JPH0718102A - 高分子材料の製造方法 - Google Patents
高分子材料の製造方法Info
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- JPH0718102A JPH0718102A JP16052993A JP16052993A JPH0718102A JP H0718102 A JPH0718102 A JP H0718102A JP 16052993 A JP16052993 A JP 16052993A JP 16052993 A JP16052993 A JP 16052993A JP H0718102 A JPH0718102 A JP H0718102A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分子材料の表面をフッ素系ガスで低温プラ
ズマ処理する方法において、ガス圧力が０．１Torr以上
５Torr以下で低温プラズマ処理し、高分子材料の表面に
優れた離型性および低接着性を付与する。 【構成】 高分子材料としては、例えばポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン等各種樹脂が用いられる。低温プラズ
マ処理は、好ましくはＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ 3 、Ｓ
Ｆ6 、ＮＦ3 から選ばれるガスを用い、圧力０．１Torr
以上５Torr以下で１０Ｈｚ〜２ＧＨｚの高周波を用い、
プラズマエネルギーが１×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５０００
０×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲、室温（約２５℃）〜６
０℃位の温度で１〜５分程度の条件を採用する。
ズマ処理する方法において、ガス圧力が０．１Torr以上
５Torr以下で低温プラズマ処理し、高分子材料の表面に
優れた離型性および低接着性を付与する。 【構成】 高分子材料としては、例えばポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン等各種樹脂が用いられる。低温プラズ
マ処理は、好ましくはＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ 3 、Ｓ
Ｆ6 、ＮＦ3 から選ばれるガスを用い、圧力０．１Torr
以上５Torr以下で１０Ｈｚ〜２ＧＨｚの高周波を用い、
プラズマエネルギーが１×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５０００
０×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲、室温（約２５℃）〜６
０℃位の温度で１〜５分程度の条件を採用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子材料の表面処理
に関するものであり、更に詳しくは高分子材料の表面を
フッ素系ガスで低温プラズマ処理することにより、高分
子材料に対して優れた離型性及び低接着性を付与する方
法に関するものである。
に関するものであり、更に詳しくは高分子材料の表面を
フッ素系ガスで低温プラズマ処理することにより、高分
子材料に対して優れた離型性及び低接着性を付与する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高分子材料に離型性および低接着
性を付与させるためには、シリコン系またはフッ素系の
離型剤もしくはパラフィン等を付与して、高分子材料表
面の処理が行われていた。しかし、これらの方法は、離
型剤等が経時的に摩耗または剥離するため、その効果が
失われやすく、長期間使用することが出来なかった。す
なわち耐久性に問題があった。そのため、長期間使用で
きるものとして、シリコン系樹脂またはフッ素系樹脂等
に処理が行われる。一般的な処理方法としては、高分子
材料表面の洗浄工程、接着性を上げるための前処理工
程、シリコン系樹脂またはフッ素樹脂等を含む溶液の塗
布工程、乾燥工程及び熱処理、焼き付けまたは硬化工程
が必要である。このような方法では非常に長い工程が必
要となり、生産効率が低下するという問題があった。ま
た、プロセスが湿式であったり、熱処理、焼き付けまた
は硬化が必要なために使用する高分子材料に制限があっ
た。
性を付与させるためには、シリコン系またはフッ素系の
離型剤もしくはパラフィン等を付与して、高分子材料表
面の処理が行われていた。しかし、これらの方法は、離
型剤等が経時的に摩耗または剥離するため、その効果が
失われやすく、長期間使用することが出来なかった。す
なわち耐久性に問題があった。そのため、長期間使用で
