JPH0959777A - 放電プラズマ処理方法及び放電プラズマ処理装置 - Google Patents
放電プラズマ処理方法及び放電プラズマ処理装置Info
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- JPH0959777A JPH0959777A JP8154220A JP15422096A JPH0959777A JP H0959777 A JPH0959777 A JP H0959777A JP 8154220 A JP8154220 A JP 8154220A JP 15422096 A JP15422096 A JP 15422096A JP H0959777 A JPH0959777 A JP H0959777A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少量の処理ガスで所望の処理が可能であり、
かつ、簡便な放電プラズマ処理装置及び放電プラズマ処
理方法を提供する。 【解決手段】 被処理部に処理ガスを供給しながら、不
活性気体中で発生させた放電プラズマを当該被処理部に
向けて突出させることを特徴とする放電プラズマ処理方
法。
かつ、簡便な放電プラズマ処理装置及び放電プラズマ処
理方法を提供する。 【解決手段】 被処理部に処理ガスを供給しながら、不
活性気体中で発生させた放電プラズマを当該被処理部に
向けて突出させることを特徴とする放電プラズマ処理方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電プラズマ処理
方法及び放電プラズマ処理装置に関する。
方法及び放電プラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】表面処理は、被処理体表面に、官能基
層、ラジカル層等を形成して表面エネルギーを制御し、
親水性、撥水性等を付与するものである。このような処
理により、被処理体の濡れ性、接着性等を改質すること
が可能となり、また、電気特性、光学特性等に優れた機
能を有する皮膜を被処理体表面に形成することも可能と
なる。このような表面処理の方法として、放電プラズマ
を利用し、被処理体表面にラジカル層を形成する方法が
知られている。
層、ラジカル層等を形成して表面エネルギーを制御し、
親水性、撥水性等を付与するものである。このような処
理により、被処理体の濡れ性、接着性等を改質すること
が可能となり、また、電気特性、光学特性等に優れた機
能を有する皮膜を被処理体表面に形成することも可能と
なる。このような表面処理の方法として、放電プラズマ
を利用し、被処理体表面にラジカル層を形成する方法が
知られている。
【０００３】プラスチック等の固体の表面処理方法とし
ては、０．０１〜１００Ｔｏｒｒの圧力でグロー放電プ
ラズマを発生させる方法が知られている。この方法にお
いては、圧力が１００Ｔｏｒｒを超えると、放電が局所
的になりアーク放電に移行し、耐熱性の乏しいプラスチ
ック基板への適用が困難になるので、上記の通り０．０
１〜１００Ｔｏｒｒの低圧での処理を行う必要がある。
ては、０．０１〜１００Ｔｏｒｒの圧力でグロー放電プ
ラズマを発生させる方法が知られている。この方法にお
いては、圧力が１００Ｔｏｒｒを超えると、放電が局所
的になりアーク放電に移行し、耐熱性の乏しいプラスチ
ック基板への適用が困難になるので、上記の通り０．０
１〜１００Ｔｏｒｒの低圧での処理を行う必要がある。
【０００４】このようなプラズマ処理方法は、産業的に
も広く応用されているが、低圧での処理が必要とされる
ので、真空チャンバー、真空排気装置等が設置されなけ
ればならず、プラズマ処理装置は高価なものとなり、ま
た、この方法により大面積基板を処理する場合には、大
容量の真空容器、大出力の真空排気装置が必要になるた
めに、プラズマ処理装置は、更に高価なものとなる。ま
た、吸水性の高いプラスチック基板の処理を行う場合に
は、真空引きに長時間を要するので、処理品がコスト高
になる等の問題も有している。
も広く応用されているが、低圧での処理が必要とされる
ので、真空チャンバー、真空排気装置等が設置されなけ
ればならず、プラズマ処理装置は高価なものとなり、ま
た、この方法により大面積基板を処理する場合には、大
容量の真空容器、大出力の真空排気装置が必要になるた
めに、プラズマ処理装置は、更に高価なものとなる。ま
た、吸水性の高いプラスチック基板の処理を行う場合に
は、真空引きに長時間を要するので、処理品がコスト高
になる等の問題も有している。
【０００５】特開平１−３０６５６９号公報には、細線
型電極を用いた薄膜形成方法が開示されている。この薄
膜形成方法は、ヘリウム等の不活性ガスと含ふっ素ガス
とモノマーガスとを混合し、複数の開孔を有する多孔管
から基板近傍のグロー放電プラズマ域に供給することに
より、基板上に薄膜を形成するものである。
型電極を用いた薄膜形成方法が開示されている。この薄
膜形成方法は、ヘリウム等の不活性ガスと含ふっ素ガス
とモノマーガスとを混合し、複数の開孔を有する多孔管
から基板近傍のグロー放電プラズマ域に供給することに
より、基板上に薄膜を形成するものである。
【０００６】この薄膜製造方法は、大気圧でグロー放電
プラズマを発生させるので、装置や設備の低コスト化が
可能であり、大面積基板の処理も可能となる。しかし、
この装置においては、被処理体の大きさや形状が制約さ
れ、被処理体の任意の位置を処理することが困難であ
る。また、装置に一層の簡略化が可能である。
プラズマを発生させるので、装置や設備の低コスト化が
可能であり、大面積基板の処理も可能となる。しかし、
この装置においては、被処理体の大きさや形状が制約さ
れ、被処理体の任意の位置を処理することが困難であ
る。また、装置に一層の簡略化が可能である。
【０００７】特開平５−２７５１９３号公報には、固体
誘電体が配設された電極間に、希ガスと処理ガスとから
なる混合ガスを一方向への流れ状態に保持し放電プラズ
マを発生させるプラズマ処理装置が開示されている。し
かし、この装置においては、流通させる処理ガスに無駄
が多いだけでなく、処理に不必要なプラズマも同時に形
成され、所望の改質効果を充分に得ることはできない。
また、選択的に処理区画、非処理区画を設定することが
難しい。
誘電体が配設された電極間に、希ガスと処理ガスとから
なる混合ガスを一方向への流れ状態に保持し放電プラズ
マを発生させるプラズマ処理装置が開示されている。し
かし、この装置においては、流通させる処理ガスに無駄
が多いだけでなく、処理に不必要なプラズマも同時に形
成され、所望の改質効果を充分に得ることはできない。
また、選択的に処理区画、非処理区画を設定することが
難しい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、大気圧下、少量の処理ガスで所望の処理が可能であ
り、かつ、簡便な放電プラズマ処理装置及び放電プラズ
マ処理方法を提供する。
