JPH0339702B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラズマ現象を利用して管状体内面の
改質やあるいは表面被覆などのプラズマ処理を行
なう装置に関する。

たとえば、内径２〜５mm、肉厚0.5〜１mm程度
のポリエチレンチユーブやシリコンチユーブから
なるいわゆる人工血管のような管状材料は選択透
過性、抗血栓性あるいは素材からの可塑剤浸出阻
止性などを賦与して改質を行なう必要があるが、
このために従来よりプラズマ処理が採用されてい
る。

この方法は、管状材料を排気された処理室内に
おいてその内部に所定のガスを導入し電磁波をか
けて管状体内に上記ガスによるプラズマ現象を生
起させ、ガスイオンによるスパツタリングやエツ
チングを行なうことにより上記のような改質を行
なう方法である。

あるいは、このような改質だけでなく、表面被
覆、特に特有の有機ガス（モノマー）を導入して
ポリマーにかえてこれによつて管状体内面を被覆
するいわゆるプラズマ重合処理も行なわれる。

ところで、管状体内にプラズマ現象を生起させ
る方式としては、電磁波がこれら材料を貫通する
性質を利用し処理室内において管状体の外方（内
径方向にいう外方域）に一定の電位をかけた電極
を対設し、これより電磁波を発生させる方法があ
るが、この電磁波は上記貫通性を有するものの材
料（管状体）に支障をきたすので高周波
（13.56MHz）が常用されている。

しかしながら、この高周波帯域は電波の漏洩な
ど電波障害問題を引き起し易い問題がある。高電
位を付与する必要から電源も大形となり危険性も
大きい。

本発明はこのような問題を解決した管状体内面
のプラズマ処理装置を提供せんとするものであ
る。

すなわち、本発明のプラズマ処理の特徴は被処
理材である管状体を排気した状態の処理室などに
内置せずに、管状体の両端開口部をそれぞれが排
気された別々の真空域に接続してその内方を排気
するようにした点にあり、さらにこのような方式
において内方にプラズマ処理のためのガスを導入
するとともに電磁波を発生させるための電極を管
状体の端開口部に対置し、管状体内のみにおいて
プラズマ現象を生起させるようにした点である。

すなわち、本発明の装置では、被処理管状体の
両端開口部がそれぞれ接続される２個の真空箱を
設け、一方の真空箱を排気系に、また他方の真空
箱をガス供給系に接続し、両真空箱にそれぞれ一
方の電極を内設してこの両電極間すなわち管状体
内方にプラズマ現象を生起させるようにしてあ
る。

本発明によれば、電波障害などの問題が起らな
い低周波すなわち可聴周波数の電磁波を利用する
ことができる。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

１は被処理物たる管状体で、たとえば内径２〜
５mm、肉厚0.5〜１mm程度のシリコンチユーブで
あり、長さＬを有する。２，３はそれぞれ別個に
配置された真空箱で、それぞれ接続口２′，３′を
有し接続具４，５を介して管状体１の両端開口部
が接続される。また、真空箱２，３はそれぞれに
系接続口２″，３″を有し、一方の真空箱２にはこ
の系接続口２″に開閉弁６を介して電気絶縁性を
有する配管８が接続される。

配管８の先端には真空ポンプ１０が接続され、
この真空ポンプ１０の動作により管状体１の内方
とともに両真空箱２，３が排気される。他方の真
空箱３には系接続口３″に開閉弁７を介して電気
絶縁性を有する配管９が接続される。この配管９
の先端にはガス源１１が接続される。このガス源
１１のガスはプラズマ処理用ガスが収容されてお
り、開閉弁７の開放によつてガスを管状体１に導
入する。ガスの種類はプラズマ処理内容により選
定される。

両真空箱２，３にはそれぞれ可聴周波数電源１
６に接続された電極１４，１５が絶縁保持具１
２，１３を介して保持された状態で内設されてい
る。

真空ポンプ１０およびガス源１１（ガス流量計
など）は系の操作の都合上接地されてアース電位
になつている。また、配管８，９内の圧力すなわ
ち排気系およびガス供給系の内圧は被処理物であ
る管状体１の内圧より高い状態に維持される。も
し管状体１内の圧力と配管８，９内の圧力が等し
いかあるいは配管８，９内の圧力の方が管状体１
内の圧力より低いと、真空ポンプ１０、ガス源１
１をアース電位にしてあるのでこれら配管８，９
内でプラズマ現象が生起して被処理物１の処理が
できないことになる。したがつて被処理物１の内
圧を常に排気系、ガス供給系より低圧にしてプラ
ズマ現象を被処理物たる管状体１内にのみ生起さ
せるようにすることが重要である。

被処理物たる管状体の内圧を排気系、ガス供給
系の内圧よりも低圧に、換言すれば、配管８，９
の内圧を管状体１の内圧よりも高く保持するため
の最も簡単な方法としては、たとえば排気系、ガ
ス供給系に図示例のように被処理物１と同程度の
細径の配管を使用している場合は、配管８，９の
長さをL′とするとＬ＜L′の関係を設定することで
ある。しかも配管８，９には電気的な絶縁性を有
する材料が選定される。

