JP6297934B2 - Resin product and method for producing the resin product - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂製品および当該樹脂製品の製造方法に関する。   The present invention relates to a resin product and a method for producing the resin product.

近年、軽量化や低コスト化などの観点から、多くの樹脂製品が使用されるようになってきている。このような樹脂製品は、用途に応じて、様々な機能が付加されて使用される。樹脂製品に付加される機能の例には、その表面に付与される親水性や疎水性などが含まれる。   In recent years, many resin products have been used from the viewpoints of weight reduction and cost reduction. Such resin products are used with various functions added depending on the application. Examples of functions added to the resin product include hydrophilicity and hydrophobicity imparted to the surface thereof.

たとえば、樹脂製品の表面を親水化する方法として、樹脂製品の表面にSiO膜を形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のマイクロチップ(樹脂製品)の表面を親水化する方法では、SiOを主成分とした塗布溶液をマイクロチップ基板表面に塗布した後、その塗布溶液の溶媒を揮発させて、マイクロチップ基板表面にSiO膜を形成する。以上の工程により、マイクロチップに親水性を付与することができる。 For example, as a method for hydrophilizing the surface of a resin product, a method of forming a SiO 2 film on the surface of the resin product is known (see, for example, Patent Document 1). In the method of hydrophilizing the surface of the microchip (resin product) described in Patent Document 1, after applying a coating solution mainly composed of SiO 2 to the surface of the microchip substrate, the solvent of the coating solution is volatilized, A SiO 2 film is formed on the surface of the microchip substrate. Through the above steps, hydrophilicity can be imparted to the microchip.

国際公開第2008/065880号International Publication No. 2008/065880

しかしながら、特許文献1に記載の方法で親水化されたマイクロチップでは、マイクロチップ基板表面の親水性が様々な理由により経時的に低下してしまうという問題があった。   However, the microchip hydrophilized by the method described in Patent Document 1 has a problem that the hydrophilicity of the microchip substrate surface decreases with time for various reasons.

そこで、本発明の目的は、従来の親水化処理と比較して、親水性の効果を維持することができる樹脂製品および当該樹脂製品の製造方法を提供することである。   Then, the objective of this invention is providing the resin product which can maintain the hydrophilic effect compared with the conventional hydrophilic treatment, and the manufacturing method of the said resin product.

本発明に係る樹脂製品は、樹脂部材と、前記樹脂部材の表面に配置されたSiO膜と、を有し、前記SiO膜の表面形状は、歪度が0超である場合には、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であり、歪度が0以下である場合には、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超である。 The resin product according to the present invention has a resin member and a SiO 2 film disposed on the surface of the resin member, and the surface shape of the SiO 2 film has a degree of distortion exceeding 0, If the arithmetic average roughness is greater than 2 nm, the kurtosis is less than 3.1, the roughness factor is greater than 1.1, and the skewness is 0 or less, the arithmetic average roughness is greater than 10 nm The kurtosis is less than 3.1 and the roughness factor is greater than 1.1.

本発明に係る樹脂製品の製造方法は、樹脂部材の表面に凹凸を形成する工程と、凹凸が形成された前記樹脂部材の表面にSiO膜を形成する工程と、有し、前記SiO膜の表面形状は、歪度が0超である場合には、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であり、歪度が0以下である場合には、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超である。 Method for producing a resin product according to the present invention includes the steps of forming an uneven surface of the resin member, forming a SiO 2 film on the surface of the resin member which irregularities are formed having the SiO 2 film When the skewness is greater than 0, the arithmetic mean roughness is greater than 2 nm, the kurtosis is less than 3.1, the roughness factor is greater than 1.1, and the skewness is 0. In the following cases, the arithmetic average roughness is more than 10 nm, the kurtosis is less than 3.1, and the roughness factor is more than 1.1.

本発明によれば、従来の親水化処理を施した樹脂製品と比較して、親水性の効果を維持することができる樹脂製品を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the resin product which can maintain a hydrophilic effect compared with the resin product which performed the conventional hydrophilic treatment can be provided.

