JP6426953B2 - Film surface treatment method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、被処理フィルムを表面処理する方法及び装置に関し、特に大気圧近傍下において、連続する被処理フィルムにプラズマ成膜するのに適したフィルム表面処理方法及び装置に関する。
に関する。
The present invention relates to a method and apparatus for surface treatment of a film to be treated, and more particularly to a film surface treatment method and apparatus suitable for plasma film formation on a continuous film to be treated under near atmospheric pressure.
About.
特許文献１には、ロール電極と平板電極からなる電極構造が記載されている。これら電極間のギャップが放電空間となる。ロール電極に被処理フィルムが掛け回されている。被処理フィルムにモノマーを塗布した後、上記放電空間でプラズマ照射することによって成膜している。この特許文献１の装置では、ロール電極における放電空間に面する表面部分は被処理フィルムにて覆われている。一方、平板電極は、直接的に放電空間に面している。 Patent Document 1 describes an electrode structure including a roll electrode and a flat plate electrode. The gap between these electrodes serves as a discharge space. The film to be treated is wound around the roll electrode. After applying a monomer to a to-be-processed film, it forms into a film by irradiating with plasma in the said discharge space. In the device of Patent Document 1, the surface portion of the roll electrode facing the discharge space is covered with the film to be treated. On the other hand, the plate electrode directly faces the discharge space.
特許文献２には、一対のロール電極からなる電極構造が記載されている。これら一対のロール電極どうし間の最狭部及びその周辺が放電空間となる。被処理フィルムは、一方のロール電極に掛け回され、上記放電空間に通された後、折り返されて、再び上記放電空間に通され、他方のロール電極に掛け回されている。 Patent Document 2 describes an electrode structure including a pair of roll electrodes. The narrowest portion between the pair of roll electrodes and the periphery thereof become a discharge space. The film to be treated is wound around one roll electrode, passed through the discharge space, folded back, passed again through the discharge space, and wound around the other roll electrode.
特許文献１の装置では、平板電極が放電空間に直接的に面しているため、平板電極への付着物が多く、品質が安定せず、歩留まりが悪い。また、付着物を除去する必要性から、長時間の連続運転は不可能である。
特許文献２の装置では、電極への付着物の問題は解消できる。しかし、投入電力を大きくすると、一対のロール電極どうし間における最狭部から離れた箇所にアーク状の放電が発生しやすくなり、被処理物の表面の膜質が粉化する等の劣化を招くおそれがある。したがって、投入電力をあまり大きくできず、所要の膜厚を得るには、搬送速度を低速にして処理時間を長くする必要がある。
本発明は、上記事情に鑑み、被処理フィルムへのプラズマ成膜において、電極への付着物を防止して歩留まりを向上させるとともに、投入電力を大きくして高速処理しつつ良好な膜質を確保することを目的とする。
In the device of Patent Document 1, since the flat plate electrode directly faces the discharge space, there are many deposits on the flat plate electrode, the quality is not stable, and the yield is low. Also, because of the need to remove deposits, continuous operation for a long time is not possible.
The device of Patent Document 2 can solve the problem of deposits on the electrodes. However, if the input power is increased, arc-like discharge is likely to be generated at a position apart from the narrowest portion between the pair of roll electrodes, which may cause deterioration such as powdering of the film quality on the surface of the object to be treated. There is. Therefore, the input power can not be increased so much, and in order to obtain the required film thickness, it is necessary to lower the transport speed to extend the processing time.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention prevents deposition on an electrode and improves yield, and secures good film quality while performing high-speed processing with high input power, in plasma deposition on a film to be treated. The purpose is
上記課題を解決するため、本発明方法は、連続する被処理フィルムをほぼ大気圧の電極間ギャップに通し、前記電極間ギャップにおいて前記被処理フィルムの表面に膜原料成分を含む処理ガスを接触させるとともに放電によって成膜するフィルム表面処理方法であって、
円筒形状のロール電極に前記被処理フィルムの一部を巻き付けて、前記一部を湾曲フィルム部とし、
かつ、前記ロール電極との間に前記電極間ギャップを画成する平らな対向面を有する平板電極における前記対向面に、前記被処理フィルムの他の一部を被せて、前記他の一部を、前記湾曲フィルム部との間に平フィルム部とし、
かつ、前記被処理フィルムにおける前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間の部分を前記電極間ギャップの外部で折り返させて、折り返しフィルム部とし、
前記ロール電極を回転させて、前記被処理フィルムをその連続方向に沿って搬送しながら、
前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間に前記処理ガスを供給するとともに、
前記ロール電極と前記平板電極との間に電界を印加して前記放電を生成し、
さらに、前記ロール電極を介して、前記被処理フィルムを温調することを特徴とする。
この発明方法によれば、被処理フィルムによってロール電極だけでなく平板電極をも覆うことができる。したがって、ロール電極だけでなく平板電極についても、膜が付着して汚れるのを防止できる。これによって、歩留まりを向上できる。また、電極構造をロール電極と平板電極との対によって構成することで、投入電力を大きくした際に、電極間ギャップの最狭部から離れた箇所でアーク状の放電が形成されるのを防止でき、良好な膜質を確保することができる。さらに、投入電力を大きくすることで、高速処理を行うことができる。しかも、一対の電極のうちの１つをロール電極にて構成して、これに被処理フィルムを巻き付けて接触させることで、ロール電極を温調すれば、このロール電極を介して被処理フィルムを温調することができる。これによって、被処理フィルムが熱変形を来すのを防止できる。
In order to solve the above problems, the method of the present invention passes a continuous film to be treated through an electrode gap at about atmospheric pressure, and brings a processing gas containing a film material component into contact with the surface of the film to be treated in the electrode gap. A film surface treatment method for forming a film by discharge together with
Winding a part of the film to be treated around a cylindrical roll electrode, and making the part a curved film portion;
And the other part of the film to be treated is covered on the opposite surface of the flat plate electrode having the flat opposite surface which defines the gap between the electrodes with the roll electrode, and the other part is formed. A flat film portion between the curved film portion,
And the part between the said curved film part and the said flat film part in the said to-be-processed film is made to return by the exterior of the gap between electrodes, and it is set as a return film part,
The roll electrode is rotated to convey the film to be treated along its continuous direction.
While supplying the processing gas between the curved film portion and the flat film portion,
Applying an electric field between the roll electrode and the flat plate electrode to generate the discharge;
Furthermore, the temperature of the film to be treated is controlled via the roll electrode.
According to the method of the present invention, not only the roll electrode but also the flat plate electrode can be covered with the film to be treated. Therefore, the film can be prevented from adhering and becoming soiled not only on the roll electrode but also on the flat plate electrode. This can improve the yield. Further, by forming the electrode structure with a pair of roll electrode and flat plate electrode, it is possible to prevent an arc-like discharge from being formed at a position apart from the narrowest portion of the gap between the electrodes when input power is increased. Good film quality can be secured. Furthermore, high speed processing can be performed by increasing the input power. Moreover, if one of the pair of electrodes is constituted by a roll electrode and the film to be treated is wound on and contacted with the roll electrode, the film to be treated can be treated via the roll electrode if the temperature of the roll electrode is adjusted. The temperature can be adjusted. This can prevent the film to be treated from being thermally deformed.
前記平フィルム部を、前記平板電極の前記対向面から前記ロール電極側へ離して、かつ前記連続方向へ搬送可能に支持することが好ましい。
これによって、被処理フィルムの温調等のために一対の電極のうちの１つをロール電極にて構成した場合において、電極間ギャップをできるだけ一様な大きさにするために、他方の電極を平板電極で構成したとしても、被処理フィルムが、平板電極と摺擦したり平板電極の角部などに引っ掛かったりするのを防止できる。したがって、被処理フィルムの損傷を防止できるとともに搬送を支障無く行うことができ、円滑かつ連続的に被処理フィルムを表面処理することができる。
It is preferable to support the flat film portion so as to be separated from the facing surface of the flat plate electrode toward the roll electrode and to be able to be transported in the continuous direction.
Thereby, when one of the pair of electrodes is constituted by a roll electrode for temperature control of the film to be treated, the other electrode is made as uniform as possible in the interelectrode gap. Even in the case of using a flat plate electrode, it is possible to prevent the film to be treated from rubbing against the flat plate electrode or being caught on a corner of the flat plate electrode. Therefore, while being able to prevent damage to a to-be-processed film, conveyance can be performed without trouble and a to-be-processed film can be surface-treated smoothly and continuously.
好ましくは、前記膜原料成分が、常温で気相である。したがって、電極間ギャップでのプラズマ放電によって、膜原料成分が気相プラズマ重合反応を起こしながら被処理フィルムに接触して膜化される。投入電力を大きくした場合のアーク状の放電を防止することで、上記気相プラズマ重合反応を安定的に起こすことができ、膜質を良好に保つことができる。
ここで、常温とは、０℃〜４０℃程度の温度範囲を言う。
常温で気相の膜原料成分としては、例えばアセチレン（Ｃ２Ｈ２）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、メタン（ＣＨ４）等が挙げられる。形成される膜の性能改善、特に、次工程の材料との密着性を上げるために酸化成分を添加してもよい。その場合の好ましい膜原料成分としては、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、ニ酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）等が挙げられる。
Preferably, the membrane raw material component is a gas phase at normal temperature. Therefore, by plasma discharge at the gap between the electrodes, the film raw material component is brought into contact with the film to be treated while causing gas phase plasma polymerization reaction to form a film. By preventing the arc-like discharge when the input power is increased, the gas phase plasma polymerization reaction can be stably caused, and the film quality can be kept good.
Here, normal temperature refers to a temperature range of about 0 ° C to 40 ° C.
The film raw material components of the gas phase at ambient temperature, such as acetylene (C 2 H 2), ethylene (C 2 H 4), methane (CH 4), and the like. An oxidizing component may be added to improve the performance of the formed film, in particular, to improve the adhesion to the material of the next step. In that case, preferable film raw material components include, for example, carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ) and the like.
