JPH04116168A - Method and apparatus for producing functional film-like material - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は機能性フィルム状物の製造方法およびその製造
装置に係わり、特に高分子多孔質膜等のフィルム状物の
両表面にそれぞれスパッタリング膜を形成してなる機能
性フィルム状物の製造方法およびその製造装置に関する
。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a functional film-like product and an apparatus for producing the same, and particularly relates to a sputtering film on both surfaces of a film-like product such as a porous polymer membrane. The present invention relates to a method for manufacturing a functional film-like product formed by forming a film, and an apparatus for manufacturing the same.
高分子多孔質膜は、その操作性、経済性等の多くの利点
を有するために、濾過、透析等の物質分離用の膜として
多くの分野で応用されている。Porous polymer membranes have many advantages such as operability and economy, and are therefore used in many fields as membranes for substance separation such as filtration and dialysis.
ところで、近年、このような既存の高分子多孔質膜の表
面をさまざまな方法により加工して、表面の改良を行う
加工技術、すなわち材料表面の高機能化技術が非常に盛
んになってきた。たとえば、多孔質膜フィルムに抗菌性
の効果を持たせるために、スパッタ装置により多孔質膜
フィルムの表面に銀（Ａｇ）のスパッタリング膜を形成
することが行われている。このスパッタリングにおいて
は、その処理前に膜表面に含まれる吸着分子のようなス
パッタリングに支障をきたす不純物を予め除去しておく
必要がある。一般に、ポリプロピレン等の多孔質膜フィ
ルムは、処理前は大気に放置されることが多く、従来は
スパッタリングの際に予め真空槽にセットし、真空排気
することで大気中で吸着した水や種々の汚染物を除去し
ている。By the way, in recent years, processing techniques for improving the surface of such existing porous polymer membranes by processing them by various methods, that is, techniques for improving the functionality of the material surface, have become very popular. For example, in order to impart an antibacterial effect to a porous membrane film, a sputtering film of silver (Ag) is formed on the surface of the porous membrane film using a sputtering device. In this sputtering, it is necessary to remove in advance impurities that interfere with sputtering, such as adsorbed molecules contained in the film surface, before the treatment. In general, porous membrane films such as polypropylene are often left in the atmosphere before being processed. Conventionally, during sputtering, they are placed in a vacuum chamber in advance and evacuated to remove water and various other substances adsorbed in the atmosphere. Contaminants are removed.
ところで、このような多孔質膜フィルムの両面にそれぞ
れスパッタリング膜を形成する場合、従来は、片面をス
パッタリング処理した後、装置内を大気圧に戻して多孔
質膜フィルムを反転させて再びもう一方の片面を処理す
る方法と、スパッタリング用の電極を２組互い違いに設
置し、多孔質膜フィルムの片面づつを別々の位置で行う
方法があった（特開昭６２−２９８４０６号公報）。By the way, when forming sputtering films on both sides of such a porous membrane film, conventionally, after sputtering one side, the inside of the apparatus is returned to atmospheric pressure, the porous membrane film is turned over, and the other side is sputtered. There is a method in which one side is treated, and a method in which two sets of sputtering electrodes are installed alternately and one side of the porous membrane film is treated at different positions (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 62-298406).
しかしながら、上述の従来の方法では、前者の場合には
多孔質膜フィルムは一旦装置外へ取り出されるため、大
気に接触し、このため多孔質膜フィルムが変質したり汚
染されるおそれがあった。However, in the conventional method described above, in the former case, the porous membrane film is once taken out of the apparatus and comes into contact with the atmosphere, which may cause the porous membrane film to deteriorate or become contaminated.
特に、合成高分子や天然高分子などの基材では、その基
材中に多量の不純物（ガスや水分）が溶存しており、従
来の真空排気に頼って不純物を除去する方法では、短時
間に十分な除去を行うことができないことがあり、しば
しば問題となっていた。In particular, base materials such as synthetic polymers and natural polymers have a large amount of dissolved impurities (gas and moisture) in the base material, and conventional methods that rely on vacuum evacuation to remove impurities are difficult to achieve in a short time. This has often been a problem as it may not be possible to remove the water sufficiently.
また、この不純物やスパッタリング時に生成される基材
の分解ガスのために、効率良く早い速度で、しかも均質
のスパッタリング膜を形成したり、高純度の薄膜を形成
することが困難であった。一方、後者の方法では、スパ
ッタリングを行う位置が異なるため、両表面で均質な膜
が得られないことがある。また、装置の容量が大きくな
ったり、電極や電源が増えるため、経済的でないという
問題もあった。Furthermore, due to these impurities and the decomposed gas of the base material generated during sputtering, it has been difficult to form a homogeneous sputtering film efficiently and at a high speed, or to form a highly pure thin film. On the other hand, in the latter method, since the sputtering is performed at different positions, a homogeneous film may not be obtained on both surfaces. There is also the problem that it is not economical because the capacity of the device increases and the number of electrodes and power sources increases.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目
的は、被処理フィルム状物の両表面にそれぞれ短時間で
均質なスパッタリング膜を形成できるとともに、処理中
に被処理フィルム状物が大気に接触することがなく、膜
表面に変質が生じたり、不純物で汚染されるおそれがな
く、安定した機能性フィルム状物を製造でき、しかも装
置の容量を大きくする必要がなく、経済性にも優れた機
能性フィルム状物の製造方法およびその製造装置を提供
することにある。The present invention has been made in view of these problems, and its purpose is to form a homogeneous sputtering film on both surfaces of a film-like object to be processed in a short time, and to allow the film-like object to be exposed to air during processing. It is possible to produce stable functional film-like materials without contacting the surface of the membrane, causing no risk of deterioration of the membrane surface or contamination with impurities, and is also economical as there is no need to increase the capacity of the equipment. An object of the present invention is to provide a method for producing an excellent functional film-like material and an apparatus for producing the same.
