JPH05222110A - 薄膜形成装置 - Google Patents
薄膜形成装置Info
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- JPH05222110A JPH05222110A JP5788291A JP5788291A JPH05222110A JP H05222110 A JPH05222110 A JP H05222110A JP 5788291 A JP5788291 A JP 5788291A JP 5788291 A JP5788291 A JP 5788291A JP H05222110 A JPH05222110 A JP H05222110A
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- Japan
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- thin film
- plasma
- vacuum
- reactor
- cartridge container
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- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 多大な時間と手間を要する真空反応器内の洗
浄工程を省略し、生産性を向上させ、形成される薄膜の
品質を高めることを目的とする。 〔構成〕 真空容器内に収まる交換可能なカートリッジ
容器を有し、そのカートリッジ容器内において部品表面
上への薄膜形成を行う。
浄工程を省略し、生産性を向上させ、形成される薄膜の
品質を高めることを目的とする。 〔構成〕 真空容器内に収まる交換可能なカートリッジ
容器を有し、そのカートリッジ容器内において部品表面
上への薄膜形成を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂あるいは金属、セ
ラミックス等の基体表面上に、有機、無機、金属等の皮
膜を形成する薄膜形成装置に関する。より具体的には、
自動車の樹脂性ヘッドランプレンズ、透明樹脂サンルー
フ、オートバイの透明樹脂性風防等への透明硬質薄膜形
成、あるいは船外機の金属部品への防錆薄膜形成に用い
る薄膜形成装置に関する。
ラミックス等の基体表面上に、有機、無機、金属等の皮
膜を形成する薄膜形成装置に関する。より具体的には、
自動車の樹脂性ヘッドランプレンズ、透明樹脂サンルー
フ、オートバイの透明樹脂性風防等への透明硬質薄膜形
成、あるいは船外機の金属部品への防錆薄膜形成に用い
る薄膜形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、自動車のヘッドランプレン
ズ、風防、サンルーフ等の材料として、無機ガラス以外
に、軽量でかつ加工性に優れるという利点から、透明樹
脂、特にポリカーボネートが用いられている。
ズ、風防、サンルーフ等の材料として、無機ガラス以外
に、軽量でかつ加工性に優れるという利点から、透明樹
脂、特にポリカーボネートが用いられている。
【０００３】しかし、ポリカーボネートは、耐擦傷性、
耐候性において、無機ガラスに著しく劣るという欠点を
有している。
耐候性において、無機ガラスに著しく劣るという欠点を
有している。
【０００４】樹脂が有するこのような欠点を補うため、
樹脂の表面に、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法（特
開昭６２−５０３３８号公報）、真空蒸着法、スパッタ
リング法（特開昭６２−２４０７６２号公報）、イオン
プレーティング法により、種種の無機、金属、有機皮膜
及び混合皮膜をコーティングして、耐擦傷性、耐候性を
向上させる技術が知られている。
樹脂の表面に、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法（特
開昭６２−５０３３８号公報）、真空蒸着法、スパッタ
リング法（特開昭６２−２４０７６２号公報）、イオン
プレーティング法により、種種の無機、金属、有機皮膜
及び混合皮膜をコーティングして、耐擦傷性、耐候性を
向上させる技術が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記技術の多
くは、真空反応器中で樹脂等の基材表面上に薄膜を形成
するため、同時に目的の基材表面以外の反応器内全面に
薄膜が付着し、反応器を汚染してしまうという欠点があ
った。真空反応器内に以前の薄膜形成時に付着した汚染
物質を残したまま、次の薄膜形成を行うと、汚染物質が