たゞこのような内圧条件は、たとえばプラズマ
CVDのような処理の場合は、開閉弁６，７で配
管８，９を閉塞するから、配管８，９を大気に開
放することによりプラズマ現象を管状体１内のみ
に限ることは容易である。ガス（モノマー）を順
次供給してポリヤーをコーテイングするプラズマ
重合処理の場合は、上記以外に人為的にまたは何
らかの機構、手段を接続して配管の内圧を高く設
定することが必要である。

本発明は以上のようにして被処理物たる管状体
に対し改質または被覆処理が可能である。

特に改質の場合は、まず開閉弁７を閉じた後開
閉弁６を開き真空ポンプ１０を動作させて真空箱
２，３そして管状体１内を排気し10^-1〜10^-2torr
程度の真空にする。次いで開閉弁７を用いてガス
（無機ガス）を管状体１内に導入する。次に両開
閉弁６，７を閉じて両電極１４，１５に一定の電
位を印加し、ガスを放電させプラズマ現象を生起
させる。プラズマの生起によつてガスイオンによ
るスパツタリングやエツチングが行なわれ内面の
加工による改質が行なわれる。

プラズマ重合処理の場合はある種のモノマーの
有機ガスをガス源より供給して行なう。すなわち
開閉弁７を閉じ弁６を開いて真空ポンプ１０を動
作させ管状体１内を排気する。次に開閉弁６を閉
じ弁７を開いてモノマーを管状体１に導入する。
次に開閉弁７を閉じ電極１４，１５間でプラズマ
現象を生起させる。このプラズマ現象によりモノ
マーはポリマーとして管状体１の内面に堆積され
内面を被覆する。次に開閉弁６を開いて排気を行
ない次に開閉弁６を閉じ開閉弁７を開いてモノマ
ーを導入する。

以下同様の順序による操作を行ない、プラズマ
重合処理を行なう。あるいは両開閉弁６，７を少
し開いたまゝの状態にしてモノマーを常時少量流
しつづけて重合処行なうようにしてもよい。

ところで、プラズマ重合処理の場合開閉弁の開
度調整は重要である。開閉弁の開度はモノマーの
導入量に関係し、ポリマーの堆積（コーテイン
グ）の厚さと面積を大きく左右するからである。

本発明によるプラズマ処理の場合、被処理物す
なわち管状体１の全長Ｌに対し処理の行なわれる
長さL₀は必ずしも同一ではない。

本発明は図示構成に限定されるものではなく、
種々の変形が可能である。

特に、管状体の両端部を真空域に接続するため
の中空接続部として、図示例のような真空箱が実
用的であるが、真空配管に直接的に接続すること
も可能である。被処理物たる管状体は１個（１
本）に限定されず複数本を同時に配置し接続して
もよい。プラズマ処理のためのガス供給方法およ
びプラズマ現象を生起させるための一対の電極を
それぞれ端開口部に対置する方式も図示例に限定
されない。たとえば電極を管状体の端開口部に挿
設することもできる。電源として可聴周波数を使
用できることは利点であるがこのような低周波数
電源のみに限定されない。

さらに、管状体の材料がたとえば機械的性質が
弱く、内部が真空で外部との圧力差に耐えられな
い場合、あるいは管状体の内壁面が多孔質で外部
の空気が侵入するような場合は、管状体の外方を
さらに容器で包囲するようにすることもできる。

以上のように本発明によれば、被処理管状体の
両端に接続され、その内部に連通する一対の中空
接続部内に電極を配備するとともに、管状体の内
圧よりも高い内圧に保持される配管を有する排気
系およびガス供給系を管状体に接続するように構
成したので、手軽な低周波電源を用いて管状体内
部のみにプラズマ現象を生起させることができ、
電波障害等の問題が解決され、かつ小形安価な電
源が使用できて経済的であり、現在注目されてい
る人工血管などの生体適合性材料の作成にきわめ
て有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の概略構成図である。 １……管状体、２，３……真空箱、２′，３′…
…接続口、４，５……接続具、６，７……開閉
弁、８，９……配管、１０……真空ポンプ、１１
……ガス源、１４，１５……電極、１６……可聴
周波数の電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プラズマ現象を利用して管状体の内面の改質
   または被覆処理を行なう装置において、前記管状
   体の両端開口部がそれぞれ接続されるとともに放
   電用電源に接続される電極がそれぞれ内設された
   一対の中空接続部と、一方の中空接続部に接続さ
   れた前記管状体の内圧よりも高い内圧に保持可能
   な電気絶縁性配管を有する排気系と、他方の中空
   接続部に接続された前記管状体の内圧よりも高い
   内圧に保持可能な電気絶縁性配管を有するプラズ
   マ処理のためのガス供給系とを備え、管状体内に
   おいてプラズマ現象を生起させるようにしたこと
   を特徴とする管状体内面のプラズマ処理装置。