(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質炭素膜表面に、アルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトン、キセノンのいずれかのガス又はこれらの混合ガスをプラズマガス種とする、パルスプラズマを照射する工程（ａ）を備えていることを特徴とする、非晶質炭素膜に機能性材料を固定する方法。
【請求項２】
前記パルスプラズマが、０．５ｋＶ以上７ｋＶ以下の電圧及び／又は０．２ｋＨｚ以上３ｋＨｚ以下の周波数を有するパルスプラズマであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）と、前記非晶質炭素膜表面に機能性材料を塗布する工程（ｂ）とを備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程（ａ）の後に前記工程（ｂ）を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記非晶質炭素膜がドープ非晶質炭素膜であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記ドープ非晶質炭素膜がケイ素（Ｓｉ）をドープしたものであることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記機能性材料が生体適合性を有するポリマーであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記生体適合性を有するポリマーが糖鎖であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非晶質炭素膜に機能性材料を固定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非晶質炭素膜とは、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜とも呼ばれ、ダイヤモンド構造に対応するｓｐ３結合を有する炭素と、グラファイト構造に対応するｓｐ２結合を有する炭素が不規則に混在したアモルファス構造の膜である。高硬度・低摩擦、表面が不活性といった特性を有するため、金属やセラミックス等の無機材料及び樹脂等の有機系材料等からなる基材表面のコーティング材として利用することにより、基材表面に耐摩耗性、耐蝕性及び表面平滑性等の性質をもたらすことが期待されている。
【０００３】
例えば、非晶質炭素膜により自動車部品や金型、治工具のコーティングすることで、耐久性や離型性を向上させることが可能であり、また、コーティングすることで、表面を平滑化、不活性化することが出来るため、各種医療用器具の表面処理にも応用が可能である。
【０００４】
また、非晶質炭素膜には様々な種類があり、成膜方法、成膜条件及び使用環境で摺動特性が大きく変化する。例えば、水素を多量に含む非晶質炭素膜は、窒素ガスもしくは真空中で摺動させた場合、極めて低摩擦を示し（非特許文献１）、一方で、水素を含まない非晶質炭素膜は、自動車ガソリンエンジンオイル用オイル潤滑下で低摩擦を示すとの報告例がある（非特許文献２）。
【０００５】
近年、こうした非晶質炭素膜の応用用途が拡大するのに伴い、非晶質炭素膜の特性を物性により分類した用途別の活用が必要となってきている。発明者らは、該分類を明確にするため、非晶質炭素膜を大きな枠組みで捉え直す概念として真性カーボン膜（ＩＣＦ）を提唱している。
ＩＣＦは、非晶質炭素膜を含む高機能性を有するカーボン膜の総称であり、非晶質炭素膜に各種ドーピングや構造制御等を行うことで、様々な高機能性を付与したものである。例えば非晶質炭素膜の成膜時に他元素ドーピングを行うことにより、表面自由エネルギーを調整し、親水性から撥水性まで、膜の性質を制御することが可能である。
【０００６】
さらに非晶質炭素膜は、パルスプラズマを照射することにより、その表面に反応性部位を導入することが出来ることが報告されている（例えば、特許文献１）。該プラズマ照射後、大気暴露を行うことで、水酸基等の官能基を生成させることが出来る。そして、該官能基を用いることにより、非晶質炭素膜に様々な修飾、例えば機能性材料の固定化を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００５／９７６７３号パンフレット
【特許文献２】特開２００８−２３０８８０
