JP2019537668A

JP2019537668A - プラズマ重合コーティング装置

Info

Publication number: JP2019537668A
Application number: JP2019527143A
Authority: JP
Inventors: 堅宗
Original assignee: Jiangsu Favored Nanotechnology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Favored Nanotechnology Co Ltd
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2037-04-25
Also published as: EP3539676A1; EP3539676B1; WO2018098980A1; BR112019005796A2; JP6990704B2; KR20190067885A; US20180174803A1; CN106622824B; KR102175721B1; BR112019005796B1; BR112019005796A8; US10424465B2; CN106622824A; EP3539676A4

Abstract

プラズマ重合コーティング装置を提供し、プラズマ工学の技術分野に属し、該装置の真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は直径が同じ円又は辺長が同じ正多角形であり、正多角形の辺数が少なくとも６辺であり、真空室の内壁に多孔質電極が取り付けられ、多孔質電極が高周波電源に接続され、真空室の外壁に少なくとも２つの放電室が密封して取り付けられ、放電室と真空室の内壁との接続部に少なくとも２層の金属グリッドが設けられ、真空室内の中心軸に排ガス収集管が垂直に取り付けられ、真空室内に回転載置棚が設けられ、前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚に処理対象の基材が配置される。該装置は中心軸対称真空室構造を用いることで、空間における重合反応の活性種の濃度の安定性を維持しており、真空室の容積が大きく、単一バッチ処理量が大きく、処理効率が高く、コストが低く、バッチ処理の均一性に優れる等の利点を有する。【選択図】図１

Description

本発明はプラズマ工学の技術分野に属し、プラズマコーティング装置に関する。

プラズマ重合コーティング処理は、重要な表面処理方法の１つであり、処理対象の基材を真空室内に入れ、真空状態でプロセスガスと有機系モノマーガスを注入し、放電によって有機系モノマーガスをプラズマ化し、各種の活性種を発生させ、これらの活性種同士又は活性種とモノマーとの付加反応によって、基材の表面にポリマー薄膜を形成する。疎水性薄膜等のいくつかの応用では、ナノスケールのプラズマ重合コーティングは優れた特性を有する。しかしながら、ナノポリマーコーティングの厚さが非常に薄いため、非常に高いコーティングの均一性が求められている。従来のプラズマナノコーティング装置は方形の真空室を使用し、コーティング処理中、治具及び治具に配置されている基材の真空室内での位置が固定され、同じバッチで処理される異なる基材の真空室内での異なる位置と電極、モノマー／キャリアガス出口、真空排気口等との距離の差分によって、不可避的にコーティング均一性のムラを招いてしまう。このようなバッチ処理の均一性ムラを軽減させるために、従来のプラズマナノコーティング装置は小容積の真空室及び小さい単一バッチ処理量しか採用することができず、処理効率が大幅に低下し、コストが増えてしまう。それにしても、所望のバッチ処理の均一性を達成できない。従来のナノポリマーコーティング応用の急速拡張につれて、加工ニーズとバッチサイズが急激に増加し、プラズマナノコーティング加工の従来技術における小さなバッチサイズ、低い効率、高いコスト、低いバッチ処理の均一性の問題を解決することは非常に現実的かつ緊急である。

本発明が解決しようとする技術的問題は、従来のプラズマナノコーティング装置が方形真空室を使用して容積が小さく、単一バッチ処理量が小さく、処理効率が低く、コストが高く、バッチ処理の均一性が低いという問題を解決するプラズマナノコーティング装置を提供する。

本発明の技術案は、真空室を備えるプラズマ重合コーティング装置であって、前記真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は直径が同じ円又は辺長が同じ正多角形であり、前記正多角形の辺数が少なくとも６辺であり、
前記真空室内において真空室の内壁近傍に多孔質電極が取り付けられ、前記多孔質電極は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、前記多孔質電極が高周波電源に接続され、高周波電源の電力が１５−１０００Ｗであり、多孔質電極が高周波電源によって給電され、放電時に、基材の表面をクリーニングし前処理するためのプラズマを発生させ、
前記真空室の外壁に少なくとも２つの放電室が密封して取り付けられ、多孔質電極と各放電室はプロセスニーズに応じて共同放電又は個別放電することを特徴とする。

