JPH0578505A - プラスチツク成形品の改質方法 - Google Patents
プラスチツク成形品の改質方法Info
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- JPH0578505A JPH0578505A JP23956491A JP23956491A JPH0578505A JP H0578505 A JPH0578505 A JP H0578505A JP 23956491 A JP23956491 A JP 23956491A JP 23956491 A JP23956491 A JP 23956491A JP H0578505 A JPH0578505 A JP H0578505A
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- modifying
- plastic molded
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高いレベルの改質効果を経時変化なくプラスチ
ック成形品に付与することができる方法を提供せんとす
るものである。 【構成】本発明のプラスチック成形品の改質方法は、低
温プラズマにプラスチック成形品を接触させて表面改質
するに際し、一酸化炭素、窒素、酸素の三者混合ガスを
使用することを特徴とするものである。
ック成形品に付与することができる方法を提供せんとす
るものである。 【構成】本発明のプラスチック成形品の改質方法は、低
温プラズマにプラスチック成形品を接触させて表面改質
するに際し、一酸化炭素、窒素、酸素の三者混合ガスを
使用することを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐久性に優れたプラス
チック成形品の表面改質方法に関する。
チック成形品の表面改質方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック成形品を例えば、アルゴ
ン、窒素ガスの低温プラズマに接触させて、表面に親水
基を形成させ、吸水性、防汚性、接着性などを改善する
ことはよく知られている。
ン、窒素ガスの低温プラズマに接触させて、表面に親水
基を形成させ、吸水性、防汚性、接着性などを改善する
ことはよく知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
低温プラズマによる改質された性能は、処理後大気中に
取り出して数秒後あるいは数分後には性能低下がはじま
り、数時間後あるいは数十時間後には処理前のものとあ
まり変わらない程度まで低下してしまうという欠点を有
していた。つまり、表面特性が経時的に大幅に変化する
という欠点があった。本発明の目的は、かかる従来技術
に鑑み、経時変化のない低温プラズマ処理による表面改
質方法を提供せんとするものである。
低温プラズマによる改質された性能は、処理後大気中に
取り出して数秒後あるいは数分後には性能低下がはじま
り、数時間後あるいは数十時間後には処理前のものとあ
まり変わらない程度まで低下してしまうという欠点を有
していた。つまり、表面特性が経時的に大幅に変化する
という欠点があった。本発明の目的は、かかる従来技術
に鑑み、経時変化のない低温プラズマ処理による表面改
質方法を提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述目的を達
成するため、次の構成を有する。すなわち、本発明のプ
ラスチック成形品の改質方法は、低温プラズマにプラス
チック成形品を接触させて表面改質するに際し、一酸化
炭素、窒素、酸素の三者混合ガスを使用することを特徴
とするものである。
成するため、次の構成を有する。すなわち、本発明のプ
ラスチック成形品の改質方法は、低温プラズマにプラス
チック成形品を接触させて表面改質するに際し、一酸化
炭素、窒素、酸素の三者混合ガスを使用することを特徴
とするものである。
【０００５】
【作用】本発明は、低温プラズマ処理によりプラスチッ
ク成形品の表面を改質した場合に、改質性能に経時変化
を起こさない方法を鋭意検討した結果、一酸化炭素、窒
素および酸素の三者混合ガスを用いた特定雰囲気ガスを
使用することにより意外にも達成されることを究明した
ものである。しかも、上述ガスを特定範囲の比率で混合
した混合ガスを用いると安定して、経時変化することな
く優れた改質効果を達成できるという新事実を究明して
完成されたものである。
ク成形品の表面を改質した場合に、改質性能に経時変化
を起こさない方法を鋭意検討した結果、一酸化炭素、窒
素および酸素の三者混合ガスを用いた特定雰囲気ガスを
使用することにより意外にも達成されることを究明した
ものである。しかも、上述ガスを特定範囲の比率で混合
した混合ガスを用いると安定して、経時変化することな
く優れた改質効果を達成できるという新事実を究明して
完成されたものである。
【０００６】本発明のプラスチック成形品とは、繊維
状、フィルム状、ロッド状等のあらゆる形状の製品が含
まれる。
状、フィルム状、ロッド状等のあらゆる形状の製品が含
まれる。
【０００７】本発明の低温プラズマとは、０．００１〜
