特許 5935230 制御されたラジカル支援重合

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5935230

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月15日

(54)【発明の名称】制御されたラジカル支援重合

(51)【国際特許分類】

   B05D 3/10 20060101AFI20160602BHJP

   B05D 1/34 20060101ALI20160602BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20160602BHJP

【ＦＩ】

   B05D3/10 E

   B05D1/34

   C23C16/44 B

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-553665(P2014-553665)

(86)(22)【出願日】2013年1月9日

(65)【公表番号】特表2015-509834(P2015-509834A)

(43)【公表日】2015年4月2日

(86)【国際出願番号】EP2013050325

(87)【国際公開番号】WO2013110502

(87)【国際公開日】20130801

【審査請求日】2014年10月6日

(31)【優先権主張番号】91934

(32)【優先日】2012年1月25日

(33)【優先権主張国】LU

(73)【特許権者】

【識別番号】514170363

【氏名又は名称】セントレ デ レシェルシェ パブリック−ガブリエル リップマン

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】レノブレ，ダミエン

【審査官】 平井 裕彰

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０３４７８１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｄ １／００〜 ７／２６

Ｃ２３Ｃ１６／００〜１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマーコーティングを基材（１）上に形成する方法であって：
真空排気した反応チャンバ（３）内に被コーティング表面（２）を有する基材（１）を配置する工程；
ポリマー形成材料（６）の第１供給源（５）及びラジカル（８）の第２供給源（７）を提供する工程；
を含み、第１供給源（５）及び第２供給源（７）が、反応チャンバ（３）外に互いに分離されて配置されていること、及び
ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）が少なくとも一時的に、同時発生的に及び空間的に分離されて基材（１）の被コーティング表面（２）に導通されており、
ポリマー形成材料（６）とラジカル（８）が基材（１）の被コーティング表面（２）に到達する前に、ポリマー形成材料（６）とラジカル（８）が反応することが回避されること、を特徴とする、方法。

【請求項2】

ポリマー形成材料（６）が第１の導管手段（９）を介して被コーティング表面（２）に導通されており、ラジカル（８）が第２の導管手段（１０）を介して被コーティング表面（２）に導通されている、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）がそれぞれ本質的に垂直に基材（１）の被コーティング表面（２）上に噴霧される、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）が、本質的に平行な流れ（１３、１４）の形で基材（１）の被コーティング表面（２）上に少なくとも部分的に噴霧され、その際ポリマー形成材料（６）の流れ（１３）及びラジカル（８）の流れ（１４）が空間的に交互に基材（１）の被コーティング表面（２）上に噴霧される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）が、基材（１）の被コーティング表面（２）から２ｃｍ未満、好ましくは１ｃｍ未満、より好ましくは０．５ｃｍ未満の距離（Ｄ）まで、導管手段（９、１０）によって別々に案内され、その後、基材（１）の被コーティング表面（２）上に噴霧される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法に従って基材（１）の被コーティング表面（２）上にポリマーコーティングを形成するデバイス（１００）であって、該デバイスが：
基材（１）を収容するための反応チャンバ（３）；
ポリマー形成材料（６）を提供するための第１供給源（５）；
ラジカル（８）を提供するための第２供給源（７）；
を具備し、該デバイス（１００）が更に：
ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）を各供給源（５、７）から被コーティング表面（２）に同時発生的に及び空間的に分離して導通するための導管システム（４）を具備し、ポリマー形成材料（６）及びラジカル（８）が基材（１）の被コーティング表面（２）に到達する前に、ポリマー形成材料（６）とラジカル（８）が反応することが回避されることを特徴とする、デバイス。

