JPS6254734A - ミクロポアを有するプラズマ重合薄膜の製造方法 - Google Patents

ミクロポアを有するプラズマ重合薄膜の製造方法

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JPS6254734A
JPS6254734A JP19521985A JP19521985A JPS6254734A JP S6254734 A JPS6254734 A JP S6254734A JP 19521985 A JP19521985 A JP 19521985A JP 19521985 A JP19521985 A JP 19521985A JP S6254734 A JPS6254734 A JP S6254734A
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西野 明男
Yoshikazu Kondo
義和 近藤
Toshihiro Yamamoto
俊博 山本
Yoshihito Osada
義仁 長田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はミクロポアを有するプラズマ重合薄膜の製造方
法に関する。
(従来の技術) プラズマ重合を用いればあらゆる有機及び有機金属化合
物の重合が可能であり、プラズマ重合薄膜が得られる。
得られる薄膜は一般に高度の架橋構造をとり、ピンホー
ルフリーであると言われている。このためプラズマ重合
膜は表面保護膜や金属防錆膜等各方面に応用されている
しかし、ピンホールフリーの為、物質透過膜としての利
用は2.3の応用例を除いて他の応用分野に比して遅れ
ているのが現状である。プラズマ重合膜の物質透過膜と
しての応用は、プラズマ重合膜の超薄膜としての特性を
利用した分野で、酸素富化膜及び逆浸透膜の応用が検討
されている。
これらの分野でのプラズマ重合膜の特徴は膜構造の緻密
性と超薄膜化の技術であり、それぞれ物質の分離性と物
質の透過性に寄与している。しかしながら、分離性と透
過性は相反する性質であり、分離性を増加させると透過
性が低下し、透過性を増加させると分離性が低下し、両
者のコントロールは非常に困難である。
本発明者らは、鋭意研究の結果、従来のプラズマ重合膜
に比し、極めて透過性の優れたプラズマ重合膜を完成さ
せ、本発明に至った。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、プラズマ重合膜中に意図的にミクロポ
アを形成ぜしめ、その数と大きさによって膜の透過性を
制御でき、膜厚の増加によって透過性の低下が極めて少
ないミクロポアを有するプラズマ重合薄膜の製造方法を
提案するにある。
(問題点を解決する為の手段) 本発明方法は、プラズマ重合性有機化合物及びプラズマ
重合不活性物質の共存下グロー放電を行い、基板上に該
不活性物質含有プラズマ重合膜を形成させた麦、前記プ
ラズマ重合不活性物質を除去し、ミクロポアを形成させ
ることを特徴とする。
本発明に使用するプラズマ重合性有機化合物(以後モノ
マーと称する)はプラズマ重合により薄゛瞑を形成する
有機化合物であればいづれの化合物でもよく、特に限定
されない。七ツマー中に金属原子、ケイ素、リン、イオ
ウ等炭素以外の原子を含んでも側らさしつかえない。又
目的に応じ官能基、二重結合等をもつ七ツマ−を使用し
、その反応性、重合性等を改良してもよい。重合性及び
成膜性から好ましいモノマーは二重結合を一つ以上含有
する七ツマ−がよく、例えば、エチレン、プロピレン、
アクリロニトリル、メチルメタクリレート、スチレン、
α−メチルスチレン、アクリル酸、メタクリル酸、ビニ
ルピリジン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラフロ
ロエチレン、2−ヒドロキシメタクリレート、ジビニル
ベンゼン、ブタジェン、クロロプレン等である。又環状
のモノマーも好ましく、例えばシクロヘキサン、パーフ
ロロシクロヘキサン、ε−カプロラクタム、テトラハイ
ドロフラン、ベンゼン、ナフタリン、ジオキサン、ヘキ
サメチルシクロトリシロキサン等である。これら七ツマ
−は単独で使用しても又2つ以上併用してもよく、モノ
マーの構造や性質に応じ、又目的に応じ適宜選択する。
プラズマ重合不活性物質としてはI2、Br4、As、
Sb、S、P、N20等が使用できるが、ラジカルスカ
ベンジャーであるI2、Br2が好ましい。
プラズマ重合性有機化合物及びプラズマ重合不活性物質
はプラズマ重合に際し共存させ、グロー放電により七ツ
マ−をプラズマ化し、プラズマ重合を行う。又、この際
、Ar、N2、N2、He、CO2,02等の非重合性
ガスを共存させプラズマ重合を行うこともでき、又プラ
ズマ重合後にこれら非重合性ガスプラズマで処理し、プ
ラズマ重合膜をエツチング、表面架橋等を行うことで膜
の透過性を改良することもできる。
本発明で用いるプラズマはいわゆる低温プラズマを指し
、該イオン化ガスプラズマはかかるプラズマを生成する
ための公知方法のいずれによっても生成させることがで
きる。例えばJ−R,ホラハン(Ho1lahan )
とA−T、ベル(Be1l )版「プラズマ化学の応用
技術」、ワイリー、ニューヨーク1974tdよびMジ
