JP3274669B2 - 濡れ性の優れた表面を有する弗素系樹脂 - Google Patents
濡れ性の優れた表面を有する弗素系樹脂Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は親水性表面を有する
弗素系樹脂に関する。より詳細には表面荒さを増大させ
た表面上に親水性物質の薄膜の形成された優れた濡れ性
を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性を維持し得
る弗素系樹脂に関する。
弗素系樹脂に関する。より詳細には表面荒さを増大させ
た表面上に親水性物質の薄膜の形成された優れた濡れ性
を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性を維持し得
る弗素系樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】弗素
系樹脂とは、主として炭素と弗素を含む元素らからなる
高分子をいう。
系樹脂とは、主として炭素と弗素を含む元素らからなる
高分子をいう。
【０００３】一般的によく知られている弗素系樹脂とし
ては、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン
プロピレン共重合体、パ−フルオロアルキルビニールエ
ーテル重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTF
E)等がある。
ては、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレン
プロピレン共重合体、パ−フルオロアルキルビニールエ
ーテル重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTF
E)等がある。
【０００４】弗素系樹脂は、不活性、熱安定性、疎水
性、低い摩擦係数及び低い接着性を有する。このような
特性は弗素系樹脂の長所でもあるが、樹脂の応用分野を
拡大させるためにはこれらの特性は短所にもなり得る。
性、低い摩擦係数及び低い接着性を有する。このような
特性は弗素系樹脂の長所でもあるが、樹脂の応用分野を
拡大させるためにはこれらの特性は短所にもなり得る。
【０００５】例えば、生体適合性が要求される分野で多
様な形態の弗素系樹脂製品が開発されているが、弗素系
樹脂の化学的安定性及び極端に低い反応性のためその開
発は大きな制約を受けている。
様な形態の弗素系樹脂製品が開発されているが、弗素系
樹脂の化学的安定性及び極端に低い反応性のためその開
発は大きな制約を受けている。
【０００６】又、透過膜やフィルター分野での弗素系樹
脂は、低い表面エネルギーの特性のため、低い表面張力
を有する液体透過用への使用には適しているが、高い表
面張力(＞５０dyne/cm)を有する液体の選択的透過用と
して使用するには適していないという欠点がある。
脂は、低い表面エネルギーの特性のため、低い表面張力
を有する液体透過用への使用には適しているが、高い表
面張力(＞５０dyne/cm)を有する液体の選択的透過用と
して使用するには適していないという欠点がある。
【０００７】又、ポリテトラフルオロエチレンを細胞培
養の膜(membrane)として使用するため多くの研究が進め
られているが、細胞に対して低い表面エネルギーを有す
るポリテトラフルオロエチレン表面との間の低い接着性
が問題になっている。今まで数多くの研究者が弗素系樹
脂の表面物性を変化させようと努力してきたが、満足で
きる成果は得られていない。
養の膜(membrane)として使用するため多くの研究が進め
られているが、細胞に対して低い表面エネルギーを有す
るポリテトラフルオロエチレン表面との間の低い接着性
が問題になっている。今まで数多くの研究者が弗素系樹
脂の表面物性を変化させようと努力してきたが、満足で
きる成果は得られていない。
【０００８】米国特許第４,５４８,８６７号では有機窒
素を含む気体の低温プラズマで弗素系樹脂を処理し、水
に対する濡れ性や印刷適性、接着性を向上させた弗素系
樹脂製品を報告している。
素を含む気体の低温プラズマで弗素系樹脂を処理し、水
に対する濡れ性や印刷適性、接着性を向上させた弗素系
樹脂製品を報告している。
【０００９】米国特許第４,９４６,９０３号にはＲＦ放
電を利用し、弗素系樹脂表面の弗素を水素又は酸素に置
換することによって弗素系樹脂の表面エネルギーを増大
させる技術について記載されている。しかし、上記特許
の技術で製造される弗素系樹脂は濡れ性において満足で
きるような結果は得られなかった。
電を利用し、弗素系樹脂表面の弗素を水素又は酸素に置
換することによって弗素系樹脂の表面エネルギーを増大
させる技術について記載されている。しかし、上記特許
の技術で製造される弗素系樹脂は濡れ性において満足で
きるような結果は得られなかった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は表面荒さを増大
させた表面上に親水性物質の薄膜を形成させ優れた濡れ
性を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性を維持し
得る弗素系樹脂を提供する。
させた表面上に親水性物質の薄膜を形成させ優れた濡れ
性を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性を維持し
得る弗素系樹脂を提供する。
【００１１】本発明は弗素系樹脂表面の中心線平均荒さ
が０.１μm以上になるように表面荒さを増大させ、前記
表面上に中心線平均荒さが０.１μm以上を有するように
親水性薄膜を形成させることを特徴とする濡れ性の優れ
た弗素系樹脂を提供する。
が０.１μm以上になるように表面荒さを増大させ、前記
表面上に中心線平均荒さが０.１μm以上を有するように
親水性薄膜を形成させることを特徴とする濡れ性の優れ
た弗素系樹脂を提供する。
【００１２】
【発明の実施の態様】以下、本発明を詳細に説明する。
弗素系樹脂の表面荒さは弗素系樹脂表面の濡れ性に大き
い影響を与え、弗素系樹脂上に生成される親水性薄膜と
弗素系樹脂との間の接着力を向上させる重要な役割をす
る。
弗素系樹脂の表面荒さは弗素系樹脂表面の濡れ性に大き
い影響を与え、弗素系樹脂上に生成される親水性薄膜と
弗素系樹脂との間の接着力を向上させる重要な役割をす
る。
【００１３】従って、本発明では弗素系樹脂の濡れ性を
増大させるため、親水性薄膜を形成する前に表面荒さを
増大させ、その際に前記樹脂の表面荒さが０.１μm以上
になるようにするのが好ましい。又、前記樹脂の表面荒
さの中心線表面荒さが０.１３μm以上であるのがより好
ましい。
増大させるため、親水性薄膜を形成する前に表面荒さを
増大させ、その際に前記樹脂の表面荒さが０.１μm以上
になるようにするのが好ましい。又、前記樹脂の表面荒
さの中心線表面荒さが０.１３μm以上であるのがより好
ましい。
【００１４】ここで、中心線表面荒さ(以下、Raという)
とのは、表面荒さを数値的に表現する値として、次のよ
うに定義する。