【請求項7】

導管システム（４）が、流体的に分離された第１の導管手段（９）及び第２の導管手段（１０）を具備し、その際第１の導管手段（９）は第１供給源（５）と流体連通しており、第２の導管手段（１０）は第２供給源（７）と流体連通しており、第１の導管手段（９）はポリマー形成材料（６）を基材（１）の被コーティング表面（２）に噴霧するための複数の第１出口（１１）を具備し、第２の導管手段（１０）はラジカル（８）を基材（１）の被コーティング表面（２）に噴霧するための複数の第２出口（１２）を具備する、請求項６に記載のデバイス。

【請求項8】

第１出口（１１）及び第２出口（１２）が、被コーティング表面（２）と向かい合い、好ましくは本質的に平行な平面に本質的に配置される、請求項７に記載のデバイス。

【請求項9】

第１出口（１１）及び第２出口（１２）が平面の少なくとも一部に交互に配置される、請求項８に記載のデバイス。

【請求項10】

導管システム（４）が第１供給源（５）と流体連通する第１入口及び第２供給源（７）と流体連通する第２入口を具備し、その際複数の第１出口（１１）が第１入口のみと流体連通しており、複数の第２出口（１２）が第２入口のみと流体連通している、請求項７〜９のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項11】

出口（１１、１２）が、複数の第１出口（１１）が複数の第２出口（１２）の少なくとも２つに隣接するように又はその逆となるように配置される、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項12】

出口（１１、１２）から基材（１）の被コーティング表面（２）までの最小距離（Ｄ）が２０ｍｍ未満、好ましくは１０ｍｍ未満、より好ましくは５ｍｍ未満である、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項13】

第１の導管手段（９）及び第２の導管手段（１０）が、本質的に平行な流れ（１３、１４）を被コーティング表面（２）上に垂直に噴霧するための本質的に平行な流れを出口（１１、１２）に供給するように適応される請求項７〜１２のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項14】

第１の導管手段（９）が複数の第１の平行中空歯（１７）を有する第１櫛形部材（１５）を具備し、第２の導管手段（１０）が複数の第２の平行中空歯（１８）を有する第２櫛形部材（１６）を具備し、第１及び第２櫛形部材の歯（１７、１８）が互いに係合しており、第１櫛形部材（１５）の歯（１７）は複数の第１出口（１１’）を具備し、第２櫛形部材（１６）の歯（１８）は複数の第２出口（１２’）を具備する、請求項７〜１３のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項15】

出口（１１、１２）がハニカム状に交互に配置されているか又は市松模様に配置されており；及び／又は
出口（１１、１２）の断面が：六角形、円形、楕円形、長方形、三角形、星形又は多角形の１つ以上である、請求項７〜１３のいずれか一項に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポリマーコーティング又はフィルムを製造する新規方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ポリマーを溶液中で調製することは一般的に知られている。しかし、このような方法は、多くの場合、高額、腐食性又は毒性の溶媒を必要とする。更に、そのような溶液中ではしばしば望ましくない又は制御不可能な反応が起こる。最後に、溶液中でポリマーが生成した後、更にフィルム又はコーティングを形成する必要があり、これは通常、複数の時間がかかるクリーニング及び付着工程を更に必要とする。

【0003】

ポリマーフィルムを直接付着できる別の既知の方法は、化学蒸着（ＣＶＤ）である。

【0004】

ＣＶＤの１種は、蒸着重合（ＶＤＰ）である。ＶＤＰによると、開始剤又は酸化剤を使用することなく、基材の表面で２つのモノマー間の縮合反応が開始される。具体的には、モノマーが、温度制御された基材の表面で揮発する。このような方法は、溶媒に不溶なモノマーの重合を可能にし、生成鎖長をある程度制御する。しかし、ＶＤＰによると、モノマーの濃度及び被コーティング試料の表面へのモノマーの流動を制御することが困難である。特に、試料表面への吸着と長いポリマー鎖の形成の間で競争があり、低温では吸着が優先され、高温では長いポリマー鎖の形成が優先される。これは、この方法によるコポリマーの組成の制御が困難な理由の１つにすぎない。

