JPH075775B2 - 紫外レーザーを用いた高分子成形品表面および固体基板表面への有機化合物の固定化方法 - Google Patents
紫外レーザーを用いた高分子成形品表面および固体基板表面への有機化合物の固定化方法Info
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- JPH075775B2 JPH075775B2 JP4323622A JP32362292A JPH075775B2 JP H075775 B2 JPH075775 B2 JP H075775B2 JP 4323622 A JP4323622 A JP 4323622A JP 32362292 A JP32362292 A JP 32362292A JP H075775 B2 JPH075775 B2 JP H075775B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子成形品の表面加
工方法に関する。より詳しく言えば本発明は、紫外レー
ザー光を照射し、残渣等の不純物を高分子表面に残すこ
となく、表面の構造特性や機能性を向上させた後、レー
ザー照射表面に選択的に有機アジド化合物の固定化を行
う新規な表面処理方法に関する。また、本発明は高分子
成形品への紫外レーザー光照射により生成した高分子分
解断片を真空雰囲気で固体基板表面に堆積させ、前記高
分子分解断片を堆積させた基板表面に有機アジド化合物
を固定化する方法に関する。
工方法に関する。より詳しく言えば本発明は、紫外レー
ザー光を照射し、残渣等の不純物を高分子表面に残すこ
となく、表面の構造特性や機能性を向上させた後、レー
ザー照射表面に選択的に有機アジド化合物の固定化を行
う新規な表面処理方法に関する。また、本発明は高分子
成形品への紫外レーザー光照射により生成した高分子分
解断片を真空雰囲気で固体基板表面に堆積させ、前記高
分子分解断片を堆積させた基板表面に有機アジド化合物
を固定化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】紫外域の高強度パルス光を発振するエキ
シマレーザーを用いたアブレーション（ダイレクトエッ
チング）は、ポリマーの精密な微細加工方法として、基
礎及び応用の両面から活発に検討が進められている。本
発明者らはこれまでに、アブレーションによってポリマ
ー表面に、（１）液晶配向膜にも応用できる微細構造の
形成（H. Niino, A. Yabe, et al., Jpn. J.Appl. Phy
s., 28, L2225(1989); Appl. Phys. Lett., 55, 510(19
89);ibid., 54, 2159(1989); ibid., 57, 2368(1990);
J. Photochem. Photobiol. A. Chem.,65, 303(1992) 、
及び（２）表面電位の変化を利用することで照射位置選
択的な無電解めっきが行えること（H. Niino, A. Yabe,
Appl. Phys. Lett., 60, 2697(1992)) を報告した。こ
れらは、周期的な表面形状の変化やイオン種の生成に基
づいている。
シマレーザーを用いたアブレーション（ダイレクトエッ
チング）は、ポリマーの精密な微細加工方法として、基
礎及び応用の両面から活発に検討が進められている。本
発明者らはこれまでに、アブレーションによってポリマ
ー表面に、（１）液晶配向膜にも応用できる微細構造の
形成（H. Niino, A. Yabe, et al., Jpn. J.Appl. Phy
s., 28, L2225(1989); Appl. Phys. Lett., 55, 510(19
89);ibid., 54, 2159(1989); ibid., 57, 2368(1990);
J. Photochem. Photobiol. A. Chem.,65, 303(1992) 、
及び（２）表面電位の変化を利用することで照射位置選
択的な無電解めっきが行えること（H. Niino, A. Yabe,
Appl. Phys. Lett., 60, 2697(1992)) を報告した。こ
れらは、周期的な表面形状の変化やイオン種の生成に基
づいている。
【０００３】Ｓ．ラザレらは(S.Lazare and R.Srinivas
an, Journal of Physical Chemistry, Vol.90, p.2124
(1986).) 、高分子フィルムの表面を、エキシマーレー
ザーなどの高強度紫外レーザーで照射すると、照射直後
に容易に照射部表面が改質され、新たな官能基が生成し
ていることを報告している。また、Ｓ．ラザレらはこの
紫外レーザーによる高分子表面の光加工は、その表面状
態を観察するのに迅速で簡便な方法であるとしている。
このように、紫外レーザーを用いた高分子表面の加工
は、精度良く高速で処理することができる。さらに、照
