JPH08188663A - 基材の表面処理方法 - Google Patents
基材の表面処理方法Info
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- JPH08188663A JPH08188663A JP7003949A JP394995A JPH08188663A JP H08188663 A JPH08188663 A JP H08188663A JP 7003949 A JP7003949 A JP 7003949A JP 394995 A JP394995 A JP 394995A JP H08188663 A JPH08188663 A JP H08188663A
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- fluorine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】基材表面上に優れた撥水性能を付与すると共
に、その撥水性能を長期間にわたって維持可能な基材の
表面処理方法を提供する。 【構成】基材７の表面にモノマーを付着させる第１の工
程と、該基材を少なくとも一方の対向面に固体誘電体６
を装着した対向金属電極４，５間に配置し、不活性ガス
とフッ素含有ガスとの混合ガスの雰囲気中、大気圧近傍
の圧力で、該基材７表面に金属電極間に電圧を印加して
発生した放電プラズマを接触させ基材７表面にフッ素を
含む層を形成する第２の工程からなる。
に、その撥水性能を長期間にわたって維持可能な基材の
表面処理方法を提供する。 【構成】基材７の表面にモノマーを付着させる第１の工
程と、該基材を少なくとも一方の対向面に固体誘電体６
を装着した対向金属電極４，５間に配置し、不活性ガス
とフッ素含有ガスとの混合ガスの雰囲気中、大気圧近傍
の圧力で、該基材７表面に金属電極間に電圧を印加して
発生した放電プラズマを接触させ基材７表面にフッ素を
含む層を形成する第２の工程からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基材の表面処理方法に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラスチック基材の表面を撥水化
する方法は数多く提案されている。例えば、特開昭５６
−９８４７５号公報には、ポリテトラフロロエチレン
（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有樹脂の被膜を物理的蒸着法
により形成する方法が記載されているが、この方法では
得られる被膜は、基材との密着性が不十分であり、耐久
性に改善の余地があった。
する方法は数多く提案されている。例えば、特開昭５６
−９８４７５号公報には、ポリテトラフロロエチレン
（ＰＴＦＥ）等のフッ素含有樹脂の被膜を物理的蒸着法
により形成する方法が記載されているが、この方法では
得られる被膜は、基材との密着性が不十分であり、耐久
性に改善の余地があった。
【０００３】また、フッ素含有ガスの存在下で基材を低
圧グロー放電処理し、表面にフッ素含有基を導入して撥
水化させる方法〔高分子論文集，50,1(1993)〕が提案さ
れているが、この方法では、表面処理された撥水層の厚
さが極めて薄いため、湿度の高い環境下では容易に撥水
性能が低下する恐れがあり、十分な耐久性は得られなか
った。
圧グロー放電処理し、表面にフッ素含有基を導入して撥
水化させる方法〔高分子論文集，50,1(1993)〕が提案さ
れているが、この方法では、表面処理された撥水層の厚
さが極めて薄いため、湿度の高い環境下では容易に撥水
性能が低下する恐れがあり、十分な耐久性は得られなか
った。
【０００４】そこで、親水性の耐久性に優れた表面処理
品を得る方法として、グラフト重合させる方法がある。
この方法では、０．０１〜１０Ｔｏｒｒ程度の低い圧力
でグロー放電プラズマにより基材表面を活性化した後、
アクリルアミド等のモノマー溶液中でモノマーをグラフ
ト重合させる方法が、筏氏によって提案されている[Mac
romolecules,19, 1804 (1986)]。
品を得る方法として、グラフト重合させる方法がある。
この方法では、０．０１〜１０Ｔｏｒｒ程度の低い圧力
でグロー放電プラズマにより基材表面を活性化した後、
アクリルアミド等のモノマー溶液中でモノマーをグラフ
ト重合させる方法が、筏氏によって提案されている[Mac
romolecules,19, 1804 (1986)]。
【０００５】しかしながら、この方法は、撥水化処理に
適応されるという記載がなく、さらに、低い圧力でグロ
ー放電プラズマを発生させるためには、容器は高価な真
空チャンバーを必要とし、また真空排気装置を設置する
必要があった。さらに、真空中で処理するため、大面積
の基板を処理しようとすると真空容器を大きくしなけれ
ばならず、かつ、真空排気装置も大出力のものが必要と
なる。従って、設備自体が非常に高価なものになるとい
う問題点があった。その上、吸水率の高いプラスチック
基板の表面処理を行う場合は、真空引きに長時間を要