きるものとして、シリコン系樹脂またはフッ素系樹脂等
に処理が行われる。一般的な処理方法としては、高分子
材料表面の洗浄工程、接着性を上げるための前処理工
程、シリコン系樹脂またはフッ素樹脂等を含む溶液の塗
布工程、乾燥工程及び熱処理、焼き付けまたは硬化工程
が必要である。このような方法では非常に長い工程が必
要となり、生産効率が低下するという問題があった。ま
た、プロセスが湿式であったり、熱処理、焼き付けまた
は硬化が必要なために使用する高分子材料に制限があっ
た。
【０００３】一方、特開昭５５−９９９３２号公報で開
示されているように、有機高分子化合物をフッ素プラズ
マに接触させ、有機高分子化合物表面領域にフッ素を導
入し、改質する方法が提案されている。
示されているように、有機高分子化合物をフッ素プラズ
マに接触させ、有機高分子化合物表面領域にフッ素を導
入し、改質する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５１−１４７９６６号公報に提案されている方法は、フ
ッ素系ガスは、エッチング処理の代表的なものである
が、特に有機高分子材料の場合には、プラズマエネルギ
ーが少し強くなっただけでも、エッチングの効果が大き
くなりすぎ、かえって接着性が高くなるという問題があ
った。逆に、プラズマエネルギーが弱すぎる場合には、
効果が小さく十分な離型性を発揮できないという問題が
あった。
５１−１４７９６６号公報に提案されている方法は、フ
ッ素系ガスは、エッチング処理の代表的なものである
が、特に有機高分子材料の場合には、プラズマエネルギ
ーが少し強くなっただけでも、エッチングの効果が大き
くなりすぎ、かえって接着性が高くなるという問題があ
った。逆に、プラズマエネルギーが弱すぎる場合には、
効果が小さく十分な離型性を発揮できないという問題が
あった。
【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、高分子材料に優れた離型性および低接着性を安定し
て付与する製造方法を提供することを目的とする。
め、高分子材料に優れた離型性および低接着性を安定し
て付与する製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の高分子材料の製造方法は、高分子材料の表
面をフッ素系ガスで低温プラズマ処理する方法におい
て、ガス圧力が０．１Torr以上５Torr以下、かつ前記式
（数１）に示されるプラズマエネルギーが１×１０ 3 Ｊ
／ｋｇ以上５００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲の条
件で低温プラズマ処理し、高分子材料の表面に離型性お
よび低接着性を付与することを特徴とする。
め、本発明の高分子材料の製造方法は、高分子材料の表
面をフッ素系ガスで低温プラズマ処理する方法におい
て、ガス圧力が０．１Torr以上５Torr以下、かつ前記式
（数１）に示されるプラズマエネルギーが１×１０ 3 Ｊ
／ｋｇ以上５００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲の条
件で低温プラズマ処理し、高分子材料の表面に離型性お
よび低接着性を付与することを特徴とする。
【０００７】前記構成においては、低温プラズマ処理
が、前記式（数１）に示されるプラズマエネルギーで１
×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下
の範囲の条件であることが好ましい。
が、前記式（数１）に示されるプラズマエネルギーで１
×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下
の範囲の条件であることが好ましい。
【０００８】また前記構成においては、フッ素系ガス
が、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、ＮＦ3 から
選ばれる少なくとも一種類のガスであることが好まし
い。また前記構成においては、前記高分子材料がフィル
ム、シートまたは板であることが好ましい。
が、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、ＮＦ3 から
選ばれる少なくとも一種類のガスであることが好まし
い。また前記構成においては、前記高分子材料がフィル
ム、シートまたは板であることが好ましい。
【０００９】
【作用】前記した本発明の構成によれば、高分子材料の
表面をフッ素系ガスで低温プラズマ処理する方法におい
て、ガス圧力が０．１Torr以上５Torr以下で低温プラズ
マ処理することにより、高分子材料の表面に優れた離型
性および低接着性面を付与できる。そして，処理操作そ
のものは工程が短く操作も容易であるので、さまざまな
高分子材料に優れた離型性および低接着性を安定して付