射条件を制御することで照射樹脂表面の構造特性、化学
的性質や機能性を向上させることができるため、多彩な
表面反応を制御性良く行うことが可能である。しかしな
がら、彼らはレーザー照射表面における反応中間体の生
成の有無について検討を行っておらず、また、表面処理
についての工業的な有用性、活用策については何等の提
案も行っていない。また、高分子成形品に紫外レーザー
光を照射することにより生成した高分子分解断片を真空
雰囲気において、ガラスなどの固体基板上に堆積させる
ことについては、Ｓ．ハンセンらの報告がある(S.G.Han
sen and T.E.Robitaille, AppliedPhysics Letters, vo
l.52, p.81(1988).) 。しかし、彼らは堆積物の化学反
応特性については検討しておらず、また、堆積表面の工
業的な有用性、活用策については何等の提案も行ってい
ない。さらに、紫外レーザーを用い固体基板表面に有機
化合物を堆積させる方法として、化学的気相成長法(Che
mical Vapor Deposition(CVD))がある（例えば、広瀬全
孝, 応用物理, vol.57, p.1895(1988). ）。このレーザ
ーＣＶＤ法は、有機化合物導入とレーザー照射を同時に
行うか、または、有機化合物導入を先に行うため、下記
の本発明とは全く異なる手法である。
an, Journal of Physical Chemistry, Vol.90, p.2124
(1986).) 、高分子フィルムの表面を、エキシマーレー
ザーなどの高強度紫外レーザーで照射すると、照射直後
に容易に照射部表面が改質され、新たな官能基が生成し
ていることを報告している。また、Ｓ．ラザレらはこの
紫外レーザーによる高分子表面の光加工は、その表面状
態を観察するのに迅速で簡便な方法であるとしている。
このように、紫外レーザーを用いた高分子表面の加工
は、精度良く高速で処理することができる。さらに、照
射条件を制御することで照射樹脂表面の構造特性、化学
的性質や機能性を向上させることができるため、多彩な
表面反応を制御性良く行うことが可能である。しかしな
がら、彼らはレーザー照射表面における反応中間体の生
成の有無について検討を行っておらず、また、表面処理
についての工業的な有用性、活用策については何等の提
案も行っていない。また、高分子成形品に紫外レーザー
光を照射することにより生成した高分子分解断片を真空
雰囲気において、ガラスなどの固体基板上に堆積させる
ことについては、Ｓ．ハンセンらの報告がある(S.G.Han
sen and T.E.Robitaille, AppliedPhysics Letters, vo
l.52, p.81(1988).) 。しかし、彼らは堆積物の化学反
応特性については検討しておらず、また、堆積表面の工
業的な有用性、活用策については何等の提案も行ってい
ない。さらに、紫外レーザーを用い固体基板表面に有機
化合物を堆積させる方法として、化学的気相成長法(Che
mical Vapor Deposition(CVD))がある（例えば、広瀬全
孝, 応用物理, vol.57, p.1895(1988). ）。このレーザ
ーＣＶＤ法は、有機化合物導入とレーザー照射を同時に
行うか、または、有機化合物導入を先に行うため、下記
の本発明とは全く異なる手法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高分子成形
品または固体基板の光表面加工法に関して、紫外レーザ
ーを照射することで光加工法の優れた特性を低下させる
ことなしに、高分子成形品または固体基板表面に位置選
択的に有機アジド化合物を固定するかまたは有機アジド
化合物からなる薄膜を作製する方法を提供することを目
的とする。本発明は、合成樹脂成形品または固体基板
の、より効果的な表面処理加工方法を提供することを目
的とする。
品または固体基板の光表面加工法に関して、紫外レーザ
ーを照射することで光加工法の優れた特性を低下させる
ことなしに、高分子成形品または固体基板表面に位置選
択的に有機アジド化合物を固定するかまたは有機アジド
化合物からなる薄膜を作製する方法を提供することを目
的とする。本発明は、合成樹脂成形品または固体基板
の、より効果的な表面処理加工方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、紫外レー
ザーによる高分子加工法について鋭意研究を重ねた結
果、紫外レーザー照射によって、高分子表面にラジカル
種などの高い化学反応性を有する反応中間体が多量に生
成していること、及び、アジド基のようなラジカル種と
反応する官能基を有する有機化合物を導入することでレ
ーザー照射表面に有機アジド化合物を固定化することが
可能であることを見いだした。また、高分子成形品に紫
外レーザー光を照射することにより生成した高分子分解
断片を堆積させた固体基板上にも上記と同様の高い化学
