエートである。１つ以上の位置の水素が、別の化学基で置換されていてもよい。例えば、水素は、ハロゲン原子で、好ましくは、フルオロで置換されていてもよい。

外部面は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの外部面を含んでよく、例えば、スマートフォンなどのデバイスの筐体、又はＰＣＢＡ及びマイクロホンなど、後からデバイスに組み立てられることになる個々のコンポーネントの外部面である。電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントが筐体を備える場合、内部面は、例えば、筐体の内部面、又は筐体内に収容されたコンポーネントの面を含んでよい。

１つの実施形態では、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントは筐体を備え、この場合、コーティングは、筐体の内部面及び／又は筐体内のコンポーネントの面の全体にわたってコンフォーマルな物理的バリアを形成する。この実施形態では、内部面上のコーティングによって適切な保護が得られ、筐体の外部面は、コーティングを備えていなくてもよく、このことは、装飾の領域において、さらには処理工程数の減少において有利であり得る。

コーティングのＣＸ₃基及びＣ＝Ｏ基の伸張モードに帰属されるピークのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、物理的バリアを形成するのに充分な架橋がコーティングに存在することを示す。ＣＸ₃は、式Ｉ（ａ）及びＩ（ｂ）の化合物の側鎖中の末端基を意味する。

本発明によって形成されるコーティングは、従来の方法で重合されたその対応物よりも多く架橋されており、このことから、その驚くべき良好なバリア性能が説明される。ある実施形態では、ポリマー層はまた、液体の浸透に対する撥液性又は耐性も提供する。コーティングは、電気絶縁性であってもよい。本発明のコーティングのバリア性能と所望に応じて追加されてよい撥液性との組み合わせにより、コーティングされた電子デバイス又はプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）を、有害な影響を及ぼすことなく少なくとも３０分間水没させることが可能となる。典型的には、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントは、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの電源が入った状態で、１ｍまでの水中への３０分間にわたる浸漬に対して故障又は腐食を起こすことなく耐えることができる。

コーティングの効果は、例えば、保護ポリマーコーティングが試験プリント回路基板（ＰＣＢ）上に適用された際に、設定された時間にわたって水没された時点の固定電圧でのその電気抵抗を測定することによって特定することができる。少なくとも１６Ｖ／ｍｍ（例えば、０．５ｍｍの電極間ギャップに８Ｖ）の電圧が印加された状態で少なくとも１３分間にわたって水没された時点で、抵抗が８Ｍオーム以上である場合、それは効果的なバリアコーティングであり、コーティングされた電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントは、ＩＰＸ７試験に問題なく合格することになる。ＩＰＸ７試験は、水に対して得られる保護の度合いを分類し、等級付ける侵入に対する保護等級である。電話機に対するＩＰＸ７試験では、デバイスは、圧力（１ｍまでの水没）及び３０分間の時間の定められた条件下で水中に浸漬される。デバイスは、試験の間電源を入れておく必要があり、２４時間後に作動しなければならない。

本発明のバリアコーティングの形成は、重合の過程での架橋とモノマーの制御された断片化との混合によって引き起こされるものと考えられる。架橋は、主としてＣＸ₂−ＣＸ₃鎖を介しているものと考えられ、一方断片化は、主として重合の過程でのＣ＝Ｏ基の喪失、及び程度は低いがＣＸ₂鎖の短縮によるものと考えられる。

架橋は、コーティング中の−ＣＸ₃基を増加させ、制御された断片化は、コーティング中のＣ＝Ｏ基の量を制御する。これら２つの官能基の比は、充分な架橋及び断片化が行われたことの指標であり、対応するＦＴＩＲ／ＡＴＲピークの強度比によって測定することができる。

本発明におけるモノマーの架橋に対する考え得る機構を、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）を例として用いた図１４に示す。スキーム１〜３では、１：１のＣＦ₃：Ｃ＝Ｏ比が得られ；スキーム４では、ＣＦ₃基を有しないポリマーが得られる結果となり；スキーム５では、１：２のＣＦ₃：Ｃ＝Ｏ比が得られる結果となる。スキーム２では、ＣＦ２の代わりにＣＦ３基が活性化された場合、１：２のＣＦ₃：Ｃ＝Ｏ比を有することになる。ＣＦ２とＣＦ３との間の架橋が、最も可能性の高い機構であると考えられる（すなわち、スキーム３）。

ポリマー中の架橋及び断片化の度合いは、Ｃ＝Ｏ及びＣＸ₃官能基のＦＴＩＲ／ＡＴＲピーク強度を測定することによって見出すことができる。ＡＴＲスペクトルのＣ＝Ｏ強度／全強度（面積）の比及びＣＸ₃／全強度の比は、いずれもコーティングの性能と相関している。図１５及び１６は、それぞれ、Ｃ＝Ｏ／全体面積及びＣＸ₃／全体面積におけるＦＴＩＲ／ＡＴＲ比のコーティング抵抗（１３分間水中に浸漬して８Ｖ印加した場合）に対するグラフを示す。ＣＸ₃及びＣ＝Ｏの強度が低下すると、抵抗値が上昇しており、架橋（ＣＸ₃の場合）及び断片化（Ｃ＝Ｏの場合）の増加によってコーティング性能が向上されたことを示している。

しかし、これらの比（ＣＸ₃／Ｃ＝Ｏ）は、断片化と架橋との組み合わせを表すことから、コーティングの抵抗との最も良い相関を示す（図１７参照）。

Ｘ＝Ｆの場合、モノマー中のＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比ＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、鎖長の変化と共に双極子も変化することから、鎖長（すなわち、式Ｉ（ａ）若しくはＩ（ｂ）におけるａ＋ｂ＋ｃ、又はｎ）と共に増加する。ポリマー中のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏ基の実際の比は、モノマーの鎖長によって変化しない。

１つの実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、式（ＩＩ）の化合物を含み、

式中、ｎは、４から１０であり、及び
ここで、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＦ₃／Ｃ＝Ｏは、０．６ｅ^-0.1n未満である。

式（ＩＩ）の化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート（ＰＦＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート（ＰＦＡＣ６）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート（ＰＦＡＣ１０）から選択されてよい。

別の実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、式（ＩＩＩ）の化合物を含み、

式中、ａ及びｃは、０又は１であり、ｂ＝３〜７であり、ｎは、４から１０であり（ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋１）、並びにここで、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＨ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５未満である。

式（ＩＩＩ）の化合物は、エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ドデシル（又はラウリル）アクリレート、及びイソデシルアクリレートから選択されてよい。

別の実施形態では、式Ｉ（ａ）の化合物は、式（ＩＶ）の化合物を含み、

式中、ｎは、４から８であり、及び
ここで、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＦ３／Ｃ＝Ｏは、０．６ｅ^-0.1n未満である。

式（ＩＶ）の化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ６）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ８）から選択されてよい。

さらなる実施形態では、式（Ｉ）の化合物は、式（Ｖ）の化合物を含み、

式中、ｎは、４から８であり、及び
ここで、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＨ３／Ｃ＝Ｏは、０．２５未満である。

コーティングは、好ましくは、それが物理的バリアを提供することができるように、実質的にピンホールフリーである。コーティングを微細に見ると、ΔＺがＡＦＭラインスキャンにおけるｎｍ単位の平均高さ変動であり（図２に示されるように）、ｄがｎｍ単位のコーティング厚さである場合に、ΔＺ／ｄ＜０．１５であることが好ましい。

ΔＺ／ｄの値から、コーティング表面上の欠陥／空隙が、コーティングの中へどの程度広がっているか、すなわち、コーティングの総厚さに対する欠陥深さの割合の値が分かる。例えば、ΔＺ／ｄ＝０．１５とは、表面上の空隙が、コーティング厚さの１５％までしか下向きに広がっていないことを意味する。本明細書では、ΔＺ／ｄ＜０．１５のコーティングを、実質的にピンホールフリーであると定める。

コーティングは、コンフォーマルであることが好ましく、これは、コーティングが、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの三次元形状を取り、デバイスの実質的に面全体を被覆していることを意味する。これには、コーティングが、デバイス又はコンポーネントの面全体にわたって最適な機能をもたらすのに充分な厚さを確実に有するという利点がある。「実質的に面全体を被覆している」の用語の意味は、被覆されるべき面の種類にある程度依存する。例えば、あるコンポーネントの場合、水没後でもそのコンポーネントが作動するために、面の完全な被覆が必要であり得る。しかし、コンポーネント又は筐体によっては、被覆に小さいギャップが許容される場合もある。

コーティングは、５０から１００００ｎｍ、所望に応じて、５０から８０００ｎｍ、１００から５０００ｎｍ、好ましくは、２５０ｎｍ〜５０００ｎｍ、最も好ましくは、２５０ｎｍ〜２０００ｎｍの厚さを有してよい。

コーティングは、電気絶縁性であってよく、及び電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントに電気コネクタを接合することができ、電気コネクタと電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントとの間の電気接続を、まずコーティングを除去するという必要性なしに行うことができるように充分に柔軟であってよい。この場合、電気コネクタからコーティングに働く力は、電気コネクタに局所的であるコーティングの構造を変化させるか、又はコーティングを貫通さえもするのに充分なものであり、それによって、電気接続を行うことが可能となる。電気コネクタは、典型的には、５０００ｎｍ未満のコーティング厚さの場合、及び高性能コーティングでは２０００ｎｍ未満の場合に、この方法で電子若しくは電気デバイス、又はコンポーネントに接合することができる。

１つの実施形態では、コーティングは、電気絶縁性であり、１ミクロン（１μｍ）未満の厚さを有し、この場合、５〜２０ｇの力を１ｍｍ径の丸型プローブを用いてコーティングに印加することで、力が印加された局所領域で、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントとの電気接続を行うことが可能となる。

別の実施形態では、コーティングは、電気絶縁性であり、１〜２．５ミクロン（１〜２．５μｍ）の厚さを有し、この場合、２０〜１００ｇの力を１ｍｍ径の丸型プローブを用いてコーティングに印加することで、力が印加されたコーティングの局所領域で、電気接続を行うことが可能となる。

コーティングは、それが形成される対応するモノマーよりも高い密度を有し得る。例えば、密度の増加は、少なくとも０．１ｇ／ｃｍ³であってよい。密度の増加は、コーティングが高架橋されていることで説明される。コーティングの高い密度により、コーティングのバリア特性が向上する。

