MXPA01002425A - Tratamiento de descarga luminiscente de plasma modulado para elaborar substratos supehidrofobicos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para tratar artículos poliméricos o no poliméricos para hacer su superficie superhidrofóbica, es decir, caracterizada por valores estáticos delángulo de contacto con el agua (WCA) mayores de aproximadamente 1200, preferiblemente mayores de 1300, de manera más preferible mayores de 1500. El método consiste de un tratamiento de plasma de descarga luminiscente modulado (1) llevado a cabo con un compuesto de fluorocarbono en gas o vapor alimentado en un recipiente de reactor apropiadamente configurado donde se colocan los substratos. El proceso de plasma deposita una película continua, delgada de fluorocarbono con características de superficie superhidrofóbica, estrechamente ligado al substrato. Los substratos de interés para la invención presente pueden incluir una amplia variedad de materiales en la forma de tramas, cintas, películas, polvos, gránulos, capas no tejidas y tejidas;los substratos pueden ser porosos o no porosos, moldeados o configurados, rígidos o flexibles, hechos de polímeros, textiles, papeles, derivados de celulosa, materiales biodegradables, metales, cerámicas, semiconductores y otros materiales inorgánicos u orgánicos. Preferiblemente, el substrato es formado en una figura deseada o configuración deseada, dependiendo de su uso intentado, antes de ser sometido al tratamiento objeto de esta invención. Cuando se escogen resinas sintéticas orgánicas, el material de substrato puede ser fabricado a partir de polietileno, poliacrilicos, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliamidas, poliestireno, poliuretanos, polifluorocarbonos, poliésteres, hule de silicón, hules de hidrocarburo, policarbonatos u otros polímeros sintéticos. Un substrato polimérico particularmente preferido es polietileno o polipropileno.