５０Torrの真空系内に非重合性ガスを連続的に導入し、
電極間に電圧を印加することにより発生するグロー放電
に晒す処理をいうものである。本発明は、かかる非重合
性ガスとして、一酸化炭素、窒素ならびに酸素の三者の
特定ガスを、特定の範囲の比率で混合した混合ガスを使
用する。混合比率は、一酸化炭素１に対し、窒素を０．
１〜０．３、酸素を０．０３〜０．１の割合（重量）で
混合したものが好ましく、かかる混合ガスのプラスマで
プラスチック成形品を処理すると、改質された表面の性
能は経時変化することはないという特異な効果を発揮す
る。ここで窒素と酸素の混合比率は、空気中の窒素と酸
素の混合比も含むものであるから、勿論、一酸化炭素と
空気を混合したものも本発明の三者混合ガスである。
本発明で使用される混合ガスは、他のガスの混入をでき
るだけ避けるのが好ましい。たとえば、非重合性ガスの
中でも希ガス類は、混合しても影響は小さいが、それで
も、三者混合ガス１に対し、好ましくは０．０５以下、
さらに好ましくは、０．０１以下に押さえるのが性能上
よい。
５０Torrの真空系内に非重合性ガスを連続的に導入し、
電極間に電圧を印加することにより発生するグロー放電
に晒す処理をいうものである。本発明は、かかる非重合
性ガスとして、一酸化炭素、窒素ならびに酸素の三者の
特定ガスを、特定の範囲の比率で混合した混合ガスを使
用する。混合比率は、一酸化炭素１に対し、窒素を０．
１〜０．３、酸素を０．０３〜０．１の割合（重量）で
混合したものが好ましく、かかる混合ガスのプラスマで
プラスチック成形品を処理すると、改質された表面の性
能は経時変化することはないという特異な効果を発揮す
る。ここで窒素と酸素の混合比率は、空気中の窒素と酸
素の混合比も含むものであるから、勿論、一酸化炭素と
空気を混合したものも本発明の三者混合ガスである。
本発明で使用される混合ガスは、他のガスの混入をでき
るだけ避けるのが好ましい。たとえば、非重合性ガスの
中でも希ガス類は、混合しても影響は小さいが、それで
も、三者混合ガス１に対し、好ましくは０．０５以下、
さらに好ましくは、０．０１以下に押さえるのが性能上
よい。
【０００８】本発明の電圧を印加するための電源は、交
流、直流のどちらでも使用することができる。交流の中
でも特に高周波のものが好ましく使用され、たとえば、
放電の持続性、均一性からは、好ましくは１KHz 〜１０
GHz、さらに好ましくは１KHz 〜２０MHz のものがよ
い。
流、直流のどちらでも使用することができる。交流の中
でも特に高周波のものが好ましく使用され、たとえば、
放電の持続性、均一性からは、好ましくは１KHz 〜１０
GHz、さらに好ましくは１KHz 〜２０MHz のものがよ
い。
【０００９】処理装置としては、電極を真空容器内に設
置する内部電極型と真空容器の外に設置する外部電極型
があるが、どちらの方式でも本発明の効果を付与するこ
とができる。これらの方式の中でも、処理効果の効率か
らすると、内部電極型の方が好ましい。
置する内部電極型と真空容器の外に設置する外部電極型
があるが、どちらの方式でも本発明の効果を付与するこ
とができる。これらの方式の中でも、処理効果の効率か
らすると、内部電極型の方が好ましい。
【００１０】電極の形状は、平板状、棒状など、目的に
応じて組み合わせて使用することができるが、放電電極
として金属棒の表面にガラスを被覆したもの、アース電
極として金属、例えばステンレス製の板や、ドラム状の
ものを、好ましくは０．５〜１０cm、さらに好ましくは
３〜７cmの電極間距離で用いるのが、放電に斑がなく均
一な処理ができて好ましい。両電極は必要に応じて水な
どで冷却するのがよい。 処理されるプラスチック成形
品は、該電極の間を通過させるか、あるいは放電により
生成した電子、イオン、ラジカルなどの活性種を別の真
空容器に導いて、処理する放電部に直接被処理物をさら
さない方式により処理することにより、被処理物の表面
を全く損傷することなく処理することができるが、反応
の効率からは電極間を通過させるのが好ましい。
応じて組み合わせて使用することができるが、放電電極
として金属棒の表面にガラスを被覆したもの、アース電
極として金属、例えばステンレス製の板や、ドラム状の
ものを、好ましくは０．５〜１０cm、さらに好ましくは
３〜７cmの電極間距離で用いるのが、放電に斑がなく均
一な処理ができて好ましい。両電極は必要に応じて水な
どで冷却するのがよい。 処理されるプラスチック成形
品は、該電極の間を通過させるか、あるいは放電により
生成した電子、イオン、ラジカルなどの活性種を別の真
空容器に導いて、処理する放電部に直接被処理物をさら
さない方式により処理することにより、被処理物の表面
を全く損傷することなく処理することができるが、反応
の効率からは電極間を通過させるのが好ましい。
【００１１】本発明の処理を行う真空度は、上述の如く
０．００１〜５０Torrと定義したが、その中でも、さら
に好ましくは０．０１〜２０Torr、特に好ましくは０．
１〜５Torrの条件がよい。０．１Torr以下では、活性種
の平均自由工程距離が小さく被処理物へ到達する確率は
高くなるが、生成される活性種の絶対量が少なくなり、
それだけ処理時間が長くなるきらいがあり、反対に真空