スパッタされ（あるいは蒸発し）、薄膜内に取り込まれ
てしまう。特に前回と異なる種類の薄膜をコーティング
する際、その物質が薄膜に混入し不純物を含有する皮膜
となってしまい、問題となる。
くは、真空反応器中で樹脂等の基材表面上に薄膜を形成
するため、同時に目的の基材表面以外の反応器内全面に
薄膜が付着し、反応器を汚染してしまうという欠点があ
った。真空反応器内に以前の薄膜形成時に付着した汚染
物質を残したまま、次の薄膜形成を行うと、汚染物質が
スパッタされ（あるいは蒸発し）、薄膜内に取り込まれ
てしまう。特に前回と異なる種類の薄膜をコーティング
する際、その物質が薄膜に混入し不純物を含有する皮膜
となってしまい、問題となる。
【０００６】従って、従来の装置においては、多大な時
間を費して、手作業で、有機溶剤等を用いて真空反応器
内を洗浄する必要があり、生産性が著しく悪いという問
題があった。さらに、真空反応器は、ガスおよび真空配
管等が複雑に接続し、形状が複雑であるため、洗浄に手
間がかかり、かつ完全に汚染物質を除去するのは困難で
あった。
間を費して、手作業で、有機溶剤等を用いて真空反応器
内を洗浄する必要があり、生産性が著しく悪いという問
題があった。さらに、真空反応器は、ガスおよび真空配
管等が複雑に接続し、形状が複雑であるため、洗浄に手
間がかかり、かつ完全に汚染物質を除去するのは困難で
あった。
【０００７】上記の課題に鑑み、本発明の目的は、真空
反応器内の汚染物質を容易かつ完全に洗浄することがで
き、生産性を向上させることができる薄膜形成装置を提
供することにある。
反応器内の汚染物質を容易かつ完全に洗浄することがで
き、生産性を向上させることができる薄膜形成装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜形成装置
は、真空反応器と該真空反応器内に収まる交換可能なカ
ートリッジ容器を有し、そのカートリッジ容器内におい
て部品表面上への薄膜形成を行うことを特徴とする。カ
ートリッジ容器には、皮膜形成に必要なプラズマ、イオ
ン等が通過するための開口部のほか、真空ポンプ等から
なる排気手段へとつながる開口部を設けらることができ
る。また、カートリッジ容器は、ステンレス、アルミ等
の金属等を用いて作ることができ、その形状は、真空反
応器内に収まるものであれば、特に限定されない。例え
ば、ＳＵＳ３０４製（厚さ１ｍｍ程度）の円筒形のもの
を作成することができる。さらに、カートリッジ容器内
には、処理の対象となる樹脂等の材料からなる部品を支
持または設置するための設置台等の支持手段を設けるこ
とができる。
は、真空反応器と該真空反応器内に収まる交換可能なカ
ートリッジ容器を有し、そのカートリッジ容器内におい
て部品表面上への薄膜形成を行うことを特徴とする。カ
ートリッジ容器には、皮膜形成に必要なプラズマ、イオ
ン等が通過するための開口部のほか、真空ポンプ等から
なる排気手段へとつながる開口部を設けらることができ
る。また、カートリッジ容器は、ステンレス、アルミ等
の金属等を用いて作ることができ、その形状は、真空反
応器内に収まるものであれば、特に限定されない。例え
ば、ＳＵＳ３０４製（厚さ１ｍｍ程度）の円筒形のもの
を作成することができる。さらに、カートリッジ容器内
には、処理の対象となる樹脂等の材料からなる部品を支
持または設置するための設置台等の支持手段を設けるこ
とができる。
【０００９】本発明の薄膜形成装置によれば、処理され
る部品に付着した以外の薄膜は、カートリッジ容器内に
付着するため、真空反応器は、まったく汚染されない。
また、汚染されたカートリッジ容器は、洗浄された別の
カートリッジ容器に容易に交換できる。
る部品に付着した以外の薄膜は、カートリッジ容器内に
付着するため、真空反応器は、まったく汚染されない。
また、汚染されたカートリッジ容器は、洗浄された別の
カートリッジ容器に容易に交換できる。
【００１０】本発明において採用できるプラズマ重合方
法は、公知のものでよく、特に限定されないが、図１に
示すように、マイクロ波ＥＣＲプラズマＣＶＤ（Electr
onCyclotron Resonance Plasma Chemical Vapor Deposi
tion) 装置を利用して、本発明の薄膜形成装置とするこ
とができる。他に、内部電極容量型、外部電極容量型あ
るいは外部電極誘導型等のプラズマ重合装置をも利用す
ることができる。また、放電方式は高周波放電、マイク
ロ波放電もしくは低周波放電等のいずれでもよく特に限
定されない。
法は、公知のものでよく、特に限定されないが、図１に
示すように、マイクロ波ＥＣＲプラズマＣＶＤ（Electr
onCyclotron Resonance Plasma Chemical Vapor Deposi