Description

TRATAMIENTO DE DESCARGA' LUMINISCENTE DE PLASMA MODULADO PARA ELABORAR SUBSTRATOS SUPERHIDROFOBICOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención presente se relaciona un método para hacer substratos super hidrofóbicos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los recubrimientos de fluorocarbono depositados por plasma son frecuentemente citados en la literatura como "recubrimientos tipo teflón" debido a que su composición CFx (0 < x > 2) y la energía de superficie pueden ser hechas muy cercanas a aquellas de politetrafluoroetileno (PTFE,-(CF2-CF2-)n), conocido en el comercio como Teflon ®. Los procesos de recubrimiento por plasma de metales, polímeros, y otros substratos, con películas de fluorocarbono son conocidos en la técnica. Como un ejemplo, se conoce a partir de la patente de los Estados Unidos No. 4 869 922 y a partir de otras fuentes, que la deposición a partir de descargas continuas (es decir, no moduladas) de luminiscencia de radio frecuencia (RF) alimentada con fluorocarbonos proporcionan películas, capas, cintas, placas y artículos diferentemente formados elaborados de plásticos, metales u otros materiales, con un recubrimiento delgado de fluorocarbono, sin otros materiales interpuestos entre el recubrimiento mismo y el substrato. Estos recubrimientos son reclamados para tener una muy buena adherencia en los artículos procesados, para evitar el espacio libre, no ser porosos, y mostrar características de humectabilidad controlada, lo cual depende de la patente anteriormente mencionada que j^^ a^^ produce recubrimientos caracterizados por valores del ángulo de contacto con el agua estáticos (WCA) menores de 120°. Los tratamientos de descargas luminiscentes también se consideran en la patente de los Estados Unidos No. 5 462 781 para mejorar la capacidad de unión de un dispositivo médico de polímero implantable o para cambiar la humectabilidad de la tela polimérica. Varias de las referencias discutidas en esta patente confirman los tratamientos continuos de plasma, no modulados, como un medio para variar la WCA inherentes de una superficie. La patente de los Estados Unidos No. 5 034 265 divulga un tratamiento continuo con plasma, no modulado, para mejorar la biocompatibilidad de injertos vasculares con recubrimientos de fluorocarbono CFx depositados en la pared interna de los injertos en un reactor de plasma apropiado alimentado con tetrafluoroetileno (C2F , TFE) a 0.2 Torr. En la modalidad preferida de la invención no se interponen otros materiales entre el substrato y el recubrimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Específicamente, la invención presente, que tiene las características mencionadas en las reivindicaciones anexas, se relaciona con un proceso modulado de deposición de plasma para recubrir substratos con un recubrimiento de fluorocarbono delgado, muy adherente, no poroso, con propiedades superhidrofóbicas, es decir, caracterizado por valores de ángulo de contacto con el agua estáticos (WCA), medidos sobre una superficie lisa y plana, mayores de aproximadamente 120°, preferiblemente superiores de 130°, de manera más preferible superiores de 150°. Los substratos tratados con este método tienen su capacidad hidrofóbica marcadamente mejorada, por ejemplo, ^ pueden ser hechos efectivamente a prueba de agua mientras que mantienen sus características anteriores tales como permeabilidad a los gases y vapores. La capacidad hidrofóbica incrementada resulta también en beneficios adicionales como la prevención de acumulación de suciedad (por ejemplo, sobre 5 superficies duras tales como vidrio, cerámica, metales y otras superficies expuestas al polvo), evitar el amontonamiento de polvos o granulos, ayudar a vaciar por completo los contenedores que contienen materiales hidrofílicos tales como detergentes líquidos o botellas de shampú o contenedores de bebida o tanques de bebidas o tanques de partículas capaces de fluir, por ejemplo, tanques de harina, evitar la contaminación y 10 acumulación sobre cepillos y cerdas, también utilizando un electrodo metálico hecho de un metal antibacteriano tal como plata u oro, en el método de acuerdo con la presente invención se puede proporcionar una propiedad antibacterial a la superficies recubiertas. La presente invención aborda un método para tratar artículos poliméricos o no poliméricos para hacer su superficie superhidrofóbica, es decir, caracterizada por 15 valores estáticos del ángulo de contacto del agua (WCA) mayores de aproximadamente 120°, preferiblemente mayores de 130°, de manera más preferible mayores de 150°. El método consiste de un tratamiento de plasma de descarga luminiscente modulada realizado con un gas o compuesto de vapor de fluorocarbono alimentado en un recipiente de reactor apropiadamente configurado donde los substratos son colocados. El proceso 20 de plasma deposita una película continua, delgada de fluorocarbono con las características de superficie superhidrofóbicas, unida estrechamente al substrato. Los substratos de