JPH02175142A - シャーシ,ボディーまたは部品およびその作製方法 - Google Patents
シャーシ,ボディーまたは部品およびその作製方法Info
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- JPH02175142A JPH02175142A JP1236335A JP23633589A JPH02175142A JP H02175142 A JPH02175142 A JP H02175142A JP 1236335 A JP1236335 A JP 1236335A JP 23633589 A JP23633589 A JP 23633589A JP H02175142 A JPH02175142 A JP H02175142A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、風雨に曝され得るとともに風切りがなされる
自動車、船舶、航空機等の輸送手段のバンパその他の部
品上の塗装した表面に炭素または炭素を主成分とする保
護用被膜、或いは窒化珪素等の無機物からなる被膜で覆
ったものである。そして耐摩耗性を向上させ、はこりの
付着を防ぎ、静電気の発生を防いだものである。
自動車、船舶、航空機等の輸送手段のバンパその他の部
品上の塗装した表面に炭素または炭素を主成分とする保
護用被膜、或いは窒化珪素等の無機物からなる被膜で覆
ったものである。そして耐摩耗性を向上させ、はこりの
付着を防ぎ、静電気の発生を防いだものである。
本発明はかかる薄膜として、可視領域で透光性を有する
とともに、硬度が十分な炭素または炭素を主成分とする
被膜、或いは窒化珪素等の無機物からなる被膜を摩耗防
止用保護膜とぜんとしたものである。特にこの保護膜は
有機物上に密着させ得るとともに、その電気的固有抵抗
として1×107〜5X10I3Ωcmを有せしめて、
静電気の発生を防ぐとともに、表面に平滑性を有せしめ
、はこりの付着を防がんとしたものである。
とともに、硬度が十分な炭素または炭素を主成分とする
被膜、或いは窒化珪素等の無機物からなる被膜を摩耗防
止用保護膜とぜんとしたものである。特にこの保護膜は
有機物上に密着させ得るとともに、その電気的固有抵抗
として1×107〜5X10I3Ωcmを有せしめて、
静電気の発生を防ぐとともに、表面に平滑性を有せしめ
、はこりの付着を防がんとしたものである。
本発明はかかるシャーシ、ボディーまたはその部品にプ
ラズマCVD法で炭素膜または炭素を主成分とする被膜
、或いは無機物からなる被膜を形成せんとしたものであ
る。
ラズマCVD法で炭素膜または炭素を主成分とする被膜
、或いは無機物からなる被膜を形成せんとしたものであ
る。
一般にプラズマCVD法においては、平坦面を有する基
板上に平面状に成膜する方法が工業的に有効であるとさ
れている。さらに、プラズマCVD法でありながら、ス
パッタ効果を伴わせつつ成膜させる方法も知られている
。その代表例である炭素膜のコーティングに関しては、
本発明人の出願になる特許願「炭素被膜を有する複合体
およびその作製方法J (特願昭56−146936
昭和56年9月17日出願)が知られている。しかし
、これらは平行平板型の一方の電極(カソード側)に基
板を配設し、セルフバイアスを用いて平坦面の上面に炭
素膜を成膜する方法である。
板上に平面状に成膜する方法が工業的に有効であるとさ
れている。さらに、プラズマCVD法でありながら、ス
パッタ効果を伴わせつつ成膜させる方法も知られている
。その代表例である炭素膜のコーティングに関しては、
本発明人の出願になる特許願「炭素被膜を有する複合体
およびその作製方法J (特願昭56−146936
昭和56年9月17日出願)が知られている。しかし
、これらは平行平板型の一方の電極(カソード側)に基
板を配設し、セルフバイアスを用いて平坦面の上面に炭
素膜を成膜する方法である。
しかし、かかるスパッタ効果を伴わせつつ成膜させる従
来例は、シャーシ、ボディーまたは部品、特に自動車ま
たはオートバイ等の凹凸を有する基体上または自動車の
シャーシ、ボディー等の大型基体上に膜を作ることがで
きない。このため、大容量空間で一度に膜を形成する方
法が求められていた。本発明はかかる目的のためになさ
れたものである。
来例は、シャーシ、ボディーまたは部品、特に自動車ま
たはオートバイ等の凹凸を有する基体上または自動車の
シャーシ、ボディー等の大型基体上に膜を作ることがで
