KR101175061B1 - 제품에 대응하는 유연한 플라즈마 중합체 생성물, 그 제조방법 및 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탄소, 실리콘, 산소 및 수소 그리고 가능한 보통의 불순물로 이루어지고, 플라즈마 중합체 생성물의 ESCA 스펙트럼에서, 285.00 eV에서 C 1s 피크의 지방족 화합물 부분을 표준으로 하고, 25℃에서 350 mm2/s의 동적 점도 및 0.97 g/ml의 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS)과 비교되고, Si 2p 피크는 최대 0.44 eV 내외로 변하는 결합 에너지를 가지고, O 1s 피크는 최대 0.50 eV내외로 변하는 결합에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품에 관한 것이다.
플라즈마 중합체 생성물

Description

제품에 대응하는 유연한 플라즈마 중합체 생성물, 그 제조방법 및 용도{Flexible plasma polymer products, corresponding items and use thereof}
본 발명은 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지거나 그러한 플라즈마 중합체 생성물을 함유하는 제품에 관한 것이다; 또한 상기 발명은 플라즈마 중합체 생성물에 대응하는 용도, 플라즈마 중합체 생성물에 대응하는 제조방법 및 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물에 관한 것이다.
상기 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 이를 구성하는 구성요소로서)은 탄소, 실리콘, 산소 및 수소와 필요한 경우 보통의 불순물로 이루어져있다.
여기서, "플라즈마 중합체 생성물"은 플라즈마 중합에 의해 제조될 수 있는 생성물이다. 플라즈마 중합반응은 플라즈마에 의해 자극되는 기상 선구물질(종종 단량체로 불리운다)이 자유롭게 선택할 수 있는 기재에 높게 가교된 코팅층으로서 응축하는 방법이다. 플라즈마 중합을 위해서는 조작하는 기체에서의 탄소 및 실리콘과 같은 가교 원자가 존재해야 한다. 상기 자극에 의해 기상 물질의 분자는, 전자들 및/또는 에너지가 많은 이온들의 충격을 통해 분해된다. 그 결과 높게 자극된 라디칼 또는 이온 분자 단편이 생성되며, 이들은 가스 공간에서 서로 반응하고 표면에 침전되어 코팅층이 된다. 상기 플라즈마의 전기적 방전 및 그것의 강한 이온 및 전자 충격은 끊임없이 이러한 침전된 코팅층에 영향을 미치게 되고, 이로써 상기 침전된 코팅층에서 후속의 반응들이 일어나고 침전된 분자간 고도의 가교가 이루어질 수 있다.
본 문서와 관련하여, "플라즈마 중합체 생성물"이란 용어는 또한 플라즈마가 지원된 CVD(PE-CVD)에 의해 만들어지거나 만들어진 생성물을 포함한다. 여기서, 상기 반응을 실행하기 위해서 기재 또한 가열된다. 이런 방식으로, 예를 들면, 실란(hydrosilicon) 및 산소는 SiO2 코팅층을 만들기 위해 사용될 수 있다. 더구나, 강조하고자 하는 것은 비록 낮은 압력 플라즈마 중합반응 방법들이 현재 선호되고는 있지만, 대기압 플라즈마 방법 또한 본 발명에 따른 생성물을 제조하는데 사용될 수 있다는 것이다.
플라즈마 중합체 코팅층이 되어 있는 제품들은 오래 전부터 알려져왔다. 이런 점에서 특정 인용문헌 DE 101 31 156 A1 (Fraunhofer-Gesellschaft)을 참조하고, 이는 특히 코팅층을 용이하게 닦을 수 있는 (easy-to-clean) 플라즈마 중합체 코팅층을 포함하는 제품에 관한 것이다.
나아가, 상기 기술분야에 관련된 문헌으로는 US 5,230,929 A; WO 99/22878; EP 9 609 58 A2; DE 100 56 564 A1; EP 1 123 991 A2; EP 1 260 606 A2; DE 100 47 124 A1이 있고, 상기 문헌들은 또한 DE 101 31 156 A1에서 인용하였다.
DE 101 31 156 A1에 따른 플라즈마 중합체 코팅층은 용이하게 닦을 수 있는 코팅층에 매우 적합하다. 그러나, 당해 기술분야에서 알려진 다른 플라즈마 중합체 코팅층과 같이 낮은 탄력성 및 유연성을 가지고 있다. 따라서, 기계적 부하(loading)에서(특히, 구부림 및 늘림), 상기 플라즈마 중합체 코팅층에 원하지 않는 금이 생기며, 이것은 기계적 성질 및 플라즈마 중합체 코팅층의 특정 수행 특성 면에서 전체적으로 역효과를 야기한다.
따라서, 상기 발명의 문제점으로 인하여, 플라즈마 중합체의 3차원 가교된 생성물로 이루어진 제품을 제공하는 것이 본 발명의 목적이며, 여기서 플라즈마 중합체 생성물은 기존에 알려진 플라즈마 중합체 생성물에 비하여 특히 높은 유연성 및 탄성이 있는 연장력이 있으며, 탄소, 실리콘, 산소 및 수소로 이루어져 있다. 소위 말하는 올리고머 생성물(점성 및 유성(oily character))의 형성은, 문헌에서 종종 나타나 있듯이, 의도한 목적을 달성하고 표면에 대한 의미있는 연결을 보장하기 위해서는(특히, 플라즈마 중합체 표면) 피해야 한다.
여기서, 상기 플라즈마 중합체 코팅층은 또한 현재까지 알려진 플라즈마 중합체 코팅층과 동일한 적용 분야에서 사용할 수 있어야 한다(예를 들면, 긁힘-방지 코팅층, 항접착, 먼지-방지 코팅층 또는 장벽 코팅층 분야가 있다).
상기 문제점은 플라즈마 중합체 생성물(이는 탄소, 실리콘, 산소 및 수소, 및 가능한 보통의 불순물로 이루어져 있다)로 이루어진 제품에 의한 발명에 의해 해결되고, 그것에 의해 285.00 eV에서 C 1 s 피크의 지방족 화합물 부분을 검량한 플라즈마 중합체 생성물의 ESCA 스펙트럼(ESCA - Electron Spectroscopy for Chemical Analysis, 이는 종종 XPS 조사로 불리운다, XPS = X-ray Photoelectron Spectroscopy)에서, 25℃에서 350 mm2/s 의 동적 점도 및 0.97 g/ml이 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS)과 비교되었을 때, Si 2p 피크(peak)는 최대 0.44 eV (바람직하게는, 최대 0.40 eV, 더욱 바람직하게는 최대 0.30 eV) 내외로 변하는 결합 에너지를 가지며, 이 경우 예를 들면, 102.69의 PDMS의 Si 2p 피크는 102.23 내지 103.13 eV의 결합에너지를 가지고, O 1s 피크는 최대 0.50 eV(바람직하게는, 최대 0.40 eV, 더욱 바람직하게는 최대 0.30 eV) 내외로 변하는 결합에너지를 가지고, 이 경우 예를 들면, 532.46 eV의 PDMS의 O 1 s 피크는 531.96 내지 532.96 eV의 결합에너지를 가진다.
25℃에서 350 mm2/s 의 동적 점도 및 0.97 g/ml이 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS) 하나는 Gelest사의 DMS-T23E 제품이다.
이때 측정기구의 검량은 C 1 피크의 지방족 화합물 부분이 285.00 eV에서 수행된다. 차징 효과(charging effect) 때문에, 대개 더 이상의 수정 없이 이러한 고정된 값에 따라 에너지 축을 변경하는 것이 필요하다.
ESCA 조사를 수행하기 위한 본 발명에 따른 보다 더 선호되는 방법에 대해, 아래의 실시예 4를 참조한다.
주어진 결합 에너지 값을 가진 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성요소로서)은 높은 비율의 실리콘 원자에 의해 특징지어 지며, 정확하게 두 개의 산소 원자와 가교한다. 동시에 세 개 또는 네 개의 산소 원자와 가교하는 실리콘 원자의 비율은 특별히 낮다. 세 개 또는 네 개의 인접 산소 원자를 가진 실리콘 원자("3차" 또는 "4차" 실리콘)에 비해 두 개의 인접 산소 원자를 가진 실리콘 원자("2차" 실리콘)의 비율이 특별히 높다는 것은 상기 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(그 자체 또는 본 발명에 따른 제품의 구성요소)이 기존의 플라즈마 중합체 생성물에 비해 낮은 비율의 3차원 가교가 있다는 것을 의미하나, 그럼에도 불구하고 이는 여전히 존재한다. 동시에, 선형 사슬(구역)의 비율은 높다. 이는 아마도 상기 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 탄성력 및 유연성이 증가하게 된 원인일 것이다.