本発明による機能性フィルム状物の製造方法は、真空雰
囲気中において被処理フィルム状物の両表面をそれぞれ
同時に清浄化する工程と、真空雰囲気中においてスパッ
タリングを行うことにより、前記清浄化した被処理フィ
ルム状物の両表面にそれぞれ同時にスパッタリング膜を
形成する工程と、前記清浄化が行われる位置とスパッタ
リングが行われる位置との間で被処理フィルム状物を真
空雰囲気を保持した状態で移送させる工程とを備えてい
る。The method for producing a functional film-like material according to the present invention includes a step of simultaneously cleaning both surfaces of the film-like material to be treated in a vacuum atmosphere, and sputtering in a vacuum atmosphere. A step of simultaneously forming a sputtering film on both surfaces of the film-like object, and a step of transporting the film-like object to be processed between the position where the cleaning is performed and the position where the sputtering is performed while maintaining a vacuum atmosphere. It is equipped with
この方法では、被処理フィルム状物の清浄化、移送およ
びスパッタリングの各プロセスが真空雰囲気中で連続し
て行われるため、各工程間で被処理フィルム状物が大気
中にふれることがなく、よって膜表面に変質が生じたり
、不純物で汚染されることがない。しかも、被処理フィ
ルム状物の両表面にそれぞれ同時にスパッタリング膜を
形成するので、均質な膜が得られる。In this method, the processes of cleaning, transporting, and sputtering the film-like material to be processed are performed continuously in a vacuum atmosphere, so the film-like material to be processed does not come into contact with the atmosphere between each process. The membrane surface is not altered or contaminated with impurities. Moreover, since sputtering films are simultaneously formed on both surfaces of the film-like object to be processed, a homogeneous film can be obtained.
また、本発明による機能性フィルム状物の製造方法は、
前記被処理フィルム状物の清浄化を真空プラズマ放電に
より行うものである。Furthermore, the method for producing a functional film-like product according to the present invention includes:
The cleaning of the film-like object to be processed is performed by vacuum plasma discharge.
この方法によれば、被処理フィルム状物の表面の吸着分
子等の不純物を除去するのみならず、表面の分解（エツ
チング）〜架橋構造の形成が促進される。したがって、
スパッタリング時に基材の分解に起因して生ずる放出ガ
スが減少し、スパッタリング速度やスパッタリング膜の
純度および基材への付着性が向上する。また、両表面を
同時にプラズマ放電により清浄化することにより、片面
で行う場合より効率良く基材に溶存した不純物を除去す
ることができる。According to this method, not only impurities such as adsorbed molecules on the surface of the film-like object to be treated are removed, but also surface decomposition (etching) and formation of a crosslinked structure are promoted. therefore,
Gas released due to decomposition of the base material during sputtering is reduced, and sputtering speed, purity of the sputtered film, and adhesion to the base material are improved. Further, by simultaneously cleaning both surfaces by plasma discharge, impurities dissolved in the base material can be removed more efficiently than when cleaning is performed on one side.
さらに、本発明による機能性フィルム状物の製造方法は
、前記被処理フィルム状物の少なくとも方の表面に重合
層を形成するものである。Further, in the method for producing a functional film-like article according to the present invention, a polymer layer is formed on at least one surface of the film-like article to be treated.
この方法によれば、スパッタリングによる抗菌性に加え
、プラズマ重合等による親水化等の機能が付加され、被
処理フィルム状物に複合機能を発現させることができる
。According to this method, in addition to the antibacterial properties achieved by sputtering, functions such as hydrophilization by plasma polymerization and the like are added, allowing the film-like object to be treated to exhibit multiple functions.
また、本発明による機能性フィルム状物の製造装置は、
内部に少なくとも一対の準備室およびスパッタ室を有す
る真空槽本体と、この真空槽本体内の各部屋を排気する
排気手段と、被処理フィルム状物を前記準備室とスパッ
タ室との間で往復移動可能に移送させる移送機構と、前
記スパッタ室に設けられ、被処理フィルム状物の両表面
それぞれに同時にスパッタリング膜を形成する両面スパ
ッタリング手段とを備えている。Furthermore, the apparatus for producing a functional film-like product according to the present invention includes:
A vacuum chamber main body having at least a pair of preparation chambers and a sputtering chamber therein, an exhaust means for evacuating each chamber in the vacuum chamber main body, and a film-like object to be processed reciprocally moved between the preparation chamber and the sputtering chamber. and a double-sided sputtering means that is provided in the sputtering chamber and that simultaneously forms a sputtered film on both surfaces of the film-like object to be processed.