し、処理品がコスト高になるという問題点もあった。
適応されるという記載がなく、さらに、低い圧力でグロ
ー放電プラズマを発生させるためには、容器は高価な真
空チャンバーを必要とし、また真空排気装置を設置する
必要があった。さらに、真空中で処理するため、大面積
の基板を処理しようとすると真空容器を大きくしなけれ
ばならず、かつ、真空排気装置も大出力のものが必要と
なる。従って、設備自体が非常に高価なものになるとい
う問題点があった。その上、吸水率の高いプラスチック
基板の表面処理を行う場合は、真空引きに長時間を要
し、処理品がコスト高になるという問題点もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決するためになされたものであり、その目的は、プラ
スチック基材表面上に撥水性被膜を大気圧近傍の圧力下
で形成することにより優れた撥水性能を付与すると共
に、その撥水性能を長期間にわたって維持可能な基材の
表面処理方法を提供することにある。
解決するためになされたものであり、その目的は、プラ
スチック基材表面上に撥水性被膜を大気圧近傍の圧力下
で形成することにより優れた撥水性能を付与すると共
に、その撥水性能を長期間にわたって維持可能な基材の
表面処理方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の基材の表面処理
方法は、基材の表面にモノマーを付着させる第１の工程
と、該基材表面に金属電極間に電圧を印加して発生する
放電プラズマを接触させ基材表面にフッ素を含む層を形
成する第２の工程からなる。
方法は、基材の表面にモノマーを付着させる第１の工程
と、該基材表面に金属電極間に電圧を印加して発生する
放電プラズマを接触させ基材表面にフッ素を含む層を形
成する第２の工程からなる。
【０００８】上記基材としては、例えば、ポリエチレ
ン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート等の樹脂フィルム又はプレートなどが挙げ
られる。これらの基材には、モノマーとの反応効率を向
上させるために公知の方法によって、化学処理、コロナ
放電処理、低圧グロー放電処理等の前処理が施されても
よい。
ン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート等の樹脂フィルム又はプレートなどが挙げ
られる。これらの基材には、モノマーとの反応効率を向
上させるために公知の方法によって、化学処理、コロナ
放電処理、低圧グロー放電処理等の前処理が施されても
よい。
【０００９】本発明の第１の工程では、上記基材の表面
にモノマーを付着させる。上記モノマーとしては、プラ
ズマ照射によりラジカルを発生しうる部分を分子内に有
するものであれば特に制限はなく、例えば、２重結合や
３重結合等の不飽和結合、過酸化結合、アゾ結合等を１
つ以上含有するモノマーが好適に使用される。
にモノマーを付着させる。上記モノマーとしては、プラ
ズマ照射によりラジカルを発生しうる部分を分子内に有
するものであれば特に制限はなく、例えば、２重結合や
３重結合等の不飽和結合、過酸化結合、アゾ結合等を１
つ以上含有するモノマーが好適に使用される。
【００１０】このようなモノマーとしては、例えば、
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、
（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、ペ
ンタデカフルオロオクチルアクリレート、トリフルオロ
クロロエチレン、トリフルオロエチルメタクリレート等
が挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が併
用されてもよい。
（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、（メ
タ）アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、（メ
タ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、
（メタ）アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、ペ
ンタデカフルオロオクチルアクリレート、トリフルオロ
クロロエチレン、トリフルオロエチルメタクリレート等
が挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が併
用されてもよい。
【００１１】上記のモノマーの中で、重合反応により厚
い撥水層が形成可能な、不飽和結合を有する疎水性モノ
マーが特に好ましい。しかしながら、必ずしも疎水性で
ある必要はなく、例えば、親水性モノマーを用いた場合
でもプラズマ処理により該モノマーがフッ化されるた
め、基材表面に撥水層を形成することが可能である。
い撥水層が形成可能な、不飽和結合を有する疎水性モノ
マーが特に好ましい。しかしながら、必ずしも疎水性で
ある必要はなく、例えば、親水性モノマーを用いた場合
