TWI723083B - 氟系樹脂膜之表面處理裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係改善氟系樹脂膜與墨水燒結膜之密接性及塗佈印刷性。 使氟系樹脂膜9通過電極11、21間之大氣壓附近之處理空間1a內。將包含惰性氣體之處理氣體供給至處理空間1a，將電壓施加至電極間，於處理空間1a內產生放電。將被處理面9a加熱至相較連續使用溫度低100℃之溫度以上且連續使用溫度以下。將處理空間1a之氧之體積濃度設為1000 ppm以下。

Description

氟系樹脂膜之表面處理裝置及方法
本發明係關於一種對包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜進行表面處理之裝置及方法，尤其關於一種對於將氟系樹脂膜之表面改質從而改善密接性等較佳之表面處理裝置及方法。
氟系樹脂係於耐候性、耐化學品性等方面優異，另一方面，因表面自由能較小，故例如與將銀墨水等墨水燒結所得之薄膜或金屬配線圖案之密接性或者導電圖案等之塗佈印刷性較差。 為提昇密接性等，而提出有各種表面處理方法。 專利文獻1係將氟系樹脂進行火焰處理或金屬鈉處理。 專利文獻2係例如藉由H2 /N2 混合氣體環境之真空電漿將氟系樹脂之表面進行蝕刻，進而對上述表面照射準分子雷射。 專利文獻3係將氟系樹脂之表面進行濺鍍蝕刻後，於含有乙炔等不飽和烴之環境下進行大氣壓電漿處理。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特公昭63-10176號公報 [專利文獻2]日本專利特開平06-220228號公報 [專利文獻3]日本專利特開2000-129015號公報
[發明所欲解決之問題] 於專利文獻1之火焰處理或金屬鈉處理中，不僅環境問題變大，而且被改質之部分對於紫外線或熱之耐受較弱。 於專利文獻2之真空電漿蝕刻及準分子雷射處理中，因裝置規模較大，故設備成本變高。 專利文獻3之濺鍍蝕刻及藉由不飽和烴之大氣壓電漿處理係主要獲得物理性之投錨效應者，且氟系樹脂之表面自身之化學改質效果較小。又，不飽和烴容易成塵，生產性較差。 本發明係鑒於上述情況，目的在於將包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜之表面進行改質，從而例如改善與將墨水燒結所得之薄膜或金屬配線圖案之密接性或塗佈印刷性等。 [解決問題之技術手段] 為解決上述問題，本發明裝置之特徵在於：其係將包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜之被處理面予以表面處理者，且包含： 一對電極，其等係於相互之間劃分形成大氣壓附近之處理空間，並且藉由電壓施加而於上述處理空間內產生放電； 搬送機構，其使上述氟系樹脂膜通過上述處理空間； 處理氣體噴嘴，其將包含惰性氣體之處理氣體供給至上述處理空間； 加熱器件，其將上述被處理膜之上述被處理面予以加熱；及 氧流入阻止器件，其阻止氧流入至上述處理空間，使上述處理空間之氧濃度低於上述處理空間之外部之氧濃度； 上述被處理面之溫度係相較上述氟系樹脂膜之連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上且上述連續使用溫度以下， 上述處理空間之氧之體積濃度為1000 ppm以下，較佳為100 ppm以下。 本發明方法之特徵在於：其係將包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜之被處理面予以表面處理者，且包括： 搬送步驟，其使上述氟系樹脂膜通過形成於一對電極彼此間之大氣壓附近之處理空間； 處理氣體供給步驟，其將包含惰性氣體之處理氣體供給至上述處理空間，且使上述處理氣體接觸於上述處理空間內之上述被處理面； 放電產生步驟，其將電壓施加至上述一對電極彼此之間，於上述處理空間內產生放電； 加熱步驟，其將上述氟系樹脂膜之上述被處理面予以加熱；及 氧流入阻止步驟，其阻止氧流入至上述處理空間，使上述處理空間之氧濃度低於上述處理空間之外部之氧濃度； 上述被處理面之溫度係相較上述氟系樹脂膜之連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上且上述連續使用溫度以下，並且 上述處理空間之氧之體積濃度為1000 ppm以下，較佳為100 ppm以下。 