JPH0613615B2 - プラスチック表面改質方法 - Google Patents
プラスチック表面改質方法Info
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- JPH0613615B2 JPH0613615B2 JP61235738A JP23573886A JPH0613615B2 JP H0613615 B2 JPH0613615 B2 JP H0613615B2 JP 61235738 A JP61235738 A JP 61235738A JP 23573886 A JP23573886 A JP 23573886A JP H0613615 B2 JPH0613615 B2 JP H0613615B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/10—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an adhesive surface
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフッ素化合物あるいは他の種々の気体を用いて
プラスチック表面をコロナ処理するプラスチック表面改
質方法に関する。
プラスチック表面をコロナ処理するプラスチック表面改
質方法に関する。
［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 従来、含フッ素化合物あるいは他の種々の気体を用い
て、プラスチック表面をプラズマ処理あるいはコロナ処
理することにより、該プラスチック表面をフッ素化ある
いはコーティングし、表面硬度、撥水性、親水性の付
与、接着性の向上あるいは可塑剤の移行防止またはプラ
ズマエッチング等、固体表面のさまざまな機能化が行わ
れている。
て、プラスチック表面をプラズマ処理あるいはコロナ処
理することにより、該プラスチック表面をフッ素化ある
いはコーティングし、表面硬度、撥水性、親水性の付
与、接着性の向上あるいは可塑剤の移行防止またはプラ
ズマエッチング等、固体表面のさまざまな機能化が行わ
れている。
例えば、特開昭５５−９９９３２号に開示されているよ
うに、ＣＦ4等を用いて有機高分子の表面をプラズマ処
理することにより、該有機高分子の表面に、耐水性、耐
薬品性、耐摩耗性を付与している。特開昭５６−１１８
４３０号ではＣＦ４等を用いて、ＰＶＣの可塑剤の移行
を防止している。特願昭５８−１８０５０３号ではＣＦ
4、Ｃ2Ｆ4等を用いてゴム、プラスチック、金属のガス
透過性、表面硬度の機能を付与している。特開昭５９−
１５９８０６号ではフルオロアルケンおよびフルオロア
ルカンを用いてポリエチレン、ポリアクリレート等に耐
水性、耐溶剤性、表面硬度を付与している。特開昭６０
−９０２２５号では、少量のメチルエチルケトンとＳＦ
6等を用いてコロナ処理を行い、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリアミド等の表面の不動態化を行っている。
うに、ＣＦ4等を用いて有機高分子の表面をプラズマ処
理することにより、該有機高分子の表面に、耐水性、耐
薬品性、耐摩耗性を付与している。特開昭５６−１１８
４３０号ではＣＦ４等を用いて、ＰＶＣの可塑剤の移行
を防止している。特願昭５８−１８０５０３号ではＣＦ
4、Ｃ2Ｆ4等を用いてゴム、プラスチック、金属のガス
透過性、表面硬度の機能を付与している。特開昭５９−
１５９８０６号ではフルオロアルケンおよびフルオロア
ルカンを用いてポリエチレン、ポリアクリレート等に耐
水性、耐溶剤性、表面硬度を付与している。特開昭６０
−９０２２５号では、少量のメチルエチルケトンとＳＦ
6等を用いてコロナ処理を行い、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリアミド等の表面の不動態化を行っている。
一般的には含フッ素化合物のプラズマを用いた場合は、
プラズマ中に生じたフッ素原子が処理すべきプラスチッ
ク表面の結合手と非選択的にフッ化反応を行なうため、
プラスチック表面はフッ素原子で覆おわれ、処理後の該
プラスチック表面エネルギーは瞬時にポリテトラフルオ
ロエチレン（テフロン）と同様に極端に低下する。
プラズマ中に生じたフッ素原子が処理すべきプラスチッ
ク表面の結合手と非選択的にフッ化反応を行なうため、
プラスチック表面はフッ素原子で覆おわれ、処理後の該
プラスチック表面エネルギーは瞬時にポリテトラフルオ
ロエチレン（テフロン）と同様に極端に低下する。
更にこれらのプラズマ処理は通常１０Torr以下の真空雰
囲気中で行なわねばならず、工業的に実施する場合、大
型の真空装置を必要とし、設備費及びランニングコスト
は多大なものであった。特開昭60−90225号では、フッ
化炭素、ジフロロエチレン等の炭素含有モノマを用い、