でもプラズマ処理により該モノマーがフッ化されるた
め、基材表面に撥水層を形成することが可能である。
【００１２】上記モノマーは、そのまま用いてもよい
し、溶剤に溶かして用いてもよい。溶剤としては、モノ
マーの溶解性が高い有機溶剤を用いることができるが、
沸点が低く、乾燥の容易なメタノール、エタノール、ア
セトン等の有機溶剤の使用が好ましい。これらの溶剤に
よって基材表面が著しく損傷を受ける場合は、水を用い
てもよい。
し、溶剤に溶かして用いてもよい。溶剤としては、モノ
マーの溶解性が高い有機溶剤を用いることができるが、
沸点が低く、乾燥の容易なメタノール、エタノール、ア
セトン等の有機溶剤の使用が好ましい。これらの溶剤に
よって基材表面が著しく損傷を受ける場合は、水を用い
てもよい。
【００１３】上記モノマーを基材に付着させる方法とし
ては、特に制限はなく、例えば、液体モノマー又はモノ
マー溶液を用いる場合は、液中に基材を浸漬する方法；
刷毛等で基材表面に塗布する方法；スプレー等で吹きつ
ける方法等が挙げられる。モノマー溶液や液体モノマー
を用いて基材表面にモノマーを付着させる場合は、必要
に応じて、基材に付着した溶剤を公知の方法で乾燥せせ
てもよい。また、固体モノマーの粉末を用いる場合は、
篩等を用いて基材表面に散布してもよい。
ては、特に制限はなく、例えば、液体モノマー又はモノ
マー溶液を用いる場合は、液中に基材を浸漬する方法；
刷毛等で基材表面に塗布する方法；スプレー等で吹きつ
ける方法等が挙げられる。モノマー溶液や液体モノマー
を用いて基材表面にモノマーを付着させる場合は、必要
に応じて、基材に付着した溶剤を公知の方法で乾燥せせ
てもよい。また、固体モノマーの粉末を用いる場合は、
篩等を用いて基材表面に散布してもよい。
【００１４】本発明の第２の工程では、第１の工程でモ
ノマーを付着させた基材を、不活性ガスとフッ素含有ガ
スとの混合ガスの雰囲気中に置き、大気圧近傍の圧力下
で、該基材表面に金属電極間に電圧を印加して発生する
放電プラズマを接触させ基材表面にフッ素を含む層を形
成する。
ノマーを付着させた基材を、不活性ガスとフッ素含有ガ
スとの混合ガスの雰囲気中に置き、大気圧近傍の圧力下
で、該基材表面に金属電極間に電圧を印加して発生する
放電プラズマを接触させ基材表面にフッ素を含む層を形
成する。
【００１５】上記不活性ガスとしては、例えば、ヘリウ
ム、ネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスや窒素ガス
等が挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が
併用されてもよい。特に、不活性ガスのうち、ヘリウム
ガスは準安定状態の寿命が長く、処理用ガスの励起に都
合がよいので好ましい。上記不活性ガスとしては、ヘリ
ウム以外のものを用いる場合は、２体積％以下のアセト
ンやメタノール等の有機物蒸気や、メタン、エタン等の
炭化水素ガスを混合して使用するのが好ましい。
ム、ネオン、アルゴン、キセノン等の希ガスや窒素ガス
等が挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が
併用されてもよい。特に、不活性ガスのうち、ヘリウム
ガスは準安定状態の寿命が長く、処理用ガスの励起に都
合がよいので好ましい。上記不活性ガスとしては、ヘリ
ウム以外のものを用いる場合は、２体積％以下のアセト
ンやメタノール等の有機物蒸気や、メタン、エタン等の
炭化水素ガスを混合して使用するのが好ましい。
【００１６】上記フッ素含有ガスとしては、例えば、四
フッ化炭素（ＣＦ4)、六フッ化炭素（Ｃ2 Ｆ6)、六フッ
化プロピレン（Ｃ3 Ｆ6)等のフッ化炭化水素ガス；一塩
素化三フッ化炭素ガス（ＣＣｌＦ3)等のハロゲン化炭化
水素ガス；六フッ化硫黄（ＳＦ6)等のフッ化硫黄化合物
などが挙げられる。特に、これらのフッ素含有ガスの中
で、四フッ化炭素、六フッ化炭素や六フッ化プロピレン
は、安全性が高くフッ化水素等の有害なガスを生成しな
いので好ましい。
フッ化炭素（ＣＦ4)、六フッ化炭素（Ｃ2 Ｆ6)、六フッ
化プロピレン（Ｃ3 Ｆ6)等のフッ化炭化水素ガス；一塩
素化三フッ化炭素ガス（ＣＣｌＦ3)等のハロゲン化炭化
水素ガス；六フッ化硫黄（ＳＦ6)等のフッ化硫黄化合物
などが挙げられる。特に、これらのフッ素含有ガスの中
で、四フッ化炭素、六フッ化炭素や六フッ化プロピレン
は、安全性が高くフッ化水素等の有害なガスを生成しな
いので好ましい。
【００１７】上記不活性ガスとフッ素含有ガスとの混合
比は、用いられるガスの種類により適宜決定されるが、
フッ素含有ガスの量が多くなると電圧を印加しても放電
プラズマが発生し難くなるので、１０体積％以下が好ま
しく、より好ましくは０．１〜５体積％である。
比は、用いられるガスの種類により適宜決定されるが、
フッ素含有ガスの量が多くなると電圧を印加しても放電
プラズマが発生し難くなるので、１０体積％以下が好ま
しく、より好ましくは０．１〜５体積％である。
【００１８】上記不活性ガスとフッ素含有ガスとの混合
ガスは、大気圧近傍の圧力である１００〜８００Ｔｏｒ
ｒに保たれるが、実際には圧力調整が容易で、かつ装置