interés para la invención presente pueden incluir una amplia gama de materiales en la forma de tramas, cintas, películas, materiales en polvo, granulos, partículas, capas tejidas y no tejidas; los substratos pueden ser porosos o no porosos, moldeados o formados, rígidos o flexibles, hechos de polímeros, textiles, papeles, derivados de celulosa, materiales biodegradables, metales, cerámicas, semiconductores, y otros materiales inorgánicos y orgánicos. Preferiblemente, el substrato formado en una figura o configuración deseada, dependiendo de su uso intentado, antes de ser sometido al tratamiento objeto de esta invención. Cuando se escogen resinas sintéticas orgánicas, estos materiales de substrato pueden ser fabricados a partir de polietileno, poliacrílicos, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliamidas, poliestireno, poliuretanos, polifluorocarbonos, poliésteres, hule de silicón, hules de hidrocarburo, policarbonatos, y otros polímeros sintéticos. "Plasma", como se utiliza aquí, se utiliza en el sentido de plasma de baja temperatura o "plasma frío" producido conectando una descarga luminiscente en un gas a baja presión a través de una fuente de alimentación. Las descargas luminiscentes contienen una variedad de especies químicamente activas y suficientemente energéticas para causar reacciones químicas con las superficies expuestas, es decir el enlace covalente a un material de substrato adecuado. Los plasmas fríos, o descargas luminiscentes, son producidas por lo general con fuentes de alimentación (plasmas KF) de alta frecuencia (de KHz a MHz y GHz). Los electrones, los iones positivos y negativos, los átomos, las moléculas excitadas, los radicales libres, y los fotones de diversas energías son formados en un plasma frío. "Plasma modulado" significa un plasma no continuo, plasma de HF, es decir una descarga luminiscente cuya fuerza de conducción es pulsada entre un valor máximo y cero (pulso conexión/desconexión) o una fracción de éste, a una cierta frecuencia, con un generador de pulso apropiado conectado a la fuente de alimentación principal. En el caso de los sistemas de conexión/desconexión pulsados, los valores en el tiempo de conexión y en el tiempo de desconexión están entre los parámetros experimentales del proceso. Sobreponiendo un pulso de disparo conexión/desconexión al campo principal de alta frecuencia el cual generalmente conduce una descarga luminiscente, se alternan las descargas continuas cortas con los intervalos de plasma del momento apagado donde las especies activas aún existen en la fase gas, pero los efectos de los iones y electrones son fuertemente reducidos. Esta exposición alternante a dos diferentes procesos conduce a las modificaciones únicas de la superficie de los substratos, los cuales son muy diferentes a partir de aquellos de los procesos continuos * 5 de plasma, como se demostrará. "Deposición de plasma" o "polimerización de plasma" es el proceso de plasma que conduce a la formación de recubrimientos continuos, libres de hueco, parcialmente entrelazados, delgados (0.01 - 2 µm), bien adherentes a los substratos. Las moléculas de la fase gas son fragmentadas mediante electrones energéticos, los cuales son capaces de romper los enlaces químicos; este proceso conduce a radicales y otras especies químicas que son capaces de depositar en las superficies dentro de la cámara de vacío y formar una película uniforme, delgada. La acción del plasma también puede afectar la superficie de un substrato polimérico en el tiempo temprano de deposición; las especies energéticas pueden romper enlaces en el substrato con la evolución posible de productos gaseosos, tales como hidrógeno y la formación de sitios de radical libre los cuales contribuyen a formar enlaces covalentes entre la película creciente y el substrato. Se ha encontrado que es posible depositar películas delgadas de fluorocarbono con características superhidrofóbicas, es decir mostrando un valor de WCA sorprendentemente elevado, incluso hasta aproximadamente 165°. La presente invención proporciona por lo tanto un proceso de plasma modulado para recubrir substratos del tipo mencionado anteriormente, con películas de fluorocarbono caracterizadas por un valor de WCA mayor de 120°, preferiblemente mayor de 130°, de manera más preferible mayor de 150°, utilizando un proceso de plasma modulado, como será descrito. De acuerdo con la presente invención, los recubrimientos de fluorocarbono con la proporción de F/C de aproximadamente 1.50 a aproximadamente 2.0 han sido depositados, caracterizados por valores de WCA mayores de aproximadamente 120°, tal como entre aproximadamente 155° y aproximadamente 165°. Los recubrimientos han sido depositados en la superficie del polímero diferente y de los substratos no poliméricos tales como polietileno (PE), polipropileno (PP) polietilentereftalato (PET), y papel en la forma de películas y telas, vidrio y silicón, entre muchos. Se debe destacar que la proporción F/C puede ser teóricamente hasta 3, si el recubrimiento