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성요소와 같은)들은 일반적으로 다음과 같은 특성을 가진다:
비 열 전도도: 약 0.2 W / °Km
선형 열 팽창 계수(0 - 150℃ 범위): 약 2.5 × 10-4 m/mK
25℃에서의 굴절률: 250 nm에서 약 1.5 ~ 895 nm에서 약 1.425
동적 접촉각: (Si 웨이퍼에서 증가하는 드롭으로 측정, 기온 23℃)
물에 대해 약 102°
디요오드메탄에 대해 약 86°
에틸렌 글리콜에 대해 약 80.5°
비열용량: 약 1.55 J / g K
유전체 강도: 약 23 kV / mm
비통과 저항: > 1014 Ω cm, 23℃
유전 상수: 약 3 εr, 23℃, 50 Hz
유전 손실 인자: 약 50 x 10-4 tan
밀도: 0.9 to 1.15 g/cm3
스펙트럼 데이터(특히 ESCA 분석 및 FTIR 스펙트럼의 상세한 평가-FTIR 스펙트럼을 비교한 결과 본 발명에 따른 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 보다는 낮은 비율의 CH2- 진동 띠를 보여준다) 및 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성요소로서)의 기계적 성질 모두 DE 101 31 156 A1에 나타난 코팅층의 특성과 명백히 상이하다. ESCA 데이터의 비교를 위해 표로 요약한 아래 (표 1)을 참조 한다.
.
특별히 선호되는 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 결합 에너지 위치는 아래 표에 나타나 있다(표 1).
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물에 대한 에너지 위치(또는 변위)는 중량 비 및 플라즈마 중합체 생성물에 있는 구성요소의 비율에 관계된다.
일반적으로 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성부분)에서 중량 비는 다음과 같이 적용한다:
0.75 < n(O) : n(Si) < 1.25
1.50 < n(C) : n(Si) < 2.50
1.50 < n(C) : n(O) < 2.50
2.25 < n(H) : n(C) < 3.00.
그러나, 바람직하게는 플라즈마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같이 적용한다:
1.00 < n(O) : n(Si) < 1.25
2.00 < n(C) : n(Si) < 2.50
1.60 < n(C) : n(O) < 2.30
2.40 < n(H) : n(C) < 3.00.
보다 더 바람직하게는 플라즈마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같이 적용한다:
1.05 < n(O) : n(Si) < 1.23
2.10 < n(C) : n(Si) < 2.23
1.70 < n(C) : n(O) < 2.00
2.60 < n(H) : n(C) < 3.00.
여기서, 수소를 제외한 모든 원자 쌍의 중량 비는 ESCA 측정에 기준을 두고, 여기에는 25℃에서 350 mm2/s 의 동적 점도 및 0.97 g/ml의 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS)이 다시 표준물질로 사용되며, 그 결과 중량 비는 n(O) : n(Si) = 1.02, n(C) : n(Si) = 2.35 및 n(C) : n(O) = 2.29가 되었다. 수소와 탄소 사이 비율은 전통적인 화학 원소 분석의 결과와 관련된다.
상기 실리콘, 산소 및 탄소 성분의 중량 비에 대하여, 실리콘, 산소 및 탄소를 합하였을 때를 100 atom %라고 하면, 플라즈마 중합체 생성물은 다음과 같은 비율을 갖는 것이 일반적이다:
실리콘 22 내지 28 atom %
산소 22 내지 30 atom %
탄소 42 내지 55 atom %
그러나, 플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 원자(atom) %라고 할 때, 다음과 같이 함유하는 것이 바람직하다.
실리콘 22 내지 26 atom %
산소 24 내지 29 atom %
탄소 47 내지 51 atom %,
여기 atom % 데이터는 설정에 있어 ESCA 측정을 기준으로 한 것이며, 표준으로 사용한 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산 (trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane (PDMS))에 대하여 다시 350 mm2/s(25℃)의 동적 점도 및 0.97 g/ml(25℃)의 밀도에서 22.9 atom %의 실리콘, 23.4 atom %의 산소 및 53.75 atom %의 탄소가 된다; 허용 오차에 대해서는 아래 (표 1)에 나타나 있다.
바람직한 무게 비율 및 중량 비를 고려한다면, 본 발명에 따른 제품은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom%라고 할 때, 플라즈마 중합체 생성물은 다음과 같은 비율로 구성되는 것이 바람직하다:
실리콘 22 내지 28 atom %
산소 22 내지 30 atom %
탄소 42 내지 55 atom %,
이때 플라스마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같이 적용한다:
0.75 < n(O) : n(Si) < 1.25
1.50 < n(C) : n(Si) < 2.50
1.50 < n(C) : n(O) < 2.50
2.25 < n(H) : n(C) < 3.00 그리고,
이때 플라즈마 중합체 생성물의 ESCA 스펙트럼에서, 25℃에서 350 mm2/s의 동적 점도 및 0.97 g/ml의 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS)과 비교되고, Si 2p 피크(peak)은 최대 0.44 eV 내외로 변하는 결합 에너지를 가지고, O 1s 피크는 최대 0.50 eV내외로 변하는 결합에너지를 가진다.
ESCA 측정의 조건 및 선택된 표준에 대하여, 위에서 언급한 것을 적용한다.
그리고, 보다 더 바람직하게는 본 발명에 따른 제품에서, 플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom %라고 할 때 다음과 같은 비율로 구성되는 것이 바람직하다:
실리콘 22 내지 26 atom %
산소 24 내지 29 atom %
탄소 47 내지 51 atom %,
이 경우 플라즈마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같다:
1.00 < n(O) : n(Si) < 1.25
2.00 < n(C) : n(Si) < 2.50
1.60 < n(C) : n(O) < 2.30
2.40 < n(H) : n(C) < 3.00
그리고, Si 2p 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가지고, O 1s 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가진다.
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성요소 같은)은, 특히 바람직한 양태에서, 가수분해에 대해 안전하고, >50%으로 금이 생기지 않고, 확장성이 있다(바람직한 양태에서는 >100%). 플라즈마 중합체 생성물은, 본 발명에 따른 제품 또는 그러한 제품의 구성요소로 구성되어 있으며, 유연한 이동 장벽을 구성한다. 나아가, 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물은 항접착 특성을 가지고 있고, 많은 탄성 중합체와 비교하였을 때, 더 좋은 미끄러짐 능력이 있고(Viton？, silicone rubber, India rubber와 같은 불소 고무의 미끄럼 특성을 참조), 그러한 탄성 중합체가 보통 가지는 표면접착성이 결실되거나 상당히 감소된다.
바람직하게는 본 발명에 따른 제품은 - 바람직한 양태의 하나로서 - 이때 (i) 상기 제품은 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지고, (기재상의) 코팅층 또는 코팅층의 일 부분 또는 얇은 코팅층 두께의 박막(여기서 박막은 기재에 의해 지지되지 않고, 결합되지 않는 필름 또는 박막을 의미한다)이거나, (ii) 기재 및 기재로부터 비파괴적으로 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물의 형태인 코팅층으로 이루어진 복합물이고, 이때 (i) 박막은 두께가 20 내지 2000 nm가 바람직하며, (ii) 코팅층은 두께가 1 내지 2000 nm 범위를 가진다.
플라즈마 중합체 생성물로 이루어진 본 발명에 따른 제품의 일 예로서, 본 발명에 따른 박막은 DE 10 2004 026 479와는 다르게 만들어지며, 지지체(예를 들면, 실리콘 웨이퍼 또는 알루미늄 박막 또는 그와 비슷한 것 또는 지형적인 구조를 가진 지지체와 같은 매우 매끄러운 지지체)는 수용성 물질(설탕, 소금, 수용성 래커 또는 이와 비슷한 것)로 코팅층되거나 그 자체로 수용성이다.
지지체상에서, 수용성 물질에 의한 코팅층이 필요하면, 플라즈마 중합체 코팅층이 침전되며, 이 경우 상술한 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 특성을 가진다. 그러면, 상기 플라즈마 중합체 코팅층은 수조에서 어떠한 손상도 야기시키지 않으면서 지지체로부터 제거될 수 있다. 상기 제거된 플라즈마 중합체 코팅층(플라즈마 중합체 박막)은 일반적으로 20 내지 2000nm의 두께를 가진다. 후술하는 바와 같이 이것은 나노박막이라 명명된다.
박막 또는 코팅층이 얇은 두께(예를 들면, 1 내지 2000 nm)로 생산될 수 있으며, 그럼에도 불구하고 탄성력 및 유연성과 같은 원하는 특성을 가지는 것은 플라즈마 중합 기술의 주요 이 점 이다. 나아가, 코팅층을 표면에 활성화하는 것도 가능하여, 탈착 표면 특성을 갖는 한쪽 면에서 나노 박막을 제거하면 다른 쪽 면에 접착표면 특성을 갖는 나노 박막이 생기는 것도 제조 가능하다.