きない。このため、大容量空間で一度に膜を形成する方
法が求められていた。本発明はかかる目的のためになさ
れたものである。
本発明は、風雨に曝され得るとともに、風切りがなされ
る自動車、船舶、航空機等のシャーシボディー、バンバ
その他の部品上に有機物の塗装をせしめ、この塗装面の
保護膜として、炭素または炭素を主成分とする被膜、特
に弗素の如きハロゲン元素を含有する炭素を主成分とす
る被膜を設けたものである。この被膜は、はこりを伴う
風切りにより発生じやすい静電気の発生を防ぎ、ひいて
はほこりの付着及びほこりによる塗装面の摩耗による「
にごり」を防ぎ、常に塗装初めの鮮やかな面を保存せし
めたものである。特に、ハロゲン元素を含有する炭素を
主成分とする被膜は排水性を有するため、特に汚れ防止
にも役立つ。
る自動車、船舶、航空機等のシャーシボディー、バンバ
その他の部品上に有機物の塗装をせしめ、この塗装面の
保護膜として、炭素または炭素を主成分とする被膜、特
に弗素の如きハロゲン元素を含有する炭素を主成分とす
る被膜を設けたものである。この被膜は、はこりを伴う
風切りにより発生じやすい静電気の発生を防ぎ、ひいて
はほこりの付着及びほこりによる塗装面の摩耗による「
にごり」を防ぎ、常に塗装初めの鮮やかな面を保存せし
めたものである。特に、ハロゲン元素を含有する炭素を
主成分とする被膜は排水性を有するため、特に汚れ防止
にも役立つ。
また本発明においては、かかる目的の保護被膜として、
固有抵抗が1×107〜5×10′″Ωcmと比較的低
い値の抵抗値を有するプラズマ重合膜を有機物上に密着
せしめ得ることの発見に基づく。この低抵抗膜を塗装面
上に作製することにより、さらに静電気を防止し、はこ
りの付着、ひいてはほこりによる塗装面の摩耗を防ぐこ
とができる。
固有抵抗が1×107〜5×10′″Ωcmと比較的低
い値の抵抗値を有するプラズマ重合膜を有機物上に密着
せしめ得ることの発見に基づく。この低抵抗膜を塗装面
上に作製することにより、さらに静電気を防止し、はこ
りの付着、ひいてはほこりによる塗装面の摩耗を防ぐこ
とができる。
本発明は、かかるプラズマ重合即ちプラズマCVD法と
して、反応空間の一端側および他端側に互いに離間して
一対の電極を配設する。この基体は導体または導体表面
を有し、その上に有機物の塗装を有するため、交流バイ
アスを必要とすると同時に、直流バイアスを重畳させた
。そして反応性気体のプラズマ化のため、一対の電極間
に第1の交番電圧を印加する。このそれぞれの電極には
、接地に対しその高周波電圧が互いに位相が180゜ま
たは0°異なった電圧をそれぞれの高周波電源より印加
し、互いに対称または同相の交番電圧を印加する。そし
て結果として合わせて実質的に1つの交番電圧として枠
構造内に印加し、高周波プラズマを誘起させる。さらに
そのそれぞれの高周波電源の他端を接地せしめ、ここと
被形成面を有する基体または基体ホルダとの間に他の第
2の交番電圧を自己直流バイアスを発生させるためのキ
ャパシタを介して印加する。この基体ホルダ(単にホル
ダともいう)または基体を第3の電極として作用せしめ
、この基体上に交流バイアスを印加することによりスパ
ッタ効果を伴わせつつ薄膜を形成せんとしたものである
。
して、反応空間の一端側および他端側に互いに離間して
一対の電極を配設する。この基体は導体または導体表面
を有し、その上に有機物の塗装を有するため、交流バイ
アスを必要とすると同時に、直流バイアスを重畳させた
。そして反応性気体のプラズマ化のため、一対の電極間
に第1の交番電圧を印加する。このそれぞれの電極には
、接地に対しその高周波電圧が互いに位相が180゜ま
たは0°異なった電圧をそれぞれの高周波電源より印加
し、互いに対称または同相の交番電圧を印加する。そし
て結果として合わせて実質的に1つの交番電圧として枠
構造内に印加し、高周波プラズマを誘起させる。さらに
そのそれぞれの高周波電源の他端を接地せしめ、ここと
被形成面を有する基体または基体ホルダとの間に他の第
2の交番電圧を自己直流バイアスを発生させるためのキ
ャパシタを介して印加する。この基体ホルダ(単にホル
ダともいう)または基体を第3の電極として作用せしめ
、この基体上に交流バイアスを印加することによりスパ
ッタ効果を伴わせつつ薄膜を形成せんとしたものである
。
そして第1の交番電圧を1〜50MHzのプラズマグロ
ー放電の生じやすい周波数とし、第2の交番電圧を1Q
IIz〜500Ktlzの反応性気体に運動エネルギを