sería formado solamente por una capa mono-molecular de los grupos CF3. Sin embargo la formación de los retículos intermoleculares y la formación de demandas (conteniendo fragmentos de CF2) los cuales son injertados sobre la superficie reduce el valor teórico anterior de tal forma que los recubrimientos obtenidos, sin importar el hecho que estos contengan muchos grupos CF3, tienen una proporción F/C global dentro del intervalo de aproximadamente 1.50 a aproximadamente 2.00. El grosor de los recubrimientos depende de la duración del proceso de plasma en condiciones diferentes, y puede ser mantenido entre 0.01 y 2 µm. Se ha encontrado que la naturaleza de los materiales del substrato no influyen ni en la composición química ni el grosor de los recubrimientos. Los recubrimientos con valores de WCA de hasta aproximadamente 165° (por ejemplo 165° + 5°) fueron obtenidos. El substrato que se va a tratar se somete a la descarga de gas de plasma modulado en presencia de por lo menos un gas o vapor de fluorocarbono. Específicamente, los gases o vapores de fluorocarbono tales como tetrafluoroetileno (TFE,C F4), hexafluoropropeno (HFP,C3F6), perfluoro-(2-trifluorometil-)penteno, perfluoro- (2-metilpent-2-eno) o sus trímeros pueden ser utilizados, siendo el TFE la opción actualmente preferida. El proceso de deposición de plasma es preferiblemente realizado colocando el substrato dentro de un reactor de plasma apropiadamente arreglado, conectado el reactor a una fuente de un gas o vapor de fluorocarbono, regulando el flujo y la presión del gas dentro del reactor, y manteniendo una descarga luminiscente en el reactor con un campo eléctrico de alta frecuencia en un modo pulsado (modulado) por ^^^i medio de una fuente de alimentación pulsada adecuada. Los parámetros que definen el tratamiento de descarga luminiscente incluyen el gas o vapor de alimentación, su velocidad de flujo, su presión, la posición del substrato dentro del reactor, el diseño del reactor, la frecuencia de excitación de la fuente de alimentación, la energía de entrada, el tiempo de conexión y el tiempo de desconexión del sistema de pulsación. Los substratos, como aquellos listados en el resumen, pueden ser colocados en la región "luminiscente" de la descarga, es decir directamente expuestos al plasma, o en la región "luminiscencia persistente", es decir corriente abajo respecto de la luminiscencia visible. Las dos posiciones generalmente resultan en recubrimientos con composición y propiedades diferentes; tratando los substratos con descarga luminiscente modulada resulta también en recubrimientos diferentes respecto a los tratamientos continuos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En la descripción detallada siguiente será descrita la invención, puramente a manera de ejemplo, con referencia a las figuras de los dibujos anexos en donde: La Figura 1 compara una descarga luminiscente de RF "continua" convencional con una descarga luminiscente de RF "modulada" de conexión/desconexión; La Figura 2 retrata un esquema típico de un reactor de plasma adaptado para utilizarse dentro del contexto de la invención; La Figura 3 muestra una señal C1s ESCA de un substrato de polietileno sin recubrir en donde la señal es debida únicamente a los enlaces C-H, C-C del substrato; La Figura 4 muestra una señal C1s ESCA del substrato de PE recubierta con revestimiento de fluorocarbono depositado como se describe en el ejemplo 1 (posición luminiscente, modo continuo), con el WCA de 100 + 5°; la señal está compuesta ,*. por los componentes debido a los enlaces de CF3, CF2, CF y CCF de revestimiento de fluorocarbono, y a los enlaces C-H, C-C debido a la contaminación de la superficie; La Figura 5 muestra una señal C1s ESCA del substrato de PE recubierto con un revestimiento de fluorocarbono depositado como se describe en el ejemplo 1 (posición después de luminiscencia, modo continuo), con el WCA de 120 + 5°; la señal está compuesta por los componentes debido a los enlaces de CF3, CF2, CF y CCF de revestimiento de fluorocarbono, y a los enlaces C-H, C-C debido a la contaminación de la superficie; y La Figura 6 muestra una señal C1s ESCA del substrato de PE recubierto con un revestimiento de fluorocarbono depositado como se describe en el ejemplo 1 (posición luminiscente, modo modulado), con el WCA de 165 + 5°; la señal está compuesta por los componentes debido a los enlaces de CF3, CF2, CF y CCF de revestimiento de fluorocarbono, y a los enlaces C-H, C-C debido a la contaminación de la superficie.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 compara un plasma "continuo" convencional (Figura 1a) con el proceso modulado de la invención, (Figura 1b) mostrando el plasma alternante pulsado de conexión con tiempos de plasma de desconexión (es decir, sin plasma). Los dos procesos están esquematizados refiriéndonos a sus señales de conducción. El reactor 1 esquemáticamente mostrado en la Figura 2 fue utilizado no exclusivamente para desarrollar el método de deposición objeto de la presente invención.