【非特許文献１】Ｊ．Ａｎｄｅｒｓｓｏｎ  ｅｔ  ａｌ．、Ｗｅａr，２５４（２００３），１０７０−１０７５
【非特許文献２】Ｍ．Ｋａｎｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｈｉｒｄ  Ａｓｉａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｔｒｉｂｏｌｏｇｙ，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００６，Ｋａｎａｚａｗａ，  ３９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記の非晶質炭素膜を、通常のプラズマ照射により該膜表面を活性化する方法においては、確かに非晶質炭素膜の表面に一時的に活性化を施すことは可能であるが、大気中の水分や油分が吸着するため、長期間に渡り、該活性化により形成された膜表面の官能基を維持することは困難である。
これはプラズマ照射以外の方法、例えば、オゾン処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理、溶液エッチング処理等による高分子材料表面の活性化方法においても同様であり、過度に処理すると基材の強度低下が懸念される。
イオンビーム照射処理は、表面活性化状態は維持できるものの、照射範囲を大きくとることが難しい為、広範な面積に処理することが困難であり、基材表面に活性の高い成分層を別途形成させるグラフト重合による方法のみを使用した場合には、加熱洗浄等の工程や摩擦摩耗を繰り返すと剥離するという問題点を有している。
【０００９】
近年、非晶質炭素膜に第１のプラズマ照射を行うことで、反応性の部位を形成した後、第２のプラズマ照射により、第1のプラズマ照射にて形成された反応性の部位を親水性の官能基に変換するという方法が報告されており（特許文献２）、該方法によって、非晶質炭素膜の親水性の持続時間が向上することが開示されている（同文献  図４）。
しかしながら、本方法により、親水性官能基の持続を実現するには、複数回に渡るプラズマ照射処理が必要であり、必ずしも容易に、親水性官能基を非晶質炭素膜表面に生成させうるわけではない。様々な基材に応用可能な表面処理技術として考えた場合、単回のプラズマ照射後、所望の官能基を生成し、該官能基を用いることで、ごく簡便な方法で、様々な機能性材料の固定化が出来ることが望ましい。
【００１０】
上記事情に鑑みて、本発明は、非晶質炭素膜の修飾方法であり、該膜の表面に長期間に渡り、所望の官能基を生成し、該官能基を用いることで、ごく簡便な方法で、様々な機能性材料を前記非晶質炭素膜表面に安定に固定化する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明者らは、非晶質炭素膜表面に所望の機能性材料を安定に固定化することを可能にするべく、該膜に対する様々な処理、特にプラズマ処理の条件につき、鋭意研究を行った結果、非晶質炭素膜表面に、ある特定の電圧及び周波数からなるパルスプラズマを照射することにより、単回の照射であっても、長期間に渡り所望の官能基が生成されることを見出した。このパルスプラズマ処理により生じる該官能基への所望の機能性材料の固定化は、該機能性材料を非晶質炭素膜表面に接触させるだけで行うことが出来るため、ごく簡便かつ安定に、様々な機能性材料を非晶質炭素膜表面に固定化することが出来る。
【００１２】
以上の知見に基づいて、本発明は完成されるに至った。
すなわち、本発明は以下の（１）〜（９）に関するものである。
（１）  非晶質炭素膜表面にパルスプラズマを照射する工程（ａ）を備えていることを特徴とする、非晶質炭素膜に機能性材料を固定する方法。
（２）  前記パルスプラズマが、０．５ｋＶ以上７ｋＶ以下の電圧及び／又は０．２ｋＨｚ以上３ｋＨｚ以下の周波数を有するパルスプラズマであることを特徴とする、（１）に記載の方法。
（３）  前記工程（ａ）と、前記非晶質炭素膜表面に機能性材料を塗布する工程（ｂ）とを備えていることを特徴とする、（１）又は（２）に記載の方法。
（４）  前記工程（ａ）の後に前記工程（ｂ）を備えていることを特徴とする、（３）に記載の方法。
（５）  前記パルスプラズマが、アルゴンのプラズマであることを特徴とする（１）乃至（４）に記載の方法。
（６）  前記非晶質炭素膜がドープ非晶質炭素膜であることを特徴とする（１）乃至（５）に記載の方法。
