DE69321088T2

DE69321088T2 - Verfahren zur Plasmabehandlung mittels einer Glimmentladung bei Atmosphärendruck

Info

Publication number: DE69321088T2
Application number: DE69321088T
Authority: DE
Inventors: Masuhiro Wako-Shi Saitama-Ken Kogoma; Satiko Suginami-Ku Tokyo Okazaki; Hiroshi Hirakata-Shi Osaka-Fu Uchiyama
Original assignee: EC CHEM IND CO
Current assignee: EC CHEM IND CO
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2013-12-21
Also published as: JPH06182195A; EP0603784A1; US5543017A; DE69321088D1; JP3286816B2; EP0603784B1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren mittels Glimmentladung atmosphärischen Drucks, worin eine gasförmige Mischung in einen Plasmareaktor eingeleitet wird, der eine dielektrisch beschichtete Elektrode hat, umfassend ein festes Dielektrikum, das auf der Oberfläche von wenigstens einer der gegenüberliegenden Elektroden angeordnet ist, und worin eine Hochfrequenzspannung unter atmosphärischem Druck angelegt wird, um eine Glimmentladung atmosphärischen Drucks zu erzeugen und ein Plasma anzuregen, wodurch eine Oberflächenbehandlung von Kunststoffen oder Fasern, die zwischen den Elektroden in dem Plasmareaktor angeordnet sind, bewerkstelligt wird.
In diesem Plasmabehandlungsverfahren wird Argon, bei dem es schwierig ist, eine Glimmentladung unter atmosphärischem Druck zu erzeugen, oder eine gasförmige Mischung, die hauptsächlich Argon enthält, mit Wasserdampf gemischt, und es wird ein Glimmentladungsplasma in der Gasatmosphäre erzeugt, um Kunststoffe oder Fasern mit Hydrophilie zu versehen.
Bisher ist ein Verfahren, in welchem eine Glimmentladung unter einem Hochvakuum in einem inerten Gas, wie Helium oder Argon, erzeugt wird und kleine Mengen von Argonionen unter dem Hochvakuum dazu benutzt wird, die Oberfläche eines zu behandelnden Gegenstands zu behandeln, praktisch verwendet und in der Elektronikindustrie angewandt worden.
Da jedoch dieses Plasmabehandlungsverfahren ein Hochvakuum erfordert, muß der zu behandelnde Gegenstand mit einer Reihe von zusätzlicher Ausrüstung unter Hochvakuum plaziert, wie einer Entladungseinrichtung oder einem sehr langen Abdichtungsteil zum allmählichen Ändern der Gasdichte von einer Zuführungseinheit her unter atmosphärischem Druck zu einem Vakuumplasmareaktor werden, und das Verfahren kann im Hinblick auf die Ausrüstungskosten und die Durchführbarkeit nicht als ein Oberflächenbehandlungsverfahren für billige Gegenstände, wie Kunststoffe oder Textilien, verwendet werden.
Um solche Probleme des Standes der Technik zu überwinden, sind die vorliegenden Erfinder darin erfolgreich gewesen, ein Inertgas, wie Helium, in eine Plasmaerzeugungseinrichtung einzuleiten und eine Glimmentladung unter atmosphärischem Druck zu erzeugen, um ein Plasma für das Bewerkstelligen einer Oberflächenbehandlung eines zu behandelnden Gegenstands zu anzuregen. Wenn Argon als das Inertgas verwendet wird, ist es jedoch schwierig gewesen, eine Glimmentladung unter atmosphärischem Druck zu erzeugen.
Jedoch haben die vorliegenden Erfinder durch weitere Untersuchungen ein Verfahren der eingangs erwähnten und in EP-A-467 639 offenbarten Art gefunden, gemäß dem eine stabile Glimmentladung in der Gegenwart einer Gasmischung erzeugt werden kann, die Argon und eine Spur von Keton enthält, um eine Oberflächenbehandlung eines Gegenstands, wie von Kunststoffen oder synthetischen Fasern zu auszuführen (japanische Patentveröffentlichung 4-74525).
Da Keton, selbst in einer kleinen Menge, ein brennbares organisches Lösungsmittel ist, muß es jedoch, wenn es nach der Behandlung nach außen abgegeben wird, durch aktivierte künstliche Kohle absorbiert werden, oder ein Keton, welches mit Wasser nicht reagierbar ist, oder Ketonzersetzungsprodukte, die durch Plasmaerregung erzeugt worden sind, müssen absorbiert werden. Insbesondere ist, da solche Ketonzersetzungsprodukte starke Gerüche haben, die die Tendenz haben, auf dem behandelten Gegenstand zu bleiben, eine langwierige Arbeit erforderlich gewesen, um den behandelten Gegenstand in einen Trocknungsbeutel zu tun und durch Wärme zu trocknen, um die Gerüche zu entfernen.