tion) 装置を利用して、本発明の薄膜形成装置とするこ
とができる。他に、内部電極容量型、外部電極容量型あ
るいは外部電極誘導型等のプラズマ重合装置をも利用す
ることができる。また、放電方式は高周波放電、マイク
ロ波放電もしくは低周波放電等のいずれでもよく特に限
定されない。
【００１１】本発明の装置により処理される基材は、特
に限定されず、一般によく用いられる有機高分子化合
物、例えばポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル
等の樹脂を挙げることができる。また、樹脂以外の無機
ガラス等のセラミックス材料であっても何らさしつかえ
ない。
に限定されず、一般によく用いられる有機高分子化合
物、例えばポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル
等の樹脂を挙げることができる。また、樹脂以外の無機
ガラス等のセラミックス材料であっても何らさしつかえ
ない。
【００１２】プラズマ重合を利用する場合に使用するプ
ラズマ重合性モノマー化合物（有機化合物）は、プラズ
マ重合により皮膜を形成するモノマーであればいずれの
モノマーでもよく、特に限定されない。モノマー中に金
属原子及びフッ素、ケイ素、リン、イオウ等の炭素以外
の原子を含んでも何らさしつかえない。モノマーは、１
種もしくは２種以上併用してもよい。特に、透明で、光
沢性、耐擦傷性及び耐候性を付与するためには、有機ケ
イ素化合物及びフッ素化合物モノマーが望ましい。ま
た、有機ケイ素化合物及びヨウ素、臭素等のアクセプタ
ー分子や金属原子を含むモノマー等を使用すれば薄膜表
面に帯電防止効果も付与できる。有機ケイ素系化合物と
しては、例えば、テトラクロロシラン、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロ
シラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシ
ラン、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
トリメチルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、アリルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリクロロ
シラン等を挙げることができる。フッ素系化合物として
は、例えば、モノフルオロメタン、ジフルオロメタン、
トリフルオロメタン、モノフルオロジクロロメタン、モ
ノフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオ
ロエタン、ペンタフルオロエタン、ジフルオロジクロロ
エタン、トリフルオロトリクロロエタン、モノフルオロ
プロパン、トリフルオロプロパン、ペンタフルオロプロ
パン、ジフルオロジクロロプロパン、テトラフルオロジ
クロロプロパン、モノフルオロ−ｎ−ブタン、トリフル
オロ−ｎ−ブタン、テトラフルオロ−ｎ−ブタン、オク
タフルオロ−ｎ−ブタン、ジフルオロ−ｎ−ブタン、モ
ノフルオロイソブタン、ジフルオロイソブタン、ペンタ
フルオロイソブタン、モノフルオロジクロロ−ｎ−ブタ
ン、ジフルオロジクロロイソブタン、テトラフルオロジ
クロイソブタン等を挙げることができる。
ラズマ重合性モノマー化合物（有機化合物）は、プラズ
マ重合により皮膜を形成するモノマーであればいずれの
モノマーでもよく、特に限定されない。モノマー中に金
属原子及びフッ素、ケイ素、リン、イオウ等の炭素以外
の原子を含んでも何らさしつかえない。モノマーは、１
種もしくは２種以上併用してもよい。特に、透明で、光
沢性、耐擦傷性及び耐候性を付与するためには、有機ケ
イ素化合物及びフッ素化合物モノマーが望ましい。ま
た、有機ケイ素化合物及びヨウ素、臭素等のアクセプタ
ー分子や金属原子を含むモノマー等を使用すれば薄膜表
面に帯電防止効果も付与できる。有機ケイ素系化合物と
しては、例えば、テトラクロロシラン、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロ
シラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシ
ラン、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
トリメチルメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、アリルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリクロロ
シラン等を挙げることができる。フッ素系化合物として
は、例えば、モノフルオロメタン、ジフルオロメタン、
トリフルオロメタン、モノフルオロジクロロメタン、モ
ノフルオロエタン、トリフルオロエタン、テトラフルオ
ロエタン、ペンタフルオロエタン、ジフルオロジクロロ
エタン、トリフルオロトリクロロエタン、モノフルオロ
プロパン、トリフルオロプロパン、ペンタフルオロプロ
パン、ジフルオロジクロロプロパン、テトラフルオロジ
クロロプロパン、モノフルオロ−ｎ−ブタン、トリフル
オロ−ｎ−ブタン、テトラフルオロ−ｎ−ブタン、オク
タフルオロ−ｎ−ブタン、ジフルオロ−ｎ−ブタン、モ
ノフルオロイソブタン、ジフルオロイソブタン、ペンタ
フルオロイソブタン、モノフルオロジクロロ−ｎ−ブタ
ン、ジフルオロジクロロイソブタン、テトラフルオロジ
クロイソブタン等を挙げることができる。
【００１３】また、必要に応じて、樹脂等の基材表面
へ、第１層のプラズマ重合皮膜形成後、引き続き第１層
とは異なる１種もしくは２種以上混合のモノマーによ
り、第２層のプラズマ重合皮膜を形成させてもよい。こ
のとき、積層の数は特に限定されない。例としては、ま
ずプロパルギルアルコールやメチルメタクリレート等の
酸素原子を含むモノマーによる親水性のプラズマ重合膜
を形成させ、次に疎水性であるテトラメチルシラン等の
有機ケイ素化合物モノマーによるプラズマ重合皮膜を形
成させることができる。
へ、第１層のプラズマ重合皮膜形成後、引き続き第１層
とは異なる１種もしくは２種以上混合のモノマーによ
り、第２層のプラズマ重合皮膜を形成させてもよい。こ
のとき、積層の数は特に限定されない。例としては、ま
ずプロパルギルアルコールやメチルメタクリレート等の
酸素原子を含むモノマーによる親水性のプラズマ重合膜
を形成させ、次に疎水性であるテトラメチルシラン等の
有機ケイ素化合物モノマーによるプラズマ重合皮膜を形
成させることができる。
【００１４】このように複数の層を積層する場合におい
ても、本発明の薄膜形成装置によれば、不純物の少ない
層を極めて効率よく積層することができる。
ても、本発明の薄膜形成装置によれば、不純物の少ない
層を極めて効率よく積層することができる。
【００１５】さらに、樹脂等の基体表面への薄膜形成方
法としては、プラズマ重合法のほか、適当な皮膜を形成
できる方法であれば、他の方法であってもよい。例え
ば、反応器内にＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｃｕ等の金属ターゲッ
ト材を設置し金属薄膜を形成させるスパッタ蒸着法、ポ
リイミドやポリアミド等の高分子薄膜を形成させる蒸着
重合法、あるいは、真空蒸着法、イオンデポジション法
等の薄膜形成方法へも、本発明の薄膜形成装置を応用で
きる。
法としては、プラズマ重合法のほか、適当な皮膜を形成
できる方法であれば、他の方法であってもよい。例え
ば、反応器内にＺｎＯ、ＩＴＯ、Ｃｕ等の金属ターゲッ
ト材を設置し金属薄膜を形成させるスパッタ蒸着法、ポ
リイミドやポリアミド等の高分子薄膜を形成させる蒸着
重合法、あるいは、真空蒸着法、イオンデポジション法
等の薄膜形成方法へも、本発明の薄膜形成装置を応用で
きる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明の薄膜形成装置の具体例を図
面に基づき説明する。
面に基づき説明する。
【００１７】図１は本発明方法の一実施例に係る薄膜形
成装置の全体構成、図２は実施例の装置へのヘッドラン
プレンズ３及びカートリッジ容器１５の設置方法、図３
はヘッドランプレンズ３及びカートリッジ１５を設置し
た実施例の装置の側面図を示す。なお、図４には、本発
明により製造したヘッドランプレンズの断面図を示す。
成装置の全体構成、図２は実施例の装置へのヘッドラン
プレンズ３及びカートリッジ容器１５の設置方法、図３
はヘッドランプレンズ３及びカートリッジ１５を設置し
た実施例の装置の側面図を示す。なお、図４には、本発
明により製造したヘッドランプレンズの断面図を示す。
【００１８】図１の１０はマイクロ波発振部で、ここで
は２４５０ＭＨｚのマイクロ波電源を使用し、出力は３
ｋＷとした。このマイクロ波発振部１０で発生したマイ
クロ波は真空のプラズマ発生部９に印加され、プラズマ
が発生する。すなわち、図１ではマイクロ波ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ（Electron Cyclotron Resonance PlasmaCh
emical Vapor Deposition) 装置を使用している。