바람직하게는 본 발명에 따른 제품은, 복합형태에서, 기재 및 1 내지 2000nm 두께의 코팅층으로 구성되며, 상기 코팅층은 그 자체가 기재로부터 파괴 없이 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지고, 그것에 의하여 상기 코팅층은 100 g/mol 또는 그 이상, 바람직하게는 50 g/mol 또는 그 이상의 몰질량을 가진 분자를 통과시키지 않는다. 따라서, 그러한 복합물는 100 g/mol (또는 50 g/mol) 또는 그 이상의 몰질량을 가진 분자에 대한 (플라즈마 중합체) 투과 장벽을 포함한다. 자체 조사에 의하면 1,000 nm 이하의 얇은 두께를 가진 (본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 예로서의) 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 박막 또는 코팅층은 완벽하게 100 g/mol (바람직하게는 50 g/mol)의 몰질량을 가진 분자의 통과를 방해한다는 것을 확인하였다. 상기 박막 또는 코팅층은 유연성 및 탄성력이 있어, 작업시에 상기 분자가 코팅층을 통과할 수 있는 금이 생기는 것을 방지할 수 있다.
특히, 상기 본 발명에 따른 제품이 상술한 양태로 복합된다면, 상기 제품이 복합물이라면 유리하며, 기재가 탄성 중합체 및 1 내지 2000nm 범위의 두께를 가지며 정렬된 코팅층을 포함하고, 그것에 의하여 상기 코팅층은 기재로부터 파괴 없이 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물로 구성된다. 그러나, 그러한 제품의 이 점은 모든 경우에 있어서 투과 장벽으로서의 특성을 가지는 것은 아니다. 다른 경우에, 탄성 중합체 기재 상에 정렬된 플라즈마 중합체 코팅층을, 예를 들면 플라즈마 중합체 생성물, 포함하는 상기 제품의 이 점은 상기 코팅층이 그러한 처리가 되어 있지 않은 기재에 비해 제품의 미끄럼 특성을 증가시킨다는 점이다.
본 발명에 따른 제품에서, 상기 기재는 또한 그 자체가 (본 발명에 따른 또는 본 발명에 따르지 않는) 플라즈마 중합체 생성물이 될 수 있고, ESCA 데이터에 의해 정의된 구조 및 조성을 가진 플라즈마 중합체 생성물을 제거할 수 있거나, 파괴 없이 제거할 수 있다. 기재로서 사용되는 상기 플라즈마 중합체 생성물은 보통 염기성 기재에 적용되며, 예를 들면 그러한 염기성 기재에서 플라즈마 중합체 코팅층의 형태로 적용된다. 선택적으로, 상기 기재는 PVD, CVD, 플라즈마가 지원된 CVD (PE-CVD), 동전기에 의하거나 염기성 기재에 대한 졸-겔 방법의 도움에 적용된 코팅층일 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 제품은 다음의 그룹으로부터 선택될 수 있다:
- 상기에서 정의한 분자 이동 장애물(분자 이동 장벽) 또는 분자 이동 장애물의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 100 g/mol 또는 그 이상, 바람직하게는 50 g/mol 또는 그 이상의 몰질량을 가진 분자에 대한 분자 이동 장애물(분자 이동 장벽)을 가진 제품;
- 상기에서 정의한 밀봉 또는 밀봉 구성요소로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 밀봉을 가진 제품;
- 상기에서 정의한 코팅층 물질로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 코팅층을 한 광학 요소;
- 상기에서 정의한 부식 방지 코팅층 또는 부식 방지 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하고 부식에 민감한 기재 및 그 위에 정렬된 부식 방지 코팅층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 용이하게 닦을 수 있는 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 용이하게 닦을 수 있는 코팅층을 가지는 기재을 포함하는 제품, 특히 접착제 가공분야에서 응용;
- 상기에서 정의한 (가수분해에 대해 안정적인) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 (가수분해에 대해 안정적인) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 (가수분해에 대해 안정적인) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층을 가지는 기재(특히 (공업용) 직물)을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 (가수분해에 대해 안정적인) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 소수성 마감재(finish) (가수분해에 대해 안정적인) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 소수성 마감재(finish)의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 (가수분해에 대해 안정한) 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 소수성 마감재(finish)를 가지는 기재(특히, 막)를 포함하는 제품;
- 특히 DE 103 53 756와 일치하거나 이와 유사한, 상기에서 정의한 세포 독성이 없는 항균 코팅층 또는 항균 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 항균 코팅층을 가지는 기재를 포함하는 제품;
- 특히, PCT/EP 2004/013035와 일치하거나 이와 유사한, 상기에서 정의한 (세포 독성이 없는) 항균 코팅층 또는 항균 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 항균 코팅층을 가지는 포장지의 제조를 위한 기재를 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 열전도도의 측정치가 거의 변하지 않는 소수성 및 가수분해에 대해 안정성을 가지는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는, 특히, 열 교환기 또는 열 교환기의 일부 및 이 위에 코팅층이 정렬된 기재를 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 분리층 또는 분리층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 플라즈마 중합체 분리층을 가지는 기재을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 코팅층 또는 코팅층의 구성요소로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 탄성 중합체 생성물 및 상기 탄성 중합체 생성물의 미끄럼 능력을 증가시키는 코팅층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 보호 박막 또는 보호 박막의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하고, 찌꺼기가 없이 제거 가능하고, 바람직하게는 찌꺼기 없이 제거 가능한 보호 박막이 정렬된 기재, 특히 리토그래픽 설비를 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 가수분해에 대해 안정한 보호 층, 강한 소수성 및 광범위한 UV-투과 보호 층으로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 기재, 특히 리토그래픽 설비의 광학 요소, 및 코팅층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 수리 박막 또는 수리 박막의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는, 결점 및 상기 결점을 수리하는 수리 박막을 가지는 플라즈마 중합체 코팅층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 간격층 또는 간격층의 구성요소로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 장벽 특성을 가지는 적어도 두 개의 딱딱한 층 또는 기재, 및 상기 딱딱한 층과 기재 사이에 적어도 하나의 부드러운 간격층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 커버층 또는 커버층의 구성요소로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는, 특히 수증기, 이산화탄소 또는 산소와 같은 기체 또는 증기의 이동을 감소시키는 소수성 커버층을 가지는 장벽 코팅층 또는 기재를 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 절연 박막 또는 절연 코팅층 또는 그러한 박막 또는 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 전기적 구성요소 및 전기적 절연 박막 또는 코팅층을 포함하는 제품;
- 상기에서 정의한 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 이식할 수 있는 의공학 물체를 포함하는 제품. 유리하게 상기 코팅층은, 이의 표면 분리 성질로 인해, 박테리아, 단백질 또는 (약에 의해 가능한 수정되는)내인성(endogenous) 물질들의 부착을 감소시킨다;
- 이식할 수 있는 의공학 실리콘 제품으로서, 상기에서 정의한 플라즈마 중합체 생성물을 코팅층으로 포함한다. 바람직하게는 상기 코팅층은, 탈착 또는 확장 가능한 표면 특성으로 인해 생물학적 적합성을 증가시킨다(본 발명에 따른 코팅층은 더 낮은 분자량의 반응 생성물이 존재하지 않으므로 적합하다).
본 발명은 또한 상기에서 (본 발명에 따른 제품 또는 본 발명에 따른 제품의 구성요소로서) 정의한 플라즈마 중합체 생성물의 용도에 관한 것이다.
