JPH05140750A - 有機高分子膜の形成方法 - Google Patents
有機高分子膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH05140750A JPH05140750A JP32966791A JP32966791A JPH05140750A JP H05140750 A JPH05140750 A JP H05140750A JP 32966791 A JP32966791 A JP 32966791A JP 32966791 A JP32966791 A JP 32966791A JP H05140750 A JPH05140750 A JP H05140750A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- plasma
- parylene
- substrate
- parylene film
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】気相合成法によるパリレン膜の形成方法におい
て種々の基材に対する密着性を向上させるための被覆方
法を提供すること。 【構成】炭化水素ガスあるいは有機ケイ素化合物を主成
分とする雰囲気中でのプラズマ重合法によって基材の表
面にプラズマ重合膜を被覆し、アルゴンガスあるいは酸
素ガスを含む雰囲気中におけるプラズマ処理によりこの
プラズマ重合膜表面に存在する汚染物の除去及び水酸基
やカルボニル基を分解後、気相合成法によってパリレン
膜を形成する。 【効果】種々の基材上にパリレン膜を密着性良く形成す
ることが可能となり、応用面の拡大が可能となる。
て種々の基材に対する密着性を向上させるための被覆方
法を提供すること。 【構成】炭化水素ガスあるいは有機ケイ素化合物を主成
分とする雰囲気中でのプラズマ重合法によって基材の表
面にプラズマ重合膜を被覆し、アルゴンガスあるいは酸
素ガスを含む雰囲気中におけるプラズマ処理によりこの
プラズマ重合膜表面に存在する汚染物の除去及び水酸基
やカルボニル基を分解後、気相合成法によってパリレン
膜を形成する。 【効果】種々の基材上にパリレン膜を密着性良く形成す
ることが可能となり、応用面の拡大が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は有機高分子膜の形成方法
に関し、特に気相合成法によるパリレン膜の基材に対す
る密着性を向上させる方法に関する。
に関し、特に気相合成法によるパリレン膜の基材に対す
る密着性を向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パリレン膜とは米国のユニオン・カーバ
イド・ケミカルズ・アンド・プラスチック社が開発した
ポリパラキシリレン樹脂からなる気相合成法によるコー
ティング膜である。このコーティング膜は原料であるジ
パラキシリレン固体ダイマーを気化、熱分解し、この時
発生した安定なジラジカルパラキシリレンモノマーが基
材上において吸着と重合の同時反応を起こすことによっ
て形成される。このコーティング膜は従来の液状コーテ
ィングや粉末コーティングでは不可能な精密コーティン
グが可能であるほか、コーティング時被着物の形状、材
質を選ばない、室温でのコーティングが可能であるな
ど、他に類の無い数々の優れた特質を有する事により、
超精密部品のコーティングをはじめ、汎用品のコーティ
ングに至るまで、最適なコンフォーマル（同型）コーテ
ィング被膜として知られている。具体的にはハイブリッ
ドＩＣの絶縁膜コーティング、ディスクドライブ部品の
ダスト粉の発生防止、ステッピングモーターの潤滑用
膜、生体材料の腐食防止膜にその応用例を見ることがで
きる。
イド・ケミカルズ・アンド・プラスチック社が開発した
ポリパラキシリレン樹脂からなる気相合成法によるコー
ティング膜である。このコーティング膜は原料であるジ
パラキシリレン固体ダイマーを気化、熱分解し、この時
発生した安定なジラジカルパラキシリレンモノマーが基
材上において吸着と重合の同時反応を起こすことによっ
て形成される。このコーティング膜は従来の液状コーテ
ィングや粉末コーティングでは不可能な精密コーティン
グが可能であるほか、コーティング時被着物の形状、材
質を選ばない、室温でのコーティングが可能であるな
ど、他に類の無い数々の優れた特質を有する事により、
超精密部品のコーティングをはじめ、汎用品のコーティ
ングに至るまで、最適なコンフォーマル（同型）コーテ
ィング被膜として知られている。具体的にはハイブリッ
ドＩＣの絶縁膜コーティング、ディスクドライブ部品の
ダスト粉の発生防止、ステッピングモーターの潤滑用
