JPH0228223A - プラズマ処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波放電プラズマによって低温プラズマ処理
を行うプラズマ処理装置にかかわり、特に、ポリオレフ
ィン系樹脂成形品の表面を改質す−るためにその表面を
処理するプラズマ処理装置に関する。

〔従来の技術〕

ポリオレフィン系樹脂は、周知のように、表面エネルギ
ーが小さいために接着性が悪い。この欠点を解消するた
めに、低温プラズマ処理による表面改良が有効であるこ
とが知られている。例えば、自動車のバンバは、最近、
ポリプロピレンを主成分とする材料が使用されているが
、これに塗装を施した場合、塗膜が剥離するという問題
があった。

しかし、プラズマ処理によって表面を改質すると、表面
エネルギーが増大し、良好な接着性が得られることが知
られている。

ところが、プラズマ処理をバンバのような比較的大形で
しかも複雑な形状の樹脂部品に適用する場合、被処理物
の全表面を均一に処理することが困難であった。

プラズマ処理には、マイクロ波プラズマ処理ト高周波プ
ラズマ処理の２つの方式がある。前者は、プラズマを処
理室の外で発生させ被処理物に向け１照射する方式であ
り、プラズマを照射する導入口の直下における処理効果
は良好であるが、プラズマ導入口と反対側にある処理面
の処理効果は極度に悪い。これに対し、後者は、例えば
、いすず技報、第７２号（１９８４竿）、第６８頁から
第７５頁において論じられているように、反応室全体に
プラズマを発生させるため、被処理物の均一処理ができ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術では、プラズマから発生す
る紫外線の影響を受けて樹脂表面が劣化し、プラズマ処
理効果が低下するという問題がある。

なお、樹脂成形品における紫外線の照射忙よるプラズマ
処理効果の低下については、例えば特開昭６１−６９８
４５号公報の中で述べられている。

従って、良好なプラズマ処理効果を得るため、プラズマ
から発生する紫外線の樹脂表面に与える影響を防止する
ことが課題となっている。

本発明の目的は、高周波プラズマから発生する襟外線の
樹脂表面に与える影響を防止して、高周波プラズマ処理
によって十分な表面改質効果を得ることのできるプラズ
マ処理装置を提供すること忙ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、処理室内部に被処理物を設置し、該被処理
物を処理室内部に設けた電極に高周波電力を印加して発
生させる低温プラズマで処理する装置において、該処理
室が円筒状構造であり、かつ高周波電力を印加する電極
が該処理室と相似形の構造を有し、かつ該処理室の内壁
と該１極との間の距離を１０鵡以上、２００鵡以下とす
ることＫより、達成さｎる。

また、上記電極は多数の小穴を有する構造であることが
望ましい。小穴を設けることにより、プラズマ化された
ガスの処理室内部への均一な拡散が容易になる。

〔作用〕

本願発明者らは、上記の構成において、成極に高周波成
力を印加して、１極と処理室内壁との間ぐ放電を起こす
と、比較的真空度の低い、すなわちガス圧力の比較的高
い状態では、紫外線の発生の非常に少ない暗いプラズマ
状態を４極より内側につくることが可能となり、このよ
うなプラズマ状態のところに被処理物である樹脂成形品
を設置すると、紫外線の作用による樹脂表面の劣化を防
ぐことができ、紫外線により分解や変質を受けやすい高
分子材料の表面処理に有効な手段となることを見いだし
た。

本発明の構成で、プラズマ処理するときの有効活性種は
プラズマ中のラジカルであると推定され、例えば処理ガ
スが酸素の場合は、酸素ラジカルと樹脂表面との化学反
応により、酸素原子がカルボニル基やヒドロキシ基やカ
ルボキシ基として樹脂表面に導入される。

電極に設げられた多数の小穴は、このラジカルを主成分
とするガスが処理室内を均一に拡散するのを容易にし、
処理ガスが樹脂成形品の表面全体に均一に接触するのを
可能にする。