多孔質電極は、プラズマを発生させて洗浄、すなわち表面クリーニングを行い、多孔質電極は大電力で連続放電して強いプラズマを発生させて、コーティング前に基材表面の水ミスト、油汚れ等の有機物不純物を洗浄するだけでなく、有機基材を活性化し、その表面にダングリングボンドを形成し、コーティングの堆積に寄与し、基材とコーティングとの結合力を高め、多孔質電極がコーティング中に動作せず、
放電室がプラズマを発生させて重合を行い、コーティング中、各放電室が小電力で放電して弱いプラズマを発生させ、金属グリッドで制御して真空室に断続的に導入してモノマー重合を起こして基材表面に堆積してコーティングを形成する。

前記放電室と真空室の内壁との接続部に少なくとも２層の金属グリッドが設けられ、前記金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源に接続され、パルス電源の作用は金属グリッドに正パルスバイアスを印加し、放電室内のプラズマを真空室に放出し、パルスオフ期間にプラズマが複数層の金属グリッドによって放電室内に収まるように遮断され、パルス印加期間にプラズマが多層金属グリッドを透過して真空室に入って真空室内のモノマー蒸気を重合反応させる。

前記放電室内に放電源が設けられ、放電源が給電源に接続され、前記放電室にキャリアガス配管が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管が真空室内に接続され、その出口が放電室の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続され、
前記真空室内の中心軸に排ガス収集管が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、
前記真空室内に回転載置棚が設けられ、前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚に被処理基材が配置される。

前記真空室のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする平板又は球欠、正多角形、楕円形等のアーチ構造である。

前記多孔質電極の形状は円筒形状であり又は少なくとも２つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が１−６ｃｍであり、前記多孔質電極全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が２−３０ｍｍ、孔の間隔が２−３０ｍｍである。

前記放電室は円筒形であり、材質がアルミニウム、炭素鋼又はステンレス鋼であり、直径が５−２０ｃｍ、深さが３−１５ｃｍであり、隣接する放電室の軸線間の間隔が７−４０ｃｍである。

前記金属グリッドは層数が２−６層、材質がステンレス鋼又はニッケル、メッシュサイズが１００−１０００メッシュ、透過率が２５％−４０％である。

前記パルス電源は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク２０−１４０Ｖ、パルス幅２μｓ−１ｍｓ、繰り返し周波数２０Ｈｚ−１０ｋＨｚである。

前記放電源はフィラメント又は電極又は誘導コイル又はマイクロ波アンテナであり、その放電電力が２−５００Ｗである。

前記モノマー蒸気配管の出口と放電室との距離は１−１０ｃｍである。

前記排ガス収集管は内径が２５−１００ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が２−３０ｍｍ、孔の間隔が２−１００ｍｍである。

前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸とともに回転可能であり、前記回転載置棚に２−８層の載置台が対称的に固定して設けられ、前記載置台に処理対象の基材が配置される。

前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸の周りを回転可能であり、前記回転載置棚に２−８本の遊星回転軸が対称的に設けられ、前記遊星回転軸が前記回転載置棚に垂直で且つ自転可能であり、
前記遊星回転軸に２−８層の回転載置台が設けられ、前記回転載置台に処理対象の基材が配置される。

本発明の有益な効果は以下の通りである。

１、中心軸対称真空室構造を用いることで、空間における重合反応活性種の濃度の安定性を維持する。

真空室の側壁から吸気し、半径方向に輸送し、中心軸の軸方向に排気する形態を採用し、
各放電室内にキャリアガス配管の出口が設けられ、キャリアガスがその配管を介して各放電室内に供給され、さらに多層金属グリッドを通って拡散して真空室に入り、真空室内の各放電室外の前方にモノマー蒸気配管の出口が設けられ、モノマー蒸気がその配管を介して真空室内に供給され、真空室の軸線に１つの排ガス収集管が真空室と同軸に設けられ、排ガス収集管は縦方向に真空室を貫通し、管端が真空ポンプと連通し、管壁に孔が均一に設けられ、排ガスが排ガス収集管における孔を介して排ガス収集管に入り、さらに真空ポンプによって真空室から排出される。