この装置では、被処理フィルム状物を準備室とスパッタ
室との間で双方向に自在に移送させることができ、清浄
化およびスパッタリングの各プロセスを安定して行うこ
とができる。また、被処理フィルム状物の両表面を同時
にスパッタリングするので、電極を交互に配設する必要
がなく、よって装置の容量が小さくなり、経済的でもあ
る。With this apparatus, the film-like material to be processed can be freely transferred in both directions between the preparation chamber and the sputtering chamber, and the cleaning and sputtering processes can be performed stably. Furthermore, since both surfaces of the film-like object to be processed are sputtered simultaneously, there is no need to alternately arrange electrodes, and therefore the capacity of the apparatus is reduced, making it economical.
さらに、本発明による機能性フィルム状物の製造装置は
、前記真空層本体内に重合室をさらに設け、かつこの重
合室に被処理フィルム状物の少なくとも一方の表面にそ
れぞれプラズマを照射して重合層を形成する重合手段を
設けている。Furthermore, the apparatus for producing a functional film-like material according to the present invention further includes a polymerization chamber in the vacuum layer main body, and plasma is irradiated onto at least one surface of the film-like material to be treated in the polymerization chamber to perform polymerization. Polymerization means are provided to form the layer.
この装置では、清浄化、スパッタリングおよび重合の各
プロセスを真空下で連続して任意の回数、任意の順で行
うことができる。したがって、たとえば表面の清浄化→
プラズマ重合→スパッタリング→プラズマ重合→スパッ
タリングの順で各プロセスを行うことができ、さまざま
な複合機能を被処理フィルム状物の両面に発現させるこ
とができる。In this apparatus, the cleaning, sputtering, and polymerization processes can be performed continuously under vacuum any number of times and in any order. Thus, for example, surface cleaning →
Each process can be performed in the order of plasma polymerization → sputtering → plasma polymerization → sputtering, and various composite functions can be expressed on both sides of the film-like object to be treated.
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例に係わる機能性膜の製造装置
の内部構造を表わし、第２図はその外観構造を表わすも
のである。図中、１１は真空槽本体であり、この真空槽
本体１１の内部の両側にはそれぞれ準備室１２．１３が
設けられ、これらの準備室１２．１３間にプラズマ重合
室１４およびスパッタ室１５が隣接して設けられている
。準備室１２．１３グラフト重合室１４およびスパッタ
室１５の底面部にはそれぞれ図示しない真空ポンプに接
続された排気口１６ａ、１６ｂ、１７ａ。FIG. 1 shows the internal structure of a functional film manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows its external structure. In the figure, 11 is a vacuum chamber body, and preparation chambers 12 and 13 are provided on both sides of the vacuum chamber body 11, respectively, and a plasma polymerization chamber 14 and a sputtering chamber 15 are located between these preparation chambers 12 and 13. Located adjacent to each other. At the bottoms of the preparation chamber 12, 13, the graft polymerization chamber 14, and the sputtering chamber 15, exhaust ports 16a, 16b, and 17a are connected to vacuum pumps (not shown), respectively.
１７ｂが設けられ、真空槽本体１１内の排気を行うよう
になっている。真空度としては、１Ｏ−６Ｔｏｒｒ以下
の高真空雰囲気にすることが好ましく、その真空ポンプ
としては、炭化水素による汚染を防止するためにドライ
ポンプであるターボ分子ポンプやクライオポンプを用い
ることが好ましい。17b is provided to exhaust the inside of the vacuum chamber main body 11. The degree of vacuum is preferably a high vacuum atmosphere of 10-6 Torr or less, and the vacuum pump is preferably a dry pump such as a turbomolecular pump or a cryopump to prevent contamination with hydrocarbons.
プラズマ重合室１４にはプラズマ重合装置１８が設けら
れている。このプラズマ重合装置１８は、平板電極１９
．２０、トリガ電極２１および２つの重合用単量体導入
口２３を有し、真空槽本体１１の外部に設けられた電源
２４ａ、２４ｂにより平板電極１９．２０間にプラズマ
放電を生じさせ被処理フィルム状物、たとえばポリプロ
ピレンの多孔質膜フィルム２５の両表面にそれぞれプラ
ズマ重合層を形成する。なお、電源２４ａ、２４ｂには
それぞれマツチングボックス５４を介して電源５５から
高周波が供給されるようになっている。A plasma polymerization device 18 is provided in the plasma polymerization chamber 14 . This plasma polymerization device 18 includes a flat plate electrode 19
．． 20, which has a trigger electrode 21 and two monomer introduction ports 23 for polymerization, and generates plasma discharge between the flat electrodes 19 and 20 using power supplies 24a and 24b provided outside the vacuum chamber body 11 to produce a film to be processed. Plasma polymerized layers are formed on both surfaces of a porous membrane film 25 made of, for example, polypropylene. Note that high frequency waves are supplied from a power source 55 to the power sources 24a and 24b through matching boxes 54, respectively.