膜、生体材料の腐食防止膜にその応用例を見ることがで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パリレ
ン膜の基材に対する密着性は、基材の種類によってその
特性が大きく異なる。例えばセラミックス基材に対する
密着性は一般に優れているが、ガラスや金属基材に対す
る密着性は著しく劣る。粘着テープによる引き剥しによ
って容易に剥離してしまう程度である。また密着性が良
いといわれているセラミックス基材においてもその種
類、使用環境条件によっては充分に要求特性を満たすと
は言い難い。その対策として現在一般的に行われている
のはパリレン膜形成前に前処理として脱脂洗浄後、シラ
ン処理を施すことである。これはパリレン膜コーティン
グ前の基材をオルガノシランカップリング剤を溶解した
アルコール溶液に浸漬、乾燥し、基材表面にシラン処理
層を形成し、その後、パリレン膜を形成する方法であ
る。しかし、このようなシラン処理を施してもシラン処
理層は基材及びパリレン膜に対して化学吸着によって結
合しているだけであるため要求特性によっては充分な密
着性を得ることができない。例えばこのような処理を施
したパリレン膜を形成したセラミックス基材を２次加工
として切断する場合、その切断面から徐々に剥離する現
象が観察される。
ン膜の基材に対する密着性は、基材の種類によってその
特性が大きく異なる。例えばセラミックス基材に対する
密着性は一般に優れているが、ガラスや金属基材に対す
る密着性は著しく劣る。粘着テープによる引き剥しによ
って容易に剥離してしまう程度である。また密着性が良
いといわれているセラミックス基材においてもその種
類、使用環境条件によっては充分に要求特性を満たすと
は言い難い。その対策として現在一般的に行われている
のはパリレン膜形成前に前処理として脱脂洗浄後、シラ
ン処理を施すことである。これはパリレン膜コーティン
グ前の基材をオルガノシランカップリング剤を溶解した
アルコール溶液に浸漬、乾燥し、基材表面にシラン処理
層を形成し、その後、パリレン膜を形成する方法であ
る。しかし、このようなシラン処理を施してもシラン処
理層は基材及びパリレン膜に対して化学吸着によって結
合しているだけであるため要求特性によっては充分な密
着性を得ることができない。例えばこのような処理を施
したパリレン膜を形成したセラミックス基材を２次加工
として切断する場合、その切断面から徐々に剥離する現
象が観察される。
【０００４】本発明の目的は優れた特性を持つパリレン
膜を種々の基材上に密着性良く形成する方法を提供する
ことである。
膜を種々の基材上に密着性良く形成する方法を提供する
ことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的のため本発明に
おいては、炭化水素ガスあるいは有機ケイ素化合物を主
成分とする雰囲気中におけるプラズマ重合によって基材
の表面にプラズマ重合膜を形成し、次に酸素ガスあるい
はアルゴンガスを含む雰囲気中におけるプラズマ処理に
よりプラズマ重合膜表面を処理し表面の汚染物の除去さ
らにはプラズマ重合膜表面に存在するパリレン膜とプラ
ズマ重合膜間の炭素−炭素共有結合形成を阻害するカル
ボニル基や水酸基を分解する。その後上記で述べた気相
合成法によってパリレン膜を形成するようにした。
おいては、炭化水素ガスあるいは有機ケイ素化合物を主
成分とする雰囲気中におけるプラズマ重合によって基材
の表面にプラズマ重合膜を形成し、次に酸素ガスあるい
はアルゴンガスを含む雰囲気中におけるプラズマ処理に
よりプラズマ重合膜表面を処理し表面の汚染物の除去さ
らにはプラズマ重合膜表面に存在するパリレン膜とプラ
ズマ重合膜間の炭素−炭素共有結合形成を阻害するカル
ボニル基や水酸基を分解する。その後上記で述べた気相
合成法によってパリレン膜を形成するようにした。
【０００６】
【実施例１】以下に本発明の実施例を第１図を用いて説
明する。第１図は本発明によるパリレン膜を被覆したハ
ードディスクドライブ部品を構成するマグネシウム合金
鋳造物の一部を示す断面図である。この材料は非常にダ
スト粉が発生し易いことからその発生防止のためにパリ
レン膜のコーティングがなされているが、その密着性は
優れているわけではなく、しばしば部分的に剥離を生ず
る。そこで本発明によってまず鋳造物１０上にプラズマ
重合法によって膜厚約１００ｎｍのプラズマ重合エチレ
ン膜２０を形成する。一般にプラズマ重合膜はその成膜
機構から種々の基材に対して優れた密着性を示すことが
知られている。その条件を以下に示す。
明する。第１図は本発明によるパリレン膜を被覆したハ
ードディスクドライブ部品を構成するマグネシウム合金