真空室の側壁から吸気し、半径方向に輸送し、中心軸の軸方向に排気する上記形態では、ガス輸送が集めながら行われることで、空間における重合反応活性種の濃度の安定性の向上に寄与し、活性種の分布をより均一させ、そのプロセスについて、モノマー蒸気が各放電室付近でプラズマ作用によって重合反応活性種を発生させ、重合反応活性種がキャリアガスと随伴して半径方向に沿って真空室の軸線方向へと輸送され、輸送中、重合反応活性種の数量が連続的に減少する一方、重合反応活性種が輸送中に連続的に集め、数量の減少を補償し、その濃度を安定的に維持し、真空室内の活性種のかさ密度を一定に維持する。バッチ処理の均一性が良好で、従来のコーティング装置及び技術では同一バッチで処理された基材のコーティングの厚さ差が３０％と高いが、本発明では同一バッチで処理された基材のコーティングの厚さ差が１０％未満となる。

２、回転載置棚によって、各基材のコーティング均一性を大幅に向上させる。

真空室内に回転載置棚が取り付けられ、回転載置棚上の載置台が真空室内で回転又は遊星回転運動を行い、特に遊星回転運動は、載置台がそれ自体の遊星回転軸の周りを自転するとともに、回転載置棚の回転軸とともに真空室の同軸線の周りを公転することであり、載置台に処理対象の基材が配置される。遊星回転によって、コーティング処理中の基材の空間位置を連続的に変え、異なる基材の全処理過程での空間位置の変化が同じであり、それにより、従来技術では異なる基材の異なる空間位置によるコーティング効果のムラを解消し、各基材の処理度合いが同じであり、コーティング効果がほぼ同じであり、各基材間の均一性がより良好である。

３、真空室の体積を大幅に増加させ、処理効率を大幅に高める。

真空室の構造及び載置棚の改良によって、バッチ処理のコーティング厚さの均一性を大幅に向上させ、真空室の容積を従来の真空室の５−６倍に拡大でき、その分バッチ処理量と処理効率を大幅に向上させる。

４、多層グリッドによってプラズマにもモノマーにも阻止作用を果たすことができる。

多層金属グリッドによって放電室から真空室へのキャリアガスの拡散を阻止することで、放電室内の気圧を真空室内の気圧よりも高くし、多層金属グリッドによって真空室から放電室へのモノマー蒸気の逆拡散を阻止し、且つ放電室内の気圧が真空室内の気圧よりも高いことで、真空室から放電室へのモノマー蒸気の逆拡散が困難で、モノマー蒸気が放電室内の連続放電プラズマによって過度に分解されることを回避し、本発明に係る装置によれば、モノマー蒸気を分解及び破壊から効果的に保護することができ、それにより高品質のポリマーコーティングを得る。

実施例１における回転載置棚に遊星回転軸が設けられるプラズマ重合コーティング装置の正面断面構成模式図である。図１の上面構成模式図である。

以下、技術案及び図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

（実施例１）
図１及び図２に示されるように、プラズマ重合コーティング装置は、真空室を備え、真空室１の側部の本体内壁のいずれかの横断面は直径が同じ円であり、すなわち真空室の本体の内壁は円筒体である。

真空室１のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする球欠である。

真空室１内の真空室１の内壁近傍に多孔質電極２が取り付けられ、多孔質電極２は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、多孔質電極が高周波電源３に接続され、真空室の外壁に８個の放電室４が密封して取り付けられ、
多孔質電極２の形状は円筒形状であり、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が１ｃｍであり、多孔質電極２全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が３０ｍｍ、孔の間隔が３０ｍｍであり、多孔質電極に接続される高周波電源の電力が１５Ｗである。

放電室４は円筒形であり、材質がアルミニウム、直径が５ｃｍ、深さが１５ｃｍであり、隣接する放電室４の軸線間の間隔が４０ｃｍである。モノマー蒸気配管１０の出口と放電室４との距離が１ｃｍである。

放電室と真空室の内壁との接続部に２層の金属グリッド５が設けられ、金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源６に接続され、放電室４内に放電源７が設けられ、放電源が給電源８に接続され、放電室にキャリアガス配管９が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管１０が真空室内に接続され、その出口が放電室４の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続される。