根據本發明之電漿表面處理，能夠藉由電漿照射而將氟系樹脂膜之被處理面側之氟系樹脂組合物之C-F鍵切斷，且藉由熱而形成C-C鍵(交聯網狀結構)且使之進行交聯。該表面改質之結果，例如能夠改善與將銀墨水等墨水燒結而獲得之薄膜或金屬配線圖案之密接性，或者改善導電圖案之塗佈印刷性。而且，能夠長期地維持改善效果。 藉由將被處理面之處理時溫度設為相較連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上，而能夠防止因熱不足而不再形成C-C鍵(交聯網狀結構)之情況，且能夠防止於被處理面形成副產物，進而能夠防止招致密接性降低。 藉由將被處理面之處理時溫度設為連續使用溫度以下，能夠避免氟系樹脂膜之熱損傷。 此處，所謂連續使用溫度係指即便將對象物長時間(4萬小時)置於該溫度環境強度亦保持初期值之50%以上之上限溫度。 藉由將處理空間之氧體積濃度設為1000 ppm以下較佳為100 ppm以下，而能夠防止氟系樹脂組合物之交聯被阻礙。 較佳為，上述加熱器件以與上述被處理面對向之方式配置。 藉此，能夠確實地將氟系樹脂膜之被處理面側加熱，從而設為特定溫度(相較連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上且連續使用溫度以下)。另一方面，能夠避免將氟系樹脂膜之背面側(與被處理面相反側)之部分過度地高溫加熱。 較佳為，上述加熱器件沿著上述搬送機構之搬送方向配置於上述處理空間之上游側。藉此，能夠於將氟系樹脂膜加熱後，將該氟系樹脂膜導入至處理空間進行電漿處理。 亦可於處理空間內，將氟系樹脂膜與電漿照射同時地進行加熱。 較佳為，上述氧流入阻止器件包含於上述處理空間之側部形成惰性氣體之氣簾之氣簾噴嘴。 較佳為，於上述處理空間之側部形成惰性氣體之氣簾。 藉此，能夠確實地阻止氧流入至處理空間，從而確實地獲得所需氧濃度(1000 ppm以下、較佳為100 ppm以下)。 氣簾較佳為沿著氟系樹脂膜之搬送方向形成於處理空間之上游側之側部(入口側)。 上述氣簾用之惰性氣體成分可與上述處理氣體用之惰性氣體成分為相同種類，亦可為不同種類。 上述氧流入阻止器件亦可包含設置於處理空間之側部之遮蔽壁。 上述氧流入阻止器件亦可包含上述處理氣體供給器件及/或上述搬送機構。亦可藉由調整處理氣體之供給流量及/或搬送速度而阻止氧流入至處理空間。 本發明之表面處理較佳為於大氣壓附近下進行。此處，所謂大氣壓附近係指1.013×104 ～50.663×104 Pa之範圍，且若考慮壓力調整之便利化或裝置構成之簡便化，則較佳為1.333×104 ～10.664×104 Pa，更佳為9.331×104 ～10.397×104 Pa。 作為構成氟系樹脂組合物之氟系樹脂，可列舉聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等。 [發明之效果] 根據本發明，能夠將氟系樹脂膜進行表面改質，例如能夠改善與將墨水燒結而獲得之薄膜或金屬配線圖案之密接性或塗佈印刷性等。