また、本発明装置は、連続する被処理フィルムをほぼ大気圧の電極間ギャップに通し、前記電極間ギャップにおいて前記被処理フィルムの表面に膜原料成分を含む処理ガスを接触させるとともに放電によって成膜するフィルム表面処理装置であって、
前記被処理フィルムの一部が湾曲フィルム部となって巻き付けられる円筒形のロール電極と、
前記ロール電極との間に前記電極間ギャップを画成する平らな対向面を有し、前記被処理フィルムの他の一部が平フィルム部となって前記対向面に被さる平板電極と、
前記被処理フィルムにおける前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間の部分を、前記電極間ギャップの外部で折り返させて、折り返しフィルム部とする折り返しガイドと、
前記ロール電極の回転部を含み、前記被処理フィルムをその連続方向に沿って搬送する搬送機構と、
前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間に前記処理ガスを供給する供給ノズルと、
前記ロール電極と前記平板電極との間に電界を印加して前記放電を生成する高周波電源と、
前記ロール電極を介して前記被処理フィルムを温調する温調部と、
を備えたことを特徴とする。
この発明装置によれば、被処理フィルムによってロール電極だけでなく平板電極をも覆うことで、これら電極への膜付着を防止できる。したがって、歩留まりを向上できる。また、投入電力を大きくした際に、電極間ギャップの最狭部から離れた箇所でアーク状の放電が形成されるのを防止でき、良好な膜質を確保することができる。さらに、投入電力を大きくすることで、高速処理を行うことができる。しかも、被処理フィルムがロール電極に接触されるから、ロール電極に温調部を設けることで、ロール電極を介して被処理フィルムを温調することができる。これによって、被処理フィルムが熱変形を来すのを防止できる。
Further, the apparatus of the present invention passes a continuous film to be processed through an electrode gap at substantially atmospheric pressure, brings a processing gas containing a film material component into contact with the surface of the film to be processed in the electrode gap, and forms a film by discharge. Film surface processing apparatus,
A cylindrical roll electrode in which a part of the film to be treated is wound as a curved film portion;
A flat electrode having a flat opposing surface defining the inter-electrode gap with the roll electrode, and another part of the film to be treated as a flat film portion covering the opposing surface;
A folding guide configured to fold the portion of the film to be processed between the curved film portion and the flat film portion outside the gap between the electrodes to form a folded film portion;
A transport mechanism that includes the rotating portion of the roll electrode and transports the film to be processed along its continuous direction;
A supply nozzle for supplying the processing gas between the curved film portion and the flat film portion;
A high frequency power supply generating an electric field by applying an electric field between the roll electrode and the flat plate electrode;
A temperature control unit for controlling the temperature of the processing target film via the roll electrode;
It is characterized by having.
According to the device of the present invention, it is possible to prevent film adhesion to these electrodes by covering not only the roll electrode but also the flat electrode with the film to be treated. Therefore, the yield can be improved. In addition, when the input power is increased, it is possible to prevent an arc-like discharge from being formed at a position apart from the narrowest portion of the inter-electrode gap, and a good film quality can be ensured. Furthermore, high speed processing can be performed by increasing the input power. And since a to-be-processed film contacts a roll electrode, a to-be-processed film can be temperature-controlled via a roll electrode by providing a temperature control part in a roll electrode. This can prevent the film to be treated from being thermally deformed.
前記フィルム表面処理装置が、前記平フィルム部を、前記平板電極の前記対向面から前記ロール電極側へ離して、前記連続方向へ搬送可能に支持する支持ガイドを、更に備えていることが好ましい。これによって、被処理フィルムが平板電極と摺擦して損傷したり、被処理フィルムの搬送に支障を来したりするのを防止できる。 It is preferable that the film surface processing apparatus further includes a support guide that supports the flat film portion so as to be able to be transported in the continuous direction with the flat film portion being separated from the facing surface of the flat plate electrode toward the roll electrode. By this, it can prevent that a to-be-processed film rubs with a flat electrode, and is damaged, or interfering with conveyance of a to-be-processed film.
前記フィルム表面処理装置において、前記膜原料成分は、常温で気相であることが好ましい。
前記供給ノズルが、前記電極間ギャップと前記折り返しガイドとの間に配置され、かつ前記対向面と平行に対面する側面と、前記ロール電極と対面するとともに前記電極間ギャップに近づくしたがって前記平板電極側面へ向けて傾く斜側面と、前記側面及び斜側面の前記電極間ギャップ側の縁どうし間に設けられた吹き出し口とを有していることが好ましい。
In the said film surface processing apparatus, it is preferable that the said film | membrane raw material component is a gaseous phase at normal temperature.
The supply nozzle is disposed between the interelectrode gap and the turnback guide, and a side surface facing in parallel to the opposite surface, and faces the roll electrode and approaches the interelectrode gap, and thus the flat electrode side surface It is preferable to have a slanting side surface which is inclined to the side, and a blowout port provided between the edges of the side surfaces and the side surfaces of the slanting surface between the electrodes.
本発明のプラズマ表面処理は、大気圧近傍で行なわれる大気圧プラズマ表面処理に好適である。ここで、大気圧近傍とは、１．０１３×１０４〜５０．６６３×１０４Ｐａの範囲を言い、圧力調整の容易化や装置構成の簡便化を考慮すると、１．３３３×１０４〜１０．６６４×１０４Ｐａが好ましく、９．３３１×１０４〜１０．３９７×１０４Ｐａがより好ましい。 The plasma surface treatment of the present invention is suitable for atmospheric pressure plasma surface treatment performed near atmospheric pressure. Here, the vicinity of the atmospheric pressure means a range of 1.013 × 10 4 to 50.663 × 10 4 Pa, and in consideration of facilitation of pressure adjustment and simplification of the device configuration, 1.333 × 10 4 to 10.664 × 10 4 Pa, and more preferably from 9.331 × 10 4 ~10.397 × 10 4 Pa.
本発明によれば、被処理フィルムへのプラズマ成膜処理において、電極への付着物を防止して歩留まりを向上できるとともに、投入電力を大きくして高速処理しながら良好な膜質を確保することができる。 According to the present invention, in the plasma film forming process on the film to be processed, it is possible to prevent the deposit on the electrode and to improve the yield, and increase the input power to secure a good film quality while performing high speed processing. it can.
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１は、フィルム表面処理装置１を示したものである。処理対象の被処理フィルム９は、一方向へ長く連続する薄肉の帯状になっている。被処理フィルム９の材質は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等の樹脂である。この被処理フィルム９が、連続方向と直交する幅方向を図１において紙面と直交する処理幅方向に向けて、フィルム表面処理装置１に装着されている。フィルム表面処理装置１は、被処理フィルム９を、その連続方向に沿って搬送することで電極間ギャップ２ｈ（放電空間）に通しながら、電極間ギャップ２ｈ内において、被処理フィルム９の表面に膜原料を含む処理ガスを接触させるとともに放電プラズマを照射する。これによって、被処理フィルム９への成膜処理を行なう。ここでは、例えば被処理フィルム９の表面に酸素バリア性等を付与する機能膜を成膜する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a film surface processing apparatus 1. The to-be-processed film 9 to be processed is in the form of a thin strip which is continuous in one direction. The material of the film 9 to be treated is, for example, a resin such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), triacetyl cellulose (TAC), or cycloolefin polymer (COP). The film 9 to be processed is mounted on the film surface processing apparatus 1 so that the width direction orthogonal to the continuous direction is in the processing width direction orthogonal to the paper surface in FIG. The film surface processing apparatus 1 transports the film to be treated 9 along the continuous direction thereof to pass through the interelectrode gap 2h (discharge space), while the film on the surface of the film to be treated 9 in the interelectrode gap 2h. A processing gas containing a raw material is brought into contact and irradiated with a discharge plasma. Thus, the film forming process on the film 9 to be processed is performed. Here, for example, a functional film that imparts oxygen barrier properties and the like is formed on the surface of the film 9 to be processed.
フィルム表面処理装置１は、複数段の処理部２を備えている。これら複数段の処理部２が、被処理フィルム９の搬送方向（図１において概略左右方向）に沿って直列に並べられている。ここでは、前段（図１において左）と後段（図１において右）の２段の処理部２，２が設けられている。以下、これら処理部２，２を互いに区別するときは、前段の処理部２については符号を「２Ａ」を付し、後段の処理部２については符号を「２Ｂ」とする。前段処理部２Ａ及び後段処理部２Ｂは、搬送方向の中間部を挟んでほぼ対称な構造になっている。 The film surface processing apparatus 1 includes a plurality of stages of processing units 2. The plurality of stages of processing units 2 are arranged in series along the transport direction of the film 9 to be processed (generally in the lateral direction in FIG. 1). Here, two stages of processing units 2 and 2 at the front stage (left in FIG. 1) and the rear stage (right in FIG. 1) are provided. Hereinafter, when the processing units 2 and 2 are distinguished from each other, the code is "2A" for the processing unit 2 of the former stage, and the code is "2B" for the processing unit 2 of the latter stage. The pre-processing unit 2A and the post-processing unit 2B have a substantially symmetrical structure with respect to an intermediate portion in the transport direction.