反応性を有するラジカル種が存在すること、及び、それ
により前記堆積基板表面にも上記と同様に有機アジド化
合物を固定化することが可能であることを見いだした。
本発明はこれらの知見に基づきなされるに至ったもので
ある。
ザーによる高分子加工法について鋭意研究を重ねた結
果、紫外レーザー照射によって、高分子表面にラジカル
種などの高い化学反応性を有する反応中間体が多量に生
成していること、及び、アジド基のようなラジカル種と
反応する官能基を有する有機化合物を導入することでレ
ーザー照射表面に有機アジド化合物を固定化することが
可能であることを見いだした。また、高分子成形品に紫
外レーザー光を照射することにより生成した高分子分解
断片を堆積させた固体基板上にも上記と同様の高い化学
反応性を有するラジカル種が存在すること、及び、それ
により前記堆積基板表面にも上記と同様に有機アジド化
合物を固定化することが可能であることを見いだした。
本発明はこれらの知見に基づきなされるに至ったもので
ある。
【０００６】すなわち本発明は、（１）高分子成形品表
面に紫外レーザー光を照射し、次いで該表面に有機アジ
ド化合物を反応させることを特徴とする高分子成形品表
面への有機アジド化合物の固定化方法、（２）有機アジ
ド化合物がアリールアジド化合物であることを特徴とす
る（１）項記載の方法、（３）高分子成形品表面に紫外
レーザー光を照射し、生成した高分子分解断片を固体基
板上に堆積させ、次いでその堆積基板表面に有機アジド
化合物を反応させることを特徴とする固体基板表面への
有機アジド化合物の固定化方法、及び（４）有機アジド
化合物がアリールアジド化合物であることを特徴とする
（３）項記載の方法、を提供するものである。
面に紫外レーザー光を照射し、次いで該表面に有機アジ
ド化合物を反応させることを特徴とする高分子成形品表
面への有機アジド化合物の固定化方法、（２）有機アジ
ド化合物がアリールアジド化合物であることを特徴とす
る（１）項記載の方法、（３）高分子成形品表面に紫外
レーザー光を照射し、生成した高分子分解断片を固体基
板上に堆積させ、次いでその堆積基板表面に有機アジド
化合物を反応させることを特徴とする固体基板表面への
有機アジド化合物の固定化方法、及び（４）有機アジド
化合物がアリールアジド化合物であることを特徴とする
（３）項記載の方法、を提供するものである。
【０００７】次に本発明を詳細に説明する。ここでいう
高分子成形品とは、フィルム、シート、繊維、繊維強化
樹脂、樹脂成形品等を指す。紫外レーザー照射によっ
て、高分子成型品表面または高分子分解断片を堆積させ
た固体基板表面にはラジカル種が生成し、それに伴い、
高い化学反応性を有するようになる。通常、この反応性
は、大気中などに放置するとレーザー照射後の時間経過
によって次第に失われる。しかし、レーザー照射表面や
高分子分解断片堆積表面を真空雰囲気、不活性雰囲気、
または、低温状態に保持し、反応中間体であるフリーラ
ジカルの寿命を延ばすことによってラジカル種の有する
高い化学反応性を維持することができる。したがって、
レーザー照射の後、アジド基のようなラジカル種と反応
する官能基を有する有機化合物を反応系内へ導入するこ
とで、高分子成型品または固体基板表面に有機アジド化
合物を位置選択的に固定化することが可能である。本発
明方法において、紫外レーザー光照射後のポリマー表面
またはポリマー分解断片堆積表面は、１０-3Ｔｏｒｒ以
下の真空雰囲気、ヘリウム若しくはアルゴン、窒素等の
不活性雰囲気、または１００Ｋ以下の低温状態に保持す
ることが好ましい。紫外レーザー光の照射を行った高分
子成形品表面または高分子分解断片を堆積させた基板表
面に、有機アジド化合物が固定化されていることがＸ線
光電子分光測定（ＸＰＳ）のＦ1Sピークの出現により確
認された（図１及び図２）。図１及び２には、高分子成
形品としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィル
ムを用い、アリールアジド化合物としてペンタフルオロ
フェニルアジドを用いてポリマー表面にアジド化合物を
導入し、固定化した前後のＸＰＳスペクトルの変化が示
されている。固定化後のＸＰＳスペクトル（図１）に
は、ペンタフルオロフェニルアジドのフッ素に基づくピ
ークが現れている。ここでペンタフルオロフェニルアジ
ドを用いたのは、ポリマー中に存在しない元素（フッ
素）を有するアジド化合物を固定化させることによっ
て、ポリマーへのアジド化合物の固定化を容易に確認す
るためである。
高分子成形品とは、フィルム、シート、繊維、繊維強化
樹脂、樹脂成形品等を指す。紫外レーザー照射によっ
て、高分子成型品表面または高分子分解断片を堆積させ
た固体基板表面にはラジカル種が生成し、それに伴い、
高い化学反応性を有するようになる。通常、この反応性
は、大気中などに放置するとレーザー照射後の時間経過
によって次第に失われる。しかし、レーザー照射表面や