ZIEL DER ERFINDUNG

Die Erfinder haben dann intensive Untersuchungen über ein Behandlungsverfahren mit Plasma atmosphärischem Drucks ausgeführt, welches die obigen Nachteile ausschaltet, die aus der Verwendung von Ketonen im wesentlichen resultieren, um eine Glimmentladung in Argon zu erzeugen, das auch in der Wirtschaftlichkeit vorteilhaft ist, und sie haben die vorliegende Erfindung zustandegebracht. Daher ist es ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Glimmentladungsplasmabehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks zur Verfügung zu stellen, bei welchem ein stabiles Glimmentladungsplasma unter atmosphärischem Druck erregt wird, um die Oberfläche eines zu behandelnden Gegenstands zu behandeln, so daß dadurch der Gegenstand mit Hydrophilie versehen wird.

ABRISS DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren mittels Glimmentladung atmosphärischen Drucks, wie eingangs erwähnt, zur Verfügung gestellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte gasförmige Mischung Argon, oder eine Mischung aus Argon und Helium oder Wasserstoff, gemischt mit Wasserdampf oder Wasserdampf und einem Keton oder Ketonen enthält, und zwar bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 200ºC.
Es ist schwierig, daß die Entladung in Argon allein auftritt, oder sie ist, wenn sie auftritt, eine stille Entladung oder Funkenentladung. In der vorliegenden Entladung wird Argon mit Wasserdampf gesättigt, z. B. durch Blasenbildung in einer Gasreinigungsflasche, dem Plasmareaktor zugeführt, um die Luft zu ersetzen bzw. zu verdrängen, eine Hochfrequenzspannung wird angelegt, um eine Glimmentladung atmosphärischen Drucks zu erzeugen, und ein Gegenstand wird zwischen den Elektroden angeordnet, um eine Plasmaoberflächenbehandlung auszuführen.
Nachdem die Luft in dem Reaktor vollständig durch die gasförmige Mischung aus Argon und Wasserdampf ersetzt worden ist, tritt, wenn eine Spannung von 3000 Hz, 5000 V zwischen die obere und untere Elektrode angelegt wird, eine schöne blaßviolette Glimmentladung auf. Der Spalt zwischen der oberen und unteren Elektrode ist zu diesem Zeitpunkt 1 bis 50 mm, vorzugsweise 6 bis 15 mm. Wenn der Spalt kleiner als 1 mm ist, ist die Dicke des Gegenstands beschränkt, und wenn er 50 mm übersteigt, nimmt die Entladungsspannung zu, was einen größeren Leistungstransformator erfordert.
In der Vergangenheit mußte ein solches Inertgas getrocknet werden, wenn es für Plasmabehandlung verwendet wurde, und zwar gewöhnlich mittels Hindurchleiten durch ein Silicagelrohr oder Molekularsieb. Da ein Inertgas, das für Vakuumplasma verwendet wird, die Tendenz hat, im Vakuumgrad verschlechtert bzw. abgebaut zu werden, ist ein noch weiter getrocknetes Gas erforderlich. Wenn Argon als das Inertgas verwendet wird, wird jedoch eine Glimmentladung durch Verwendung von wasserdampfhaltigem Argon oder einer gasförmigen Mischung, die hauptsächlich wasserdampfhaltiges Argon enthält, erreicht. Im Gegensatz hierzu hat die Glimmentladung die Tendenz, in Helium instabil zu sein.
Weiterhin kann, wenn die Wassertemperatur erhöht wird, um den Sättigungsgehalt von Wasserdampf zu erhöhen, die Ausgangsleistung der Glimmentladung von der normalen Ausgangsleistung von 60 W bis zu 200 W weiter erhöht werden.