【0005】

別の既知の重合方法は、プラズマ励起化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）である。この技術は主に、無機フィルムを比較的低温及び高い付着速度で付着するために使用されてきた。残念ながら、プラズマチャンバに注入されたモノマーは、プラズマによって、プラズマ中の電子、イオン又はラジカルによるイオン化又は断片化をうける。更に、このようなプラズマポリマーは多くの場合不規則であり、かなり短い鎖長を有する。さらに、頻繁に架橋し、ランダムに終端する。プラズマ重合はラジカル及びモノマーの断片のランダムな多重再結合を招く。プラズマ重合の分野で知られる技術革新は、パルスプラズマモードの使用である。その場合、（数マイクロ秒の）短いプラズマパルスが分子を活性化し、ラジカルを生成し、重合反応を開始することができる。パルスの後、残留するラジカルがプラズマＯＦＦ時間（典型的には数十マイクロ秒）の間に純粋な化学的ラジカル鎖反応を開始する。この場合、より化学的に規則的な生成物が予想されるが、化学重合中の連鎖成長は、成長鎖の末端で新規モノマーがラジカルに付加する可能性が低いことによって制限される。更に、通常の真空条件下（例えば、約１０Ｐａ）では、隣接するラジカルの再結合による連鎖成長の不活化が予想される。これは、プラズマＯＦＦの間に活性ラジカル部位のかなりの喪失を招く。それ故、新たな開始ラジカルを生成するためにプラズマを再点火する。得られるポリマーフィルムは、液相でのラジカル重合によって得られる相当物に近い構造及び組成を有するが、プラズマＯＮ時間に誘導された繰り返し可能な不規則性を示す。このような問題を回避する必要がある。

【0006】

ポリマーコーティングを付着するための方法で他に知られているのは、開始剤化学蒸着（ｉＣＶＤ）である。この方法は、開始剤を熱分解して、共注入したモノマーの重合開始を支援するフリーラジカルを生成することを基本とする。一般的に、ｉＣＶＤは、加熱フィラメント（例えば、２００℃〜５５０℃）のネットワークを使用して開始剤分子を熱分解し、重合反応を開始できるラジカルを生成する。続いて、このラジカルがモノマーと共にキャリア基材へと拡散する。残念ながら、熱分解はモノマーの分解も生じる可能性があり、制御が困難である。さらに、開始剤の熱分解は、生成するポリマーの品質を低下し、ポリマー形成の制御を妨害する可能性のある更に望ましくないイオン又は作用剤を生じる可能性がある。更に、基材表面に到達するラジカル及びモノマーの量は制御が困難である。他のｉＣＶＤ方法では、開始剤をＵＶ照射によって活性化することができる（光開始ＣＶＤ）。しかしながら、既知のｉＣＶＤ法はすべて、重合反応を十分に制御することができない。特に、フリーラジカルは、蒸着の前に制御不能に再結合する。

【0007】

最後に、オキシダント化学蒸着（ｏＣＶＤ）という方法が最新技術において知られている。具体的には、モノマーがオキシダント種と反応する。ｏＣＶＤは、エネルギー的開始（例えば、熱的又は光学的）によるオキシダントとモノマーの間の自発的反応を用いる。しかし、オキシダントは揮発性がきわめて低く、蒸気相への注入は、非常に特異な種類の反応器を必要とする困難な問題である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上記のように、既知の方法は複数の欠点を伴う。要約すると、これらの方法は多くの場合、生成するポリマーの鎖長を十分に制御することができない。もう１つの問題は、ポリマー及び／又はポリマー形成材料の分解で、これは生成するポリマーコーティングに望まれる機能特性の喪失につながる可能性がある。特に、上記方法のいくつかは反応チャンバ内でプラズマを利用し、その結果、影響を受けやすいポリマー又は前駆体（すなわち、特に有機材料）の分解を生じる。