高分子分解断片堆積表面を真空雰囲気、不活性雰囲気、
または、低温状態に保持し、反応中間体であるフリーラ
ジカルの寿命を延ばすことによってラジカル種の有する
高い化学反応性を維持することができる。したがって、
レーザー照射の後、アジド基のようなラジカル種と反応
する官能基を有する有機化合物を反応系内へ導入するこ
とで、高分子成型品または固体基板表面に有機アジド化
合物を位置選択的に固定化することが可能である。本発
明方法において、紫外レーザー光照射後のポリマー表面
またはポリマー分解断片堆積表面は、１０-3Ｔｏｒｒ以
下の真空雰囲気、ヘリウム若しくはアルゴン、窒素等の
不活性雰囲気、または１００Ｋ以下の低温状態に保持す
ることが好ましい。紫外レーザー光の照射を行った高分
子成形品表面または高分子分解断片を堆積させた基板表
面に、有機アジド化合物が固定化されていることがＸ線
光電子分光測定（ＸＰＳ）のＦ1Sピークの出現により確
認された（図１及び図２）。図１及び２には、高分子成
形品としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィル
ムを用い、アリールアジド化合物としてペンタフルオロ
フェニルアジドを用いてポリマー表面にアジド化合物を
導入し、固定化した前後のＸＰＳスペクトルの変化が示
されている。固定化後のＸＰＳスペクトル（図１）に
は、ペンタフルオロフェニルアジドのフッ素に基づくピ
ークが現れている。ここでペンタフルオロフェニルアジ
ドを用いたのは、ポリマー中に存在しない元素（フッ
素）を有するアジド化合物を固定化させることによっ
て、ポリマーへのアジド化合物の固定化を容易に確認す
るためである。
【０００８】本発明方法では、紫外レーザー光の照射は
アジド化合物導入前にポリマー表面へ行うのみであるか
ら、フリーラジカルを有する活性サイトはこの機会に生
成され、この活性サイトが有機アジド化合物と反応した
と考えられる。すなわち、紫外レーザー光照射によって
生成したフリーラジカルがアジド基を攻撃し、アジドラ
ジカルを経由して有機アジド化合物の固定化が起こった
ものと考えられる。また、紫外レーザー光の照射によっ
てポリマー表面にフリーラジカルが生成することは、Ｐ
ＥＮへの紫外レーザーの照射後に電子スピン共鳴（ＥＳ
Ｒ）によって確認した（図３）。また、低温状態を用い
ると紫外吸収スペクトル測定との併用によって導入分子
の吸着量を正確に決定することが可能であり、有機アジ
ド化合物の吸着量を任意に制御して、分子層数層分の吸
着を行うことも可能であり、光学素子や光導波路作製な
どの手法に用いることができる。
アジド化合物導入前にポリマー表面へ行うのみであるか
ら、フリーラジカルを有する活性サイトはこの機会に生
成され、この活性サイトが有機アジド化合物と反応した
と考えられる。すなわち、紫外レーザー光照射によって
生成したフリーラジカルがアジド基を攻撃し、アジドラ
ジカルを経由して有機アジド化合物の固定化が起こった
ものと考えられる。また、紫外レーザー光の照射によっ
てポリマー表面にフリーラジカルが生成することは、Ｐ
ＥＮへの紫外レーザーの照射後に電子スピン共鳴（ＥＳ
Ｒ）によって確認した（図３）。また、低温状態を用い
ると紫外吸収スペクトル測定との併用によって導入分子
の吸着量を正確に決定することが可能であり、有機アジ
ド化合物の吸着量を任意に制御して、分子層数層分の吸
着を行うことも可能であり、光学素子や光導波路作製な
どの手法に用いることができる。
【０００９】導入分子については、ラジカル種と反応す
るアジド基を有する有機化合物であればいずれでもよ
い。有機アジド化合物としては、アリールアジド化合物
が好ましい。好ましい有機アジド化合物またはアリール
アジド化合物としては、フェニルアジド、ペンタフルオ
ロフェニルアジド、トリメチルシリルアジド、アジドド
デカン等が挙げられる。これらの有機アジド化合物また
はアリールアジド化合物は分子中に遊離のアジド基を有
しておればよく、さらに他の置換基で置換されていても
よい。したがって、任意の有機化合物をアジド基で化学
修飾すれば、高分子成型品や堆積基板表面に任意の有機
化合物を固定化することができる。例えば、処理後の表
面を撥水、撥油性にしたければ、分子中にフッ素を有す
る有機化合物をアジド基で化学修飾して用いればよい。
また、真空中で充分な蒸気圧を持たない化合物に対して
も溶液状態にすれば、窒素やヘリウムなどの不活性雰囲
気で目的の有機アジド化合物による表面固定化処理を行
うことが可能である。ここで用いる溶媒としては、フリ
ーラジカルに対して安定なものであればいずれでもよ
い。また、本発明方法は、高分子成形品表面の改質した
い部位に相当するマスク（金属板製パターンなど）を通
過させたレーザービームを照射することで、希望する照
射部分のみに、表面処理を行うことが可能である。エキ
シマーレーザービームは、ヘリウム−ネオンレーザー、
アルゴンもしくはクリプトンイオンレーザー、またはＮ