図1A、Bは、各樹脂製品の経過日数と、接触角の関係を示すグラフである。1A and 1B are graphs showing the relationship between the elapsed days of each resin product and the contact angle. 図2A〜Cは、No.4の樹脂製品の表面像であり、図2Dは、No.4の樹脂製品の経過日数と、接触角の関係を示すグラフである。FIGS. 4 is a surface image of the resin product No. 4 and FIG. It is a graph which shows the relationship between the elapsed days of 4 resin products, and a contact angle. 図3A〜Cは、No.11の樹脂製品の表面像であり、図3Dは、No.11の樹脂製品の経過日数と、接触角の関係を示すグラフである。FIGS. 11 is a surface image of the resin product No. 11, and FIG. It is a graph which shows the relationship between the elapsed days of 11 resin products, and a contact angle.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(樹脂製品の構成)
本発明に係る樹脂製品は、樹脂部材およびSiO膜を有する。本発明に係る樹脂製品は、樹脂部材の表面の少なくとも一部に親水性を有する領域を有している。そして、後述する所定の表面形状を有するSiO膜を、親水化させたい領域に形成することで、樹脂部材の表面に優れた親水性を付与している。樹脂製品は、SiO膜を有する樹脂部材のみからなるものであってもよいし、SiO膜を有する樹脂部材と他の部材(例えば金属部材)とを組み合わせたものであってもよい。
(Composition of resin products)
The resin product according to the present invention has a resin member and a SiO 2 film. The resin product according to the present invention has a hydrophilic region on at least a part of the surface of the resin member. Then, a SiO 2 film having a predetermined surface shape to be described later, by forming a region desired to be hydrophilic, and impart excellent hydrophilicity to the surface of the resin member. The resin product may be composed of only a resin member having an SiO 2 film, or may be a combination of a resin member having an SiO 2 film and another member (for example, a metal member).

樹脂部材の形状は、特に限定されず適宜設計されうる。たとえば、樹脂部材は、ウェルを有するマイクロチップやマイクロ流路を有するマイクロ流路チップなどである。樹脂部材を構成する樹脂の種類も特に限定されず、公知の樹脂から適宜選択されうる。樹脂部材を構成する樹脂の例には、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、塩化ビニール、ポリプロピレン、ポリエーテル、ポリエチレン、ポリスチレン、シリコーン樹脂、エラストマーなどが含まれる。   The shape of the resin member is not particularly limited and can be appropriately designed. For example, the resin member is a microchip having a well or a microchannel chip having a microchannel. The kind of resin constituting the resin member is not particularly limited, and can be appropriately selected from known resins. Examples of the resin constituting the resin member include polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate, vinyl chloride, polypropylene, polyether, polyethylene, polystyrene, silicone resin, and elastomer.

SiO膜を配置する領域における樹脂部材の表面形状は、SiO膜の表面形状を後述する所定の凹凸形状とすることができれば特に限定されない。ここで「樹脂部材の表面形状」とは、前述のウェルやマイクロ流路などのマクロな形状を意味するのではなく、樹脂部材の表面の粗さ(ミクロな形状)を意味する。たとえば、SiO膜を配置する領域における樹脂部材の表面形状は、歪度が0超の場合には、算出平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超程度である。また、SiO膜を配置する領域における樹脂部材の表面形状は、歪度が0以下の場合には、算出平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超程度である。なお、SiO膜の表面形状を後述する所定の凹凸形状とすることができれば、SiO膜を配置する領域における樹脂部材の表面形状は、平坦であってもよい。 The surface shape of the resin member in the region where the SiO 2 film is disposed is not particularly limited as long as the surface shape of the SiO 2 film can be a predetermined uneven shape described later. Here, the “surface shape of the resin member” does not mean a macro shape such as the well or the micro flow path described above, but means the surface roughness (micro shape) of the resin member. For example, the surface shape of the resin member in the region where the SiO 2 film is disposed has a calculated average roughness of more than 2 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of when the skewness is more than 0. It is about 1.1 or more. Further, the surface shape of the resin member in the region where the SiO 2 film is disposed has a calculated average roughness of more than 10 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of when the skewness is 0 or less. It is about 1.1 or more. Incidentally, if it is possible to a predetermined irregular shape which will be described later the surface shape of the SiO 2 film, the surface shape of the resin member in the area for arranging the SiO 2 film may be flat.