み、大気圧下、少量の処理ガスで所望の処理が可能であ
り、かつ、簡便な放電プラズマ処理装置及び放電プラズ
マ処理方法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の放電プラズマ処
理方法は、被処理部に処理ガスを供給しながら、不活性
気体中で発生させた放電プラズマを当該被処理部に向け
て突出させることを特徴とする。
理方法は、被処理部に処理ガスを供給しながら、不活性
気体中で発生させた放電プラズマを当該被処理部に向け
て突出させることを特徴とする。
【００１０】上記放電プラズマを不活性気体中で発生さ
せる方法としては、特に限定されるものではないが、一
の電極及び放電プラズマ突出口を備えた固体誘電体容器
内に不活性ガスを流通させた状態で、当該一の電極と対
をなす他の電極の間に電圧を印加することにより放電プ
ラズマを発生させ、放電プラズマの突出方向と交差する
方向から、当該被処理部に向けて処理ガスを供給する方
法によるのが、装置上最も有利である。
せる方法としては、特に限定されるものではないが、一
の電極及び放電プラズマ突出口を備えた固体誘電体容器
内に不活性ガスを流通させた状態で、当該一の電極と対
をなす他の電極の間に電圧を印加することにより放電プ
ラズマを発生させ、放電プラズマの突出方向と交差する
方向から、当該被処理部に向けて処理ガスを供給する方
法によるのが、装置上最も有利である。
【００１１】上記被処理部に処理ガスを供給する方法と
しては、特に限定されず、公知のガス供給機により行う
ことが出来る。被処理部の近傍に処理ガス供給口を設
け、放電プラズマの突出方向と交差する方向から当該被
処理部に向けて処理ガスを供給することにより、少量の
処理ガスで効率よく処理を行うことが出来る。
しては、特に限定されず、公知のガス供給機により行う
ことが出来る。被処理部の近傍に処理ガス供給口を設
け、放電プラズマの突出方向と交差する方向から当該被
処理部に向けて処理ガスを供給することにより、少量の
処理ガスで効率よく処理を行うことが出来る。
【００１２】以下、本発明の放電プラズマ処理方法を、
図１の装置を参照して説明する。図１の装置は、一の電
極が外面に配設され、かつ、放電プラズマ突出口を備え
た固体誘電体容器、当該一の電極と対をなす他の電極、
及び、処理ガス供給機からなる放電プラズマ処理装置で
あって、前記固体誘電体容器に不活性ガスを流通させた
状態で当該対をなす電極の間に電圧を印加することによ
り放電プラズマを発生させるものであり、かつ、当該放
電プラズマの突出方向と、処理ガス供給機の処理ガス突
出方向が交差するように配置されてなる。
図１の装置を参照して説明する。図１の装置は、一の電
極が外面に配設され、かつ、放電プラズマ突出口を備え
た固体誘電体容器、当該一の電極と対をなす他の電極、
及び、処理ガス供給機からなる放電プラズマ処理装置で
あって、前記固体誘電体容器に不活性ガスを流通させた
状態で当該対をなす電極の間に電圧を印加することによ
り放電プラズマを発生させるものであり、かつ、当該放
電プラズマの突出方向と、処理ガス供給機の処理ガス突
出方向が交差するように配置されてなる。
【００１３】図中、１は、電源を表す。２は、上記固体
誘電体容器の外面に配設された一の電極を表す。３は、
他の電極を表す。４は、固体誘電体容器を表す。５は、
被処理体を表す。６は、不活性ガス導入口を表す。７
は、放電プラズマの突出口を表す。８は、処理ガス供給
機を表す。９は、可動治具を表す。
誘電体容器の外面に配設された一の電極を表す。３は、
他の電極を表す。４は、固体誘電体容器を表す。５は、
被処理体を表す。６は、不活性ガス導入口を表す。７
は、放電プラズマの突出口を表す。８は、処理ガス供給
機を表す。９は、可動治具を表す。
【００１４】上記電源１としては、ｋＨｚ台の周波数の
電圧を印加することができるものが好ましく、より好ま
しくは、１〜３０ｋＨｚの低い周波数の電圧を印加する
ことができるものである。
電圧を印加することができるものが好ましく、より好ま
しくは、１〜３０ｋＨｚの低い周波数の電圧を印加する
ことができるものである。
【００１５】大気圧下で安定した放電プラズマを発生さ
せるためには、パルス化された電圧を印加することが有
効である。図２にパルス電圧波形の例を示す。波形
（ａ）、（ｂ）はインパルス型、波形（ｃ）はパルス
型、波形（ｄ）は変調型の波形である。図２には電圧印
加が正負の繰り返しであるものを挙げたが、正又は負の
いずれかの極性側に電圧を印加するタイプのパルスを用
いてもよい。図３に、このようなパルス電圧を印加する
際の電源のブロック図を示す。
せるためには、パルス化された電圧を印加することが有
効である。図２にパルス電圧波形の例を示す。波形
（ａ）、（ｂ）はインパルス型、波形（ｃ）はパルス
型、波形（ｄ）は変調型の波形である。図２には電圧印
加が正負の繰り返しであるものを挙げたが、正又は負の
いずれかの極性側に電圧を印加するタイプのパルスを用
いてもよい。図３に、このようなパルス電圧を印加する
際の電源のブロック図を示す。
【００１６】本発明におけるパルス電圧波形は、ここで
挙げた波形に限定されないが、パルスの立ち上がり時間
が短いほどプラズマ発生の際のガスの電離が効率よく行
われる。好ましくは、立ち上がり時間が１００μｓ以下
である。
挙げた波形に限定されないが、パルスの立ち上がり時間
が短いほどプラズマ発生の際のガスの電離が効率よく行
われる。好ましくは、立ち上がり時間が１００μｓ以下
である。
【００１７】さらに、パルス波形、立ち上がり時間、周
波数の異なるパルスを用いて変調を行ってもよい。この
ような変調は高速連続表面を行う上で有効である。ま
た、パルス周波数が高く、パルス幅は短い方が高速連続
表面に適している。
波数の異なるパルスを用いて変調を行ってもよい。この
ような変調は高速連続表面を行う上で有効である。ま
た、パルス周波数が高く、パルス幅は短い方が高速連続
表面に適している。
【００１８】本発明においては、上記一の電極２と上記
他の電極３との間に電圧を印加して放電プラズマを発生
させる。印加電圧の大きさは、上記一の電極２の形状、
上記他の電極３の形状、上記一の電極２と上記他の電極
３との間の距離等により適宜決められるが、好ましく
は、電界強度０．１〜４０ｋＶ／ｃｍである。電界強度
が０．１ｋＶ／ｃｍ未満であると、放電プラズマが発生
し難くなり、４０ｋＶ／ｃｍを超えると、上記固体誘電
体容器４が絶縁破壊を起こし、アーク放電に移行する挙
動が現れる。上記電圧の印加において、直流を重畳して
もよい。直流電圧の大きさ、極性はパルス電圧、処理用
ガスの種類によって適宜決定される。
他の電極３との間に電圧を印加して放電プラズマを発生
させる。印加電圧の大きさは、上記一の電極２の形状、
上記他の電極３の形状、上記一の電極２と上記他の電極
３との間の距離等により適宜決められるが、好ましく
は、電界強度０．１〜４０ｋＶ／ｃｍである。電界強度
が０．１ｋＶ／ｃｍ未満であると、放電プラズマが発生
し難くなり、４０ｋＶ／ｃｍを超えると、上記固体誘電