ｄ+ ：ＹＡＧレーザー等の他のレーザーのビームと比較
して、ビーム形状が大きく、ビームを走査させ、任意の
形状の改質すべき部位を照射することで、大面積化にも
容易に対応できる。本発明では、紫外レーザーによる非
熱的な光化学反応により、高分子化合物が反応するの
で、照射部位以外の周辺には何らの熱的損傷を伴わず、
極めて選択的及び効果的に表面処理を行うことができ
る。
るアジド基を有する有機化合物であればいずれでもよ
い。有機アジド化合物としては、アリールアジド化合物
が好ましい。好ましい有機アジド化合物またはアリール
アジド化合物としては、フェニルアジド、ペンタフルオ
ロフェニルアジド、トリメチルシリルアジド、アジドド
デカン等が挙げられる。これらの有機アジド化合物また
はアリールアジド化合物は分子中に遊離のアジド基を有
しておればよく、さらに他の置換基で置換されていても
よい。したがって、任意の有機化合物をアジド基で化学
修飾すれば、高分子成型品や堆積基板表面に任意の有機
化合物を固定化することができる。例えば、処理後の表
面を撥水、撥油性にしたければ、分子中にフッ素を有す
る有機化合物をアジド基で化学修飾して用いればよい。
また、真空中で充分な蒸気圧を持たない化合物に対して
も溶液状態にすれば、窒素やヘリウムなどの不活性雰囲
気で目的の有機アジド化合物による表面固定化処理を行
うことが可能である。ここで用いる溶媒としては、フリ
ーラジカルに対して安定なものであればいずれでもよ
い。また、本発明方法は、高分子成形品表面の改質した
い部位に相当するマスク（金属板製パターンなど）を通
過させたレーザービームを照射することで、希望する照
射部分のみに、表面処理を行うことが可能である。エキ
シマーレーザービームは、ヘリウム−ネオンレーザー、
アルゴンもしくはクリプトンイオンレーザー、またはＮ
ｄ+ ：ＹＡＧレーザー等の他のレーザーのビームと比較
して、ビーム形状が大きく、ビームを走査させ、任意の
形状の改質すべき部位を照射することで、大面積化にも
容易に対応できる。本発明では、紫外レーザーによる非
熱的な光化学反応により、高分子化合物が反応するの
で、照射部位以外の周辺には何らの熱的損傷を伴わず、
極めて選択的及び効果的に表面処理を行うことができ
る。
【００１０】本発明におけるレーザーとしては、紫外レ
ーザーが適しており、特に好ましくは、ＸｅＦ（波長：
３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４
８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）あるいはＦ2 （１５７
ｎｍ）エキシマーレーザー等をあげることができる。ま
た、Ｎｄ+ ：ＹＡＧ、色素レーザー、Ｋｒイオンレーザ
ー、Ａｒイオンレーザー、または銅蒸気レーザーにおい
ても、基本発振波長光を非線形光学素子などにより紫外
光領域のレーザーに変換したものを用いることもでき
る。レーザーのフルエンスとしては、高分子の素材によ
り異なるが、パルス幅がナノ秒程度として約０．１ｍＪ
／ｃｍ2 ／パルス以上の高輝度レーザーが望ましい。な
お、本発明において、対象となる高分子成形品の素材と
しては、非晶性、結晶性、芳香族系、非芳香族系のいず
れの高分子でも良い。好ましい高分子としては、例え
ば、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ四フ
ッ素化エチレン、ポリフッ素化ビニリデン、ポリ三フッ
素化塩化エチレン、もしくはエポキシ樹脂、これらの共
縮重合物、または、これらの混合物からなる合成樹脂を
あげることができる。高分子分解断片の堆積用の基板と
しては、有機材料、無機材料、金属材料のいずれでもよ
い。
ーザーが適しており、特に好ましくは、ＸｅＦ（波長：
３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２４
８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）あるいはＦ2 （１５７
ｎｍ）エキシマーレーザー等をあげることができる。ま
た、Ｎｄ+ ：ＹＡＧ、色素レーザー、Ｋｒイオンレーザ
ー、Ａｒイオンレーザー、または銅蒸気レーザーにおい
ても、基本発振波長光を非線形光学素子などにより紫外
光領域のレーザーに変換したものを用いることもでき
る。レーザーのフルエンスとしては、高分子の素材によ
り異なるが、パルス幅がナノ秒程度として約０．１ｍＪ
／ｃｍ2 ／パルス以上の高輝度レーザーが望ましい。な
お、本発明において、対象となる高分子成形品の素材と
しては、非晶性、結晶性、芳香族系、非芳香族系のいず
れの高分子でも良い。好ましい高分子としては、例え
ば、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエ
ーテルスルホン、ポリイミド、ポリエステル、ポリオレ