度が５Torr以上では、放電が不均一なものになりにく
く、また活性種の平均自由工程距離が大きくなる傾向が
あるので処理効率が低下しやすくなる。
０．００１〜５０Torrと定義したが、その中でも、さら
に好ましくは０．０１〜２０Torr、特に好ましくは０．
１〜５Torrの条件がよい。０．１Torr以下では、活性種
の平均自由工程距離が小さく被処理物へ到達する確率は
高くなるが、生成される活性種の絶対量が少なくなり、
それだけ処理時間が長くなるきらいがあり、反対に真空
度が５Torr以上では、放電が不均一なものになりにく
く、また活性種の平均自由工程距離が大きくなる傾向が
あるので処理効率が低下しやすくなる。
【００１２】本発明のプラズマを生成するための放電電
力は、放電電力を放電電極の面積で割った値で表わすこ
とができる。その値は、好ましくは０．５〜８W／cm2
である。０．５ W／cm2 より小さいと、処理に時間がか
かりすぎる傾向があり、８ W／cm2 を越えると放電が不
安定になりやすい傾向がある。
力は、放電電力を放電電極の面積で割った値で表わすこ
とができる。その値は、好ましくは０．５〜８W／cm2
である。０．５ W／cm2 より小さいと、処理に時間がか
かりすぎる傾向があり、８ W／cm2 を越えると放電が不
安定になりやすい傾向がある。
【００１３】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、こ
れらに限定されるものではない。 実施例１〜１２、比較例１〜８ ポリエステルフィルム（東レ（株）製 二軸延伸 １０
０μ）を、次の条件でプラズマ処理し表面改質の程度お
よび経時変化の程度を水接触角で測定した。
れらに限定されるものではない。 実施例１〜１２、比較例１〜８ ポリエステルフィルム（東レ（株）製 二軸延伸 １０
０μ）を、次の条件でプラズマ処理し表面改質の程度お
よび経時変化の程度を水接触角で測定した。
【００１４】（プラズマ処理） 装置：内部電極方式 放電電極：ステンレスチューブを
ガラスで被覆 アース電極：ステンレス製ドラム 放電周波数：３５０KHz 放電電力：１．５〜４ W／cm2 真空度：０．４〜１．５Torr 処理時間：３０秒 （水接触角）協和界面科学（株）製 ＣＡ−Ａ型接触角
計 （経時変化）２５℃×６５％ＲＨの室内に一定時間放置
したものの接触角を測定した。表１中のＣＯ／Ｎ2 ／Ｏ
2 は、混合ガスの比率を示し、ブランクはプラズマ処理
なしを意味する。
ガラスで被覆 アース電極：ステンレス製ドラム 放電周波数：３５０KHz 放電電力：１．５〜４ W／cm2 真空度：０．４〜１．５Torr 処理時間：３０秒 （水接触角）協和界面科学（株）製 ＣＡ−Ａ型接触角
計 （経時変化）２５℃×６５％ＲＨの室内に一定時間放置
したものの接触角を測定した。表１中のＣＯ／Ｎ2 ／Ｏ
2 は、混合ガスの比率を示し、ブランクはプラズマ処理
なしを意味する。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から明らかなように、実施例１〜１２
は、比較例１〜８のものに比して処理直後の改質効果が
大きく、特に、実施例１〜９のものは、効果レベルが高
く、その経時変化もほとんどなかった。
は、比較例１〜８のものに比して処理直後の改質効果が
大きく、特に、実施例１〜９のものは、効果レベルが高
く、その経時変化もほとんどなかった。
【００１７】実施例１３、比較例９〜１０ 目付５０ g／ m2 のポリプロピレン長繊維不織布を実施
例１の処理装置を用い、放電周波数１００KHz 、放電電
力３．６ W／cm2 、真空度０．５Torr、処理ガス流量Ｃ
Ｏ／Ａｉｒ＝８０／４０（ml／分）で４０秒という処理
条件で処理した。 改質効果をＪＩＳ Ｌ １０９６
（バイレック法）に準じて水の吸水性を水に浸漬後１分
と６０分経過した時点の吸い上げ距離を測定した。
例１の処理装置を用い、放電周波数１００KHz 、放電電
力３．６ W／cm2 、真空度０．５Torr、処理ガス流量Ｃ
Ｏ／Ａｉｒ＝８０／４０（ml／分）で４０秒という処理
条件で処理した。 改質効果をＪＩＳ Ｌ １０９６
（バイレック法）に準じて水の吸水性を水に浸漬後１分
と６０分経過した時点の吸い上げ距離を測定した。
【００１８】経時変化は、実施例１と同様の室内に放置
して０．１時間後及び８５０時間後に測定した。
して０．１時間後及び８５０時間後に測定した。
【００１９】比較例として、ガスを窒素（１００％）
１００ml／分とした以外は実施例１３と同様に処理した
もの（比較例９）、及びプラズマ処理しないもの（プラ
ンク：比較例１０）を用意し、それぞれ評価した。
１００ml／分とした以外は実施例１３と同様に処理した
もの（比較例９）、及びプラズマ処理しないもの（プラ
ンク：比較例１０）を用意し、それぞれ評価した。
【００２０】
【表２】
【００２１】表２から明らかなように、実施例１３のも
のは、比較例９、１０のものに比して優れた吸水性を示
し、かつその経時変化が非常に小さいことを示した。
のは、比較例９、１０のものに比して優れた吸水性を示
し、かつその経時変化が非常に小さいことを示した。
【００２２】実施例１４、比較例１１〜１２ ポリエステル繊維１００デニール２４フィラメントの加