コーティングは、少なくとも７０°の静的水接触角（ＷＣＡ）によって定められる表面を形成し得る。少なくとも９０°のＷＣＡを有するコーティングは、撥液性（典型的には、撥水性）であると言える。この場合、コーティングは、物理的バリアを提供することに加えて、撥液性も実現する。フッ素化ポリマーの場合、コーティングは、少なくとも１００°の静的水接触角を有し得る。固体基材上での液体の接触角は、表面エネルギーの指標であり、そしてそれが基材の撥液性を示す。接触角は、ＶＣＡ Ｏｐｔｉｍａ接触角分析器により、脱イオン水の３μｌの液滴を室温で用いて測定されてよい。

バリア性能を実現するために所望されるポリマーコーティングの架橋及び断片化のレベルは、プロセスパラメータを調節することによって得られる。例えば、本出願者らは、連続波（ＣＷ）条件及び／又は高出力条件下でのパルスが、Ｃ＝Ｏ基の断片化及び喪失を引き起こすことを見出し、一方、低出力／流量比は、効果的な架橋を発生させることを見出した。

本発明の別の態様は、上記で定める電子若しくは電気デバイス、又はコンポーネントを処理するための方法を提供し、その方法は：
前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することを含み、保護ポリマーコーティングは、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面全体にわたって物理的バリアを形成し；
ここで、各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であるか；又は
式Ｉ（ｂ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１である。

モノマーの化学構造については、上記で詳細に述べている。

前記電子若しくは電気デバイスの面全体にわたって物理的バリアを形成するポリマーコーティングを得るために、出力、モノマーの流速、及びモノマー流量／出力比を例とするプロセスパラメータが変更されてよい。

物理的バリアは、コンフォーマルな物理的バリアであることが好ましい。

前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、２つの工程プロセスを含んでよく、この場合、第一及び第二の工程は、異なるプラズマ条件を含む。

前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、反応チャンバーで行われてよい。

好ましい実施形態では、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、第一の連続波（ＣＷ）堆積工程及び第二のパルス（ＰＷ）堆積工程を含む。

１つの実施形態では、第一の工程は、面調製及び架橋を行うためのプロセスパラメータの最適化を含んでよく、第二の工程は、さらなる架橋及び断片化の増加を行うためのプロセスパラメータの調節を含んでよい。この方法により、最適な架橋（ＦＴＩＲ／ＡＴＲスペクトルのＣＸ₃ピーク強度の低下によって示される）及び断片化の増加（ＦＴＩＲ／ＡＴＲスペクトルのＣ＝Ｏピーク強度の低下によって示される）が実現される。例えば、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、第一の連続波（ＣＷ）堆積工程及び第二のパルス（ＰＷ）堆積工程を含んでよい。

連続波（ＣＷ）堆積工程は、コーティングの性能を最適化する基材下塗り工程として作用することが見出された。本出願者らは、ＣＷ工程を含めることによって、基材面と成長するコーティングとの間の界面が最適化され、基材面のある程度のエッチング及びポリマーコーティングの成長の両方が引き起こされることを見出した。ＣＷ堆積工程を含めることにより、コーティングの均一な成長が誘発され、コーティング中に欠陥が形成される可能性が最小限に抑えられる。

パルス（ＰＷ）堆積工程は、到達が困難である領域へコーティングが良好に入り込むことを実現するのに重要であることが見出された。本出願者らは、驚くべきことに、流量及び出力のパラメータを調節することによって、内部面上のコーティングの品質及び厚さを最適化することができることを見出した。出力の増加によって、内部面上に所望される機能を有する良好な品質のコーティングが得られた。流量の増加によって、外部面上に所望される機能を有する良好な品質のコーティングが得られた。

ＰＷ堆積工程の出力／流量比（Ｗ／Ｆ）は、コーティングされた基材の所望される特性に応じて調節されてよく；Ｗ／Ｆを増加させると、内部コーティングの抵抗及び品質の上昇が引き起こされるが、外部の抵抗及び品質は低下する。

流速
モノマー化合物のチャンバー中への流速は、国際公開第２００７／０８３１２２号パンフレットの方法に開示されるよりも非常に高くてよい（チャンバーの容量毎ベースで）。モノマー化合物のこの高い流速が、驚くべきことに、低い電気抵抗を与える厚さであっても、望ましい撥液性及び／又はバリア特性を有するポリマーコーティングの形成を促進することが見出された。

モノマー化合物のチャンバー中への厳密な流速は、用いられる特定のモノマー化合物の性質、基材の性質、及び所望される保護コーティングの特性にある程度依存し得る。本発明のある実施形態では、モノマー化合物は、少なくとも１．５ｓｃｃｍの範囲、好ましくは、１．５から２５００ｓｃｃｍ、所望に応じて、１．５から２５０ｓｃｃｍ、所望に応じて、１．５から２００ｓｃｃｍの範囲のガス流速でチャンバー中に導入されるが、これは、チャンバーの容量に依存する。２．５ｌチャンバーの場合、ガス流速は、１．５から２０ｓｃｃｍの範囲であってよい。モノマーガス流量は、チャンバー中のモノマーが理想気体のように挙動すると見なして、液体モノマー流量から算出される。

さらなる実施形態では、本発明は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上にコーティングを形成する方法にあり、その方法は：前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって上記で定めるモノマー化合物を含むプラズマに、好ましくは、パルスプラズマに曝露することを含み、ここで、基材の曝露の過程で、モノマー化合物は、１００〜１００００ｓｃｃｍ／ｍ³の範囲内、より好ましくは、６００〜８０００ｓｃｃｍ／ｍ³の範囲内の速度でチャンバー中に導入される。

ピーク出力
最適なコーティング性能のために所望されるレベルの架橋及び断片化を実現するために、先行技術で典型的に用いられるよりも高い出力が用いられてよい。図１８は、ＰＦＡＣ４コーティングにおいて、出力に対する（Ａ）Ｃ＝Ｏ／全体及び（Ｂ）ＣＦ₃／全体のＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比の様子を示す。Ｃ＝Ｏ／全体のデータは、出力の増加と共に断片化が増加していることを示し、ＣＦ₃／全体データは、出力の増加と共に架橋が増加していることを示している。

パルスプラズマの場合、より高いピーク出力を用い、パルスパターン（pulsing regime）（すなわち、オン／オフ時間）を変動させることによって、より高い平均出力がえられ得る。

さらなる実施形態では、本発明は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上にコーティングを形成する方法にあり、その方法は：前記基材を、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって上記で定めるモノマーを含むプラズマに、好ましくは、パルスプラズマに曝露することを含み、ここで、基材の曝露の過程で、パルスプラズマは、少なくとも２Ｗ／リットルのピーク出力（例：オン位相（on-phase））を有する。

プラズマのこの高い平均出力密度は、驚くべきことに、低い電気抵抗を与える厚さであっても、望ましい撥液性及び／又はバリア特性を有するポリマーコーティングの形成を促進することが見出された。これは、より高い出力において、架橋の増加及び／又は断片化の増加が発生することに起因する。

プラズマの厳密な平均出力密度は、用いられる特定のモノマー化合物の性質、基材の性質、及び所望される保護コーティングの特性にある程度依存する。本発明のある実施形態では、プラズマは、０．００１から２０Ｗ／リットルの範囲内の平均出力密度を有してよい。ある種類の化合物では、例えば、式ＩＩ又は式ＩＩＩでｎ≧８の化合物では、０．００１〜１Ｗ／リットルの範囲内の平均出力密度が特に好ましい。他の化合物では、例えば、式ＩＩ若しくは式ＩＩＩでｎ＜８又はＸ＝Ｈの場合の化合物では、２〜１２Ｗ／リットルの範囲内の平均出力密度が好ましいものであり得る。

１つの実施形態では、プラズマは、パルスプラズマであり、この場合、オン時間：オフ時間の比が、０．００１から１、所望に応じて、０．００２から０．５の範囲内であるパルスが順に適用される。例えば、オン時間は、１０〜５００μｓ、好ましくは、３５〜４５μｓ、又は３０〜４０μｓであってよく、約３６μｓなどであり、オフ時間は、０．１から３０ｍｓ、好ましくは、０．１から１５ｍｓ、所望に応じて、５から１５ｍｓであってよく、例えば６ｍｓである。オン時間は、３５μｓ、４０μｓ、４５μｓであってよい。オフ時間は、０．１、１、２、３、６、８、１０、１５、２０、２５、又は３０ｍｓであってよい。

パルスの用語は、プラズマ放射がない（又は実質的にない）状態（オフ状態）と特定量のプラズマが放射される状態（オン状態）との間をプラズマが反復することを意味し得る。別の選択肢として、パルスは、プラズマの放射は連続的であるが、プラズマの量が上限（オン状態）と下限（オフ状態）との間を反復することを意味し得る。

さらなる実施形態では、本発明は、上記で定める電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上にコーティングを形成する方法にあり、その方法は：前記基材を、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたってモノマー化合物を含むプラズマに、好ましくは、連続プラズマに曝露することを含み、ここで、基材の曝露の過程で、連続プラズマは、少なくとも２Ｗ／リットルの、好ましくは、２０Ｗ／リットルの出力密度を有する。

出力対流量比
パルスプラズマ時の出力対モノマー流量比は、２〜６０Ｗ／ｓｃｃｍ、好ましくは、２〜４０Ｗ／ｓｃｃｍ、２〜２５Ｗ／ｓｃｃｍ、５〜２０Ｗ／ｓｃｃｍであってよい。

さらなる実施形態では、本発明は、上記で定める電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上にコーティングを形成する方法にあり、その方法は：前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたってモノマー化合物を含むプラズマに、好ましくは、パルスプラズマに曝露することを含み、ここで、基材の曝露の過程で、パルスプラズマは、２から６０Ｗ／ｓｃｃｍ、好ましくは、２から４０Ｗ／ｓｃｃｍ、より好ましくは、２〜２５Ｗ／ｓｃｃｍ、所望に応じて、５〜２０Ｗ／ｓｃｃｍのピーク出力対流量比を有する。

この範囲の出力対流量比は、驚くべきことに、低い電気抵抗を与える厚さであっても、望ましい撥液性及び／又はバリア特性を有するポリマーコーティングの形成を促進することが見出された。

さらなる実施形態では、本発明は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上にコーティングを形成する方法にあり、その方法は：前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたってモノマー化合物を含むプラズマに、好ましくは、連続プラズマに曝露することを含み、ここで、基材の曝露の過程で、連続プラズマは、２から６０Ｗ／ｓｃｃｍ、好ましくは、２から４０Ｗ／ｓｃｃｍ、より好ましくは、２〜２５Ｗ／ｓｃｃｍ、所望に応じて、５〜２０Ｗ／ｓｃｃｍの出力対流量比を有する。