Selbst wenn das Gas in der Gasreinigungsflasche über Wasser geführt wird, um lediglich Wasserdampf zu enthalten, anstatt eine Sättigung zu erreichen, wird eine vollständige Glimmentladung erzeugt, wenngleich eine längere Zeit bis zum Beginn der Entladung erforderlich ist. Die Relation zwischen dem Wasserdampfgehalt und der Entladung, gemessen durch ein Thermometer, ist in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 4 zeigt die Relation zwischen der vergehenden Zeit (Abszissen) und der Temperatur (Ordinaten), wenn das Gas in oder über Wasser strömen gelassen wird, das in der Gasreinigungsflasche enthalten ist, wobei die Temperatur mittels eines Präzisionsthermometers gemessen wurde. Die Linie A ist für den Fall, in welchem die Gasreinigungsflasche mit 110 Liter Wasser gefüllt ist, worin das Gas mit einer Strömungsrate von 1 Liter/min zu Blasen gebildet wird, und die Linie B ist für den Fall, in dem die Gasreinigungsflasche mit 20 Liter Wasser beladen ist, über welches das Gas mit einer Strömungsrate von 1 Liter/min strömen gelassen wird, wobei es eine Temperatur von 30ºC in dem Plasmabehälter aufweist. Die Wassertemperatur in der Gasreinigungsflasche ist 21ºC.
Weiterhin kann, wenn eine gasförmige Mischung verwendet wird, die Wasserdampf enthält, der eine kleine Menge an wasserlöslischem Keton, wie Aceton oder Methylethylketon, gemischt mit Argon, Argon und Helium oder Argon und Wasserstoff, enthält, eine sehr stabile Glimmentladung erzeugt werden, und zwar bei bemerkenswert verminderten Gerüchen von Zersetzungsprodukten.
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 1 ist ein Dielektrikum 4 auf eine untere Elektrode 3 in einem Plasmareaktor 1 getan, ein FEP-Film 5 wird auf der Oberseite plaziert, Argongas wird von einem Zylinder 10 durch eine Gaseinstelleinrichtung 9 in Wasser, das durch ein Wasserbad 7 auf 30ºC gehalten wird, mit einer Strömungsrate von 1 Liter/min geschickt, um eine Blasenbildung zu bewirken, damit es Wasserdampf bis zur Sättigung enthält. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Strömungsmesser. Die gasförmige Mischung wird in den Reaktor 1 eingeleitet, um die Luft zu ersetzen, und eine Hochfrequenzspannung von 3000 Hz, 4000 V wird angelegt, um eine Glimmentladung zu erzeugen. Die Behandlung wird unter dieser Bedingung während 30 Sekunden fortgesetzt, der FEP-Film wird herausgenommen, und die Oberflächenbenetzbarkeit wird durch einen Dyne-Indikator gemessen. Die Messung war 54 Dynes. Nachdem es dem Film ermöglicht worden war, während 1 Stunde bei 100ºC in einer Atmosphäre zu stehen, war die Messung 50 Dynes, also mit einer Reduktion von nur 4 Dynes.
Zum Vergleich wurde der gleiche FEP-Film unter Benutzung einer gasförmigen Mischung aus Argon und Helium von je 50 Teilen behandelt, welche eine stabile Glimmentladung erzeugen kann. Als Ergebnis zeigte der Film eine Benetzbarkeit von 50 Dynes unmittelbar nach der Behandlung und 45 Dynes, nachdem es ihm ermöglicht worden war, bei 100ºC während 1 Stunde zu stehen, so daß das wasserdampfhaltige Gas ein besseres Ergebnis zeigt.
Wenn Wasserdampf enthalten ist, nimmt der Wasserdampfgehalt zu, wenn die Wassertemperatur ansteigt. Wenn der Reaktor in der Temperatur niedriger ist, wird jedoch ein Nebel in dem Reaktor erzeugt, oder Wassertropfen haften an der Wandoberfläche. Daher ist es zu bevorzugen, daß der Reaktor auf der gleichen Temperatur ist. Selbst wenn ein Nebel auftritt, ist jedoch die Plasmaerregung durch Glimmentladung zufriedenstellend, ohne daß ein Problem auftritt.
Alternativ kann, wie in Fig. 2 gezeigt ist, das Gas in der Gasreinigungsflasche lediglich bei Raumtemperatur über Wasser strömen gelassen und in den Reaktor eingeleitet werden, um eine Glimmentladung zu erzeugen, so daß dadurch ebenso eine Oberflächenbehandlung von Kunststoffen, Fasern u. dgl. erreicht wird.