金属グリッドは材質がステンレス鋼、メッシュサイズが１００メッシュ、透過率が４０％である。

パルス電源６は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク２０Ｖ、パルス幅１ｍｓ、繰り返し周波数１０ｋＨｚである。

放電源７はフィラメントであり、その放電電力が２Ｗである。

真空室内の中心軸に排ガス収集管１１が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、排ガス収集管１１は内径が２５ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が２ｍｍ、孔の間隔が２ｍｍである。

真空室内に回転載置棚１２が設けられ、回転載置棚１２の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚が回転軸とともに回転可能であり、回転載置棚に４本の遊星回転軸１３が対称的に設けられ、遊星回転軸が回転載置棚１２に垂直で且つ自転可能であり、
遊星回転軸に４層の回転載置台１４が設けられ、前記回転載置台に処理対象の基材１５が配置される。

（実施例２）
プラズマ重合コーティング装置は、真空室１を備え、真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は辺長が同じ正六角形であり、
真空室１のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする正六角形のアーチ構造である。

真空室１内の真空室１の内壁近傍に多孔質電極２が取り付けられ、多孔質電極２は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、多孔質電極が高周波電源３に接続され、真空室の外壁に２つの放電室４が密封して取り付けられ、
多孔質電極２の形状は２つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が３ｃｍであり、多孔質電極２全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が１８ｍｍ、孔の間隔が１５ｍｍであり、多孔質電極に接続される高周波電源の電力が５００Ｗである。

放電室４は円筒形であり、材質が炭素鋼、直径が２０ｃｍ、深さが８ｃｍであり、隣接する放電室４の軸線間の間隔が２０ｃｍである。モノマー蒸気配管１０の出口と放電室４との距離が６ｃｍである。

放電室と真空室の内壁との接続部に４層の金属グリッド５が設けられ、金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源６に接続され、放電室４内に放電源７が設けられ、放電源が給電源８に接続され、放電室にキャリアガス配管９が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管１０が真空室内に接続され、その出口が放電室４の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続される。

金属グリッドは材質がニッケル、メッシュサイズが６００メッシュ、透過率が３２％である。

パルス電源６は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク８６Ｖ、パルス幅０．１ｍｓ、繰り返し周波数７００Ｈｚである。

放電源７は電極であり、その放電電力が２８０Ｗである。

真空室内の中心軸に排ガス収集管１１が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、排ガス収集管１１は内径が６０ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が１６ｍｍ、孔の間隔が５５ｍｍである。

真空室内に回転載置棚１２が設けられ、回転載置棚１２の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚が回転軸とともに回転可能であり、回転載置棚に２本の遊星回転軸１３が対称的に設けられ、遊星回転軸が回転載置棚１２に垂直で且つ自転可能であり、
遊星回転軸に８層の回転載置台１４が設けられ、前記回転載置台に処理対象の基材１５が配置される。

（実施例３）
プラズマ重合コーティング装置は、真空室１を備え、真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は辺長が同じ正九角形であり、
真空室１のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする正九角形の平板である。

真空室１内の真空室１の内壁近傍に多孔質電極２が取り付けられ、多孔質電極２は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、多孔質電極が高周波電源３に接続され、真空室の外壁に２つの放電室４が密封して取り付けられ、
多孔質電極２の形状は４つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が６ｃｍであり、多孔質電極２全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が３０ｍｍ、孔の間隔が３０ｍｍであり、多孔質電極に接続される高周波電源の電力が１０００Ｗである。

放電室４は円筒形であり、材質がステンレス鋼、直径が１２ｃｍ、深さが３ｃｍであり、隣接する放電室４の軸線間の間隔が７ｃｍである。モノマー蒸気配管１０の出口と放電室４との距離が１０ｃｍである。

放電室と真空室の内壁との接続部に５層の金属グリッド５が設けられ、金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源６に接続され、放電室４内に放電源７が設けられ、放電源が給電源８に接続され、放電室にキャリアガス配管９が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管１０が真空室内に接続され、その出口が放電室４の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続される。

金属グリッドは材質がニッケル、メッシュサイズが１０００メッシュ、透過率が２５％である。

パルス電源６は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク１４０Ｖ、パルス幅２μｓ、繰り返し周波数２０Ｈｚである。