エン(5hen )版「重合体のプラズマ化学」デツカ
−・ニューヨーク・1976に記載されている。即ち高
周波発生器に連結された平行板電極の間にモノマーを真
空下で入れ、真空室の外部又は内部のいずれかの平行板
を用いてプラズマを生成させることが出来る。また外部
誘導コイルによって電場をつくらせ、イオン化ガスのプ
ラズマを発生させてもよく、また反対に荷電した電極に
間隔を詔いて直接真空室に入れてプラズマを生成させて
もよい。
プラズマ重合条件としては真空度、プラズマ出力、時間
、基板温度、七ツマー流量等があげられる。これらの条
件は使用するモノマーの種類により適宜選択する。例え
ば真空度は重合速度、重合膜の繊密性、I2、Br2の
ドーピング量に影響を与え、膜の透過性を大きく左右す
る。真空度は通常1 G−’ w 10” −Torr
 、好ましくハ1G−8〜101Torrである。 プ
ラズマ出力は七ツマ−により選択するが、通常5〜50
0 W、好ましくはlO〜aoow、更に好ましくは5
0〜200Wである。
重合時間と膜厚はほぼ比例しており、基板温度も重合速
度、膜の性状に影響があり、室温以下が好ましい。モノ
マー流量とI2、Br2等のプラズマ重合不活性物質の
流量との比率により重合膜中の12、Br2等のドーピ
ング量が変化し、透過性憾大きな差異が現われる。例え
ば、七ツマ−に対するプラズマ重合不活性物質の流量比
が0.01 wt%より小さい場合は、プラズマ重合不
活性物質はプラズマ重合膜中に七ツマー或いは分子的な
分散状態で取り込まれ、該不活性物質除去後に形成され
る空孔も極めて小さいものとなる。一方、この流量比が
50 wt%と大きくなると、 反応系内の汚染や不活
性物質のクラスター化により生成空孔が極めて大きく又
、不規則になり好ましくない。通常、0.01〜50 
wt%であり、好ましくは0.05〜a o wt%、
特に好ましくは0.1 wt%〜2゜wt%である。−
例を挙げると実施例に記すように、1 wt%のI2の
ドーピングにより膜のイオン透過性は10 倍Gこも増
加した。このようにI2のドーピングにより透過性は急
激に変化し、膜の微細構造が変化していることを示唆し
ている。
基板としては有機高分子多孔性フィルム又は膜を用い、
機械的強度を有するものがよく、目的により孔径、厚み
、耐熱性、耐薬品性及びその偏性質を選択する。又材質
は、通常、テフロン、PE、PP、ポリスルホン、酢酸
セルロース、ポリイミド、PET、ポリアミド等を使用
する。又ITOガラス、くし型電極を用いる場合もある
プラズマ重合後のプラズマ重合不活性物質含有プラズマ
重合膜は有機溶剤又は無機溶剤で洗浄するか、又は真空
乾燥、加熱乾燥等によりプラズマ重合不活性物質の一部
又は全部を除去する。その後、重合膜中にはプラズマ重
合不活性物質に起因するミクロポアが形成される。
このようなミクロボアの存在は液体透過性や電気化学挙
動に興味ある結果を示している。例えば、銅フタロシア
ニンプラズマ重合膜は膜が緻密なためイオンが透過でき
ず、酸化還元によるエレクトロクロミズムを示さない。
ところが重合の際I2を同時にドーピングした膜は、エ
レクトロクロミズムを示すようになる。
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。実
施例中、膜厚は繰り返し反射干渉膜厚計を用いて測定し
た。イオンの透過性は、フェリシアン酸イオン透過性に
ついてサイクリックポルタンメトリーにより測定し、フ
ェリシアン酸イオンの拡散速度比(D/Do)で表わし
た。Dはプラズマ重合膜の拡散速度、DOはプラズマ重
合前の拡散速度を示す。尚、サイクリックポルタンメト
リーは0.1 Mの支持電解質を含む0.01Mの透過
液中で行った。
実施例1 第1図には今回使用したプラズマ重合装置を示す。(1
)は高周波(RF)電源で、ここでは18.56MHz
の高周波電源を使用した。(1)で発生させられた高周
波は(2)のマッチングポ゛ツクスを経て反応容器(3
)内の直径101の電極(4)に通じられる。電極(4
)とアースされた対の電極(5)との間に高周波が印加
されると、反応容器内部でプラズマが発生する。
ヨウ素(6) 、 (6>は電極の左右の容器に2.O
fづつ、又スチレンをα呻より導入しコントロールバル
ブ(2)によりモノマーの供給量を変化させる。
下部電極(5)上に基板(<シ型電極) QOを設置し
プラズマを発生させる。高周波出力はioow、真空度
は0.4 Torrとし、第1表に示す種々の条件にて
プラズマ重合を行った。七ツマ−のプラズマは青白いプ
ラズマでヨウ素のプラズマは黄色を呈していた。プラズ
マ照射後、試料を取り出し、大量のエタノールに浸漬し
、プラズマ重合膜中のヨウ素を十分に洗浄し除去した。
洗浄液は黄色を呈し、明らかにヨウ素が溶出しているの
が確認された。さら番こ試料を室温にて真空乾燥した。
各サンプルの膜厚及びフェリシアン酸イオンの透過性と
して拡散速度比(D/Do)を測定した。
尚、比較例としてヨウ素を使用せず同様のプラズマ重合
を行った。又ヨウ素の添加量はモノマーとヨウ素の使用
全量に対するヨウ素のii量%を表わす。
第1表 第1表に示すように、わずか1 wt%の12添加によ
り、膜のイオン透過性は10 倍に激増した。
実施例2 第2表に示す各種条件にて実施例1と同様にプラズマ重
合を行い、洗浄、乾燥を行った。尚、モノマーとしては