工糸（東レ（株）製）を縦糸、緯糸に使用して、平織物
を製織し、常法により精練、セットしたものを実施例１
と同様の装置で、放電周波数１３．５６MHz 、放電電力
０．８W／cm2 、真空度１．０Torr、ガスとしてＣＯ／
Ｎ2 ／Ｏ2 を８０／８／２．５ml／分の流量で１５秒処
理した（実施例１４）。
工糸（東レ（株）製）を縦糸、緯糸に使用して、平織物
を製織し、常法により精練、セットしたものを実施例１
と同様の装置で、放電周波数１３．５６MHz 、放電電力
０．８W／cm2 、真空度１．０Torr、ガスとしてＣＯ／
Ｎ2 ／Ｏ2 を８０／８／２．５ml／分の流量で１５秒処
理した（実施例１４）。
【００２３】改質性能は実施例１３と同様に評価した。
【００２４】比較例として、ガスをＯ2 とし、その流量
を１００ml／分とし実施例１４と同様に処理して、評価
した（比較例１１）。また、プラズマ処理をしないもの
を比較例１２とした。
を１００ml／分とし実施例１４と同様に処理して、評価
した（比較例１１）。また、プラズマ処理をしないもの
を比較例１２とした。
【００２５】表３から、実施例１４の不織布は、比較例
１１、１２の不織布に比して経時変化のない優れた吸水
性能を持つことがわかった。
１１、１２の不織布に比して経時変化のない優れた吸水
性能を持つことがわかった。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、安定して、経時変化の
ない優れた改質効果を有するプラスチック成形品を提供
し得る。
ない優れた改質効果を有するプラスチック成形品を提供
し得る。
Claims (2)
- 【請求項１】 低温プラズマに接触させてプラスチック
成形品表面を改質するに際し、一酸化炭素、窒素、酸素
の三者混合ガスを使用することを特徴とするプラスチッ
ク成形品の改質方法。 - 【請求項２】 三者混合ガスの一酸化炭素：窒素：酸素
の混合比が、１：０．１〜０．３：０．０３〜０．１で
あることを特徴とする請求項１記載のプラスチック成形
品の改質方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23956491A JPH0578505A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | プラスチツク成形品の改質方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23956491A JPH0578505A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | プラスチツク成形品の改質方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0578505A true JPH0578505A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17046678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23956491A Pending JPH0578505A (ja) | 1991-09-19 | 1991-09-19 | プラスチツク成形品の改質方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0578505A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005068236A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Amt Kenkyusho:Kk | 二軸延伸飽和ポリエステル系フィルム及びその製造方法、積層体及びその製造方法 |
| US8053082B2 (en) | 2004-03-23 | 2011-11-08 | Ube Industries, Ltd. | Adhesion-enhanced polyimide film, process for its production, and laminated body |
-
1991
- 1991-09-19 JP JP23956491A patent/JPH0578505A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005068236A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Amt Kenkyusho:Kk | 二軸延伸飽和ポリエステル系フィルム及びその製造方法、積層体及びその製造方法 |
| US8053082B2 (en) | 2004-03-23 | 2011-11-08 | Ube Industries, Ltd. | Adhesion-enhanced polyimide film, process for its production, and laminated body |
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