が簡便になる、７００〜７８０Ｔｏｒｒの圧力が好まし
い。また、基材表面に放電プラズマを接触させて活性化
する際には、基材は加熱されても冷却されてもよく、室
温に保たれていてもよい。
ガスは、大気圧近傍の圧力である１００〜８００Ｔｏｒ
ｒに保たれるが、実際には圧力調整が容易で、かつ装置
が簡便になる、７００〜７８０Ｔｏｒｒの圧力が好まし
い。また、基材表面に放電プラズマを接触させて活性化
する際には、基材は加熱されても冷却されてもよく、室
温に保たれていてもよい。
【００１９】上記放電プラズマ処理に要する時間は印加
電圧の大きさや使用されるガス及びモノマーの種類によ
って適宜決定される。
電圧の大きさや使用されるガス及びモノマーの種類によ
って適宜決定される。
【００２０】上記放電プラズマ処理により、モノマーが
基材上で重合反応を起こしたり、モノマーが基材とグラ
フト反応することによってフッ素を含む層が形成され、
基材に撥水性が付与される。このようにして形成された
フッ素含有層は、フッ素ガス存在下で基材を低圧グロー
放電処理する場合に比べて厚くなり、また、基材とグラ
フト反応する場合には上記フッ素含有層と基材とが強固
に密着する。また、上記プラズマ放電処理によってフッ
素が導入されることにより、優れた耐久性が得られる。
基材上で重合反応を起こしたり、モノマーが基材とグラ
フト反応することによってフッ素を含む層が形成され、
基材に撥水性が付与される。このようにして形成された
フッ素含有層は、フッ素ガス存在下で基材を低圧グロー
放電処理する場合に比べて厚くなり、また、基材とグラ
フト反応する場合には上記フッ素含有層と基材とが強固
に密着する。また、上記プラズマ放電処理によってフッ
素が導入されることにより、優れた耐久性が得られる。
【００２１】上記放電プラズマ処理で、基材表面に未反
応のモノマーが残ったり、低分子量ホモポリマー等が生
成する場合には、必要に応じて、水や有機溶剤等で洗浄
することにより除去可能である。
応のモノマーが残ったり、低分子量ホモポリマー等が生
成する場合には、必要に応じて、水や有機溶剤等で洗浄
することにより除去可能である。
【００２２】本発明の表面処理方法を、図面を参照しな
がら詳細に説明する。図１は、第１工程に使用される装
置を示し、この装置は、電源部１、処理容器２、上部電
極４及び下部電極５から構成されている。電源部１は、
ｋＨｚ台の周波数の電圧を印加可能であり、耐熱性の低
い基材を処理する場合には、５〜３０ｋＨｚの低い周波
数が好ましい。
がら詳細に説明する。図１は、第１工程に使用される装
置を示し、この装置は、電源部１、処理容器２、上部電
極４及び下部電極５から構成されている。電源部１は、
ｋＨｚ台の周波数の電圧を印加可能であり、耐熱性の低
い基材を処理する場合には、５〜３０ｋＨｚの低い周波
数が好ましい。
【００２３】上記放電プラズマの発生は、電圧を電極に
印加することによって発生させるが、電界強度は、弱く
なると処理に時間がかかり過ぎ、強くなるとアーク放電
に移行する挙動を示すので、１〜４０ｋＶ／ｃｍ程度が
好ましい。上記放電プラズマによる表面処理部（放電プ
ラズマ発生部）３は、相対する電極４、５の間の空間で
ある。
印加することによって発生させるが、電界強度は、弱く
なると処理に時間がかかり過ぎ、強くなるとアーク放電
に移行する挙動を示すので、１〜４０ｋＶ／ｃｍ程度が
好ましい。上記放電プラズマによる表面処理部（放電プ
ラズマ発生部）３は、相対する電極４、５の間の空間で
ある。
【００２４】上記処理容器２は、耐熱ガラス製のものが
使用されるが、電極との絶縁が保たれていれば、ステン
レス、アルミニウム、銅、アルミニウム等の金属製であ
ってもよい。この処理容器２内には、相対する一対の平
行平板型の上部電極４と下部電極５とが配設されてい
る。電極構造としては、平行平板型以外の、円筒対向平
板型、球対向平板型、双曲面対向平板型又は同軸円筒型
であってもよく、複数の細線と平板からなるものであっ
てもよい。上部電極４及び下部電極５の材質としては、
ステンレス、真鍮、アルミニウム、銅等が挙げられる。
使用されるが、電極との絶縁が保たれていれば、ステン
レス、アルミニウム、銅、アルミニウム等の金属製であ
ってもよい。この処理容器２内には、相対する一対の平
行平板型の上部電極４と下部電極５とが配設されてい
る。電極構造としては、平行平板型以外の、円筒対向平
板型、球対向平板型、双曲面対向平板型又は同軸円筒型
であってもよく、複数の細線と平板からなるものであっ
てもよい。上部電極４及び下部電極５の材質としては、
ステンレス、真鍮、アルミニウム、銅等が挙げられる。
【００２５】上記下部電極５の上部電極４に対向する側
には、その電極全体を覆うように固体誘電体６が配置さ
れている。電極の一部でも固体誘電体６で覆われていな
い部分があると、そこからアーク放電が起こるので好ま
しくない。また、上記固体誘電体６は、図１に示すよう
に必ずしも、下部電極５に配置される必要はなく、上部
電極４に配置されていてもよく、上部電極４と下部電極
５の両方に配置されていてもよい。
には、その電極全体を覆うように固体誘電体６が配置さ