【0009】

更に、ポリマー形成材料の濃度を開始剤と関連づけて十分に制御することは常に可能であるとは限らず、そのため層厚及び鎖長の制御が困難になる。

【0010】

その他の方法は、複数の連続するコーティング工程を必要とし、時間がかかるため、こうした方法は大量生産の目的では興味を持たれない。

【0011】

技術的問題は、基材上にポリマーコーティングを形成する先進の方法を提供することである。

【0012】

特に、その方法は、ポリマー鎖長、架橋及び／又はコーティング厚の制御の改良が可能である必要がある。

【0013】

さらに、方法は、高速で、実施が容易であり、経済的である必要がある。

【0014】

本発明の別の目的は、上記の欠点の少なくとも１つを克服することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記の技術的問題は、請求項１に記載の方法によって解決される。この方法は、基材上にポリマーコーティングを形成することを目的とし、真空排気した反応チャンバ内に被コーティング表面を有する基材を提供する工程並びにポリマー形成材料の第１供給源及びラジカルの第２供給源も提供する工程を含む。特に、第１供給源及び第２供給源は互いに及び反応チャンバから分離されている。ポリマー形成材料及びラジカルは（少なくとも一時的に）同時発生的に（同時に）導通されているが、基材表面と空間的に分離されており（別個であり）、好ましくは、その結果ポリマー形成材料とラジカルの反応は、これらが基材表面に到達する前に回避される。

【0016】

２つの別々の材料供給源が提供されることから、所望量のラジカル及びポリマー形成材料（例えば、モノマー）を製造すること、及びそれらを反応チャンバ内の基材に提供することが可能である。ポリマー形成材料及びラジカルを空間的に分離した状態に保つことによって（例えば、流体的に別個の導管手段によって）、両供給源材料の早期反応を避けることができる。ポリマー形成材料及びラジカルは、基材表面上で反応する。望ましくない観測不可能又は制御不可能な反応チャンバ内での事前反応が回避される。この方法は、重合反応を開始するポリマー形成材料及びラジカルの独立制御を提供する。更に、この方法は、適切な圧力及び温度範囲において、（反応チャンバから）独立して生成したラジカルによって開始される純粋な化学重合を招く。ラジカル供給源は、例えば、プラズマ、熱分解系等であることができる。

【0017】

好ましくは、生成するポリマーは有機ポリマーである。このような有機化合物及び対応する供給源材料又は前駆体（例えば、モノマー）は、特に敏感であり、付着工程中に破壊又は分解されてはならない。

【0018】

蒸気相ポリマー成長の分野の科学者の大部分は、現実的にいかなる種類のガス状又は部分揮発性有機前駆体も「重合」する可能性があると確信している。

【0019】

一般的に、蒸着されたコーティング又はフィルムを、更なる使用のために基材から除去することも可能である。

【0020】

本発明の態様によると、ポリマー形成材料は第１の導管手段を介して被コーティング試料表面に導通又は案内されており、ラジカルは第２の導管手段を介して被コーティング試料表面に導通されている。換言すれば、ポリマー形成材料及びラジカルはそれぞれ、被コーティング基材表面の近くに運ばれる。

【0021】

本発明の別の態様によると、ポリマー形成材料及びラジカルをそれぞれ本質的に垂直に試料表面に噴霧する。

【0022】

本発明の別の態様によると、ポリマー形成材料及びラジカルを、それぞれ別個の又は重複しない流れの形で試料表面上に噴霧する。

【0023】

ラジカル及びポリマー形成材料を表面上に直接噴霧することによって、両物質の反応が回避される。

【0024】

本発明の更に別の態様によると、ポリマー形成材料及びラジカルは、本質的に平行な（好ましくは分離した又は重複しない）流れ又は噴流の形で基材表面上に噴霧され、その際ポリマー形成材料の流れとラジカルの流れは、空間的に交互に基材表面上に噴霧される。換言すると、ポリマー材料の流れのそれぞれは少なくとも１つのラジカルの流れに隣接してもよく、又はその逆であってもよい。ポリマー形成材料の流れ又は噴流は、ポリマー形成材料の蒸気を含んでもよい。ラジカルの流れ又は噴流は、キャリアガスも含んでよい。例えば、キャリアガスは不活性ガス又は希ガスであってもよい。ポリマー材料の流れは、不活性又は希ガスのようなキャリアガスも含んでよい。流れを基材表面上に交互に供給することで、ポリマーコーティングの均質な形成が可能になる。