各処理部２は、ロール電極１１と、プラズマヘッド２０を有している。ロール電極１１は、円筒状になっており、その軸線は処理幅方向（図１の紙面と直交する方向）へ向けられている。ロール電極１１の少なくとも外周部は金属にて構成され、かつ外周面には固体誘電体層（図示せず）が被膜されている。ロール電極１１は、電気的に接地されている。これによって、ロール電極１１は、接地電極を構成している。ロール電極１１には回転モータ１３（回転部）が接続されている。回転モータ１３によって、ロール電極１１がその軸線まわりに回転駆動される。前段処理部２Ａのロール電極１１と後段処理部２Ｂのロール電極１１とは、互いに同じ速度で同一方向（図１において時計回り）に回転される。 Each processing unit 2 has a roll electrode 11 and a plasma head 20. The roll electrode 11 has a cylindrical shape, and its axis is directed in the processing width direction (direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). At least the outer peripheral portion of the roll electrode 11 is made of metal, and the outer peripheral surface is coated with a solid dielectric layer (not shown). The roll electrode 11 is electrically grounded. The roll electrode 11 thereby constitutes a ground electrode. A rotary motor 13 (rotary unit) is connected to the roll electrode 11. The roll electrode 11 is rotationally driven around its axis by the rotary motor 13. The roll electrode 11 of the pre-processing unit 2A and the roll electrode 11 of the post-processing unit 2B are rotated at the same speed and in the same direction (clockwise in FIG. 1).
各ロール電極１１には、温調部１６が組み込まれている。温調部１６は、ロール電極１１内の温調路１６ａを含む。水等の冷却媒体（温調媒体）が温調路１６ａに通されることで、ロール電極１１が冷却（温調）される。 A temperature control unit 16 is incorporated in each roll electrode 11. The temperature control unit 16 includes a temperature control path 16 a in the roll electrode 11. The roll electrode 11 is cooled (temperature control) by passing a cooling medium (temperature control medium) such as water through the temperature control path 16a.
前段処理部２Ａにおいては、ロール電極１１の搬送方向の下流側（図１において右）の側方にプラズマヘッド２０が配置されている。後段処理部２Ｂにおいては、ロール電極１１の搬送方向の上流側（図１において左）の側方にプラズマヘッド２０が配置されている。後段処理部２Ｂのプラズマヘッド２０は、前段処理部２Ａのプラズマヘッド２０よりも搬送方向の下流側（図１において右）に離れている。 In the pre-processing unit 2A, the plasma head 20 is disposed laterally on the downstream side (right in FIG. 1) of the roll electrode 11 in the transport direction. In the post-stage processing unit 2B, the plasma head 20 is disposed laterally on the upstream side (left in FIG. 1) of the roll electrode 11 in the transport direction. The plasma head 20 of the post-stage processing unit 2B is farther to the downstream side (right in FIG. 1) than the plasma head 20 of the pre-stage processing unit 2A in the transport direction.
各プラズマヘッド２０は、平板電極本体２２と、固体誘電体板２３と、ホルダ２５を有している。ホルダ２５によって平板電極本体２２及び固体誘電体板２３が保持されている。平板電極本体２２は、ロール電極１１の軸線と平行に処理幅方向（図１の紙面直交方向）へ延びる長尺平板状になっている。図１に示すように、平板電極本体２２の上記延び方向と直交する断面は、長手方向を上下（縦方向）に向けた四角形になっている。 Each plasma head 20 has a flat electrode body 22, a solid dielectric plate 23, and a holder 25. The flat electrode body 22 and the solid dielectric plate 23 are held by the holder 25. The flat electrode body 22 is in the form of a long flat plate extending parallel to the axis of the roll electrode 11 in the processing width direction (the direction orthogonal to the sheet of FIG. 1). As shown in FIG. 1, the cross section of the flat plate electrode body 22 orthogonal to the above extension direction is a quadrilateral whose longitudinal direction is vertically (vertically).
図２に示すように、平板電極本体２２におけるロール電極１１を向く面２２ａは、放電生成面２２ａとなっている。この放電生成面２２ａに固体誘電体板２３が設けられている。固体誘電体板２３は、セラミック等の固体誘電体にて構成され、放電生成面２２ａよりも大面積の薄板状になっている。この固体誘電体板２３が、放電生成面２２ａと平行に向けられて、放電生成面２２ａの全面に被さっている。固体誘電体板２３の縦方向（上下）の両端部は、平板電極本体２２よりも上下に突出されている。固体誘電体板２３における放電生成面２２ａに被さる部分２３ａと平板電極本体２２とによって、平板電極２１が構成されている。固体誘電体板２３におけるロール電極１１を向く面が、平板電極２１の対向面２１ａを構成している。 As shown in FIG. 2, the surface 22a of the flat plate electrode body 22 facing the roll electrode 11 is a discharge generation surface 22a. A solid dielectric plate 23 is provided on the discharge generation surface 22a. The solid dielectric plate 23 is formed of a solid dielectric such as ceramic, and is in the form of a thin plate having a larger area than the discharge generation surface 22a. The solid dielectric plate 23 is directed parallel to the discharge generation surface 22a and covers the entire surface of the discharge generation surface 22a. Both end portions in the vertical direction (upper and lower) of the solid dielectric plate 23 project upward and downward relative to the flat plate electrode body 22. A flat plate electrode 21 is constituted by a portion 23 a which covers the discharge generation surface 22 a of the solid dielectric plate 23 and the flat plate electrode body 22. The surface of the solid dielectric plate 23 facing the roll electrode 11 constitutes the opposing surface 21 a of the flat plate electrode 21.
フィルム表面処理装置１には、２つの処理部２Ａ及び２Ｂに共通の高周波電源３が設けられている。この高周波電源３が、前段処理部２Ａ及び後段処理部２Ｂの平板電極２１，２１に接続されている。高周波電源３は、例えば商用交流を直流変換し、更に、この直流電力を高周波変換する。この高周波電力を平板電極２１に供給する。したがって、平板電極２１は、高圧電極を構成している。
なお、高周波電源３が、処理部２Ａ，２Ｂごとに別々に設けられていてもよい。
The film surface processing apparatus 1 is provided with a high frequency power supply 3 common to the two processing units 2A and 2B. The high frequency power source 3 is connected to the flat plate electrodes 21 and 21 of the pre-stage processing unit 2A and the post-stage processing unit 2B. The high frequency power source 3 converts, for example, a commercial alternating current into a direct current, and further converts the direct current power into a high frequency. This high frequency power is supplied to the plate electrode 21. Therefore, the flat plate electrode 21 constitutes a high voltage electrode.
The high frequency power supply 3 may be provided separately for each of the processing units 2A and 2B.
平板電極２１には、温調部２６が組み込まれている。温調部２６は、平板電極本体２２内の温調路２６ａを含む。水等の冷却媒体（温調媒体）が温調路２６ａに通されることで、平板電極２１が冷却（温調）される。 The temperature control unit 26 is incorporated in the flat plate electrode 21. The temperature control unit 26 includes a temperature control path 26 a in the flat plate electrode body 22. The flat electrode 21 is cooled (temperature control) by passing a cooling medium (temperature control medium) such as water through the temperature control path 26a.
各処理部２において、ロール電極１１と平板電極２１とが対向方向（図１において左右）に対向している。図２に示すように、ロール電極１１の周面における平板電極２１側の周面部分１１ａと、平板電極２１の対向面２１ａとの間に、狭い電極間ギャップ２ｈが形成されている。電極間ギャップ２ｈは、図２の紙面と直交する処理幅方向へ延びるとともに、幅方向を縦方向（上下）に向け、かつ厚み方向を対向方向（図１の左右）に向けた空間になっている。電極間ギャップ２ｈの上記対向方向（図１の左右）に沿う厚みは、ロール電極１１の軸線と同じ高さにおいて最も狭くなり、この最狭部から上下へ離れるにしたがって増大している。電極間ギャップ２ｈの最狭部の間隔ｄ２ｈは、好ましくは、ｄ２ｈ＝０．６ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、より好ましくはｄ２ｈ＝１ｍｍ程度である。なお、図１及び図２における間隔２ｈは、ロール電極１１の直径及び平板電極２１の縦寸法（上下方向の寸法）等に対して誇張されている。電極間ギャップ２ｈの上下両端部は、外部へ開放されている。電極間ギャップ２ｈの圧力は、ほぼ大気圧になっている。 In each processing unit 2, the roll electrode 11 and the flat plate electrode 21 are opposed in the opposing direction (left and right in FIG. 1). As shown in FIG. 2, a narrow inter-electrode gap 2 h is formed between the circumferential surface portion 11 a on the flat electrode 21 side of the circumferential surface of the roll electrode 11 and the opposing surface 21 a of the flat electrode 21. The inter-electrode gap 2h extends in the processing width direction orthogonal to the sheet of FIG. 2 and is a space with the width direction oriented in the vertical direction (up and down) and the thickness direction in the opposite direction (left and right in FIG. 1). There is. The thickness of the inter-electrode gap 2h along the opposite direction (left and right in FIG. 1) is the narrowest at the same height as the axis of the roll electrode 11 and increases as it gets away from the narrowest portion. The distance d 2 h of the narrowest portion of the inter-electrode gap 2 h is preferably about d 2 h = 0.6 mm to 2.0 mm, and more preferably about d 2 h = 1 mm. The distance 2 h in FIGS. 1 and 2 is exaggerated with respect to the diameter of the roll electrode 11 and the vertical dimension (dimension in the vertical direction) of the flat plate electrode 21. The upper and lower ends of the inter-electrode gap 2h are open to the outside. The pressure of the inter-electrode gap 2h is approximately atmospheric pressure.
図１に示すように、電極間ギャップ２ｈの下方の外部には、一対の折り返しガイドロール３１，３１（折り返しガイド）が配置されている。各折り返しガイドロール３１の回転軸線は、処理幅方向（図１の紙面直交方向）へ向けられている。一対の折り返しガイドロール３１，３１が上記対向方向（図１において左右）に離れて平行に並べられている。 As shown in FIG. 1, a pair of folding guide rolls 31 and 31 (folding guides) are disposed outside the lower part of the inter-electrode gap 2 h. The rotation axis of each folded guide roll 31 is directed in the processing width direction (the direction orthogonal to the sheet of FIG. 1). A pair of folded guide rolls 31, 31 are arranged in parallel, separated in the opposite direction (left and right in FIG. 1).