フィン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ四フ
ッ素化エチレン、ポリフッ素化ビニリデン、ポリ三フッ
素化塩化エチレン、もしくはエポキシ樹脂、これらの共
縮重合物、または、これらの混合物からなる合成樹脂を
あげることができる。高分子分解断片の堆積用の基板と
しては、有機材料、無機材料、金属材料のいずれでもよ
い。
【００１１】
【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。 実施例１ 芳香族ポリエステルフィルムに、真空雰囲気（１×１０
-5Ｔｏｒｒ）、１００Ｋの状態でＫｒＦエキシマーレー
ザー（波長：２４８ｎｍ）を照射し、照射表面に活性種
を生成させた。この後、ペンタフルオロフェニルアジド
を反応容器内へ導入し、照射表面に所定量吸着させて、
固定化反応を行った。反応室の温度を室温まで上昇させ
て未反応物を除去し、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分
光測定（ＸＰＳ）によってペンタフルオロフェニルアジ
ドがレーザーを照射した表面部分のみに固定化されてい
ることが確認された（図１）。
明する。 実施例１ 芳香族ポリエステルフィルムに、真空雰囲気（１×１０
-5Ｔｏｒｒ）、１００Ｋの状態でＫｒＦエキシマーレー
ザー（波長：２４８ｎｍ）を照射し、照射表面に活性種
を生成させた。この後、ペンタフルオロフェニルアジド
を反応容器内へ導入し、照射表面に所定量吸着させて、
固定化反応を行った。反応室の温度を室温まで上昇させ
て未反応物を除去し、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分
光測定（ＸＰＳ）によってペンタフルオロフェニルアジ
ドがレーザーを照射した表面部分のみに固定化されてい
ることが確認された（図１）。
【００１２】実施例２ ポリエステルフィルムに、真空雰囲気（１×１０-5Ｔｏ
ｒｒ）、室温状態でＫｒＦエキシマーレーザーを照射
し、生成した高分子分解断片をガラス固体基板上に堆積
させた。この後、ペンタフルオロフェニルアジドを反応
容器内へ導入し、固定化反応を行い、再び真空状態（１
×１０-5Ｔｏｒｒ）とすることで未反応物を除去し、表
面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタフ
ルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた基
板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様に
確認された。 実施例３ ポリエステルフィルムに、ヘリウム雰囲気（１気圧）、
室温状態でＫｒＦエキシマーレーザーを照射し、照射表
面に活性種を生成させた。この後、ペンタフルオロフェ
ニルアジドのトルエン溶液に、レーザーを照射したフィ
ルムを浸積し固定化反応を行い表面処理膜を得た。Ｘ線
光電子分光測定によってペンタフルオロフェニルアジド
がレーザーを照射した表面部分のみに固定化されている
ことが実施例１と同様に確認された。
ｒｒ）、室温状態でＫｒＦエキシマーレーザーを照射
し、生成した高分子分解断片をガラス固体基板上に堆積
させた。この後、ペンタフルオロフェニルアジドを反応
容器内へ導入し、固定化反応を行い、再び真空状態（１
×１０-5Ｔｏｒｒ）とすることで未反応物を除去し、表
面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタフ
ルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた基
板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様に
確認された。 実施例３ ポリエステルフィルムに、ヘリウム雰囲気（１気圧）、
室温状態でＫｒＦエキシマーレーザーを照射し、照射表
面に活性種を生成させた。この後、ペンタフルオロフェ
ニルアジドのトルエン溶液に、レーザーを照射したフィ
ルムを浸積し固定化反応を行い表面処理膜を得た。Ｘ線
光電子分光測定によってペンタフルオロフェニルアジド
がレーザーを照射した表面部分のみに固定化されている
ことが実施例１と同様に確認された。
【００１３】実施例４ ポリメチルメタクリレートフィルムに、真空雰囲気（１
×１０-5Ｔｏｒｒ）、、室温状態でＡｒＦエキシマーレ
ーザーを照射し、生成した高分子分解断片をガラス固体
基板上に堆積させた。この後、ペンタフルオロフェニル
アジドを反応容器内へ導入し、固定化反応を行い、再び
真空状態（１×１０-5Ｔｏｒｒ）とすることで未反応物
を除去し、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によ
ってペンタフルオロフェニルアジドが高分子分解断片を