れている。電極の一部でも固体誘電体６で覆われていな
い部分があると、そこからアーク放電が起こるので好ま
しくない。また、上記固体誘電体６は、図１に示すよう
に必ずしも、下部電極５に配置される必要はなく、上部
電極４に配置されていてもよく、上部電極４と下部電極
５の両方に配置されていてもよい。
【００２６】上記固体誘電体６としては、ポリテトラフ
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等のプラスチック類；ＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 等の金属酸化物単体やこれら
の化合物が挙げられ、その形状は、シート状、フィルム
状のいずれであってもよい。
ルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等のプラスチック類；ＳｉＯ2 、Ａｌ2
Ｏ3、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 等の金属酸化物単体やこれら
の化合物が挙げられ、その形状は、シート状、フィルム
状のいずれであってもよい。
【００２７】上記固体誘電体６の厚みは、薄くなると電
圧印加時に絶縁破壊が起こってアーク放電が発生し易く
なり、厚くなると放電プラズマを発生するのに高電圧を
要するので、０．０５〜４ｍｍが好ましい。
圧印加時に絶縁破壊が起こってアーク放電が発生し易く
なり、厚くなると放電プラズマを発生するのに高電圧を
要するので、０．０５〜４ｍｍが好ましい。
【００２８】上部電極４と下部電極５の間の距離は、固
体誘電体６の厚み、基材７の厚み、印加電圧の大きさ、
ガス流量等によって適宜決定されるが、小さくなると未
使用のガスが多くなって非能率的となり、大きくなると
放電プラズマの均一性が損なわれるので、１〜３０ｍｍ
が好ましい。
体誘電体６の厚み、基材７の厚み、印加電圧の大きさ、
ガス流量等によって適宜決定されるが、小さくなると未
使用のガスが多くなって非能率的となり、大きくなると
放電プラズマの均一性が損なわれるので、１〜３０ｍｍ
が好ましい。
【００２９】上記基材７は、図１では固体誘電体６上に
配置されているので、その片面（図では上面）のみがプ
ラズマ放電処理されるが、基材７の両面にプラズマ放電
処理を必要とする場合は、上部電極４と下部電極５の間
の表面処理部３に浮かせた状態で放電プラズマを接触さ
せればよい。
配置されているので、その片面（図では上面）のみがプ
ラズマ放電処理されるが、基材７の両面にプラズマ放電
処理を必要とする場合は、上部電極４と下部電極５の間
の表面処理部３に浮かせた状態で放電プラズマを接触さ
せればよい。
【００３０】上記放電プラズマ処理時には、フッ素含有
ガスはガス導入管８を経て多孔構造の上部電極４から、
不活性ガスはガス導入管９から、それぞれ表面処理部３
に供給される。なお、上部電極４が多孔構造を有する
と、フッ素含有ガスを表面処理部３に均一に供給するこ
とが可能となり、均一な放電プラズマを接触させること
ができるので好ましいが、表面処理部３にフッ素含有ガ
ス及び不活性ガスを攪拌しながら供給したり、前記ガス
を高速で基材７に吹きつけながら供給することにより、
均一な供給が可能であれば、必ずしも多孔構造である必
要はない。
ガスはガス導入管８を経て多孔構造の上部電極４から、
不活性ガスはガス導入管９から、それぞれ表面処理部３
に供給される。なお、上部電極４が多孔構造を有する
と、フッ素含有ガスを表面処理部３に均一に供給するこ
とが可能となり、均一な放電プラズマを接触させること
ができるので好ましいが、表面処理部３にフッ素含有ガ
ス及び不活性ガスを攪拌しながら供給したり、前記ガス
を高速で基材７に吹きつけながら供給することにより、
均一な供給が可能であれば、必ずしも多孔構造である必
要はない。
【００３１】上記フッ素含有ガス及び不活性ガスは、マ
スフローコントローラー（図示しない）によって、流量
が制御されており、過剰のガスは排出口１０から排出さ
れる。なお、処理容器２内にフッ素含有ガス及び不活性
ガスを導入する際には、該容器２内に残存する空気を排
気口１１から排出するのが好ましい。
スフローコントローラー（図示しない）によって、流量
が制御されており、過剰のガスは排出口１０から排出さ
れる。なお、処理容器２内にフッ素含有ガス及び不活性
ガスを導入する際には、該容器２内に残存する空気を排
気口１１から排出するのが好ましい。
【００３２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基いて説明する。 （実施例１） ＜第１の工程＞１００ｍｍ□×５０μｍ厚のポリエチレ
ンフィルム（積菱包装社製「II-F」、接触角９１度）基
材７を市販のコロナ放電処理装置（春日電機社製、形式
「HFSS-103」）で３０ｋＶの電圧を印加して１５秒間コ
ロナ放電処理した後、この上に７０重量％のメタクリル
酸メチルのメタノール溶液を噴霧し、室温で放置して溶
剤を乾燥させた。
ンフィルム（積菱包装社製「II-F」、接触角９１度）基
材７を市販のコロナ放電処理装置（春日電機社製、形式