は２４５０ＭＨｚのマイクロ波電源を使用し、出力は３
ｋＷとした。このマイクロ波発振部１０で発生したマイ
クロ波は真空のプラズマ発生部９に印加され、プラズマ
が発生する。すなわち、図１ではマイクロ波ＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ（Electron Cyclotron Resonance PlasmaCh
emical Vapor Deposition) 装置を使用している。
【００１９】本発明の装置を使用して薄膜を形成する場
合には、例えば、次のような手順で操作を行うことがで
きる。
合には、例えば、次のような手順で操作を行うことがで
きる。
【００２０】まず、図２に示す様に、真空反応器１の反
応器扉１ａを開け、カートリッジ容器１５内の設置台４
上にヘッドランプレンズ３を設置し、カートリッジ容器
１５を真空反応器１内に入れる。この時、プラズマ吹出
口２ａを全てカートリッジ側吹出口２ａ’と一致させ、
ヘッドランプレンズ３は分配管２の吹出口２ａから放出
されるプラズマガスがヘッドランプレンズ３の表面に均
一に照射される様に設置する。図１および図３に示され
る様に、ヘッドランプレンズ３は分配管２の下部に位置
し、ヘッドランプレンズ３の中心部が分配管２の中心部
と一致するよう設置される。カートリッジ容器１５を真
空反応器１内に設置後、カートリッジ容器扉１５ａと真
空反応器扉１ａは完全に閉じられる。
応器扉１ａを開け、カートリッジ容器１５内の設置台４
上にヘッドランプレンズ３を設置し、カートリッジ容器
１５を真空反応器１内に入れる。この時、プラズマ吹出
口２ａを全てカートリッジ側吹出口２ａ’と一致させ、
ヘッドランプレンズ３は分配管２の吹出口２ａから放出
されるプラズマガスがヘッドランプレンズ３の表面に均
一に照射される様に設置する。図１および図３に示され
る様に、ヘッドランプレンズ３は分配管２の下部に位置
し、ヘッドランプレンズ３の中心部が分配管２の中心部
と一致するよう設置される。カートリッジ容器１５を真
空反応器１内に設置後、カートリッジ容器扉１５ａと真
空反応器扉１ａは完全に閉じられる。
【００２１】そして、図１の真空反応器１とカートリッ
ジ容器１５内の圧力を真空ポンプ７により１０-3Ｔｏｒ
ｒまで減圧する（このとき排気コントロールバルブ５は
全開、真空ポンプ７は冷却トラップ６で常時冷却され
る）。次にコントロールバルブ１１ａを開け、ボンベ１
２の不活性ガス、ここではアルゴンガス、をプラズマ発
生部９内に導入し、真空反応器１とカートリッジ内の圧
力を１０-1〜１Ｔｏｒｒとする（このとき、モノマー化
合物１３のコントロールバルブ１１ｂ、及び排気コント
ロールバルブ５は閉じられている）。コントロールバル
ブ１１ａを調節して不活性ガス流量を約２０ｃｃ（ＳＴ
Ｐ）／ｍｉｎの一定量にし、排気コントロールバルブ５
を調節して真空反応器１内の圧力を１０-1〜１Ｔｏｒｒ
に保ち、マイクロ波発振部１０を作動させプラズマ発生
部９内に酸素プラズマを発生させる。発生したプラズマ
ガスは導入管１５を通じて真空反応器１内の分配管２の
各吹出口２ａから均等に設置台４上のヘッドランプレン
ズ３の表面に１〜５分間吹き付けられ、プラズマ処理が
行われる。ヘッドランプレンズ３の表面がエッチングさ
れ薄膜の接着性が高まる。マイクロ波発振部１０のスイ
ッチを切りプラズマを消滅させ、コントロールバルブ１
１ａを閉じ、プラズマ処理を終了する。
ジ容器１５内の圧力を真空ポンプ７により１０-3Ｔｏｒ
ｒまで減圧する（このとき排気コントロールバルブ５は
全開、真空ポンプ７は冷却トラップ６で常時冷却され
る）。次にコントロールバルブ１１ａを開け、ボンベ１
２の不活性ガス、ここではアルゴンガス、をプラズマ発
生部９内に導入し、真空反応器１とカートリッジ内の圧
力を１０-1〜１Ｔｏｒｒとする（このとき、モノマー化
合物１３のコントロールバルブ１１ｂ、及び排気コント
ロールバルブ５は閉じられている）。コントロールバル
ブ１１ａを調節して不活性ガス流量を約２０ｃｃ（ＳＴ
Ｐ）／ｍｉｎの一定量にし、排気コントロールバルブ５
を調節して真空反応器１内の圧力を１０-1〜１Ｔｏｒｒ
に保ち、マイクロ波発振部１０を作動させプラズマ発生
部９内に酸素プラズマを発生させる。発生したプラズマ
ガスは導入管１５を通じて真空反応器１内の分配管２の
各吹出口２ａから均等に設置台４上のヘッドランプレン
ズ３の表面に１〜５分間吹き付けられ、プラズマ処理が
行われる。ヘッドランプレンズ３の表面がエッチングさ
れ薄膜の接着性が高まる。マイクロ波発振部１０のスイ
ッチを切りプラズマを消滅させ、コントロールバルブ１
１ａを閉じ、プラズマ処理を終了する。
【００２２】再び真空ポンプ７にて減圧して圧力１０-3