【0025】

本発明の更に別の態様によると、ポリマー形成材料及びラジカルは、基材表面から１０ｃｍ未満、好ましくは５ｃｍ未満、更により好ましくは２ｃｍ未満であるが、好ましくは０．１ｃｍ以上の距離まで、導管（導通）手段を介して別々に導通される。その後、ポリマー形成材料及びラジカルは、基材表面上に噴霧される。

【0026】

更に、本発明は、好ましくは本発明の態様に従う方法によって、基材表面上にポリマーコーティング又はフィルムを形成するデバイスに関する。このようなデバイスは、被コーティング基材を収容するための反応チャンバ；ポリマー形成材料を提供するための第１供給源（例えば、モノマー又はオリゴマー）；ラジカルを提供するための第２供給源（例えば、プラズマラジカルのプラズマ源）；及び好ましくはポリマー形成材料とラジカルの反応が、それらが基材表面に到達する前に回避されるように、ポリマー形成材料及びラジカルを、それぞれの供給源から被コーティング基材表面まで同時発生的に及び空間的に分離して導通するための導管システムを具備する。

【0027】

本発明の更に別の態様によると、前記導管システムは流体的に分離された第１及び第２の導管手段を具備し、ここで第１の導管手段は第１供給源と流体連通し、第２の導管手段は第２供給源と流体連通する。更に、第１の導管手段はポリマー形成材料を基材表面上に噴霧するための複数の第１出口を具備してもよく、第２の導管手段はラジカルを基材表面上に噴霧するための複数の第２出口を具備してもよい。

【0028】

本発明の更に別の態様によると、第１出口及び第２出口は、本質的に、被コーティング基材表面と向い合う１つの平面内に配置される。

【0029】

本発明の更に別の態様によると、第１出口及び第２出口は、基材表面と向い合う１つの平面内に交互に配置される。このように空間的に交互な第１及び第２出口の配置の結果、ポリマー形成材料及びラジカルが基材表面に均質に提供される。

【0030】

本発明の更に別の態様によると、導管システムは、第１供給源と流体連通する第１入口及び第２供給源と流体連通する第２入口を具備し、ここで複数の第１出口は第１入口のみと流体連通し、複数の第２出口は第２入口のみと流体連通する。換言すると、第１及び第２の導管手段は、互いに流体連通するのでなく、流体的に分離されている。

【0031】

本発明の更に別の態様によると、出口は、複数の第１出口が複数の第２出口の少なくとも２つの出口に包囲されるか若しくは隣接するように、又はその逆となるように、配置される。

【0032】

本発明の更に別の態様によると、出口から試料表面までの最小距離又は通常距離は、１００ｍｍ未満、好ましくは５０ｍｍ未満、更により好ましくは２０ｍｍ未満であるが、好ましくは１ｍｍを超える。

【0033】

本発明の更に別の態様によると、第１の導管手段及び第２の導管手段は、本質的に平行な流れを被コーティング基材表面上に垂直に噴霧するために、本質的に平行な流れを出口に供給するように適応される。

【0034】

本発明の更に別の態様によると、第１の導管手段は、複数の第１平行歯を有する第１櫛形部材を具備し、第２の導管手段は、複数の第２平行歯を有する第２櫛形部材を具備し、第１及び第２櫛形部材の歯が互いに係合しており、第１櫛形部材の歯は複数の第１出口を具備し、第２櫛形部材の歯は複数の第２出口を具備する。この導管手段又は導管システムの特異な設計は、それぞれ、そのような手段の製造を簡素化する。更に、導管手段の１つを、第２手段を変更する必要なく、交換することができる。これは、導管手段が異なる材料で汚染されるのを回避する効果もある。