以下，按照圖式，對本發明之實施形態進行說明。 圖1係表示本發明之第1實施形態之表面處理裝置1者。處理對象係包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜9。於本實施形態中，氟系樹脂膜9例如包含聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯(PTFE)之連續使用溫度為260℃。 藉由表面處理裝置1而將該氟系樹脂膜9之被處理面9a進行表面改質後，對被處理面9a塗佈銀墨水等墨水，或者藉由噴墨法塗佈導電膏之電路圖案。電路圖案之塗佈方法並不限於噴墨法，亦可為網版印刷、凹版膠版印刷、軟版印刷等，藉由墨水之調配組成或黏度適當選擇。 表面處理裝置1包含輥狀電極11、電漿頭20、及加熱器件50。輥狀電極11成為圓筒形狀，且其軸線與圖1之紙面正交。輥狀電極11之至少外周部包含金屬，且於外周面被覆有固體介電層(省略圖示)。藉由將輥狀電極11之上述金屬部分電性接地，輥狀電極11構成接地電極(earth electrode)。 將氟系樹脂膜9捲繞於輥狀電極11之外周之約半周部分。使氟系樹脂膜9中之被處理面9a朝向表側，從而背面9b與輥狀電極11相接。氟系樹脂膜9之寬度方向係朝向與輥狀電極11之軸線平行且與圖1之紙面正交之方向。以下，將與圖1之紙面正交之方向稱為「處理寬度方向」。 於輥狀電極11連接有馬達等旋轉驅動部12。藉由旋轉驅動部12，而使輥狀電極11以圖1之例如順時針進行旋轉。伴隨該輥狀電極11之旋轉，沿圖1之箭頭a所示之方向搬送氟系樹脂膜9。輥狀電極11及旋轉驅動部12構成氟系樹脂膜9之搬送機構13。 進而，於輥狀電極11設置有調溫器件16。調溫器件16包含輥狀電極11內之調溫介質流路16a。調溫介質於被調溫(加熱)後通過調溫介質流路16a。藉此，將輥狀電極11調溫至設定溫度。作為調溫介質，可使用水、油、氣體等加熱流體。輥狀電極11之設定溫度較佳為80℃以上且氟系樹脂膜9之連續使用溫度以下。作為調溫器件16，亦可使用電熱加熱器、IR(Infrared，紅外線)加熱器等代替調溫介質之流通。 於輥狀電極11中之捲繞有膜9之部分之側方(圖1中右側)設置有電漿頭20。電漿頭20包含平板電極21、及介電構件22。平板電極21具有四邊形之剖面，且包含沿著與圖1之紙面正交之處理寬度方向延伸之金屬板。該平板電極21藉由連接於高頻電源2而成為電壓施加電極(熱電極)。 輥狀電極11與平板電極21係藉由於與處理寬度方向正交之對向方向(圖1之左右方向)上相互地對向而構成一對電極。 於電漿頭20進而平板電極21中之與輥狀電極11之對向面設置有介電構件22。介電構件22例如包含陶瓷(介電質)。 於介電構件22與輥狀電極11之間之最窄部及其周邊部劃分形成有處理空間1a。處理空間1a係沿處理寬度方向(圖1之紙面正交方向)延伸，且縱向(圖1之上下)之兩端與外部環境連通。處理空間1a之壓力大致為大氣壓。處理空間1a之最窄部之沿上述對向方向之厚度t1a (mm)較佳為相較膜9之厚度t9 (mm)大0.1 mm以上且為2.0 mm左右以下(t9 ＋0.1≦t1a ≦2)，更佳為t1a ＝1 mm左右。若t1a ＜t9 ＋0.1，則難以使最大厚度(一般為0.5 mm左右)之氟系樹脂膜9通過處理空間1a。若t1a ＞2.0，則放電不穩定。 再者，於圖式中，將處理空間1a之厚度t1a 誇大表示。 藉由來自高頻電源2之電力供給，而對電極21、11間施加電場。藉此，於處理空間1a內產生放電，從而處理空間1a成為放電空間。 供給電力係結合處理氣體之流量或膜搬送速度適當設定。平板電極21之放電面(朝向處理空間1a之面)之每一單位面積之供給電量之範圍較佳為0.5～100 W/cm2 ・sec，更佳為5～50 W/cm2 ・sec。若未達上述範圍，則供給電量不足，導致表面處理效果不充分。若超過上述範圍，則存在氟系樹脂膜9受到電場損傷或熱損傷之虞。 氟系樹脂膜9中之捲繞於輥狀電極11之部分係配置於處理空間1a內。且，藉由使輥狀電極11順時針地旋轉，而將氟系樹脂膜9於處理空間1a內自上向下地搬送。 於平板電極21設置有調溫器件26。調溫器件26包含平板電極21內之調溫介質流路26a。調溫介質經調溫(加熱)後通過調溫介質流路26a。藉此，將平板電極21調溫至設定溫度。作為調溫介質，可使用水、油、氣體等加熱流體。平板電極21之設定溫度較佳為80℃以上且氟系樹脂膜9之連續使用溫度以下。作為調溫器件26，亦可使用電熱加熱器、IR加熱器等代替調溫介質之流通。 於電漿頭20中之膜搬送方向之上游側(處理空間1a之入口側，圖1中為上側)之側部設置有噴嘴單元23。