プラズマ重合の主なパラメータは、供給ガスの種類と流
量、放電動作圧力等であるが、装置はこれらパラメータ
を独立して制御できなければならない。これらのパラメ
ータの精密な制御は以下の方法で行われる。The main parameters of plasma polymerization are the type and flow rate of the supply gas, the discharge operating pressure, etc., and the apparatus must be able to independently control these parameters. Precise control of these parameters is performed in the following manner.
（１）供給ガス
後述のスパッタ室１５におけるプラズマ用ガス導入口２
２からプラズマ用の不活性ガスとしてアルゴン（Ａｒ）
、また重合用単量体導入口２３からプラズマ重合に必要
なガス、たとえばメトキシエチルアクリレート（ＭＥＡ
）を供給する。アルゴンガスを導入するのは、プラズマ
重合の供給ガスを希釈するだけでなく、多孔質膜フィル
ム２５をアルゴンプラズマ放電中に曝して、膜表面の清
浄化を行うことも目的としている。また、プラズマ重合
でガスを替える際には、多孔質膜フィルム２５をセット
せずにアルゴンプラズマ放電をさせ、真空槽壁や真空中
にある種々の装置のクリーニングを行い、異ガスおよび
反応生成物の残留成分による干渉を極力減らす。(1) Supply gas Plasma gas inlet 2 in sputtering chamber 15 (described later)
Argon (Ar) is used as an inert gas for plasma from 2.
In addition, a gas necessary for plasma polymerization, such as methoxyethyl acrylate (MEA), is introduced from the polymerization monomer inlet 23.
). The purpose of introducing argon gas is not only to dilute the supply gas for plasma polymerization, but also to expose the porous membrane film 25 to argon plasma discharge to clean the membrane surface. In addition, when changing the gas in plasma polymerization, argon plasma discharge is performed without setting the porous membrane film 25, and the walls of the vacuum chamber and various devices in the vacuum are cleaned to remove foreign gases and reaction products. Reduce interference due to residual components as much as possible.
（２）供給ガス流量
プラズマ重合やプラズマグラフト重合に用いるガスの流
量は、マス７０−コントローラ（ＭＦＣ）により正確に
制御する。マスフローコントローラは真空槽本体１１と
図示しないガスボンベとの間に配設され、流路に設けた
ヒータが流れるガス量に依存して奪われる熱量を抵抗値
の変化で検出し、常にこの値が設定値になるようにガス
量を調整する。多孔質膜フィルム２５の両表面を同時に
プラズマ重合する場合は、２つの重合用単量体導入口２
３から同時に重合用ガスを供給する。(2) Flow rate of supply gas The flow rate of gas used for plasma polymerization and plasma graft polymerization is accurately controlled by a mass controller (MFC). The mass flow controller is disposed between the vacuum chamber main body 11 and a gas cylinder (not shown), and a heater provided in the flow path detects the amount of heat taken away depending on the amount of flowing gas by a change in resistance value, and this value is always set. Adjust the gas amount to match the value. When plasma polymerizing both surfaces of the porous membrane film 25 at the same time, two polymerization monomer inlets 2 are provided.
Polymerization gas is supplied from 3 at the same time.
また、２つの重合用単量体導入口２３から互いに異なる
ガスを供給することにより、多孔質膜フィルム２５の両
表面で異なる機能を付与することができる。Furthermore, by supplying different gases from the two polymerization monomer inlets 23, different functions can be imparted to both surfaces of the porous membrane film 25.
（３）放電動作圧力
プラズマ用ガス導入口２２からアルゴン、また重合用単
量体導入口２３からプラズマ重合に必要なガス、たとえ
ばメトキシエチルアクリレートをそれぞれ真空槽本体１
１内に流しながら、圧力を一定に保持してプラズマ放電
を行う必要がある。(3) Discharge operation pressure Argon is supplied from the plasma gas inlet 22, and a gas necessary for plasma polymerization, such as methoxyethyl acrylate, is supplied to the vacuum chamber body 1 from the polymerization monomer inlet 23.
It is necessary to maintain a constant pressure and perform plasma discharge while flowing into the chamber.
通常、動作圧力は０．０１〜数Ｔｏｒｒであり、このと
きの真空排気の主ポンプはこの範囲で排気能力の大きい
メカニカル・ブースタ・ポンプ（ＭＢＰ）を用いる。こ
の圧力を一定に保持することはガス流量に係わるが、ガ
ス流量の調整は排気系に開口可変バルブ（コンダクタン
スバルブ）を設け、コンダクタンスを調整することによ
り行う。Normally, the operating pressure is 0.01 to several Torr, and the main pump for vacuum evacuation at this time is a mechanical booster pump (MBP) that has a large evacuation capacity within this range. Maintaining this pressure constant is related to the gas flow rate, and the gas flow rate is adjusted by providing a variable opening valve (conductance valve) in the exhaust system and adjusting the conductance.