SiO膜は、樹脂部材の表面のうち、少なくとも親水性を付与したい領域に配置されている。たとえば、樹脂部材が前述したマイクロチップの場合には、SiOはウェルの内面に配置されており、樹脂部材が前述したマイクロ流路チップの場合には、SiOはマイクロ流路およびリザーバーの内面に配置されている。SiO膜を構成する材料は、SiOを主成分として含んでいれば特に限定されない。 The SiO 2 film is disposed at least in a region where hydrophilicity is to be imparted on the surface of the resin member. For example, in the case of a microchip has a resin member mentioned above, the SiO 2 is disposed on the inner surface of the well, in the case of the micro-channel chip is resin member described above, the inner surface of the SiO 2 is microchannel and reservoir Is arranged. The material constituting the SiO 2 film is not particularly limited as long as it contains SiO 2 as a main component.

SiO膜の表面には、所定の凹凸形状が形成されている。本実施の形態に係る樹脂製品は、SiO膜の表面に形成された凹凸の間に水が入り込むことによって親水性を発揮する。このように、凹凸の間に水が入り込むためには、SiO膜の表面形状は、歪度が0超の場合には、算出平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であることが必要である。または、SiO膜の表面形状は、歪度が0以下の場合には、算出平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であることが必要である。 A predetermined uneven shape is formed on the surface of the SiO 2 film. The resin product according to the present embodiment exhibits hydrophilicity when water enters between the irregularities formed on the surface of the SiO 2 film. Thus, in order for water to enter between the irregularities, the surface shape of the SiO 2 film has a calculated average roughness of more than 2 nm and a kurtosis of less than 3.1 when the skewness is more than 0. And the roughness factor needs to be greater than 1.1. Alternatively, the surface shape of the SiO 2 film has a calculated average roughness of more than 10 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of more than 1.1 when the skewness is 0 or less. is necessary.

歪度(スキューネス:Rsk)は、粗さ曲線における平均線に対する山部および谷部の対称性を示す指標である。歪度が0未満の場合は、高さ分布が平均線に対して下側(谷部側)に偏っていることを示しており、歪度が0超の場合は、高さ分布が平均線に対して上側(山部側)に偏っていることを示しており、歪度が0の場合は、高さ分布が平均線に対して対称であることを示している。また、算術平均粗さ(Ra)は、JIS B 2001に規定されている算術平均粗さであり、粗さ曲線におけるZ(x)(高さ分布)の絶対値の平均を示している。   Skewness (skewness: Rsk) is an index indicating the symmetry of peaks and valleys with respect to the average line in the roughness curve. When the skewness is less than 0, it indicates that the height distribution is biased downward (valley part) with respect to the average line, and when the skewness exceeds 0, the height distribution is the average line. In contrast, when the skewness is 0, the height distribution is symmetric with respect to the average line. The arithmetic average roughness (Ra) is an arithmetic average roughness defined in JIS B 2001, and indicates an average of absolute values of Z (x) (height distribution) in the roughness curve.

また、尖度(クルトシス:Rku)は、粗さ曲線における高さ分布の尖り具合を示す指標である。尖度が3.1超の場合は、高さ分布が尖っていることを示しており、尖度が3未満の場合は、高さ分布がつぶれた形状であることを示しており、尖度が3の場合は、高さ分布が正規分布であることを示している。また、ラフネスファクター(Rf)は、SiO膜表面の投影面積に対する実際の表面積の割合を示している。 Further, the kurtosis (Cultosis: Rku) is an index indicating the sharpness of the height distribution in the roughness curve. When the kurtosis is more than 3.1, it indicates that the height distribution is sharp, and when the kurtosis is less than 3, the height distribution indicates a collapsed shape. Is 3 indicates that the height distribution is a normal distribution. The roughness factor (Rf) indicates the ratio of the actual surface area to the projected area of the SiO 2 film surface.

本発明に係る樹脂製品の製造方法は、特に限定されない。たとえば、本発明に係る樹脂製品は、次に説明する本発明に係る樹脂製品の製造方法により製造されうる。   The method for producing the resin product according to the present invention is not particularly limited. For example, the resin product according to the present invention can be manufactured by the method for manufacturing a resin product according to the present invention described below.