噴嘴單元23係沿著與圖1之紙面正交之處理寬度方向延伸與電漿頭20同等程度之長度。 於噴嘴單元23設置有處理氣體噴嘴32、及氣簾氣體噴嘴42。處理氣體噴嘴32係朝向處理空間1a傾斜地開口。來自處理氣體源3之處理氣體通路31係朝向噴嘴單元23延伸，且連接於處理氣體噴嘴32。處理氣體噴嘴32係使來自氣體通路31之處理氣體沿著與圖1之紙面正交之處理寬度方向分散，且朝向處理空間1a均勻地噴出。處理氣體係用以產生穩定之電漿放電之放電產生氣體，且使用惰性氣體。作為惰性氣體，不僅可使用氬氣(Ar)或氦氣(He)等稀有氣體，而且可使用氮氣(N2 )。 處理氣體源3、處理氣體通路31及處理氣體噴嘴32構成處理氣體供給器件30。 於噴嘴單元23中之相較處理氣體噴嘴32更靠膜搬送方向之上游側(圖1中為上側)配置有氣簾氣體噴嘴42。氣簾氣體噴嘴42係朝向輥狀電極11進而氟系樹脂膜9之被處理面9a開口。來自氣簾氣體源4之氣簾氣體通路41朝向噴嘴單元23延伸而連接於氣簾氣體噴嘴42。氣簾氣體噴嘴42係使來自氣體通路41之氣簾氣體於與圖1之紙面正交之處理寬度方向分散且均勻地噴出。藉此，於氣簾氣體噴嘴42與輥狀電極11之間形成氣簾44。作為氣簾氣體，可使用氬氣(Ar)、氦氣(He)、氮氣(N2 )等惰性氣體。 氣簾氣體源4、氣簾氣體通路41及氣簾氣體噴嘴42構成氣簾形成器件40。 處理氣體與氣簾氣體亦可彼此包含同種之惰性氣體。於此情形時，處理氣體源3與氣簾氣體源4亦可包含相互共通之惰性氣體源。氣體通路31、41亦可自共通之惰性氣體源分支，分別連接於噴嘴32、42(參照圖2)。 或者，處理氣體與氣簾氣體亦可彼此包含不同之惰性氣體。例如，亦可為處理氣體為Ar或He，且氣簾氣體為N2 。 於電漿頭20中之膜搬送方向之下游側部(處理空間1a之出口側，圖1中為下側)設置有遮蔽壁24。遮蔽壁24係相較介電構件22更向輥狀電極11側突出。於遮蔽壁24之前端與輥狀電極11之間，形成有氟系樹脂膜9之厚度以上之間隙。 遮蔽壁24及氣簾形成器件40構成「氧流入阻止器件」。 於相較電漿頭20進而處理空間1a更靠膜搬送方向之上游側(於圖1中為上側)設置有加熱器件50。加熱器件50係以與輥狀電極11對向，進而與氟系樹脂膜9之被處理面9a對向之方式配置。藉由加熱器件50，而將氟系樹脂膜9尤其將被處理面9a進行加熱。 作為加熱器件50，可列舉熱轉印輥、IR加熱器、氣體加熱器等，但只要能夠將被處理面9a加熱至設定溫度則無特別限定。 加熱器件50所進行之被處理面9a之加熱設定溫度係相較氟系樹脂膜9之連續使用溫度低100℃之溫度以上且連續使用溫度以下，較佳為相較連續使用溫度低50℃之溫度以上且連續使用溫度以下。於包含聚四氟乙烯(連續使用溫度260℃)之氟系樹脂膜9中為160℃～260℃，較佳為210℃～260℃。 對藉由上述表面處理裝置1將氟系樹脂膜9進行表面處理之方法進行說明。 ＜搬送步驟＞ 將應處理之氟系樹脂膜9捲繞於輥狀電極11。繼而，使輥狀電極11沿圖1中順時針方向旋轉，以特定速度於箭頭a方向上搬送氟系樹脂膜9。 ＜加熱步驟＞ 沿著搬送方向於電漿頭20之上游側進而處理空間1a之上游側，藉由加熱器件50，將氟系樹脂膜9加熱至上述設定溫度(160℃～260℃、較佳為210℃～260℃)。藉由加熱器件50與氟系樹脂膜9之被處理面9a對向，能夠將氟系樹脂膜9中尤其包含被處理面9a之表層部分確實地加熱至上述設定溫度。 ＜調溫步驟＞ 且，藉由調溫器件16，將輥狀電極11調溫至80℃以上、260℃(連續使用溫度)以下。 又，藉由調溫器件26，將平板電極21調溫至80℃以上、260℃(連續使用溫度)以下。 藉此，能夠防止藉由加熱器件50加熱後之氟系樹脂膜9冷卻，從而能夠將氟系樹脂膜9之溫度維持為上述設定溫度。 藉由輥狀電極11之旋轉，而將氟系樹脂膜9中之被加熱至上述設定溫度之部分導入至電漿頭20與輥狀電極11之間，進而通過處理空間1a內。 ＜處理氣體供給步驟＞ 與此並行地，將處理氣體自噴嘴32噴出，供給至處理空間1a。 ＜氣簾氣體形成步驟(氧流入阻止步驟)＞ 又，藉由將氣簾氣體自噴嘴42噴出，而於處理空間1a之入口部形成氣簾44。藉由該氣簾44，能夠阻止外部之環境氣體(空氣)進入處理空間1a。進而，能夠阻止環境中之氧流入至處理空間1a。又，藉由遮蔽壁24，能夠防止氧自處理空間1a之出口側流入。藉此，能夠使處理空間1a之氧濃度低於處理空間1a之外部之氧濃度。較佳為能夠將處理空間1a之氧濃度(體積濃度)設為1000 ppm以下，更佳為能夠設為100 ppm以下。 ＜放電產生步驟＞ 與此並行地，將高頻電壓自高頻電源2施加至電極21、11間。藉此，於處理空間1a內產生放電，將處理氣體電漿化。將該電漿照射至處理空間1a內之氟系樹脂膜9中之被處理面9a。 藉由該電漿照射，能夠將氟系樹脂膜9之包含被處理面9a之表面層之C-F鍵切斷。且，認為藉由將處理溫度預先設定為氟系樹脂膜9之連續使用溫度附近(160℃～260℃、較佳為210℃～260℃)，而能夠於氟系樹脂膜9之表面層中，形成新的C-C鍵從而形成交聯網狀結構。藉此，能夠使氟系樹脂膜9之表面層成為交聯氟系樹脂。藉由將處理空間1a之氧濃度設為1000 ppm以下、較佳為100 ppm以下，能夠防止阻礙新的C-C鍵之形成，從而能夠使氟系樹脂確實地交聯。 又，認為C-F鍵之切斷及新的C-C鍵之形成之結果，能夠將F原子驅趕，使被處理面9a中之F原子之存在密度小於處理前。 如此般，能夠以表面自由能變大之方式，將被處理面9a進行表面改質。 例如將銀(Ag)墨水等墨水塗佈於上述表面改質所得之被處理面9a。藉由將該銀墨水燒結，而獲得薄膜或配線圖案等之燒結膜。或者，藉由噴墨或網版印刷等而塗佈印刷導電圖案。 因被處理面9a之表面自由能變大，故能夠使與銀墨水之燒結膜之密接性或塗佈印刷性變得良好。而且，能夠長期地維持處理效果。即，於上述表面處理後，即便經過一至數月，亦能夠確保良好之密接性或塗佈印刷性。 毋庸置疑，不僅能夠提昇與Ag墨水之燒結膜之密接性，而且亦能夠提昇與將Cu墨水或Cu漿等燒結所得之薄膜或配線圖案等之燒結膜之密接性。不僅能夠提昇與Ag、Cu等無機導電性材料之密接性，而且亦能夠提昇與有機導電性材料之密接性。又，亦能夠經由環氧接著劑等通用之接著劑，提昇與通用樹脂組合物(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI)、尼龍等)之密接性。總之，能夠改善包含難密接性之氟樹脂組合物之膜9與導電性材料(無論無機、有機)之密接性或塗佈印刷性。 進而，亦能夠經由環氧接著劑等通用之接著劑，提昇與合成橡膠(例如異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、丙烯酸系橡膠等)之密接性。 可藉由將氟系樹脂膜9之加熱溫度設為連續使用溫度以下，而避免氟系樹脂膜9之熱損傷。 表面處理裝置1係於大氣壓下進行處理者，故無需大規模之真空設備等，並且可設為開放型之裝置構成。例如，亦可不將圍繞裝置整體之腔室內之整個區域置換為惰性氣體。因此，能夠使設備成本實現廉價。且，連續穩定生產性較高，從而能夠使氟系樹脂膜9之品質穩定。 其次，對本發明之另一實施形態進行說明。於以下實施形態中，對於與上述形態重複之構成，於圖式標註同一符號且省略說明。 圖2係表示本發明之第2實施形態之表面處理裝置1B者。於表面處理裝置1B中，提供處理氣體供給器件30及氣簾形成器件40作為加熱器件之一部分。詳細而言，表面處理裝置1B包含對於處理氣體與氣簾氣體共通之惰性氣體源3B、及作為加熱器件本體之氣體加熱器50B。於惰性氣體源3B連接有氣體加熱器50B。使處理氣體通路31與氣簾氣體通路41自氣體加熱器50B分支，且分別連接於噴嘴單元23之處理氣體噴嘴32與氣簾氣體噴嘴42。 來自氣體源3B之惰性氣體於氣體加熱器50B中被加熱，成為相較氟系樹脂膜9之連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上且連續使用溫度以下。使加熱後之惰性氣體之一部分作為處理氣體經由處理氣體通路31自處理氣體噴嘴32噴出，且接觸於氟系樹脂膜9之被處理面9a接觸，並且導入至處理空間1a進行電漿化。