JPH01161026A - プラズマ重合膜及びその生成方法 - Google Patents

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、プラズマ重合膜及びその生成方法に関するも
ので、この生成された重合膜によりコートされた疎水性
高分子材料の親水性化などの表面改質に利用されるもの
である。

〔従来の技術　〕

低温プラズマ処理による疎水性高分子材料の表面親水化
なとの人面改ｒ１方法としては、アルゴン＜Ａ　ｒ）、
窒Ｆ　（Ｎ　２　）、酸素（０２）、アンモニア（ＮＨ
ｌ）などの各種カス笠による表面１■化（プラズマエツ
チング）や、カルボキシル基、水酸基、アミン基などの
基をに面導入するｆヒ学（１３飾法（インコーポレーシ
ョン）なとが知られている。

しかし、上記処理法では、表面にできた親水性成分は、
経時的に固体内部に入り込み、効果か弱くなってしまう
欠点がある。

又、低温プラズマ処理として、有機物の気体で低温プラ
ズマを発生させ、有機物の１今薄膜を生成するプラズマ
ｆｆｉ合法がある。

このプラズマ重音法では、コーディング速度や生成ポリ
マーで構造が、モノマ゛−構造から推定できないこと、
及び親水性を期待できない欠点笠があるが、基板Ｉ＼の
素首性が良好で、表面形状に関係なく均一な重きコーテ
イング膜が得られる利点がある。

従って、親水性のプラズマ重き膜を疎水性高分子表面に
生成すれば、耐久性のある親水性、防７り性、防曇性な
どの性能が期待されるのである。

〔発明の構成　〕

第１の発明は、アミド基を含んだプラズマ重合膜であり
、第２の方法の発明は、分子中の総炭素数が１から４ま
でのアルカン、アルケン、アルキレン化合物を少なくと
も一つ以上含むガス中で、低温プラズマ処理し、生成し
たプラズマ重き膜を更に二酸化窒素のガスで低温プラズ
マ処理してプラズマ重合膜を得るものである。

第２の発明の低温プラズマ処理に用いるアルカンとして
は、メタン、エタン、プロパン、ｎ−ブタン、イソブタ
ンなどをいう。

又、アルケンとしては、エチレン、プロペン、１−ブテ
ン、２−ブテン、インブチレン、１，２−ブタジェン、
１．３−ブタジェンなどをいう。

更に、アルキレンとしては、アセチレン、メヂルアセチ
レン、エチルアセチレンなどをいう。

これ等の化合物は、炭素数１がら４の化合物であって、
好ましくは枝分かれのない直鎖状の化合物である。

上記化合物を低気圧下でガス状にしてグロー放電して得
られるプラズマにて重合を行い、膜を生成するのである
。

プラズマ重合は、単に二重結合の開裂のみで重合するの
ではなく、プラズマ中に吹き込まれた分子がグロー状態
に分裂（フラグメンテーション）されてから、再配列し
てポリマーが生成すると考えられる。

従って、モノマーは一旦フラグメントに分裂されるので
、ポリマー生成はモノマーの化学構造の影響が少ないと
考えられるが、炭素数が多い炭化水素化合物や、枝分か
れの多い化合物では、フラグメンテーションの種類が多
く、再配列の組み自わせが複雑になり、生成ポリマーの
構造が一定とならないため、化合物の総炭素数を１乃至
４とするものである。

上記化合物で生成したプラズマ重合膜を、更に二酸化窒
素のガス中で低温プラズマ処理することにより、アミド
基を含んだプラズマ重合膜が生成されるのである。

炭素数が１〜４の炭化水素のプラズマ重合膜は、生成し
たポリマーの炭素−炭素間で架橋が起こり、三次元構造
となり、炭素の分子内回転が少なくなる。

炭素の分子内回転が少なくなることにより、Ｎ○２ガス
低温プラズマ処理にて生成したアミド基の内部へのもぐ
り込みが押さえられ、耐久性のある親水性膜が得られる
。

炭化水素のプラズマ重合する前に、Ａｒ、Ｏ，、Ｎ２ガ
スなど非重キ性ガスにて被処理物をプラズマ処理を行っ
てもよい。

この前処理により、処理物表面へのプラズマポリマーの
密着性を高めることができる。

被処理物としては、形態に関係なく、プラスチック成形
品、フィルム、繊維等どの形態でもよい。

又、素材的には、ポリエステル、ナイロン、アクリルニ
トリル、ビニロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ケ
ブラーなどの合成高分子、及び羊毛、絹などの天然高分
子から、ガラスのような無代物まで種類を選ばず処理が
可能である。