- 100 g/mol 또는 그 이상, 바람직하게는 50 g/mol 또는 그 이상의 몰질량을 가진 분자에 대한 분자 이동 장애물(분자 이동 장벽);
- 특히, 수증기, 이산화탄소 또는 산소와 같은 기체와 증기의 이동을 감소시키기 위한 장벽 코팅층 또는 기재의 커버층;
- 특히, 1000 nm의최대두께를 가지는 밀봉을 위한 밀봉 물질;
- 유연한 포장 물질의 유연한 코팅층;
- 광학 요소에 대한 박막 또는 코팅층;
- 가수분해에 대해 안정한 코팅층;
- 소수성 코팅층;
- 항균 코팅층, 특히 세포 독성이 없는 항균 코팅층;
- 부식 방지 코팅층;
- 용이하게 닦을 수 있는 코팅층;
- 미끄럼 능력을 증가시키는 탄성 중합체 생성물의 코팅층;
- 가수분해에 대해 안정하고, 특히 리토그래픽 설비의 광학 요소를 위한, 보다 바람직하게는 담금 리토그래픽 설비의 광학 요소를 위한 보호 및/또는 UV-투과 박막;
- 분리층 또는 분리층의 일부;
- 특히, 용이하게 닦을 수 있는 또는 분리층에 적용할 수 있는 수리 박막;
- 탈착 또는 부착 표면 성질을 가지는 박막 또는 코팅층;
- 특히 국부 친수성 또는 소수성 영역을 위한 친수성 기재의 코팅층을 위한, 구멍 및/또는 줄 무늬 양식을 가지는 박막;
- 특히 장벽층에서 분리가 요구되는, 딱딱한 층 또는 기재 사이의 부드러운 간격층;
- 특히, 극성 분자의 흡착을 막기 위한 또는 수증기, 이산화탄소 또는 산소와 같은 기체 및 증기에 대한 장벽 코팅층 또는 초-장벽 코팅층의 장벽 특성을 개선하기 위한, 강하게 소수성인 커버층;
- 특히 전기적 구성요소에 있어서의, 절연 박막 또는 코팅층;
- 다이아몬드와 유사한 분리층 또는 강한 소수성 층 - 코팅층과 같은, 특히 기재에 화학적으로 결합된 얇은 코팅층.
본 발명은 또한 (본 발명에 따른 제품 또는 본 발명에 따른 제품의 구성요소로서의) 플라즈마 중합체 생성물을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이는 다음과 같이 수행된다:
가능한 가장 쉬운 제조방법은 저압 플라즈마 중합 공정이다. 이를 위해 진공 펌프를 이용한 진공 반응기가 사용되며, 적어도 선택된 조작 기체 양에 대하여 원하는 조작 압력이 유지될 수 있을 때까지 공기가 빠진다.(특히, 플라즈마가 점화된 경우) 이를 위해서, 진공 펌프로 적어도 선택된 조작(working) 기체 양 진공 반응기가 사용된다.
당업자는 또한 대기가 반응기 벽 또는 여기(내부 누출구(leak))에서 발견되는 코팅층에 점착하면서, 잔여 물(습기)에 의해 가능한한 조금씩 동요된다는 것을 주의할 것이다. 당업자는 또한 사용되는 반응기의 총 외부 누출율은 공정에 유입되는 산소양의 1% 미만이라는 것을 유의할 것이다.
예를들면, 안정한 낮은 누출율은 누출 테스터 또는 질량 스펙트로미터에 의해 확인 및 검출될 수 있다. 내부 누출은 충분히 긴 배출시간(최소 1/2시간) 또는 반응기를 가열하고 같은 방법으로 질량 스펙트로미터로 확인함으로써 최소화될 수 있다. 여기에 시간 및 비용이 많이 소요되는 기술되어 있는 엄격한 과정은 특정 밴드 폭에 속하는 많은 양의 산소가 받아들여지므로, 기존의 용이하게 닦을 수 있는 코팅층의 제조에는 필요하지 않다.
적합한 기재 표면은 사전 처리 없이 직접 코팅층될 수 있으나, 청소, 활성화 또는 플라즈마 중합반응과 같은 사전 처리 단계 또는 사전 코팅층 단계는 가능하다. 만약 지지되지 않는 필름(나노 박막)이 생산될 예정이라면, 기재는 간단히 제거할 수 있는 것으로 선택되어야 한다. 이에 대한 한가지 가능성은 액체에 용이하게 용해될 수 있는 고체의 코팅층, 또는 선택된 조작 압력보다 낮은 증기압을 가지는 액체의 코팅층 이다. 코팅층에 제공되는 (고체)물질은, 예를 들면. 수용성 물질 또는 유기 용매에 용해될 수 있는 물질이다. 덧붙여 상기 코팅층은 형광폴리머와 같은 극도로 낮은 부착이 예상되는 표면 또는 분리제에 이루어질 수 있다. 상기 후자의 경우 또한 기재 및 유기 용매에 용해된 코팅층의 아래에 위치한 분리제의 선택을 제공한다.
본 발명의 물질의 제조를 위한 조작 기체로서, 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane, HMDSO), 옥타메틸트리실록산(octamethyltrisiloxane), 테트라메틸실록산(tetramethylsilane,TMS) 또는 비닐트리메틸실란(vinyltrimethylsilane ,VTMS)과 같은 실리콘 유기 선구물질이 사용된다. 바람직하게는 HMDSO를 사용한다. HMDSO는 본래부터 첫번째 Si-O-Si- 단위를 가지고 있고, 이미 메틸기로 포화되어 있으며, 비교적 높은 증기압을 가지고 있기 때문이다. 이런한 선구물질은 산소와 함께 처리하는 것이 바람직하다. 부가적인 조작 기체로서의 산소는 원하는 산소의 비율을 증가 시킬 뿐만 아니라, HMDSO로부터의 분해된 단편의 플라즈마-화학 "연소" 또한 가능하게 한다.
플라즈마는 기본적으로 다양한 주파수에 의해 점화될 수 있으나, 소위 말하는 구조-유지 플라즈마를 선택하는 것이 바람직하다. 이것은 상기 선구물질
, 예를 들면 HMDSO, 이 완전히 플라즈마에서 단편화되지 않는다는 것을 의미하나, 플라즈마 공정 변수는 예를들면, 각각의 선구물질 분자에 대해 오직 한 개의 메틸기가 쪼개지게 충분한 것으로 선택된다. 그 결과 메틸-풍부한 Si-O 망이 형성될 수 있다. 그러한 물질은 높은 이온 충격에 의해 심각하게 회손되거나 파괴될 수 있어, HF 주파수(13.56 MHz)가 바람직하며, 기재는 전극에 고정하지 않는 것이 바람직하다. GHz 주파수를 사용하게 되면, 이런 방식으로 생성되는 플라즈마에서는 단편화가 높게 되고, 따라서 특별한 주의가 요구된다.
기체 양으로 환산된 파워(power)에 대해서, 조작 범위는 선구물질의 잉여조건에서 조작하는 것으로 선택하는 것이 바람직하다. 이런 방식으로 더 많은 조작 기체를 투입된 플라즈마 파워 보다 더 많이 이용할 수 있다. 당업자들은 예를 들면, 파워에서의 증가는 침전율에 중대한 증가를 야기한다는 것을 안다. 기체 중량 비의 설정과 관련하여, HMDSO 대 산소의 예를 들면, 다음의 예들이 도움이 되는 것으로 고려될 수 있다; 이를 위한 조작에 관한 상세한 설명은 도면으로 그려질 수 없다, 이는 플라즈마 중합반응 공정의 설정 변수는 사용되는 플라즈마 시스템에 의해 다른 것들 사이에서 심하게 영향을 받기 때문이다. 그러나, 당업자는 항상 여분의 HMDSO을 선택할 것이다. 파워(power)은 각각의 경우에 전체 기체의 양에 고려되어야 한다. 예비 시도에서는 아주 매끄럽고 편평한, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼와 같은 코팅층된 견본에서의 물 접촉 각을 측정하는 것이 도움이 된다. 100° 범위에서 측정된 값은 보통 선호되는 조작범위를 의미하나, 전자 마이크로스코프 또는 AFM측정방법에 의해 제조된 물질은 기재층(Ra < 1 nm)의 거칠기에 어떠한 작은 증가도 야기시키지 않는다는 것을 보장할 필요가 있다. 이러한 조건이 충족되었다면, XPS 측정방법에 의해 보다 정교하게 특정지어지고 최적화될 수 있는 조작 범위를 정할 수 있다.
코팅층 시간은 원하는 코팅층 두께에 따라 정해진다.
침전과 관련하여, 큰 부피 설비를 사용하는 것이 바람직하다, 이는 정확한 기체 비율, 누출율에 유입되는 필요한 파워 및 기체 양의 비율 뿐만 아니라, 구조-유지 플라즈마 중합반응 조건을 용이하게 정할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 방법은 낮은 압력 또는 대기압 플라즈마 중합반응을 사용하여 선택적으로 수행될 수 있다. 만약, 대기압 플라즈마가 사용될 경우에는, 공기 또는 상대 습도와 같은 외부 기체의 영향은 가능한 한 배제 되어야 한다.
마지막으로, 본 발명은 플라즈마 중합체 생성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 방법에 따라 제조될 수 있다. 그러한 플라즈마 중합체 생성물의 특성은 일반적으로 플라즈마 중합체 생성물(상기에서 본 발명에 따른 제품 및 본 발명에 따른 제품의 구성요소)의 특성과 대응한다. 공정 변수, 기체 흐름, 기체 조성, 누출율, 플라즈마에 유입되는 파워, 압력 및 전극간의 거리를 조정함으로써, 구조 및 특성 면에서 바람직한 플라즈마 중합체 생성물 또는 바람직한 본 발명에 따른 제품이 선택적으로 정해질 수 있다.