(樹脂製品の製造方法)
本発明に係る樹脂製品の製造方法は、樹脂部材の表面に凹凸を形成する工程と、凹凸が形成された前記樹脂部材の表面にSiO膜を形成する工程とを有する。
(Method for manufacturing resin products)
The method for producing a resin product according to the present invention includes a step of forming irregularities on the surface of the resin member and a step of forming an SiO 2 film on the surface of the resin member on which the irregularities are formed.

まず、樹脂部材を準備する。樹脂部材は、作製してもよいし購入してもよい。たとえば、樹脂部材は、前述した樹脂を用いて射出成型法によって成形してもよいし、切削加工によって作製してもよい。   First, a resin member is prepared. The resin member may be manufactured or purchased. For example, the resin member may be molded by the injection molding method using the above-described resin, or may be manufactured by cutting.

次いで、樹脂部材の表面の親水化させる領域に、SiO膜の表面形状を所定の凹凸形状とするための凹凸を形成する。たとえば、歪度が0超であり、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超の凹凸形状を形成する。または、歪度が0以下であり、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超の凹凸形状を形成する。樹脂部材の表面に凹凸を形成する方法は、特に限定されない。樹脂部材の表面に凹凸を形成する方法の例には、プラズマ処理、切削処理、酸を用いたエッチング処理、表面に所定の凹凸形状が形成された型を樹脂部材に押圧することによる処理などが含まれる。なお、プラズマ処理により凹凸を形成する場合、ガス種として酸素を使用すると、前述した歪度が「+(プラス)」となる。一方、ガス種としてアルゴンを使用すると、前述した歪度が「−(マイナス)」となる。また、プラズマ処理の処理時間を長くすると、前述した算術平均粗さおよびラフネスファクターが大きくなり、前述した尖度が小さくなる。 Then, the region to be hydrophilic on the surface of the resin member, forming irregularities for the surface shape of the SiO 2 film with a predetermined concave-convex shape. For example, a concavo-convex shape having a skewness of more than 0, an arithmetic average roughness of more than 2 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of more than 1.1 is formed. Alternatively, an uneven shape having a skewness of 0 or less, an arithmetic average roughness of more than 10 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of more than 1.1 is formed. The method for forming irregularities on the surface of the resin member is not particularly limited. Examples of methods for forming irregularities on the surface of the resin member include plasma treatment, cutting treatment, etching treatment using acid, treatment by pressing a mold having a predetermined irregular shape formed on the surface against the resin member, etc. included. Note that, when the unevenness is formed by the plasma treatment, when oxygen is used as the gas species, the above-described distortion becomes “+ (plus)”. On the other hand, when argon is used as the gas species, the above-described distortion becomes “− (minus)”. Further, when the processing time of the plasma processing is increased, the arithmetic average roughness and roughness factor described above increase and the kurtosis described above decreases.

最後に、少なくとも凹凸を形成した領域(親水化する領域)を覆うようにSiO膜を形成する。たとえば、ALDやCVD、蒸着などを行うことにより、SiO膜を形成すればよい。また、SiO膜の膜厚は、例えば2〜100nm程度である。 Finally, a SiO 2 film is formed so as to cover at least the region where the unevenness is formed (region to be hydrophilized). For example, the SiO 2 film may be formed by performing ALD, CVD, vapor deposition, or the like. The film thickness of the SiO 2 film is, for example, about 2 to 100 nm.

以上の工程により、本発明に係る樹脂製品を製造することができる。   The resin product which concerns on this invention can be manufactured according to the above process.