鋳造物の一部を示す断面図である。この材料は非常にダ
スト粉が発生し易いことからその発生防止のためにパリ
レン膜のコーティングがなされているが、その密着性は
優れているわけではなく、しばしば部分的に剥離を生ず
る。そこで本発明によってまず鋳造物１０上にプラズマ
重合法によって膜厚約１００ｎｍのプラズマ重合エチレ
ン膜２０を形成する。一般にプラズマ重合膜はその成膜
機構から種々の基材に対して優れた密着性を示すことが
知られている。その条件を以下に示す。
【０００７】原料ガス：エチレン 励起法 ：高周波（１３．５６ＭＨｚ） 励起出力：１００Ｗ ガス流量：５０ｃｍ3 ／ｍｉｎ． ガス圧 ：０．５Ｔｏｒｒ 成膜速度：２ｎｍ／ｍｉｎ． 処理温度：≦１５０℃
【０００８】以上の条件で得られたプラズマ重合エチレ
ン膜２０の構造は通常のポリエチレンとは異なり、枝分
かれや高密度の架橋構造を有しており、さらに不飽和二
重結合や芳香族化合物の酸化によって生じるカルボニル
基や水酸基が付随している。この事はプラズマ重合膜と
パリレン膜の密着性を阻害する大きな要因となってい
る。また重合反応中にプラズマ空間中で生成した粉末状
重合物が膜表面に付着することもパリレン膜との密着性
を妨げる要因として上げられる。そのためその対策とし
て、同一処理槽内において連続してプラズマ処理を行
う。その代表条件を以下に示す。
ン膜２０の構造は通常のポリエチレンとは異なり、枝分
かれや高密度の架橋構造を有しており、さらに不飽和二
重結合や芳香族化合物の酸化によって生じるカルボニル
基や水酸基が付随している。この事はプラズマ重合膜と
パリレン膜の密着性を阻害する大きな要因となってい
る。また重合反応中にプラズマ空間中で生成した粉末状
重合物が膜表面に付着することもパリレン膜との密着性
を妨げる要因として上げられる。そのためその対策とし
て、同一処理槽内において連続してプラズマ処理を行
う。その代表条件を以下に示す。
【０００９】原料ガス：アルゴン 励起法 ：高周波（１３．５６ＭＨｚ） 励起出力：２０Ｗ ガス流量：５０ｃｍ3 ／ｍｉｎ． ガス圧 ：０．２Ｔｏｒｒ 処理温度：≦１５０℃ 処理時間：３ｍｉｎ．
【００１０】この処理によって膜表面が約２０ｎｍエッ
チングされ、阻害原因となるプラズマ重合エチレン膜２
０表面上のカルボニル基及び水酸基が破壊され、汚染物
質も除去される。以上の処理を施したプラズマ重合エチ
レン膜２０上に上記で述べた気相合成法によってパリレ
ン膜３０を約２μｍ形成する。プラズマ重合エチレン膜
２０表面及び膜中には、ＥＳＲ（電子スピン共鳴）分析
の結果から残存ラジカルが存在することが確認されてお
り、このラジカルとパリレン膜３０形成時に生じたジラ
ジカルパラキシリレンモノマーが反応し、強固な共有結
合を形成する。このためプラズマ重合エチレン膜２０と
パリレン膜３０とは優れた密着性を示す。この工程も同
一反応器中で連続してパリレン膜を形成する事が望まし
い。
チングされ、阻害原因となるプラズマ重合エチレン膜２
０表面上のカルボニル基及び水酸基が破壊され、汚染物
質も除去される。以上の処理を施したプラズマ重合エチ
レン膜２０上に上記で述べた気相合成法によってパリレ
ン膜３０を約２μｍ形成する。プラズマ重合エチレン膜
２０表面及び膜中には、ＥＳＲ（電子スピン共鳴）分析
の結果から残存ラジカルが存在することが確認されてお
り、このラジカルとパリレン膜３０形成時に生じたジラ
ジカルパラキシリレンモノマーが反応し、強固な共有結
合を形成する。このためプラズマ重合エチレン膜２０と
パリレン膜３０とは優れた密着性を示す。この工程も同
一反応器中で連続してパリレン膜を形成する事が望まし
い。
【００１１】本発明の実施例の効果を確認するため比較
試料として実施例と同じ鋳造物上に通常のシラン処理を
施し、その後気相合成法によってパリレン膜約２μｍを
被覆した比較試料と本発明によって得られた試料を碁盤
目テープ剥離試験によって評価した。その結果を表１に
示す。
試料として実施例と同じ鋳造物上に通常のシラン処理を
施し、その後気相合成法によってパリレン膜約２μｍを
被覆した比較試料と本発明によって得られた試料を碁盤
目テープ剥離試験によって評価した。その結果を表１に
示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【実施例２】第２図は本発明によるパリレン膜を被覆し
たインクジェットプリンターに用いられるセラミックス
製圧電素子部品の一部分を示す断面図である。この際パ
リレン膜の水性インクに対する親水性を向上させるため
にパリレン膜の表面を親水性モノマーの液相グラフト重
合によって表面改質を行うが、約８０度という反応温度