放電源７はマイクロ波アンテナであり、その放電電力が５００Ｗである。

真空室内の中心軸に排ガス収集管１１が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、排ガス収集管１１は内径が１００ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が３０ｍｍ、孔の間隔が１００ｍｍである。

真空室内に回転載置棚１２が設けられ、回転載置棚１２の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚が回転軸とともに回転可能であり、回転載置棚に８本の遊星回転軸１３が対称的に設けられ、遊星回転軸が回転載置棚１２に垂直で且つ自転可能であり、
遊星回転軸に２層の回転載置台１４が設けられ、前記回転載置台に処理対象の基材１５が配置される。

（実施例４）
プラズマ重合コーティング装置は、真空室１を備え、真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は辺長が同じ正十二角形であり、
真空室１のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする正十二角形のアーチ構造である。

真空室１内の真空室１の内壁近傍に多孔質電極２が取り付けられ、多孔質電極２は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、多孔質電極が高周波電源３に接続され、真空室の外壁に２つの放電室４が密封して取り付けられ、
多孔質電極２の形状は５つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が５ｃｍであり、多孔質電極２全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が１２ｍｍ、孔の間隔が１８ｍｍであり、多孔質電極に接続される高周波電源の電力が２６０Ｗである。

放電室４は円筒形であり、材質がステンレス鋼、直径が１６ｃｍ、深さが６ｃｍ、隣接する放電室４の軸線間の間隔が２６ｃｍである。モノマー蒸気配管１０の出口と放電室４との距離が４ｃｍである。

放電室と真空室の内壁との接続部に６層の金属グリッド５が設けられ、金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源６に接続され、放電室４内に放電源７が設けられ、放電源が給電源８に接続され、放電室にキャリアガス配管９が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管１０が真空室内に接続され、その出口が放電室４の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続される。

金属グリッドは材質がニッケル、メッシュサイズが３６０メッシュ、透過率が２８％である。

パルス電源６は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク１１５Ｖ、パルス幅１６０μｓ、繰り返し周波数３８０Ｈｚである。

放電源７はフィラメントであり、その放電電力が１３０Ｗである。

真空室内の中心軸に排ガス収集管１１が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、排ガス収集管１１は内径が８５ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が１８ｍｍ、孔の間隔が３８ｍｍである。

回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸の周りを回転可能であり、前記回転載置棚に２層の載置台が対称的に固定して設けられ、前記載置台に処理対象の基材が配置される。

（実施例５）
プラズマ重合コーティング装置は、真空室１を備え、真空室の側部の本体内壁のいずれかの横断面は直径が同じ円であり、すなわち真空室の本体の内壁は円筒体である。

真空室１のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする円形平板である。

真空室１内の真空室１の内壁近傍に多孔質電極２が取り付けられ、多孔質電極２は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、多孔質電極が高周波電源３に接続され、真空室の外壁に２つの放電室４が密封して取り付けられ、
多孔質電極２の形状は８つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が２ｃｍであり、多孔質電極２全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が５ｍｍ、孔の間隔が１２ｍｍであり、多孔質電極に接続される高周波電源の電力が１２０Ｗである。

放電室４は円筒形であり、材質が炭素鋼、直径が１１ｃｍ、深さが８ｃｍであり、隣接する放電室４の軸線間の間隔が２０ｃｍである。モノマー蒸気配管１０の出口と放電室４との距離が７ｃｍである。

放電室と真空室の内壁との接続部に３層の金属グリッド５が設けられ、金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源６に接続され、放電室４内に放電源７が設けられ、放電源が給電源８に接続され、放電室にキャリアガス配管９が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管１０が真空室内に接続され、その出口が放電室４の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続される。

金属グリッドは材質がニッケル、メッシュサイズが６４０メッシュ、透過率が３０％である。

パルス電源６は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク５８Ｖ、パルス幅６２０μｓ、繰り返し周波数５５Ｈｚである。

放電源７は誘導コイルであり、その放電電力が４８０Ｗである。

真空室内の中心軸に排ガス収集管１１が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、排ガス収集管１１は内径が４５ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が２４ｍｍ、孔の間隔が５８ｍｍである。

回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸の周りを回転可能であり、前記回転載置棚に８層の載置台が対称的に固定して設けられ、前記載置台に処理対象の基材が配置される。