Ｔｏｒｒとする。次にコントロールバルブ１１ｂを開け
てボンベ１３のモノマー化合物を導入管１４の途中から
流入させる（コントロールバルブ１１ｂを調節し、例え
ばモノマー化合物流量を４０ｃｃ（ＳＴＰ）／ｍｉｎと
する）。そして上記モノマー化合物流入と同時に、再び
コントロールバルブ１１ａを開けてボンベ１２の不活性
ガス、ここではアルゴンガスをプラズマ発生部９内に導
入する（コントロールバルブ１１ｂを調節し、不活性ガ
ス流量を１０ｃｃ（ＳＴＰ）／ｍｉｎとする）。真空反
応器１とカートリッジ容器１５内の圧力を、排気コント
ロールバルブ５を調節して１０-1〜１Ｔｏｒｒに保ち、
マイクロ波発振部１０を作動させ、プラズマ発生部９内
にアルゴンプラズマを発生させる。発生したアルゴンプ
ラズマガスが導入管１４を通る途中に、モノマー化合物
１３が流入され、混合プラズマガスとなり、真空反応器
１内の分配管２の吹出口２ａ（すなわちカートリッジ容
器１５にある吹出口２ａ’）から均等に設置台４上のヘ
ッドランプレンズ３表面に約１０分間吹き付けられプラ
ズマ重合皮膜が形成される。マイクロ波発振部１０のス
イッチを切り、プラズマを消滅させ、コントロールバル
ブ１１ａ及び１１ｂを閉じ、プラズマ重合を終了する。
Ｔｏｒｒとする。次にコントロールバルブ１１ｂを開け
てボンベ１３のモノマー化合物を導入管１４の途中から
流入させる（コントロールバルブ１１ｂを調節し、例え
ばモノマー化合物流量を４０ｃｃ（ＳＴＰ）／ｍｉｎと
する）。そして上記モノマー化合物流入と同時に、再び
コントロールバルブ１１ａを開けてボンベ１２の不活性
ガス、ここではアルゴンガスをプラズマ発生部９内に導
入する（コントロールバルブ１１ｂを調節し、不活性ガ
ス流量を１０ｃｃ（ＳＴＰ）／ｍｉｎとする）。真空反
応器１とカートリッジ容器１５内の圧力を、排気コント
ロールバルブ５を調節して１０-1〜１Ｔｏｒｒに保ち、
マイクロ波発振部１０を作動させ、プラズマ発生部９内
にアルゴンプラズマを発生させる。発生したアルゴンプ
ラズマガスが導入管１４を通る途中に、モノマー化合物
１３が流入され、混合プラズマガスとなり、真空反応器
１内の分配管２の吹出口２ａ（すなわちカートリッジ容
器１５にある吹出口２ａ’）から均等に設置台４上のヘ
ッドランプレンズ３表面に約１０分間吹き付けられプラ
ズマ重合皮膜が形成される。マイクロ波発振部１０のス
イッチを切り、プラズマを消滅させ、コントロールバル
ブ１１ａ及び１１ｂを閉じ、プラズマ重合を終了する。
【００２３】そして再び真空ポンプ７にて減圧して圧力
を１０-3Ｔｏｒｒとする。真空ポンプ７を停止し、真空
反応器１内の圧力を大気圧に戻し、真空反応器扉１ａと
カートリッジ容器扉１５ａを開き、ヘッドランプレンズ
３を取り出す。ヘッドランプレンズ３の表面に数μｍの
表面硬度が高く、耐擦傷性、耐候性を有する透明なプラ
ズマ重合皮膜を形成した樹脂製ヘッドランプレンズが完
成する（図４）。皮膜形成工程での未反応モノマー及び
不活性ガスは、真空ポンプ７を通じて完全に回収され、
再利用される。
を１０-3Ｔｏｒｒとする。真空ポンプ７を停止し、真空
反応器１内の圧力を大気圧に戻し、真空反応器扉１ａと
カートリッジ容器扉１５ａを開き、ヘッドランプレンズ
３を取り出す。ヘッドランプレンズ３の表面に数μｍの
表面硬度が高く、耐擦傷性、耐候性を有する透明なプラ
ズマ重合皮膜を形成した樹脂製ヘッドランプレンズが完
成する（図４）。皮膜形成工程での未反応モノマー及び
不活性ガスは、真空ポンプ７を通じて完全に回収され、
再利用される。
【００２４】その後、本発明装置においてはトリクレン
洗浄済みのカートリッジ容器１５（洗浄前には、上記同
様モノマー化合物による皮膜形成に使用したもの）に交
換し、真空反応器１内に残存する上記フッ素系化合物の
プラズマ重合膜（汚物）を取り除くことができる。な
お、従来装置においては、真空反応器１内を、例えば、
トリクレン拭きによって洗浄する。
洗浄済みのカートリッジ容器１５（洗浄前には、上記同
様モノマー化合物による皮膜形成に使用したもの）に交
換し、真空反応器１内に残存する上記フッ素系化合物の
プラズマ重合膜（汚物）を取り除くことができる。な
お、従来装置においては、真空反応器１内を、例えば、
トリクレン拭きによって洗浄する。
【００２５】上述の手順に従って、本発明の装置によ
り、まず、フッ素系モノマー化合物のプラズマ重合皮膜
を、その後に、ケイ素系モノマー化合物のプラズマ重合
皮膜を、別々のヘッドランプレンズ上に形成し、従来の
装置により同様な皮膜を形成した場合と比較した。
り、まず、フッ素系モノマー化合物のプラズマ重合皮膜
を、その後に、ケイ素系モノマー化合物のプラズマ重合
皮膜を、別々のヘッドランプレンズ上に形成し、従来の
装置により同様な皮膜を形成した場合と比較した。
【００２６】ここで、ヘッドランプレンズは、外形寸法
が重量２００ｇ、長さ２００×奥行き７０×幅１３０ｍ
ｍで、肉厚が約４ｍｍ均一、断面が略Ｕ字状に成形され
たものである。
が重量２００ｇ、長さ２００×奥行き７０×幅１３０ｍ
ｍで、肉厚が約４ｍｍ均一、断面が略Ｕ字状に成形され
たものである。
【００２７】本発明の装置と従来装置について、生産性
の比較、および、それぞれの装置により処理されたヘッ
ドランプレンズの表面の分析を行った。
の比較、および、それぞれの装置により処理されたヘッ
ドランプレンズの表面の分析を行った。
【００２８】上述の２種類のヘッドランプの製造工程に
費やす時間（真空反応器内に残存するプラズマ重合膜の
除去を含む）を、本発明の装置と従来装置にて比較する
と、本発明の具体例の装置では約５０分、従来の装置で
は約１１０分であった。ここで、ヘッドランプレンズの
トリクロロエタン蒸気による洗浄は５分、アルゴンプラ
ズマ処理が１分、各モノマー化合物によるプラズマ重合
が１０分であった。
費やす時間（真空反応器内に残存するプラズマ重合膜の
除去を含む）を、本発明の装置と従来装置にて比較する
と、本発明の具体例の装置では約５０分、従来の装置で
は約１１０分であった。ここで、ヘッドランプレンズの
トリクロロエタン蒸気による洗浄は５分、アルゴンプラ
ズマ処理が１分、各モノマー化合物によるプラズマ重合
が１０分であった。
【００２９】また、本発明の具体例の装置と従来の装置
により製造したケイ素系皮膜を形成させたヘッドランプ
レンズの表面のＥＳＣＡ（electron spectroscopy for
chemical analysis ）スペクトルを図５に示す。
により製造したケイ素系皮膜を形成させたヘッドランプ
レンズの表面のＥＳＣＡ（electron spectroscopy for
chemical analysis ）スペクトルを図５に示す。
【００３０】本発明の具体例の装置においては、前回の
皮膜形成時のフッ素化合物はすべてカートリッジ容器内
部に付着し、新しく清潔なカートリッジ容器に交換され
るので、反応器は清潔な状態にある。従って、本発明の
実施例においてはフッ素化合物のピークが発生しなかっ
た。
皮膜形成時のフッ素化合物はすべてカートリッジ容器内
部に付着し、新しく清潔なカートリッジ容器に交換され
るので、反応器は清潔な状態にある。従って、本発明の
実施例においてはフッ素化合物のピークが発生しなかっ
た。
【００３１】しかし、従来装置においては、６９０ｅＶ
のＦｌｓのピークが発生している。これは、真空反応器
内の洗浄が不完全で、前回のフッ素系化合物が残存して
いたため、ケイ素皮膜内にフッ素化合物が取り込まれて
しまったものと考えられる。
のＦｌｓのピークが発生している。これは、真空反応器
内の洗浄が不完全で、前回のフッ素系化合物が残存して
いたため、ケイ素皮膜内にフッ素化合物が取り込まれて
しまったものと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】本発明の薄膜形成装置を用いた場合、時
間のかかる真空反応器内の洗浄工程を省略でき、従来の
装置に比べて著しく生産性を向上させることができる。
カートリッジ容器を複数準備し、汚染時には、洗浄済み
の容器と随時交換し、薄膜形成を効率的に行うことがで
きる。
間のかかる真空反応器内の洗浄工程を省略でき、従来の
装置に比べて著しく生産性を向上させることができる。
カートリッジ容器を複数準備し、汚染時には、洗浄済み
の容器と随時交換し、薄膜形成を効率的に行うことがで
きる。
【００３３】また、本発明の装置においては、カートリ
ッジ容器を新たなものに取り替えるだけで、真空反応器
内を清潔に保つことができるので、不純物質を含まない
高品質な薄膜形成が可能となる。
ッジ容器を新たなものに取り替えるだけで、真空反応器
内を清潔に保つことができるので、不純物質を含まない
高品質な薄膜形成が可能となる。
【００３４】さらに、カートリッジ容器は、薄膜形成装
置本体から取り外して洗浄できるので、薄膜形成装置本
体を洗浄する必要がなく、本体を傷めることがないとい
う利点を有する。
置本体から取り外して洗浄できるので、薄膜形成装置本
体を洗浄する必要がなく、本体を傷めることがないとい
う利点を有する。
【００３５】本発明の薄膜形成装置は、生産性に優れ、
形成される皮膜が高品質であるので、自動車のヘッドラ
ンプレンズ、風防、サンルーフ等の製造において、プラ
ズマ重合性モノマー化合物の皮膜を、樹脂または無機ガ
ラス、セラミックス材料等の表面に形成するために広く
利用できるものである。
形成される皮膜が高品質であるので、自動車のヘッドラ