プラズマヘッド２０の縦方向（上下方向）の両側部には、支持ガイドロール３２，３２（支持ガイド）がそれぞれ設けられている。各支持ガイドロール３２の回転軸線は、処理幅方向（図１の紙面直交方向）へ向けられている。上下一対の支持ガイドロール３２，３２が、プラズマヘッド２０を挟んで平行に並べられている。図２に示すように、支持ガイドロール３２は、プラズマヘッド２０の対向面２１ａよりも僅かにロール電極１１側（図２において左）へ突出している。支持ガイドロール３２の対向面２１ａからの突出量ｄ３２は、電極間ギャップ２ｈの最狭部の間隔ｄ２ｈの半分以下であり、例えばｄ３２＝０．２ｍｍ程度である。
図１に示すように、前段処理部２Ａと後段処理部２Ｂの上側の支持ガイドロール３２，３２どうし間には、中継ガイドロール３３が設けられている。
Support guide rolls 32 and 32 (support guides) are provided on both sides in the vertical direction (vertical direction) of the plasma head 20, respectively. The rotation axis of each support guide roll 32 is oriented in the processing width direction (the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). A pair of upper and lower support guide rolls 32, 32 are arranged in parallel with the plasma head 20 interposed therebetween. As shown in FIG. 2, the support guide roll 32 slightly protrudes from the facing surface 21 a of the plasma head 20 toward the roll electrode 11 (left in FIG. 2). Support guide rolls 32 protruding amount d 32 from the opposing surface 21a of the is less than half of the narrowest portion of the gap d 2h of the inter-electrode gap 2h, for example, d 32 = 0.2 mm approximately.
As shown in FIG. 1, a relay guide roll 33 is provided between the support guide rolls 32, 32 on the upper side of the front end processing unit 2A and the rear end processing unit 2B.
被処理フィルム９が、前段処理部２Ａのロール電極１１、折り返しガイドロール３１，３１、支持ガイドロール３２，３２の順に掛け回されている。更に被処理フィルム９は、中継ガイドロール３３を経て、後段処理部２Ｂの支持ガイドロール３２，３２、折り返しガイドロール３１，３１、ロール電極１１の順に掛け回されている。ガイドロール３１，３２，３３は、それぞれ被処理フィルム９をその連続方向に搬送可能に支持している。回転モータ１３によるロール電極１１の回転駆動によって被処理フィルム９がその連続方向に搬送される。これに伴って、各ガイドロール３１，３２，３３が、それぞれの軸線まわりに従動回転される。回転モータ１３、ロール電極１１、及びガイドロール３１，３２，３３によって、搬送機構３０が構成されている。 The to-be-processed film 9 is wound around the roll electrode 11 of the pre-processing part 2A, the return guide rolls 31 and 31, and the support guide rolls 32 and 32 in order. Furthermore, the film 9 to be processed is wound around the relay guide roll 33 and wound around the support guide rolls 32, 32, the folding guide rolls 31, 31, and the roll electrode 11 in the post-stage processing unit 2B. The guide rolls 31, 32, and 33 support the film 9 to be processed so as to be able to be conveyed in the continuous direction. The to-be-processed film 9 is conveyed in the continuous direction by the rotational driving of the roll electrode 11 by the rotary motor 13. Along with this, the guide rolls 31, 32, and 33 are driven to rotate about their respective axis lines. The conveyance mechanism 30 is comprised by the rotary motor 13, the roll electrode 11, and the guide rolls 31, 32, and 33. As shown in FIG.
被処理フィルム９の一部９ａは、ロール電極１１の周面部分１１ａに約４分の１周〜半周程度巻き付けられている。これによって、被処理フィルム９の一部９ａが、周面部分１１ａに沿って部分円筒面状に湾曲し、湾曲フィルム部９ａとなっている。 The portion 9 a of the film 9 to be processed is wound around the circumferential surface portion 11 a of the roll electrode 11 by about a quarter to a half. As a result, a portion 9a of the film 9 to be processed is curved along the circumferential surface portion 11a into a partially cylindrical surface shape to form a curved film portion 9a.
被処理フィルム９の他の一部９ｂは、上下一対の支持ガイドロール３２，３２間に真っ直ぐ張り渡され、平板電極２１の対向面２１ａに被さっている。この被処理フィルム９の他の一部９ｂは、平らな平フィルム部９ｂを構成している。電極間ギャップ２ｈ内における湾曲フィルム部９ａと平フィルム部９ｂとの間に、フィルム部間ギャップ２ｉが形成されている。図２に示すように、平フィルム部９ｂは、支持ガイドロール３２の上記突出量ｄ３２だけ、対向面２１ａからロール電極１１側へ僅かに離れている。平フィルム部９ｂと対向面２１ａとの間には、狭い隙間２ｇが形成されている。平フィルム部９ｂによって、フィルム部間ギャップ２ｉと隙間２ｇとが隔てられている。隙間２ｇの厚み（平フィルム部９ｂの裏面から対向面２１ａまでの間隔）は、支持ガイドロール３２の突出量ｄ３２と実質等しく、電極間ギャップ２ｈの最狭部の厚みｄ２ｈ（周面部分１１ａと対向面２１ａとの間隔）の半分以下である。更に好ましくは、隙間２ｇは、フィルム部間ギャップ２ｉの最狭部より狭い。 The other part 9 b of the film 9 to be processed is stretched straight between the upper and lower support guide rolls 32 and 32 and covers the opposing surface 21 a of the flat plate electrode 21. Another part 9b of the film 9 to be processed constitutes a flat flat film portion 9b. An inter-film portion gap 2i is formed between the curved film portion 9a and the flat film portion 9b in the inter-electrode gap 2h. As shown in FIG. 2, the flat film portion 9 b is slightly separated from the facing surface 21 a toward the roll electrode 11 by the protrusion amount d 32 of the support guide roll 32. A narrow gap 2g is formed between the flat film portion 9b and the facing surface 21a. An inter-film gap 2i and a gap 2g are separated by the flat film portion 9b. The thickness of the gap 2g (the distance from the back surface of the flat film portion 9b to the opposing surface 21a) is substantially equal to the protrusion amount d 32 of the support guide roll 32, and the thickness d 2h of the narrowest portion of the interelectrode gap 2h It is half or less of the space | interval of 11a and the opposing surface 21a. More preferably, the gap 2g is narrower than the narrowest portion of the inter-film portion gap 2i.
図１に示すように、被処理フィルム９における湾曲フィルム部９ａと平フィルム部９ｂとの間の部分９ｃは、電極間ギャップ２ｈよりも下方の外側へ引き出され、更にロール電極１１及びプラズマヘッド２０よりも垂下されている。この垂下部分９ｃが、折り返しガイドロール３１，３１に掛け回されることで折り返され、折り返しフィルム部９ｃとなっている。 As shown in FIG. 1, the portion 9 c between the curved film portion 9 a and the flat film portion 9 b in the film 9 to be processed is drawn to the outside below the interelectrode gap 2 h, and further the roll electrode 11 and the plasma head 20. More droopy. The hanging portion 9c is folded back by being wound around the folding guide rolls 31, 31 to form a folded film portion 9c.
上記折り返しフィルム部９ｃの内部に供給ノズル４０が配置されている。つまり、供給ノズル４０が、折り返しフィルム部９ｃに囲まれるようにして、電極間ギャップ２ｈと折り返しガイドロール３１との間に配置されている。供給ノズル４０は、ロール電極１１及びプラズマヘッド２０と平行に処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延びている。供給ノズル４０の処理幅方向と直交する断面形状は、電極間ギャップ２ｈへ向かうにしたがって先細になっている。 A supply nozzle 40 is disposed inside the folded film portion 9c. That is, the supply nozzle 40 is disposed between the inter-electrode gap 2 h and the folding guide roll 31 so as to be surrounded by the folding film portion 9 c. The supply nozzle 40 extends in parallel with the roll electrode 11 and the plasma head 20 in the processing width direction (the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). The cross-sectional shape orthogonal to the process width direction of the supply nozzle 40 is tapered toward the inter-electrode gap 2 h.
詳しくは、供給ノズル４０は、斜側面４１と側面４２とを有している。側面４２は、鉛直に向けられ、かつ平フィルム部９ｂひいては対向面２１ａと平行に近接して対面している。斜側面４１は、ロール電極１１の周面と近接して対面するとともに電極間ギャップ２１ｈに近づくにしたがって側面４２へ向けて傾けられている。なお、図１及び図２において、側面４２と平フィルム部９ｂとの間の間隙、及び斜側面４１とロール電極１１の周面との間の間隙は、供給ノズル４０の厚さ（図１及び図２の左右方向の寸法）や、ロール電極１１の直径及び平板電極２１の縦寸法（上下方向の寸法）等に対して誇張されている。また、斜側面４１は、平面であるが、ロール電極１１の周面に沿う円筒凹面であってもよい。 In detail, the supply nozzle 40 has a slant surface 41 and a side surface 42. The side surface 42 is vertically oriented and faces in parallel and close proximity to the flat film portion 9 b and thus the opposing surface 21 a. The oblique surface 41 faces the circumferential surface of the roll electrode 11 in close proximity and is inclined toward the side surface 42 as it approaches the inter-electrode gap 21 h. 1 and 2, the gap between the side surface 42 and the flat film portion 9b and the gap between the oblique side surface 41 and the circumferential surface of the roll electrode 11 have the thickness of the supply nozzle 40 (see FIG. 1 and FIG. The dimensions in the horizontal direction of FIG. 2), the diameter of the roll electrode 11, and the vertical dimension (the dimension in the vertical direction) of the flat electrode 21 are exaggerated. The oblique surface 41 is a flat surface, but may be a cylindrical concave surface along the circumferential surface of the roll electrode 11.