La cámara de vacío del reactor 1 hecha de vidrio Pyrex, se proporciona con un electrodo externo energizado de RF 2 y un electrodo interno conectado a tierra a 3. El electrodo externo está conectado a una fuente de alimentación 4 (típicamente un generador de radio frecuencia que opera a por ejemplo 13.56 MHz) a través de una red de adaptación y un generador de pulso conexión/desconexión 5. Los substratos pueden ser tratados en la región "luminiscente" del reactor, sobre el electrodo conectado a tierra 3, así como en su posición "luminiscencia" persistente es decir en un sujetador de substrato de 5 luminiscencia persistente 6. El gas/vapor es alimentado a través de un flujómetro de masa apropiado a través de un distribuidor de alimentación de gas/vapor 7, y su presión medida en la salida de la bomba 8 del reactor, mantenida a un cierto valor constante con una válvula manual en la conexión de vacío entre el reactor y su unidad de bombeo. Aún cuando el arreglo mostrado en los dibujos representa una opción actualmente preferida, aquellos expertos en la técnica reconocerán inmediatamente que la energización pulsada del reactor de plasma puede lograrse por medios diferentes tal como la energización directa por medio de generadores de RF pulsados comúnmente utilizados en técnicas de radar y telecomunicaciones. Preferiblemente, el proceso de deposición es realizado con un generador de RF (13.56 MHz). La energía de RF suministrada al electrodo externo del reactor es mantenida en el intervalo de 1-500 Watts por una densidad de energía de 0.02-10 Watt/cm2. El reactor es alimentado con un compuesto de fluorocarbono a una velocidad de flujo de 1-100 sccm y es mantenida a una presión constante de 50-1000 mTorr durante el proceso. Preferiblemente, las descargas luminiscentes son moduladas a través del generador de pulso, preferiblemente a los valores del tiempo de conexión 1-500 ms y el tiempo de desconexión 1-100 ms con los valores respectivos de aproximadamente 10 ms y aproximadamente 190 ms que es la opción muy preferida en la presente. El proceso de deposición puede variar de unos segundos a muchas horas; durante este tiempo se deposita un revestimiento uniforme de fluorocarbono sobre los substratos colocados en la luminiscencia así como sobre aquellos en la región de luminiscencia persistente. La tasa de deposición, una tasa típica que está en el intervalo de 20 - 400 Á/min, fue medida pesando (peso/tiempo) los substratos antes y después de la descarga, o midiendo el grosor de los revestimientos (grosor/tiempo) con un perfilómetro de etapa Alpha. La tasa de deposición y la composición química del revestimiento depende de las condiciones experimentales (presión, energía, posición del substrato, tiempo de conexión, tiempo de 5 desconexión, alimentación de gas y velocidad de flujo del gas) de la descarga. Los recubrimientos o revestimientos obtenidos son uniformes sobre la superficie total del substrato, cuando se depositan sobre substratos lisos aplanados (es decir, planos), su carácter hidrofóbíco ha sido estimado a través del valor estático de WCA, según se mide con un goniómetro de WCA. La medición es hecha sobre una superficie aplanada, es decir, plana, y lisa de un substrato después de recubrir. El término liso como se utiliza aquí para las mediciones del ángulo de contacto del agua se refiere a una aspereza de no más de 5 mieras de acuerdo con las mediciones de la aspereza estándar en superficies continuas. Los valores de WCA en el intervalo de aproximadamente 120° a aproximadamente 165°, correspondiendo a una tensión superficial crítica menor que aquella del PTFE (18 dines/cm) han sido medidos para los recubrimientos de fluorocarbono CFx, cuando x varía de aproximadamente 1.50 y aproximadamente 2.00. La composición química de los recubrimientos se determina preferiblemente mediante espectroscopia electrónica para el análisis químico (ESCA) dentro de la profundidad de muestreo de la técnica (aproximadamente 100 Á). La adherencia del recubrimiento o revestimiento al substrato es muy buena. Los ejemplos siguientes se dan para el propósito de ilustrar aún mejor el concepto inventivo de la invención presente, y para resaltar las ventajas de usar los tratamientos modulados sobre los continuos.