パルス／ＣＷ
前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、パルス（ＰＷ）堆積工程を含んでよい。別の選択肢として、又は加えて、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、連続波（ＣＷ）堆積工程を含んでよい。

本発明の態様は、各々、接点に有害に干渉することなく電子基材に適用することができる非常に効果的な保護コーティングの形成を促進する方法を提供する。利点は、デバイスをコーティングした後、製造及び組み立ての過程で又は後に電気コネクタを接合することができるように、得られたコーティングが充分に柔軟であることである。１つの実施形態では、この方法は、コーティングが適用された後に、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントに電気コネクタを接合する工程を含む。これは、デバイス又はコンポーネントをコーティングした後、製造又は組み立ての過程で、電気コネクタを電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントに容易に接合することができるという利点を有する。

注目すべきことには、本発明の態様の特徴は、相乗効果的に作用し、組み合わされた場合には、本発明の好ましい実施形態を生ずる。そのような組み合わせはすべて、本明細書で列挙される好ましい及び所望に応じて存在してよい特徴のいずれかを含む又は含まないに関わらず、本発明において明白に考慮される。

例えば、本発明の１つの好ましい実施形態では、基材上にコーティングを形成する方法は：前記基材を、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたってパルスプラズマに曝露することを含み、前記プラズマは、少なくとも２Ｗ／リットルのピークオン位相出力を有し、及び炭化水素若しくは炭化フッ素アクリレート又はメタクリレートモノマー化合物、例えば、式（Ｉａ）の化合物を含み、基材の曝露の過程で、少なくとも１．５ｓｃｃｍ、又は２〜１００ｓｃｃｍ、又は２．５〜２０ｓｃｃｍの速度でチャンバー中へ導入される。

本発明の別の好ましい実施形態では、基材上にコーティングを形成する方法は：前記基材を、チャンバー中で、基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって連続プラズマに曝露することを含み、前記プラズマは、少なくとも１５Ｗ／ｌのピーク出力を有し、及び炭化水素若しくは炭化フッ素アクリレート又はメタクリレートモノマー化合物、例えば、式（Ｉａ）の化合物を含み、基材の曝露の過程で、少なくとも２．５ｓｃｃｍでチャンバー中へ導入される。

モノマーは、炭化水素若しくは炭化フッ素アクリレート又はメタクリレートを含んでよい。特に、モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物を含んでよく：

式中、Ｒ₁及びＲ₂は、いずれもＨであり、Ｒ₃は、水素又はメチルであり、Ｒ₄からＲ₈は、各々水素であり、Ｒ₉は、アルキル基であり、Ｘは、水素又はフッ素であり、ａ及びｃは、０又は１であり、ｂ＝３〜７であり、ｎは、４から１０である（ここで、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋１）。

Ｘ＝Ｆの場合、好ましくは、得られるコーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n未満であり、ここで、ｎは、ａ＋ｂ＋ｃ＋１であるとして定められる通りである。

Ｘ＝Ｈの場合、好ましくは、得られるコーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５未満であり、ここで、ｎは、ａ＋ｂ＋ｃ＋１であるとして定められる通りである。

本発明の実施形態は、電子若しくは電気デバイス、又はコンポーネントを処理するための方法を提供し、その方法は：
前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することを含み、保護ポリマーコーティングは、物理的バリアを形成し；
ここで、各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁及びＲ₂は、いずれもＨであり、Ｒ₃は、水素又はメチルであり、Ｒ₄からＲ₈は、各々水素であり、Ｒ₉は、アルキル基であり、Ｘは、水素又はフッ素であり、ａ及びｃは、０又は１であり、ｂ＝３〜７であり、ｎは、４から１０であり（ここで、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋１）；並びに
ここで、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する工程は、第一の連続波（ＣＷ）堆積工程及び第二のパルス（ＰＷ）堆積工程を含む。

化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート（ＰＦＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート（ＰＦＡＣ６）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート（ＰＦＡＣ１０）から選択されてよい。

１つの実施形態では、ｎは、８であり、Ｘは、Ｆであり、及びＲ₃は、Ｈであり、この場合、式Ｉ（ａ）の化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレートである。

化合物は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ６）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ８）から選択されてよい。

式Ｉ（ａ）の化合物は、エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリルドデシルアクリレート、及びイソデシルアクリレートから選択されてよい。

基材
本発明は、広く様々な基材の状況において有益であるが、本発明のすべての態様において、基材は、有利には、電子基材であってよい。

本発明のある実施形態では、電子基材は、電子又は電気デバイスを、すなわち、いかなる電気又は電子機器をも含み得る。電気及び電子デバイスの限定されない例としては、携帯電話機、スマートフォン、及びポケットベルなどの通信デバイス、ラジオ、及びラウドスピーカー、マイクロホン、リンガー、若しくはブザーなどの音響・音声システム、補聴器、パーソナルＣＤ、テープカセット、若しくはＭＰ３プレーヤーなどのパーソナルオーディオ機器、テレビ、携帯型ＤＶＤプレーヤーを含むＤＶＤプレーヤー、ビデオレコーダー、Ｓｋｙなどのデジタル及び他のセットトップボックス、ラップトップ型、ノート型、タブレット型、ファブレット型、若しくはパームトップ型コンピューターなどのコンピューター及び関連コンポーネント、携帯情報端末（ＰＤＡ）、キーボード若しくは計装機器（instrumentation）、テレビゲーム機、特に携帯型プレーステーション及び同種のもの、データ記憶装置、屋外照明システム、又は無線アンテナ及び他の形態の通信機器が挙げられる。

本発明の好ましい実施形態では、基材は、電子コンポーネントを備えるか、又は電子コンポーネントから成っていてよく、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）、プリント回路基板アレイ（ＰＣＢＡ）、トランジスタ、抵抗器、又は半導体チップである。電子コンポーネントは、したがって、携帯電話機を例とする電子デバイスの内部コンポーネントであってよい。本発明のコーティングは、そのようなコンポーネントにおけるエレクトロケミカルマイグレーションを防止するのに特に有用である。

本発明のすべての態様において、保護ポリマーコーティングが効果的に形成される厳密な条件は、モノマー化合物の性質、基材、さらには所望されるコーティングの特性などであるがこれらに限定されない因子に応じて様々となる。これらの条件は、通常の手順の方法を用いて、又は好ましくは、本発明と特に相乗効果的に作用する本明細書で述べる本発明の技術及び好ましい特徴を用いて決定することができる。

本発明の方法で用いるのに適するプラズマは、高周波（Ｒｆ）、マイクロ波、又は直流電流（ＤＣ）で生成させるものなどの非平衡プラズマを含む。プラズマが働く圧力は、本技術分野において公知のように、大気圧、又は大気圧より低くてもよい。しかし、特には、プラズマは、高周波（Ｒｆ）で生成させてよい。

気相プラズマの生成には、様々な形態の機器が用いられてよい。これらは、一般に、中でプラズマを生成させることができる容器又はプラズマチャンバーを備える。そのような機器の特定の例は、その内容が参照により本明細書に援用される国際公開第２００５／０８９９６１号パンフレット及び国際公開第０２／２８５４８号パンフレットに記載されているが、他の数多くの従来のプラズマ生成装置が利用可能である。

一般的には、処理されるべき基材が、モノマー化合物と共にプラズマチャンバー内に置かれ、グロー放電がチャンバー内で発生され、適切な電圧が印加される。電圧は、連続波又はパルスであってよい。モノマーは、最初から導入されてよく、又は予備連続出力プラズマ（preliminary continuous power plasma）の時間に続いて導入されてもよい。

モノマー化合物は、好適には、プラズマ中で気相である。プラズマは、存在する場合、単にモノマー化合物の蒸気だけを含んでよい。そのような蒸気は、化合物が液体の形態でチャンバー中に導入されて、ｉｎ−ｓｉｔｕで形成されてもよい。モノマーはまた、キャリアガス、特に、ヘリウム又はアルゴンなどの不活性ガスと混合されてもよい。

好ましい実施形態では、モノマーは、例えばその内容が参照により本明細書に援用される国際公開第２００３／０９７２４５号パンフレット及び国際公開第０３／１０１６２１号パンフレットに記載されているように、ネブライザー又は同種のものなどのエアロゾル装置を用いてチャンバーに送られてよい。そのような設備では、キャリアガスが必要でない場合があり、このことは、有利には、高い流速を実現する手助けとなる。

場合によっては、予備連続出力プラズマが、例えば、約２０から６０秒間を例とする１０秒間から１０分間にわたってチャンバー内で発生されてよい。これは、重合の発生に従ってコーティングが面上で「成長」するようにモノマー化合物自体を容易に面に確実に付着させるための、面の前処理工程として作用し得る。この前処理工程は、モノマーがチャンバー中に導入される前に、例えば不活性ガスの存在下で、又は単に残留大気中で行われてよい。次に、モノマーがチャンバー中に導入されて、プラズマをパルスプラズマへ切り替えるか、連続プラズマを継続するか、又は連続及びパルスプラズマの両方を順に用いることで、重合が進行されてよい。

いずれの場合であっても、グロー放電は、好適には、１３．５６ＭＨｚを例とする高周波電圧を印加することによって発生される。これは、好適には、チャンバーの内部又は外部にあってもよい電極を用いて印加される。

ガス、蒸気、又はエアロゾルは、プラズマチャンバー又は領域中へ、引き込まれるか、又はポンプで送られてもよい。特に、プラズマチャンバーが用いられる場合、ガス又は蒸気は、排気ポンプを用いることによるチャンバー内の減圧によってチャンバー中へ引き込まれてよく、又は液体を取り扱う場合に一般的であるように、チャンバー中へポンプで送られるか、若しくは注入されてもよい。

好適には、ガス、蒸気、又はガス混合物は、少なくとも１．５ｓｃｃｍの速度、好ましくは、１．５から１００ｓｃｃｍ、より好ましくは、２．５から２０ｓｃｃｍの範囲内の速度で供給されてよいが、これは、チャンバーの容量に応じて異なる。これらの量は、本明細書における教示事項に従って、チャンバーの容量ベースでのより大きいシステムにスケールアップすることができる。

重合は、好適には、０．１から２００ミリトル（約０．０１３３３から２６．６６Ｐａ）、好適には、約１５〜１５０ミリトル（約２．０００から２０．００Ｐａ）の圧力に維持されるモノマー化合物の蒸気を用いて行われる。