加えやすい周波数として印加する。さらにこの第2の交
番電圧の一方と第1の交番電圧発生用のそれぞれのマツ
チングコイルの他端とは、ともに接地レベルにあり、結
果として、第2の交番電圧の出力側には負の直流の自己
バイアスが重畳して印加される。すると第1の交番電圧
により、プラズマ活性化した気体を自己バイアスにより
基体上に加速し、基体上での不要のチャージアップした
電荷を交流の第2の電圧により除去する。かくして被形
成面が絶縁性を有する有機物を有する塗装がなされても
、その表面にも被膜形成を行い得るようにしたものであ
る。
ー放電の生じやすい周波数とし、第2の交番電圧を1Q
IIz〜500Ktlzの反応性気体に運動エネルギを
加えやすい周波数として印加する。さらにこの第2の交
番電圧の一方と第1の交番電圧発生用のそれぞれのマツ
チングコイルの他端とは、ともに接地レベルにあり、結
果として、第2の交番電圧の出力側には負の直流の自己
バイアスが重畳して印加される。すると第1の交番電圧
により、プラズマ活性化した気体を自己バイアスにより
基体上に加速し、基体上での不要のチャージアップした
電荷を交流の第2の電圧により除去する。かくして被形
成面が絶縁性を有する有機物を有する塗装がなされても
、その表面にも被膜形成を行い得るようにしたものであ
る。
この薄膜の形成の1例として、C2F6. C3Fll
、CF4C11□F2等の弗化炭素の如き炭素弗化物気
体を導入し、これと11□との混合気体とのプラズマ化
により、またはこれらとCZ II 4と炭化水素化物
との混合気体のプラズマ化による活性水素によって脱弗
素化を付加し分解せしめることにより、或いはエチレン
(czon) 、メタン(CL) 、アセチレン(C2
!1りのような炭化水素気体またはこれと弗化窒素の混
合気体またはCtFb、 CJa、CFn、 CHzF
z等の弗化炭素の如き炭素弗化物気体を導入し、分解す
ることによりSP3軌道を有するダイヤモンドと類似の
C−C結合をつくり、比抵抗(固有抵抗)IXIO’〜
5×1013ΩcI++代表的には1×108〜5×1
011Ωcmを有するとともに、光学的エネルギバンド
巾(Egという)が1.OeV以上、好ましくは1.5
〜5.5eVを有する可視領域で透光性のダイヤモンド
と類似の特性を有する炭素または炭素を主成分とする被
膜を、特に弗素またはハロゲン元素を含有する炭素を主
成分(副成分の主たるものは水素、弗素、窒素である)
とする被膜を形成した。
、CF4C11□F2等の弗化炭素の如き炭素弗化物気
体を導入し、これと11□との混合気体とのプラズマ化
により、またはこれらとCZ II 4と炭化水素化物
との混合気体のプラズマ化による活性水素によって脱弗
素化を付加し分解せしめることにより、或いはエチレン
(czon) 、メタン(CL) 、アセチレン(C2
!1りのような炭化水素気体またはこれと弗化窒素の混
合気体またはCtFb、 CJa、CFn、 CHzF
z等の弗化炭素の如き炭素弗化物気体を導入し、分解す
ることによりSP3軌道を有するダイヤモンドと類似の
C−C結合をつくり、比抵抗(固有抵抗)IXIO’〜
5×1013ΩcI++代表的には1×108〜5×1
011Ωcmを有するとともに、光学的エネルギバンド
巾(Egという)が1.OeV以上、好ましくは1.5
〜5.5eVを有する可視領域で透光性のダイヤモンド
と類似の特性を有する炭素または炭素を主成分とする被
膜を、特に弗素またはハロゲン元素を含有する炭素を主
成分(副成分の主たるものは水素、弗素、窒素である)
とする被膜を形成した。
または、5izHa等の珪化物気体とNH,等の窒化物
気体と必要によりアルゴンとの混合気体とをプラズマ化
することによって、赤外線吸収スペクトルで864cm
−’に吸収ピークを有する窒化珪素膜を作製できる。
気体と必要によりアルゴンとの混合気体とをプラズマ化
することによって、赤外線吸収スペクトルで864cm
−’に吸収ピークを有する窒化珪素膜を作製できる。
本発明を用いた塗装面は、ポリエステル樹脂、アルキド
樹脂、オイルフリーアルキド樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、アミノ樹脂が用いられる。特に自
動車ライン用にはアクリルラッカー、アクリルメラミン
、ブロックアクリルウレタンの有機溶融型の塗料を用い
た塗装面とした。