一方、スパッタ室１５には平行平板型のスパッタ装置２
６が配設されている。このスパッタ装置２６は、多孔質
膜フィルム２５の上下に近接して設けられた２つのプラ
ズマ用ガス導入口２２、および上下に対向して設けられ
た電極２７ａ、２７ｂとを有している。これら電極２７
ａ、２７ｂにはたとえば銀（Ａｇ）からなるターゲット
２８．２９が配設されており、真空槽本体１１の外部に
配設された電極３０ａ、３０ｂにより電極２７ａ、２７
ｂの間に高周波によるプラズマ放電を生じさせ、ターゲ
ット２８．２９による両表面同時のスパッタリングを行
い、これにより多孔質膜フィルム２５０両表面それぞれ
に銀の薄膜を同時に形成して抗菌性を持たせるものであ
る。なお、電極３０ａ、３Ｑｂにはそれぞれマツチング
ボックス５６を介して電源５７から高周波が供給される
ようになっている。その他の構成はプラズマ重合室１４
の場合と同様であるので、その説明は省略する。On the other hand, a parallel plate type sputtering device 2 is provided in the sputtering chamber 15.
6 are arranged. This sputtering device 26 has two plasma gas introduction ports 22 provided close to each other above and below the porous membrane film 25, and electrodes 27a and 27b provided vertically and facing each other. These electrodes 27
Targets 28 and 29 made of, for example, silver (Ag) are disposed on a and 27b, and electrodes 27a and 27 are connected by electrodes 30a and 30b disposed outside the vacuum chamber body 11.
A high-frequency plasma discharge is generated during the period b, and sputtering is performed on both surfaces simultaneously using targets 28 and 29, thereby simultaneously forming a thin silver film on each of both surfaces of the porous membrane film 250 to impart antibacterial properties. It is. Note that high frequency waves are supplied to the electrodes 30a and 3Qb from a power source 57 via matching boxes 56, respectively. Other configurations include plasma polymerization chamber 14
Since this is the same as in the case of , the explanation thereof will be omitted.
準備室１２．１３にはそれぞれ一対の巻取・巻出機構３
１．３２が配設されている。一方の巻取・巻出機構３１
は、多孔質膜フィルム２５を巻き付けるためのアルミニ
ウム製等のボビン３３と、多孔質膜フィルム２５を案内
するためのガイドローラ３４．３５とにより構成されて
いる。他方の巻取・巻出機構３２は、ボビン３６、ガイ
ドローラ３７．３８．３９および張力制御機構４０によ
り構成されている。張力制御機構４０は、ガイドローラ
３８を軸４１により回動可能に支持するとともにその中
央部において軸４２により支持部材４３に回動可能に軸
支されたテンションアム４４と、このアーム４４の他端
部に取り付けられた重り４５とにより構成される。この
張力制御機構４０は、走行中の多孔質膜フィルム２５の
張力をテンションアーム４４で検知するもので、このテ
ンションアーム４４の水平方向に対する角度、すなわち
多孔質膜フィルム２５の張力が常時一定になるように図
示しないバックテンション用のモータのトルクを自動的
に調整するものである。Each of the preparation rooms 12 and 13 has a pair of winding/unwinding mechanisms 3.
1.32 is installed. One winding/unwinding mechanism 31
is composed of a bobbin 33 made of aluminum or the like for winding the porous membrane film 25, and guide rollers 34, 35 for guiding the porous membrane film 25. The other winding/unwinding mechanism 32 includes a bobbin 36, guide rollers 37, 38, 39, and a tension control mechanism 40. The tension control mechanism 40 includes a tension arm 44 which rotatably supports the guide roller 38 by a shaft 41 and is rotatably supported by a support member 43 by a shaft 42 at the center thereof, and the other end of this arm 44. It is constructed by a weight 45 attached to the section. This tension control mechanism 40 detects the tension of the porous membrane film 25 while it is running using a tension arm 44, and the angle of the tension arm 44 with respect to the horizontal direction, that is, the tension of the porous membrane film 25 is always constant. This automatically adjusts the torque of a back tension motor (not shown).
また、多孔質膜フィルム２５の走行速度はプラズマにさ
らす時間を決定する重要なパラメータになる。この走行
速度は１〜１０ （ｍｍ／ｍ１ｎ）の範囲で任意に選択
される。走行速度の検知は、ガイドローラ３５と同軸に
取り付けた図示しないエンコーダにより行われる。この
エンコーダの出カドモータ駆動回路の設定値とが絶えず
比較されフィードバックがかけられ、これにより多孔質
膜フィルム２５が一定の速度で移送されるようになって
いる。Further, the running speed of the porous membrane film 25 is an important parameter that determines the exposure time to plasma. This running speed is arbitrarily selected within the range of 1 to 10 (mm/m1n). Detection of the traveling speed is performed by an encoder (not shown) attached coaxially with the guide roller 35. The encoder is constantly compared with the set value of the output motor drive circuit and fed back, so that the porous membrane film 25 is transported at a constant speed.
プラズマ重合室１４とスパッタ室１５との間、プラズマ
重合室１４と準備室１２との間、スパッタ室１５と準備
室１３との間にはそれぞれ仕切手段としての仕切板４６
．４７．４８が設けられており、これらの仕切板４６〜
４８により各プロセスの他のプロセスへの影響を防止し
ている。これら仕切板４６〜４８にはそれぞれ多孔質膜
フィルム２５が通過可能な窓４９が形成されている。両
側の仕切板４７．４８の上半分は図示しないエアシリン
ダ等によりそれぞれ軸５０を中心に準備室１２．１３側
に向けて開閉可能となっており、これにより真空槽本体
１１の内部のクリーニングが容易になっている。Partition plates 46 as partition means are provided between the plasma polymerization chamber 14 and the sputtering chamber 15, between the plasma polymerization chamber 14 and the preparation chamber 12, and between the sputtering chamber 15 and the preparation chamber 13.