(効果)
以上のように、本実施の形態に係る樹脂製品では、SiO膜の表面形状が、歪度が0超の場合は、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であり、歪度が0以下の場合は、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超である。後述する実施例に示されるように、SiO膜の表面に所定の凹凸形状を形成することで、長期間に親水性を維持することができた。なお、長期間親水性を維持することがメカニズムの一つとして、SiO膜の表面の凹凸に水が入りこむことにより、その効果を発揮することが推測される。
(effect)
As described above, in the resin product according to the present embodiment, when the surface shape of the SiO 2 film has a skewness of more than 0, the arithmetic average roughness is more than 2 nm and the kurtosis is less than 3.1. Yes, when the roughness factor is greater than 1.1 and the skewness is 0 or less, the arithmetic average roughness is greater than 10 nm, the kurtosis is less than 3.1, and the roughness factor is greater than 1.1 . As shown in Examples described later, hydrophilicity could be maintained for a long period of time by forming a predetermined uneven shape on the surface of the SiO 2 film. In addition, it is estimated that maintaining hydrophilicity for a long period of time as one of the mechanisms exerts its effect when water enters the irregularities on the surface of the SiO 2 film.

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited by these Examples.

前述した歪度、算術平均粗さ、尖度、ラフネスファクターが樹脂製品の親水性に及ぼす影響について調べた。   The effects of the above-described skewness, arithmetic average roughness, kurtosis, and roughness factor on the hydrophilicity of resin products were investigated.

1.樹脂製品の作製
(1)プラズマ処理
樹脂部材として、アクリル樹脂板を用意した。アクリル樹脂板の一方の面に対してプラズマ処理を行い、表面に凹凸形状を付与した(No.2〜14)。プラズマ処理に使用したガス種は、酸素またはアルゴンである。また、ガスの流量は、50mL/minとし、印加した電圧は、100Vとした。Ra、尖度およびラフネスファクターは、プラズマ処理の処理時間を変化させることにより調整した。また、プラズマ処理を行わないアクリル樹脂板も準備した(No.1)。
1. Production of resin product (1) Plasma treatment An acrylic resin plate was prepared as a resin member. Plasma treatment was performed on one surface of the acrylic resin plate to give an uneven shape to the surface (Nos. 2 to 14). The gas species used for the plasma treatment is oxygen or argon. The gas flow rate was 50 mL / min, and the applied voltage was 100 V. Ra, kurtosis and roughness factor were adjusted by changing the processing time of plasma processing. Moreover, the acrylic resin board which does not perform a plasma process was also prepared (No. 1).

(2)SiO膜の形成
アクリル樹脂板のプラズマ処理した表面に、ALD法によって膜厚5nmのSiO膜を形成して、No.1〜14の樹脂製品を得た。各樹脂製品について、SiO膜表面の凹凸形状を原子間力顕微鏡(AFM)で測定した。得られた14種類の樹脂製品に施したプラズマ処理の条件およびSiO膜の凹凸形状の各パラメータを表1に示す。
(2) plasma treated surface of the SiO 2 film forming an acrylic resin plate, to form a SiO 2 film having a film thickness of 5nm by ALD, No. 1 to 14 resin products were obtained. For each resin product was measured unevenness of the SiO 2 film surface in an atomic force microscope (AFM). Table 1 shows the conditions of the plasma treatment applied to the 14 types of resin products obtained and the parameters of the uneven shape of the SiO 2 film.

2.親水性の評価
No.1〜No.14の各樹脂製品について、親水性を評価した。親水性の評価は、樹脂製品を作製してから所定期間が経過した後に、SiO膜に対して水を滴下し、接触角測定器を用いてSiO膜の表面と水との静的接触角を測定することにより行った。樹脂製品を作製してから30日経過した後に接触角が20°以下であった場合、親水性が良好であると判断した。
2. Evaluation of hydrophilicity 1-No. Each of the 14 resin products was evaluated for hydrophilicity. The hydrophilicity is evaluated by dropping water onto the SiO 2 film after a predetermined period of time has elapsed since the production of the resin product, and static contact between the surface of the SiO 2 film and water using a contact angle measuring device. This was done by measuring the corners. When the contact angle was 20 ° or less after 30 days from the production of the resin product, the hydrophilicity was judged to be good.

図1は、各樹脂製品の経過日数と、接触角の関係を示すグラフである。図1Aは、歪度が0超の場合(プラズマ処理のガス種が酸素の場合)における、経過日数と接触角の関係を示すグラフであり、図1Bは、歪度が0以下の場合(プラズマ処理のガス種がアルゴンの場合)における、経過日数と接触角の関係を示すグラフである。   FIG. 1 is a graph showing the relationship between the elapsed days of each resin product and the contact angle. FIG. 1A is a graph showing the relationship between the elapsed days and the contact angle when the skewness is greater than 0 (when the gas type of the plasma treatment is oxygen), and FIG. It is a graph which shows the relationship between elapsed days and a contact angle in the case where the gas type of a process is argon.