とのは、表面荒さを数値的に表現する値として、次のよ
うに定義する。
【数１】 Ｎ ＝ 標本数 Ｘi＝ 表面の高さ Ｘa＝ 表面の平均高さ 従って、Raが増大することは表面が荒くなることを意味
する。
する。
【００１５】このように表面荒さを増大させるために、
プラズマエッチング、イオンビームエッチング、コロナ
処理、火炎処理、及び表面研磨等の物理的な方法、又は
化学薬品を利用した化学エッチング等の方法が使用でき
る。
プラズマエッチング、イオンビームエッチング、コロナ
処理、火炎処理、及び表面研磨等の物理的な方法、又は
化学薬品を利用した化学エッチング等の方法が使用でき
る。
【００１６】前記のような方法で表面荒さを増大させた
後、親水性物質の薄膜を形成させる。ここで、親水性と
いうのは水に対して強い親和性を有する傾向があること
を意味し、固体材料の場合には水との接触角が小さいこ
とを意味する。
後、親水性物質の薄膜を形成させる。ここで、親水性と
いうのは水に対して強い親和性を有する傾向があること
を意味し、固体材料の場合には水との接触角が小さいこ
とを意味する。
【００１７】本発明では水に対する接触角が９０°未満
である金属、セラミック、親水性高分子やこれらの混合
物又は化合物の中から選ばれた親水性物質を用いて薄膜
を形成させるのが好ましい。
である金属、セラミック、親水性高分子やこれらの混合
物又は化合物の中から選ばれた親水性物質を用いて薄膜
を形成させるのが好ましい。
【００１８】前記弗素系樹脂の表面上に薄膜を形成させ
る方法としては、プラズマ重合、イオンビーム蒸着、ス
パッター蒸着、熱蒸着、電子ビーム蒸着、化学蒸着(Che
mical Vapor Deposition)、又はプラズマ増強化学蒸着
(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)が使用
できる。
る方法としては、プラズマ重合、イオンビーム蒸着、ス
パッター蒸着、熱蒸着、電子ビーム蒸着、化学蒸着(Che
mical Vapor Deposition)、又はプラズマ増強化学蒸着
(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)が使用
できる。
【００１９】この際、薄膜があまりに厚くなると、樹脂
表面の幾何学的な表面荒さが減少し、薄膜があまりにも
薄くなると、表面を完全に被覆せず濡れ性が低下するの
で、親水性薄膜形成後のRaが０.１μm以上の厚さの親水
性薄膜を形成させなければならない。
表面の幾何学的な表面荒さが減少し、薄膜があまりにも
薄くなると、表面を完全に被覆せず濡れ性が低下するの
で、親水性薄膜形成後のRaが０.１μm以上の厚さの親水
性薄膜を形成させなければならない。
【００２０】前記のように表面荒さを増大させた弗素系
樹脂表面に形成される薄膜の濡れ性は、一般的な親水性
薄膜が有する濡れ性より優秀であり、その理由は弗素系
樹脂の表面荒さを維持し、且つ薄膜が形成され表面の幾
何学的な効果が濡れ性を向上させるためである。より詳
細には、水に対する接触角が９０°未満の物質に対して
は表面荒さを増大させるほど接触角が減少し、接触角が
９０°以上の物質に対しては表面荒さを増大させるほど
接触角が増大する。このような現象を応用し表面の幾何
学的な表面荒さを増大させた後、表面荒さが維持できる
厚さで親水性薄膜を形成すると、非常に優れた濡れ性を
有する樹脂が得られるのである。
樹脂表面に形成される薄膜の濡れ性は、一般的な親水性
薄膜が有する濡れ性より優秀であり、その理由は弗素系
樹脂の表面荒さを維持し、且つ薄膜が形成され表面の幾
何学的な効果が濡れ性を向上させるためである。より詳
細には、水に対する接触角が９０°未満の物質に対して
は表面荒さを増大させるほど接触角が減少し、接触角が
９０°以上の物質に対しては表面荒さを増大させるほど
接触角が増大する。このような現象を応用し表面の幾何
学的な表面荒さを増大させた後、表面荒さが維持できる
厚さで親水性薄膜を形成すると、非常に優れた濡れ性を
有する樹脂が得られるのである。
【００２１】一般的な弗素系樹脂が水に対する接触角が
１００°〜１４０°を有する反面、本発明による親水性
表面の弗素系樹脂は水に対する接触角が０°程度の非常
に高い濡れ性を有する。又、該濡れ性は大気中に露出さ
せても経時的に低下しない(図４参照)。
１００°〜１４０°を有する反面、本発明による親水性
表面の弗素系樹脂は水に対する接触角が０°程度の非常
に高い濡れ性を有する。又、該濡れ性は大気中に露出さ
せても経時的に低下しない(図４参照)。
【００２２】又、本発明による弗素系樹脂の表面濡れ性
は表面荒さおよび親水性薄膜の種類により影響を受ける
ので、表面荒さと親水性薄膜の種類を変化させ弗素系樹
脂の表面の濡れ性の程度を調節できる。
は表面荒さおよび親水性薄膜の種類により影響を受ける
ので、表面荒さと親水性薄膜の種類を変化させ弗素系樹
脂の表面の濡れ性の程度を調節できる。
【００２３】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
ると下記の通りであり、本発明は下記の実施例により制
限されるものではない。
ると下記の通りであり、本発明は下記の実施例により制
限されるものではない。
【実施例】実施例１ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機(son
icator)に入れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾
燥させた。
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機(son
icator)に入れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾
燥させた。
【００２４】前記の洗滌乾燥されたポリテトラフルオロ
エチレンをイオンビーム処理装置に入れ、真空ポンプに
て真空度１０-5torr程度まで排気した。２００eVアルゴ
ンイオンビームをイオン照射量５×１０17個／cm2でポ
リテトラフルオロエチレン表面に照射し表面荒さを増大
させたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
エチレンをイオンビーム処理装置に入れ、真空ポンプに
て真空度１０-5torr程度まで排気した。２００eVアルゴ
ンイオンビームをイオン照射量５×１０17個／cm2でポ
リテトラフルオロエチレン表面に照射し表面荒さを増大
させたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
【００２５】前記の表面荒さを増大させたポリテトラフ
ルオロエチレン試料をプラズマ装置に入れ、真空ポンプ
にて真空度１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を
通してアルゴンガスを装置の真空度が１００mtorrに保
たれるように供給した後、ポリテトラフルオロエチレン
のある電極に１００W RF電力を供給しアルゴンプラズマ
を発生させた。テトラエトキシシラン(TEOS)と酸素ガス