メチルメタクリレート(MMA )を使用した。
第2表 第2表に示すように、イオン透過性は10〜108倍大
き、くなり、I2の添加量が0.1%以上では膜厚の増
加にも拘らず、イオン透過性も増加していることが判る
(発明の効果) 本発明方法は、従来のプラズマ重合膜と同様にピンホー
ルフリーであるにも拘らず、透過性が極めて大きい重合
膜を製造できる。すなわち、プラズマ重合膜中にプラズ
マ重合不活性物質をドーピングし、さらに洗浄等により
除去したプラズマ重合膜は極めて特徴的な効果を示す。
例えば、プラズマ重合膜の膜厚の増加によりイオン透過
性はドーピングなしの従来法では透過性の低下は顕著で
あるのに対して、I2を添加した場合膜厚の増加による
イオン透過性の低下が少なく、或いは増大するという従
来では考えられない効果を示した。
このように膜の透過性がドーピング剤の鰍で制御でき、
膜厚を太き(できるので、イオン透過膜、分離膜、セン
サーの分野で極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は十字管型プラズマ重合装置であり、(1)は高
周波(RF)電源、(3)はガラス製反応容器、(4)
は下部電極、(5)は下部電極、(6)及び(6)はプ
ラズマ重合不活性物質を示す。又、a9はプラズマ重合
性有機化合物(モノマー)、αQは基板を示す。 第1図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プラズマ重合性有機化合物及びプラズマ重合不活
    性物質の共存下グロー放電を行い、基板上に該不活性物
    質含有プラズマ重合膜を形成させた後、前記プラズマ重
    合不活性物質を除去し、ミクロポアを形成させることを
    特徴とするミクロポアを有するプラズマ重合薄膜の製造
    方法。
  2. (2)プラズマ重合性有機化合物が二重結合を一つ以上
    含有する有機化合物である特許請求の範囲第1項記載の
    方法。
  3. (3)プラズマ重合不活性物質がI_2又はBr_2で
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)グロー放電を非重合性ガスの共存化行う特許請求
    の範囲第1項記載の方法。
  5. (5)グロー放電が真空度10^−^8〜10^1To
    rrにて行う特許請求の範囲第1項記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009541080A (ja) * 2006-06-28 2009-11-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング コンポーネントの製造方法、特にマイクロメカニカルコンポーネント及び/又はマイクロ流体コンポーネント及び/又はマイクロエレクトロニクスコンポーネントの製造方法及びコンポーネント

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS516564A (en) * 1974-07-04 1976-01-20 Fuji Photo Optical Co Ltd Zuumurenzu
JPS5232755A (en) * 1975-09-05 1977-03-12 Steelcase Inc Adjustable back rest mechanism
JPS5752083A (en) * 1980-06-30 1982-03-27 Ibm Sentence processor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS516564A (en) * 1974-07-04 1976-01-20 Fuji Photo Optical Co Ltd Zuumurenzu
JPS5232755A (en) * 1975-09-05 1977-03-12 Steelcase Inc Adjustable back rest mechanism
JPS5752083A (en) * 1980-06-30 1982-03-27 Ibm Sentence processor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009541080A (ja) * 2006-06-28 2009-11-26 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング コンポーネントの製造方法、特にマイクロメカニカルコンポーネント及び/又はマイクロ流体コンポーネント及び/又はマイクロエレクトロニクスコンポーネントの製造方法及びコンポーネント
US8529781B2 (en) 2006-06-28 2013-09-10 Robert Bosch Gmbh Method for producing a component, in particular a micromechanical and/or microfluidic and/or microelectronic component, and component

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