体容器４が絶縁破壊を起こし、アーク放電に移行する挙
動が現れる。上記電圧の印加において、直流を重畳して
もよい。直流電圧の大きさ、極性はパルス電圧、処理用
ガスの種類によって適宜決定される。
【００１９】上記一の電極２、上記他の電極３の形状と
しては特に限定されず、図示の平板型形状の他に、円筒
型、球対型等の曲面型形状等が挙げられる。上記一の電
極２、上記他の電極３は、例えば、ステンレス、真鍮等
の多成分系の金属からなるものであってもよく、銅、ア
ルミニウム等の純金属からなるものであってもよい。
しては特に限定されず、図示の平板型形状の他に、円筒
型、球対型等の曲面型形状等が挙げられる。上記一の電
極２、上記他の電極３は、例えば、ステンレス、真鍮等
の多成分系の金属からなるものであってもよく、銅、ア
ルミニウム等の純金属からなるものであってもよい。
【００２０】上記一の電極２と上記他の電極３との間の
距離は、上記固体誘電体容器４の肉厚、材質、印加電圧
の大きさ等により適宜決定されるが、好ましくは、０〜
３０ｍｍである。３０ｍｍを超えると、高電圧が必要に
なり、放電プラズマがアーク放電に移行しやすくなり、
処理の均一性が損なわれる。
距離は、上記固体誘電体容器４の肉厚、材質、印加電圧
の大きさ等により適宜決定されるが、好ましくは、０〜
３０ｍｍである。３０ｍｍを超えると、高電圧が必要に
なり、放電プラズマがアーク放電に移行しやすくなり、
処理の均一性が損なわれる。
【００２１】上記一の電極２は、上記固体誘電体容器４
の外面に配設されるものである。上記一の電極２が配設
される上記固体誘電体容器４の面の肉厚としては、０．
０３〜３０ｍｍが好ましい。０．０３ｍｍ未満である
と、高電圧印加時に絶縁破壊が起こりアーク放電が生じ
る。
の外面に配設されるものである。上記一の電極２が配設
される上記固体誘電体容器４の面の肉厚としては、０．
０３〜３０ｍｍが好ましい。０．０３ｍｍ未満である
と、高電圧印加時に絶縁破壊が起こりアーク放電が生じ
る。
【００２２】図４、図５は、上記他の電極３の配設の例
を示す図である。例えば、上記他の電極３を、上記一の
電極２に対向して配設してもよく、上記他の電極３を、
被処理体５裏面に配設してもよい。
を示す図である。例えば、上記他の電極３を、上記一の
電極２に対向して配設してもよく、上記他の電極３を、
被処理体５裏面に配設してもよい。
【００２３】上記固体誘電体容器４は、該固体誘電体容
器４内で発生する放電プラズマの突出口７を備えてな
る。上記放電プラズマの突出口７の形状としては特に限
定されず、例えば、スリット状のもの、多数の孔からな
るもの、上記固体誘電体容器が形成する突端状のもの等
が挙げられる。
器４内で発生する放電プラズマの突出口７を備えてな
る。上記放電プラズマの突出口７の形状としては特に限
定されず、例えば、スリット状のもの、多数の孔からな
るもの、上記固体誘電体容器が形成する突端状のもの等
が挙げられる。
【００２４】上記固体誘電体容器４の形状としては特に
限定されず、例えば、方形、円筒状等が挙げられる。上
記固体誘電体容器４に使用される固体誘電体としては特
に限定されず、例えば、ポリフルオロエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリエチ
レン等のプラスチック；二酸化けい素、パイレックスガ
ラス、酸化アルミニウム、二酸化チタン等のガラス、セ
ラミックス等が挙げられる。これらは、例えば、シー
ト、フィルム等で成形されたものであってもよい。
限定されず、例えば、方形、円筒状等が挙げられる。上
記固体誘電体容器４に使用される固体誘電体としては特
に限定されず、例えば、ポリフルオロエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリエチ
レン等のプラスチック；二酸化けい素、パイレックスガ
ラス、酸化アルミニウム、二酸化チタン等のガラス、セ
ラミックス等が挙げられる。これらは、例えば、シー
ト、フィルム等で成形されたものであってもよい。
【００２５】上記不活性ガスは、上記不活性ガス導入口
６から上記固体誘電体容器４に導入される。上記不活性
ガスを流通させた状態で上記一の電極２と上記他の電極
３との間に電圧が印加されて放電プラズマが発生し、発
生した放電プラズマは、上記放電プラズマの突出口７か
ら突出される。
６から上記固体誘電体容器４に導入される。上記不活性
ガスを流通させた状態で上記一の電極２と上記他の電極
３との間に電圧が印加されて放電プラズマが発生し、発
生した放電プラズマは、上記放電プラズマの突出口７か
ら突出される。
【００２６】上記不活性ガスの導入流量は、上記放電プ
ラズマの突出口７の断面積、上記被処理体５と上記放電
プラズマの突出口７との間の距離等により適宜決定する
ことができる。例えば、上記不活性ガスの導入流量を増
加させる場合、それに比例して上記放電プラズマの突出
流量が大きくなり、放電プラズマの到達距離が長くなる
ので、上記被処理体５と上記放電プラズマの突出口７と
の間の距離を長くすることができる。図中に示していな
いが、上記不活性ガスは、一般のガス流量制御器を介し
て上記固体誘電体容器４内に供給される。
ラズマの突出口７の断面積、上記被処理体５と上記放電
プラズマの突出口７との間の距離等により適宜決定する
ことができる。例えば、上記不活性ガスの導入流量を増
加させる場合、それに比例して上記放電プラズマの突出
流量が大きくなり、放電プラズマの到達距離が長くなる
ので、上記被処理体５と上記放電プラズマの突出口７と
の間の距離を長くすることができる。図中に示していな
いが、上記不活性ガスは、一般のガス流量制御器を介し
て上記固体誘電体容器４内に供給される。
【００２７】図１に示される処理ガス供給機８は、上記
放電プラズマ突出方向と処理ガスの突出方向が交差する
ように、処理ガスの突出口が配置されてなる。上記処理
ガス供給機８の構造としては特に限定されず、例えば、
上記固体誘電体容器４が有する構造と同様のものが挙げ
られる。
放電プラズマ突出方向と処理ガスの突出方向が交差する
ように、処理ガスの突出口が配置されてなる。上記処理
ガス供給機８の構造としては特に限定されず、例えば、
上記固体誘電体容器４が有する構造と同様のものが挙げ
られる。
【００２８】少量の処理ガスで効率よく処理を行うため
には、上記放電プラズマ突出方向と処理ガスの突出方向
が交差する領域が処理ガスの突出口近傍にあるようにな
されており、当該交差する領域に被処理体５を位置させ
ることが好ましい。さらに、放電プラズマの突出口７
も、上記交差する領域の近傍であることが好ましい。
には、上記放電プラズマ突出方向と処理ガスの突出方向
が交差する領域が処理ガスの突出口近傍にあるようにな
されており、当該交差する領域に被処理体５を位置させ
ることが好ましい。さらに、放電プラズマの突出口７
も、上記交差する領域の近傍であることが好ましい。
【００２９】上記処理ガスの流量は、上記処理ガスの流