「HFSS-103」）で３０ｋＶの電圧を印加して１５秒間コ
ロナ放電処理した後、この上に７０重量％のメタクリル
酸メチルのメタノール溶液を噴霧し、室温で放置して溶
剤を乾燥させた。
【００３３】＜第２の工程＞図１に示した装置（金属電
極８０ｍｍφ）において、相対する上部電極４と下部電
極５との距離を５ｍｍに設定し、厚さ１ｍｍ、１２０ｍ
ｍ□のポリフルオロエテトラチレンを装着した下部電極
５上に、第１の工程で処理された基材７を配置し、１Ｔ
ｏｒｒまで油回転ポンプで排気した。次いで、ＣＦ4 ガ
スを流量１０ｓｃｃｍでガス導入管８から、Ｈｅガスを
流量９９０ｓｃｃｍでガス導入管９から容器２内にそれ
ぞれ導入し、７６０Ｔｏｒｒの大気圧とした。その後、
１５ｋＨｚ、５．１ｋＶの電圧を電極に印加し２０秒間
放置し、基材７表面にフッ素含有層を形成した。なお、
電圧印加に伴って放電プラズマの発光が観察された。
極８０ｍｍφ）において、相対する上部電極４と下部電
極５との距離を５ｍｍに設定し、厚さ１ｍｍ、１２０ｍ
ｍ□のポリフルオロエテトラチレンを装着した下部電極
５上に、第１の工程で処理された基材７を配置し、１Ｔ
ｏｒｒまで油回転ポンプで排気した。次いで、ＣＦ4 ガ
スを流量１０ｓｃｃｍでガス導入管８から、Ｈｅガスを
流量９９０ｓｃｃｍでガス導入管９から容器２内にそれ
ぞれ導入し、７６０Ｔｏｒｒの大気圧とした。その後、
１５ｋＨｚ、５．１ｋＶの電圧を電極に印加し２０秒間
放置し、基材７表面にフッ素含有層を形成した。なお、
電圧印加に伴って放電プラズマの発光が観察された。
【００３４】（実施例２） ＜第１の工程＞１００ｍｍ□×５０μｍ厚のポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（東レ社製「ルミラーＴ５
０」、接触角７０度）基材７上に、メタクリル酸メチル
を刷毛で塗布した。 ＜第２の工程＞図１に示した装置（金属電極８０ｍｍ
φ）において、相対する上部電極４と下部電極５との距
離を５ｍｍに設定し、厚さ２ｍｍ、１２０ｍｍ□の石英
ガラスをを装着した下部電極５上に、第１の工程で処理
された基材７を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプで
排気した。次いで、Ｃ2 Ｆ6 ガスを流量５ｓｃｃｍでガ
ス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９５ｓｃｃｍでガス
導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏｒ
ｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、５．５ｋＶの
電圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材表面にフッ素
含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラズ
マの発光が観察された。
ンテレフタレートフィルム（東レ社製「ルミラーＴ５
０」、接触角７０度）基材７上に、メタクリル酸メチル
を刷毛で塗布した。 ＜第２の工程＞図１に示した装置（金属電極８０ｍｍ
φ）において、相対する上部電極４と下部電極５との距
離を５ｍｍに設定し、厚さ２ｍｍ、１２０ｍｍ□の石英
ガラスをを装着した下部電極５上に、第１の工程で処理
された基材７を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプで
排気した。次いで、Ｃ2 Ｆ6 ガスを流量５ｓｃｃｍでガ
ス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９５ｓｃｃｍでガス
導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏｒ
ｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、５．５ｋＶの
電圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材表面にフッ素
含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラズ
マの発光が観察された。
【００３５】（実施例３） ＜第１の工程＞１００ｍｍ□×３ｍｍ厚のポリカーボネ
ート板（旭硝子社製「レキサン」、接触角６７度）基材
上に、アクリルアミドの粉体を篩を用いて板表面を覆う
ようにまぶした。 ＜第２の工程＞図１に示した装置（金属電極８０ｍｍ
φ）において、相対する上部電極４と下部電極５との距
離を７ｍｍに設定し、厚さ２ｍｍ、１２０ｍｍφのＴｉ
Ｏ2 焼結体を装着した下部電極５上に、第１の工程で処
理された基材７を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプ
で排気した。次いで、ＣＦ4 ガスを流量１０ｓｃｃｍで
ガス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９０ｓｃｃｍでガ