EJEMPLO 1 Tres juegos de substratos de silicón, PE y PP, de áreas en el intervalo de 1-20 cm2 por substrato, fueron colocados sobre el electrodo conectado a tierra 3 del rector esquematizado en la Figura 2. Un juego similar de substrato fue colocado en la posición de luminiscencia persistente en 6. El C2F fue fijado para alimentar continuamente el reactor a 6 sccm, y la presión se fijó a 300 mTorr. El generador de RF fue conectado al reactor y se le permitió mantener la descarga con 50 Watt de energía de entrada durante 90 minutos, luego se apagó. Otra descarga luminiscente fue posteriormente ejecutada con un juego similar de substrato colocados en la posición luminiscente y sin substratos en la posición luminiscente persistente, bajo las mismas condiciones descritas anteriormente excepto por el hecho de que la modulación fue llevada a cabo en el tiempo de conexión de 10 ms y en tiempo de desconexión de 190 ms a través del generador de pulso. Al final de las dos descargas, se extrajeron los substratos del reactor y se midieron sus WCA. Los valores de WCA mostrados en el Cuadro 1 fueron encontrados, los cuales se comparan con los valores de WCA de los substratos no procesados. Una tasa de deposición de 30 + 5 A /min fue medida para los recubrimientos o revestimientos depositados en el modo modulado. Otros substratos, tratados en los dos modos, fueron analizados con la técnica de ESCA. Su composición superficial resultó que está totalmente compuesta por carbono y fluoruro (fluoruro como elemento), de acuerdo con los resultados mostrados en los Cuadros 2a-c. No puede fueron detectados otros elementos (por ejemplo, Si para substratos de silicón), lo cual significa que son continuos los recubrimientos. El espectro de C1s del substrato de PE no recubierto se muestra en la Figura 3, mientras que el espectro C1s de las muestras de PE recubiertas como se describió anteriormente se muestran en las Figuras 4, 5 y 6, respectivamente. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^¿^^^^^^^g^^^^^^^^^^^^^^_^g^^^^»?^^^^^^^^^ Cuadro 1 Cuadro 2a ESCA resulta de la descarga continua (posición luminiscente) del ejemplo 1 Cuadro 2b ESCA resulta de la descarga continua (posición de luminiscencia persistente) del ejemplo 1 Cuadro 2c ESCA resulta de la descarga modulada (posición luminiscente) del ejemplo 1 EJEMPLO 2 Se colocan tres juegos de substratos de vidrio, silicón y PE, de áreas en el intervalo de 2-10 cm2 por substrato, sobre el electrodo conectado a tierra 3 del reactor esquematizado en la Figura 2. Fue colocado un juego similar de substratos en la posición de luminiscencia persistente, se fijó el C3F6 para alimentar continuamente el reactor a 5 sccm, y se fijó la presión a 300 mTorr. El generador de RF fue conectado al reactor y se le permitió mantener la descarga con 50 Watt de energía de entrada durante 60 minutos, luego se apagó. 15 Otra descarga luminiscente fue posteriormente ejecutada con un juego de substratos similares colocados en la posición de luminiscencia y sin substratos en la luminiscencia persistente, abajo las mismas condiciones descritas anteriormente excepto el hecho que la modulación fue efectuada al tiempo de conexión de 10 ms y al tiempo de desconexión de 90 ms a través del generador de pulso. 20 Al final de las dos descargas se extrajeron los substratos del reactor y se midió la WCA. Los valores de WCA mostrados en el Cuadro 3 fueron encontrados, los cuales se compararon con los valores de WCA de los substratos sin procesar. Una tasa de deposición de 70 + 5 Á /min fue medida para los recubrimientos depositados en el modo modulado. Otros substratos, tratados en los dos modos, fueron analizados con la técnica ESCA; su composición de superficie resultó a estar totalmente compuesta por carbono y fluoruro (fluoruro como elemento) de acuerdo con los resultados mostrados en los cuadros 4a-c. También para este caso, ya que no se detectaron otros elementos (por ejemplo, Si para los substratos de silicón y vidrio), se asumió que los recubrimientos son continuos.