In der Glimmentladungsplasmabehandlung atmosphärischen Drucks werden normalerweise Argon und Helium als ein Inertgas gemischt. Das ist deswegen so, weil Helium leicht zu entladen und niedrig in der Entladungsstartspannung ist, aber wenn der Argongehalt erhöht wird, wird die Entladung schwierig. Wenn der Argongehalt höher als 70% ist, wird keine Glimmentladung erhalten, sondern es tritt eine stille Entladung auf. Selbst in einem solchen Fall wird eine vollständige Glimmentladung durch die Hinzufügung von Wasserdampf erhalten, so daß dadurch eine glatte bzw. gleichmäßige Plasmabehandlung erreicht wird. In der vorliegenden Erfindung ist es genügend, eine gasförmige Mischung zu verwenden, die 60 bis 100 Teile Argon und 40 bis 0 Teile Helium enthält.
Weiterhin kann eine Mischung aus Argon und Wasserstoff zufriedenstellend verwendet werden. Speziell ist in der Mischung aus Argon und Wasserstoff dann, wenn der Argongehalt 50% oder mehr ist, die Wirkung die gleiche wie bei der gasförmigen Mischung aus Argon und Helium, aber der Wasserstoffgehalt ist vorzugsweise bis zu 5% zu Argon, da der Wasserstoff eine Gefahr beinhaltet. Bei einer solchen Zusammensetzung wird keine Glimmentladung erhalten, sondern es tritt eine stille Entladung wie in dem Fall von Argon auf. Wenn die gasförmige Mischung mit Wasserdampf gesättigt wird, ist jedoch die Entladung insgesamt eine Glimmentladung und kann in der gleichen Weise wie Argon/Helium verwendet werden.
In diesem Fall kann ein anderes Inertgas, wie Stickstoff, Neon, Krypton o. dgl., zugemischt werden, so weit die Glimmentladung nicht gestört wird.
Die obigen Verfahren werden bei Raumtemperatur oder einer niedrigen Temperatur von unter 100ºC ausgeführt, jedoch tritt alternativ auch eine stabile Glimmentladung auf, wenn, wie in Fig. 3 gezeigt ist, das Inertgas von einem Gaseinlaßkanal 11 in einen Dampfgenerator 8 eingespeist wird, der einen Heizer 12 hat, und eine Mischung aus erzeugtem Dampf und dem Gas, das durch eine mittels eines Heizers 15 erhitzte Metallrohrspule 14 hindurchgeführt wird, um auf über 100ºC überhitzt zu werden, in den vorerhitzten Reaktor eingeführt wird, so daß dadurch eine Plasmabehandlung von anorganischen Materialien, die andere als Kunststoffe oder Fasern sind, wie Glas und Siliziumwafer, ermöglicht wird.
In allen obigen Verfahren wird Wasserdampf allein verwendet. Jedoch tritt, wenn ein leicht wasserlösliches Keton, wie Aceton, in einer Menge von etwa 20% zu Wasser hinzugefügt und das Verfahren der Fig. 2 dazu verwendet wird, sowohl Aceton als auch Wasserdampf in dem Inertgas zu mischen, eine Glimmentladung ohne Problem auf. Verglichen mit dem Fall von Aceton allein wie in dem Stand der Technik, können Gerüche beträchtlich vermindert werden, so daß dadurch die Arbeit für das Entfernen von Gerüchen durch Trocknen des behandelten Gegenstands mittels Wärme vermindert wird.
Die Glimmentladungsbedingung ist nicht speziell beschränkt, aber es wird bevorzugt, eine Frequenz von 200 bis 100.000 Hz, mehr bevorzugt 500 bis 100.000 Hz, und am meisten bevorzugt 1000 bis 100.000 Hz, zu benutzen. Wenn die Frequenz zu niedrig ist, so daß sie unterhalb von 200 Hz ist, wird die Entladung instabil, und es wird keine Glimmentladung erhalten, was nicht verwendet werden kann. Wenn die Frequenz weit höher als 100.000 Hz ist, nimmt andererseits die Wärmeentwicklung zu, und weniger wärmebeständige Filme haben die Tendenz, sich zu deformieren, was nicht zu bevorzugen ist.
Die Bedingungen der Spannung, des Stroms, der Ausgangsleistung u. dgl. für die Glimmentladung werden angemessen entsprechend den Eigenschaften des zu behandelnden Gegenstands gewählt, aber im allgemeinen sind eine Spannung von 2000 bis 4000 V, ein Strom von 10 bis 80 mA und eine Ausgangsleistung von 10 bis 500 W zu bevorzugen.