（７）  前記ドープ非晶質炭素膜がケイ素（Ｓｉ）をドープしたものであることを特徴とする（６）に記載の方法。
（８）  前記機能性材料が生体適合性を有するポリマーであることを特徴とする（１）乃至（７）に記載の方法。
（９）  前記生体適合性を有するポリマーが糖鎖であることを特徴とする（８）に記載の方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、非晶質炭素膜の修飾方法であり、該膜の表面に長期間に渡り、所望の官能基を生成し、該官能基を用いることで、ごく簡便かつ安定に、様々な機能性材料を前記非晶質炭素膜表面に固定化する方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本出願にて使用した機能性材料の一覧。
【図２】本発明の一実施例に係るプラズマ照射方法の違いによる非晶質炭素膜のぬれ性の相違を示すグラフ。
【図３】本発明の一実施例に係るパルスプラズマ処理→機能性材料塗布後における非晶質炭素膜のぬれ性経時変化を示すグラフ。
【図４】本発明の一実施例に係る機能性材料塗布→パルスプラズマ処理後における非晶質炭素膜のぬれ性経時変化を示すグラフ。
【図５】本発明の一実施例に係るパルスプラズマ処理→ＰＶＰ塗布後における通常の非晶質炭素膜及びＳｉドープした非晶質炭素膜のぬれ性の差異を示すグラフ。
【図６】本発明の一実施例に係るパルスプラズマ処理→ＰＶＰ塗布後における通常の非晶質炭素膜及びＳｉドープした非晶質炭素膜のＴＯＦ−ＳＩＭＳデータ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の形態は、非晶質炭素膜表面にパルスプラズマを照射する工程（ａ）を備えていることを特徴とする、非晶質炭素膜に機能性材料を固定する方法である。
【００１６】
本発明に係る非晶質炭素膜は、上述したように、ダイヤモンド構造に対応するｓｐ３結合を有する炭素と、グラファイト構造に対応するｓｐ２結合を有する炭素が不規則に混在したアモルファス構造の膜であり、既知の方法を用いて形成することができる。例えば、スパッタ法、ＤＣマグネトロンスパッタ法、高周波マグネトロンスパッタ法、化学気相堆積法、プラズマイオン注入法、重畳型高周波プラズマイオン注入法、イオンプレーティング法、アークイオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法又はレーザーアブレーション法等により、表面処理対象の基材表面に、非晶質炭素膜を形成してもよい。また、該膜の膜厚は特に限定しないが、０．０１〜１μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．０５〜０．３μｍの範囲である。
【００１７】
本発明に係るパルスプラズマとは、電圧をパルス状に印加し、放電を所定の時間維持しその後消失し、その状態を所定の周期で繰り返すことであり、具体的には、電圧０．５から７ｋＶ、Duty比１〜５０％、周波数０．２から３ｋＨｚの条件で印加し、望ましくは電圧４から６ｋＶ、Duty比２〜３０％、周波数１から２ｋＨｚ、さらに望ましくは電圧５ｋＶ、Duty比１０％、周波数１．５ｋＨｚの条件で印加するものである。
【００１８】
本発明は、非晶質炭素膜表面にパルスプラズマを照射する工程（ａ）により、該炭素膜表面を活性化することで、機能性材料の固定化を安定かつ容易に行うことを可能にするものである。具体的には、該パルスプラズマ照射した非晶質炭素膜表面に機能性材料を単に接触させる工程（ｂ）だけで、従来は困難であった所望の機能性材料を該非晶質炭素膜に固定することが十分に可能である。ここで「接触させる」とは、上記固定方法が効果的に行われるように、非晶質炭素膜表面と機能材料が相互作用する関係に配置することであり、いかなる手段により行われてもよく、例えば、機能性材料を非晶質炭素膜表面に塗布する方法などを挙げることができる。
【００１９】
この様に、本願発明に係るパルスプラズマ処理を施した非晶質炭素膜に対し機能性材料を固定することは、該非晶質炭素膜と機能性材料との単なる接触によって実現しうるが、これ以外のいかなる公知の方法によっても行うことが出来、特に制限はない。
【００２０】
例えば、非晶質炭素膜にて生成された官能基が水酸基又はカルボキシル基である場合、これらの官能基と反応する機能性材料側の官能基とカップリング試薬を介して固定したり、機能性材料に水酸基又はカルボキシル基と反応する官能基を導入することで、非晶質炭素膜表面の官能基とを反応させて固定したりしてもよい。