速、処理ガス供給機８と上記被処理体５との間の距離等
により適宜決定すればよい。上記処理ガス供給機８の処
理ガス突出口と上記被処理体５との間の距離が長い場合
には、上記処理ガスの流量を増加して流速を大きくする
必要がある。
速、処理ガス供給機８と上記被処理体５との間の距離等
により適宜決定すればよい。上記処理ガス供給機８の処
理ガス突出口と上記被処理体５との間の距離が長い場合
には、上記処理ガスの流量を増加して流速を大きくする
必要がある。
【００３０】本発明においては、上記固体誘電体容器４
と上記処理ガス供給機８とが可動治具９に連結されてお
り、上記固体誘電体容器４と上記処理ガス供給機８と
は、相対位置を略保ちながら移動可能にされているもの
であることが好ましい。
と上記処理ガス供給機８とが可動治具９に連結されてお
り、上記固体誘電体容器４と上記処理ガス供給機８と
は、相対位置を略保ちながら移動可能にされているもの
であることが好ましい。
【００３１】本発明においては、更に、被処理体５が上
記放電プラズマの突出口近傍を移動して上記放電プラズ
マに曝されるように被処理体移動装置が設けられている
ことが好ましい。
記放電プラズマの突出口近傍を移動して上記放電プラズ
マに曝されるように被処理体移動装置が設けられている
ことが好ましい。
【００３２】上記被処理体５と上記放電プラズマの突出
口７との間の距離は、上記放電プラズマの突出口７から
突出される放電プラズマの流速により適宜決められる
が、空気と接触する確率が高くなり、大流速が必要とな
るので、好ましくは０．０１〜１０ｃｍである。より好
ましくは、０．１〜３ｃｍである。
口７との間の距離は、上記放電プラズマの突出口７から
突出される放電プラズマの流速により適宜決められる
が、空気と接触する確率が高くなり、大流速が必要とな
るので、好ましくは０．０１〜１０ｃｍである。より好
ましくは、０．１〜３ｃｍである。
【００３３】上記固体誘電体容器４は、例えば、形状
品、フィルム状の被処理体を、連続的又は部分的に処理
することができるので、上記可動治具９により、被処理
体５と上記放電プラズマの突出口７との間の距離を一定
に保ちながら連続的に移動することができるものが好ま
しい。
品、フィルム状の被処理体を、連続的又は部分的に処理
することができるので、上記可動治具９により、被処理
体５と上記放電プラズマの突出口７との間の距離を一定
に保ちながら連続的に移動することができるものが好ま
しい。
【００３４】図６は、本発明のプラズマ処理装置によ
り、形状品を連続的に処理する例を示す図である。９
は、可動治具を表す。上記可動治具９は、被処理体５の
形状を記憶したコンピューターにより、上記被処理体５
と放電プラズマの突出口７とを常に一定の距離を保ちな
がらＸＹＺ方向に走査する。
り、形状品を連続的に処理する例を示す図である。９
は、可動治具を表す。上記可動治具９は、被処理体５の
形状を記憶したコンピューターにより、上記被処理体５
と放電プラズマの突出口７とを常に一定の距離を保ちな
がらＸＹＺ方向に走査する。
【００３５】図７は、本発明のプラズマ処理装置によ
り、シート、フィルム状の被処理体を連続的に処理する
例を示す図である。上記可動治具９は、被処理体５の形
状を記憶したコンピューターにより、上記被処理体５と
放電プラズマの突出口７とを常に一定の距離を保ちなが
らＸＹ方向に走査する。
り、シート、フィルム状の被処理体を連続的に処理する
例を示す図である。上記可動治具９は、被処理体５の形
状を記憶したコンピューターにより、上記被処理体５と
放電プラズマの突出口７とを常に一定の距離を保ちなが
らＸＹ方向に走査する。
【００３６】図８は、本発明のプラズマ処理装置によ
り、フィルム状の被処理体を、連続的又は部分的に処理
する例を示す図である。１０は、可動治具を表す。可動
治具９は、上記被処理体５と放電プラズマの突出口７と
を常に一定の距離を保ち、可動治具１０は、上記放電プ
ラズマの突出口７と他の電極３とを常に一定の距離に保
つ。上記被処理体５は、常用のロールによるフィルム状
物走行系一式に連結されているので、放電プラズマの突
出口７に対して一定の距離を保ちながら連続的に移動す
ることができる。
り、フィルム状の被処理体を、連続的又は部分的に処理
する例を示す図である。１０は、可動治具を表す。可動
治具９は、上記被処理体５と放電プラズマの突出口７と
を常に一定の距離を保ち、可動治具１０は、上記放電プ
ラズマの突出口７と他の電極３とを常に一定の距離に保
つ。上記被処理体５は、常用のロールによるフィルム状
物走行系一式に連結されているので、放電プラズマの突
出口７に対して一定の距離を保ちながら連続的に移動す
ることができる。
【００３７】上述の図１は、被処理体の片面を処理する
ためのプラズマ処理装置であるが、被処理体の両面を処
理する場合には、被処理体の他方の面にも同様のプラズ
マ処理装置を配すればよい。
ためのプラズマ処理装置であるが、被処理体の両面を処
理する場合には、被処理体の他方の面にも同様のプラズ
マ処理装置を配すればよい。
【００３８】本発明において使用する不活性ガスとして
は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン等の希ガ
ス、窒素気体等が挙げられる。これらは単独でも２種以
上を混合して用いてもよい。ヘリウムは準安定状態の寿
命が長いため、上記処理用ガスを励起するのに有利であ
る。
は、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン等の希ガ
ス、窒素気体等が挙げられる。これらは単独でも２種以
上を混合して用いてもよい。ヘリウムは準安定状態の寿
命が長いため、上記処理用ガスを励起するのに有利であ
る。
【００３９】一方、工業生産プロセスにおいてはヘリウ
ムより安価なアルゴン、窒素等を用いる方が好ましい。
そこで、上述したように、パルス化された電界を印加す
る方法で処理を行うと良い。パルス化された電界によれ
ば、アルゴン、窒素等の雰囲気下においても、ヘリウム
を用いた場合と同等以上の高いレベルで安定した処理を
実現できる。
ムより安価なアルゴン、窒素等を用いる方が好ましい。
そこで、上述したように、パルス化された電界を印加す
る方法で処理を行うと良い。パルス化された電界によれ
ば、アルゴン、窒素等の雰囲気下においても、ヘリウム
を用いた場合と同等以上の高いレベルで安定した処理を
実現できる。
【００４０】従来、大気圧近傍の圧力下においては、ヘ
リウムの存在下の処理が行われてきたが、上記パルス化
された電界を印加する方法によれば、ヘリウムに比較し
て安価なアルゴン、窒素雰囲気中における安定した処理
が可能であり、工業上大きな優位性を有する。
リウムの存在下の処理が行われてきたが、上記パルス化
された電界を印加する方法によれば、ヘリウムに比較し
て安価なアルゴン、窒素雰囲気中における安定した処理
が可能であり、工業上大きな優位性を有する。
【００４１】本発明の表面処理においては、上記放電プ
ラズマ発生空間に供給する処理用ガスの選択により任意