樹脂、オイルフリーアルキド樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、アミノ樹脂が用いられる。特に自
動車ライン用にはアクリルラッカー、アクリルメラミン
、ブロックアクリルウレタンの有機溶融型の塗料を用い
た塗装面とした。
本発明方法での成膜に際し、弗素の如きハロゲン元素と
窒素とを、プラズマCVO中に炭化物気体に加えて同時
に混入させて、厚さ方向に均一な濃度勾配を設けた炭素
を主成分とする被膜または添加物の有無を制御した多層
の複合膜を作ってもよい。
窒素とを、プラズマCVO中に炭化物気体に加えて同時
に混入させて、厚さ方向に均一な濃度勾配を設けた炭素
を主成分とする被膜または添加物の有無を制御した多層
の複合膜を作ってもよい。
また、本発明においては炭素または炭素を主成分とする
被膜と、無機物からなる被膜とを多層構造にしても良い
。特に、基体上に炭素を主成分とする被膜を作製した後
、窒化珪素膜を該炭素を主成分とする被膜上に作製して
多層構造を形成することにより、密着性がさらに向上し
、かつ耐水性が上昇した。
被膜と、無機物からなる被膜とを多層構造にしても良い
。特に、基体上に炭素を主成分とする被膜を作製した後
、窒化珪素膜を該炭素を主成分とする被膜上に作製して
多層構造を形成することにより、密着性がさらに向上し
、かつ耐水性が上昇した。
本発明において無機物よりなる被膜とは、5iJn。
5ILNy、StC,Al z03.Zr(lz、 5
10z等を含んでいる。
10z等を含んでいる。
以下に図面に従って本発明の作製方法を記す。
「実施例1」
第2図は、自動車のシャーシ等の導体の下地を有する基
体上に薄膜形成方法を実施するためのプラズマCVD装
置の概要を示す。
体上に薄膜形成方法を実施するためのプラズマCVD装
置の概要を示す。
図面において、プラズマCVD装置の反応容器(7)は
ロード/アンロード用予備室(7”)とゲート弁(9)
で仕切られている。ガス系(30)において、キャリア
ガスであるアルゴンを(31)より、反応性気体である
炭化水素気体、例えばメタン、エチレンを(32)より
、添加物気体である弗化窒素を(33)より、反応容器
のエツチング用気体である酸素を(34)より、バルブ
(28)、流量計(29)をへて反応系(50)中にノ
ズル(25)より導入する。エチレンと弗化窒素とを導
入すると、窒素と弗素が添加されたダイヤモンド状炭素
膜(DLCともいうが、添加物が添加されたDLCを含
めて本発明は炭素または炭素を主成分とする被膜という
)が成膜できる。
ロード/アンロード用予備室(7”)とゲート弁(9)
で仕切られている。ガス系(30)において、キャリア
ガスであるアルゴンを(31)より、反応性気体である
炭化水素気体、例えばメタン、エチレンを(32)より
、添加物気体である弗化窒素を(33)より、反応容器
のエツチング用気体である酸素を(34)より、バルブ
(28)、流量計(29)をへて反応系(50)中にノ
ズル(25)より導入する。エチレンと弗化窒素とを導
入すると、窒素と弗素が添加されたダイヤモンド状炭素
膜(DLCともいうが、添加物が添加されたDLCを含
めて本発明は炭素または炭素を主成分とする被膜という
)が成膜できる。
これと同一成分の被膜を作るため、CZF&+C3Fl
lを(32)より、またC211□またはH2を(33
)より、 Nlhを(34)より導入して形成してもよ
い。
lを(32)より、またC211□またはH2を(33
)より、 Nlhを(34)より導入して形成してもよ
い。
反応系(50)では、第2図に示す如く、枠構造体(2
)(電極側よりみて四角形の枠構造を有する)を有し、
この上方および下方の開口部には、この開口部を覆うよ
うにフード(8)、(8’)を有する。 このフード(
8) 、 (8’ )に配設された一対の同一形状を有
する第1および第2の電極(3) 、 (3”)をアル
ミニウムの金属メツシュで構成せしめる。反応性気体は
ノズル(25)より下方向に放出される。第3の電極は
自動車等のシャーシ、バンバ、その他の部品の下地導体
とし、直流的には塗装面が絶縁材料であるが、ここに第
2の交番電圧を加え、交流的には実質的に導体化してバ
イアスを印加した。このシャーシまたは部品からなる基
体(1)上の塗装面である被形成面(1゛)を一対の電
極(3)、(3’)で生成されるプラズマ中に保持させ
て配設した。基体(1)は有機物の塗装面である被形成
面(1°)を有し、第2の交番電圧と負の直流バイアス
が同時に印加された101(z〜500KHzの交番電