また、機能性材料を共有結合により固定するのではなく、非晶質炭素膜表面の官能基とイオン結合させて固定してもよい。イオン結合させることにより、機能性材料がヒドロキシアパタイト等の無機物であっても容易に非晶質炭素膜の表面に固定することが可能となる。
【００２１】
この様に、非晶質炭素膜表面への機能性材料の固定化には、前記工程（ａ）の工程に加えて、機能性材料を該炭素膜表面へ接触させる工程（ｂ）がさらに含まれてもよい。ここで、プラズマ処理工程（ａ）と機能性材料の炭素膜表面への接触工程（ｂ）の順番はいずれが先であってもよいが、工程（ａ）を行った後、工程（ｂ）を行うことが好ましい。
【００２２】
本発明に係るパルスプラズマは、非晶質炭素膜の表面に存在する炭素−炭素結合を切断して酸化開始点を生起させることが可能なプラズマであればよく、具体的には、例えばアルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）、クリプトン（Ｃｒ）、キセノン（Ｘｅ）、窒素ガス（Ｎ2）、酸素ガス（Ｏ2）、アンモニアガス（ＮＨ4）、水素ガス（Ｈ2）若しくは水蒸気（Ｈ2Ｏ）等のガス又はこれらの混合ガスをプラズマガス種とするプラズマを用いればよく、好ましくはＡｒをプラズマガス種とするプラズマである。
【００２３】
本発明の他の形態は、前記非晶質炭素膜がドープ非晶質炭素膜であることを特徴とする第１の形態に記載の方法である。
ドープとは、結晶の物性を変化させるために少量の不純物を添加することであり、本発明に係るドープ非晶質炭素膜とは、特定の不純物が炭素と結合し、電子の状態を変化させることで新たな機能を付与することにより、結晶ではない非晶質炭素でもその物性が変化することである。ドープ非晶質炭素膜とするべく、非晶質炭素膜に混入する物質としては、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等の有機化合物であり、好ましくは、Ｓｉである。
また、これらの物質の添加割合としては、０．０００１atm％〜３０atm％であり、好ましくは０．００１atm％〜２０atm％である。
ドープ非晶質炭素膜は、ドーピング元素又はドーピング元素と炭素との結合状態により親水基又は未結合手が表面に生成されることがあることが想定され、このため、機能性材料がさらに効果的に固定化されることとなる。
【００２４】
本発明に係る機能性材料は、特に限定はしないが、医療用材料として用いる場合には、生体適合性を有するポリマーを用いることが出来る。例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、パリレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、エチレンビニルアセテート、シリコン、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリブチルメチルアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリエチレンカーボネート若しくはポリプロピレンカーボネート等のポリカーボネート、セグメント化ポリウレタン等のポリウレタン又はポリエーテル型ポリウレタンとジメチルシリコンとのブレンド若しくはブロック共重合体等の合成ポリマー等が挙げられる。また、ペプチド、タンパク質、核酸塩基、糖鎖、キチン若しくはキトサン等の天然のポリマーを用いてもよい。
【００２５】
特に、本発明による表面処理を施すのに適当な医療用器具としては、治療用コイル、ステント、カテーテル、バルーンカテーテル、ガイドワイヤ、ペースメーカーリード、体内留置用器材、注射針、メス、真空採血管、輸液バッグ、プレフィルドシリンジ、傷口保持部品等が挙げられ、例えば、血栓治療用コイルに本発明を適用する場合には、機能性材料として、血管内皮細胞に適合性を有する糖鎖が好ましい。
【００２６】
以下に実施例を示す。これらは、あくまでも例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００２７】
１．パルスプラズマ処理による非晶質炭素膜表面処理の効果