使加熱後之惰性氣體之另一部分作為氣簾氣體經由氣簾氣體通路41自氣簾氣體噴嘴42噴出，形成氣簾44，並且接觸於氟系樹脂膜9之被處理面9a。 氟系樹脂膜9之被處理面9a係藉由與該等惰性氣體(處理氣體及氣簾氣體)之接觸，而加熱至相較連續使用溫度低100℃較佳為低50℃之溫度以上且連續使用溫度以下。其後，將氟系樹脂膜9導入至處理空間1a進行電漿表面處理。 本發明並不限定於上述實施形態，可於不脫離其主旨之範圍中進行各種改變。 例如，氟系樹脂膜9之組成並不限於聚四氟乙烯(PTFE)，亦可為四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等，亦可不限於單一組成而包含複數種氟系樹脂。 一對電極構造並不限於輥狀電極11與平板電極21之對，可包含一對輥狀電極，且亦可包含一對平板電極。 亦可於處理空間1a之出口側(於圖1、圖2中為下側)或處理寬度方向(於圖1、圖2中為紙面正交方向)之兩端部形成氣簾。 亦可於處理空間1a之入口側(於圖1、圖2中為上側)或處理寬度方向(於圖1、圖2中為紙面正交方向)之兩端部設置遮蔽壁24。 於第2實施形態(圖2)中，氣體加熱器50B亦可將處理氣體與氣簾氣體中之僅處理氣體進行加熱，或者亦可僅將氣簾氣體進行加熱。 [實施例1] 對實施例進行說明。再者，本發明並不限定於以下實施例。 於實施例1中，使用與圖2所示之表面處理裝置1B實質相同之裝置，進行氟系樹脂膜9之表面處理。即，一面將氟系樹脂膜9捲繞於輥狀電極11進行搬送(搬送步驟)，一面將經加熱之處理氣體供給至處理空間1a(處理氣體供給步驟、加熱步驟)，並且於電極21、11間施加電場，產生大氣壓電漿放電(放電產生步驟)，且藉由經加熱之氣簾氣體形成氣簾44(氧流入阻止步驟、加熱步驟)。 ＜氟系樹脂膜9＞ 作為被處理物之氟系樹脂膜9之材質為聚四氟乙烯(PTFE)。因此，連續使用溫度為260℃。 氟系樹脂膜9之厚度為0.2 mm。 ＜裝置構成＞ 電極21、11進而處理空間1a之處理寬度方向(圖2之紙面正交方向)之長度為640 mm。 平板電極21之寬度(圖2之上下方向之尺寸)為30 mm。 處理空間1a之最窄部之厚度為1 mm。 ＜施加電壓＞ 於高頻電源2中，將商用交流電力進行直流轉換，且將該直流電力進行高頻轉換後供給至平板電極21。 供給直流電壓為150 V，供給直流電流為0.6 A，供給電力為90 W。 電極21、11間之施加電壓(峰至峰間電壓Vpp)為Vpp＝4.2 kV。 ＜處理速度＞ 處理速度(氟系樹脂膜9之搬送速度)為0.3 m/min。 ＜處理氣體＞ 使用Ar作為處理氣體。 處理氣體之流量為50 L/min。 ＜氣簾氣體＞ 使用Ar作為氣簾氣體。 氣簾氣體之流量為25 L/min。 其結果，處理空間1a之氧濃度(體積濃度)為950 ppm。 於測定氧濃度時，使用東麗工程股份有限公司製造之抽吸式氧濃度計Oxygen Analyzer LC-850KS。使該氧濃度計之較細之抽吸管進入至處理空間1a，抽吸處理空間1a內之氣體之一部分進行測定。抽吸量為100 mL/min。 ＜溫度設定＞ 藉由氣體加熱器50B，將處理氣體及氣簾氣體進行加熱。藉由將該等氣體噴附至氟系樹脂膜9，而將氟系樹脂膜9進行加熱。氣體加熱溫度進而被處理面9a之處理時溫度設為250℃。 輥狀電極11及平板電極21之溫度均為80℃。藉由冷凍器將水加熱製成熱水，且使之流入各電極11、21之調溫通路16a、26a。 表面處理後之氟系樹脂膜9之被處理面9a變得相較處理前更硬。亦相較表面處理後之背面9b更硬。根據上述情況，推測包含被處理面9a之表面層之氟系樹脂分子已被交聯。 ＜評價＞ (1)與Ag墨水之燒結膜之密接性 對以上述方式進行表面處理之氟系樹脂膜9，以如下方式測定與Ag墨水之燒結膜之密接性。 自上述表面處理後之氟系樹脂膜9切出樣品。樣品之大小為長度30 mm×寬度10 mm。 將Ag墨水塗佈於該樣品之被處理面9a。 