ス導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏ
ｒｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、３ｋＶの電
圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材７表面にフッ素
含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラズ
マの発光が観察された。
ート板（旭硝子社製「レキサン」、接触角６７度）基材
上に、アクリルアミドの粉体を篩を用いて板表面を覆う
ようにまぶした。 ＜第２の工程＞図１に示した装置（金属電極８０ｍｍ
φ）において、相対する上部電極４と下部電極５との距
離を７ｍｍに設定し、厚さ２ｍｍ、１２０ｍｍφのＴｉ
Ｏ2 焼結体を装着した下部電極５上に、第１の工程で処
理された基材７を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプ
で排気した。次いで、ＣＦ4 ガスを流量１０ｓｃｃｍで
ガス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９０ｓｃｃｍでガ
ス導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏ
ｒｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、３ｋＶの電
圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材７表面にフッ素
含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラズ
マの発光が観察された。
【００３６】（比較例１）図１に示した装置（金属電極
８０ｍｍφ）において、相対する上部電極４と下部電極
５との距離を５ｍｍに設定し、厚さ１ｍｍ、１２０ｍｍ
□のポリテトラフルオロエチレンを装着した下部電極５
上に、ポリエチレンフィルム（積菱包装社製「II-F」、
接触角９１度）を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプ
で排気した。次いで、ＣＦ4 ガスを流量１０ｓｃｃｍで
ガス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９０ｓｃｃｍでガ
ス導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏ
ｒｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、５．１ｋＶ
の電圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材表面にフッ
素含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラ
ズマの発光が観察された。
８０ｍｍφ）において、相対する上部電極４と下部電極
５との距離を５ｍｍに設定し、厚さ１ｍｍ、１２０ｍｍ
□のポリテトラフルオロエチレンを装着した下部電極５
上に、ポリエチレンフィルム（積菱包装社製「II-F」、
接触角９１度）を配置し、１Ｔｏｒｒまで油回転ポンプ
で排気した。次いで、ＣＦ4 ガスを流量１０ｓｃｃｍで
ガス導入管８から、Ｈｅガスを流量９９０ｓｃｃｍでガ
ス導入管９から容器２内にそれぞれ導入し、７６０Ｔｏ
ｒｒの大気圧とした。その後、１５ｋＨｚ、５．１ｋＶ
の電圧を電極に印加し２０秒間放置し、基材表面にフッ
素含有層を形成した。なお、電圧印加に伴って放電プラ
ズマの発光が観察された。
【００３７】上記実施例及び比較例で使用された基材及
び実施例及び比較例で得られたフッ素含有層を有する基
材につき接触角を測定し、その測定結果を表１に示し
た。接触角の測定には、２ｍｍの水滴を１ｃｍ間隔で滴
下し、協和界面科学社製「接触角測定装置（商品名：Ｃ
Ａ−Ｄ）」を使用し、静的接触角を測定した。尚、静的
接触角の測定は、フッ素含有層の形成直後及び６０℃水
中で７日間放置後にそれぞれ測定した。
び実施例及び比較例で得られたフッ素含有層を有する基
材につき接触角を測定し、その測定結果を表１に示し
た。接触角の測定には、２ｍｍの水滴を１ｃｍ間隔で滴
下し、協和界面科学社製「接触角測定装置（商品名：Ｃ
Ａ−Ｄ）」を使用し、静的接触角を測定した。尚、静的
接触角の測定は、フッ素含有層の形成直後及び６０℃水
中で７日間放置後にそれぞれ測定した。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】本発明の基材の表面処理方法の構成は、
上述の通りであり、プラスチック基材表面上に大気圧近
傍の圧力下で優れた撥水性を有するフッ素含有層を形成
することができ、その撥水性能が長期間にわたって維持
されるので、プラスチック成形体の防汚性向上のための
表面処理や接着剤との離型層、防水フィルム、雨具等の
撥水層の形成法として好適に用いられる。
上述の通りであり、プラスチック基材表面上に大気圧近
傍の圧力下で優れた撥水性を有するフッ素含有層を形成
することができ、その撥水性能が長期間にわたって維持
されるので、プラスチック成形体の防汚性向上のための
表面処理や接着剤との離型層、防水フィルム、雨具等の
撥水層の形成法として好適に用いられる。
【図１】本発明の表面処理方法の第２の工程で使用され
る装置を示す概要図である。
る装置を示す概要図である。
１ 電源 ２ 耐熱性ガラス容器 ３ 表面処理部 ４ 上部電極 ５ 下部電極 ６ 固体誘電体 ７ 基材 ８、９ ガス導入管 １０ 排出口 １１ 排気口
Claims (1)
- 【請求項１】基材の表面にモノマーを付着させる第１の
工程と、該基材を少なくとも一方の対向面に固体誘電体
を装着させた相対する金属電極間に配置した後、該基材
を不活性ガスとフッ素含有ガスとの混合ガスの雰囲気中
に置き、大気圧近傍の圧力下で、該基材表面に金属電極
間に電圧を印加して発生した放電プラズマを接触させ基
材表面にフッ素を含む層を形成する第２の工程からなる
ことを特徴とする基材の表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003949A JPH08188663A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 基材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7003949A JPH08188663A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 基材の表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08188663A true JPH08188663A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11571373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7003949A Pending JPH08188663A (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 基材の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08188663A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833156B2 (en) | 1996-11-25 | 2004-12-21 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device |
| JP2007308752A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Kobe Steel Ltd | 撥水性薄膜及び撥水性薄膜の製造方法 |
| US8003169B2 (en) | 2002-04-19 | 2011-08-23 | Basf Se | Curing of coating induced by plasma |
| US20140141156A1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming electric wiring using inkjet printing |
-
1995
- 1995-01-13 JP JP7003949A patent/JPH08188663A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833156B2 (en) | 1996-11-25 | 2004-12-21 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device |
| US8003169B2 (en) | 2002-04-19 | 2011-08-23 | Basf Se | Curing of coating induced by plasma |
| JP2007308752A (ja) * | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Kobe Steel Ltd | 撥水性薄膜及び撥水性薄膜の製造方法 |
| US20140141156A1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming electric wiring using inkjet printing |
| US9386708B2 (en) * | 2012-11-22 | 2016-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming electric wiring using inkjet printing |
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