【0035】

本発明の更に別の態様によると、出口はハニカム状又は市松模様に交互に配置される。

【0036】

一般的に出口は任意の断面を有してもよいが、好ましくは、六角形、円形、楕円形、長方形、三角形、星形又は多角形の断面である。

【0037】

本発明の上記の態様の特徴はすべて、組合せても互いに置き換えてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0038】

以下に、本発明の実施形態の図を簡単に説明する。詳細は、発明を実施するための形態で述べる。図は、本発明を例示することを目的としており、限定的な意味で理解されるべきではない。

【0039】

【図1】本発明の実施形態による付着原理の概略図である；

【図2】付着プロセス及びそれぞれの導管システムの概略的側面図である、

【図3a】交互状の円形出口の配置を示す；

【図3b】市松模様に配置された出口の配置を示す；

【図3c】ハニカム状の出口配置を示す；

【図3d】出口を具備する櫛様導管手段の配置を示す。

【発明を実施するための形態】

【0040】

図１は、本発明によるデバイス１００の実施形態を概略的に示す。被コーティング基材１はデバイス１００の反応チャンバ３内に置かれている。更に、デバイス１００は、ポリマー形成材料６を提供するための第１材料供給源５を具備する。第１材料供給源５は、不活性ガス（例えば、窒素）又は希ガス、及び製造するポリマー材料に応じてモノマー、オリゴマー若しくは前駆体材料６を含んでもよい。更に、デバイス１００は第２材料供給源７、すなわち、ラジカル供給源８を具備する。

【0041】

このような供給源７は、例えば、プラズマラジカル供給源７であってもよい。ただし、例えば、放射又は加熱システムによるラジカル８の生成のように、分離した供給源７におけるラジカル提供には他の可能性もある。先行技術に関して既に上に記載したように、ラジカルはポリマー形成材料６の重合を支援又は誘発してもよい。

【0042】

好ましくは、供給源５、７のいずれも、材料６、８を１ｂａｒ未満の圧力で基材表面２に提供できる。図１に示すように、供給源５及び７はいずれも、互いから及び反応チャンバ３から離れている。しかし、供給源５及び７のいずれも、各供給源５、７からの材料が反応チャンバ３に制御不可能な状態で入る可能性がない限り、反応チャンバ内に設置できる。換言すると、両方の供給源５、７からの材料６、８は、導管手段９、１０を介して試料表面２に案内されるのであって、特に、反応チャンバ３を通る制御不可能な拡散によって案内されるのではない。

【0043】

使用ラジカル８及び／又はラジカル供給源７によっては、ラジカル８の量は、例えば導管手段１０を通る飛行時間によって制御される。例えば、遊離イオンはラジカルよりも寿命が短いことから、ラジカル供給源７から出口１２までの導管手段の長さを、イオンがすでに分子に再結合しているように（重合プロセスとは関係なく）選択することによって、プラズマラジカル供給源７で発生するイオンの到着を避けることが可能である。別の方法として、又は追加して、導管手段内の圧力及び／又は導管手段を通る流速を調節することによっても制御が可能である。

【0044】

同様に、基材表面２に到達するポリマー形成材料６の量を、導管手段を通る圧力及び／又は流速を制御することによって制御することができる。

【0045】

例えば、ポリマー形成材料６は、次の物質の１つ以上を含んでもよい：ＥＤＯＴ、ピロール、エチル−グリコール、メタノール、モノグリム、テトラグリム、ＮＩＰＡＭ及びプロピルアミン。これらの物質は、ラジカル供給源７においてラジカル８を生成するためにも使用できる。いずれの種類の有機物質も、この方法で重合できることから、上記は非包括的なリストである。