供給ノズル４０の上端面（すなわち斜側面４１と側面４２の電極間ギャップ２１ｈを向く縁どうし間）に吹き出し口４３が設けられている。吹き出し口４３は、処理幅方向（図１の紙面直交方向）に延在するスリット状になっている。この吹き出し口４３が、電極間ギャップ２ｈにおける湾曲フィルム部９ａと平フィルム部９ｂとの間のギャップ２ｉに臨んでいる。 A blowout port 43 is provided on the upper end surface of the supply nozzle 40 (that is, between the edges facing the interelectrode gap 21h of the oblique side surface 41 and the side surface 42). The blowout port 43 is in the form of a slit extending in the processing width direction (the direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1). The blowout port 43 faces the gap 2i between the curved film portion 9a and the flat film portion 9b in the inter-electrode gap 2h.
図１に示すように、フィルム表面処理装置１には、２つの処理部２Ａ及び２Ｂに共通の処理ガス供給源４が設けられている。この処理ガス供給源４が、前段処理部２Ａ及び後段処理部２Ｂの供給ノズル４０，４０に接続されている。処理ガス供給源４は、処理ガスを供給ノズル４０に供給する。図示は省略するが、供給ノズル４０の内部には、処理幅方向に段階的に分岐するツリー状の拡散路や、処理幅方向に拡がる拡散チャンバー等が設けられている。処理ガス供給源４からの処理ガスが、供給ノズル４０において処理幅方向に均一に拡散されて吹き出し口４３から吹き出される。
なお、処理ガス供給源４が、処理部２Ａ，２Ｂごとに別々に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the film surface processing apparatus 1 is provided with a processing gas supply source 4 common to the two processing units 2A and 2B. The processing gas supply source 4 is connected to the supply nozzles 40 of the pre-processing unit 2A and the post-processing unit 2B. The processing gas supply source 4 supplies the processing gas to the supply nozzle 40. Although not shown, a tree-like diffusion path branched in stages in the processing width direction, a diffusion chamber expanding in the processing width direction, and the like are provided inside the supply nozzle 40. The processing gas from the processing gas supply source 4 is uniformly diffused in the processing width direction in the supply nozzle 40 and blown out from the blowout port 43.
The processing gas supply source 4 may be provided separately for each of the processing units 2A and 2B.
処理ガス供給源４における処理ガスは、膜原料成分及び放電生成ガス成分を含む。好ましくは、膜原料成分は常温で気相である。したがって、気化器などは不要である。膜原料成分としては、例えばアセチレン（Ｃ２Ｈ２）、エチレン（Ｃ２Ｈ４）、メタン（ＣＨ４）、その他の不飽和炭化水素などの重合性モノマーが挙げられ、ここでは、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）が用いられている。
形成される膜の性能改善、特に、次工程の材料との密着性を上げるために酸化成分を添加してもよい。その場合の好ましい膜原料成分としては、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、ニ酸化炭素（ＣＯ２）、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、酸素（Ｏ２）等が挙げられる。
放電生成ガス成分は、電極間ギャップ２ｈにおいて安定的なプラズマ放電を生成するためのガスであり、好ましくは不活性ガスが用いられる。不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）の他、アルゴン（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスが挙げられる。ここでは、放電生成ガスとして、コスト等の観点から窒素（Ｎ２）が用いられている。
The processing gas in the processing gas supply source 4 includes a film raw material component and a discharge generated gas component. Preferably, the membrane raw material component is in the gas phase at normal temperature. Therefore, a vaporizer etc. are unnecessary. Examples of film raw material components include polymerizable monomers such as acetylene (C 2 H 2 ), ethylene (C 2 H 4 ), methane (CH 4 ), and other unsaturated hydrocarbons. Here, acetylene (C 2 H 2 ) is used.
An oxidizing component may be added to improve the performance of the formed film, in particular, to improve the adhesion to the material of the next step. In that case, preferable film raw material components include, for example, carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), nitrous oxide (N 2 O), oxygen (O 2 ) and the like.
The discharge generated gas component is a gas for generating a stable plasma discharge in the interelectrode gap 2h, preferably an inert gas is used. As the inert gas, in addition to nitrogen (N 2 ), rare gases such as argon (Ar) and helium (He) can be mentioned. Here, nitrogen (N 2 ) is used as the discharge generated gas from the viewpoint of cost and the like.
電極間ギャップ２ｈの上方におけるロール電極１１とプラズマヘッド２０との間には、閉塞部材５０が配置されている。閉塞部材５０は、供給ノズル４０を上下に反転させた形状のダミーノズルにて構成されている。この閉塞部材５０によって、電極間ギャップ２ｈの上方の開口の大部分が塞がれている。図１及び図２において、閉塞部材５０とロール電極１１の周面との間の間隙、及び閉塞部材５０と平フィルム部９ｂとの間の間隙は、閉塞部材５０の厚さ（図１及び図２の左右方向の寸法）や、ロール電極１１の直径及び平板電極２１の縦寸法（上下方向の寸法）等に対して誇張されている。 A closing member 50 is disposed between the roll electrode 11 and the plasma head 20 above the inter-electrode gap 2 h. The closing member 50 is configured by a dummy nozzle having a shape in which the supply nozzle 40 is vertically inverted. Most of the opening above the inter-electrode gap 2 h is closed by the closing member 50. 1 and 2, the gap between the blocking member 50 and the circumferential surface of the roll electrode 11 and the gap between the blocking member 50 and the flat film portion 9b are the thickness of the blocking member 50 (see FIGS. 1 and 2). 2), the diameter of the roll electrode 11 and the vertical dimension (vertical dimension) of the flat electrode 21 etc. are exaggerated.
上記のフィルム表面処理装置１によって被処理フィルム９を表面処理する方法を説明する。
＜フィルム搬送工程＞
被処理フィルム９を前段処理部２Ａから後段処理部２Ｂにわたって掛け回す。そして、処理部２Ａ，２Ｂのロール電極１１どうしを互いに等速で図１において時計回りに回転させる。これによって、被処理フィルム９が、前段処理部２Ａのロール電極１１、折り返しガイドロール３１、支持ガイドロール３２の順に連続搬送される。更に、被処理フィルム９は、中継ガイドロール３３を経た後、後段処理部２Ｂの支持ガイドロール３２、折り返しガイドロール３１、ロール電極１１の順に連続搬送される。
The method to surface-treat the to-be-processed film 9 by said film surface processing apparatus 1 is demonstrated.
<Film transport process>
The to-be-processed film 9 is wound from the pre-processing unit 2A to the post-processing unit 2B. Then, the roll electrodes 11 of the processing units 2A and 2B are rotated clockwise in FIG. 1 at the same speed. As a result, the film 9 to be processed is continuously transported in the order of the roll electrode 11 of the pre-processing unit 2A, the folding guide roll 31 and the support guide roll 32. Furthermore, after passing through the relay guide roll 33, the to-be-processed film 9 is continuously conveyed in order of the support guide roll 32, the folding guide roll 31, and the roll electrode 11 of the latter-stage processing unit 2B.
＜前段処理部２Ａでのフィルム搬送＞
詳しくは、前段処理部２Ａにおいて、被処理フィルム９は、ロール電極１１の周面部分１１ａに巻き付けられて電極間ギャップ２ｈを通過する。その後、被処理フィルム９は、電極間ギャップ２ｈの外部の一対の折り返しガイドロール３１，３１によって折り返され、一対の支持ガイドロール３２，３２間へ導かれることで、平板電極２１に被さるとともに、再び電極間ギャップ２ｈを通過する。したがって、被処理フィルム９は、前段処理部２Ａの電極間ギャップ２ｈを２回通過する。
その後、被処理フィルム９は、中継ガイドロール３３を経て、後段処理部２Ｂへ導かれる。
<Film transport in pre-processing unit 2A>
Specifically, in the pre-processing unit 2A, the film 9 to be processed is wound around the circumferential surface portion 11a of the roll electrode 11 and passes through the inter-electrode gap 2h. Thereafter, the film 9 to be treated is folded back by the pair of folded guide rolls 31 and 31 outside the inter-electrode gap 2 h and guided between the pair of support guide rolls 32 and 32 to cover the flat plate electrode 21 and again It passes through the gap 2h between the electrodes. Therefore, the to-be-processed film 9 passes the gap 2h between electrodes of the pre-stage processing unit 2A twice.
Thereafter, the film 9 to be processed passes through the relay guide roll 33 and is guided to the post-processing unit 2B.
＜後段処理部２Ｂでのフィルム搬送＞
後段処理部２Ｂにおいて、被処理フィルム９は、一対の支持ガイドロール３２，３２間へ導かれることで、平板電極２１に被さるとともに、電極間ギャップ２ｈを通過する。その後、被処理フィルム９は、折り返しガイドロール３１，３１によって折り返され、ロール電極１１の周面部分１１ａに巻き付けられることによって、再び電極間ギャップ２ｈを通過する。したがって、被処理フィルム９は、後段処理部２Ｂの電極間ギャップ２ｈをも２回通過する。
各処理部２において、平フィルム部９ｂと平板電極２１との間には隙間２ｇが形成されているから、被処理フィルム９が平板電極２１に摺擦して損傷したり、被処理フィルム９の搬送に支障を来したりするのを防止できる。
<Film transport in post-stage processing unit 2B>
In the post-stage processing unit 2B, the film to be processed 9 is guided between the pair of support guide rolls 32, 32 to cover the flat plate electrode 21 and pass the inter-electrode gap 2h. Thereafter, the film 9 to be processed is folded back by the folding guide rolls 31 and 31 and wound around the circumferential surface portion 11 a of the roll electrode 11 to pass through the inter-electrode gap 2 h again. Therefore, the to-be-processed film 9 passes the gap 2h between electrodes of the back | latter stage process part 2B twice also.