．． 47 and 48 are provided, and these partition plates 46 to 48 are provided.
48 prevents each process from affecting other processes. Windows 49 through which the porous membrane film 25 can pass are formed in each of these partition plates 46 to 48. The upper halves of the partition plates 47 and 48 on both sides can be opened and closed about the shaft 50 toward the preparation chamber 12 and 13 by means of air cylinders (not shown), respectively, so that the inside of the vacuum chamber body 11 can be cleaned. It's getting easier.
また、真空槽本体１１の前面にはレール５１に沿って上
下に移動可能な開閉扉５２が設けられ、この開閉扉５２
には観察用の窓５３が設けられている。Further, an opening/closing door 52 is provided on the front surface of the vacuum chamber body 11 and is movable up and down along a rail 51.
is provided with an observation window 53.
このような構成において、本実施例の機能性膜の製造装
置では、先ず、多孔質膜フィルム２５を準備室１２．１
３の巻取・巻出機構３１．３２間にセットした後、真空
槽本体１１の内部を真空状態に排気して大気中で吸着し
た水や汚染物を除去する。表面の清浄化をさらに行う必
要があれば、巻取・巻出機構３１により多孔質膜フィル
ム２５を巻き取りながらスパッタ室１５でアルゴンプラ
ズマ処理を行い不純物の除去を促進させる。この多孔質
膜フィルム２５の表面の清浄化が終了すると、巻取・巻
出機構３１．３２を駆動させ、多孔質膜フィルム２５を
スパッタ室１５へ移送させる。In such a configuration, in the functional membrane manufacturing apparatus of this embodiment, the porous membrane film 25 is first placed in the preparation room 12.1.
After setting between the winding/unwinding mechanisms 31 and 32 of No. 3, the inside of the vacuum chamber main body 11 is evacuated to a vacuum state to remove water and contaminants adsorbed in the atmosphere. If it is necessary to further clean the surface, argon plasma treatment is performed in the sputtering chamber 15 while the porous membrane film 25 is being wound up by the winding/unwinding mechanism 31 to promote the removal of impurities. When the cleaning of the surface of the porous membrane film 25 is completed, the winding/unwinding mechanisms 31 and 32 are driven to transport the porous membrane film 25 to the sputtering chamber 15.
スパッタ室１５では銀のスパッタリングが行われ、多孔
質膜フィルム２５の両表面に同時に抗菌性の銀の薄膜が
形成される。続いて、この多孔質膜フィルム２５はプラ
ズマ重合室１４へ移送され、ここでプラズマ放電により
その両表面に同時にプラズマ重合層が形成される。その
後、この多孔質膜フィルム２５は準備室１３側の巻取・
巻出機構３１に巻き取られた後、外部に取り出される。Silver is sputtered in the sputtering chamber 15, and antibacterial silver thin films are simultaneously formed on both surfaces of the porous membrane film 25. Subsequently, this porous membrane film 25 is transferred to the plasma polymerization chamber 14, where a plasma polymerized layer is simultaneously formed on both surfaces thereof by plasma discharge. After that, this porous membrane film 25 is rolled up and placed in the preparation room 13.
After being wound up by the unwinding mechanism 31, it is taken out to the outside.
本実施例の機能性膜の製造装置では、準備室１３および
スパッタ室１５において多孔質膜フィルム２５の清浄化
を行い、さらにスパッタ室１５で多孔質膜フィルム２５
の両表面に同時に銀の薄膜を形成した後、プラズマ重合
室１４へ移行させて多孔質膜フィルム２５の両表面に同
時にプラズマ重合層を形成するが、これら各プロセス間
では多孔質膜フィルム２５は大気中に取り出されること
がなく、真空状態を保持したまま処理が行われる。In the functional film manufacturing apparatus of this embodiment, the porous membrane film 25 is cleaned in the preparation chamber 13 and the sputtering chamber 15, and the porous membrane film 25 is further cleaned in the sputtering chamber 15.
After forming a thin silver film on both surfaces of the porous membrane film 25 at the same time, the porous membrane film 25 is transferred to the plasma polymerization chamber 14 to form a plasma polymerized layer on both surfaces of the porous membrane film 25 at the same time. It is not taken out into the atmosphere and is processed while maintaining a vacuum state.
したがって、一連のプロセスを連続して短時間に行うこ
とができる。また、膜表面に変質が生じたり、不純物で
汚染されるおそれがなく、抗菌性を有し、かつ親水性の
複合機能性膜を安定して製造することができる。Therefore, a series of processes can be performed continuously in a short time. In addition, there is no risk that the membrane surface will be altered or contaminated with impurities, and a multifunctional membrane that is antibacterial and hydrophilic can be stably produced.