１真空室、
２多孔質電極、
３高周波電源、
４放電室、
５多層金属グリッド、
６パルス電源、
７放電源、
８給電源、
９キャリアガス配管、
１０モノマー蒸気配管、
１１排ガス収集管、
１２回転載置棚、
１３遊星回転軸、
１４回転載置台、
１５基材。

Claims

真空室を備えるプラズマ重合コーティング装置であって、前記真空室（１）の側部の本体内壁のいずれかの横断面は直径が同じ円又は辺長が同じ正多角形であり、前記正多角形の辺数が少なくとも６辺であり、
前記真空室（１）内の真空室（１）の内壁近傍に多孔質電極（２）が取り付けられ、前記多孔質電極（２）は真空室の内壁と間隔をあけられた多孔質曲面構造であり、前記多孔質電極が高周波電源（３）に接続され、前記真空室の外壁に少なくとも２つの放電室（４）が密封して取り付けられ、
前記放電室と真空室の内壁との接続部に少なくとも２層の金属グリッド（５）が設けられ、前記金属グリッドが真空室の内壁と絶縁し、金属グリッドがパルス電源（６）に接続され、前記放電室（４）内に放電源（７）が設けられ、放電源が給電源（８）に接続され、前記放電室にキャリアガス配管（９）が接続され、キャリアガス配管の他端がキャリアガス源に接続され、モノマー蒸気配管（１０）が真空室内に接続され、且つその出口が放電室（４）の前方に位置し、モノマー蒸気配管の他端がモノマー蒸気源に接続され、
前記真空室内の中心軸に排ガス収集管（１１）が垂直に取り付けられ、排ガス収集管の一端が真空室から延出して真空ポンプに接続され、前記排ガス収集管の壁に孔が設けられ、
前記真空室内に回転載置棚（１２）が設けられ、前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、回転載置棚に処理対象の基材が配置されることを特徴とするプラズマ重合コーティング装置。
前記真空室（１）のトップカバーとボトムカバーは真空室の側部の本体内壁の横断面にマッチングする平板又はアーチ構造であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記多孔質電極（２）の形状は円筒形状又は少なくとも２つの円筒曲面状に分割された形状をし、且つ前記多孔質電極は真空室と同軸であり、真空室の内壁との間隔が１−６ｃｍであり、前記多孔質電極（２）全体にわたって貫通孔が設けられ、孔径が２−３０ｍｍ、孔の間隔が２−３０ｍｍであり、多孔質電極に接続される前記高周波電源（３）の電力が１５−１０００Ｗであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記放電室（４）は円筒形であり、材質がアルミニウム、炭素鋼又はステンレス鋼、直径が５−２０ｃｍ、深さが３−１５ｃｍであり、隣接する放電室（４）の軸線間の間隔が７−４０ｃｍであり、前記モノマー蒸気配管（１０）の出口と放電室（４）との距離が１−１０ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記金属グリッド（５）は層数が２−６層、材質がステンレス鋼又はニッケル、メッシュサイズが１００−１０００メッシュ、透過率が２５％−４０％であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記パルス電源（６）は正パルスを出力し、そのパラメータは、ピーク２０−１４０Ｖ、パルス幅２μｓ−１ｍｓ、繰り返し周波数２０Ｈｚ−１０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記放電源（７）はフィラメント又は電極又は誘導コイル又はマイクロ波アンテナであり、その放電電力が２−５００Ｗであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記排ガス収集管（１１）は内径が２５−１００ｍｍであり、その管壁に孔が均一に設けられ、孔径が２−３０ｍｍ、孔の間隔が２−１００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記回転載置棚の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸の周りを回転可能であり、前記回転載置棚に２−８層の載置台が対称的に固定して設けられ、前記載置台に処理対象の基材が配置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。
前記回転載置棚（１２）の回転軸が真空室の中心軸と同軸であり、前記回転載置棚が回転軸とともに回転可能であり、前記回転載置棚に２−８本の遊星回転軸（１３）が対称的に設けられ、前記遊星回転軸が前記回転載置棚（１２）に垂直で且つ自転可能であり、
前記遊星回転軸に２−８層の回転載置台（１４）が設けられ、前記回転載置台に処理対象の基材（１５）が配置されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ重合コーティング装置。