圧が印加されている。第1の高周波の交番電圧によりグ
ロー放電のプラズマ化した反応性気体は、反応空間(6
0)で均一に分散し、このプラズマを(2) 、 (8
) 、 (8°)で取り囲むようにし、この外側の外部
空間(6)にはプラズマ状態で放出しないようにして反
応容器内壁に付着しないようにした。また反応空間での
プラズマ電位を均質にした。
)(電極側よりみて四角形の枠構造を有する)を有し、
この上方および下方の開口部には、この開口部を覆うよ
うにフード(8)、(8’)を有する。 このフード(
8) 、 (8’ )に配設された一対の同一形状を有
する第1および第2の電極(3) 、 (3”)をアル
ミニウムの金属メツシュで構成せしめる。反応性気体は
ノズル(25)より下方向に放出される。第3の電極は
自動車等のシャーシ、バンバ、その他の部品の下地導体
とし、直流的には塗装面が絶縁材料であるが、ここに第
2の交番電圧を加え、交流的には実質的に導体化してバ
イアスを印加した。このシャーシまたは部品からなる基
体(1)上の塗装面である被形成面(1゛)を一対の電
極(3)、(3’)で生成されるプラズマ中に保持させ
て配設した。基体(1)は有機物の塗装面である被形成
面(1°)を有し、第2の交番電圧と負の直流バイアス
が同時に印加された101(z〜500KHzの交番電
圧が印加されている。第1の高周波の交番電圧によりグ
ロー放電のプラズマ化した反応性気体は、反応空間(6
0)で均一に分散し、このプラズマを(2) 、 (8
) 、 (8°)で取り囲むようにし、この外側の外部
空間(6)にはプラズマ状態で放出しないようにして反
応容器内壁に付着しないようにした。また反応空間での
プラズマ電位を均質にした。
さらにプラズマ反応空間での電位分布をより等しくさせ
るため、電源系(40)には二種類の周波数の交番電圧
が印加できるようになっている。第1の交番電圧は1〜
100Mtlz例えば13.56Mflzの高周波であ
り、一対をなす2つの電源(15−1) 、 (15−
2)よりマツチングトランス(16−1) 、 (16
−2)に至る。このマツチングトランスでの位相は位相
調整器により調整し、互いに180 ”またはOoずれ
て供給できるようにしている。そして対称型または同相
型の出力を存し、トランスの一端(4)及び他端(4゛
)は一対の第1および第2の電極(3) 、 (3″)
にそれぞれ連結されている。また、トランスの出力側中
点(5)は接地レベルに保持され、第2の1011z〜
500KHz例えば50にHzの交番電圧(17)が印
加されている。その出力は基体(1)またはそれらに電
気的に連結するホルダ(2)の第3の電極に連結されて
いる。
るため、電源系(40)には二種類の周波数の交番電圧
が印加できるようになっている。第1の交番電圧は1〜
100Mtlz例えば13.56Mflzの高周波であ
り、一対をなす2つの電源(15−1) 、 (15−
2)よりマツチングトランス(16−1) 、 (16
−2)に至る。このマツチングトランスでの位相は位相
調整器により調整し、互いに180 ”またはOoずれ
て供給できるようにしている。そして対称型または同相
型の出力を存し、トランスの一端(4)及び他端(4゛
)は一対の第1および第2の電極(3) 、 (3″)
にそれぞれ連結されている。また、トランスの出力側中
点(5)は接地レベルに保持され、第2の1011z〜
500KHz例えば50にHzの交番電圧(17)が印
加されている。その出力は基体(1)またはそれらに電
気的に連結するホルダ(2)の第3の電極に連結されて
いる。
かくして反応空間にプラズマ(60)が発生する。
排気系(20)は、圧力調整バルブ(21)、ターボ分
子ポンプ(22) 、 ロータリーポンプ(23)を
経て不要気体を排気する。
子ポンプ(22) 、 ロータリーポンプ(23)を
経て不要気体を排気する。
これらの反応性気体は、反応空間(60)で0.001
〜1.Qtorr例えば0.05torrとし、この枠
構造体(29)は自動車のシャーシ、オートバイのバン
バ等の有機物の塗装面とした。
〜1.Qtorr例えば0.05torrとし、この枠
構造体(29)は自動車のシャーシ、オートバイのバン
バ等の有機物の塗装面とした。
かかる空間において、13.56M)Izの周波数の5
〜50KW (単位面積あたり0.3〜3W/cm2)
例えばIKW(単位面積あたり0.6W/cm”の高エ
ネルギ)の第1の高周波電圧を加える。さらに第2の交
番電圧による交流バイアスの印加により、被形成面上に
は200〜−600V(例えばその出力は5KW)の負
の自己バイアス電圧が印加されており、この負の自己バ
イアス電圧により加速された反応性気体を基体上にスパ
ッタしつつ成膜し、かつ緻密な膜とすることができた。
〜50KW (単位面積あたり0.3〜3W/cm2)
例えばIKW(単位面積あたり0.6W/cm”の高エ
ネルギ)の第1の高周波電圧を加える。さらに第2の交
番電圧による交流バイアスの印加により、被形成面上に
は200〜−600V(例えばその出力は5KW)の負
の自己バイアス電圧が印加されており、この負の自己バ
イアス電圧により加速された反応性気体を基体上にスパ
ッタしつつ成膜し、かつ緻密な膜とすることができた。
もちろん、この四角形(直方体)の枠構造体の高さを設
計上の必要に応じて2〜10mとしてもよい。また第1
の交番電圧も上下間ではなく、図面を装置の上方より示
した如く、前後間に配設して加えてもよい。
計上の必要に応じて2〜10mとしてもよい。また第1
の交番電圧も上下間ではなく、図面を装置の上方より示
した如く、前後間に配設して加えてもよい。
反応性気体は、例えばC,F6とC,H4との混合気体
或いはエチレンと弗化窒素との混合気体とした。
或いはエチレンと弗化窒素との混合気体とした。
その割合はCzFb/CzHa或いはNF3/C2H4
−1/4〜4/1とし、代表的にはl/1である。この
割合を可変することにより、透過率及び比抵抗を制御す
ることができる。基体の温度は〜150°C1代表的に
は室温に保持させる。かくして被形成面上は比抵抗1×
107〜5X101ffΩcmを有し、有機樹脂上にも
密着させて成膜させる。可視光に対し、透光性のアモル
ファス構造または結晶構造を有する弗素または弗素と窒
素とが添加された炭素または炭素を主成分とする被膜を
0.1〜8μm例えば0.5μm(平面部)、1〜3μ
m(凸部)に生成させた。成膜速度は100〜1000
人/分を有していた。
−1/4〜4/1とし、代表的にはl/1である。この
割合を可変することにより、透過率及び比抵抗を制御す
ることができる。基体の温度は〜150°C1代表的に
は室温に保持させる。かくして被形成面上は比抵抗1×
107〜5X101ffΩcmを有し、有機樹脂上にも
密着させて成膜させる。可視光に対し、透光性のアモル
ファス構造または結晶構造を有する弗素または弗素と窒
素とが添加された炭素または炭素を主成分とする被膜を
0.1〜8μm例えば0.5μm(平面部)、1〜3μ
m(凸部)に生成させた。成膜速度は100〜1000
人/分を有していた。
かくして基体であるシャーシ、バンバ、その他の部品上
の有機物の塗装面上に炭素を主成分とする被膜、特に炭
素中に水素を30原子%以下含有するとともに、0.3
〜3原子χ弗素の如きハロゲン元素が混入し、また0、
3〜10原子%の窒素を混入させた炭素を形成させるこ
とができた。有機物上に100〜2000人の厚さにエ
チレンのみによる第1の炭素を設け、さらにその上に弗
素の如きハロゲン元素が添加された炭素を主成分とする
被膜をも形成させることができた。
の有機物の塗装面上に炭素を主成分とする被膜、特に炭
素中に水素を30原子%以下含有するとともに、0.3
〜3原子χ弗素の如きハロゲン元素が混入し、また0、
3〜10原子%の窒素を混入させた炭素を形成させるこ
とができた。有機物上に100〜2000人の厚さにエ
チレンのみによる第1の炭素を設け、さらにその上に弗
素の如きハロゲン元素が添加された炭素を主成分とする
被膜をも形成させることができた。
[実施例2]
この実施例は実施例1で用いた装置により、第1図に示
す如く、自動車のシャーシ、ボディーおよびその要部上
に炭素を主成分とする膜を作製した例である。第1図(
A)において、自動車のボディーの断面図を示す。その
要部の拡大図を第1図(B) 、 (C)に示す。第1
図(A) 、 (B) 、 (C)において、自動車の
ボディーは導体のスチールの母材(下地材) (42)
よりなり、その上に下地の錆どめ処理(43)を有する
。この上面にユーザの要求にあった有機物の塗装(44
)がなされる。例えば着色されたアクリル樹脂が設けら
れている。その被形成面(1”)を有する基体(1)上
に炭素または炭素を主成分とする耐摩耗性の保護膜(4
5)を0.1〜8μmの厚さに設けた。
す如く、自動車のシャーシ、ボディーおよびその要部上
に炭素を主成分とする膜を作製した例である。第1図(