In each processing unit 2, since a gap 2 g is formed between the flat film portion 9 b and the flat plate electrode 21, the treated film 9 is damaged by rubbing against the flat plate electrode 21, or the treated film 9 is It is possible to prevent the transfer from being disturbed.
＜処理ガス供給工程＞
被処理フィルム９の搬送と併行して、処理ガスを処理ガス供給源４から各処理部２の供給ノズル４０に供給する。この処理ガスが、吹き出し口４３から吹き出されてフィルム部間ギャップ２ｉに導入される。フィルム部間ギャップ２ｉは、被処理フィルム９の平フィルム部９ｂによって隙間２ｇと隔てられているから、隙間２ｇには処理ガスが供給されないようにすることができる。
また、閉塞部材５０によって、処理ガスがフィルム部間ギャップ２ｉから流出する際の流通抵抗を高めることができる。これによって、フィルム部間ギャップ２ｉ内における処理ガスの滞留時間を長くできる。
<Processing gas supply process>
At the same time as the transport of the film 9 to be processed, the processing gas is supplied from the processing gas supply source 4 to the supply nozzle 40 of each processing unit 2. The processing gas is blown out from the blowout port 43 and introduced into the film portion gap 2i. The inter-film portion gap 2i is separated from the gap 2g by the flat film portion 9b of the film 9 to be treated, so that the processing gas can be prevented from being supplied to the gap 2g.
Further, the blocking member 50 can increase the flow resistance when the processing gas flows out from the inter-film portion gap 2i. Thus, the residence time of the processing gas in the film portion gap 2i can be extended.
＜放電生成工程＞
更に併行して、高周波電源３から各処理部２の平板電極２１に高周波電力を供給する。これによって、平板電極２１とロール電極１１との間に高周波電界が印加されて大気圧グロー放電が生成され、電極間ギャップ２ｈが放電空間となる。これによって、フィルム部間ギャップ２ｉ内で、処理ガス中の膜原料成分であるアセチレン（Ｃ２Ｈ２）の気相プラズマ重合反応が起き、アセチレンのプラズマ重合体が生成される。このプラズマ重合体が、フィルム部間ギャップ２ｉに面する被処理フィルム９の表面に接触する。また、上記被処理フィルム９の表面分子は、プラズマ照射によって励起され、Ｃ＝Ｃ結合の開裂等が起きる。この開裂部に上記プラズマ重合体が結合するなどによって、被処理フィルム９の表面にアセチレン（Ｃ２Ｈ２）のプラズマ重合膜を形成できる。
<Discharge generation process>
Further in parallel, high frequency power is supplied from the high frequency power supply 3 to the flat plate electrodes 21 of each processing unit 2. As a result, a high frequency electric field is applied between the flat plate electrode 21 and the roll electrode 11 to generate an atmospheric pressure glow discharge, and the interelectrode gap 2h becomes a discharge space. As a result, a gas phase plasma polymerization reaction of acetylene (C 2 H 2 ), which is a film raw material component in the processing gas, occurs in the film portion gap 2i to generate a plasma polymer of acetylene. The plasma polymer contacts the surface of the film 9 to be processed facing the inter-film gap 2i. In addition, the surface molecules of the film 9 to be processed are excited by plasma irradiation to cause cleavage of C = C bond and the like. The plasma polymer of acetylene (C 2 H 2 ) can be formed on the surface of the film to be treated 9 by bonding the above-mentioned plasma polymer to the cleavage portion.
＜温調工程＞
更に上記フィルム搬送及び放電生成と併行して、温調路１６ａに温調水を通す。これによって、ロール電極１１を温調（冷却）でき、ロール電極１１が放電エネルギーによって過熱されて変形するのを防止できる。このロール電極１１に被処理フィルム９が巻き付けられて接触しているから、ロール電極１１を介して被処理フィルム９を温調（冷却）できる。したがって、被処理フィルム９が過度に高温化して熱変形を来すのを防止できる。
また、温調路２６ａにも温調水を通す。これによって、平板電極２１を温調でき、平板電極本体２２の熱変形や固体誘電体板２３の破損を防止できる。
<Temperature control process>
Further, temperature control water is passed through the temperature control path 16a in parallel with the film conveyance and the discharge generation. By this, temperature control (cooling) of the roll electrode 11 can be performed, and the roll electrode 11 can be prevented from being overheated and deformed by the discharge energy. Since the film to be treated 9 is wound around and in contact with the roll electrode 11, the film to be treated 9 can be temperature-controlled (cooled) through the roll electrode 11. Therefore, it is possible to prevent the film 9 to be treated from being excessively heated to cause thermal deformation.
In addition, temperature control water is also passed through the temperature control path 26a. Thus, the temperature of the flat plate electrode 21 can be adjusted, and the thermal deformation of the flat plate electrode body 22 and the damage of the solid dielectric plate 23 can be prevented.
ここで、ロール電極１１の周面部分１１ａには、被処理フィルム９の湾曲フィルム部９ａが被さることで、周面部分１１ａがフィルム部間ギャップ２ｉに直接的に面しないようにすることができる。したがって、周面部分１１ａに上記プラズマ重合体が付着するのを防止でき、ロール電極１１が付着物で汚れるのを防止できる。 Here, by covering the curved film portion 9a of the film 9 to be processed on the circumferential surface portion 11a of the roll electrode 11, the circumferential surface portion 11a can be prevented from directly facing the inter-film portion gap 2i. . Therefore, the plasma polymer can be prevented from adhering to the circumferential surface portion 11a, and the roll electrode 11 can be prevented from being soiled by the adhering matter.
加えて、平板電極２１の対向面２１ａには、被処理フィルム９の平フィルム部９ｂが被さることで、対向面２１ａがフィルム部間ギャップ２ｉに直接的に面しないようにすることができる。したがって、フィルム部間ギャップ２ｉ内における膜原料成分（アセチレン（Ｃ２Ｈ２））やそのプラズマ重合体が対向面２１ａに接触するのを防止できる。また、隙間２ｇには処理ガスが供給されることがないから、隙間２ｇ内には膜原料成分（アセチレン（Ｃ２Ｈ２））が存在せず、隙間２ｇ内でプラズマ重合反応が起きることはない。したがって、平板電極２１の対向面２１ａにプラズマ重合体が付着するのを防止でき、平板電極２１が付着物で汚れるのを防止できる。
これによって、プラズマ成膜処理の歩留まりを向上でき、良品率を高めることができる。
In addition, by covering the flat film portion 9b of the film 9 to be processed on the opposing surface 21a of the flat plate electrode 21, it is possible to prevent the opposing surface 21a from directly facing the inter-film portion gap 2i. Therefore, it is possible to prevent the film raw material component (acetylene (C 2 H 2 )) and its plasma polymer in the film portion gap 2i from coming into contact with the facing surface 21a. In addition, since the processing gas is not supplied to the gap 2g, the film raw material component (acetylene (C 2 H 2 )) does not exist in the gap 2g, and the plasma polymerization reaction occurs in the gap 2g. Absent. Therefore, the plasma polymer can be prevented from adhering to the facing surface 21 a of the flat plate electrode 21, and the flat plate electrode 21 can be prevented from being soiled by the deposit.
As a result, the yield of the plasma film forming process can be improved, and the yield rate can be increased.
また、フィルム表面処理装置１の各処理部２の電極構造は、ロール電極１１と平板電極２１との対であるため、電極間ギャップ２ｈの厚みが縦方向（図１において上下）の位置に応じて増減する度合が、ロール電極１１と等大の一対のロール電極からなる電極構造（図３参照）の半分になる。つまりは、電極間ギャップ２ｈの最狭部から上下にある程度離間した位置でも、電極間ギャップ２ｈの厚みが最狭部とあまり変わらない。したがって、投入電力を大きくした場合に、電極間ギャップ２ｈの最狭部から上下に離間した位置で、火花状ないしはアーク状の不安定な放電が起きるのを防止できる。言い換えると、電極間ギャップ２ｈの上下方向の広い範囲にわたって安定した大気圧グロー放電を生成できる。これによって、膜原料成分（アセチレン（Ｃ２Ｈ２））の気相プラズマ重合反応を安定的に起こすことができる。したがって、被処理フィルム９の表面に形成されるプラズマ重合膜が、例えば粉状になるのを防止でき、良好な膜質を確保できる。これによって、成膜処理の品質を確保できる。しかも、投入電力を大きくすることによって、成膜速度を高めることができ、処理時間を短縮することができる。
電極間ギャップ２ｈをできるだけ一様な大きさにするために、一対の電極の１つを平板電極２１で構成したとしても、支持ガイドロール３２によって、被処理フィルム９を平板電極２１から離して、かつ搬送可能に支持することによって、被処理フィルム９が、平板電極２１と摺擦したり平板電極２１の角部などに引っ掛かったりするのを防止できる。したがって、被処理フィルム９の損傷を防止できるとともに搬送を支障なく行うことができ、円滑かつ連続的に被処理フィルム９を表面処理することができる。
Further, since the electrode structure of each processing unit 2 of the film surface processing apparatus 1 is a pair of the roll electrode 11 and the flat plate electrode 21, the thickness of the interelectrode gap 2h corresponds to the position in the vertical direction (upper and lower in FIG. 1). The degree of increase or decrease is half of the electrode structure (see FIG. 3) composed of the roll electrode 11 and a pair of roll electrodes having the same size. That is, the thickness of the inter-electrode gap 2h is not so different from the narrowest portion even at a position spaced to some extent vertically from the narrowest portion of the inter-electrode gap 2h. Therefore, when the input power is increased, it is possible to prevent the occurrence of the spark-like or arc-like unstable discharge at positions separated vertically from the narrowest portion of the inter-electrode gap 2h. In other words, a stable atmospheric pressure glow discharge can be generated over a wide range in the vertical direction of the interelectrode gap 2h. Thus, film ingredients (acetylene (C 2 H 2)) a gas-phase plasma polymerization reaction can occur stably in. Therefore, it can prevent that the plasma polymerization film | membrane formed in the surface of the to-be-processed film 9 becomes powdery, for example, and can ensure favorable film quality. This can ensure the quality of the film formation process. In addition, by increasing the input power, the deposition rate can be increased, and the processing time can be shortened.