Die Zeitdauer der Plasmabehandlung des Gegenstands wird auch angemessen entsprechend den Eigenschaften des Gegenstands gewählt, aber es wird eine Behandlungszeit von 0,1 bis 600 Sekunden, vorzugsweise 5 bis 120 Sekunden, verwendet.
Mittlerweile kann durch das Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks gemäß der vorliegenden Erfindung eine Oberflächenbehandlung kontinuierlich und schnell erreicht werden, und zwar unter Verwendung einer Einrichtung, die verglichen mit dem Vakuumplasmaoberflächenbehandlungsverfahren des Standes der Technik bemerkenswert vereinfacht ist, wodurch ein bedeutender Durchbruch in der industriellen Technologie zur Verfügung gestellt wird. Weiterhin kann die Oberflächenmodifizierungswirkung durch das erfindungsgemäße Plasmabehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks auf den Gegenstand, z. B. für hydrophobe Kunststoffe, die Oberfläche mit verbesserter Hydrophilie ausstatten. Zum Beispiel geht die durch die Koronaentladungsbehandlung des Standes der Technik erhaltene Hydrophilie fast in einem halben Tag verloren, wohingegen jene, welche durch die vorliegende Erfindung für Textilien erhalten wird, durch 20 mal oder mehr Waschen nicht verlorengeht.
Da das Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks der vorliegenden Erfindung weiter eine kleine Wärmeentwicklung während der Plasmaoberflächenbehandlung hat, hat es weiter die Vorteile, das es auf weniger wärmebeständige Gegenstände anzuwenden ist.
Bei den oben beschriebenen Vorteilen wird das Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks der vorliegenden Erfindung mit gutem Vorteil auf die Oberflächenmodifizierung von synthetischen Polymermaterialien, wie Kunststoffolien bzw. -dünnplatten bzw. -platten, Kunststoffilmen, synthetischen Textilien und synthetischen Fasern angewandt. Solche Materialien umfassen wärmeschrumpfbare Filme, wie Polypropylen, Polyethylen und Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen, Polyvinylchlorid, Nylon, Polyester, Polyimid, Fluorharze, Aramidharze, wie Polyp-phenylterephthalamid, allgemeine Filme und Folien bzw. Dünnplatten bzw. Platten, wie Vinylacetat/Ethylencopolymer, synthetische Fasern und chemische Fasern, wie Polyester, Polypropylen, Nylon, Acryle, Acetat, Stoffe, Textilien und ungewebte Textilerzeugnisse aus diesen Fasern, sowie Stoffe, Textilien und ungewebte Textilerzeugnisse aus Fasern, die aus den synthetischen Fasern und/ oder chemischen Fasern und/oder natürlichen Fasern gemischt sind.
Da der wärmeschrumpfbare Polypropylenfilm, der durch das erfindungsgemäße Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks behandelt worden ist, eine hydrophile Oberfläche hatt, kann er leicht durch flexographisches Drukken mit einer wäßrigen Drucktinte bedruckt werden, welche in der Vergangenheit nicht angewandt werden konnte. Da das Polyestertextil, welches durch das Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks behandelt worden ist, eine verbesserte Hydrophilie hat, hat es eine verbesserte praktische Anwendungsfähigkeit insofern, als die Feuchtigkeitsabsorption bemerkenswert verbessert ist und es für Unterwäsche verwendet werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel des in der vorliegenden Erfindung benutzten Plasmareaktors zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes Beispiel des in der vorliegenden Erfindung benutzten Plasmareaktors zeigt.
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die ein weiteres Beispiel des in der vorliegenden Erfindung benutzten Plasmareaktors zeigt.
Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung, die den Wassergehalt von getrocknetem Argon, das durch die Reinigungsflasche hindurchgeleitet worden ist, zeigt.

BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nun weiter im Detail mit Bezugnahme auf Ausführungsformen beschrieben.

Beispiel 1

Unter Verwendung eines in Fig. 1 zeigten Plasmareaktors wurde Argon aus einem Zylinder durch eine Gaseinstelleinrichtung zum Steuern der Strömungsrate in den Reaktor eingeleitet, und zwar durch eine mit Wasser gefüllte Gasreinigungsflasche, und bei einer Temperatureinstellung auf 40ºC, um die Luft zu ersetzen. Ein Polyesterstoff bzw. -tuch wurde auf einer unteren Elektrode in dem Reaktor plaziert, und es wurde eine Spannung von 3 kHz, 4000 V zwischen der oberen und unteren Elektrode angelegt, um eine blaßviolette Glimmentladung, die ein Plasma erregte, zu erzeugen. Als der Polyesterstoff bzw. das Polyestertuch nach 30 Sekunden herausgenommen und auf Wasser schwimmen gelassen wurde, wurde der behandelte Teil sofort mit Wasser benetzt, so daß er transparent wurde. Andere Teile wurden überhaupt nicht benetzt, also mit einem wesentlichen Unterschied. Die Zeit für die Benetzung ist wie folgt:
Unbehandeltes weißes Polyestertuch > 30 Minuten
Behandeltes Tuch im Beispiel 1 < 1 Sekunde

Beispiel 2

Der gleiche Vorgang wie im Beispiel 1 wurde verwendet, ausgenommen, daß eine gasförmige Mischung aus Argon/Wasserstoff benutzt wurde, welche 2% Wasserstoff, basierend auf dem Argon, enthielt.
Ein Polypropylenfilm wurde auf der unteren Elektrode in dem Reaktor plaziert, und die gleiche Behandlung wurde ausgeführt. Die Messung mit dem Dyne-Indikator zeigte 54 Dynes oder mehr, wohingegen ein unbehandelter Film 38 Dynes oder weniger zeigte. Nachdem es dem Film ermöglicht worden war, während 1 Stunde bei 100ºC zu stehen, wurde die Messung über 50 Dynes aufrechterhalten, also mit fast keiner Abnahme in der Benetzungseigenschaft.
Wie oben beschrieben, wird in der vorliegenden Erfindung Argongas, bei dem es schwierig ist, eine Glimmentladung zu er zeugen, mit Wasserdampf oder Wasserdampf und Ketonen gemischt, um eine stabile Glimmentladung zu erzeugen. Infolgedessen kann die Glimmentladungsplasmabehandlung atmosphärischen Drucks ausgeführt werden, um die Oberfläche des zu behandelnden Gegenstands, der zwischen beiden Elektroden angeordnet wird, mit Hydrophilie auszustatten, so daß dadurch eine Glimmentladungsplasmabehandlung atmosphärischen Drucks mit verbesserter Wirtschaftlichkeit gegenüber dem Glimmentladungsplasmabehandlungsverfahren atmosphärischen Drucks des Standes der Technik erreicht wird.

Claims

1. Plasmaoberflächenbehandlungsverfahren mittels Glimmentladung atmosphärischen Drucks, worin eine gasförmige Mischung in einen Plasmareaktor (1) eingeleitet wird, der eine dielektrisch beschichtete Elektrode (3) hat, die ein festes Dielektrikum (4) umfaßt, das auf der Oberfläche von wenigstens einer der gegenüberliegenden Elektroden (2, 3) angeordnet ist, und worin eine Hochfrequenzspannung unter atmosphärischem Druck angewandt wird, um eine Glimmentladung atmosphärischen Drucks zu erzeugen und ein Plasma anzuregen, wodurch eine Oberflächenbehandlung von Kunststoffen oder Fasern (5), die zwischen den Elektroden (2, 3) in dem Plasmareaktor angeordnet sind, ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Mischung Argon oder eine Mischung aus Argon und Helium oder Wasserstoff, gemischt mit Wasserdampf oder Wasserdampf und einem Keton oder Ketonen bei einer Temperatur, die im Bereich von Raumtemperatur bis 200ºC liegt, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Mischung aus Argon und Helium 60 bis 100 Teile Argon und 40 bis 0 Teile Helium enthält bzw. umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Mischung aus Argon und Wasserstoff 95 bis 100 Teile Argon und 5 bis 0 Teile Wasserstoff enthält bzw. umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserdampf in einer Menge von 1% bis zur Sättigung in Argon/Helium oder Argon/Wasserstoff enthalten ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Keton ein wasserlösliches Keton ist.