作為Ag墨水，使用日油股份有限公司製造之型號AG-SI-112。 使用旋轉塗佈機作為塗佈器件。旋轉塗佈機之旋轉數為2000 rpm。塗佈時間為10秒。於塗佈後，以120℃加熱20分鐘使Ag墨水燒結，藉此獲得Ag墨水燒結膜。其後，進行自然放置冷卻。 另外，準備2塊樣品寬度之恰好2分之1之寬度(5 mm)的帶狀之不鏽鋼板。將該等2塊帶狀之不鏽鋼板沿寬度方向排列，並塗佈接著劑，使上述樣品之Ag墨水燒結膜側與不鏽鋼板上之接著劑接觸並貼附。 使用2液硬化型環氧接著劑作為接著劑。詳細而言，使用將二液性環氧系接著劑AV138與HV998(均為長瀨化成股份有限公司製造)以質量比5：2之比率混合而成者。 繼而，藉由加熱器進行加熱，使環氧接著劑硬化，藉此使上述樣品之Ag墨水燒結膜與2塊帶狀之不鏽鋼板接著。加熱溫度為80℃，加熱時間為30分鐘。 繼而，基於JIS K6584-1，進行90°剝離試驗。於試驗時，使用數顯測力計ZP-200(IMADA股份有限公司製造)、及電動試驗台MX-500N(IMADA股份有限公司製造)。使樣品朝上，且使帶狀之不鏽鋼板朝下，將其等水平地設置於電動試驗台之載置台，並且將樣品之一端部向上方彎折90°固定於數顯測力計，其後使載置台進行掃描。掃描速度為30 mm/min。繼而，根據樣品與Ag墨水燒結膜剝離時之數顯測力計之讀數，算出樣品之每1 mm寬度與Ag墨水燒結膜之密接強度。 結果為1.0 N/mm，獲得充分之密接強度。 (2)塗佈印刷性 對上述表面處理過之氟系樹脂膜9藉由噴墨法進行圖案塗佈。 描繪Line/Space＝50/50 μm作為塗佈之圖案。 使用日油股份有限公司製造之型號AG-SI-112作為噴墨用墨水。 藉由目視觀察印刷結果，發現無墨水之滲透而為良好之印刷狀態(於表1中為「○」)。 [實施例2] 於實施例2中，使用He作為處理氣體及氣簾氣體。除此以外之處理條件及處理順序與實施例1相同。處理後之評價方法亦設為與實施例1相同。 其結果，與墨水燒結膜之密接強度為1.1 N/mm。 又，關於塗佈印刷性，無墨水之滲透，而為良好之印刷狀態。 [比較例1] 作為比較例1，將表面處理時之氟系樹脂膜9之溫度設定為80℃。除此以外之處理條件及處理順序與實施例1相同。處理後之評價方法亦設為與實施例1相同。 其結果，與墨水燒結膜之密接強度為0.2 N/mm，從而密接性較差。 又，於噴墨印刷中，排斥墨水而無法進行印刷，從而塗佈印刷性亦較差(於表1中為「×」)。 [比較例2] 作為比較例2，將表面處理時之氟系樹脂膜9之溫度設定為150℃。除此以外之處理條件及處理順序與實施例1相同。處理後之評價方法亦設為與實施例1相同。 其結果，與墨水燒結膜之密接強度為0.3 N/mm，從而密接性較差。 又，於噴墨印刷中，排斥墨水而無法進行印刷，從而塗佈印刷性亦較差。 [比較例3] 作為比較例3，藉由刻意將氧導入至處理空間1a，將處理空間1a之氧濃度(體積濃度)設為3000 ppm。除此以外之處理條件及處理順序與實施例1相同。處理後之評價方法亦設為與實施例1相同。 其結果，與墨水燒結膜之密接強度為0.2 N/mm，從而密接性較差。 又，於噴墨印刷中，排斥墨水而無法進行印刷，從而塗佈印刷性亦較差。 表1係將實施例1～2、及比較例1～3之處理條件及評價結果彙總所得者。 [表1]
Figure 105138367-A0304-0001
 根據以上實施例及比較例之結果，可確認：藉由將氟系樹脂膜9之被處理面9a之溫度設為接近連續使用溫度並且使處理空間1a之氧濃度變得充分小，能夠改善氟系樹脂膜9之與墨水燒結膜之密接性及塗佈印刷性。 [產業上之可利用性] 本發明例如可應用於改善包含聚四氟乙烯(PTFE)等氟系樹脂組合物之膜之與墨水燒結膜之密接性及塗佈印刷性。