본 발명은 다음의 상세한 설명(특히, 적용 분야 및 실시예) 및 특허청구범위에서 보다 더 상세히 설명된다.
적용 분야
본 발명(즉, 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물)의 적용 범위는 아래에 언급되어있다. 그러나, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명에 따른 제품의 특성에 대한 지식을 기반으로 더 발전된 적용 분야를 인지 할 수 있을 것이다.
적용 분야: 분자 이동에 대한 장벽
본 발명에 따른 제품은 50g/mol 또는 그 이상, 가능하다면 100g/mol 또는 그 이상의 몰 질량을 가지는 분자 이동을 방지하기 위한 플라즈마 중합체 장벽에 관한 것이다. 여기에서 중점적인 사항은 유기 분자에 대한 장벽의 효과이다. 분자 이동 방지 장벽에 관한 특정 예를 들면 다음과 같다. 기재에서 원하지 않는 물질이 방출되는 것, 즉 합성 기재로부터 첨가물 (plasticizers)이 방출되는 것 (이는 식품 포장을 위한 적용 범위에 중요성을 지닌다. )을 방지하기 위한 장벽을 만드는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 제품은 식품 포장에 대한 것을 포함하고 있다. 식품을 향한 면이 플라즈마 중합체로 코팅되어 있을 때, 해당 제품은 플라즈마 중합체 생성물이다. 이러한 식품 포장에 대한 제품은 그 자체로 기재의 역할을 한다. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층을 이용하여 식품 포장 물질로는 가소화된 PVC, 폴리우레탄 등의 형태가 있다. 이러한 예처럼, 플라즈마 중합체 코팅층은 기재로부터 원하지 않는 물질이 식품으로 방출되는 것을 방지한다. 물론, 본 발명에 따른 플라즈마 중합체의 분자 이동 장벽은 원하지 않는 물질이 기재로 진입하는 것 또한 방지한다.
원하지 않는 물질이 기재로 진입하는 것을 방지하는 상기 (본 발명에 따른 플라즈마 중합체) 분자 이동 장벽은 합성 기재에 정렬되어 있다. 상기 분자 이동 장벽은 기재를 오염 또는 변색 시키고, 합성 기재의 수명을 단축 시킬 수 있는 용매, 독소, 염료등의 액체가 기재로 진입하는 것을 방지한다.
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 제품 또는 본 발명에 따른 제품의 구성요소)의 특이 장점은 다음과 같다. 투명성, 예를 들어, 0.5 mm 미만의 얇은 코팅 두께의 높은 자외선 (UV) 안정도를 가진다.
상기 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층을 적용하여 분자 이동 장벽의 기능을 가질 수 있는 전형적인 기재는 박막(foil), 밀봉(sealing) 물질 (즉, 돌려서 따는 뚜껑의 PVC 밀봉, 특히 식품분야에서), 고무 밀봉(seals), 포장 (식품, 제약, 화장품, 의학용품 등), 직물, 자외선 경화를 위한 광 틀 등이 있다. 플라즈마 중합체 분자 이동 장벽은 생리적으로 무해하며 환경적으로 좋은 균형을 이루고 있다.
"분자 이동 장벽"의 적용 분야와 관련하여, 근래에는 투명 장벽 코팅으로 SiOx 또는 AlOx와 같은 다양한 무기체의 층이 사용되고 있다. 이러한 코팅은 다양한 진공방법, 즉, PVD, CVD 또는 플라즈마가 지원되는 CVD(PE-CVD),의 방법을 통해 제작 될 수 있다. 기재 표면에 이와 같은 코팅을 하였을 때, 코팅 두께 20nm 이상에서부터 좋은 장벽의 특성을 나타낸다. 약 500nm의 두께 이상에서부터는 언급된 코팅에서 갈라지는 현상이 시작되고, 이는 다시 투과가 가능하도록 한다. 이는 현재까지 알려진 일반적인 구조의 플라즈마 중합체의 장벽층에도 나타난다. 게다가, 언급된 코팅층들은 부서지거나 깨지기 쉽다. 그러므로 기존에 알려진 코팅 방법에 근거하여, 좋은 장벽으로는 흠 또는 금이 없는 무기물 기재의 코팅이 요구된다.
기존의 무기물 코팅의 또 다른 단점은 상대적으로 유연성이 없다는 것이다. 기존의 코팅이 사용되었을 때, 다양한 적용 과정에서 금이 가고 장벽의 특성을 잃어버리는 등 기재 표면에 변형이 생긴다. 지금까지 알려진 무기물 장벽 , 즉 SiOx 기반, 과는 달리 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물은 부드럽고 훨씬 유연적이다.
그러므로, 본 발명은 이동 장벽을 구성하는 개선된 얇은 층의 코팅 시스템을 만들어 낼 수 있는 과제를 해결하였다.
상기 본 발명에 따른 코팅층은 작은 분자량을 가지고 있는 가스와 증기를 포함하는 등의 특수한 장벽 코팅 시스템( 초 장벽(ultra-barrier) 시스템이라고도 불리움)으로써 얇은 층의 복합에서 간격 층으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 코팅층은 PVD, CVD 또는 플라즈마가 지원된 CVD (PE-CVD) (위에 언급된 SiOx 또는 AlOx 의 무기 코팅에서와 같이)에 적용되는 얇은 층과 조합하여 사용 될 수 있다. 여기에서 본 발명에 따른 중간층은 예를 들어, "전체적인 층 두께"가 높아질 때, 내부 (기계적인) 압력으로 인해 금이 형성되는 경향을 줄일 수 있다. 게다가, 본 발명에 따른 간극이 없는 장벽 층과 비교하여 이러한 복합 층은 유연성이 증가된다.
더욱 개선된 장벽 층 또는 작은 분자량을 가지는 가스와 증기를 위한 초 장벽층은 본 발명에 따른 코팅층이 커버층으로 사용될 수 있는 결과를 가져온다. 강한 소수성 (疏水性)을 가진 이들 표면은 이동 속도에 중대한 영향을 주는, 물과 같이 극성을 가진 분자들이 흡착되는 것을 줄인다.
적용분야 : 가수분해에 대한 안정도
예를 들어, 가수분해가 일어나는 동안 안정하고 소수성을 가지며, 열전도율을 방해하지 않는 얇은 코팅층은 열 교환기(heat exchanger) 분야에서 필요하다. 열 교환기는 높은 압력일 때, 과포화 증기 대기(saturated steam atmosphere) 현상이 종종 일어난다. 반면, 열 교환기 표면은 상대적으로 시원하기 때문에, 수분이 표면에 응축된다. 온도가 낮아지고 열 전도율을 방해할 수 있는 물의 막(film)이 형성되는 것을 막기 위하여, 이 표면이 소수성을 가진 마감재라면, 물의 막이 열 교환기 표면에 형성되지 않는다는 장점을 가진다. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층을 (본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 예로서) 표면에 적용한 열교환기(이의 ESCA 데이터는 본 발명에 따른 제품의 ESCA데이터와 일치한다)는 본 발명에 따른 제품의 예이다.
가수분해 동안 안정한 코팅층의 또 다른 적용은 종이 제조 분야이다. 종이 제작 분야의 코팅은 "끈적거림-sticks"이라 불리는 점착을 방지하기 위해 가수분해 동안 끈적이지 않는 특성을 가지며 안정되어야 한다. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층을 사용한 종이 제조 시스템을 통해 끈적거림은 완벽하게 또는 적어도 크게 개선될 수 있음이 보여졌으며, 이의 ESCA 데이터는 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 상기 ESCA데이터와 일치한다.
유사하게, 본 발명에 따른 코팅층은 다른 얇은 층으로의 가수분해를 보호하는 시스템에서 커버층으로 적용 될 수 있다. 이는 PVD, CVD, 플라즈마가 지원된 CVD (PE-CVD), 플라즈마 중합반응, 갈바니 전기 또는 졸-겔 공정(sol-gel process)에 적용 될 수 있다. SiOx 또는 AlOx 와 같은 무기물의 코팅은 예를 들어, 산화 처리된 알루미늄 기재와 같이 부식에 대한 보호성이 좋음에도 불구하고, 가수 분해에 대한 상대적으로 안정도가 낮으며 이는 본 발명에 따른 코팅층을 통해 개선된다.
적용분야 : 끈적이지 않는 특성/닦기 용이한 특성
다양한 도구와 기계들은 끈적이지 않는 특성 그리고/ 또는 닦기 용이한 특성을 가지는 것이 바람직하다.