大気圧に近い圧力でプラスチック等の表面にコロナ処理
を行ない表面の不動態化を行なっているが、この処理で
はプラスチック等の表面に不動態化した薄膜が積層され
るため、プラスチック等との接着が強くないなど実用上
の問題があり、更にモノマー活性化の際に生ずる有毒物
質の処理も必要であった。
囲気中で行なわねばならず、工業的に実施する場合、大
型の真空装置を必要とし、設備費及びランニングコスト
は多大なものであった。特開昭60−90225号では、フッ
化炭素、ジフロロエチレン等の炭素含有モノマを用い、
大気圧に近い圧力でプラスチック等の表面にコロナ処理
を行ない表面の不動態化を行なっているが、この処理で
はプラスチック等の表面に不動態化した薄膜が積層され
るため、プラスチック等との接着が強くないなど実用上
の問題があり、更にモノマー活性化の際に生ずる有毒物
質の処理も必要であった。
［目的］ 本発明はこのような従来の難点に鑑みなされたもので、
プラスチック表面の表面エネルギーを任意に制御するこ
とのできるプラスチック表面改質方法を提供せんとする
ものである。
プラスチック表面の表面エネルギーを任意に制御するこ
とのできるプラスチック表面改質方法を提供せんとする
ものである。
［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するため本発明者等は、プラスチ
ック表面を含フッ素化合物を用いて、コロナ処理を行
い、プラスチック表面の表面エネルギーを制御する方法
について鋭意研究を行った結果、プラスチック表面に疎
水性を与える含フッ素化合物と窒素、アルゴン、ヘリウ
ムあるいはネオン等の不活性ガスを混合した混合ガスを
用いてプラスチック表面のコロナ処理を行うと、大気圧
下でも非処理面のフッ素化反応によりプラスチック表面
の表面エネルギーが低下することを見出し、本発明を完
成させた。
ック表面を含フッ素化合物を用いて、コロナ処理を行
い、プラスチック表面の表面エネルギーを制御する方法
について鋭意研究を行った結果、プラスチック表面に疎
水性を与える含フッ素化合物と窒素、アルゴン、ヘリウ
ムあるいはネオン等の不活性ガスを混合した混合ガスを
用いてプラスチック表面のコロナ処理を行うと、大気圧
下でも非処理面のフッ素化反応によりプラスチック表面
の表面エネルギーが低下することを見出し、本発明を完
成させた。
即ち、本発明のプラスチック表面改質方法は、コロナ処
理によりプラスチック表面に疎水性を付与する含フッ素
化合物と、コロナ処理により前記プラスチック表面に親
水性を付与するガスとを混合した混合ガスを用いて、プ
ラスチック表面を大気圧でコロナ処理（無声放電処理）
して、プラスチック表面の表面エネルギーを低下させる
ものである。
理によりプラスチック表面に疎水性を付与する含フッ素
化合物と、コロナ処理により前記プラスチック表面に親
水性を付与するガスとを混合した混合ガスを用いて、プ
ラスチック表面を大気圧でコロナ処理（無声放電処理）
して、プラスチック表面の表面エネルギーを低下させる
ものである。
本発明に用いられる含フッ素化合物は常温あるいはプラ
ズマ処理（コロナ処理）時の温度でガス状であればいず
れも使用出きる。好ましくは、低毒性、不燃性である飽
和フッ化炭素化合物あるいは飽和フッ化イオウ化合物
で、常温で気体あるいは放電処理時の温度で気体化する
物を使用する。このような化合物として例えば、低毒性
且つ不燃性であるＣＦ4、Ｃ2Ｆ6等、また不燃性且つ非
腐食性であるＳＦ6、ＮＦ3等が挙げられる。
ズマ処理（コロナ処理）時の温度でガス状であればいず
れも使用出きる。好ましくは、低毒性、不燃性である飽
和フッ化炭素化合物あるいは飽和フッ化イオウ化合物
で、常温で気体あるいは放電処理時の温度で気体化する
物を使用する。このような化合物として例えば、低毒性
且つ不燃性であるＣＦ4、Ｃ2Ｆ6等、また不燃性且つ非
腐食性であるＳＦ6、ＮＦ3等が挙げられる。
また、不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、窒素
等またはそれらの混合物が望ましい。
等またはそれらの混合物が望ましい。
また、本発明により処理できるプラスチックの形状は繊
維状、板状、シート状、ブロック状等のいかなる形状の
ものであっても差し支えない。
維状、板状、シート状、ブロック状等のいかなる形状の
ものであっても差し支えない。
コロナ処理は先端極部放電であり、フッ化化合物の解離
反応が充分行なえる密度であれば低周波放電、高周波放
電のいずれでもよい。
反応が充分行なえる密度であれば低周波放電、高周波放
電のいずれでもよい。
［実施例］ 以下実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。
これらの実施例に限定されるものではない。
実施例１ 基材として、市販の厚さ１００μのポリエチレンテレフ