図1Aにおける黒丸シンボルの実線は、No.1の樹脂製品の結果を示しており、白抜き丸シンボルの実線は、No.2の樹脂製品の結果を示しており、黒丸シンボルの破線は、No.3の樹脂製品の結果を示しており、白抜き丸シンボルの破線は、No.4の樹脂製品の結果を示しており、黒丸シンボルの一点鎖線は、No.5の樹脂製品の結果を示しており、白抜き丸シンボルの一点鎖線は、No.6の樹脂製品の結果を示している。図1Bにおける白抜き丸シンボルの実線は、No.7の樹脂製品の結果を示しており、黒丸シンボルの破線は、No.8の樹脂製品の結果を示しており、白抜き丸シンボルの破線は、No.9の樹脂製品の結果を示しており、黒丸シンボルの二点鎖線は、No.10の樹脂製品の結果を示しており、白抜き丸シンボルの二点鎖線は、No.11の樹脂製品の結果を示しており、黒三角シンボルの実線は、No.12の樹脂製品の結果を示しており、白抜き三角シンボルの実線は、No.13の樹脂製品の結果を示している。黒三角シンボルの破線は、No.14の樹脂製品の結果を示している。   The solid line of the black circle symbol in FIG. 1 shows the result of the resin product, and the solid line of the white circle symbol is No. 1. 2 shows the result of the resin product. 3 shows the result of the resin product No. 3, the broken line of the white circle symbol is No. 4 shows the result of the resin product No. 4, and the one-dot chain line of the black circle symbol is 5 shows the result of the resin product No. 5, and the one-dot chain line of the white circle symbol is The result of 6 resin products is shown. The solid line of the white circle symbol in FIG. 7 shows the result of the resin product No. 7, the broken line of the black circle symbol is No. 8 shows the result of the resin product, and the broken line of the white circle symbol is No. 8. The results of the resin product No. 9 are shown. 10 shows the result of the resin product. 11 shows the result of the resin product, and the solid line of the black triangle symbol is No. 10. 12 shows the result of the resin product, and the solid line of the white triangle symbol is No. The result of 13 resin products is shown. The broken line of the black triangle symbol is No. The result of 14 resin products is shown.

図2A〜Cは、No.4の樹脂製品におけるSiO膜の表面のAFM像である。図2Aは、作製直後の表面像であり、図2Bは、30日経過後の表面像であり、図2Cは、作製直後の3次元像である。図2Dは、No.4の樹脂製品における経過日数と接触角の関係を示すグラフである。図3A〜Cは、No.11の樹脂製品におけるSiO膜の表面のAFM像である。図3Aは、作製直後の表面像であり、図3Bは、30日経過後の表面像であり、図3Cは、作製直後の3次元像である。図3Dは、No.11の樹脂製品における経過日数と接触角の関係を示すグラフである。 FIGS. 4 is an AFM image of the surface of the SiO 2 film in resin product No. 4. 2A is a surface image immediately after production, FIG. 2B is a surface image after 30 days have elapsed, and FIG. 2C is a three-dimensional image immediately after production. FIG. It is a graph which shows the relationship between the elapsed days in 4 resin products, and a contact angle. FIGS. 11 is an AFM image of the surface of the SiO 2 film in 11 resin products. 3A is a surface image immediately after production, FIG. 3B is a surface image after 30 days have elapsed, and FIG. 3C is a three-dimensional image immediately after production. FIG. It is a graph which shows the relationship between the elapsed days in 11 resin products, and a contact angle.

図1Aに示されるように、No.1の樹脂製品は、プラズマ処理を行っておらず、SiO膜の表面に凹凸形状が形成されていないため、経時的に接触角が上昇した。すなわち、No.1の樹脂製品は、経時的に親水性が低下した。また、算術平均粗さが2以下であり、ラフネスファクターが1.1以下であったNo.2の樹脂製品も経時的に接触角が上昇した。 As shown in FIG. Since the resin product No. 1 was not subjected to plasma treatment, and the surface of the SiO 2 film was not formed with an uneven shape, the contact angle increased with time. That is, no. The hydrophilicity of the resin product 1 decreased with time. The arithmetic average roughness was 2 or less, and the roughness factor was 1.1 or less. The contact angle of the resin product No. 2 also increased with time.