A)において、自動車のボディーの断面図を示す。その
要部の拡大図を第1図(B) 、 (C)に示す。第1
図(A) 、 (B) 、 (C)において、自動車の
ボディーは導体のスチールの母材(下地材) (42)
よりなり、その上に下地の錆どめ処理(43)を有する
。この上面にユーザの要求にあった有機物の塗装(44
)がなされる。例えば着色されたアクリル樹脂が設けら
れている。その被形成面(1”)を有する基体(1)上
に炭素または炭素を主成分とする耐摩耗性の保護膜(4
5)を0.1〜8μmの厚さに設けた。
本発明において、特にこの炭素または弗素が添加された
炭素を主成分とする被膜は静電気の発生によるゴミの付
着を防ぐため、その比抵抗は1×107〜5×10′3
Ωcmの範囲、特に好ましくは1×10’〜1×101
ΩC11lの範囲とした。
炭素を主成分とする被膜は静電気の発生によるゴミの付
着を防ぐため、その比抵抗は1×107〜5×10′3
Ωcmの範囲、特に好ましくは1×10’〜1×101
ΩC11lの範囲とした。
第1図(C)はボディー等の凸部である。ここはプラズ
マCVD等においてバイアス電界が集中するため、成膜
速度が速く、(45”)に示す如く、平坦面と比べてよ
り厚く形成することができた。この凸部は実使用におい
て、風切りが強く、また物型のほこりが衝突しやす(、
結果として摩耗しやすいため、より厚いことはきわめて
優れたものである。
マCVD等においてバイアス電界が集中するため、成膜
速度が速く、(45”)に示す如く、平坦面と比べてよ
り厚く形成することができた。この凸部は実使用におい
て、風切りが強く、また物型のほこりが衝突しやす(、
結果として摩耗しやすいため、より厚いことはきわめて
優れたものである。
〔実施例3〕
第2図に示す装置を用いて自動車のボディーに窒化珪素
を形成した場合について示す。
を形成した場合について示す。
第2図において、プラズマCVD装置の反応容器(7)
はロード/アンロード用予備室(7″)とゲート弁(9
)で仕切られている。ガス系(30)において、キャリ
アガスであるアルゴンを(31)より、反応性気体であ
る珪素化物気体、例えばS i 2 tl 6を(32
)より、窒化物気体であるNH3を(33)より、反応
容器のエツチング用気体であるNF3を(34)より、
バルブ(28)、流量計(29)をへて反応系(50)
中にノズル(25)より導入する。反応空間(60)を
lXl0−’〜IX IF ’Torrに真空引きを行
った後、5izl167N)It=175になるように
反応空間中に反応性気体を導入する。そして実施例1と
同様に電極に交番電界を印加することによりプラズマを
形成させる。この時の圧力は0.05Torrであった
。
はロード/アンロード用予備室(7″)とゲート弁(9
)で仕切られている。ガス系(30)において、キャリ
アガスであるアルゴンを(31)より、反応性気体であ
る珪素化物気体、例えばS i 2 tl 6を(32
)より、窒化物気体であるNH3を(33)より、反応
容器のエツチング用気体であるNF3を(34)より、
バルブ(28)、流量計(29)をへて反応系(50)
中にノズル(25)より導入する。反応空間(60)を
lXl0−’〜IX IF ’Torrに真空引きを行
った後、5izl167N)It=175になるように
反応空間中に反応性気体を導入する。そして実施例1と
同様に電極に交番電界を印加することによりプラズマを
形成させる。この時の圧力は0.05Torrであった
。
こうして赤外線スペクトルが864cm−’の5i−N
結合のピークを有し、屈折率が2.0の窒化珪素膜を自
動車のボディーに形成することができた。
結合のピークを有し、屈折率が2.0の窒化珪素膜を自
動車のボディーに形成することができた。
本実施例では、炭素を主成分とする被膜ではなく、窒化
珪素被膜を自動車のボディーに作製することにより保護
膜として機能させるものである。
珪素被膜を自動車のボディーに作製することにより保護
膜として機能させるものである。
そのため、より硬い薄膜を作製するために、薄膜形成時
に基体を250’C〜350″C程度に加熱することも
有効である。
に基体を250’C〜350″C程度に加熱することも
有効である。
本発明は水はけのよい(排水性の)弗素の如きハロゲン
元素が添加されたビッカース硬度600〜3000Kg
/cm”の炭素を主成分とする被膜を、またはその下地
材としてビッカース硬度が1000〜7000Kg/c
