Fluorination of PMDA-ODA polyimide using hyperthermal atomic fluorine beams

超熱弗素原子ビームを用いたPMDA-ODAポリイミドの弗化

田川 雅人*; 横田 久美子*; 前田 健一*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 赤松 謙祐*; 縄舟 秀美*

Tagawa, Masahito*; Yokota, Kumiko*; Maeda, Kenichi*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Akamatsu, Kensuke*; Nawafune, Hidemi*

PMDA-ODAポリイミドの表面弗化を超熱弗素原子ビームを用いて行った。X線光電子分光と接触角計測によって得た分析結果をもとにしてその表面の基礎的な性質を報告する。CF, CF, CFがポリイミド表面にF原子ビームの強度に依存して形成されることがわかった。さらに、水の接触角を60度から120度まで弗素原子ビームの強度を変えることで制御できることを見いだした。原子間力顕微鏡で表面粗さを評価すると、F原子ビームに依存してわずかに増加するが、これは恐らくCFのような揮発性の生成物が生成するためと考えられる。このことはF原子ビーム照射中に水晶振動子を用いた質量変化の実測によって確かめられている。

Surface fluorination of PMDA-ODA polyimide has been performed by a hyperthermal F beam. The fundamental properties of the F-beam-exposed polyimide surface are reported based on the analytical results by X-ray photoelectron spectroscopy and contact angle measurements. It was observed that CF, CF or CF moieties were formed at the polyimide surfaces depending on the F beam fluences. Advancing contact angles of water can be controlled from 60 to 120 degrees by varying the F beam fluences. Surface roughness analyzed by atomic force microscopy slightly increased with atomic F beam exposures due probably to the formation of volatile products such as CF. This is confirmed by the mass change during F beam exposure by a quartz crystal microbalance.