の処理が可能である。
ラズマ発生空間に供給する処理用ガスの選択により任意
の処理が可能である。
【００４２】上記処理用ガスとしてフッ素含有化合物ガ
スを用いることによって、基材表面にフッ素含有基を形
成させて表面エネルギーを低くし、撥水性表面を得るこ
とが出来る。
スを用いることによって、基材表面にフッ素含有基を形
成させて表面エネルギーを低くし、撥水性表面を得るこ
とが出来る。
【００４３】上記フッ素元素含有化合物としては、４フ
ッ化炭素（ＣＦ4 ）、６フッ化炭素（Ｃ2 Ｆ6 ）、６フ
ッ化プロピレン（ＣＦ3 ＣＦＣＦ2 ）、８フッ化シクロ
ブタン（Ｃ4 Ｆ8 ）等のフッ素−炭素化合物、１塩化３
フッ化炭素（ＣＣｌＦ3 ）等のハロゲン−炭素化合物、
６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）等のフッ素−硫黄化合物等が挙
げられる。安全上の観点から、有害ガスであるフッ化水
素を生成しない４フッ化炭素、６フッ化炭素、６フッ化
プロピレン、８フッ化シクロブタンを用いることが好ま
しい。
ッ化炭素（ＣＦ4 ）、６フッ化炭素（Ｃ2 Ｆ6 ）、６フ
ッ化プロピレン（ＣＦ3 ＣＦＣＦ2 ）、８フッ化シクロ
ブタン（Ｃ4 Ｆ8 ）等のフッ素−炭素化合物、１塩化３
フッ化炭素（ＣＣｌＦ3 ）等のハロゲン−炭素化合物、
６フッ化硫黄（ＳＦ6 ）等のフッ素−硫黄化合物等が挙
げられる。安全上の観点から、有害ガスであるフッ化水
素を生成しない４フッ化炭素、６フッ化炭素、６フッ化
プロピレン、８フッ化シクロブタンを用いることが好ま
しい。
【００４４】また、処理用ガスとして以下のような酸素
元素含有化合物、窒素元素含有化合物、硫黄元素含有化
合物を用いて、基材表面にカルボニル基、水酸基、アミ
ノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高
くし、親水性表面を得ることが出来る。
元素含有化合物、窒素元素含有化合物、硫黄元素含有化
合物を用いて、基材表面にカルボニル基、水酸基、アミ
ノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高
くし、親水性表面を得ることが出来る。
【００４５】上記酸素元素含有化合物としては、酸素、
オゾン、水、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二
酸化窒素の他、メタノール、エタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタ
ナール、エタナール等のアルデヒド類等の酸素元素を含
有する有機化合物等が挙げられる。これらは単独でも２
種以上を混合して用いてもよい。さらに、上記酸素元素
含有化合物と、メタン、エタン等の炭化水素化合物のガ
スを混合して用いてもよい。また、上記酸素元素含有化
合物に５０体積％以下でフッ素元素含有化合物を添加す
ることにより親水化が促進される。フッ素元素含有化合
物としては上記例示と同様のものを用いればよい。
オゾン、水、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二
酸化窒素の他、メタノール、エタノール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタ
ナール、エタナール等のアルデヒド類等の酸素元素を含
有する有機化合物等が挙げられる。これらは単独でも２
種以上を混合して用いてもよい。さらに、上記酸素元素
含有化合物と、メタン、エタン等の炭化水素化合物のガ
スを混合して用いてもよい。また、上記酸素元素含有化
合物に５０体積％以下でフッ素元素含有化合物を添加す
ることにより親水化が促進される。フッ素元素含有化合
物としては上記例示と同様のものを用いればよい。
【００４６】上記窒素元素含有化合物としては、窒素、
アンモニア等が挙げられる。上記窒素元素含有化合物と
水素を混合して用いてもよい。
アンモニア等が挙げられる。上記窒素元素含有化合物と
水素を混合して用いてもよい。
【００４７】上記硫黄元素含有化合物としては、二酸化
硫黄、三酸化硫黄等が挙げられる。また、硫酸を気化さ
せて用いることも出来る。これらは単独でも２種以上を
混合して用いてもよい。
硫黄、三酸化硫黄等が挙げられる。また、硫酸を気化さ
せて用いることも出来る。これらは単独でも２種以上を
混合して用いてもよい。
【００４８】また、分子内に親水性基と重合性不飽和結
合を有するモノマーの雰囲気下で処理を行うことによ
り、親水性の重合膜を堆積させることも出来る。上記親
水性基としては、水酸基、スルホン酸基、スルホン酸塩
基、１級若しくは２級又は３級アミノ基、アミド基、４
級アンモニウム塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等
の親水性基等が挙げられる。また、ポリエチレングリコ
ール鎖を有するモノマーを用いても同様に親水性重合膜
を堆積が可能である。
合を有するモノマーの雰囲気下で処理を行うことによ
り、親水性の重合膜を堆積させることも出来る。上記親
水性基としては、水酸基、スルホン酸基、スルホン酸塩
基、１級若しくは２級又は３級アミノ基、アミド基、４
級アンモニウム塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等
の親水性基等が挙げられる。また、ポリエチレングリコ
ール鎖を有するモノマーを用いても同様に親水性重合膜
を堆積が可能である。
【００４９】上記モノマーとしては、アクリル酸、メタ
クリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアクリルアミド、アクリル酸ナトリウム、メ
タクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリ
ル酸カリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
アルコール、アリルアミン、ポリエチレングリコールジ
メタクリル酸エステル、ポリエチレングリコールジアク
リル酸エステル等が挙げられる。これらのモノマーは、
単独または混合して用いられる。
クリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ
−ジメチルアクリルアミド、アクリル酸ナトリウム、メ
タクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリ
ル酸カリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリル
アルコール、アリルアミン、ポリエチレングリコールジ
メタクリル酸エステル、ポリエチレングリコールジアク
リル酸エステル等が挙げられる。これらのモノマーは、
単独または混合して用いられる。
【００５０】上記親水性モノマーは一般に固体であるの