ンプレンズ、風防、サンルーフ等の製造において、プラ
ズマ重合性モノマー化合物の皮膜を、樹脂または無機ガ
ラス、セラミックス材料等の表面に形成するために広く
利用できるものである。
【図１】本発明の薄膜形成装置の具体例の全体構成を示
す側面図（真空容器については断面図）である。
す側面図（真空容器については断面図）である。
【図２】図１の装置へのヘッドランプレンズ及びカート
リッジ容器の設置方法を示す。
リッジ容器の設置方法を示す。
【図３】ヘッドランプレンズ及びカートリッジ容器を設
置した図１の装置の断面図を示す。
置した図１の装置の断面図を示す。
【図４】本発明の薄膜形成装置により処理されたヘッド
ランプレンズの断面図を示す。
ランプレンズの断面図を示す。
【図５】本発明の薄膜形成装置と従来装置によりプラズ
マ重合皮膜を形成したヘッドランプレンズ表面のＥＳＣ
Ａスペクトルをそれぞれ示す。
マ重合皮膜を形成したヘッドランプレンズ表面のＥＳＣ
Ａスペクトルをそれぞれ示す。
１ 真空反応器 １ａ 真空反応器扉 ２ 分配管 ２ａ 吹出口 ２ａ’ カートリッジ側吹出口 ３ ヘッドランプレンズ ４ 設置台 ５ 排気コントロールバルブ ６ 冷却トラップ ７ 真空ポンプ ８ マグネットコイル ９ プラズマ発生部 １０ マイクロ波発振部 １１ａ〜ｄ コントロールバルブ １２ 不活性ガス １３ モノマー化合物 １４ 導入管 １５ カートリッジ容器 １５ａ カートリッジ容器扉 ２１ ヘッドランプレンズ断面 ２２ ヘッドランプ表面 ２３ プラズマ重合皮膜
Claims (1)
- 【請求項１】 真空反応器と該真空反応器内に収まる交
換可能なカートリッジ容器を有し、そのカートリッジ容
器内において部品表面上への薄膜形成を行うことを特徴
とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5788291A JPH05222110A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5788291A JPH05222110A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 薄膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05222110A true JPH05222110A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13068361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5788291A Pending JPH05222110A (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05222110A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000345347A (ja) * | 1999-06-09 | 2000-12-12 | Koito Mfg Co Ltd | 自動車用プラスチック部品の保護膜形成方法 |
| JP2011116182A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Kojima Press Industry Co Ltd | 自動車用樹脂ガラス及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP5788291A patent/JPH05222110A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000345347A (ja) * | 1999-06-09 | 2000-12-12 | Koito Mfg Co Ltd | 自動車用プラスチック部品の保護膜形成方法 |
| JP2011116182A (ja) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Kojima Press Industry Co Ltd | 自動車用樹脂ガラス及びその製造方法 |
| US8580378B2 (en) | 2009-12-01 | 2013-11-12 | Kojima Press Industry Co., Ltd. | Organic glass for automobile and process for producing the same |
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