との混合比が１：５である混合気体をアルゴンと共に気
体投入口を通して投入し、投入の際の装置の真空度を１
２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが１５nmとなるまで
プラズマ増強化学蒸着(PECVD)を行った。
ルオロエチレン試料をプラズマ装置に入れ、真空ポンプ
にて真空度１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を
通してアルゴンガスを装置の真空度が１００mtorrに保
たれるように供給した後、ポリテトラフルオロエチレン
のある電極に１００W RF電力を供給しアルゴンプラズマ
を発生させた。テトラエトキシシラン(TEOS)と酸素ガス
との混合比が１：５である混合気体をアルゴンと共に気
体投入口を通して投入し、投入の際の装置の真空度を１
２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが１５nmとなるまで
プラズマ増強化学蒸着(PECVD)を行った。
【００２６】前述のイオンビームエッチング条件によ
り、表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン
樹脂表面上に１５nmの厚さのシリコン系親水性薄膜が形
成されたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
り、表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン
樹脂表面上に１５nmの厚さのシリコン系親水性薄膜が形
成されたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
【００２７】実施例２ ６００eVアルゴンイオンビームをイオン照射量１０17個
／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、薄
膜の厚さが４５nmになるようにすることを除けば、前記
実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオロエチレン
試料を製造した。
／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、薄
膜の厚さが４５nmになるようにすることを除けば、前記
実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオロエチレン
試料を製造した。
【００２８】実施例３ １０００eVアルゴンイオンビームをイオン照射量１０17
個／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、
薄膜の厚さが９０nmになるようにすることを除けば、前
記実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオロエチレ
ン試料を製造した。
個／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、
薄膜の厚さが９０nmになるようにすることを除けば、前
記実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオロエチレ
ン試料を製造した。
【００２９】実施例４ １０００eVアルゴンイオンビームをイオン照射量１０18
個／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、
薄膜の厚さが４００nmになるように形成させることを除
けば、前記実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオ
ロエチレン試料を製造した。
個／cm2でポリテトラフルオロエチレン表面に照射し、
薄膜の厚さが４００nmになるように形成させることを除
けば、前記実施例１記載と同様にしてポリテトラフルオ
ロエチレン試料を製造した。
【００３０】実施例５ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
【００３１】前記の洗滌乾燥されたポリテトラフルオロ
エチレンをプラズマ装置に入れ、真空ポンプにて真空度
１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を通して酸素
ガスを装置の真空度が３０mtorrに保たれるように供給
した後、ポリテトラフルオロエチレンのある電極に６０
W RF電力を供給し酸素プラズマを発生させた。発生した
酸素プラズマで３分間ポリテトラフルオロエチレン表面
をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラフル
オロエチレン試料を製造した。
エチレンをプラズマ装置に入れ、真空ポンプにて真空度
１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を通して酸素
ガスを装置の真空度が３０mtorrに保たれるように供給
した後、ポリテトラフルオロエチレンのある電極に６０
W RF電力を供給し酸素プラズマを発生させた。発生した
酸素プラズマで３分間ポリテトラフルオロエチレン表面
をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラフル
オロエチレン試料を製造した。
【００３２】前記の表面荒さを増大させたポリテトラフ
ルオロエチレン試料をスパッター装置に入れ、真空ポン
プにて真空度１０-6torr程度まで排気させた。気体投入
口を通してアルゴンガスを装置の真空度が５×１０-3to
rrに保たれるように供給した。SiO2スパッターターゲッ
トの置いてある電極に３００W RF電力を供給しRFスパッ
ターを実施した。蒸着される薄膜の厚さを均一にさせる
ため、試料を付着させた基板を１０rpmの速度で回転
し、且つ蒸着されたSiO2の厚さが３０nmになるまでスパ
ッターを実施した。
ルオロエチレン試料をスパッター装置に入れ、真空ポン
プにて真空度１０-6torr程度まで排気させた。気体投入
口を通してアルゴンガスを装置の真空度が５×１０-3to
rrに保たれるように供給した。SiO2スパッターターゲッ
トの置いてある電極に３００W RF電力を供給しRFスパッ
ターを実施した。蒸着される薄膜の厚さを均一にさせる
ため、試料を付着させた基板を１０rpmの速度で回転
し、且つ蒸着されたSiO2の厚さが３０nmになるまでスパ
ッターを実施した。
【００３３】前述した酸素プラズマエッチング条件によ
り表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン樹
脂表面上に３０nm厚さのシリコン系親水性薄膜が形成さ
れたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
り表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン樹
脂表面上に３０nm厚さのシリコン系親水性薄膜が形成さ