なお、上記実施例においては、スパッタ室１５での処理
を先に行い、その後プラズマ重合室１４での処理を行う
ようにしたが、この順序は任意であり、巻取・巻出機構
３１．３２により多孔質膜フィルム２５の進行方向を制
御することにより、一方のプロセスのみを行ったり、両
プロセスを交互に繰り返す等の選択を自由に行うことが
できる。In the above embodiment, the processing in the sputtering chamber 15 is performed first, and then the processing in the plasma polymerization chamber 14 is performed, but this order is arbitrary, and the winding/unwinding mechanism 31, 32 By controlling the advancing direction of the porous membrane film 25, it is possible to freely select, for example, performing only one process or repeating both processes alternately.
また、上記実施例においては、プラズマ重合室１４とス
パッタ室１５との間に仕切壁４６を設ける構成としたが
、これは必須のものではなく、同一の部屋内でプラズマ
重合とスパッタリングの処理をそれぞれ行う構成とする
こともできる。Furthermore, in the above embodiment, a partition wall 46 is provided between the plasma polymerization chamber 14 and the sputtering chamber 15, but this is not essential, and the plasma polymerization and sputtering processes are performed in the same chamber. It is also possible to have a configuration in which each of these is performed.
さらに、上記実施例においては、スパッタリングととも
にプラズマ重合を行う装置について説明したが、プラズ
マ放電の後、グラフト用単量体を供給することによりプ
ラズマグラフト重合を行うことも可能であり、これによ
りスパッタリングおよびプラズマグラフト重合の両プロ
セスを連続して行う装置を実現することができる。Furthermore, in the above embodiments, an apparatus that performs plasma polymerization along with sputtering was described, but it is also possible to perform plasma graft polymerization by supplying a monomer for grafting after plasma discharge, and thereby perform sputtering and plasma polymerization. It is possible to realize an apparatus that continuously performs both plasma graft polymerization processes.
また、上記実施例においては、被処理フィルム状物とし
て多孔質膜フィルム２５を用いて説明したが、その他金
属フィルムたとえばアルミニウム箔や鉄板等を用いるこ
ともできる。また、本発明のフィルム状物は厳密な意味
のフィルム状のものに限らず、糸状、チューブ状等のも
のも含まれるものとする。Further, in the above embodiment, the porous membrane film 25 was used as the film-like material to be treated, but other metal films such as aluminum foil or iron plate may also be used. Furthermore, the film-like material of the present invention is not limited to a film-like material in the strict sense, but also includes thread-like, tube-like, and other products.
以上説明したように請求項１記載の機能性フィルム状物
の製造方法によれば、真空雰囲気中において被処理フィ
ルム状物の両表面をそれぞれ同時に清浄化するとともに
、真空雰囲気中において清浄化した被処理フィルム状物
の両表面にそれぞれ同時にスパッタリング膜を形成させ
るようにしたので、被処理フィルム状物の膜表面に変質
が生じたり、不純物で汚染されることがなく、しかも被
処理フィルム状物の両表面にそれぞれ均質なスパッタリ
ング膜を形成することができる。As explained above, according to the method for producing a functional film-like article according to claim 1, both surfaces of the film-like article to be treated are simultaneously cleaned in a vacuum atmosphere, and the surfaces of the treated film-like article are simultaneously cleaned in a vacuum atmosphere. Since sputtering films are formed on both surfaces of the treated film at the same time, the surface of the film to be treated is not altered or contaminated with impurities, and moreover, Homogeneous sputtering films can be formed on both surfaces.
また、請求項２記載の機能性フィルム状物の製造方法に
よれば、前記被処理フィルム状物の清浄化を真空プラズ
マ放電により行うようにしたので、真空排気のみによる
清浄化処理に比べてスパッタリング時に基材の分解に起
因する放出ガスが減少し、スパッタリング速度やスパッ
タリング膜の純度および基材への付着性を向上させるこ
とができる。また、片面で行う場合より効率良く清浄化
することができる。Further, according to the method for producing a functional film-like material according to claim 2, since the cleaning of the film-like material to be processed is performed by vacuum plasma discharge, sputtering is more effective than cleaning treatment by only vacuum evacuation. In some cases, gases released due to decomposition of the base material are reduced, and the sputtering rate, purity of the sputtered film, and adhesion to the base material can be improved. In addition, cleaning can be performed more efficiently than when cleaning is performed on one side.
さらに、請求項３記載の機能性フィルム状物の製造方法
によれば、前記被処理フィルム状物の少なくとも一方の
表面に重合層を形成するようにしたので、スパッタリン
グ膜とともに複合機能を発現できることとなる。Furthermore, according to the method for producing a functional film-like material according to claim 3, since a polymer layer is formed on at least one surface of the film-like material to be treated, a composite function can be expressed together with the sputtered film. Become.
また、請求項４記載の機能性フィルム状物の製造装置に
よれば、被処理フィルム状物を準備室とスパッタ室との
間で真空状態を保持したまま双方向に自在に移送させる
ことができ、清浄化およびスパッタリングの各プロセス
を安定して行うことができる。また、被処理フィルム状
物の両面で同時にスパッタリングを行う構成としたので
、電極を交互に配設する必要がなく、よって装置の容量
が小さくなり、経済性も向上する。Further, according to the apparatus for producing a functional film-like material according to claim 4, the film-like material to be processed can be freely transferred in both directions between the preparation chamber and the sputtering chamber while maintaining a vacuum state. , cleaning and sputtering processes can be performed stably. In addition, since the structure is such that sputtering is performed simultaneously on both sides of the film-like object to be processed, there is no need to alternately arrange electrodes, which reduces the capacity of the apparatus and improves economic efficiency.