【0046】

更に、ラジカル８は、次の１つ以上であってもよく：四フッ化炭素、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、過酸化水素及び三フッ化ホウ素、又は供給源７においてメタン若しくはアンモニアから形成されてもよい。ラジカルは、ポリマー形成材料から直接得ることもできる。

【0047】

製造されたポリマーコーティング又はフィルムは、例えば、上記の物質から得られるポリマーであってもよい。具体的には、ポリ−ＥＤＯＴ、ポリピロール、ポリエチル−グリコール、ポリメタノール、ポリモノグリム、ポリテトラグリム、ポリＮＩＰＡＭ及びポリプロピルアミンである。ただし、上記の材料又は物質は、例示目的で記載されているに過ぎず、制限的意味で理解されてはならない。本発明の原理は、独立請求項の範囲に入る非常に多様な材料及び物質に適用できる。

【0048】

試料表面２にラジカル８及びポリマー形成材料６を提供する好ましい様式を図２に示す。図示した導管システム４は、ポリマー形成材料６及びラジカル８の基材表面２への決定された又は定義された適用を可能にする。導管システム４は、ポリマー形成材料６を第１供給源５から第１出口１１へ導通又は案内するための第１の導管手段９、及びラジカル８を第２供給源７から第２出口１２へ導通又は案内するための第２の導管手段１０を具備する。それ故、ポリマー形成材料６及びラジカルの流れは、導管システム４において（流体的に）互いに分離されている。

【0049】

一般的に、導管手段９、１１は、チャネル又はラインの形で提供されてもよい。このようなチャネルは、例えば、円形、卵形、又は多角形のような、任意の断面形状を有してもよい。

【0050】

更に、導管システム４及び／又は導管手段９、１０は加熱可能であってもよく、その際、基材表面２上でのポリマー形成材料６の縮合を促進するように、被コーティング表面２の温度は導管手段９、１０の温度、特に出口１１、１２の温度よりも低く選択される。

【0051】

それ故、反応チャンバは約０℃〜約１５０℃の温度を有してもよい。好ましくは、導管システム４は加熱可能である。好ましくは、そのような加熱は、２００℃までの温度を、例えば導管システム４の表面上でのポリマー縮合を避けるために提供してもよい。基材は、好ましくは約０℃〜約８０℃、好ましくは約１０℃〜約６０℃の温度を有してもよい。ただし、ポリマー又はポリマー形成材料６の分解を避けるため、導管システム４及び反応チャンバ３のいずれも１７０℃を超える温度に加熱してはならない。

【0052】

特に、ポリマー形成材料６又は反応チャンバ３若しくは導管手段９、１０中のポリマーの熱分解は、そのような反応が材料の制御不可能な分解を生じ、その結果生成したポリマーコーティングに悪影響を及ぼすことから、避けるべきである。

【0053】

一般的に、チャンバ３は、１０ｍｂａｒ未満、好ましくは０．１ｍｂａｒ〜１０ｍｂａｒのオーダーの圧力に真空排気されてもよい。基材又は試料１は、平坦な形状を有し、１ｃｍ未満、好ましくは０．１μｍ〜３ｍｍの厚さを有してもよい。試料の横方向のサイズは、１ｃｍ〜１００ｃｍのオーダーであってもよい。ただし、このサイズは、限定的な意味と理解してはならず、むしろ例示的な目的を有する。

【0054】

ポリマー形成材料６及びラジカル８は、導管システム４の出口１１、１２を通って流れるときに、基材表面２に垂直に当たる平行な噴流又は流れを形成してもよい。噴流１３、１４は、基材表面２に近づくにつれて広がる円錐形を有してもよい。このような噴流１３、１４を基材１の表面２に提供することは、両材料が基材表面２に達する前にポリマー形成材料６とラジカル８が反応するのを回避する。