与することができる。また、本発明の方法によれば、プ
ラズマ処理した高分子材料は、高分子材料の種類にかか
わらず、優れた離型性および低接着性を付与できる。
表面をフッ素系ガスで低温プラズマ処理する方法におい
て、ガス圧力が０．１Torr以上５Torr以下で低温プラズ
マ処理することにより、高分子材料の表面に優れた離型
性および低接着性面を付与できる。そして，処理操作そ
のものは工程が短く操作も容易であるので、さまざまな
高分子材料に優れた離型性および低接着性を安定して付
与することができる。また、本発明の方法によれば、プ
ラズマ処理した高分子材料は、高分子材料の種類にかか
わらず、優れた離型性および低接着性を付与できる。
【００１０】
【実施例】本発明において、高分子材料としては、熱可
塑性及び熱硬化性樹脂等に限定されないが、例えば、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リエステル、エポキシ、ポリアミド、セルロース系、ポ
リアクリルエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリパラバン酸、ポリフェニレスルフィド、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン等各種樹脂が用いられる。本発明の放電方式は、容量
結合型、誘導結合型のいずれであっても良く、また内部
電極、外部電極のいずれであっても良い。電極形式とし
ても、特に制限はなく、平行平板型、コイル型、シリン
ダー型またはリング型等であってもよい。なお、放電周
波数帯としては、高周波またはマイクロ波等を用いるこ
とが出来る。好ましくは１０Ｈｚ〜２ＧＨｚの高周波を
用いるとよい。一般には、１３．５６ＭＨｚの高周波が
用いられる。
塑性及び熱硬化性樹脂等に限定されないが、例えば、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポ
リエステル、エポキシ、ポリアミド、セルロース系、ポ
リアクリルエステル、ポリイミド、ポリアミドイミド、
ポリパラバン酸、ポリフェニレスルフィド、ポリスルホ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケト
ン等各種樹脂が用いられる。本発明の放電方式は、容量
結合型、誘導結合型のいずれであっても良く、また内部
電極、外部電極のいずれであっても良い。電極形式とし
ても、特に制限はなく、平行平板型、コイル型、シリン
ダー型またはリング型等であってもよい。なお、放電周
波数帯としては、高周波またはマイクロ波等を用いるこ
とが出来る。好ましくは１０Ｈｚ〜２ＧＨｚの高周波を
用いるとよい。一般には、１３．５６ＭＨｚの高周波が
用いられる。
【００１１】プラズマ処理は、減圧とガス導入が可能で
放電用の電極と電力供給源を有した低温プラズマ装置内
で行われる。処理時の圧力は、ガス種によっても異なる
が、０．１〜５Torrの範囲が好ましい。更に、０．５〜
２Torrの範囲において、かつ圧力を一定に保って処理す
ることにより、よりいっそう良好な結果が得られる。プ
ラズマエネルギーについては、前記の式（数１）に示さ
れるプラズマエネルギーが、１×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５
００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲が好ましく、更
に、５×１０3 Ｊ／ｋｇ以上２００００×１０3 Ｊ／ｋ
ｇ以下の範囲で処理することにより、よりいっそう良好
な結果が得られる。
放電用の電極と電力供給源を有した低温プラズマ装置内
で行われる。処理時の圧力は、ガス種によっても異なる
が、０．１〜５Torrの範囲が好ましい。更に、０．５〜
２Torrの範囲において、かつ圧力を一定に保って処理す
ることにより、よりいっそう良好な結果が得られる。プ
ラズマエネルギーについては、前記の式（数１）に示さ
れるプラズマエネルギーが、１×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５
００００×１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲が好ましく、更
に、５×１０3 Ｊ／ｋｇ以上２００００×１０3 Ｊ／ｋ
ｇ以下の範囲で処理することにより、よりいっそう良好
な結果が得られる。
【００１２】プラズマエネルギーが強い場合には、エッ
チングの効果が大きくなり、かえって接着性が高くなる
ことがある。また、プラズマエネルギーが弱い場合に
は、効果が小さく、十分な機能を持たせることが出来な
いことがあるので、注意が必要である。ガスの種類とし
ては、フッ素を含むガスであれば特に限定しないが、好
ましくはＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、ＮＦ3