さらに、請求項５記載の機能性フィルム状物の製造装置
によれば、前記真空層本体内にさらに重合手段を設ける
ようにしたので、清浄化、スパッタリングおよびプラズ
マ重合の各プロセスを真空下で連続して任意の回数、任
意の順で行うことができ、複合機能を被処理フィルム状
物の両面に発現させることが容易になる。Furthermore, according to the apparatus for producing a functional film-like product according to claim 5, since a polymerization means is further provided in the vacuum layer main body, each process of cleaning, sputtering, and plasma polymerization is performed continuously under vacuum. This can be carried out any number of times and in any order, making it easy to develop complex functions on both sides of the film-like object to be treated.
図面は本発明の一実施例を表わすもので、第１図は機能
性膜の製造装置の縦断面図、第２図はその斜視図である
。
１１・・・真空槽本体
１２．１３・・・準備室
１４・・・プラズマ重合室
１５・・・スパッタ室
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ−・・排気口１８・・
・プラズマ重合装置
２４ａ、２４ｂ・・・・・・電極
２５・・・多孔質膜フィルム
２６・・・スパッタ装置
２８．２９・・・・・・ターゲット
３１．３２・・・巻取・巻出機構
４０・・・張力制御機構
４６〜４８・・・仕切板
４９・・・開口部
５５．５７・・・・・・電源。
出 願 人
代 理 人
テ ル 千 株The drawings show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a functional film manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a perspective view thereof. 11... Vacuum chamber body 12.13... Preparation chamber 14... Plasma polymerization chamber 15... Sputtering chambers 16a, 16b, 17a, 17b... Exhaust port 18...
- Plasma polymerization equipment 24a, 24b... Electrode 25... Porous membrane film 26... Sputtering device 28.29... Target 31.32... Winding/unwinding mechanism 40... Tension control mechanism 46-48... Partition plate 49... Opening 55.57... Power supply. 1,000 shares on behalf of the applicant
Claims (5)
面をそれぞれ同時に清浄化する工程と、真空雰囲気中に
おいてスパッタリングを行うことにより、前記清浄化し
た被処理フィルム状物の両表面にそれぞれ同時にスパッ
タリング膜を形成する工程と、 前記清浄化が行われる位置とスパッタリングが行われる
位置との間で被処理フィルム状物を真空雰囲気を保持し
た状態で移送させる工程 とを備えたことを特徴とする機能性フィルム状物の製造
方法。1. Forming sputtered films simultaneously on both surfaces of the cleaned film-like object by simultaneously cleaning both surfaces of the film-like object to be processed in a vacuum atmosphere and performing sputtering in the vacuum atmosphere. and a step of transporting the film-like material to be processed between the cleaning position and the sputtering position while maintaining a vacuum atmosphere. How things are manufactured.
放電により行う請求項１記載の機能性フィルム状物の製
造方法。2. 2. The method for producing a functional film-like material according to claim 1, wherein the cleaning of the film-like material to be treated is performed by vacuum plasma discharge.
に重合層を形成する工程をさらに備えた請求項１記載の
機能性フィルム状物の製造方法。3. 2. The method for producing a functional film-like material according to claim 1, further comprising the step of forming a polymer layer on at least one surface of the film-like material to be treated.
を有する真空槽本体と、 この真空槽本体内の各部屋を排気する排気手段と、 被処理フィルム状物を前記準備室とスパッタ室との間で
往復移動可能に移送させる移送機構と、前記スパッタ室
に設けられ、被処理フィルム状物の両表面それぞれに同
時にスパッタリング膜を形成する両面スパッタリング手
段 とを備えたことを特徴とする機能性フィルム状物の製造
装置。4. A vacuum chamber main body having at least a pair of preparation chambers and a sputtering chamber therein, an exhaust means for evacuating each chamber in the vacuum chamber main body, and a film-like object to be processed reciprocally moved between the preparation chamber and the sputtering chamber. and a double-sided sputtering means provided in the sputtering chamber to simultaneously form a sputtered film on both surfaces of the film to be processed. Device.
の重合室に被処理フィルム状物の少なくとも一方の表面
にそれぞれプラズマを照射して重合層を形成する重合手
段を設けてなる請求項４記載の機能性フィルム状物の製
造装置。5. 5. The vacuum layer body further comprises a polymerization chamber, and the polymerization chamber is provided with polymerization means for irradiating plasma onto at least one surface of the film-like object to be treated to form a polymerization layer. Manufacturing equipment for functional film-like products.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189390A JPH04116168A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Method and apparatus for producing functional film-like material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23189390A JPH04116168A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Method and apparatus for producing functional film-like material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116168A true JPH04116168A (en) | 1992-04-16 |
Family
ID=16930689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23189390A Pending JPH04116168A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Method and apparatus for producing functional film-like material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04116168A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050597A1 (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-12 | Pall Corporation | Porous medium and method of preparing same |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23189390A patent/JPH04116168A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050597A1 (en) * | 1997-05-09 | 1998-11-12 | Pall Corporation | Porous medium and method of preparing same |
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