タレートフィルムを放電雰囲気として、ＳＦ4を２．６
５容量％を含むＨｅ（ヘリウム）混合ガスを、コロナ放
電装置として第１図に示した低周波による低温プラズマ
放電装置を用いて、大気圧にて処理周波数２９００Ｈ
ｚ、処理電流８ｍＡの条件で放電処理を行なった。第１
図に示したコロナ放電装置は、コロナ放電発生系１、ガ
ラス容器２、含フッ素化合物用のガス供給路３、不活性
ガス用のガス供給路４、混合ガス供給路５及びガス排出
路６より基本的に構成され、ガラス容器２内には電極７
及び電極７’が所定間隔を保って配置され、下方の電極
７’に被処理物８であるポリエチレンテレフタレートフ
ィルムをセットした。
タレートフィルムを放電雰囲気として、ＳＦ4を２．６
５容量％を含むＨｅ（ヘリウム）混合ガスを、コロナ放
電装置として第１図に示した低周波による低温プラズマ
放電装置を用いて、大気圧にて処理周波数２９００Ｈ
ｚ、処理電流８ｍＡの条件で放電処理を行なった。第１
図に示したコロナ放電装置は、コロナ放電発生系１、ガ
ラス容器２、含フッ素化合物用のガス供給路３、不活性
ガス用のガス供給路４、混合ガス供給路５及びガス排出
路６より基本的に構成され、ガラス容器２内には電極７
及び電極７’が所定間隔を保って配置され、下方の電極
７’に被処理物８であるポリエチレンテレフタレートフ
ィルムをセットした。
放電処理後、ポリエチレンテレフタレート表面の水滴に
よる接触角を測定し、更に、表面をダイキンソルベント
（ダイキン工業（株）製）で洗浄した後、再び接触角の
測定を行なった。
よる接触角を測定し、更に、表面をダイキンソルベント
（ダイキン工業（株）製）で洗浄した後、再び接触角の
測定を行なった。
第２図は放電処理時間と接触角の変化を示した。約７０
゜のポリエチレンテレフタレート表面接触角は、１分以
上の処理時間で１００゜を超え、洗浄後も９０゜以上の
値を示し水滴をよくはじく表面に変化していた。
゜のポリエチレンテレフタレート表面接触角は、１分以
上の処理時間で１００゜を超え、洗浄後も９０゜以上の
値を示し水滴をよくはじく表面に変化していた。
実施例２ 基材として、厚さ１２５μのポリイミドフィルムを用
い、実施例８と同様の処理装置、処理条件にて２分間放
電処理を行なった。
い、実施例８と同様の処理装置、処理条件にて２分間放
電処理を行なった。
ポリイミドフィルムの表面接触角は、未処理時の６５゜
〜７０゜から、処理直後には９４゜、洗浄後には９８゜
と水滴をよくはじく表面に変化していた。
〜７０゜から、処理直後には９４゜、洗浄後には９８゜
と水滴をよくはじく表面に変化していた。
［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかなように本発明のプラスチッ
ク表面改質方法によれば、大気圧下でコロナ処理（無声
放電処理）することによりプラスチック表面をフッ素反
応により表面エネルギーを低下させることができるの
で、従来のプラスチック表面改質方法のように大型の真
空機器を用いることなしにプラスチック面を撥水性に変
えることができ産業上極めて有効である。
ク表面改質方法によれば、大気圧下でコロナ処理（無声
放電処理）することによりプラスチック表面をフッ素反
応により表面エネルギーを低下させることができるの
で、従来のプラスチック表面改質方法のように大型の真
空機器を用いることなしにプラスチック面を撥水性に変
えることができ産業上極めて有効である。
また、使用する含フッ化合物は、低毒性、不燃性を有す
る飽和フッ変炭素化合物あるいは不燃性、非腐食性を有
するフッ化イオウ化合物を用いれば、爆発等の危険性が
少なく、更には、既存のコロナ処理装置を用いて単純な
方法でプラスチック表面の改質が行える。
る飽和フッ変炭素化合物あるいは不燃性、非腐食性を有
するフッ化イオウ化合物を用いれば、爆発等の危険性が
少なく、更には、既存のコロナ処理装置を用いて単純な
方法でプラスチック表面の改質が行える。
第１図は、本発明のプラスチック表面改質方法に用いら
れるコロナ処理装置の概略図、第２図は実施例１におけ
る処理時間を基材表面の水滴接触角の関係を示すグラフ
である。 １……コロナ放電発生系 ２……ガラス容器 ３、４……ガス供給路 ５……混合ガス供給路 ６……排気路 ７、７’……電極 ８……被処理物
れるコロナ処理装置の概略図、第２図は実施例１におけ
る処理時間を基材表面の水滴接触角の関係を示すグラフ
である。 １……コロナ放電発生系 ２……ガラス容器 ３、４……ガス供給路 ５……混合ガス供給路 ６……排気路 ７、７’……電極 ８……被処理物
フロントページの続き (72)発明者 岡崎 幸子 東京都杉並区高井戸東２−20−11 (56)参考文献 特開 昭56−118430（ＪＰ，Ａ) 「繊維学会 昭和59年度年次大会研究発 表会 講演要旨集」 社団法人繊維学会 昭和59年４月20日 発表番号３Ｈ03
Claims (1)
- 【請求項１】コロナ処理によりプラスチック表面に疎水