れたポリテトラフルオロエチレン試料を製造した。
【００３４】実施例６ 酸素プラズマにて３０分間ポリテトラフルオロエチレン
表面をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造し、RFスパッターで蒸着す
るSiO2の厚さが５０nmであることを除けば、前記実施例
５記載と同様にして５０nmのSiO2が蒸着したポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
表面をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造し、RFスパッターで蒸着す
るSiO2の厚さが５０nmであることを除けば、前記実施例
５記載と同様にして５０nmのSiO2が蒸着したポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
【００３５】実施例７ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
【００３６】前記の洗滌乾燥されたポリテトラフルオロ
エチレンの表面をサンドペーパー(＃２２０、＃４０
０、＃２０００)で磨いて表面荒さを増大させたポリテ
トラフルオロエチレン試料を製造した。
エチレンの表面をサンドペーパー(＃２２０、＃４０
０、＃２０００)で磨いて表面荒さを増大させたポリテ
トラフルオロエチレン試料を製造した。
【００３７】前記の表面荒さを増大させたポリテトラフ
ルオロエチレン試料をプラズマ装置に入れ、真空ポンプ
にて真空度１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を
通してアルゴン気体を装置の真空度が１００mtorrで維
持されるように供給した後、ポリテトラフルオロエチレ
ンのある電極に１００W RF電力を供給しアルゴンプラズ
マを発生させた。ヘキサメチルジシロキサンと酸素ガス
との混合比が１：５である混合気体をアルゴンと共に気
体投入口を通して投入し、投入の際の装置の真空度は１
２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが１０００nmとなる
までプラズマ増強化学蒸着(PECVD)を行った。
ルオロエチレン試料をプラズマ装置に入れ、真空ポンプ
にて真空度１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を
通してアルゴン気体を装置の真空度が１００mtorrで維
持されるように供給した後、ポリテトラフルオロエチレ
ンのある電極に１００W RF電力を供給しアルゴンプラズ
マを発生させた。ヘキサメチルジシロキサンと酸素ガス
との混合比が１：５である混合気体をアルゴンと共に気
体投入口を通して投入し、投入の際の装置の真空度は１
２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが１０００nmとなる
までプラズマ増強化学蒸着(PECVD)を行った。
【００３８】前述した表面研磨により表面荒さを増大さ
せたポリテトラフルオロエチレン樹脂表面上に１０００
nm厚さのシリコン系親水性薄膜が形成されたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
せたポリテトラフルオロエチレン樹脂表面上に１０００
nm厚さのシリコン系親水性薄膜が形成されたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
【００３９】実施例８ フッ素化エチレンプロピレン共重合体を使用したことを
除けば、前記実施例３記載と同様にしてフッ素化エチレ
ンプロピレン共重合体試料を製造した。
除けば、前記実施例３記載と同様にしてフッ素化エチレ
ンプロピレン共重合体試料を製造した。
【００４０】実施例９ パ−フルオロアルキルビニールエーテル高分子を使用し
たことを除けば、前記実施例３記載と同様にしてパ−フ
ルオロアルキルビニールエーテル高分子試料を製造し
た。前記実施例の弗素系樹脂の表面荒さの変化を図１〜
３に示した。
たことを除けば、前記実施例３記載と同様にしてパ−フ
ルオロアルキルビニールエーテル高分子試料を製造し
た。前記実施例の弗素系樹脂の表面荒さの変化を図１〜
３に示した。
【００４１】比較例１ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールに入れ超音波洗滌機で１時
間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させ、ポリテトラフ
ルオロエチレン試料を製造した。
を、イソプロピルアルコールに入れ超音波洗滌機で１時
間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させ、ポリテトラフ
ルオロエチレン試料を製造した。
【００４２】比較例２ フッ素化エチレンプロピレン共重合体を使用したことを
除けば、比較例１記載と同様にして試料を製造した。
除けば、比較例１記載と同様にして試料を製造した。
【００４３】比較例３ パ−フルオロアルキルビニールエーテル高分子を使用し
たことを除けば、比較例１記載と同様にして試料を製造
した。
たことを除けば、比較例１記載と同様にして試料を製造
した。
【００４４】比較例４ 比較例１のポリテトラフルオロエチレン試料をイオンビ
ーム処理装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-5torr
程度まで排気した。１０００eVアルゴンイオンビームを
イオン照射量１０17個／cm2でポリテトラフルオロエチ
レン表面に照射しエッチングした後、装置に空気を投入
し表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン試
料を製造した。
ーム処理装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-5torr
程度まで排気した。１０００eVアルゴンイオンビームを
イオン照射量１０17個／cm2でポリテトラフルオロエチ
レン表面に照射しエッチングした後、装置に空気を投入
し表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン試
料を製造した。
【００４５】比較例５ 比較例１のポリテトラフルオロエチレン試料をイオンビ
ーム処理装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-5torr
程度まで排気した。１０００eVアルゴンイオンビームを
イオン照射量１０18個／cm2でポリテトラフルオロエチ
レン表面に照射しエッチングした後、装置に空気を投入
し表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン試
料を製造した。
ーム処理装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-5torr