印加場は、好ましくは、例えば本発明の方法において上記で定めるように、比較的高いピーク出力密度を提供してよい。パルスは、別の選択肢として、より低い平均出力が得られるシーケンスで、例えば、オン時間：オフ時間の比が２０：１００から２０：２００００の範囲内であるシーケンスで印加されてもよい。オフ時間がより短いシーケンスが、良好な出力密度を維持するために好ましいものであり得る。シーケンスの１つの例は、オンが２０から５０マイクロ秒間、例えば、約３６マイクロ秒間などの３０から４０マイクロ秒間であり、オフが５から３０マイクロ秒間、例えば、６マイクロ秒間などの５から１５マイクロ秒間であるシーケンスである。これは、モノマーが式（Ｉ）の化合物である場合に特に有益であることが見出された。

２．５リットルのチャンバーにおいてこの方法で得られる好ましい平均出力は、０．０５から３０Ｗの範囲であった。ある実施形態では、特に、ｎが８以上である式（Ｉ）の化合物がモノマーとして用いられる場合、比較的低い平均出力が好ましく、例えば、２．５リットルのチャンバー中で、０．１５から０．５Ｗなどの０．１から５Ｗの範囲内である。より高い平均出力、例えば、１０Ｗ超は、モノマーの断片化を補助するという利点を有することが見出された。これらの範囲は、より大きい又は小さいチャンバーに対して容量ベースでスケールアップ又はスケールダウンされてよく、選択されたピーク出力及びパルスシーケンスに応じて異なる。

チャンバー内で測定される場合を例とするプロセス温度は、環境温度、又は好ましくは、環境温度よりも僅かに高い温度（３５から５５℃を例とする３０から６０℃の範囲内など）であってよい。ある実施形態では、プロセス温度は、４０℃未満に維持される。

好適には、用いられるプラズマチャンバーは、複数の基材を、特にこれらが小サイズである場合に収容するのに充分な容量であってよく、例えば、２００００個までのＰＣＢを、適正なサイズの機器を用いて容易に同時に処理することができる。本発明に従うコーティングされた基材を作製するための特に好適な装置及び方法は、その内容が参照により本明細書に援用される国際公開第２００５／０８９９６１号パンフレットに記載されている。

チャンバーの寸法は、処理される特定の基材の全体を収容するように選択される。例えば、概略立方体形状のチャンバーは、広範な用途に好適であり得るが、必要に応じて、細長い若しくは直方体形状のチャンバーが構築されてよく、又は実際には、円筒形状若しくは他の好適ないかなる形状であってもよい。チャンバーの容量は、例えば、少なくとも１リットル、好ましくは、少なくとも２リットルであってよい。ある用途では、１３リットルまで、又は１０リットルまでの容量を有する比較的小型のチャンバーが好ましい。大スケールでの生産の場合、チャンバーの容量は、好適には、４００リットルまで、又はそれ以上であってよい。チャンバーは、バッチプロセスが可能となるように密閉型容器であってよく、又は連続プロセスに用いることができるように基材用の入口部及び出口部を備えていてもよい。特に、後者の場合、チャンバー内でプラズマ放電を発生させるのに必要な圧力条件は、例えば「笛吹音を伴う漏出（whistling leak）」のある装置では通常行われるように、大容量ポンプを用いて維持される。しかし、特定の基材は、大気圧下又はそれに近い圧力下で処理することが可能である場合もあり、「笛吹音を伴う漏出」の必要はなくなる。

有利には、基材の電子又は電気接点は、特に５μｍ未満、より好ましくは、２μｍ未満の厚さのコーティングの場合、曝露の過程でマスキングする必要はない。実際、本発明の１つの実施形態では、そのような接点及び／又はマイクロホン／スピーカーは、本明細書で述べる方法のいずれによるコーティングの形成過程でもマスキングされず、このことは、有利に単純化されたプロセスに繋がる。

本発明は、接点及びマイクロホン／スピーカーの機能を維持した状態で保護特性を提供するコーティングに繋がった。さらなる実施形態では、本発明は、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントであって、前記基材を基材上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって式（Ｉ）のモノマー化合物を含むパルスプラズマに曝露することによって（例えば、本明細書で述べる方法のいずれかに従って）電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に形成されたポリマーコーティングを有する、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントにあり、コーティングは、少なくとも５０ｎｍの厚さ、及び／又は少なくとも７０°の静的水接触角（ＷＣＡ）によって定められる表面を有する。

より一般的には、さらなる態様から、本発明は、本明細書で述べる方法のいずれかによって形成されたポリマーコーティングを有する基材にある。本発明はまた、本明細書で述べる方法のいずれかによって得られたコーティングされた基材も包含する。

本発明の１つの特定の利点は、ＰＣＢなどの内部コンポーネントだけをコーティングすることによって、電子又は電気デバイス全体を、完全な浸漬時であっても耐液体性とすることができることであり、外部コーティングはもはや必要ではなくなる。したがって、さらなる態様から、本発明は、筐体、及び本明細書で述べる方法のいずれかによって内部電子又は電気コンポーネント上に形成されたコーティングを有する１つ以上の内部電子又は電気コンポーネントを備えた携帯電話機を例とする電子又は電気デバイスにある。有利には、筐体は、コーティングを備えている必要はない。デバイスは、有利には、標準ＩＥＣ ６０５２９ １４．２．７（ＩＰＸ７）に合格することができる。

より一般的には、本明細書で述べるコーティングされた電子基材のいずれも、少なくとも２分間、好ましくは、少なくとも５分間にわたって水中に完全に浸漬された後であっても、作動を継続することができることが好ましい。電子基材は、好ましくは、少なくとも３０分間、又はより好ましくは、少なくとも２日間にわたって作動を継続する。

本明細書で用いられる場合、「気相状態」という表現は、単独若しくは混合物であるガス又は蒸気を意味し、さらには所望応じてエアロゾルを意味する場合もある。

本明細書で用いられる場合、「保護ポリマーコーティング」の表現は、液体による損傷に対するある保護を、例えばバリアを形成し、所望に応じて撥液性（撥油及び／又は撥水性など）でもあることによって提供するポリマー層を意味する。基材が保護される液体の発生源としては、水、特に雨などの環境液体、さらには誤ってこぼされたものであってよい液体が挙げられ得る。

本明細書で用いられる場合、「基材の曝露の過程で」という表現は、基材がプラズマと共にチャンバー内に存在する時間を意味する。本発明のある実施形態では、この表現は、基材がプラズマと共にチャンバー内に存在する時間全体を意味し得る。

本明細書の記述及び請求項全体を通して、「含む（comprise）」及び「含有する（contain）」の語、並びにこれらの語の変化形、例えば、「含んでいる（comprising）」及び「含む（comprises）」は、「含むがそれらに限定されない」を意味し、他の部分、添加剤、コンポーネント、整数、又は工程を排除しない。さらに、単数は、文脈からそうでないことが必要でない限り、複数を包含し、特に、不定冠詞が用いられる場合、文脈からそうでないことが必要でない限り、本明細書は、単数だけではなく複数も考慮するものとして理解されるべきである。さらに、特性に対して上限及び下限が引用される場合は、上限及び下限のいずれの組み合わせによって定められる値の範囲も黙示され得る。

本明細書で用いられる場合、「ＦＴＩＲ／ＡＴＲ」という表現は、減衰全反射（ＡＴＲ）サンプリング法を用いたフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）を意味する。これは、当業者であれば理解される公知の技術である。典型的には、ＡＴＲサンプリングは、ダイヤモンド結晶を用いて行われる。

本発明の各態様の好ましい特徴は、他の態様のいずれかと合わせて記載される通りであってよい。本発明の他の特徴は、以下の例から明らかとなるであろう。一般的に述べると、本発明は、本明細書に開示される特徴（添付のいずれの請求項及び図面も含む）の新規ないずれか１つ、又は新規ないずれかの組み合わせにまで及ぶ。したがって、本発明の特定の態様、実施形態、又は例と合わせて記載される特徴、整数、特性、化合物、化学部分、又は基は、本明細書で記載される他のいずれの態様、実施形態、又は例と不適合ではない限りにおいて、本明細書で記載される他のいずれの態様、実施形態、又は例に適用可能であるものと理解されたい。さらに、特に断りのない限りにおいて、本明細書で開示されるいずれの特徴も、同じ又は類似の目的を果たす別の選択肢としての特徴に置き換えられてよい。

本明細書において、化合物の特性について言及する場合、特に断りのない限りにおいて、周囲条件下で、すなわち、大気圧下、及び１６から２２若しくは２５℃、又は１８から２２若しくは２５℃、例えば約２０℃又は約２５℃の温度で測定された特性のことである。

例えば、コーティングの厚さ、疎水性、密度、及び粗さに関する列挙されたパラメータは、実施例で定められる方法のいずれかによって、又は本技術分野の標準的な方法を用いて測定されてよい。特に断りのない限りにおいて、本明細書で列挙されるすべての値は、当業者に公知である標準的な方法を用いて測定又は特定されてよい。

以降、本発明について、以下の限定されない例及び添付の説明のための図面を参照して、さらに記載する。

図１は、コーティングの抵抗を特定するための電気試験装置を示す。 図２は、５×５μｍ²の視野にわたるコーティングのタッピングモード画像（左図）、及びコーティングの高さの変動（ｚ軸）を示す代表的な等高線（右図）を示す。 図３は、ＰＦＡＣ８モノマーから形成された１０００ｎｍ厚のコーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲスペクトルである。 図４は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＡＣ８コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図５は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＡＣ１０コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図６は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＡＣ６コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図７は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＡＣ４コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図８は、異なるパーフルオロアクリレートモノマーに対するＡＴＲ面積比を示すグラフである。 図９は、最初のモノマーの側鎖長の関数としての臨界ＡＴＲ比の値を示すグラフである。 図１０は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＭＡＣ８コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗を示すグラフである。 図１１は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＭＡＣ６コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗を示すグラフである。 図１２は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＭＡＣ４コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗を示すグラフである。 図１３は、最初のパーフルオロアクリレート（ＰＦＡＣｎ）又はパーフルオロメタクリレート（ＰＦＭＡＣｎ）モノマーの側鎖長の関数としての臨界ＦＴＩＲ／ＡＴＲ比の値を示すグラフである。 図１４は、ＰＦＡＣ８における考え得る架橋機構を示す。 図１４は、ＰＦＡＣ８における考え得る架橋機構を示す。 図１４は、ＰＦＡＣ８における考え得る架橋機構を示す。 図１５は、ＰＦＡＣ８におけるＦＴＩＲ／ＡＴＲ Ｃ＝Ｏ／全体面積に対する抵抗（８Ｖを１３分間印加時）のグラフである。 図１６は、ＰＦＡＣ８におけるＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ₃／全体面積に対する抵抗（８Ｖを１３分間印加時）のグラフである。 図１７は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ₃／Ｃ＝Ｏに対する抵抗（８Ｖを１３分間印加時）のグラフである。 図１８は、いずれもＰＦＡＣ４コーティングにおける（Ａ）出力に対するＦＴＩＲ／ＡＴＲ Ｃ＝Ｏ／全体及び（Ｂ）出力に対するＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ₃／全体のグラフである。 図１９は、コーティング厚さに対する接触力Ｆｃのグラフである。 図２０は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、エチルヘキシルアクリレートコーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図２１は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ヘキシルアクリレートコーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図２２は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、イソデシルアクリレートコーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。 図２３は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、いくつかの非フッ素化コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである；ひし形印で表されるエチルヘキシルアクリレートコーティング；正方形印で表されるヘキシルアクリレート；三角形印で表されるデシルアクリレート；クロス形印で表されるラウリル（ドデシル）アクリレート；星形印で表されるイソデシルアクリレート。