真空用チャンバー内に非晶質炭素膜を設置し、圧力０．００５Paになるまで真空引きして、アルゴン４０ｓｃｃｍ（圧力０．５Pa）を導入し直流電源にて電圧５ｋV５ｍA、周波数１．５kHz、Duty１０％にてパルスプラズマを発生させ照射したものと高周波電源を使用して出力電力０．１kW反射電力０．０１kWで酸素１００ｓｃｃｍ、（圧力０．５６Pa）で照射したもの、未処理のもの3種類を大気中にて２日間放置後、該膜表面状に純水の水滴を置き、接触角を測定した（非晶質炭素膜表面のぬれ性）。接触角が低いほど機能性材料（例えばＰＶＰ）が表面に重合しやすくなることとなる。従来の高周波電源を使用した酸素プラズマ照射に対して、本願発明に係る、アルゴンのパルスプラズマ照射において、照射後２日後の非晶質炭素膜表面のぬれ性が顕著に向上する（未処理８０度に対し、前者が６９度、後者が４９度）ことが明らかになった（図２）。以上より、機能性材料を塗布する前の表面処理として、パルスプラズマ照射処理が効果を有することが示された。
【００２８】
２．パルスプラズマ処理の工程と機能性材料の接触工程の処理順番による固定化効果への影響
図３は、真空用チャンバーに基材を設置し圧力０．００２Paになるまで真空引きをした。その後、アルゴン１５ｓｃｃｍ（圧力０．２Pa）を導入し直流基板電圧２ｋV ２０ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電流０．８Aにてプラズマを発生させた。
非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍ導入後、直流基板電圧１．５ｋV 電流２５ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電圧７０Vで０．５μmの成膜をした。
その後、真空にしたチャンバー内にアルゴンガス６５ｓｃｃｍを導入し直流電源で５ｋV２０ｍAを１．５ｋHｚ、Duty１０%のパルス電圧を５分間印加しプラズマを発生させ非晶質炭素膜に照射した。その基材を取り出し大気中にてポリビニルピロリドンK３０の水溶液（０．２５ｇ/ｍｌ）、４-ペンテニル  ２−（アセトアミド）−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノシドの水溶液（０．１ｇ／ｍｌ）、４-ペンテニル  ３，４,６−トリ−Ｏ−アセチル−２−（アセトアミド）−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノシドのイソプロピルアルコール溶液（０．１ｇ/ｍｌ）各1ｍｌをスピンコータ１０００ｒｐｍで塗布後、大気中1時間放置をした。その後、純水を用いて接触角の時間変化を測定した。
図４は、真空用チャンバー内に基材を設置し圧力０．００２Paになるまで真空引きをした。その後、アルゴン１．５ｓｃｃｍ（圧力０．２Pa）を導入し直流基板電圧２ｋV ２０ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電流０．８Aにてプラズマを発生させた。
非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍ導入後、直流基板電圧１．５ｋV ２５ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電圧７０Vで０．５μmの成膜をした。
その膜を取り出し大気中にてポリビニルピロリドンの水溶液（０．２５ｇ/ｍｌ）、４‐ペンテニル  ２−（アセトアミド）−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノシドの水溶液（０．１ｇ／ｍｌ）、４-ペンテニル  ３，４,６−トリ−Ｏ−アセチル−２−（アセトアミド）−２−デオキシ−Ｄ−グルコピラノシドのイソプロピルアルコール溶液（０．１ｇ/ｍｌ）各１ｍｌをスピンコータ１０００ｒｐｍで塗布後、大気中１時間放置し自然乾燥をした。その後、真空にしたチャンバー内にアルゴンガス６５ｓｃｃｍを導入し直流電源で５ｋV電流２０ｍAを１．５ｋHｚ、Duty１０%のパルス電圧を印加しプラズマを発生させ非晶質炭素膜に照射した。大気中に取り出した直後から純水を用いて接触角の時間変化を測定した。
図３及び図４において、非晶質炭素膜にパルスプラズマ処理後、図１に示した機能性材料を塗布し、自然乾燥させた膜表面（図３）及び、先に機能性材料を塗布した後、パルスプラズマ処理した膜表面（図４）でのぬれ性の評価を示している。いずれの条件においても、未処理群に比べ、顕著な親水性の向上及びその継続を示しており、機能性材料の単なる膜表面への塗布により、非晶質炭素膜表面への固定が確認されている。
図３及び４に示したように、本発明における前記工程（ａ）と工程（ｂ）の順番はいずれが先であってもよいが、工程（ａ）を行った後、工程（ｂ）を行った方が、より顕著な機能性材料の非晶質炭素膜表面への固定化が認められる。