で、溶媒に溶解させたものを減圧等の手段により気化さ
せて用いる。上記溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、アセトン等の有機溶媒、水、及び、これらの混合物
等が挙げられる。
で、溶媒に溶解させたものを減圧等の手段により気化さ
せて用いる。上記溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、アセトン等の有機溶媒、水、及び、これらの混合物
等が挙げられる。
【００５１】さらに、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属
−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコラー
ト等の処理用ガスを用いて、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2等の金属酸化物薄膜を形成させ、基材表面に電気
的、光学的機能を与えることが出来る。
−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコラー
ト等の処理用ガスを用いて、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2等の金属酸化物薄膜を形成させ、基材表面に電気
的、光学的機能を与えることが出来る。
【００５２】本発明のプラズマ表面処理方法を行う圧力
条件としては特に限定されず、大気圧近傍の圧力下にお
ける処理が可能である。上記大気圧近傍の圧力下とは、
１００〜８００Ｔｏｒｒの圧力下を指す。圧力調整が容
易で、装置が簡便になる７００〜７８０Ｔｏｒｒの範囲
が好ましい。
条件としては特に限定されず、大気圧近傍の圧力下にお
ける処理が可能である。上記大気圧近傍の圧力下とは、
１００〜８００Ｔｏｒｒの圧力下を指す。圧力調整が容
易で、装置が簡便になる７００〜７８０Ｔｏｒｒの範囲
が好ましい。
【００５３】本発明の放電プラズマ処理方法に要する時
間は、印加電圧の大きさ、上記被処理体の材質、処理ガ
スの種類、流量等により適宜決定されるが、例えば、上
記処理ガスとしてフッ化炭素ガスを使用してプラスチッ
ク表面を撥水処理する場合、印加電圧の電界強度が０．
１〜４０ｋＶ／ｃｍであれば、約１秒で撥水化すること
ができ、更に時間をかけて処理を行っても効果の著しい
向上を得ることはできない。
間は、印加電圧の大きさ、上記被処理体の材質、処理ガ
スの種類、流量等により適宜決定されるが、例えば、上
記処理ガスとしてフッ化炭素ガスを使用してプラスチッ
ク表面を撥水処理する場合、印加電圧の電界強度が０．
１〜４０ｋＶ／ｃｍであれば、約１秒で撥水化すること
ができ、更に時間をかけて処理を行っても効果の著しい
向上を得ることはできない。
【００５４】本発明のプラズマ処理方法が適用される被
処理体としては特に限定されず、例えば、プラスチッ
ク、金属、紙、木材、不飾布、ガラス、セラミック、建
築材料等が挙げられる。これらはシート状でもよく、成
形品でもよい。
処理体としては特に限定されず、例えば、プラスチッ
ク、金属、紙、木材、不飾布、ガラス、セラミック、建
築材料等が挙げられる。これらはシート状でもよく、成
形品でもよい。
【００５５】上記プラスチックとしては特に限定され
ず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン；ポリスチレン、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリ
ロニトリル等が挙げられる。これらがフィルム状である
場合、これらが延伸されたものであってもよい。
ず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンナフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン；ポリスチレン、ポリア
ミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリ
ロニトリル等が挙げられる。これらがフィルム状である
場合、これらが延伸されたものであってもよい。
【００５６】上記金属としては特に限定されず、例え
ば、ステンレス系鋼、炭素鋼、超鋼等の汎用合金；アル
ミニウム、銅、ニッケル等の単成分からなる金属等が挙
げられる。
ば、ステンレス系鋼、炭素鋼、超鋼等の汎用合金；アル
ミニウム、銅、ニッケル等の単成分からなる金属等が挙
げられる。
【００５７】上記被処理体の厚み、形状は、用途に応じ
て適宜決定することができる。例えば、上記一の電極２
と上記他の電極３とが、上述の図３に示す電極配置であ
る場合、放電プラズマが均一に発生しやすいので、上記
被処理体の厚みとしては、０．０３〜３０ｍｍが好まし
い。上記被処理体は、公知の処理を施し、表面洗浄、表
面活性化等がなされていてもよい。
て適宜決定することができる。例えば、上記一の電極２
と上記他の電極３とが、上述の図３に示す電極配置であ
る場合、放電プラズマが均一に発生しやすいので、上記
被処理体の厚みとしては、０．０３〜３０ｍｍが好まし
い。上記被処理体は、公知の処理を施し、表面洗浄、表
面活性化等がなされていてもよい。
【００５８】上記被処理体は、必要に応じて加熱されて
いてもよく、冷却されていてもよい。上記被処理体の表
面に撥水性、親水性等を付与する場合には、室温条件下
で充分である。
いてもよく、冷却されていてもよい。上記被処理体の表
面に撥水性、親水性等を付与する場合には、室温条件下
で充分である。
【００５９】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
【００６０】実施例１ 図１に示した放電プラズマ処理装置において、１１０
（Ｗ）×５（Ｄ）×５０（Ｈ）の筒状体形状を有する固
体誘電体容器４は、２ｍｍ肉厚のポリメタクリレート製
でガス導入口６、横１００ｍｍ×縦１ｍｍのスリット状
の放電プラズマの突出口７が設けられている。また、放
電プラズマの突出口７近傍に１００×３０×１ｍｍの銅
製の電極が対向して配設されている。
（Ｗ）×５（Ｄ）×５０（Ｈ）の筒状体形状を有する固
体誘電体容器４は、２ｍｍ肉厚のポリメタクリレート製
でガス導入口６、横１００ｍｍ×縦１ｍｍのスリット状
の放電プラズマの突出口７が設けられている。また、放
電プラズマの突出口７近傍に１００×３０×１ｍｍの銅
製の電極が対向して配設されている。
【００６１】処理ガス供給機８は、上記固体誘電体容器
４と同様の構造（電極は配設されていない）である。固
体誘電体容器４、処理ガス供給機８は、被処理体５に対
し、図７に示した位置関係で配置されている。
４と同様の構造（電極は配設されていない）である。固
体誘電体容器４、処理ガス供給機８は、被処理体５に対
し、図７に示した位置関係で配置されている。
【００６２】厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルム（東レ社製、ルミラーＴ５０）被処理体５に