堆積させた基板表面のみに固定化されていることが実施
例１と同様に確認された。 実施例５ ポリメチルメタクリレートフィルムをポリ塩化ビニルフ
ィルムに変更する以外は実施例４と同様の処理により、
表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタ
フルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた
基板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様
に確認された。
×１０-5Ｔｏｒｒ）、、室温状態でＡｒＦエキシマーレ
ーザーを照射し、生成した高分子分解断片をガラス固体
基板上に堆積させた。この後、ペンタフルオロフェニル
アジドを反応容器内へ導入し、固定化反応を行い、再び
真空状態（１×１０-5Ｔｏｒｒ）とすることで未反応物
を除去し、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によ
ってペンタフルオロフェニルアジドが高分子分解断片を
堆積させた基板表面のみに固定化されていることが実施
例１と同様に確認された。 実施例５ ポリメチルメタクリレートフィルムをポリ塩化ビニルフ
ィルムに変更する以外は実施例４と同様の処理により、
表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタ
フルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた
基板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様
に確認された。
【００１４】実施例６ ポリメチルメタクリレートフィルムをポリ四フッ素化エ
チレンフィルムに変更する以外は実施例４と同様の処理
により、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によっ
てペンタフルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆
積させた基板表面のみに固定化されていることが実施例
１と同様に確認された。 実施例７ ポリメチルメタクリレートフィルムをポリエチレンフィ
ルムに変更する以外は実施例４と同様の処理により、表
面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタフ
ルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた基
板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様に
確認された。
チレンフィルムに変更する以外は実施例４と同様の処理
により、表面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によっ
てペンタフルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆
積させた基板表面のみに固定化されていることが実施例
１と同様に確認された。 実施例７ ポリメチルメタクリレートフィルムをポリエチレンフィ
ルムに変更する以外は実施例４と同様の処理により、表
面処理膜を得た。Ｘ線光電子分光測定によってペンタフ
ルオロフェニルアジドが高分子分解断片を堆積させた基
板表面のみに固定化されていることが実施例１と同様に
確認された。
【００１５】
【発明の効果】本発明方法によれば、紫外レーザーを用
いた高分子成形品及び固体基板の表面加工法は、前記レ
ーザーがエネルギー及び位置制御性に優れているため
に、極めて効果的に精密で均一な、有機アジド化合物の
薄膜を、レーザー照射によるパターン形成部位のみに堆
積させることができる。本発明方法によれば、紫外線吸
収スペクトルでモニターすることにより、基質であるア
ジド化合物の吸着量を精密に制御することができる。こ
れにより分子層数層分の吸着量でも十分に反応を行うこ
とができ、本発明方法が表面修飾法のみならず、高分子
の超薄膜多層構造作製へ展開できる可能性を示唆するも
のである。
いた高分子成形品及び固体基板の表面加工法は、前記レ
ーザーがエネルギー及び位置制御性に優れているため
に、極めて効果的に精密で均一な、有機アジド化合物の
薄膜を、レーザー照射によるパターン形成部位のみに堆
積させることができる。本発明方法によれば、紫外線吸
収スペクトルでモニターすることにより、基質であるア
ジド化合物の吸着量を精密に制御することができる。こ
れにより分子層数層分の吸着量でも十分に反応を行うこ
とができ、本発明方法が表面修飾法のみならず、高分子
の超薄膜多層構造作製へ展開できる可能性を示唆するも
のである。
【図１】実施例１においてペンタフルオロフェニルアジ
ドを固定化したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フ