一方、図1Aおよび図2に示されるように、No.3〜6の樹脂製品は、歪度が0超であり、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であったため、樹脂製品を作製してから30日経過後の接触角が20°以下と良好であった。   On the other hand, as shown in FIG. The resin products of 3 to 6 had a skewness of over 0, an arithmetic average roughness of over 2 nm, a kurtosis of less than 3.1, and a roughness factor of over 1.1. The contact angle after 30 days from the preparation was as good as 20 ° or less.

図1Bに示されるように、尖度が3.1以上であり、ラフネスファクターが1.1以下であるNo.7〜9の樹脂製品では、経時的に接触角が上昇した。一方、図1Bおよび図3に示されるように、歪度が0以下であり、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3未満であり、ラフネスファクターが1.1超である、No.10〜No.14の樹脂製品では、樹脂製品を作製してから30日経過後の接触角が20°以下と良好であった。   As shown in FIG. 1B, No. 1 having a kurtosis of 3.1 or more and a roughness factor of 1.1 or less. In the resin products of 7 to 9, the contact angle increased with time. On the other hand, as shown in FIG. 1B and FIG. 3, the skewness is 0 or less, the arithmetic average roughness is more than 10 nm, the kurtosis is less than 3, and the roughness factor is more than 1.1. . 10-No. In 14 resin products, the contact angle after 30 days from the production of the resin product was as good as 20 ° or less.

本発明に係る樹脂製品は、例えば、科学分野や医学分野などにおいて使用されるマイクロ流路チップや基板など、プラスチック素材に耐久性の高い親水機能を必要とする様々な装置、機器において有用である。   The resin product according to the present invention is useful in various apparatuses and devices that require a highly durable hydrophilic function in a plastic material, such as a microchannel chip and a substrate used in the scientific field and the medical field, for example. .

Claims (3)

樹脂部材と、
前記樹脂部材の表面に配置されたSiO膜と、
を有し、
前記SiO膜の表面形状は、
歪度が0超である場合には、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であり、
歪度が0以下である場合には、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超である、
樹脂製品。
A resin member;
A SiO 2 film disposed on the surface of the resin member;
Have
The surface shape of the SiO 2 film is
If the skewness is greater than 0, the arithmetic average roughness is greater than 2 nm, the kurtosis is less than 3.1, the roughness factor is greater than 1.1,
When the skewness is 0 or less, the arithmetic average roughness is more than 10 nm, the kurtosis is less than 3.1, and the roughness factor is more than 1.1.
Resin products.
樹脂部材の表面に凹凸を形成する工程と、
凹凸が形成された前記樹脂部材の表面にSiO膜を形成する工程と、
有し、
前記SiO膜の表面形状は、
歪度が0超である場合には、算術平均粗さが2nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超であり、
歪度が0以下である場合には、算術平均粗さが10nm超であり、尖度が3.1未満であり、ラフネスファクターが1.1超である、
樹脂製品の製造方法。
Forming irregularities on the surface of the resin member;
Forming a SiO 2 film on the surface of the resin member on which irregularities are formed;
Have
The surface shape of the SiO 2 film is
If the skewness is greater than 0, the arithmetic average roughness is greater than 2 nm, the kurtosis is less than 3.1, the roughness factor is greater than 1.1,
When the skewness is 0 or less, the arithmetic average roughness is more than 10 nm, the kurtosis is less than 3.1, and the roughness factor is more than 1.1.
Manufacturing method of resin products.
前記樹脂部材の表面に凹凸を形成する工程では、酸素およびアルゴンの少なくとも一方を用いてプラズマ処理を行う、請求項2に記載の樹脂製品の製造方法。   The method for producing a resin product according to claim 2, wherein in the step of forming irregularities on the surface of the resin member, plasma treatment is performed using at least one of oxygen and argon.
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