例１
プロセス設定及びパラメータ
プラズマ重合実験を、容量２．５リットルの円筒形ガラス反応容器中で行った。この容器は２つのパーツから成り、Ｖｉｔｏｎ Ｏリングを用いて結合して、真空下で２つのパーツを一緒にシールした。反応器の一方の端部を、７０℃に加熱した液体流量コントローラに接続し、これを、制御された流速でモノマーを送るために用いた。

反応器の他方の端部を、圧力ゲージ、圧力制御バルブ、液体窒素トラップ、及び真空ポンプを取り付けた金属ポンプラインに接続した。銅コイル電極を反応器の外側に巻き付け（５ｍｍ径の管を１１回巻き付け）、これをＬ−Ｃ整合ネットワークを介してＲＦ電源ユニットに接続した。パルスプラズマ堆積の場合、ＲＦ電源ユニットは、パルス発生器で制御した。

この例に用いたモノマーは、ＰＦＡＣ−８、すなわち、以下の式の１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート（ＣＡＳ番号 ２７９０５−４５−９）であった。

表１Ａ〜１Ｄに示すパラメータを用いて一連の実験を行った。各実験において、サンプルは、ガラス反応容器の内部に入れて、反応容器の底の銅コイル電極で囲まれた体積部分の内側に位置するようにした。反応器をベース圧力まで排気した（典型的には、＜１０ミリトル（約１．３３３Ｐａ）。典型的なモノマーガス流量値を２〜２５ｓｃｃｍとした流量コントローラを用いて、モノマーをチャンバー中へ送った。チャンバーを４５℃に加熱した。反応器内部の圧力は、３０ミリトル（約４．０００Ｐａ）に維持した。１３．５６ＭＨｚのＲＦを用いてプラズマを生成させ、プロセスは、典型的には、連続波（ＣＷ）プラズマ及びパルス波（ＰＷ）の２つの主要な工程から成るものとした。ＣＷプラズマは２分間とし、ＰＷプラズマの継続時間は、実験によって変動させた。ピーク出力設定は、各場合において５０Ｗとし、パルス条件は、オン時間（Ｔ_on）＝３７μｓ及びオフ時間（Ｔ_off）＝６ｍｓとした。２つのコーティングは、Ｔ_on＝３７μｓ及びＴ_off＝２０ｍｓを用いて形成した。堆積の終了後、ＲＦ電源を切り、流量コントローラを停止し、ベース圧力までチャンバーをポンプ排気した。続いてチャンバーを通気して大気圧とし、コーティングされたサンプルを取り出した。

各実験において、２つの試験ＰＣＢ及び２つのＳｉウェハを用いた。Ｓｉウェハは、例えば、ＡＦＭによる表面形状及びＸＲＲによるコーティング密度を例とする形成されたコーティングの物理的特性の測定をするためのものである。試験ＰＣＢの金属配線は、金メッキ銅であった。Ｓｉウェハは、ＰＣＢの上部表側（top front side）に置いた。

表１Ａ〜１Ｄは、この例で形成されたコーティングの様々なプロセスパラメータ及びこれらのコーティングの測定された特性を示す。

例２
本発明に従って形成された好ましいコーティングされた基材のいくつかの特性を調べた。

経時での固定電圧印加時の抵抗
この試験方法は、様々なコーティングが電気的バリアをプリント回路基板上に提供する能力を評価し、スマートフォンがＩＥＣ ６０５２９ １４．２．７（ＩＰＸ７）試験に合格する可能性を予測するために計画したものである。この方法は、水道水で使用するように設計されている。この試験は、標準規格のプリント回路基板（ＰＣＢ）の水中での電流電圧（ＩＶ）特性の測定を含む。ＰＣＢは、水中において配線間のエレクトロケミカルマイグレーションが発生した時点を評価可能であるように、電極間の間隔を０．５ｍｍとして設計した。電気化学的活性の度合いは、電流量を測定することによって定量され、低い電流量が、良好なコーティング品質を示す。この方法は、様々なコーティングを区別するのに極めて有効であることが示された。コーティングの性能は、例えば、４及び８Ｖ及び２１Ｖでの抵抗として定量することができる。未処理の試験デバイスで測定された抵抗は、１６Ｖ／ｍｍの印加時で、約１００オームである。

図１に示されるように、試験されるべきコーティングされたＰＣＢ１０を、水１４のビーカー１２に入れ、接続部１６、１８を介して電気試験装置に接続する。基板は、局所的なイオン濃度の影響を最小限に抑えるために、水平方向及び垂直方向に対してビーカーの中央に配置する（基板の垂直位置は非常に重要である；水位レベルは青色線までとするべきである）。ＰＣＢの接続後、電源を所望される電圧に設定し、直ちに電流をモニタリングする。印加電圧は、例えば、８Ｖであり、ＰＣＢを、設定電圧で１３分間保持し、この間、電流を継続してモニタリングする。

様々なプロセスパラメータで形成されたコーティングを試験し、結果を、表１Ａ〜１Ｄに示す。コーティングが８Ｍオームよりも高い抵抗値を有する場合、コーティングされたデバイスは、ＩＰＸ７試験に問題なく合格することが見出された。例えば材料、侵入箇所、電力消費量などの違いに起因して、コーティングされたデバイスの性質（例えば、スマートフォンの種類）が、試験に影響を与えることになる。

臨界力（Ｆｃ）
コーティングの電気伝導率は、コーティングに圧縮応力が掛かると、大きく変化し得る。電気伝導率の変化は、コーティングが受ける歪の大きさ、欠陥の量、及びコーティングのポリマーマトリックスの種類に依存する。この挙動は、導電性網目構造の形成又は破壊に基づいて説明され、それはさらに、ポリマーマトリックスの粘度（スチフネス）に依存する。比較的低い力の下でコーティングが電気的接触を提供する能力を評価するために、接触力試験を行う。

接触力試験は、コーティングを通しての絶縁破壊を発生させるために平型プローブを介して絶縁コーティングに印加する必要のある臨界力（Ｆｃ）又は圧力（Ｐｃ）を測定することを含む電気試験方法である。この試験は、スマートフォンのＰＣＢに、又はプロセスの過程でウィットネスサンプル（witness samples）として配置されるストリップ基板（試験用ＰＣＢ）に対して用いられてよい。

この試験は、例えば１ｍｍ径の平型プローブ（又は例えば、２ｍｍ径の球型プローブ）を用い、これを平らな膜の表面に接触させる。プローブは、支持スタンド上に載せ、サンプルの表面にプローブによって印加される力の変化が、サンプルの置かれた重量計（又はロードセル）によって直ちに記録されるような配置とする。この配置による印加圧力の分解能は、約１５ｋＰａ（５ｇの力）である。

通常の手順としては、プローブと導電性基材との間の抵抗を観察しながら、サンプルの平らな表面にプローブで印加される力を手動で徐々に増加させる。力は、膜を通しての電流絶縁破壊が発生するところ（Ｆｃ）まで手動又は自動で増加させる。

この試験により、表面全体の多くの異なる点でのサンプルの電気絶縁特性を分析することができ、したがって、表面層の均一性についての認識が得られる。

例１で形成されたコーティングされたＰＣＢのコーティングに対するＦｃ値を、表１Ａ〜１Ｄに示す。

図１９は、例１に従って作製されたＰＦＡＣ８のコーティング厚さに対するＦｃのグラフである。これは、１〜２．５ミクロン（１〜２．５μｍ）の厚さのコーティングに対しては、電気的接触を可能とするために２０〜１００ｇの力を印加すればよいことを示している。

約１０００ｎｍの厚さを有するコーティングにおける典型的なＦｃ値は、およそ３５ｇである。このコーティングは、比較的薄い（２５０〜８００ｎｍ）厚さでバリア機能を実現することができ、このことにより、比較的低い（＜１５ｇ）力の印加後に電気的接触を得ることが可能となる。これは、他の標準的なバリアコーティングと比較した場合に、本発明のコーティングが提供することのできる利点である。

コーティング厚さ
例１で形成されたコーティングの厚さを、分光エリプソメトリで確認された光学定数を用いた反射分光分析装置（フィルメトリクス Ｆ２０−ＵＶ）を用いて測定した。

分光エリプソメトリ
分光エリプソメトリは、入射偏光と、サンプルとの相互作用後の光（すなわち、反射光、透過光など）との間の偏光状態の変化を測定する技術である。偏光状態の変化は、振幅比Ψ及び位相差Δによって定量される。広帯域光源を用いて、ある範囲の波長にわたるこの変動が測定され、Ψ及びΔの標準値は、波長の関数として測定される。ＩＴＡＣ ＭＮＴエリプソメーターは、Ｈｏｒｉｂａ ＹｖｏｎからのＡｕｔｏＳＥであり、これは、４５０から８５０ｎｍの波長範囲を有する。膜厚及び屈折率などの多くの光学定数を、Ψ及びΔの値から誘導することができる。