ィルムのＸ線光電子分光測定（ＸＰＳ）スペクトルであ
る。
ドを固定化したポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フ
ィルムのＸ線光電子分光測定（ＸＰＳ）スペクトルであ
る。
【図２】実施例１においてペンタフルオロフェニルアジ
ドを導入する前のＰＥＮフィルムのＸＰＳスペクトルで
ある。
ドを導入する前のＰＥＮフィルムのＸＰＳスペクトルで
ある。
【図３】紫外レーザー光の照射によってＰＥＮフィルム
の照射表面にフリーラジカルが生成したことを示す電子
スピン共鳴（ＥＳＲ）スペクトルである。
の照射表面にフリーラジカルが生成したことを示す電子
スピン共鳴（ＥＳＲ）スペクトルである。
Claims (4)
- 【請求項１】 高分子成形品表面に紫外レーザー光を照
射し、次いで該表面に有機アジド化合物を反応させるこ
とを特徴とする高分子成形品表面への有機アジド化合物
の固定化方法。 - 【請求項２】 有機アジド化合物がアリールアジド化合
物であることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 高分子成形品表面に紫外レーザー光を照
射し、生成した高分子分解断片を固体基板上に堆積さ
せ、次いでその堆積基板表面に有機アジド化合物を反応
させることを特徴とする固体基板表面への有機アジド化
合物の固定化方法。 - 【請求項４】 有機アジド化合物がアリールアジド化合
物であることを特徴とする請求項３記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4323622A JPH075775B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 紫外レーザーを用いた高分子成形品表面および固体基板表面への有機化合物の固定化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4323622A JPH075775B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 紫外レーザーを用いた高分子成形品表面および固体基板表面への有機化合物の固定化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06145398A JPH06145398A (ja) | 1994-05-24 |
| JPH075775B2 true JPH075775B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=18156795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4323622A Expired - Lifetime JPH075775B2 (ja) | 1992-11-09 | 1992-11-09 | 紫外レーザーを用いた高分子成形品表面および固体基板表面への有機化合物の固定化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075775B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6007876A (en) * | 1998-01-20 | 1999-12-28 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for producing polymer articles with a modified surface |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4675453B2 (ja) * | 2000-04-26 | 2011-04-20 | リコーマイクロエレクトロニクス株式会社 | プラスチック表面の撥水処理方法 |
-
1992
- 1992-11-09 JP JP4323622A patent/JPH075775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6007876A (en) * | 1998-01-20 | 1999-12-28 | Director-General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Method for producing polymer articles with a modified surface |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06145398A (ja) | 1994-05-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |