JP2012256501A - プラズマ生成用ガスおよびプラズマ生成方法並びにこれにより生成された大気圧プラズマ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】大気圧プラズマを生成するために用いられるプラズマ生成用ガスであって、プラズマとなることにより処理能力を有するとともに、プラズマ生成用ガス全体をプラズマ源に搬送するためのベースガス(キャリアーガス)としてのアルゴン(Ar)と、前記大気圧プラズマの処理効果を向上する処理効果向上ガスとしての酸素ガスもしくは炭酸ガスとの混合ガスとした。
【選択図】図4
Description
本実施例において、被処理物に対し、プラズマ処理装置を用いてプラズマ照射処理を行う様子を図2に示す。プラズマ処理装置10は、モータ等によって一定の速度で水平移動し、上部に載置した被処理物Wを搬送方向A(図2における左方向)に搬送可能とする搬送台11と、その上方にプラズマを噴出する噴射口6aを対向させるようにして固定配置されたプラズマ生成装置1とからなる。プラズマ生成装置1としては、図1に示したようなジェット型プラズマ生成装置1を用い、搬送台11に載置された被処理物Wの表面との距離が約3mmとなるような位置に固定配置した。なお、プラズマ生成装置1に供給するプラズマ生成用ガスのガス流量は5L/min、電源から電極間に供給する電圧は周波数50Hz〜50kHzで約5kVの高周波電圧とした。
ベースガス(キャリアーガス)としてアルゴンガスまたはへリムガス、処理効果向上ガスとして酸素ガスまたは炭酸ガスをそれぞれ用いたプラズマ生成用ガスから生成されたプラズマによって被処理物Wに対してプラズマ処理を施し、処理後の被処理物Wの表面に対する水滴の接触角を測定した結果を図4および図5に示す。
被処理物Wとして銅板を用い、処理効果向上ガスに炭酸ガス、窒素酸化物ガス、水蒸気および酸素ガスのいずれかを用いてプラズマ処理を施した際の、処理効果向上ガスの添加率と水滴の接触角の測定結果を表1に示す。なお、表中の値は、図4または図5に示すような処理効果向上ガスの添加率と接触角とのグラフにおいて、添加率が0%の時の接触角の値と、最も接触角が小さくなった際の添加率および接触角の値を示すものである。
被処理物Wとしてポリイミドフィルムを用い、処理効果向上ガスに炭酸ガス、窒素酸化物ガスおよび水蒸気のいずれかを用いてプラズマ処理を施した際の、処理効果向上ガスの添加率と水滴の接触角の測定結果を表2に示す。なお、表中の値は、図4または図5に示すような処理効果向上ガスの添加率と接触角とのグラフにおいて、添加率が0%の時の接触角の値と、最も接触角が小さくなった際の添加率および接触角の値を示すものである。
ベースガス(キャリアーガス)と処理効果向上ガスの混合ガスに生成補助ガスとしてヘリウムガスを混合し、ヘリウムガスの混合率を変化させるとともに、その際にプラズマが生成し始める印加電圧を測定した結果を図6および図7に示す。
2 プラズマ源
3 電源
4 ガス供給部
5 ハウジング
5a ガス導入口
6 外側電極
6a 噴射口
7 内側電極
8 放電部
9 搬送台
W 被処理物
A 搬送方向
Claims (7)
- 大気圧プラズマを生成するために用いられるプラズマ生成用ガスであって、
プラズマとなることにより処理能力を有するとともに、前記プラズマ生成用ガス全体をプラズマ源に搬送するためのベースガス(キャリアーガス)と、
前記大気圧プラズマの処理効果を向上させるための処理効果向上ガスとの混合ガスとされることを特徴とするプラズマ生成用ガス。 - 前記大気圧プラズマを用いて、金属材料の表面をクリーニングもしくは親水化もしくはエッチングによって表面層の除去を行う際には、
前記処理効果向上ガスとして、酸素ガス、炭酸ガス、水蒸気および窒素酸化物ガスから少なくとも1つを選択して用いることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成用ガス。 - 前記大気圧プラズマを用いて、高分子材料の表面をクリーニングもしくは親水化若しくはエッチングによって表面層の除去を行う際には、
前記処理効果向上ガスとして、炭酸ガス、水蒸気および窒素酸化物ガスから少なくとも1つを選択して用いることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成用ガス。 - 前記混合ガスに対して、プラズマ化を補助するための生成補助ガスをさらに混合することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のプラズマ生成用ガス。
- 前記生成補助ガスが、ヘリウムガスとされることを特徴とする請求項4に記載のプラズマ生成用ガス。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のプラズマ生成用ガスに対し、大気圧下において電界を印加してプラズマを生成することを特徴とするプラズマ生成方法。
- 請求項6に記載のプラズマ生成方法により生成されたことを特徴とする大気圧プラズマ。
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