サンプル測定から収集したデータは、予め定めたスペクトル範囲における反射又は透過シグナルの高調波の強度を含む。これらを数学的に処理して、Ｉｓ及びＩｃと称される強度値をｆ（Ｉ）として抽出する。Ｉｃ及びＩｓから出発して、ソフトウェアによってΨ及びΔを算出する。厚さ又は光学定数などの対象であるパラメータを抽出するために、Ψ及びΔの理論的算出を可能とするモデルを設定する必要がある。対象であるパラメータは、理論データファイル及び実験データファイルを比較してベストフィット（ＭＳＥ又はΧ²）を得ることによって特定する。薄膜の場合のベストフィットでは、Χ²＜３が得られるべきであり、より厚いコーティングの場合、この値は、１５までの大きさとなり得る。用いるモデルは、表面粗さを考慮に入れる混合層（ＰＴＦＥ＋空隙）で仕上げたＳｉ基材上のＰＴＦＥを含む三層ローレンツモデル（three layer Laurentz model）である。

例１で形成されたコーティングの光学特性の例を、表２に示す。このデータは、表１Ａ〜１Ｄのコーティング９及び１０に関する。

反射分光分析
コーティングの厚さは、フィルメトリクス Ｆ２０−ＵＶ反射分光分析装置を用いて測定する。この測定機器（Ｆ２０−ＵＶ）は、コーティングから光を反射させ、得られた反射スペクトルをある波長範囲にわたって分析することによってコーティングの特性を測定する。コーティングの様々な界面から反射された光は、位相が合っているか、又は位相がずれている可能性があり、したがって、これらの反射は、入射光の波長、並びにコーティングの厚さ及び屈折率に応じて、加算されるか、又は打ち消される。その結果、コーティングに特徴的である反射スペクトルにおける強度の振動が得られる。

コーティングの厚さを特定するために、フィルメトリクスのソフトウェアにより、測定されたスペクトルにできる限り良くマッチする理論反射スペクトルを算出する。それはまず、仮のコーティング積層体（多層構造）に基づいて、反射スペクトルがどのように見えるはずであるかについての推測から開始する。これには、様々な層の厚さ（０．２ｎｍの精度）及び屈折率、並びにサンプルを成す基材に関する情報が含まれる（屈折率値は、分光エリプソメトリから誘導することができる）。次に、理論反射スペクトルの調節を、測定されたスペクトルに対するベストフィットが得られるまでコーティングの特性を調節することによって行う。測定されるコーティングは、光学的に平滑であり、表３に示されるシステム構成要件によって設定される厚さ範囲内である必要がある。

例１で作製したコーティングの厚さを、表１Ａ〜１Ｄに示し、典型的な厚さは、７５０〜３５００ｎｍである。

厚さを測定するための別の選択肢としての方法は、触針式表面形状測定及びＳＥＭによるコーティング断面測定である。

表面形状
コーティングの表面形状は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定する。分析は、Ｖｅｅｃｏ Ｐａｒｋ Ａｕｔｏｐｒｏｂｅ ＡＦＭ測定機器を用いて行い、４〜１４Ｎ／ｍの範囲内のバネ定数及び１５０〜３１０ｋＨｚの共鳴周波数を有するダイビングボード型レバー（diving-board levers）、Ｕｌｔｒａｓｈａｒｐ ＮＳＣ１２を用いたタッピングイメージングモードで運転する。先端頂点部の曲率半径が＜１０ｎｍであり、開き角が＜２０°である高アスペクト比プローブを用いた。１０×１０、５×５、及び１×１μｍ²の視野をイメージングしたが、広い視野の方が得られる情報が多くなる。各視野について、表面粗度、ＲＭＳ（二乗平均平方根）を、標準的なソフトウェアによって算出した。すべての場合において、得られた画像は、２５６×２５６ピクセルであった。

コーティングのＡＦＭ形状分析から、（ａ）コーティングのＲＭＳ粗度（ｒ）及びｂ）ｄがコーティングの厚さであり、ΔＺは以下で説明するΔＺ／ｄの比の２つのパラメータを抽出することができる。

図２は、例１に従って作製された試料例（厚さｄ＝１２３０ｎｍ）の１０×１０μｍ²の視野にわたるタッピングモード画像（左側）、及びＲＭＳ粗度の算出に用いたデータを示す等高線プロット（右側）を示す。プロット上に示したΔＺ値は、コーティングの大部分を代表するこのグラフの領域全体に対して取ったものである。ΔＺ範囲よりも上にあるピークは、大粒子を示し、ΔＺ範囲よりも下にある谷部分は、コーティング中の空隙又はピンホールを示す。ピーク幅も粒子サイズの指標となる。示した例は、表１Ａ〜１Ｄのサンプル７であり、ＲＭＳ粗度（ｒ）は、３５±３ｎｍであり、ΔＺ＝８０±１０ｎｍであり、ΔＺ／ｄ＝０．０６５が得られる。

ΔＺ／ｄ＜０．１５が、ピンホールフリーのコーティングを示すことが示された。形状パラメータは、ピンホールフリーコーティングに対する良好な指標である。しかし、この特性単独では、コーティングの高い性能は説明されない。

化学的分析
２００ｎｍを超える厚さのサンプルの場合、減衰全反射（ＡＴＲ）サンプリング法を用いたフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）が、化学的特性決定及びコーティング品質評価に用いられる（ＦＴＩＲ／ＡＴＲ分析）。用いた分光器は、加圧アームの使用によってサンプルとダイヤモンド結晶との良好な密着を可能として高品質のスペクトルが得られる１回反射トッププレートを有するＦｒｏｎｔｉｅｒ ＵＡＴＲダイヤモンド／ＺｎＳｅを備えたＭＩＲ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ Ｆｒｏｎｔｉｅｒとした。すべての測定のスキャン範囲は、０．４ｃｍ^-1の分解能及び５秒間スキャンに対して１００００／１のｐｋ−ｐｋノイズで４０００〜６５０ｃｍ^-1とした。

この方法を成功させるためには、サンプルは、ＡＴＲ結晶と直接接触している必要がある。すべてのＦＴ−ＩＲ測定の場合と同様に、赤外バックグラウンドが、この場合清浄なＡＴＲダイヤモンド結晶から収集される。結晶は、通常、溶媒に浸したティッシュペーパーを用いて洗浄される。結晶領域を洗浄し、バックグラウンドを収集した後、固体サンプルを小結晶領域に置く。加圧アームは、サンプルの上方に位置させるべきである。サンプルに力が印加され、サンプルをダイヤモンド表面に押し付ける。スペクトルを収集した後、ユーザーは、次のサンプルを結晶上に置く前に、結晶領域が清浄であることを確認する必要がある。

例１で述べるようにして作製された１０００ｎｍ厚のコーティングの典型的なＦＴＩＲ／ＡＴＲスペクトルを図３に示す。吸収ピークの帰属も示す。

データを分析するためには、ベースラインを自動的にスペクトルから差し引き、対象である特定のピーク下の積分面積を測定し、続いて、特定のピーク面積比を算出する。この分析に用いたピーク面積を、対象であるピークを取り囲む長方形で図３に示す。バンドの帰属及び積分範囲を表４に示す。

これら２つのピーク面積の比Ａ（１３３５）／Ａ（１７３７）は、コーティングの化学、より具体的には架橋度を特徴付ける重要なパラメータである。厚さｄ＞８００ｎｍ及びＡ（１３３５）／Ａ（１７３７ ＜０．２３±０．０１のコーティングは、物品の面を均一に覆って保護している限りにおいて、所望される機能を有するのに充分な架橋を起こしたものであることが見出された。プラズマ処理は、従来の方法で重合されたその対応物よりもはるかに多く架橋されたポリマー材料の形成に繋がることが確認された。架橋は、コーティング中の−ＣＦ３官能基の存在量に影響を与える。

厚さｄ＜８００ｎｍのコーティングは、選択されたＦＴＩＲ／ＡＴＲピークの強度に対する厚さ減少の影響を考慮して、測定された比の値Ａ（１３３５）／Ａ（１７３７）に補正を加える必要がある。

この場合、補正された比＝測定されたＡ（１３３５）／Ａ（１７３７）−（−０．０００３^*ｄ＋０．２５５）であり、ここで、ｄ＝単位ｎｍのコーティング厚さである。

物理的密度測定
例１で作製されたコーティングの物理的密度を、重量測定によって推定し、非常に薄いコーティングについてはＸＲＲによってもより高い精度で推定した。所望される特性を有するポリマーコーティングは、架橋のために対応するモノマーよりも高い密度を有することが見出され、このことは、ＦＴＩＲ／ＡＴＲの結果と一致している。

表５は、Ｘ線反射率法（ＸＲＲ）で測定した３つのモノマー及びそれらから得られたコーティングの密度を示す。（Ｉ）から形成されたコーティングは、本発明の方法を用いて形成され、一方（ＩＩ）から形成されたコーティングは、先行技術の方法を用いて形成されている。パリレンＣの密度値は、文献［１］から得た。

本発明に従ってＰＦＡＣ８から形成されたコーティング（Ｉ）は、先行技術の方法を用いて同じモノマーから形成されたコーティング（ＩＩＩ）よりも非常に密度が高いことが分かる。それはまた、従来からバリアコーティングとして用いられているパリレンＣコーティングよりも非常に密度が高い。

抵抗とＦＴＩＲ／ＡＴＲデータとの関係
コーティングの抵抗値とＦＴＩＲ／ＡＴＲのＣＦ３／Ｃ＝Ｏ強度比との関係を、表１Ａ〜１Ｄのデータを用いて図４に示す。抵抗値は、水道水中、８Ｖで１３分間の場合の抵抗であり、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ比は、Ａ（１３３５）／Ａ（１７３７）を意味する。

既に考察したように、８Ｍオームよりも高いＲ値を有するコーティングは、ＩＰＸ７試験に合格する。図４は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲのＣＦ３／Ｃ＝Ｏ値が０．２３±０．０１未満であるコーティングがこの基準を満たしていることを示している。表１Ａ〜１Ｄの結果を見ると、コーティング１、２、３、及び４は、これらの基準を満たしていないことが分かる。これらのコーティングは、最も低い流量設定（約２．２ｓｃｃｍ）で作製されたものであり、またコーティング１及び２は、最も低い平均出力設定である。

表１Ａ〜１ＤのＦｃの結果から、コーティングを、４５ｇよりも低いＦｃ値が得られるように作製可能であることも明らかである。これらの値は、コーティングが８００ｎｍよりも薄い場合、さらに低くなり得る（＜１０ｇ）。

他のパーフルオロアクリレートモノマー
側鎖長の異なる（ｎ＝４、６、８、及び１０）他のパーフルオロアクリレート及びメチルアクリレートモノマーを用いて類似の高性能コーティングを作製し、それを以下の例で述べる。