程度まで排気した。１０００eVアルゴンイオンビームを
イオン照射量１０18個／cm2でポリテトラフルオロエチ
レン表面に照射しエッチングした後、装置に空気を投入
し表面荒さを増大させたポリテトラフルオロエチレン試
料を製造した。
【００４６】比較例６ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
【００４７】前記の洗滌乾燥されたポリテトラフルオロ
エチレンをプラズマ装置に入れ、真空ポンプにて真空度
１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を通して酸素
ガスを装置の真空度が３０mtorrに保たれるように供給
した後、ポリテトラフルオロエチレンのある電極に６０
W RF電力を供給し酸素プラズマを発生させた。発生させ
た酸素プラズマで３０分間ポリテトラフルオロエチレン
表面をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
エチレンをプラズマ装置に入れ、真空ポンプにて真空度
１０-4torr程度まで排気した。気体投入口を通して酸素
ガスを装置の真空度が３０mtorrに保たれるように供給
した後、ポリテトラフルオロエチレンのある電極に６０
W RF電力を供給し酸素プラズマを発生させた。発生させ
た酸素プラズマで３０分間ポリテトラフルオロエチレン
表面をエッチングし、表面荒さを増大させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
【００４８】比較例７ ３cm×４cm×０.０２cmのポリテトラフルオロエチレン
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
を、イソプロピルアルコールを入れた超音波洗滌機に入
れて１時間洗滌した後、窒素ガスを用い乾燥させた。
【００４９】前記の洗滌乾燥されたポリテトラフルオロ
エチレンの表面をサンドペーパー(＃２２０、＃４０
０、＃２０００)で磨いて表面荒さを増大させポリテト
ラフルオロエチレン試料を製造した。
エチレンの表面をサンドペーパー(＃２２０、＃４０
０、＃２０００)で磨いて表面荒さを増大させポリテト
ラフルオロエチレン試料を製造した。
【００５０】比較例８ 比較例１のポリテトラフルオロエチレン試料をプラズマ
装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-4torr程度まで
排気した。気体投入口を通してアルゴン気体を装置の真
空度が１００mtorrに保たれるように供給した後、ポリ
テトラフルオロエチレンのある電極に１００W RF電力を
供給しアルゴンプラズマを発生させた。テトラエトキシ
シランと酸素ガスとの混合比が１：５である混合気体を
アルゴンと共に気体投入口を通して投入し、投入の際の
装置の真空度は１２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが
１５nmとなるまでプラズマ増強化学蒸着を行い、表面荒
さを増大させずに親水性薄膜だけ形成させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
装置に入れ、真空ポンプにて真空度１０-4torr程度まで
排気した。気体投入口を通してアルゴン気体を装置の真
空度が１００mtorrに保たれるように供給した後、ポリ
テトラフルオロエチレンのある電極に１００W RF電力を
供給しアルゴンプラズマを発生させた。テトラエトキシ
シランと酸素ガスとの混合比が１：５である混合気体を
アルゴンと共に気体投入口を通して投入し、投入の際の
装置の真空度は１２０mtorrに維持する。薄膜の厚さが
１５nmとなるまでプラズマ増強化学蒸着を行い、表面荒
さを増大させずに親水性薄膜だけ形成させたポリテトラ
フルオロエチレン試料を製造した。
【００５１】比較例９ 薄膜の厚さが２００nmとなるようにすることを除けば、
前記実施例２記載と同様にしてポリテトラフルオロエチ
レン試料を製造した。
前記実施例２記載と同様にしてポリテトラフルオロエチ
レン試料を製造した。
【００５２】試験例表面荒さ測定 ：実施例１〜９及び比較例１〜９にて製造
した各試料の表面荒さをAFM(Atomic force microscope)
を用いて１０μm×１０μm範囲で測定した。表面処理前
の弗素系樹脂の表面荒さ、表面荒さを増大させるための
表面処理後の表面荒さ、および表面荒さを増大させた弗
素系樹脂表面上に親水性薄膜を蒸着させた後の表面荒さ
の測定結果を表１に示した。
した各試料の表面荒さをAFM(Atomic force microscope)
を用いて１０μm×１０μm範囲で測定した。表面処理前
の弗素系樹脂の表面荒さ、表面荒さを増大させるための
表面処理後の表面荒さ、および表面荒さを増大させた弗
素系樹脂表面上に親水性薄膜を蒸着させた後の表面荒さ
の測定結果を表１に示した。
【００５３】
【表１】
【００５４】水に対する接触角：タンテック(Tantec)社
のCAM-Filmモデルを用いて実施例１〜９及び比較例１〜
９にて製造されたポリテトラフルオロエチレン、フッ素
化エチレンプロピレン、パ−フルオロアルキルビニール
エーテル高分子試料について製造２４時間後の水に対す
る接触角を測定した。その結果を表２に示した。
のCAM-Filmモデルを用いて実施例１〜９及び比較例１〜
９にて製造されたポリテトラフルオロエチレン、フッ素
化エチレンプロピレン、パ−フルオロアルキルビニール
エーテル高分子試料について製造２４時間後の水に対す
る接触角を測定した。その結果を表２に示した。
【００５５】
【表１】
【００５６】接着強さ：実施例３(但し、試験片の大き
さは５mm×６０mm)と比較例１(但し、試験片の大きさは
５mm×６０mm)の試料を各々２つずつシリコン接着剤で
接着させた。６０℃のオーブンで２４時間乾燥させた
後、引張試験機を利用し接着強さを測定した。接着剤と
してはダウコーニング社のシリコン接着剤７３２を使用
した。この試験結果を次の表３に示した。
さは５mm×６０mm)と比較例１(但し、試験片の大きさは
５mm×６０mm)の試料を各々２つずつシリコン接着剤で
接着させた。６０℃のオーブンで２４時間乾燥させた
後、引張試験機を利用し接着強さを測定した。接着剤と
してはダウコーニング社のシリコン接着剤７３２を使用
した。この試験結果を次の表３に示した。
【００５７】
【表３】
【００５８】前記表１に示したように、本発明による実
施例１〜９の場合には、弗素系樹脂表面のRaが０.１μm
以上になるように処理した後、かかる表面の幾何学的な
構造が保たれるように薄膜を蒸着させることによって
０.１μm以上のRaを有することがわかる。
施例１〜９の場合には、弗素系樹脂表面のRaが０.１μm
以上になるように処理した後、かかる表面の幾何学的な
構造が保たれるように薄膜を蒸着させることによって
０.１μm以上のRaを有することがわかる。
【００５９】このようにRaが０.１μm以上である実施例
１〜９の場合には、前記表２に示したように水に対する
接触角が２０°以下であることが確認できた。
１〜９の場合には、前記表２に示したように水に対する
接触角が２０°以下であることが確認できた。
【００６０】その反面、比較例１〜３の場合のように表
面処理及び親水性薄膜の蒸着を行わない場合には、水に
対する接触角が１００°以上になった。又、表面荒さの
みを増大させた比較例４〜７の場合には、比較例１〜３
よりも水に対する接触角がかえって大きく増大した。
面処理及び親水性薄膜の蒸着を行わない場合には、水に
対する接触角が１００°以上になった。又、表面荒さの
みを増大させた比較例４〜７の場合には、比較例１〜３
よりも水に対する接触角がかえって大きく増大した。
【００６１】又、表面荒さを増大させずに親水性薄膜の
みを蒸着させた比較例８の場合には、比較例１〜７より
は水に対する接触角が小さいが、実施例１〜９に比べる
と大きかった。
みを蒸着させた比較例８の場合には、比較例１〜７より
は水に対する接触角が小さいが、実施例１〜９に比べる
と大きかった。
【００６２】比較例９の場合には、表面処理後の表面の
Raが０.１３μmであったが、厚い親水性薄膜の形成によ
り最終的な表面荒さが小さくなって、水に対する接触角
は実施例１〜９よりは大きかった。
Raが０.１３μmであったが、厚い親水性薄膜の形成によ
り最終的な表面荒さが小さくなって、水に対する接触角
は実施例１〜９よりは大きかった。
【００６３】このような結果からわかるように、優れた
濡れ性を有するためには表面荒さを増大させ、前記表面
に親水性薄膜を蒸着させなければならない。又、親水性
薄膜を蒸着させた後も、表面荒さをRaを基準に０.１μm
以上に維持する必要がある。
濡れ性を有するためには表面荒さを増大させ、前記表面
に親水性薄膜を蒸着させなければならない。又、親水性
薄膜を蒸着させた後も、表面荒さをRaを基準に０.１μm
以上に維持する必要がある。
【００６４】又、表３に示したように、濡れ性の優れた
表面を有する実施例３の弗素系樹脂は比較例１に比べて
優れた接着特性を有することがわかる。
表面を有する実施例３の弗素系樹脂は比較例１に比べて
優れた接着特性を有することがわかる。
【００６５】
【発明の効果】本発明による弗素系樹脂は優れた濡れ性
を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性が維持され
生体適合性の要求される分野及び透過膜やフィルター分
野を含め多様な分野で適用可能になる。
を有し、長時間の大気露出にも優れた親水性が維持され
生体適合性の要求される分野及び透過膜やフィルター分
野を含め多様な分野で適用可能になる。
【図１】 図１は、イオンビームを用いて表面荒さを増
大させた後のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)表面の
走査電子顕微鏡写真である。
大させた後のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)表面の
走査電子顕微鏡写真である。
【図２】 図２は、イオンビームを用いて表面荒さを増
大させた後のフッ素化エチレンプロピレン共重合体(FE
P)表面の走査電子顕微鏡写真である。
大させた後のフッ素化エチレンプロピレン共重合体(FE
P)表面の走査電子顕微鏡写真である。
【図３】 図３は、イオンビームを用いて表面荒さを増
大させた後のパ−フルオロアルキルビニールエーテル重
合体(PFA)表面の走査電子顕微鏡写真である。
大させた後のパ−フルオロアルキルビニールエーテル重
合体(PFA)表面の走査電子顕微鏡写真である。
【図４】 図４は、実施例３での親水性表面を有するポ
リテトラフルオロエチレンの水に対する接触角の時間に
よる変化を表す図である。
リテトラフルオロエチレンの水に対する接触角の時間に
よる変化を表す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宋 準燮 大韓民国ソウル特別市城北區三仙洞５街 284番地30／９ 富營ビルディング504號 (56)参考文献 特開 昭62−57613（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 7/04 - 7/06
Claims (6)
- 【請求項１】 弗素系樹脂表面の中心線平均荒さ(Ra)が
０.１μm以上になるように表面荒さを増大させ、前記表
面上に中心線平均荒さ(Ra)が０.１μm以上を有するよう
に親水性薄膜を形成させることを特徴とする濡れ性の優
れた弗素系樹脂。 - 【請求項２】 表面荒さを増大させた後、弗素系樹脂の
表面上に親水性薄膜を形成させた前記弗素系樹脂の水に
対する接触角が２０°以下であることを特徴とする、請
求項１記載の弗素系樹脂。 - 【請求項３】 表面荒さの増大方法として、プラズマエ
ッチング、イオンビームエッチング、コロナー処理、火
炎処理および表面研磨等の物理的な方法又は化学薬品を
利用した化学エッチング方法を使用することを特徴とす
る、請求項１または２記載の弗素系樹脂。 - 【請求項４】 親水性物質の薄膜を形成する方法とし
て、プラズマ重合、イオンビーム蒸着、スパッター蒸
着、熱蒸着、化学蒸着、又はプラズマ増強化学蒸着方法
を使用することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか
１項記載の弗素系樹脂。 - 【請求項５】 親水性薄膜を形成する物質として、水に
対する接触角が９０°未満である金属、セラミック、親
水性高分子やこれらの混合物又は化合物を使用すること
を特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の弗素
系樹脂。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の弗
素系樹脂で製造された製品。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020175024A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 株式会社ニイタカ | 表面改質樹脂容器の製造方法、樹脂容器及び樹脂容器の表面改質方法 |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3760725B2 (ja) | 2000-05-16 | 2006-03-29 | 日産自動車株式会社 | 圧縮自己着火式ガソリン機関 |
| GB0115374D0 (en) * | 2001-06-22 | 2001-08-15 | Isis Innovation | Machining polymers |
| JP4903555B2 (ja) * | 2003-02-20 | 2012-03-28 | ウィルソン−クック・メディカル・インコーポレーテッド | 粘着性のコーティングを備えた医療器具及びその製造方法 |
| US20050064275A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Fuel cell gas diffusion layer |