以下の条件で処理を行った。 不活性ガス：ヘリウム、流量５ＳＬＭ 処理ガス：６フッ化プロピレン、流量１０ＳＣＣＭ 印加電圧：１５ｋＨｚ、４ｋＶ 処理時間：１０秒
トフィルム（東レ社製、ルミラーＴ５０）被処理体５に
以下の条件で処理を行った。 不活性ガス：ヘリウム、流量５ＳＬＭ 処理ガス：６フッ化プロピレン、流量１０ＳＣＣＭ 印加電圧：１５ｋＨｚ、４ｋＶ 処理時間：１０秒
【００６３】本実施例の場合、不活性ガスの放電プラズ
マの突出口７の断面積が１００ｍｍ 2 であり、流量５Ｓ
ＬＭのガス供給で流速は約８３０ｍｍ／ｓｅｃであっ
た。処理後の被処理体表面の静的接触角を２μＬの水滴
を液滴し、半自動接触角計（協和界面科学社製、ＣＡ−
Ｘ１５０）で測定した。その結果、放電プラズマが接触
した横１１０ｍｍ×縦５ｍｍの長方形領域で接触角９０
〜１０５度（処理前の被処理体の接触角７２度）を示
し、撥水化されていることがわかった。
マの突出口７の断面積が１００ｍｍ 2 であり、流量５Ｓ
ＬＭのガス供給で流速は約８３０ｍｍ／ｓｅｃであっ
た。処理後の被処理体表面の静的接触角を２μＬの水滴
を液滴し、半自動接触角計（協和界面科学社製、ＣＡ−
Ｘ１５０）で測定した。その結果、放電プラズマが接触
した横１１０ｍｍ×縦５ｍｍの長方形領域で接触角９０
〜１０５度（処理前の被処理体の接触角７２度）を示
し、撥水化されていることがわかった。
【００６４】実施例２ 処理ガスとして、２５％４フッ化炭素＋７５％酸素混合
ガスを流量２０ＳＣＣＭで用いたこと以外は、実施例１
と同様にして表面処理を行った。処理後の被処理体表面
の静的接触角を測定した。その結果、放電プラズマが接
触した横１１０ｍｍ×縦５ｍｍの長方形領域で接触角３
０〜５５度（処理前の被処理体の接触角７２度）を示
し、親水化されていることがわかった。
ガスを流量２０ＳＣＣＭで用いたこと以外は、実施例１
と同様にして表面処理を行った。処理後の被処理体表面
の静的接触角を測定した。その結果、放電プラズマが接
触した横１１０ｍｍ×縦５ｍｍの長方形領域で接触角３
０〜５５度（処理前の被処理体の接触角７２度）を示
し、親水化されていることがわかった。
【００６５】実施例３ 図７に示した固体誘電体容器４と処理ガス供給機８と被
処理体５との関係が保持できるようコンピューター制御
された可動治具９に連結された実施例１のプラズマ処理
装置を、内径φ２００外径φ２１０×１００ｍｍの塩化
ビニル製の円筒状容器被処理体５の内側に、被処理体５
の円周に沿った方向に配し、プラズマ処理装置を回転さ
せて実施例２の条件で処理を行った。
処理体５との関係が保持できるようコンピューター制御
された可動治具９に連結された実施例１のプラズマ処理
装置を、内径φ２００外径φ２１０×１００ｍｍの塩化
ビニル製の円筒状容器被処理体５の内側に、被処理体５
の円周に沿った方向に配し、プラズマ処理装置を回転さ
せて実施例２の条件で処理を行った。
【００６６】被処理体５の内側及び外側に蒸留水をかけ
ると、目視ではあるが明らかに水の広がりが内側と外側
とでは異なり、内側前面が親水化されていることが明白
であった。円筒容器被処理体５と同一の平板で実施例２
と同様にして処理を行い接触角を評価した結果、被処理
体５は８１度、処理後は４０〜５０度で親水化されてい
ることがわかった。
ると、目視ではあるが明らかに水の広がりが内側と外側
とでは異なり、内側前面が親水化されていることが明白
であった。円筒容器被処理体５と同一の平板で実施例２
と同様にして処理を行い接触角を評価した結果、被処理
体５は８１度、処理後は４０〜５０度で親水化されてい
ることがわかった。
【００６７】実施例４ 厚み５０μｍフィルム幅１００ｍｍのポリエチレンテレ
フタレートフィルム（東レ社製、ルミラーＴ５０）被処
理体５を、５ｍ／分の速度で連続的に走行可能な巻き出
しロール、巻き取りロールを具した常用のフィルム走行
設備一式を実施例１のプラズマ処理装置に対しＴＤ方向
に配置し、図９に示した固体誘電体容器４と処理ガス供
給機８と被処理体５との関係を保持しつつ、実施例１と
同様な条件で１０分間処理を行った。
フタレートフィルム（東レ社製、ルミラーＴ５０）被処
理体５を、５ｍ／分の速度で連続的に走行可能な巻き出
しロール、巻き取りロールを具した常用のフィルム走行
設備一式を実施例１のプラズマ処理装置に対しＴＤ方向
に配置し、図９に示した固体誘電体容器４と処理ガス供
給機８と被処理体５との関係を保持しつつ、実施例１と
同様な条件で１０分間処理を行った。
【００６８】フィルム長１０ｍごとに幅方向１ｃｍ間隔
で接触角を測定した。図１０に示した結果から明らかな
ように、均一に撥水処理されていることがわかった。
で接触角を測定した。図１０に示した結果から明らかな
ように、均一に撥水処理されていることがわかった。
【００６９】実施例５ 処理条件を以下のように代え、パルス化された電圧を印
加することにより放電プラズマを発生させたこと以外
は、実施例１と同様にして表面処理を行った。 不活性ガス：アルゴン、流量５ＳＬＭ 処理ガス：６フッ化プロピレン、流量１０ＳＣＣＭ 印加電圧：図２中の波形（ａ）によるパルス電圧 波高値６．２ｋＶ、周波数６．３ｋＨｚ、パルス幅１８
０μｍ 処理時間：１０秒
加することにより放電プラズマを発生させたこと以外
は、実施例１と同様にして表面処理を行った。 不活性ガス：アルゴン、流量５ＳＬＭ 処理ガス：６フッ化プロピレン、流量１０ＳＣＣＭ 印加電圧：図２中の波形（ａ）によるパルス電圧 波高値６．２ｋＶ、周波数６．３ｋＨｚ、パルス幅１８
０μｍ 処理時間：１０秒
【００７０】処理後の被処理体表面の静的接触角を測定
した結果、放電プラズマが接触した横１１０ｍｍ×縦５
ｍｍの長方形領域で接触角１００〜１１５度（処理前の
被処理体の接触角７２度）を示し、撥水化されているこ
とがわかった。
した結果、放電プラズマが接触した横１１０ｍｍ×縦５
ｍｍの長方形領域で接触角１００〜１１５度（処理前の
被処理体の接触角７２度）を示し、撥水化されているこ
とがわかった。
【００７１】実施例６ 処理条件を以下のように代え、パルス化された電圧を印
加することにより放電プラズマを発生させたこと以外
は、実施例２と同様にして表面処理を行った。 不活性ガス：窒素ガス、流量５ＳＬＭ 処理ガス：２５％４フッ化炭素＋７５％酸素混合ガス、
流量２０ＳＣＣＭ 印加電圧：図２中の波形（ｄ）によるパルス電圧 波高値８．９ｋＶ、周波数１．２ｋＨｚ、パルス幅６０
０μｍ 処理時間：１０秒
加することにより放電プラズマを発生させたこと以外
は、実施例２と同様にして表面処理を行った。 不活性ガス：窒素ガス、流量５ＳＬＭ 処理ガス：２５％４フッ化炭素＋７５％酸素混合ガス、
流量２０ＳＣＣＭ 印加電圧：図２中の波形（ｄ）によるパルス電圧 波高値８．９ｋＶ、周波数１．２ｋＨｚ、パルス幅６０
０μｍ 処理時間：１０秒
【００７２】処理後の被処理体表面の静的接触角を測定
した結果、放電プラズマが接触した横１１０ｍｍ×縦５