から選ばれる少なくとも一種類のガスを用いる。そのう
ちでも特にＣＦ4 ガスがより好ましい。低温プラズマ処
理される高分子材料の形状としても、特に限定されない
が、好ましくはフィルム、シートあるいは、板状がよ
い。処理時間については、短時間で効果が現れ、ある一
定時間以上になるとほぼ飽和状態となる傾向がある。一
般には１分〜５分の範囲程度の処理をが行う。処理時の
高分子材料の温度についても、特に制限はないが、一般
には、室温（約２５℃）〜６０℃位が用いられる。これ
らの条件は、お互いに関連しており、高分子材料の種類
やガスの組成等によってそれぞれ最適な条件を組み合わ
せる必要がある。
チングの効果が大きくなり、かえって接着性が高くなる
ことがある。また、プラズマエネルギーが弱い場合に
は、効果が小さく、十分な機能を持たせることが出来な
いことがあるので、注意が必要である。ガスの種類とし
ては、フッ素を含むガスであれば特に限定しないが、好
ましくはＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨＦ3 、ＳＦ6 、ＮＦ3
から選ばれる少なくとも一種類のガスを用いる。そのう
ちでも特にＣＦ4 ガスがより好ましい。低温プラズマ処
理される高分子材料の形状としても、特に限定されない
が、好ましくはフィルム、シートあるいは、板状がよ
い。処理時間については、短時間で効果が現れ、ある一
定時間以上になるとほぼ飽和状態となる傾向がある。一
般には１分〜５分の範囲程度の処理をが行う。処理時の
高分子材料の温度についても、特に制限はないが、一般
には、室温（約２５℃）〜６０℃位が用いられる。これ
らの条件は、お互いに関連しており、高分子材料の種類
やガスの組成等によってそれぞれ最適な条件を組み合わ
せる必要がある。
【００１３】以上の方法により処理された高分子材料
は、従来の技術の問題を解決し、多くの高分子材料に優
れた離型性および低接着性を付与することが出来る。次
に、具体的な実施例を挙げて説明する。
は、従来の技術の問題を解決し、多くの高分子材料に優
れた離型性および低接着性を付与することが出来る。次
に、具体的な実施例を挙げて説明する。
【００１４】（実施例１〜１４）清浄な表面を有する高
分子材料（シートまたは板及びフィルム）を、平行平板
型の内部電極を有する真空装置の反応層内のアノード側
にセットし、装置内を５×１０-5Ｔｏｒｒまで排気した
後、（表１）の１から１４の条件において低温プラズマ
処理を行った。
分子材料（シートまたは板及びフィルム）を、平行平板
型の内部電極を有する真空装置の反応層内のアノード側
にセットし、装置内を５×１０-5Ｔｏｒｒまで排気した
後、（表１）の１から１４の条件において低温プラズマ
処理を行った。
【００１５】
【表１】
【００１６】（比較例１〜２）プラズマ処理を施さない
以外は、実施例２および１２と同様の実験を行った。 （比較例３〜４）プラズマ処理条件のガス圧力を０．０
５Torr及び７Torrとする以外は、実施例２と同様の実験
を行った。
以外は、実施例２および１２と同様の実験を行った。 （比較例３〜４）プラズマ処理条件のガス圧力を０．０
５Torr及び７Torrとする以外は、実施例２と同様の実験
を行った。
【００１７】（比較例５〜６）プラズマ処理条件のガス
圧力を０．０５Torr及び７Torrとする以外は、実施例１
２と同様の実験を行った。
圧力を０．０５Torr及び７Torrとする以外は、実施例１
２と同様の実験を行った。
【００１８】（比較例７〜８）プラズマ処理条件のプラ
ズマエネルギーを０．５×１０3 Ｊ／ｋｇ及び７０００
０×１０3 Ｊ／ｋｇとする以外は、実施例２と同様の実
験を行った。
ズマエネルギーを０．５×１０3 Ｊ／ｋｇ及び７０００
０×１０3 Ｊ／ｋｇとする以外は、実施例２と同様の実
験を行った。
【００１９】（比較例９〜１０）プラズマ処理条件のプ
ラズマエネルギーを０．５×１０3 Ｊ／ｋｇ及び７００
００×１０3 Ｊ／ｋｇとする以外は、実施例１２と同様
の実験を行った。
ラズマエネルギーを０．５×１０3 Ｊ／ｋｇ及び７００
００×１０3 Ｊ／ｋｇとする以外は、実施例１２と同様
の実験を行った。
【００２０】作成したサンプルの離型性および、接着性
を評価する方法として、以下の方法によって評価した。 ［離型性の評価方法］プラズマ処理した高分子材料の表
面に市販の粘着テープ（セロハンテープ（商品名））を
接着した。前記粘着テープを、テストスピード１００ｍ
ｍ／ｍｉｎで引張試験機により、９０゜方向に剥離し、
得られた剥離強度を高分子材料表面の離型性とした。こ
れらは、材料がシートまたは１ｍｍの板の場合の評価と
し、数値が小さいほど離型性に優れている。
を評価する方法として、以下の方法によって評価した。 ［離型性の評価方法］プラズマ処理した高分子材料の表
面に市販の粘着テープ（セロハンテープ（商品名））を