In order to make the inter-electrode gap 2 h as uniform as possible, even if one of the pair of electrodes is constituted by the flat plate electrode 21, the film to be treated 9 is separated from the flat plate electrode 21 by the support guide roll 32. Further, by supporting the film so as to be conveyed, it is possible to prevent the film 9 to be processed from rubbing against the flat plate electrode 21 or being caught on the corner of the flat plate electrode 21 or the like. Therefore, while being able to prevent damage to the to-be-processed film 9, conveyance can be performed without trouble and the to-be-processed film 9 can be surface-treated smoothly and continuously.
前段処理部２Ａにおいて被処理フィルム９をプラズマ成膜処理した後、更に後段処理部２Ｂにおいて被処理フィルム９をプラズマ成膜処理することができる。しかも、各処理部２において、被処理フィルム９が電極間ギャップ２ｈを２回通過することで、２回プラズマ成膜処理される。これによって、十分な厚さのプラズマ重合膜を生成できる。 After the film-forming process of the to-be-processed film 9 is carried out in the front | former stage process part 2A, the film-forming process of the to-be-processed film 9 can be further performed in 2nd-stage process part 2B. In addition, in each processing unit 2, the film to be processed 9 passes through the interelectrode gap 2 h twice, and is subjected to plasma film formation processing twice. By this, a plasma-polymerized film of sufficient thickness can be generated.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、フィルム表面処理装置１は必ずしも２段の処理部２Ａ，２Ｂで構成されている必要はなく、１つの処理部２だけで構成されていてもよく、３段以上の処理部２で構成されていてもよい。
平フィルム部９ｂが平板電極２１の対向面２１ａに接していてもよい。
処理ガス中の膜原料成分が、常温で液相であってもよい。液相の膜原料成分を気化させて窒素等の放電生成ガス成分と混合することで処理ガスを生成してもよい。この処理ガスを供給ノズル４０から吹き出して被処理フィルム９に接触させたとき、膜原料成分が被処理フィルム９上で凝縮することで、被処理フィルム９の表面に液相の膜原料成分の凝縮層が形成されるようにしてもよい。この凝縮層に電極間ギャップ２ｈのプラズマが照射されることで、凝縮層のプラズマ重合反応が起き、プラズマ重合膜が形成されるようにしてもよい。常温で液相の膜原料成分としては、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the film surface processing apparatus 1 does not necessarily have to be configured with two stages of processing units 2A and 2B, but may be configured with only one processing unit 2 and is configured with three or more stages of processing units 2 It may be
The flat film portion 9 b may be in contact with the facing surface 21 a of the flat electrode 21.
The membrane raw material component in the processing gas may be in a liquid phase at normal temperature. The processing gas may be generated by vaporizing the film raw material component in the liquid phase and mixing it with a discharge generated gas component such as nitrogen. When the processing gas is blown out from the supply nozzle 40 and brought into contact with the film 9 to be treated, the film raw material component condenses on the film 9 to be treated, whereby the film raw material component of liquid phase condenses on the surface of the film 9 to be treated. A layer may be formed. The plasma polymerization reaction of the condensation layer may occur by irradiating the plasma of the gap 2h between the electrodes to the condensation layer, and a plasma polymerization film may be formed. Acrylic acid, methacrylic acid, etc. may be mentioned as the film raw material component of liquid phase at normal temperature.
実施例を説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１では、図１及び図２と実質同一構造のフィルム表面処理装置１を用いて、被処理フィルム９のプラズマ成膜処理を行った。
＜被処理フィルム９＞
被処理フィルム９の材質は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であった。
被処理フィルム９の処理幅方向（図１の紙面直交方向）に沿う幅寸法は、３００ｍｍであった。
被処理フィルム９の厚みは、５０μｍであった。
Examples will be described. The present invention is not limited to the following examples.
In Example 1, the plasma film-forming process of the to-be-processed film 9 was performed using the film surface processing apparatus 1 of the structure substantially the same as FIG.1 and FIG.2.
<Treated film 9>
The material of the film 9 to be treated was polyethylene terephthalate (PET).
The width dimension along the processing width direction (the direction orthogonal to the sheet of FIG. 1) of the film 9 to be processed was 300 mm.
The thickness of the to-be-processed film 9 was 50 micrometers.
＜装置構成＞
ロール電極１１及び平板電極２１の処理幅方向（図１の紙面直交方向）の実効長さ、ひいては電極間ギャップ２ｈの処理幅方向の実効長さは、３００ｍｍであった。
ロール電極１１の直径は、３５０ｍｍであった。
平板電極２１の縦方向（上下方向）の寸法は、３０ｍｍであった。
電極間ギャップ２ｈの最狭部の厚み（ロール電極１１と平板電極２１との間隔）は、１．０ｍｍであった。
固体誘電体板２３の厚みは、１．０ｍｍであった。
<Device configuration>
The effective length of the roll electrode 11 and the flat plate electrode 21 in the treatment width direction (the direction orthogonal to the sheet of FIG. 1), and hence the effective length of the interelectrode gap 2h in the treatment width direction was 300 mm.
The diameter of the roll electrode 11 was 350 mm.
The dimension in the vertical direction (vertical direction) of the flat plate electrode 21 was 30 mm.
The thickness of the narrowest portion of the interelectrode gap 2h (the distance between the roll electrode 11 and the flat plate electrode 21) was 1.0 mm.
The thickness of the solid dielectric plate 23 was 1.0 mm.
＜フィルム搬送＞
被処理フィルム９の搬送速度は、０．２ｍ／ｍｉｎとした。
<Film transport>
The conveyance speed of the to-be-processed film 9 was 0.2 m / min.
＜処理ガス＞
処理ガスとして、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）と窒素（Ｎ２）の混合ガスを用いた。
処理ガス中のアセチレン濃度は、Ｃ２Ｈ２x100／（Ｃ２Ｈ２＋Ｎ２）＝２ｖｏｌ％であった。
処理ガスの流量は、１００ｓｌｍであった。
<Processing gas>
A mixed gas of acetylene (C 2 H 2 ) and nitrogen (N 2 ) was used as the processing gas.
Acetylene concentration in the treated gas was C 2 H 2 x100 / (C 2 H 2 + N 2) = 2vol%.
The flow rate of the processing gas was 100 slm.
＜プラズマ放電生成＞
高周波電源３において直流を高周波変換して、処理部２Ａ，２Ｂの平板電極２１に供給した。
電極間ギャップ２ｈ内には、最狭部及びその上下の周辺部の広い範囲にわたってきれいな大気圧グロー放電が生成された。アーク状の放電は確認されなかった。
上記高周波変換前の直流電圧は、３００Ｖであり、直流電流は、２．０Ａであった。
したがって、高周波電源３からの投入電力は、６００Ｗであった。
また、高周波電力の周波数は、２０ｋＨｚであった。
<Plasma discharge generation>
The direct current was converted to high frequency in the high frequency power supply 3 and supplied to the flat plate electrodes 21 of the processing units 2A and 2B.
In the interelectrode gap 2h, a clean atmospheric pressure glow discharge was generated over a wide range of the narrowest portion and the peripheral portions above and below it. No arc discharge was observed.
The direct current voltage before the high frequency conversion was 300 V, and the direct current was 2.0 A.
Therefore, the input power from the high frequency power supply 3 was 600 W.
Moreover, the frequency of high frequency power was 20 kHz.
＜温度条件＞
ロール電極１１の設定温度ひいては被処理フィルム９の設定温度は、３５℃であった。
平板電極２１の設定温度は、３５℃であった。
<Temperature conditions>
The set temperature of the roll electrode 11, that is, the set temperature of the film 9 to be processed was 35.degree.
The set temperature of the flat plate electrode 21 was 35.degree.
＜評価＞
フィルム表面処理装置１によって被処理フィルム９をプラズマ成膜処理した後、被処理フィルム９の表面のアセチレンプラズマ重合膜を観察したところ、図４に示すように、膜質は良好であった。
アセチレンプラズマ重合膜の厚みは、７５０μｍであった。
さらに、上記処理後の被処理フィルム９からの酸素透過率（酸素バリア性能）を測定した。
酸素透過率の測定装置として、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の型式ＭＯＣＯＮ ＯＸ−ＴＲＡＮを用いた。
測定方法は、ＪＩＳ Ｋ ７１２６ Ｂ法（等圧法）に準拠した。
その結果、酸素透過率は、１０ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであり、良好な酸素バリア性能を得ることができた。
<Evaluation>
After subjecting the to-be-processed film 9 to plasma film formation processing by the film surface treatment apparatus 1, the acetylene plasma polymerized film on the surface of the to-be-processed film 9 was observed. As shown in FIG.
The thickness of the acetylene plasma polymerized film was 750 μm.
Furthermore, the oxygen permeability (oxygen barrier performance) from the to-be-processed film 9 after the said process was measured.
As a measuring device of oxygen permeability, model MOCON OX-TRAN made by Hitachi High-Technologies Corporation was used.
The measurement method conformed to JIS K 7126 B method (isostatic pressure method).
As a result, the oxygen permeability was 10 cc / m 2 / day, and a good oxygen barrier performance could be obtained.
［比較例１］
比較例１として、実施例１と同じＰＥＴ製被処理フィルム９の初期酸素透過率を測定した。つまり、プラズマ成膜処理をしていない状態の被処理フィルム９の酸素透過率を測定した。測定装置及び測定方法等は、実施例１と同じとした。
その結果、酸素透過率は、２８ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであった。図５に、比較例１つまりは未処理の被処理フィルム９の表面を示す。
Comparative Example 1
As Comparative Example 1, the initial oxygen permeability of the same PET treated film 9 as in Example 1 was measured. That is, the oxygen permeability of the to-be-processed film 9 of the state which has not performed the plasma film-forming process was measured. The measuring apparatus, the measuring method, and the like were the same as in Example 1.