이와 관련된 도구와 기계(제본기, 접착성을 적용한 기구, 봉합 시스템, 인쇄기, 라미네이터(laminator))들은 접착제 (뜨거운 용해물, 단일 성분 또는 이중 성분으로 된 접착제 또는 차가운 풀 등)라고 볼 수 있다. 그 예로는 저장 컨테이너, 펌프, 센서, 혼합기, 파이프라인, application heads 등이 있다. 센서 분야에서는 센서의 전체부분을 커버하고 있는 층이 끈적이지 않거나 닦기 쉬운 코팅으로 되어 있어야 하며, 센서 특성에 악영향을 주지 않아야 한다. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층(상기에서 설명된 플라즈마 중합체 생성물에서의 ESCA data에 근거)은 센서 특성에 악영향을 주지 않으면서 전체적으로 센서를 코팅하도록 해주기 때문에 이런 점에서 특별한 장점을 가지고 있다. 게다가, 본 발명에 따른 코팅층의 표면 에너지는 표면에서 더 이상 퍼지지 않는 아세톤과 같은 보통의 용매보다 일반적으로 낮다. 덧붙여, 본 발명에 따른 코팅층의 표면 에너지는 일반적으로 너무 낮아서, 심지어 아세톤과 같은 일반 용매 조차도 표면에서 더 이상 흩어지지 않는다. - 상기 코팅층의 표면 에너지는 용매의 에너지 보다 낮다. 이러한 방식으로 용매를 포함하는 접작체의 흘러내림과 닦임 등의 특성이 개선된다.
영구적인 박리 코팅층(permanent release coating)이 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물임에 따라, 본 발명에 따른 제품은 영구적인 박리 코팅층을 이용하여 금형 도구 (moulding tool)가 될 수 있다. 이것의 ESCA 데이터는 위에 주어졌다. 영구적인 박리 코팅층을 사용한 금형 도구들과 이것들의 생산 방법은 EP 1,301,286B1에 개시되었다. 그러나, 플라즈마 중합반응 기간동안 중합반응의 조건에서 시간 변위를 통한 박리 코팅층에서 구배 코팅층 구조가 생성된다. 또한, 박리 코팅층으로서 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 본 발명에 따른 제품 중에서 플라즈마 중합체 생성물은 변화하는 구배 코팅층 구조를 가질 수 있다. (표면에 대한) ESCA 연구를 통해 플라즈마 중합체가 앞서 언급된 결과를 이끌어 내는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층 (본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물)은 금형 도구에서 구배 코팅층 구조를 가진 영구적인 박리 코팅층을 제공할 수 있는 장점을 가진다. 이는 위에 언급된 결합 에너지 값이 ESCA 조사에 명시되어 있다.
이러한 경우에, 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물(본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층)은 영구적인 박리 코팅층층에서 미끄러지는 특성을 지니는 유연성을 가지는 커버층으로서의 기능을 수행 할 수 있고, 박리 특성을 자체적으로 가질 수 있다. 박리 코팅층에서 구배 코팅층 구조는 간단하게 구현된다.
본 발명에 따른 생성물의 연장성(extensibility)으로 인해 끈적이지 않거나 닦기 용이한 표면을 가진 박막(특히, 연장 가능한 박막)과 같은 유연성 있는 생성물을 만드는 것이 가능하다.
적용 분야 : 향상된 미끄러짐 특성
본 발명의 이러한 양상은 특정 발명 제품들에서 코팅과 코팅의 구성요소들과 같이 위에서 정의한 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 탄성 중합체(elastomer) 제품과 탄성 중합체 제품 위에서 미끄러짐의 능력이 향상된 코팅층과 관계되어 있다.
O-ring 또는 밀봉물질 (seals)과 같은 많은 탄성 중합체 제품들은, 코팅층 또는 코팅층의 구성요소로서 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물을 적용할 수 있고, 탄력성을 가지고 있어서 기재에 압력이 가해져도 코팅에 금이 가지 않는다.
현재 사용되고 있는 다양한 탄성 중합체 제품들이 나쁜 미끄러짐 특성을 가지고 있기 때문에 해당 탄성 중합체 제품은 자동화 로딩 기계 (automatic loading machine)에서 처리되는데 있어 어려움이 있다. 탄성 중합체 제품들은 간섭(interfering) 표면에 끈적임을 가지고 있다. 예를들면, 밸브의 기술 분야에서, 아주 작은 탈착력(detaching force)이 요구될 때 점성은 안 좋은 영향을 갖게 만든다. 이 적용분야에서 더욱 악화되는 요인은 점성을 불러일으키는 물질이 밸브 시트(seat)로 옮겨지고 시간이 지남에 따라 밸브에 누출이 생기게 된다. 그러므로 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층은 탄성 중합체에 적용하는 것이 바람직하며, 높은 연장성에서 특별한 미끄러짐과 분리 특성을 가진다. 때문에 이를 가지는 탄성 중합체 제품은 장점을 가진다. 제품과 플라즈마 중합체 코팅층 (플라즈마 중합체 제품) 또한 모두 본 발명에 따른 제품을 구성한다.
또 다른 특별 적용 분야는 산업/기술 분야 그리고 의료 기술에서 사용되는 실리콘 고무의 향상된 미끄러짐 특성이다. 이는 다양한 장점을 가지는 제품이다. 여기서 본 발명에 따른 제품은 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층 (상기에 명시)을 포함한다.
상기에 언급된 두 가지 적용 분야에서 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층은 이러한 생성물들이 다른 어떤 가황처리 잔여 생성물과 가소제 또는 50 g/mol 이상의 몰 질량을 가지는 다른 첨가물을 확산시킬 수 없다는 것을 보장한다. 이러한 방식으로 식품 처리, 제약 그리고 의공학에서 개선을 가져왔다.
적용분야 : 항균 (antibacterial) 코팅
DE 103,53,756에서 SiOx와 같은 코팅을 통해 세포 독소가 없고, 향균성을 가지는 코팅을 앞서 제조하였다. SiOx와 같은 코팅층은 약 30-60nm 두께의 층에서는 유연하며 박막에 적용할 수 있다. 하지만, deep-drawing 처리를 하는 하중, 조임(buckling), 변형, 사출 성형(injection moulding), in-mould decorating 또는 라미네이팅(laminating)에서는 방도가 없다. 더욱이, 해당 표면은 특정한 유착 특성을 가지고 있다 (박테리아, 곰팡이, 내생 물질 등에 대하여). 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 제품의 적용은 SiOx와 같은 코팅 또는 SiOx에 사용 가능성에 관점에서 두 가지를 확장시킨 것이다. 본 발명에 따른 제품에서 특별히, 높은 유연성과 확장성은 기재의 모양을 딥 드로잉(deep-drawing), 비딩(beading), 부조세공(embossing) 등 모양을 구체화 시킬 수 있도록 한다. 그러므로 튜브 또는 폼 필름(foam films)과 같은 예도 이러한 방법으로 마무리 될 수 있다.
게다가, 라미네이팅된 박막에 또는 직접 적용할 때 이러한 제품들은 식품 포장에 적합하다. 복합 박막 분야에 사용될 때, 특별 관심사는 향균 특성과 블로킹(blocking) 층의 결합이다.
그 밖의 적용 분야:
플라즈마 중합체 생성물 발명은 다양한 추가적인 본 발명에 따른 제품에 사용될 수 있다. 다음의 제품은 주목할 가치가 있다. : 서브-마이크로미터(sub-micrometer) 분야에서의 밀봉 물질(플라즈마 중합체 생성물로서); 금속 구성요소 또는 반가공 제품의 코팅층(플라즈마 중합체 생성물로서), 특히 금속 구성요소 또는 반가공 제품의 코팅층에서 부식 방지 또는/그리고 소수성(hydrophobic)을 가지는 코팅층, 그 중에서도 차후 처리과정 또는 일반적인 사용에서 변형되기 쉬운 금속 또는 반가공 제품을 위한 것; 다른 플라즈마 중합체 코팅층 (다중 층 또는 변이(gradient) 층에 포함)과 결합된 코팅층 (플라즈마 중합체 생성물로서); 플라즈마가 지원된 선처리 기재 표면과 발명 제품을 형성하는 기재에 함께 부착된 코팅층.
도 1은 파장의 함수로써 굴절율 곡선을 나타낸다.
도 2는 본원발명에 따른 제품(PP-PDMS)으로 코팅된 석영유리, 코팅되지 않은 석영유리 및 190~250nm 파장대에서 PDMS오일(약 200nmAK50, Wacker Chemie)로 코팅된 석영유리의 전송곡선을 비교한 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 코팅층의 FTIR스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 코팅층의 FTIR스펙트럼(상세도)을 나타낸다.