【0055】

好ましくは、出口１１、１２の幅は０．５ｍｍ〜約３０ｍｍであり、出口１１、１２と基材表面２の間の最小距離Ｄは、好ましくは３ｍｍ〜５０ｍｍである。

【0056】

導管システム４の出口１１、１２は、被コーティング基材表面２に本質的に平行な平面に本質的に配置されてもよい。換言すると、出口１１、１２は被コーティング表面と向かい合う。

【0057】

図３ａ〜図３ｃは、出口又は開口部１１、１２がとりうる配置を数種類示す。具体的には、出口１１、１２は、ラジカル及びポリマー形成材料を基材表面２上に均質に供給するため、交互状に配置されてもよい。

【0058】

例えば、出口は、以下の断面の１つ以上を有してもよい：円形（１１、１２、１１”’、１２”’）、卵形、長方形（１１’、１２’）、三角形、六角形（１１”、１２”）、多角形、円形、十字形、星形、スリット等。好ましくは、ポリマー形成材料６の出口は、少なくとも２つの隣接するラジカル８の出口を有するか、又はその逆である。

【0059】

図３ａに示すように、出口は円形状を有してもよく，一列に配置されてもよい。一般的に、出口は等距離で配置されてもよい。出口の配置は、本質的にハニカム状（図３ｃ参照）又は市松模様（図３ｂ参照）等であってもよい。

【0060】

図３ｄに示すように、導管システム４は２つの櫛形（中空）部材１５、１６を具備してもよい。櫛形部材１５、１６のそれぞれは、好ましくは供給源５、７の１つのみと流体連通する。好ましくは櫛形部材１５、１６のそれぞれは、互いに流体連通する複数の（中空）歯１７、１８を具備する。歯１７、１８はそれぞれ複数の出口又は開口部を具備してもよい。いずれの場合も、１つの櫛形部材は、両方の供給源５又は７の１つの材料のみを基材表面２に適用するように適応されている。好ましくは、歯１７、１８は基材表面２に平行に配置され、基材表面２に向き合う開口部１１”’、１２”’を有する。好ましくは両部材１５、１６は互いにかみ合うか又は係合する。特に、両部材１５、１６の歯１７、１８は互いにかみ合うか係合する。この配置は実質的に導管システムの製造を簡素化する。さらに、この配置は、櫛型部材１５、１６を互いに置換し、例えば出口の位置、形状、及び／又はサイズを変更することができる。特に、複数の櫛形部材は、各出口が異なる断面又は歯上の異なる出口位置を有して提供されてもよい。

【0061】

本発明を、本発明を実施する最良の形態に言及して説明した。明らかに、本明細書を読み、理解した際に他への修正及び変更が起こるであろう。このような修正及び変更を、添付の特許請求の範囲又は同等の範囲内にある限り、すべて包含することを意図する。

【0062】

いかなる場合も、上記の実施形態は制限的意味で理解されてはならない。特に、上記実施形態の特徴は、互いに置換又は組み合わせされてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 基材／試料
２ 被コーティング基材表面
３ 反応チャンバ
４ 導管システム
５ 第１供給源／モノマー供給源／ポリマー形成材料供給源
６ ポリマー形成材料／モノマー材料
７ 第２供給源／ラジカル供給源
８ ラジカル
９ 第１の導管手段
１０ 第２の導管手段
１１ 第１供給源によって供給される出口
１１’ 第１供給源によって供給される代替出口
１１” 第１供給源によって供給される代替出口
１１”’ 第１供給源によって供給される代替出口
１２ 第２供給源によって供給される出口
１２’ 第２供給源によって供給される代替出口
１２” 第２供給源によって供給される代替出口
１２”’ 第２供給源によって供給される代替出口
１３ スプレーコーン／ポリマー形成材料の流れ
１４ スプレーコーン／ラジカルの流れ
１５ 第１供給源によって供給される櫛様導管手段
１６ 第２供給源によって供給される櫛様導管手段
１００ デバイス
Ｄ 出口と被コーティング試料表面の間の距離

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】