1‧‧‧表面處理裝置 1a‧‧‧處理空間 1B‧‧‧表面處理裝置 2‧‧‧電源 3‧‧‧處理氣體源 3B‧‧‧惰性氣體源 4‧‧‧氣簾氣體源 9‧‧‧氟系樹脂膜 9a‧‧‧被處理面 9b‧‧‧背面 11‧‧‧輥狀電極(接地電極) 12‧‧‧旋轉驅動部 13‧‧‧搬送機構 16‧‧‧調溫器件 16a‧‧‧調溫介質流路 20‧‧‧電漿頭 21‧‧‧平板電極(電壓施加電極) 22‧‧‧介電構件 23‧‧‧噴嘴單元 24‧‧‧遮蔽壁(氧流入阻止器件) 26‧‧‧調溫器件 26a‧‧‧調溫介質流路 30‧‧‧處理氣體供給器件 31‧‧‧處理氣體通路 32‧‧‧處理氣體噴嘴 40‧‧‧氣簾形成器件(氧流入阻止器件) 41‧‧‧氣簾氣體通路 42‧‧‧氣簾氣體噴嘴 44‧‧‧氣簾 50‧‧‧加熱器件 50B‧‧‧氣體加熱器 a‧‧‧箭頭 t1a‧‧‧厚度 t9‧‧‧厚度
圖1係表示本發明之第1實施形態之表面處理裝置之概略構成的解說側視圖。 圖2係表示本發明之第2實施形態之表面處理裝置之概略構成的解說側視圖。
1‧‧‧表面處理裝置
1a‧‧‧處理空間
2‧‧‧電源
3‧‧‧處理氣體源
4‧‧‧氣簾氣體源
9‧‧‧氟系樹脂膜
9a‧‧‧被處理面
9b‧‧‧背面
11‧‧‧輥狀電極(接地電極)
12‧‧‧旋轉驅動部
13‧‧‧搬送機構
16‧‧‧調溫器件
16a‧‧‧調溫介質流路
20‧‧‧電漿頭
21‧‧‧平板電極(電壓施加電極)
22‧‧‧介電構件
23‧‧‧噴嘴單元
24‧‧‧遮蔽壁(氧流入阻止器件)
26‧‧‧調溫器件
26a‧‧‧調溫介質流路
30‧‧‧處理氣體供給器件
31‧‧‧處理氣體通路
32‧‧‧處理氣體噴嘴
40‧‧‧氣簾形成器件(氧流入阻止器件)
41‧‧‧氣簾氣體通路
42‧‧‧氣簾氣體噴嘴
44‧‧‧氣簾
50‧‧‧加熱器件
a‧‧‧箭頭
t1a‧‧‧厚度
t9‧‧‧厚度

Claims (4)

  1. 一種表面處理裝置，其特徵在於：其係將包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜之被處理面予以表面處理者，且包含：一對電極，其等係於相互之間劃分形成大氣壓附近之處理空間，並且藉由電壓施加而於上述處理空間內產生放電；搬送機構，其使上述氟系樹脂膜通過上述一對電極間之上述處理空間；處理氣體噴嘴，其將包含惰性氣體之處理氣體供給至上述處理空間；加熱器件，其將上述氟系樹脂膜之上述被處理面予以加熱；及氧流入阻止器件，其阻止氧流入至上述處理空間，使上述處理空間之氧濃度低於上述處理空間之外部之氧濃度；上述一對電極包含圓筒形狀之輥狀電極、及設置於與該輥狀電極對向之電漿頭之平板電極，上述平板電極之與輥狀電極對向之面設有介電質，上述處理空間形成於上述介電質與上述輥狀電極之間之最窄部及其周邊部，上述輥狀電極係藉由使上述氟系樹脂膜之被處理面朝向外側捲繞旋轉而構成上述搬送機構，上述加熱器件係藉由沿著上述氟系樹脂膜之搬送方向於上述電漿頭進而處理空間之上游側之側方，以與上述輥狀電極對向之方式配置，而與上述被處理面對向，上述被處理面之溫度係相較上述氟系樹脂膜之連續使用溫度低100℃之溫度以上且上述連續使用溫度以下，上述處理空間之氧之體積濃度為1000ppm以下。
  2. 如請求項1之表面處理裝置，其中上述氧流入阻止器件包含於上述處理空間之側部形成惰性氣體之氣簾之氣簾噴嘴。
  3. 一種表面處理方法，其特徵在於：其係將包含氟系樹脂組合物之氟系樹脂膜之被處理面予以表面處理者，且包括：搬送步驟，其使上述氟系樹脂膜通過形成於一對電極彼此間之大氣壓附近之處理空間；處理氣體供給步驟，其將包含惰性氣體之處理氣體供給至上述處理空間，且使上述處理氣體接觸於上述處理空間內之上述被處理面；放電產生步驟，其將電壓施加至上述一對電極彼此間，於上述處理空間內產生放電；加熱步驟，其將上述氟系樹脂膜之上述被處理面予以加熱；及氧流入阻止步驟，其阻止氧流入至上述處理空間，使上述處理空間之氧濃度低於上述處理空間之外部之氧濃度；上述被處理面之溫度係相較上述氟系樹脂膜之連續使用溫度低100℃之溫度以上且上述連續使用溫度以下，且上述處理空間之氧之體積濃度為1000ppm以下。
  4. 如請求項3之表面處理方法，其中於上述處理空間之側部形成惰性氣體之氣簾。
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