性を付与する含フッ素化合物と、不活性ガスとを混合し
た混合ガスを用いて、プラスチック表面を大気圧でコロ
ナ処理（無声放電処理）して、前記プラスチック表面の
表面エネルギーを低下させることを特徴とするプラスチ
ック表面改質方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60-277652 | 1985-12-09 | ||
| JP27765285 | 1985-12-09 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154946A Division JP2542750B2 (ja) | 1985-12-09 | 1991-06-26 | プラスチックの表面エネルギ―制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235339A JPS62235339A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH0613615B2 true JPH0613615B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=17586408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61235738A Expired - Lifetime JPH0613615B2 (ja) | 1985-12-09 | 1986-10-02 | プラスチック表面改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613615B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998014506A1 (en) * | 1996-10-01 | 1998-04-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plastic substrate and method of manufacturing the same, and ink jet printer head and method of manufacturing the same |
| US7109108B2 (en) | 1992-10-09 | 2006-09-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device having metal silicide |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335632A (ja) * | 1986-07-30 | 1988-02-16 | Kuraray Co Ltd | フツ素化高分子シ−ト状構造物及びその製造方法 |
| US5318806A (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-07 | Becton, Dickinson And Company | Tube having regions of different surface chemistry and method therefor |
| US5669583A (en) * | 1994-06-06 | 1997-09-23 | University Of Tennessee Research Corporation | Method and apparatus for covering bodies with a uniform glow discharge plasma and applications thereof |
| US5403453A (en) * | 1993-05-28 | 1995-04-04 | The University Of Tennessee Research Corporation | Method and apparatus for glow discharge plasma treatment of polymer materials at atmospheric pressure |
| US5414324A (en) * | 1993-05-28 | 1995-05-09 | The University Of Tennessee Research Corporation | One atmosphere, uniform glow discharge plasma |
| JP2626559B2 (ja) * | 1994-06-13 | 1997-07-02 | 日本電気株式会社 | 含フッ素ポリイミドの製造方法 |
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