〔発明の効果　〕

炭化水素のみの７ラズマ重合膜では、親水性は期待され
ない、一方、Ｎ０２ガスのみの低温プラズマ処理では、
初期の親水性は得られるが、経時的に効果が低下する。

炭化水素のプラズマ重き膜にＮ　Ｏ２ガス低温プラズマ
処理することで、１ラズマｆｆ１６膜にアミド基が導入
され、親水性の１ラズマ重合膜が得られるのである。

分子中の総炭素数を１から４：Ｊ、での炭化水素を用い
て低温プラズマ処理を行うことで、生成ポリマーは炭素
−炭素間で架橋が起こり、三次元構造となり、炭素の分
子内回転が少なくなる。

更に、Ｎ　Ｏｘガス低温プラズマ処理により、生成した
アミド基の内部へのもぐり込みが押さえられ、耐久性の
ある親水性膜が得られる。

〔実施例１　〕 プラズマｆｆｌ自装置として、無電誘導式反応管（内径
１００１、長さ６０５ｖ＋＋、パイレックスガラス製）
を用いた。

モノマーとして、メタン（ＣＨ４）を用いて、真空度０
．１３パスカル（Ｐａ）、高周波数（ｒｆ＞　１３−５
６　ＭＨｚ、出力２５Ｗ、モノマーガス流量速度４ＣＣ
／ｎｉｎ、重合時間５分にて、ポリエチレンフィルムに
プラズマ重合な行った。

その後、ＮＯ２ガスを４ＣＣ／ｌｌｌ１ｎの流量速度に
て、１０秒から１分間のプラズマ照射を行った。

表１にプラズマ処理ポリエチレンの水のぬれ性を接触角
で示した。

表　　１ ＮＯ７単独処理は、メタンのプラズマ重きしてからＮＯ
２処理したものが接触角が小さく、水の塗れ性に効果が
ある。

〔実施例２　〕 実施例１と同様の条件にて、ポリエステルタフタ上にＣ
１１、プラズマ重合、続いてＮＯ２プラズマ処理（１０
秒）を行った。

このプラズマ処理布のＳ　ＩＩ性、吸水性を表２に示し
た。

（・１　洗濯回数・・・洗濯条件 洗剤にュービーズ）　２　ｙ／　１、　浴比１：５０．
４０°Ｃ×１５分〜水洗〜莞燥 ※；２　　ＳＲＭ（汚れ除去性）・・・Ｉ３重油法（Ｂ
ｊｌｉ油分試料布に１＋ｎｌピペツトにて一滴滴下して
、−昼夜放置後、洗剤にュービーズ）２ｇ／ｌ、浴比１
：５０．４０’ＣＸ１５分の洗濯を行い、汚れの除去性
をみる）５段階評価 、衰３　吸水性（ウィッキング性）・・・水滴滴下消失
法Ｃａ１．、Ｎ０２２段処理のポリエステルタフタ布は
、洗濯１０回後でも、吸水性は殆ど変わらない吸水性が
得られた。

ＮＯ２＠独は、洗濯口数が増えるにしたがい、吸水性は
低下してきた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アミド基を含んでいることを特徴とするプラズマ
   重合膜。
2. （２）分子中の総炭素数が１から４までのアルカン、ア
   ルケン、アルキレン化合物を少なくとも一つ以上含むガ
   ス中で、低温プラズマ処理し、生成したプラズマ重合膜
   を更に二酸化窒素のガスで低温プラズマ処理することを
   特徴とするプラズマ重合膜の生成方法。