도 5는 용이하게 닦일 수 있는 코팅층의 FTIR비교 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 용이하게 닦일 수 있는 코팅층의 FTIR비교 스펙트럼(상세도)을 나타낸다.
도 7은 DMS-T23E 의 XPS 조망 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물A의 XPS 조망 스펙트럼 을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물B의 XPS 조망 스펙트럼 을 나 타낸다.
도 10은 DE 101 31 156 A1 (비교(comparison))에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 XPS 조망 스펙트럼을 나타낸다.
도 11은 DMS-T23E 의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 12은 DMS-T23E 의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 13은 DMS-T23E 의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 20은 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 O 1s 피크의 XPS 상세한 스펙트럼을 나타낸다.
도 21은 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 22는 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명은 아래의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
실시예1. 본원발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 제조
본원발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물A를 제조하기 위하여 아래와 같은 공정 변수를 사용한다.
기체유속 : 12 Sccm
기체유속HMDSO : 50 Sccm
파워( W) : 450
시간(sec) : 2700
압력(mbar) : 0.02
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물B를 제조하기 위하여 아래와 같은 공 정 변수를 사용한다.
기체유속 : 12 Sccm
기체유속HMDSO : 50 Sccm
파워( W) : 450
시간(sec) : 3000
압력(mbar) : 0.02
수행하기 전에 진공관의 유출속도(외부유출)가 2×10-3 mbarL/sec보다 현저하게 낮은 것을 확인했다. 내부 유출속도는 질량 분광계(스펙트로미터)로 확인했다. 분광계의 높은 민감도 하에서 18질량(물)에 대해 측정된 값보다 급속히 떨어지고 그 후 일정해졌을 때 본 공정은 개시되었다.
석영 유리로 된 기재 위에 코팅층을 제조하고 플라즈마를 끈(switching off) 후, 기체 대기는 되도록 빨리 수소에 의해 대체되고 그 후 흡입파워는 감소시킴으로써 압력이 0.2mbar의 급격한 증가를 나타내었다.
혹시 존재하는 라디칼을 수소로 포화시키기 위해 이 상태는 5분간동안 일정한 수소유속 하에서 유지되었다.
첨부된 도 1내지 6은 아래에 나타낸 바와 같다.
도 1은 파장의 함수로써 굴절율 곡선을 나타낸다.
도 2는 본원발명에 따른 제품(PP-PDMS)으로 코팅된 석영유리, 코팅되지 않은 석영유리 및 190~250nm 파장대에서 PDMS오일(약 200nmAK50, Wacker Chemie)로 코팅된 석영유리의 전송곡선을 비교한 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 코팅층의 FTIR스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 코팅층의 FTIR스펙트럼(상세도)을 나타낸다.
도 5는 용이하게 닦일 수 있는 코팅층의 FTIR비교 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 용이하게 닦일 수 있는 코팅층의 FTIR비교 스펙트럼(상세도)을 나타낸다.
실시예 2. 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 제조
본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물의 제조를 위한 제2의 양태는 아래의 공정 변수를 사용한다.
기체유속 : 36 Sccm
기체유속HMDSO : 170 Sccm
파워( W) : 1600
시간(sec) : 600
압력(mbar) : 0.025
수행하기 전에 진공관의 유출속도(외부유출)가 2×10-3 mbarL/sec보다 현저하게 낮은 것을 확인했다. 내부 유출속도는 질량 분광계(스펙트로미터)로 확인했다. 분광계의 높은 민감도 하에서 18질량(물)에 대해 측정된 값보다 급속히 떨어지고 그 후 일정해졌을 때 본 공정은 개시되었다.
수소의 후처리는 더 이상 수행되지 않았다.
실시예 3. 본 발명에 따른 기재가 없는 박막의 제조를 위한 방법
매우 매끄러운 실리콘 웨이퍼는 수용성 물질(설탕)로 코팅되었다.
0.4g/ml 정제된 설탕을 물에 넣어 만들어진 설탕 용액은 실리콘 웨이퍼 상에 적용되었다. 물이 기화된 후 본원 발명에 따른 플라즈마 중합체 코팅층은 실시예 1.에서 설명된 방법에 따라 웨이퍼의 설탕 코팅층에 적용된다.
적용된 코팅층은 수조 안에서 중간 설탕 코팅층이 용해되어 기재로부터 떨어져 나갔다. 이때 웨이퍼 가장자리의 코팅층은 나이프로 잘라 제거하는 것이 바람직하다.
플라즈마 중합체 생성물 코팅층은 수조로부터 기재가 없는 박막으로써 회수될 수 있다.(예로서 플라마즈 중합체 생성물을 포함하는 본 발명에 따른 제품) 이 것은 기재가 없는 박막이 물의 표면에 떠있기 때문에 회수가 용이하였다. 이 박막의 밀도는 1g/cm³보다 작았다.
플라즈마 중합체 박막은 약 500nm의 두께를 가진다.
실시예 4. ESCA측정
실시예 1에 따라 본원 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물인 “A" , ”B", 기준물질 및 대조 생성물의 ESCA 스펙트럼이 측정되어지며 평가되어졌다.
그 결과는 아래 표 1.에서 나타낸 바와 같다. 기준이 되는 것은 각각의 피크의 폭의 중간값(full width at half maximum) 및 시그널의 결합에너지 위치이며, 대조 생성물로는 DE 101 31 156 A1에 따른 용이하게 닦이는 플라즈마 중합체 코팅층을 선택하였다.
ESCA 연구는 Kratos Analytical사의 KRATOS AXIS ULTRA spectrometer를 사용하여 수행되었다. 분석챔버는 단색성의 Al Ka 방사선을 위한 X-ray 소스(source) 및 뉴트럴라이저(neutraliser) 및 사중극자 질량 분광계로서 전자 소스(source) 로 구비되었다. 설비는 또한 반구상의 분석기 입구 홈 안으로 통과하여 들어가는 광전자에 초점을 맞추는 마그네틱 렌즈를 갖는다. 검량에 의하여 C 1s 피크의 지방성 부분은 285.0 eV에 맞춰졌다. 측정하는 동안 표면의 수선은 반구상의 분석기의 입구 홈을 향하였다.
중량 비를 측정할 때 통과 에너지는 각각의 경우에서 160 eV이고, 상응하는 스펙트럼은 조망 스펙트럼으로 명명된다. 피크 변수의 측정에서 통과 에너지는 각각의 경우에서 20 eV이다.
규정된 측정 조건은 분광계 타입에 대한 가능한 독립성을 갖기 위해 그리고 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성을 확인하기 위해서 바람직하다.
사용되는 기준 재료는 Gelest Inc. (Morrisville, USA) 의 polydimethylsiloxan silicone oil DMS-T23E이다. 이 trimethylsiloxy-terminated silicone oil은 350 mm2/s (±10%)의 동적 점성도, 25℃에서 0.970 g/ml의 밀도 및 약 13,650 g/mol의 평균 분자량을 가진다. 선택된 재료는 기화될 수 있는 구성성분의 극미량에 의해서 특징되어진다. : 125℃ 및 10-5 Torr 진공 에서 24시간 후에 0.01% 이하의 휘발성 성분이 검출되었다.( ASTM-E595-85 및 NASA SP-R0022A에 따라). 스핀-코팅 공정(spin-coating process)의 도움으로 40 내지 50 nm 두께의 코팅층은 실리콘 웨이퍼상에 적용된다; 여기에 hexamethyldisiloxane 가 용매로서 사용된다.
적절한 스펙트럼이 -조망 스펙트럼, 예를들면, 각각의 경우에서 - 도 7 내지 10(조망 스펙트럼), 도 11 내지 22(상세 스펙트럼)에 첨부되었다. 이들은 다음과 같다.
도 7은 DMS-T23E 의 XPS 조망 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물A의 XPS 조망 스펙트럼 을 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 중합체 생성물B의 XPS 조망 스펙트럼 을 나타낸다.
도 10은 DE 101 31 156 A1 (비교(comparison))에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 XPS 조망 스펙트럼을 나타낸다.
도 11은 DMS-T23E 의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 12은 DMS-T23E 의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 13은 DMS-T23E 의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물A의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 17은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 O 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물B의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 20은 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 O 1s 피크의 XPS 상세한 스펙트럼을 나타낸다.
도 21은 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 C 1s 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
도 22는 DE 101 31 156 A1 (비교)에 따른 용이하게 닦이는 코팅층의 Si 2p 피크의 XPS 상세 스펙트럼을 나타낸다.
조망 스펙트럼을 위해 4 내지 6 번의 측정을 샘플에 대해 다양한 위치에서 실행됐다. 표 1은 실행한 측정의 평균값으로부터의 ± 최대 편차값을 함께 보여준다.