接着した。前記粘着テープを、テストスピード１００ｍ
ｍ／ｍｉｎで引張試験機により、９０゜方向に剥離し、
得られた剥離強度を高分子材料表面の離型性とした。こ
れらは、材料がシートまたは１ｍｍの板の場合の評価と
し、数値が小さいほど離型性に優れている。
【００２１】［接着性の評価方法］未処理のフィルムの
表面をサンドペーパーで粗して粗面化し、その表面とプ
ラズマ処理した高分子材料の表面とを市販のエポキシ系
接着剤（チバガイギー社製）で接着した。サンプル巾は
１０ｍｍとし、テストスピードを１００ｍｍ／ｍｉｎで
引張試験機により、Ｔ型剥離法で測定した。このように
してプラズマ処理した高分子材料の表面とエポキシ系接
着剤との界面における剥離強度を測定し、それらの接着
性の評価とした。これらは材料が数１０μｍから１ｍｍ
以下のフィルムの場合の評価とし、数値が小さいほど低
接着性であり、優れている。
表面をサンドペーパーで粗して粗面化し、その表面とプ
ラズマ処理した高分子材料の表面とを市販のエポキシ系
接着剤（チバガイギー社製）で接着した。サンプル巾は
１０ｍｍとし、テストスピードを１００ｍｍ／ｍｉｎで
引張試験機により、Ｔ型剥離法で測定した。このように
してプラズマ処理した高分子材料の表面とエポキシ系接
着剤との界面における剥離強度を測定し、それらの接着
性の評価とした。これらは材料が数１０μｍから１ｍｍ
以下のフィルムの場合の評価とし、数値が小さいほど低
接着性であり、優れている。
【００２２】実施例１から１０および、比較例１から５
のようにして作成したサンプルの評価結果を（表２〜
３）に示した。
のようにして作成したサンプルの評価結果を（表２〜
３）に示した。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の方法によれ
ば、プラズマ処理した高分子材料は、高分子材料の種類
にかかわらず、優れた離型性および低接着性を示した。
本発明の高分子材料は、離型性および低接着性が要求さ
れる部品等の材料として有用なものである。
ば、プラズマ処理した高分子材料は、高分子材料の種類
にかかわらず、優れた離型性および低接着性を示した。
本発明の高分子材料は、離型性および低接着性が要求さ
れる部品等の材料として有用なものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 高分子材料の表面をフッ素系ガスで低温
プラズマ処理する方法において、ガス圧力が０．１Torr
以上５Torr以下、かつ下記の式（数１）に示されるプラ
ズマエネルギーが１×１０3 Ｊ／ｋｇ以上５００００×
１０3 Ｊ／ｋｇ以下の範囲の条件で低温プラズマ処理
し、高分子材料の表面に離型性および低接着性を付与す
ることを特徴とする高分子材料の製造方法。 【数１】 - 【請求項２】 フッ素系ガスがＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 、ＣＨ
Ｆ3 、ＳＦ6 、ＮＦ3から選ばれる少なくとも一種類の
ガスである請求項１に記載の高分子材料の製造方法。 - 【請求項３】 前記高分子材料がフィルム、シートまた
は板である請求項１または２に記載の高分子材料の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16052993A JPH0718102A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高分子材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16052993A JPH0718102A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高分子材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718102A true JPH0718102A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15716943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16052993A Pending JPH0718102A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 高分子材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718102A (ja) |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16052993A patent/JPH0718102A/ja active Pending
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