Cuadro 3 Cuadro 4a ESCA resulta de la descarga continua (posición de luminiscencia) del ejemplo 2 Cuadro 4b ESCA resulta de la descarga continua (posición de luminiscencia persistente) del ejemplo 2 Cuadro 4c ESCA resulta de la descarga modulada (posición de luminiscencia) del ejemplo 2.

EJEMPLO 3 Tres juegos de substratos de silicón pulido, polietilentereftalato (PET), y FAM de 3 mm de grosor (Material absorbente funcional), un material absorbente hidrofílico elaborado de acuerdo con las enseñanzas de la patente de los Estados Unidos No. 5 260 345, de áreas en el intervalo de 2-10 por substrato, fueron colocadas en el electrodo conectado a tierra 3 del reactor esquematizado en la Figura 1. Se fijó el C2F4 ^gH^^I ^g& j para alimentar continuamente el reactor a 5 sccm, y se fijó la presión a 400 mTorr. El generador de RF fue conectado al reactor y se le permitió sostener la descarga durante 20 minutos en el modo modulado (tiempo de conexión de 10 ms; tiempo de desconexión 190 ms) con 75 Watt de energía de alimentación. Al final de la descarga se extrajeron los substratos del reactor, y se midió su WCA. Los valores mostrados en el cuadro 5 fueron encontrados, los cuales se compararon con los valores de WCA de los substratos sin procesar. Se midió una tasa de deposición de 300 + 10 Á /min. Otros substratos fueron analizados por ESCA; su composición de superficie resultó a estar totalmente compuesta por carbono y fluoruro (fluoro como elemento), de acuerdo con los resultados mostrados en el cuadro 6. No se han detectado ningún otro elemento (por ejemplo Si para los substratos de silicón, y O para los substratos de PET), de esta manera se puede asumir que los recubrimientos son continuos. El substrato de FAM recubierto fue cortado a lo largo de su grosor, y la superficie recientemente cortada, la cual no estuvo directamente expuesta a la descarga, analizada por las mediciones de WCA y ESCA. Los datos mostrados en el cuadro 7 demuestran que la muestra gruesa de FAM fue tratada no solamente sobre la superficie expuesta a la luminiscencia sino que también dentro de su volumen, lo cual demuestra que el tratamiento de plasma es capaz de penetrar a través de los substratos porosos.

Cuadro 5 Cuadro 6 ESCA resulta de la descarga modulada (posición luminiscente) del ejemplo 3 Cuadro 7 ESCA resulta de la muestra tratada de FAM del ejemplo 3 cortada justo después del tratamiento 10

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método para tratar substratos incluyendo el paso de exponer el substrato a la descarga luminiscente de plasma en presencia de un gas o vapor de 5 . fluorocarbono, caracterizado porque el plasma es generado como una descarga luminiscente modulada.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la descarga luminiscente de plasma es generada como una descarga luminiscente de plasma modulada de radio frecuencia. 10

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la descarga luminiscente de plasma es generada en un modo modulado incluyendo el tiempo de conexión posterior e intervalos de tiempo de desconexión.

4. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el substrato se expone a la descarga dentro de la 15 región luminiscente de plasma (3).

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el substrato se expone a la descarga en su región luminiscente persistente (6).

6. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado 20 porque la descarga luminiscente es generada utilizando energía de radio frecuencia de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 500 Watts.

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas se selecciona del grupo que consiste de tetrafluoroetileno, hexafluoropropeno, perfluoro-(2-tpfluorometil-)penteno, perfluoro-(2- 25 metilpent-2-eno) y sus trímeros, preferiblemente tetrafluoroetileno.

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el gas de fluorocarbono es mantenido a una presión de entre aproximadamente 50 mTorr y aproximadamente 1000 mTorr.

9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 5 - anteriores, caracterizado porque el substrato se selecciona del grupo que consiste de polietileno, poliacrílicos, polipropileno, cloruro de polivinilo, poliamidas, poliestireno, poliuretanos, polifluoruro carbonos, poliésteres, hule de silicón, hules de hidrocarburo, policarbonatos, celulosa y sus derivados, preferiblemente una película de polietileno y/o polipropileno. 10

10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el substrato se elabora de metal o vidrio o cerámica o material semiconductor de combinaciones de los mismos.

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el substrato se elabora de granulos o partículas, 15 preferiblemente granulos o partículas de polímeros.

12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el substrato se elabora de un material poroso, preferiblemente una película con aberturas o una trama fibrosa o material no tejido o un material poroso de partículas o granulos. 20

13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye el paso de formar el substrato en una forma deseada y posteriormente exponer el substrato formado a la descarga luminiscente.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el substrato formado es un recipiente hueco y el interior del recipiente se expone a 25 la descarga luminiscente.