なお、処理室内壁と１極との間の距離ｔ−１０鵡以上、
２００１８以下としたのは、この範囲を外れると、放電
ができないかあるいは放電が不安定になり、安定したプ
ラズマ状態が得にく（なることによる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１−１第２図および第３図
により説明する。

第１図は該実施例のプラズマ処理装置の概略構成図、第
２図はその断面図である。図において、処理室１は直径
が２ｍ、長さが２．５−の円筒状のステンレス製密閉容
器であり、ガス導入口２と排気口６とを備えている。ガ
ス導入口２には図示しない０２ガスボンベが、また排気
口６には図示しない油回転ポンプが、それぞれ接続され
ている。処理室１の内部には、直径が’１．９ｍ、長さ
が２．３島の円筒状のステンレス製成極４が同心的に設
けられている。なお、処理室１の内壁と′１極４との間
の距離は１０Ｍ以上、２００賜以下に保たれている。

成極４には、第３図に示すように、複数のガス通過用の
小穴５が設けられている。電極４はマツチング回路（図
示せず）を含む高周波電源６（周彼数＝１３．６ＭＨ２
）に接続されている。処理室１は接地してアース電位忙
しである。放電は電極４と処理室１の内壁との間で起こ
り、プラズマ化されたガスは電極４に設けられた小穴５
を通過して、処理室１の内部に設置された被処理物７に
到達し、プラズマ処理が行われる。

上記の装置を用い、下記の条件でプラズマ処理を行った
。

被処理物：ポリプロピレン製パンバ（三井石油化学製Ｍ
　９５９６　Ｂ、寸法：　ｔ７ｍＸＱ、４ｍＸα９島　
肉厚；５膓） 処理電カニ３ＫＷ 処理ガス二０２ ガス圧カニ　０．５　Ｔｏｒｒ ガス流量：　２　ｎ／ｍｉｎ 処理時間：　１０　ｓｅｃ 上記の条件で放電を起こ丁と、処理室の中央で発光は全
（認められず、紫外線のない暗いプラズマ状態ができて
いることが確認された。

処理効果の評価は、粘着テープによる基盤目引４゜ 虐剥がし試験により行った。すなわち、被処理物の処理
面をポリウレタン系塗料で塗装後、塗膜にカッターナイ
フで縦横それぞれ２膓幅の切れ目を入れ（全面積４００
鋤　）、この部分の粘着テープによる引き剥がしを行い
、剥離した基盤目の数により接着性を調べた。

上記処理を行ったバンバをこの基盤目引き剥がし試験で
評価した。評価はパンバの正面部２箇所と側面部２箇所
で行った。その結果、４箇所とも一つの基盤目も剥がれ
ず、優れた接着性を示した。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、ポリオンフィン系
樹脂のプラズマ処理を行うに際して従来問題であったプ
ラズマ中の紫外線による樹脂表面の劣化を防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプラズマ処理装置の概略構
成図、第２図は第１図の断面図、第６図は第１図の電極
に設けるガス通過用小穴を示した部分拡大図である。 符号の説明 ・・・処理室、 ・・・ａ極、 ・・・小穴。 篤 ！ 圓 第 図 １　処理室 ２　刀゛ス導入口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理室内部に被処理物を設置し、該被処理物を該処
   理室内部に設けた電極に高周波電力を印加して発生させ
   る低温プラズマで処理するプラズマ処理装置において、
   該処理室が円筒状構造であり、かつ高周波電力を印加す
   る電極が該処理室と相似形の構造を有し、かつ該処理室
   の内壁と該電極との間の距離が１０ｍｍ以上、２００ｍ
   ｍ以下であることを特徴とするプラズマ処理装置。 ２、請求項１記載のプラズマ処理装置において、上記電
   極が多数の小穴を有することを特徴とするプラズマ処理
   装置。