ｍｍの長方形領域で接触角１５〜４０度（処理前の被処
理体の接触角７２度）を示し、親水化されていることが
わかった。
した結果、放電プラズマが接触した横１１０ｍｍ×縦５
ｍｍの長方形領域で接触角１５〜４０度（処理前の被処
理体の接触角７２度）を示し、親水化されていることが
わかった。
【００７３】
【発明の効果】本発明のプラズマ処理方法は上述の構成
よりなるので、大気圧下、例えば、シート状物、成形体
等の連続的な処理、部分的な処理等を少量の処理ガスを
用いて均一に行うことができ、また、処理工程が容易に
インライン化できるので、シート状物表面や成形体表面
の接着性、印刷性を容易に改質することができ、防汚
性、導電性を付与して高機能化することも可能である。
さらに、パルス化された電界を印加して放電プラズマを
発生させる方法によれば、高度なレベルで安定した処理
を行うことが出来る。
よりなるので、大気圧下、例えば、シート状物、成形体
等の連続的な処理、部分的な処理等を少量の処理ガスを
用いて均一に行うことができ、また、処理工程が容易に
インライン化できるので、シート状物表面や成形体表面
の接着性、印刷性を容易に改質することができ、防汚
性、導電性を付与して高機能化することも可能である。
さらに、パルス化された電界を印加して放電プラズマを
発生させる方法によれば、高度なレベルで安定した処理
を行うことが出来る。
【図１】 本発明の放電プラズマ処理装置の一例の断面
図
図
【図２】 パルス化された電界の例を示す電圧波形図
【図３】 パルス化された電界を発生させる電源のブロ
ック図
ック図
【図４】 本発明の放電プラズマ処理装置の他の電極の
配設の一例を示す図
配設の一例を示す図
【図５】 本発明の放電プラズマ処理装置の他の電極の
配設の一例を示す図
配設の一例を示す図
【図６】 本発明の放電プラズマ処理装置により、形状
品を連続的に処理する例を示す図
品を連続的に処理する例を示す図
【図７】 本発明の放電プラズマ処理装置により、シー
ト、フィルム状の被処理体を連続的に処理する例を示す
図
ト、フィルム状の被処理体を連続的に処理する例を示す
図
【図８】 本発明の放電プラズマ処理装置により、フィ
ルム状の被処理体を、連続的又は部分的に表面処理する
例を示す図
ルム状の被処理体を、連続的又は部分的に表面処理する
例を示す図
【図９】 実施例での固体誘電体容器、処理ガス供給機
及び被処理体の配置を示す図
及び被処理体の配置を示す図
【図１０】 実施例での表面処理された被処理体の接触
角を示す図縦軸は接触角を表し、横軸はフィルム幅方向
の位置を表す。
角を示す図縦軸は接触角を表し、横軸はフィルム幅方向
の位置を表す。
１ 電源 ２ 一の電極 ３ 他の電極 ４ 固体誘電体容器 ５ 被処理体 ６ ガス導入口 ７ 放電プラズマの突出口 ８ 処理ガス供給機 ９ 可動治具 １０ 可動治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０６ // Ｃ０８Ｊ 7/00 ３０６ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Claims (8)
- 【請求項１】 被処理部に処理ガスを供給しながら、不
活性気体中で発生させた放電プラズマを当該被処理部に
向けて突出させることを特徴とする放電プラズマ処理方
法。 - 【請求項２】 一の電極及び放電プラズマ突出口を備え
た固体誘電体容器内に不活性ガスを流通させた状態で、
当該一の電極と対をなす他の電極の間に電圧を印加する
ことにより放電プラズマを発生させ、放電プラズマの突
出方向と交差する方向から、当該被処理部に向けて処理
ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の放電
プラズマ処理方法。 - 【請求項３】 パルス化された電圧を印加することによ
り放電プラズマを発生させることを特徴とする、請求項
１又は２に記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項４】 不活性ガスがアルゴン及び／又は窒素で
ある請求項１から３のいずれかに記載のプラズマ処理方
法。 - 【請求項５】 一の電極が外面に配設され、かつ、放電
プラズマ突出口を備えた固体誘電体容器、当該一の電極
と対をなす他の電極、及び、処理ガス供給機からなる放
電プラズマ処理装置であって、前記固体誘電体容器に不
活性ガスを流通させた状態で当該対をなす電極の間に電
圧を印加することにより放電プラズマを発生させるもの
であり、かつ、当該放電プラズマの突出方向と、処理ガ
ス供給機の処理ガス突出方向が交差するように配置され
てなることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 固体誘電体容器と処理ガス供給機とが可
動治具に連結されており、当該固体誘電体容器と当該処
理ガス供給機とが、略一定の相対位置を保ちながら移動
可能になされている請求項５記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 被処理体移動装置によって、被処理体が
放電プラズマの突出口近傍を移動して放電プラズマに曝
されるようになされている請求項５記載のプラズマ処理
装置。 - 【請求項８】 対をなす電極の間に印加される電圧がパ
ルス化されたものであることを特徴とする、請求項５か
ら７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8154220A JPH0959777A (ja) | 1995-06-16 | 1996-06-14 | 放電プラズマ処理方法及び放電プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15018895 | 1995-06-16 | ||
| JP7-150188 | 1995-06-16 | ||
| JP8154220A JPH0959777A (ja) | 1995-06-16 | 1996-06-14 | 放電プラズマ処理方法及び放電プラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959777A true JPH0959777A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=26479869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8154220A Pending JPH0959777A (ja) | 1995-06-16 | 1996-06-14 | 放電プラズマ処理方法及び放電プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH0959777A (ja) |
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