によってパリレン膜が圧電素子上から剥離する現象が頻
繁に観察された。そこで本発明によってテトラメチルシ
ランを原料とするプラズマ重合膜５０を圧電素子４０上
に約２００ｎｍ被覆し、その後酸素プラズマによって表
面処理し、パリレン膜６０を約２μｍ形成した。この結
果、グラフト重合による剥離現象は完全になくなった。
たインクジェットプリンターに用いられるセラミックス
製圧電素子部品の一部分を示す断面図である。この際パ
リレン膜の水性インクに対する親水性を向上させるため
にパリレン膜の表面を親水性モノマーの液相グラフト重
合によって表面改質を行うが、約８０度という反応温度
によってパリレン膜が圧電素子上から剥離する現象が頻
繁に観察された。そこで本発明によってテトラメチルシ
ランを原料とするプラズマ重合膜５０を圧電素子４０上
に約２００ｎｍ被覆し、その後酸素プラズマによって表
面処理し、パリレン膜６０を約２μｍ形成した。この結
果、グラフト重合による剥離現象は完全になくなった。
【００１４】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば種々の基材上にパリレン膜を密着性良く被覆
することが可能となり、パリレン膜の特性を充分に生か
した実用域での多方面への展開が可能となる。
明によれば種々の基材上にパリレン膜を密着性良く被覆
することが可能となり、パリレン膜の特性を充分に生か
した実用域での多方面への展開が可能となる。
【図１】本発明の実施例１におけるパリレン膜を被覆し
たマグネシウム合金鋳造物の模式断面図である。
たマグネシウム合金鋳造物の模式断面図である。
【図２】本発明の実施例２におけるパリレン膜を被覆し
た圧電素子部品の模式断面図である。
た圧電素子部品の模式断面図である。
１０ マグネシウム合金鋳造物 ２０ プラズマ重合膜 ３０ パリレン膜 ４０ 圧電素子部品 ５０ プラズマ重合膜 ６０ パリレン膜
Claims (1)
- 【請求項１】炭化水素ガスあるいは有機ケイ素化合物を
主成分とする雰囲気中におけるプラズマ重合によって基
材の表面にプラズマ重合膜を形成する工程と、酸素ガス
あるいはアルゴンガスを含む雰囲気中におけるプラズマ
処理によってプラズマ重合膜表面を処理する工程と、気
相合成法によってパリレン膜を形成する工程とからなる
有機高分子膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32966791A JPH05140750A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 有機高分子膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32966791A JPH05140750A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 有機高分子膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140750A true JPH05140750A (ja) | 1993-06-08 |
Family
ID=18223920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32966791A Pending JPH05140750A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 有機高分子膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05140750A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523627A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | マルティ−ファインライン エレクトロニクス インコーポレイテッド | 小型回路、誘導部品、及びそれらの製造方法 |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP32966791A patent/JPH05140750A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523627A (ja) * | 2004-12-07 | 2008-07-03 | マルティ−ファインライン エレクトロニクス インコーポレイテッド | 小型回路、誘導部品、及びそれらの製造方法 |
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