例３−ＰＦＡＣ１０
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＡＣ１０（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート；ＣＡＳ番号 １７７４１−６０−５）を用いて例１の実験を繰り返した。

図５は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、ＰＷ ＰＦＡＣ１０コーティングの８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。

Ｒ値が８Ｍオームよりも高い（すなわちＩＰＸ７試験に合格することになる）コーティングを見ると、ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．１９±０．０１である。

例４−ＰＦＡＣ６
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＡＣ６（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート；ＣＡＳ番号 １７５２７−２９−６）を用いて例１の実験を繰り返した。

図６は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。

Ｒ値が８Ｍオームよりも高い（すなわちＩＰＸ７試験に合格することになる）コーティングを見ると、ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．３±０．０１である。

例５−ＰＦＡＣ４
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＡＣ４（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート；ＣＡＳ番号 ５２５９１−２７−２）を用いて例１の実験を繰り返した。

図７は、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中での抵抗のグラフである。

Ｒ値が８Ｍオームよりも高い（すなわちＩＰＸ７試験に合格することになる）コーティングを見ると、ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．３６±０．０２である。

パーフルオロアクリレートモノマーの分析
例３〜５において、末端基ＣＦ３の伸張モードを表すピークとアクリレートからのＣ＝Ｏエステル結合の伸張モードを表すピークとの間のＦＴＩＲ／ＡＴＲ面積比を、各モノマー、及びこれらのモノマーから作製した各プラズマポリマーについて測定した。

これらの測定に用いた面積範囲を表６に示す。

ＰＦＡＣ４〜ＰＦＡＣ１０のモノマーはすべて、以下の式（ＩＩ）を有し、

式中、ｎは、ＰＦＡＣ４については、４、ＰＦＡＣ６については、６、ＰＦＡＣ８については、８、及びＰＦＡＣ１０については、１０である。

図８は、ｎに対するＦＴＩＲ／ＡＴＲ臨界比（すなわち、それより低い場合に、良好なバリア機能が得られる）のグラフであり、各モノマーに対する選択されたＡＴＲ面積比が、側鎖長と共に指数関数的に増加していることを示す。これは、ＡＴＲ測定の過程で、エバネッセント波が測定された各物質のＣ−Ｆ結合エンベロープ（C-F bonding envelope）を定める膜中のすべての方向の双極子と相互作用することから、予測されるものである。側鎖長が長くなるに従って、ＣＦ３伸張を表すピークの強度が、ＣＦ２及びＣＦ２−ＣＦ３振動モードを表すピークのシグナルと共に増加する。

作製したプラズマポリマーの各種類に対して、ＰＦＡＣ８について図４に示したような対応する機能性ライン及び臨界ＡＴＲ比の値が存在する。図９は、このポリマーの作製に用いたモノマーの側鎖長ｎの関数として、各ポリマーに対するこれらの臨界値を示す。

これらの値は、側鎖長（ｎ）と指数関数の関係であることが明らかに分かる。本出願者らは、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ比がＡ（１）／Ａ（２）＜０．５６ｅ^-0.11n（積分範囲は表８に示す）であるコーティングが、所望される機能を有するポリマーであることを認識した。

プラズマポリマーを作製するモノマーを識別するために、ＡＴＲスペクトルを用いることができる。表７は、ポリマーのＡＴＲスペクトルを区別する主要な特徴を示す。

パーフルオロメタクリレートモノマー
高性能コーティングを、式（ＩＶ）で定める異なる側鎖長を有するパーフルオロメチルアクリレートモノマーを用いても作製し、

式中、ｎ＝４、６、８、及び１０である。得られたコーティングについては、以下の例で述べる。これらの測定に用いた面積範囲を表８に示す。

例６−ＰＦＭＡＣ８
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＭＡＣ８（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート；ＣＡＳ番号 １９９６−８８−９）を用いて例１の実験を繰り返した。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのＰＷ ＰＦＭＡＣ８コーティングの抵抗のグラフを図１０に示す。

ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．１９±０．０１である。

例７−ＰＦＭＡＣ６
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＭＡＣ６（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート；ＣＡＳ番号 ２１４４−５３−８）を用いて例１の実験を繰り返した。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのＰＷ ＰＦＭＡＣ６コーティングの抵抗のグラフを図１１に示す。

ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．２４±０．０２である。

例８−ＰＦＭＡＣ４
ＰＦＡＣ８の代わりにＰＦＭＡＣ４（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート；ＣＡＳ番号 １７９９−８４−４）を用いて例１の実験を繰り返した。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのＰＷ ＰＦＭＡＣ４コーティングの抵抗のグラフを図１２に示す。

ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．３１±０．０２である。

ＰＦＡＣｎモノマー及びＰＦＭＡＣｎモノマーの分析
図１３は、最初のパーフルオロアクリレート（ＰＦＡＣｎ）又はパーフルオロメタクリレート（ＰＦＭＡＣｎ）モノマー、並びに得られたプラズマポリマーにおける側鎖長の関数としてのＦＴＩＲ／ＡＴＲ比の臨界値を示す。

所望される挙動のＰＦＭＡＣｎコーティングに対するＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＦ３／Ｃ＝Ｏ臨界値は、指数関数の関係でＰＦＡＣｎコーティングと同じ傾向に従うことが分かる。式ＩＩＩの化合物の場合、本出願者らは、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ比、Ａ（１）／Ａ（２）の値が０．５０ｅ^-0.12nの場合に所望される機能を有するコーティングが得られる結果となることを認識した。

例９−パリレン
例１及び３〜８で述べたコーティングと同じ基材上に化学蒸着（ＣＶＤ）によって作製したパリレンコーティングの特性を、比較の目的で表９に示す。

表９に示されるように、８Ｍオームを超える抵抗値を有するパリレンコーティングは、２５００ｎｍよりも厚いコーティングでのみ実現可能である。＞２５０ｇを超える高い臨界力に示されるように、コーティングは、このような大きい厚さに達すると、デバイスの作動に有害な影響を与える。このような大きい厚さの場合、コーティングは、典型的な接触力下では充分な電気的接触を形成させることができず、コーティングの適用前に接点のマスキング作業が必要となる。

例１０から１２に示されるように、高性能コーティングを、非フッ素化モノマーからも作製した。

例１０
ＰＦＡＣ８の代わりにエチルヘキシルアクリレート（ＣＡＳ番号 １０３−１１−７）を用いて例１の実験を繰り返した。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ３／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのエチルヘキシルアクリレートコーティングの抵抗のグラフを図２０に示す。

ＡＴＲ ＣＨ３／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．１６±０．０１である。

例１１
ＰＦＡＣ８の代わりにヘキシルアクリレート（ＣＡＳ番号 ２４９９−９５−８）を用いて例１の実験を繰り返した。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのヘキシルアクリレートコーティングの抵抗のグラフを図２１に示す。

ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．１６±０．０１である。

例１２
ＰＦＡＣ８の代わりにイソデシルアクリレート（ＣＡＳ番号 １３３０−６１−６）を用いて例１の実験を繰り返した。

プロセスパラメータ及びコーティング特性を表１０に示す。

ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのイソデシルアクリレートコーティングの抵抗のグラフを図２２に示す。

ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏ面積比の臨界値は、０．３０±０．０１である。

非フッ素化モノマーの概要
ＦＴＩＲ／ＡＴＲ ＣＨ₃／Ｃ＝Ｏピーク面積比に対する、８Ｖで１３分間保持後の水中でのいくつかのコーティングの抵抗のグラフを図２３に示す。このグラフは、以下のモノマー：エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリル（ドデシル）アクリレート、及びイソデシルアクリレートから形成したコーティングからのデータを含む。

デシルアクリレート（ＣＡＳ番号 ２１５６−９６−９）及びドデシル（ラウリル）アクリレート（ＣＡＳ番号 ２１５６−９７−０）の構造を以下に示す。

図２３のこれらのモノマーに対するＣＨ３／Ｃ＝ＯピークのＦＴＩＲ／ＡＴＲ分析から、イソデシルアクリレート（ＩＤＡ）を除いたすべてのモノマーが、同じＣＨ３／Ｃ＝Ｏの臨界ＡＴＲ比０．１６±０．０１において、所望されるコーティング（すなわち、１×１０⁷オームよりも高い抵抗値を有する）を生成することが分かる。この臨界ＡＴＲ比は、鎖長とは無関係である。これらの測定に用いた面積範囲を表１１に示す。

唯一の例外はＩＤＡであり、この場合は臨界ＡＴＲ比＝０．３０±０．０１であり、すなわち、図２３の他のモノマーから形成されたコーティングの２倍である。このことは、ＩＤＡが側鎖末端に２つのＣＨ３末端基を有することから説明される。

本出願者らにより、所望される性能をもたらすフッ素化及び非フッ素化の両方のモノマーの一般化学構造を識別することができた。モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；
並びにここで、各ＸがＦである場合、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であり；
並びにここで、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満であるか；又は
モノマーは、式Ｉ（ｂ）の化合物であり：

式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜６であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；並びにここで、各ＸがＦである場合、コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であり；並びにここで、各ＸがＨである場合、ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満である。

例１３
ビニルデカノエート（ＣＡＳ番号 ４７０４−３１−８）を用いて例１の実験を繰り返した。プロセスパラメータ及びコーティング特性を表１２に示す。

例のコーティングはすべて、２５０ｎｍから５０００ｎｍの範囲内のコーティング厚さを有している。コーティングがコンフォーマルであることが検査によって見出され、すべてのコーティングがＩＰＸ７試験基準を上回るか又はそれに近いことは、コーティングが物理的バリアを形成していることを示すものである。プラズマ重合を用いてコーティングを堆積させることは、コーティングを、物理的バリアを提供するのに充分に厚くすると同時に、先行技術のコンフォーマルコーティングよりも著しく薄くすることができるという利点を有する。この厚さ範囲は、物理的バリアを形成するには充分に厚いが、コーティングを最初に取り除くことなく電気的接触を形成させるには充分に薄いという利点を有する。

プラズマ重合を用いることはまた、プラズマ重合法の過程でモノマーが良好に入り込むことにより、コーティングが所望される領域のすべてを、例えば外部面全体を確実に被覆するという利点も有する。電子又は電気デバイスが筐体を備える場合、デバイスの組み立て後に筐体内部の電子コンポーネントを保護するために、筐体の内部面全体もコーティングされてよい（筐体を開いてプラズマに曝露することによる）。

Claims (50)

1. 電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントであって、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することによって前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に形成されたコーティングを有し；前記保護ポリマーコーティングは、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面全体にわたって物理的バリアを形成し；
   各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：
   