| JP2005119081A (ja) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Matsushita Electric Works Ltd | 熱可塑性樹脂成形品の製造方法 |
| CN1318485C (zh) * | 2004-02-24 | 2007-05-30 | 中国科学院化学研究所 | 改变聚合物材料表面浸润性的方法 |
| EP1591778A1 (de) * | 2004-04-26 | 2005-11-02 | Roche Diagnostics GmbH | Elektrochemischer Gas-Sensor mit hydrophiler Membranbeschichtung |
| US8394338B2 (en) * | 2004-04-26 | 2013-03-12 | Roche Diagnostics Operations, Inc. | Process for hydrophilizing surfaces of fluidic components and systems |
| US8216663B2 (en) * | 2005-06-28 | 2012-07-10 | Canaan Precision Co., Ltd. | Surface-modified member, surface-treating process and apparatus therefor |
| US8211592B2 (en) * | 2005-09-15 | 2012-07-03 | GM Global Technology Operations LLC | Hydrophilic layer on flowfield for water management in PEM fuel cell |
| US20090304995A1 (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-10 | Fsi International, Inc. | Hydrophilic fluoropolymer materials and methods |
| US7985188B2 (en) * | 2009-05-13 | 2011-07-26 | Cv Holdings Llc | Vessel, coating, inspection and processing apparatus |
| PL2251453T3 (pl) | 2009-05-13 | 2014-05-30 | Sio2 Medical Products Inc | Uchwyt na pojemnik |
| WO2013170052A1 (en) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Saccharide protective coating for pharmaceutical package |
| JP2011148968A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-08-04 | Arai Seisakusho Co Ltd | 表面改質方法および弾性複合材の製造方法ならびに弾性複合材 |
| US11624115B2 (en) | 2010-05-12 | 2023-04-11 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubrication |
| JP4908617B2 (ja) * | 2010-08-04 | 2012-04-04 | 住友ゴム工業株式会社 | 表面改質フッ素樹脂フィルムの製造方法、ゴム複合体の製造方法およびゴム製品 |
| CN102468353A (zh) * | 2010-11-11 | 2012-05-23 | 天津市天塑科技集团有限公司技术中心 | 太阳能光伏电池组件背板复合膜及其制备方法 |
| US9878101B2 (en) | 2010-11-12 | 2018-01-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods |
| EP2559806A1 (en) | 2011-08-17 | 2013-02-20 | Center of Excellence Polymer Materials and Technologies (Polimat) | Method for increasing the hydrophilicity of polymeric materials |
| CN102627785A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-08-08 | 天津市天塑科技集团有限公司技术中心 | 一种聚四氟乙烯动态低温等离子体表面改性长效亲水膜及其制备方法 |
| EP2776603B1 (en) | 2011-11-11 | 2019-03-06 | SiO2 Medical Products, Inc. | PASSIVATION, pH PROTECTIVE OR LUBRICITY COATING FOR PHARMACEUTICAL PACKAGE, COATING PROCESS AND APPARATUS |
| US11116695B2 (en) | 2011-11-11 | 2021-09-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Blood sample collection tube |
| US9554968B2 (en) | 2013-03-11 | 2017-01-31 | Sio2 Medical Products, Inc. | Trilayer coated pharmaceutical packaging |
| CN104854257B (zh) | 2012-11-01 | 2018-04-13 | Sio2医药产品公司 | 涂层检查方法 |
| US9903782B2 (en) | 2012-11-16 | 2018-02-27 | Sio2 Medical Products, Inc. | Method and apparatus for detecting rapid barrier coating integrity characteristics |
| US9764093B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-09-19 | Sio2 Medical Products, Inc. | Controlling the uniformity of PECVD deposition |
| BR112015012470B1 (pt) | 2012-11-30 | 2022-08-02 | Sio2 Medical Products, Inc | Método de produção de um tambor médico para um cartucho ou seringa médica |