As a result, the oxygen permeability was 28 cc / m 2 / day. FIG. 5 shows the surface of Comparative Example 1, that is, the untreated film 9 to be treated.
［比較例２］
比較例２では、フィルム表面処理装置１に代えて、図３に示すように、３つのロール電極１１を平行に並べてなるプラズマ成膜装置１Ｘを用いた。この装置１Ｘの各ロール電極１１の直径及び軸長は、実施例１のロール電極１１と同じであり、隣接する２つのロール電極１１，１１間のギャップ２ｈの最狭部の厚みは、実施例１のロール電極１１と平板電極２１との間のギャップ２ｈの最狭部の厚みと同じであった。
中央のロール電極１１に高周波電源３を接続することで、上記中央のロール電極１１を高圧電極とし、両側のロール電極１１，１１を接地電極とした。
実施例１と同様の被処理フィルム９を、左側のロール電極１１、左側の折り返しガイドロール３１、中央のロール電極１１、右側の折り返しガイドロール３１、右側のロール電極１１の順に掛け回した。
使用装置以外の処理条件は、実施例１と同じとした。
プラズマ放電の際、電極間ギャップ２ｈにおける最狭部及びその上下の周辺部には、きれいな大気圧グロー放電が生成されたが、この大気圧グロー放電部の上下外側にアーク状の放電が確認された。
処理後の被処理フィルム９について、実施例１と同様の評価を行ったところ、図６に示すように、膜質は粉状になっていて不良であった。これは、アーク状の放電空間部において、膜原料のアセチレンが気相重合反応を起こしたことに起因するものと推察される。
また、膜厚は、６５０μｍであった。
さらに、酸素透過率は、２８ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであった、膜が粉状であるために、酸素バリア性能が低かった。
Comparative Example 2
In the comparative example 2, it replaced with the film surface processing apparatus 1, and as shown in FIG. 3, the plasma film-forming apparatus 1X which arranged three roll electrodes 11 in parallel was used. The diameter and axial length of each roll electrode 11 of this device 1X are the same as the roll electrode 11 of Example 1, and the thickness of the narrowest portion of the gap 2h between two adjacent roll electrodes 11 and 11 is an example The thickness of the narrowest portion of the gap 2 h between the first roll electrode 11 and the flat plate electrode 21 was the same.
By connecting the high frequency power source 3 to the central roll electrode 11, the central roll electrode 11 is used as a high voltage electrode, and the roll electrodes 11 and 11 on both sides are used as ground electrodes.
The to-be-processed film 9 similar to Example 1 was wound around the roll electrode 11 on the left, the folding guide roll 31 on the left, the roll electrode 11 at the center, the folding guide roll 31 on the right, and the roll electrode 11 on the right.
The processing conditions other than the apparatus used were the same as in Example 1.
During the plasma discharge, a clean atmospheric pressure glow discharge was generated at the narrowest portion of the interelectrode gap 2h and the upper and lower peripheral portions, but arc-like discharges were observed at the upper and lower sides of the atmospheric pressure glow discharge portion. The
About the to-be-processed film 9 after a process, when evaluation similar to Example 1 was performed, as shown in FIG. 6, film quality was powdery and was unsatisfactory. It is inferred that this is caused by the fact that acetylene of the film material causes a gas phase polymerization reaction in the arc-like discharge space.
Moreover, the film thickness was 650 micrometers.
Furthermore, the oxygen permeability was 28 cc / m 2 / day. The oxygen barrier performance was low because the membrane was powdery.
［比較例３］
比較例３では、比較例２と同じ装置１Ｘを用いた。
高周波電源の高周波変換前の直流電圧を３００Ｖ、直流電流を１．０Ａとした。したがって、投入電力は、３００Ｗであった。つまり、投入電力を実施例１及び比較例２の投入電力（６００Ｗ）の２分の１とした。
それ以外の条件は、比較例２と同じとした。
プラズマ放電の際、隣接する２つのロール電極１１，１１間における最狭部及びその上下の周辺部に、きれいな大気圧グロー放電が生成された。アーク状の放電は確認されなかった。
そして、処理後の被処理フィルム９について、実施例１と同様の評価を行ったところ、図７に示すように、膜質は良好であった。
また、膜厚は、５００μｍであった。
さらに、酸素透過率は、２１ｃｃ／ｍ２／ｄａｙであった。酸素バリア性能が低くなったのは、投入電力が小さく、膜厚が足らなかったためと考えられる。
以上の実施例及び比較例より、本発明によれば、投入電力を大きくしても良好な膜質を確保でき、かつ投入電力を大きくすることで、成膜速度を高めて膜厚を大きくでき、所望の膜性能を得られることが確認された。
Comparative Example 3
In Comparative Example 3, the same apparatus 1X as Comparative Example 2 was used.
The DC voltage before high frequency conversion of the high frequency power supply is 300 V, and the direct current is 1.0 A. Therefore, the input power was 300 W. That is, the input power is set to one half of the input power (600 W) of Example 1 and Comparative Example 2.
The other conditions were the same as in Comparative Example 2.
During the plasma discharge, a clean atmospheric pressure glow discharge was generated at the narrowest portion between the two adjacent roll electrodes 11 and the upper and lower peripheral portions thereof. No arc discharge was observed.
And when evaluation similar to Example 1 was performed about the to-be-processed film 9 after a process, as shown in FIG. 7, film quality was favorable.
Moreover, the film thickness was 500 micrometers.
Furthermore, the oxygen permeability was 21 cc / m 2 / day. The low oxygen barrier performance is considered to be due to low input power and insufficient film thickness.
From the above examples and comparative examples, according to the present invention, good film quality can be ensured even if the input power is increased, and by increasing the input power, the film forming speed can be increased to increase the film thickness. It was confirmed that the desired film performance could be obtained.
表１は、実施例１及び比較例１〜３の主な処理条件及び評価結果をまとめたものである。
本発明は、例えば樹脂フィルムに酸素バリア性等を付与する機能膜を形成する成膜処理に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, a film forming process for forming a functional film that imparts oxygen barrier property and the like to a resin film.
１ フィルム表面処理装置
２ｈ 電極間ギャップ（放電空間）
２ｉ フィルム部間ギャップ
２ｇ 隙間
３ 高周波電源
９ 被処理フィルム
９ａ 湾曲フィルム部（一部）
９ｂ 平フィルム部（他の一部）
９ｃ 折り返しフィルム部
１１ ロール電極
１６ 温調部
２１ 平板電極
２１ａ 対向面
３０ 搬送機構
３１ 折り返しガイドロール（折り返しガイド）
３２ 支持ガイドロール（支持ガイド）
４０ 供給ノズル
４１ 斜側面
４２ 側面
４３ 吹き出し口
1 Film surface treatment device 2h Gap between electrodes (discharge space)
2i film part gap 2g gap 3 high frequency power source 9 processed film 9a curved film part (part)
9b Flat film section (some other parts)
9c folded film portion 11 roll electrode 16 temperature control portion 21 flat plate electrode 21a opposing surface 30 conveyance mechanism 31 folded guide roll (folded guide)
32 Support Guide Roll (Support Guide)
40 supply nozzle 41 oblique side 42 side 43 outlet
Claims (3)
前記被処理フィルムの一部が湾曲フィルム部となって巻き付けられる円筒形のロール電極と、 A cylindrical roll electrode in which a part of the film to be treated is wound as a curved film portion;
前記ロール電極との間に前記電極間ギャップを画成する平らな対向面を有し、前記被処理フィルムの他の一部が平フィルム部となって前記対向面に被さる平板電極と、 A flat electrode having a flat opposing surface defining the inter-electrode gap with the roll electrode, and another part of the film to be treated as a flat film portion covering the opposing surface;
前記被処理フィルムにおける前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間の部分を、前記電極間ギャップの外部で折り返させて、折り返しフィルム部とする折り返しガイドと、 A folding guide configured to fold the portion of the film to be processed between the curved film portion and the flat film portion outside the gap between the electrodes to form a folded film portion;
前記ロール電極の回転部を含み、前記被処理フィルムをその連続方向に沿って搬送する搬送機構と、 A transport mechanism that includes the rotating portion of the roll electrode and transports the film to be processed along its continuous direction;
前記湾曲フィルム部と前記平フィルム部との間に前記処理ガスを供給する供給ノズルと、 A supply nozzle for supplying the processing gas between the curved film portion and the flat film portion;
前記ロール電極と前記平板電極との間に電界を印加して前記放電を生成する高周波電源と、 A high frequency power supply generating an electric field by applying an electric field between the roll electrode and the flat plate electrode;
前記ロール電極を介して前記被処理フィルムを温調する温調部と、 A temperature control unit for controlling the temperature of the processing target film via the roll electrode;
を備え、 Equipped with
前記供給ノズルが、前記電極間ギャップと前記折り返しガイドとの間に配置され、かつ前記対向面と平行に対面する側面と、前記ロール電極と対面するとともに前記電極間ギャップに近づくにしたがって前記平板電極側面へ向けて傾く斜側面と、前記側面及び斜側面の前記電極間ギャップ側の縁どうし間に設けられた吹き出し口とを有していることを特徴とするフィルム表面処理装置。 The supply nozzle is disposed between the inter-electrode gap and the folding guide, and the side surface facing in parallel to the opposing surface, and the flat plate electrode as it faces the inter-electrode gap while facing the roll electrode What is claimed is: 1. A film surface processing apparatus, comprising: a slanted side surface inclined to a side surface; and a blowout port provided between edges of the side surface and the side surface of the slanted surface between the electrodes.
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