   

   式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてもよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；並びに、各ＸがＦである場合、又は少なくとも１つのＸがハロゲン、特にＦである場合、前記コーティングのＦＴＩＲ／ＡＴＲピーク強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n±０．０１未満であり；並びに、各ＸがＨである場合、前記ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満であるか；又は
   式Ｉ（ｂ）の化合物であり：
   

   

   式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてもよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であり；並びに、各ＸがＦである場合、又は少なくとも１つのＸがハロゲン、特にＦである場合、前記コーティングの前記ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、ｎがａ＋ｂ＋ｃ＋１である（ｃ＋１）０．６ｅ^-0.1n未満であり；並びに、各ＸがＨである場合、前記ＦＴＩＲ／ＡＴＲ強度比のＣＸ₃／Ｃ＝Ｏは、（ｃ＋１）０．２５±０．０２未満であり、所望に応じて前記バリアは、コンフォーマルな物理的バリアである、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
2. 前記ハロゲンが、フッ素である、請求項１に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
3. Ｒ₁からＲ₉の各々が、独立して、水素、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、イソヘキシル、及び３−メチルペンチルから選択される、請求項１又は請求項２に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
4. Ｒ₁からＲ₉の各々が、独立して、水素又はメチルから選択される、請求項３に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
5. ａ及びｃが、各々独立して、０又は１であり；並びにｂが、３から７である、請求項１から４のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
6. 各Ｘが、Ｈである、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
7. 各Ｘが、Ｆである、請求項１から５のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
8. Ｒ₁及びＲ₂が、いずれも水素である、請求項１から７のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
9. Ｒ₃が、水素又はメチルである、請求項１から８のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
10. Ｒ₈が、水素であり、Ｒ₉が、Ｃ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基である、請求項１から９のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
11. Ｒ₉が、メチルである、請求項１０に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
12. Ｒ₄からＲ₇の各々が、水素である、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
13. Ｒ₁からＲ₉の各々が、水素であり、各Ｘが、Ｈであり、ａ＝０、及びｃ＝０である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
14. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ｎは、２から１０である、請求項７から１２のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
15. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ｎは、２から１０である、請求項７から１２のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
16. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート（ＰＦＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート（ＰＦＡＣ６）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート（ＰＦＡＣ１０）から選択される、請求項１４に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
17. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ６）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ８）から選択される、請求項１５に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
18. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ａ及びｃは、各々独立して、０又は１であり、ｂ＝３〜７であり、並びにｎは４から１０であり、ここで、ｎ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋１である、請求項８から１３のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
19. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ｎは２から１２である、請求項８から１３のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
20. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリル（ドデシル）アクリレート、及びイソデシルアクリレートから選択される、請求項１８又は請求項１９に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
21. 前記式Ｉ（ｂ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ｎは３から１３である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
22. 前記式Ｉ（ｂ）の化合物が、以下の式を有し：
    

    

    式中、ｎは３から１３である、請求項２１に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
23. 前記物理的バリアが、コンフォーマルな物理的バリアである、請求項１から２２のいずれか一項に記載の電子、又は電気デバイス、又はコンポーネント。
24. 前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントが、筐体を備え、及び前記コーティングが、前記筐体の内部面全体にわたってコンフォーマルな物理的バリアを形成している、請求項１から２３のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
25. 前記コーティングが、実質的にピンホールフリーである、請求項１から２４のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
26. ΔＺが、ＡＦＭラインスキャンにおけるｎｍ単位の平均高さ変動であり、及びｄが、ｎｍ単位のコーティング厚さである場合に、ΔＺ／ｄは、０．１５未満である、請求項２５に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
27. 前記コーティングが、電気絶縁性である、請求項１から２６のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
28. 前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントが、電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの電源が入った状態で、１ｍまでの水中への３０分間にわたる浸漬に対して故障又は腐食を起こすことなく耐えることができる、請求項１から２７のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
29. 前記コーティングが、水没され、及び８Ｖの電圧が１３分間にわたって印加された時点で、８Ｍオーム以上の抵抗を有する、請求項１から２８のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
30. 前記コーティングが、５０ｎｍ〜１００００ｎｍの厚さを有する、請求項１から２９のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
31. 前記コーティングが、２５０ｎｍ〜２０００ｎｍの厚さを有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
32. 前記コーティングが、電気絶縁性であり、並びに前記コーティングが、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントに電気コネクタを接合することができ、及び前記電気コネクタと電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントとの間の電気接続を、まず前記コーティングを除去するという必要性なしに行うことができるように充分に柔軟である、請求項１から３１のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
33. 前記コーティングが、電気絶縁性であり、１〜２．５ミクロン（１〜２．５μｍ）の厚さを有し、及び２０〜１００ｇの力を前記コーティングに印加することで、前記力が印加された局所領域で、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントとの電気接続を行うことが可能となる、請求項１から３２のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
34. 前記コーティングが、電気絶縁性であり、１ミクロン（１μｍ）未満の厚さを有し、及び５〜２０ｇ未満の力を前記コーティングに印加することで、前記力が印加された局所領域で電気接続を行うことが可能となる、請求項１から３３のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
35. 前記コーティングが、少なくとも９０°の静的水接触角（ＷＣＡ）によって規定される撥水表面を形成する、請求項１から３４のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
36. Ｘが、Ｆであり、及び前記コーティングが、少なくとも１００°の静的水接触角（ＷＣＡ）によって規定される撥水表面を形成する、請求項１から３５のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
37. 前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントが、携帯電話機、スマートフォン、ポケットベル、ラジオ、ラウドスピーカー、マイクロホン、リンガー、及び／若しくはブザーなどの音響・音声システム、補聴器、パーソナルＣＤ、テープカセット、若しくはＭＰ３プレーヤーなどのパーソナルオーディオ機器、テレビ、携帯型ＤＶＤプレーヤーを含むＤＶＤプレーヤー、ビデオレコーダー、デジタル及び他のセットトップボックス、ラップトップ型、ノート型、タブレット型、ファブレット型、若しくはパームトップ型コンピューターなどのコンピューター及び関連コンポーネント、携帯情報端末（ＰＤＡ）、キーボード若しくは計装機器（instrumentation）、ゲーム機（games consoles）、データ記憶装置、屋外照明システム、無線アンテナ及び他の形態の通信機器、並びにプリント回路基板から選択される、請求項１から３６のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント。
38. 請求項１から３７のいずれか一項に記載の電子若しくは電気デバイス、又はコンポーネントを処理するための方法であって：
    前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントを、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネント上に保護ポリマーコーティングを形成させるのに充分な時間にわたって１つ以上のモノマー化合物を含むプラズマに曝露することを含み、前記保護ポリマーコーティングは、前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントの面全体にわたって物理的バリアを形成し；
    各モノマーは、式Ｉ（ａ）の化合物であり：
    

    

    式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１であるか；又は
    式Ｉ（ｂ）の化合物であり：
    

    

    式中、Ｒ₁からＲ₉の各々は、独立して、水素、又はハロゲン、又は所望に応じて置換されていてよいＣ₁−Ｃ₆分岐鎖状若しくは直鎖状アルキル基から選択され；各Ｘは、独立して、水素又はハロゲンから選択され；ａは、０〜１０であり；ｂは、２から１４であり；及びｃは、０又は１である、方法。
39. 前記バリアが、コンフォーマルな物理的バリアである、請求項３８に記載の方法。
40. 前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントをプラズマに曝露する前記工程が、第一の連続波（ＣＷ）堆積工程、及び第二のパルス（ＰＷ）堆積工程を含む、請求項３８又は請求項３９に記載の方法。
41. 前記パルスプラズマの前記パルスが、０．００１から１の範囲内のオン時間：オフ時間比を得るシーケンスで適用される、請求項４０に記載の方法。
42. 前記パルス条件が、オン時間＝１０〜５００μｓ及びオフ時間＝０．１から３０ｍｓである、請求項４０から４１のいずれか一項に記載の方法。
43. 前記モノマーが、パルス時に、１．５から２５００ｓｃｃｍの流速で導入される、請求項４０から４２のいずれか一項に記載の方法。
44. パルスプラズマ時の出力対モノマー流量比が、２〜６０Ｗ／ｓｃｃｍである、請求項４０から４４のいずれか一項に記載の方法。
45. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルアクリレート（ＰＦＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルアクリレート（ＰＦＡＣ６）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルアクリレート（ＰＦＡＣ８）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロドデシルアクリレート（ＰＦＡＣ１０）から選択される、請求項３８から４４のいずれか一項に記載の方法。
46. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロヘキシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ４）、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ６）、及び１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルメタクリレート（ＰＦＭＡＣ８）から選択される、請求項３８から４４のいずれか一項に記載の方法。
47. 前記式Ｉ（ａ）の化合物が、エチルヘキシルアクリレート、ヘキシルアクリレート、デシルアクリレート、ラウリル（ドデシル）アクリレート、及びイソデシルアクリレートから選択される、請求項３８から４４のいずれか一項に記載の方法。
48. 不活性ガスの存在下でＣＷプラズマを適用する予備活性化工程をさらに含む、請求項３８から４７のいずれか一項に記載の方法。
49. 筐体及び内部電子又は電気コンポーネントを備え、前記内部コンポーネントは、コーティングを備え、前記コーティングは、請求項３８から４８のいずれか一項に記載の方法のいずれかによって形成され、及び／又は前記内部コンポーネントは、請求項１から３７のいずれか一項に記載のコンポーネントである、電子又は電気デバイス。
50. 前記電子若しくは電気デバイス、又はそのコンポーネントが、携帯電話機、スマートフォン、ポケットベル、ラジオ、ラウドスピーカー、マイクロホン、リンガー、及び／若しくはブザーなどの音響・音声システム、補聴器、パーソナルＣＤ、テープカセット、若しくはＭＰ３プレーヤーなどのパーソナルオーディオ機器、テレビ、携帯型ＤＶＤプレーヤーを含むＤＶＤプレーヤー、ビデオレコーダー、デジタル及び他のセットトップボックス、ラップトップ型、ノート型、タブレット型、ファブレット型、若しくはパームトップ型コンピューターなどのコンピューター及び関連コンポーネント、携帯情報端末（ＰＤＡ）、キーボード若しくは計装機器、ゲーム機、データ記憶装置、屋外照明システム、無線アンテナ及び他の形態の通信機器から選択される、請求項３８から４９のいずれか一項に記載の方法。

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