【００２９】
３．非晶質炭素膜のドープ化による機能性材料の固定化効果への影響
真空用チャンバー内に基材を設置し圧力０．００２Paになるまで真空引きをした。その後、アルゴン１５ｓｃｃｍ（圧力０．２Pa）を導入し直流基板電圧２ｋV ２０ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電流０．８Aにてプラズマを発生させた。
非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍ導入後、直流基板電圧１．５ｋV ２５ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電圧７０Vで０．５μmの成膜をした。
ドープ非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍとテトラメチルシラン０．５ｓｃｃｍを導入し直流基板電圧１．５ｋV４０ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電圧７０Vにて０．６μmの成膜をした。
非晶質炭素膜及びドープ非晶質炭素膜への機能性材料固定化は、圧力０．００５Paにしたチャンバー内に各基材を設置後、アルゴンガス６０ｓｃｃｍを導入し直流電源で５ｋV電流１5ｍAを１．５ｋHｚDuty１０%のパルス電圧にて印加しプラズマを照射し、各基材を取り出し大気中にてポリビニルピロリドンK30の水溶液（０．２５ｇ/ｍｌ）1ｍｌをスピンコータ１０００ｒｐｍで塗布後、大気中で１時間放置し自然乾燥し行った。
発明者らは、鋭意研究を行った結果、上記に示す様な方法による一つの実施例として、Ｓｉドープ非晶質炭素膜において、通常の非晶質炭素膜を上回る安定した機能性材料（ポリビニルピロリドン；ＰＶＰ）の固定化を見出した（図５）。
４．ＴＯＦ−ＳＩＭＳ解析による非晶質炭素膜及びドープ非晶質炭素膜への機能性材料固定化の確認
真空用チャンバー内に基材を設置し圧力０．００２Ｐａになるまで真空引きをした。その後、アルゴン１５ｓｃｃｍ（圧力０．２Ｐａ）を導入し直流基板電圧２ｋＶ２０ｍＡ、フィラメント電流３０Ａ、アノード電流０．８Ａにてプラズマを発生させた。
非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍ導入後、直流基板電圧１．５ｋＶ ２５ｍＡ、フィラメント電流３０Ａ、アノード電圧７０Ｖ、非晶質炭素膜０．５μｍの成膜をした。
ドープ非晶質炭素膜は、ベンゼン３ｓｃｃｍとテトラメチルシラン０．５ｓｃｃｍを導入し直流基板電圧１．５ｋV４０ｍA、フィラメント電流３０A、アノード電圧７０Vにて４０分間、０．６μmの成膜を行った。
非晶質炭素膜及びドープ非晶質炭素膜への機能性材料固定化は、圧力０．００５Paにしたチャンバー内に各基材を設置後、アルゴンガス６０ｓｃｃｍを導入し直流電源で５ｋV電流１5ｍAを１．５ｋHｚDuty１０%のパルス電圧にて印加しプラズマを照射し、各基材を取り出し大気中にてポリビニルピロリドンK30の水溶液（０．２５ｇ/ｍｌ）1ｍｌをスピンコータ１０００ｒｐｍで塗布後、大気中で１時間放置し自然乾燥し行った。
その試料を飛行時間二次イオン質量分析（ＴＯＦ-ＳＩＭＳ）で解析し比較した。分析条件は、装置としてＴＯＦ-ＳＩＭＳ300（ＩＯＮ-ＴＯＦ社製）を用いた。一次イオン源 は、Biとした。測定内容は、測定モードを高質量分解能、測定深さを最表面、測定面積を５００μｍ角とした。
通常の非晶質炭素膜及びＳｉドープ非晶質炭素膜への機能性材料（ＰＶＰ）の固定化後、両膜表面の各種官能基の分布をＴＯＦ−ＳＩＭＳにより解析したところ、いずれの炭素膜においても、ＰＶＰ特異的な官能基が存在することが明らかとなり、本発明に係る一連の工程により、確かに機能性材料が炭素膜表面に固定されていることが確認された（図６）。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る非晶質炭素膜への機能性材料の固定方法は、非晶質炭素膜に各種の機能性材料を簡便かつ安定に固定することを可能とし、該膜により表面処理を施すことにより、用途に合わせた機能を付加した基材及び機器の製造及び供給等に大いに貢献するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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