B - Operations – Transporting – 05 – D
Patent
B - Operations, Transporting
05
D
B05D 5/08 (2006.01) A61L 33/00 (2006.01) A61L 33/12 (2006.01) B05D 1/08 (2006.01) B05D 1/18 (2006.01) B05D 7/24 (2006.01) C08J 7/12 (2006.01)
Patent
CA 2253408
This invention describes a new approach to three-dimensional molecular tailoring of surfaces. In this process, a plasma deposition step is initally employed to deposit reactive functional groups on the surface of a solid substrate. This is then followed by immersion of the coated substrate in a solution during which time solute molecules react with the functional surface groups introduced during the plasma process. Solute molecules are attached to the surface during this second step. This simple two-step process is of general utility in that both the nature of the plasma introduced surface group and the nature of the solute molecules can be varied. Additionally it is possible to provide exact control of the surface density of reactive groups introduced during the plasma process and thus the concentration of solute molecules coupled to the solid surfaces. A particularly significant aspect of this invention is that the second step chemical derivatization reactions can be carried out using aqueous solutions at room temperature. The RF plasma polymerization of substituted perfluorohexenes is shown to produce films having unusually high -CF3 content. These films are produced under both pulsed and continuous-wave plasma deposition conditions. The relative -CF3 content of these polymers increases with decreasing average RF power absorbed during the film formation processes. The films produced under the least energetic condition (i.e., pulsed plasma, 0.1 ms on/3.0 ms off and 100 watts peak power) are exceptionally hydrophobic, exhibiting advancing and receding water contact angles in excess of those observed with Teflon surfaces. The most hydrophobic films have a -CF3 content which represents 40 % of the carbon atoms present in the sample.
L'invention décrit une nouvelle approche de la confection moléculaire tridimensionnelle de surfaces. Dans ce procédé, une étape de dépôt au plasma est utilisée initialement afin de déposer des groupes fonctionnels réactifs sur la surface d'un substrat solide. Cette étape est ensuite suivie de l'immersion du substrat revêtu dans une solution pendant laquelle des molécules de soluté réagissent avec les groupes fonctionnels de surface introduits pendant le processus de dépôt au plasma. Les molécules de soluté se fixent à la surface lors de cette seconde étape. Ce processus simple à deux étapes est d'utilité générale car la nature des groupes de surface introduits par le plasma ainsi que la nature des molécules de soluté peuvent être modifiées. De plus, il est possible de réguler avec précision la densité de surface des groupes réactifs introduits lors du processus au plasma et par conséquent la concentration de molécules de soluté fixées sur les surfaces solides. Un aspect particulièrement important de cette invention concerne les réactions de dérivations chimiques de la seconde étape, ces réactions pouvant avoir lieu avec des solutions aqueuses à température ambiante. La polymérisation au plasma RF de perfluorohexènes substitués produit des pellicules ayant une teneur en -CF¿3? d'un niveau exceptionnellement élevé. Ces pellicules sont produites dans des conditions de dépôt au plasma par ondes continues et pulsées. La teneur relative en -CF¿3? de ces polymères augmente en même temps que décroît la puissance RF absorbée pendant les processus de formation des pellicules. Des pellicules produites avec la moindre énergie (c'est-à-dire plasma pulsé, 0,1 ms ON/3,0 ms OFF et puissance max. de 100 watts) sont exceptionnellement hydrophobes, et produisent des angles de contact d'eau d'avance et de recul supérieurs à ceux observés avec les surfaces en Téflon?. Les films ou pellicules les plus hydrophobes ont une teneur en -CF¿3? qui représente 40 % des atomes de carbone présents dans l'échantillon.
Timmons Richard B.
Wang Jenn-Hann
Bereskin & Parr
The Board Of Regents Of The University Of Texas System
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1389056