[표 1]
O 1s
최대에너지에서 중량% [eV]
FWHM [eV]		 C 1s
최대에너지에서 중량% [eV]
FWHM [eV]		 Si 2p
최대에너지에서 중량% [eV]
FWHM [eV]		 중량비
PDMS - oil
DMS-T23E
(기준) 		23.4±0.3
532.46
1.01		 53.75±0.35
285.0
1.00		 22.9±0.3
102.69
1.19		 O/Si = 1.02±0.03
0C/Si = 2.35±.03
0 C/O = 2.29±.04
발명의 플라즈마 중합체 생성물 A 27.2±0.7
532.71
1.29		 48.8±0.7
285.0
1.15		 24.02±0.3
102.77
1.77		 0O/Si = 1.13±.03
C/Si = 2.03±0.05
C/O = 1.80±0.07
발명의 플라즈마 중합체 생성물 B 26.0±0.2
532. 58
1.37		 50.2±0.1
285.0
1.35		 23.8±0.2
102. 61
1.90		 O/Si = 1.10±0.02
C/Si = 2.11±0.01
C/O = 1.93±0.02
용이하게 닦이는 코팅층 (DE 101 31 156 A1에
따른) (비교)		 30.7±0.5
532.64
1.22		 44.7±0.6
285.0
1.18		 24.6±0.4
103.14
1.75		 O/Si = 1.25±0.02
C/Si = 1.82±0.05
C/O = 1.46±0.04
ESCA 측정을 받은 본 발명의 플라즈마 중합체 생성물은 DE 101 31 156 A1에 따른 전형적인 용이하게 닦이는 코팅층 과 비교해서 약 0.37 내지 0.53 eV의 Si 2p 피크의 낮은 에너지로 이동한 결합 에너지 위치를 가진다. 이 관찰은 용이하게 닦이는 코팅층과 비교해서2차(secondary) 실리콘 원자(즉, 두개의 인접한 O-원자를 가지는 실리콘 원자의 비율이다)가 차지하는 비율과 일치한다.
2차 실리콘 원자가 차지하는 비율의 증가는 DE 101 31 156 A1에 따른용이하게 닦이는 코팅층과 비교해서 본 발명의 코팅층의 탄성력 및 유연성 증가의 원인일 것이다. 여기서 3차 실리콘 원자의 경우 훨씬 더 우세하다.
본 발명 및 용이하게 닦이는 코팅층s의 ESCA 스펙트럼의 비교는 탄성력 및 유연성의 기계적인 특성이 각각의 플라즈마 중합체에 직접 연관되어있다는 것을 보여준다.
본 발명에 따른 코팅층은 용이하게 닦이는 코팅층s보다 더 탄소가 풍부하고 산소가 겹핍하다. 그 결과 불가피하게 보다 적은 가교 결합점이 생긴다. 구성은 통상적인 엘라스토머에 비해, 또는 실리콘 오일에 비해 더 강하게 가교결합된다(산소 풍부, 탄소 겹핍). 그 결과 이를 엘라스토머 플라즈마 중합체 구조라고 할 수 있다(높은 수소 량).

Claims (15)

  1. 탄소, 실리콘, 산소 및 수소를 포함하고, 285.00 eV에서 C 1 s 피크의 지방족 화합물 부분을 검량한 플라즈마 중합체 생성물의 ESCA 스펙트럼에서, 25℃에서 350 mm2/s의 동적 점도 및 0.97 g/ml의 밀도를 가지는 트리메틸실록시-말단의 폴리디메틸실록산(trimethylsiloxy-terminated polydimethylsiloxane, PDMS)과 비교되었을 때, Si 2p 피크는 최대 0.44 eV 내외로 변하는 결합 에너지를 가지고, O 1s 피크는 최대 0.50 eV내외로 변하는 결합에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 Si 2p 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가지고, 상기O 1s 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 플라스마 중합체 생성물에서 중량비는 다음과 같이 적용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    0.75 < n(O) : n(Si) < 1.25,
    1.50 < n(C) : n(Si) < 2.50,
    1.50 < n(C) : n(O) < 2.50,
    2.25 < n(H) : n(C) < 3.00.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 플라스마 중합체 생성물에서 중량비는 다음과 같이 적용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    1.00 < n(O) : n(Si) < 1.25,
    2.00 < n(C) : n(Si) < 2.50,
    1.60 < n(C) : n(O) < 2.30,
    2.40 < n(H) : n(C) < 3.00.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 플라스마 중합체 생성물에서 중량비는 다음과 같이 적용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    1.05 < n(O) : n(Si) < 1.23,
    2.10 < n(C) : n(Si) < 2.23,
    1.70 < n(C) : n(O) < 2.00,
    2.60 < n(H) : n(C) < 3.00.
  6. 제 1항에 있어서,
    플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom %라고 할 때, 다음과 같이 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    실리콘 22 내지 28 atom %,
    산소 22 내지 30 atom %,
    탄소 42 내지 55 atom %.
  7. 제 1항에 있어서,
    플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom %라고 할 때, 다음과 같이 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    실리콘 22 내지 26 atom %,
    산소 24 내지 29 atom %,
    탄소 47 내지 51 atom %.
  8. 제 1항에 있어서,
    플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom %라고 할 때, 다음과 같이 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    실리콘 22 내지 28 atom %,
    산소 22 내지 30 atom %,
    탄소 42 내지 55 atom %,
    이때, 플라즈마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같다:
    0.75 < n(O) : n(Si) < 1.25,
    1.50 < n(C) : n(Si) < 2.50,
    1.50 < n(C) : n(O) < 2.50,
    2.25 < n(H) : n(C) < 3.00 그리고,
    이때, 상기 Si 2p 피크는 최대 0.44 eV 내외로 변하는 결합 에너지를 가지고, 상기 O 1s 피크는 최대 0.50 eV내외로 변하는 결합에너지를 가진다.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 플라즈마 중합체 생성물은 실리콘, 산소 및 탄소를 합한 것을 100 atom %라고 할 때, 다음과 같이 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    실리콘 22 내지 26 atom %
    산소 24 내지 29 atom %
    탄소 47 내지 51 atom %,
    이때, 플라스마 중합체 생성물에서 중량 비는 다음과 같이 적용한다:
    1.00 < n(O) : n(Si) < 1.25
    2.00 < n(C) : n(Si) < 2.50
    1.60 < n(C) : n(O) < 2.30
    2.40 < n(H) : n(C) < 3.00
    이때, 상기 Si 2p 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가지고, 상기 O 1s 피크는 최대 0.40 eV 내외로 변동되는 결합 에너지를 가진다.
  10. 제 1항에 있어서,
    (i) 상기 제품은 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지고, 코팅층 또는 코팅층의 일 부분 또는 박막이거나, (ii) 기재 및 기재로부터 비파괴적으로 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물의 형태인 코팅층으로 이루어진 복합물이고, (i) 박막은 두께가 20 내지 2000 nm이고, (ii) 코팅층은 두께가 1 내지 2000 nm 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제품은 복합물로서, 기재 및 1 내지 2000nm 두께의 코팅층으로 구성되며, 상기 코팅층은 기재로부터 비파괴적으로 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지고, 그것에 의하여 상기 코팅층은 100 g/mol 또는 그 이상의 몰질량을 가진 분자를 통과시키지 않는 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제품은 복합물로서, 기재 및 1 내지 2000nm 두께의 코팅층으로 구성되며, 상기 코팅층은 기재로부터 비파괴적으로 또는 파괴적으로 제거될 수 있는 플라즈마 중합체 생성물로 이루어지고, 상기 기재는 탄성 중합체인 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  13. 제 10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재는 그 자체가 다음과 같은 것인 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품:
    - 플라즈마 중합체 생성물, 특히 염기성 기재 상의 플라즈마 중합체 코팅층;
    - PVD, CVD, 플라즈마가 지원된 CVD (PE-CVD), 동전기 또는 졸-겔 방법에 의하여 염기성 기재에 적용된 코팅층.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 제품은 접착제 가공분야에서의 응용을 위한 용이하게 닦을 수 있는 코팅층 또는 용이하게 닦을 수 있는 코팅층의 일부로서의 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 용이하게 닦을 수 있는 코팅층을 가지는 기재를 포함하는 제품인 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 제품은 리토그래픽 설비의 광학 요소에서의 기재 및 기재 위에 정렬된 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 가수분해에 대한 저항성, 강한 소수성 및 광범위한 UV-투과 보호 층으로서의 코팅층을 포함하는 제품인 것을 특징으로 하는 플라즈마 중합체 생성물을 포함하는 제품.
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