m”の炭素 (水素も添加されている)の多層膜を有機
物上に密着させてコートした。その結果、風雨に曝され
またほこりを伴う風切りの多い凸部により厚く耐摩耗性
膜として形成することができた。
元素が添加されたビッカース硬度600〜3000Kg
/cm”の炭素を主成分とする被膜を、またはその下地
材としてビッカース硬度が1000〜7000Kg/c
m”の炭素 (水素も添加されている)の多層膜を有機
物上に密着させてコートした。その結果、風雨に曝され
またほこりを伴う風切りの多い凸部により厚く耐摩耗性
膜として形成することができた。
また窒化珪素等の無機物よりなる薄膜も耐摩耗性膜とし
て有効である。
て有効である。
これまでの自動車等の塗装表面での鮮やかさをさらに伸
ばし、2〜3年すると「濁ってくる」色調を防ぐことが
できた。
ばし、2〜3年すると「濁ってくる」色調を防ぐことが
できた。
本発明方法において、形成される被膜の例としてDLC
(ダイヤモンド状炭素)を示した。
(ダイヤモンド状炭素)を示した。
以上の説明より明らかな如く、本発明は有機樹脂または
これらの多層膜をコーティングして設けたものである。
これらの多層膜をコーティングして設けたものである。
この複合体は、他の多くの実施例にみられる如く、その
応用ははかりしれないものであり、特にこの炭素が15
0°C以下の低温で形成でき、このため下地の塗装面の
有機物の変成による色調も変わらず、その硬度また基体
に対する密着性がきわめて優れているのが特徴である。
応用ははかりしれないものであり、特にこの炭素が15
0°C以下の低温で形成でき、このため下地の塗装面の
有機物の変成による色調も変わらず、その硬度また基体
に対する密着性がきわめて優れているのが特徴である。
第1図は本発明のシャーシ等への炭素膜または炭素を主
成分とした保護膜をコートした例およびその要部を示す
。 第2図は本発明のプラズマCVD装置の製造装置の概要
を示す。 f 第1図
成分とした保護膜をコートした例およびその要部を示す
。 第2図は本発明のプラズマCVD装置の製造装置の概要
を示す。 f 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、有機物を有する塗装がなされた導体または導体表面
を有するシャーシ、ボディーまたは部品の前記有機物上
に弗素の如きハロゲン元素が添加された透光性の炭素ま
たは炭素を主成分とする被膜が設けられたことを特徴と
するシャーシ、ボディーまたは部品。 2、特許請求の範囲第1項において、炭素または炭素を
主成分とする被膜は、排水性を有することを特徴とする
シャーシ、ボディーまたは部品。 3、導体または導体表面を有するシャーシ、ボディーま
たは部品であって、有機物を有する塗装がなされた前記
塗装表面に1×10^7〜5×10^1^3Ωcmの固
有抵抗を有する炭素膜または炭素を主成分とする膜が設
けられたことを特徴とするシャーシ、ボディーまたは部
品。 4、特許請求の範囲第3項において、シャーシ、ボディ
ーまたは部品は風雨に曝され得る塗装面よりなる自動車
、オートバイ、自転車、船舶、航空機を構成するもので
あることを特徴とするシャーシ、ボディーまたは部品。 5、特許請求の範囲第3項において、塗装表面は1×1
0^1^5Ωcm以上の固有抵抗を有する絶縁性であり
、前記塗装表面上に透光性炭素膜が設けられたことを特
徴とするシャーシ、ボディーまたは部品。 6、減圧下に導体または導体表面を有するシャーシ、ボ
ディーまたは部品を保持して、ここに交流と直流とのバ
イアスを印加するとともに、前記減圧下の雰囲気中に炭
素化物気体を導入して、プラズマ化せしめることにより
、前記シャーシ、ボディーまたは部品上に炭素または炭
素を主成分とする被膜を形成することを特徴とするシャ
ーシ、ボディーまたは部品の作製方法。 7、特許請求の範囲第6項において、凹凸を有するシャ
ーシ、ボディーまたは部品の凸部を凹部に比べてバイア
ス電界を集中させることにより、より厚く炭素または炭
素を主成分とする被膜を形成することを特徴とする炭素
膜で覆われたシャーシ、ボディーまたは部品の作製方法
。 8、有機物を有する塗装がなされた導体または導体表面
を有するシャーシ、ボディーまたは部品の前記有機物上
に、無機物からなる被膜が設けられたことを特徴とする
シャーシ、ボディーまたは部品。
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