| US9662450B2 (en) | 2013-03-01 | 2017-05-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Plasma or CVD pre-treatment for lubricated pharmaceutical package, coating process and apparatus |
| US9937099B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-04-10 | Sio2 Medical Products, Inc. | Trilayer coated pharmaceutical packaging with low oxygen transmission rate |
| US9863042B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-01-09 | Sio2 Medical Products, Inc. | PECVD lubricity vessel coating, coating process and apparatus providing different power levels in two phases |
| BR112015028758A2 (pt) | 2013-05-17 | 2017-07-25 | 3M Innovative Properties Co | superfície fácil de limpar e método de fabricação da mesma |
| EP3693493A1 (en) | 2014-03-28 | 2020-08-12 | SiO2 Medical Products, Inc. | Antistatic coatings for plastic vessels |
| KR20180048694A (ko) | 2015-08-18 | 2018-05-10 | 에스아이오2 메디컬 프로덕츠, 인크. | 산소 전달률이 낮은, 의약품 및 다른 제품의 포장용기 |
| JP6740686B2 (ja) * | 2016-04-13 | 2020-08-19 | 大日本印刷株式会社 | 積層体の製造方法および積層体、ならびに物品 |
| JP6368767B2 (ja) * | 2016-12-16 | 2018-08-01 | オルガノ株式会社 | アンモニア含有排水の処理装置およびアンモニア含有排水の処理方法 |
| WO2020004083A1 (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-02 | ダイキン工業株式会社 | 成形品およびその製造方法 |
| CN118176029A (zh) * | 2022-05-17 | 2024-06-11 | 株式会社润工社 | 聚四氟乙烯管以及使用该聚四氟乙烯管的医疗用管 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2898229A (en) * | 1958-03-31 | 1959-08-04 | Minnesota Mining & Mfg | Process for coating fluorinated polymer surfaces and resultant product |
| JPS51149394A (en) * | 1975-06-17 | 1976-12-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | A process for treating fluorine- contained resin |
| JPS5930832A (ja) | 1982-08-13 | 1984-02-18 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 表面特性の改質されたフツ素系樹脂成形品 |
| US4842889A (en) * | 1987-08-03 | 1989-06-27 | Becton, Dickinson And Company | Method for preparing lubricated surfaces |
| US4946903A (en) | 1989-03-27 | 1990-08-07 | The Research Foundation Of State University Of Ny | Oxyfluoropolymers having chemically reactive surface functionality and increased surface energies |
| JP2952950B2 (ja) * | 1990-04-06 | 1999-09-27 | エヌオーケー株式会社 | 含フッ素重合体成形品の表面処理方法 |
| DE4210594C1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-06-24 | Mohammed A. 2800 Bremen De Mohammed | Chemical modification of PTFE surface activated by silicic acid - by reacting with silane primer to give material which can be dyed with acid dyes |
| JPH07207409A (ja) * | 1994-01-21 | 1995-08-08 | Nisshin Steel Co Ltd | 耐食性に優れた高強度熱延鋼板及びその製造方法 |
| JP2939422B2 (ja) * | 1994-07-19 | 1999-08-25 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | 含フッ素樹脂親水性構造物及びその製造方法 |
| JPH08134239A (ja) * | 1994-11-11 | 1996-05-28 | Olympus Optical Co Ltd | フッ素含有樹脂表面の改質方法 |
-
1999
- 1999-09-29 KR KR1019990041757A patent/KR100341565B1/ko active IP Right Grant
- 1999-11-10 US US09/437,127 patent/US6432510B1/en not_active Expired - Lifetime
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020175024A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | 株式会社ニイタカ | 表面改質樹脂容器の製造方法、樹脂容器及び樹脂容器の表面改質方法 |
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