JPH07179628A - Method for modifying plastic surface - Google Patents

Method for modifying plastic surface

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JPH07179628A
JPH07179628A JP34465793A JP34465793A JPH07179628A JP H07179628 A JPH07179628 A JP H07179628A JP 34465793 A JP34465793 A JP 34465793A JP 34465793 A JP34465793 A JP 34465793A JP H07179628 A JPH07179628 A JP H07179628A
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竹夫 松島
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Abstract

PURPOSE:To improve the rate of surface modification by allowing a dielectric barrier discharge lamp which uses a part or the whole of the enclosure of a radiating space as a radiation outlet to radiate while keeping the thickness of an aq. soln, layer, the shortest radiation passage distance, below a specified value. CONSTITUTION:A sheet 109 of a plastic having C-F bonds (e.g. a polyfluoroethylene) is passed through near the liq. level 23 while the temp. of a radiation outlet in a water tank 21 contg. an aq. soln. 22 of an Al compd. [e.g. Al(OH)3] or a B compd. (e.g. H3BO3) is kept at 250 deg.C or lower with a cooling medium 25. The surface of the sheet thus passing through is modified by exposing it to rays of radiation with wavelengths of 160-200mu emitted from an dielectric barrier discharge lamp 105 sealed with Xe or a gas mainly comprising Xe at as tube wall load of 0.2W/cm<2> while the smallest thickness of the liq. layer, the shortest radiation passage distance, on the top 13 of the radiation outlet of the lamp 105 is kept at 5mum or lower. When the sealed gas is Ar/Cl2 or a Cl compd., the distance is kept at 20mum or lower; when the sealed gas is Ar/F or an F compd., at 2,000mum or lower.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、C−F結合を有するプ
ラスチックスの表面への塗装、印刷、あるいはプラスチ
ックスの接着などが容易に行うことができるようにする
ためのC−F結合を有するプラスチックス表面の改質方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a C-F bond for facilitating painting, printing, adhering of plastics, etc. on the surface of a plastic having a C-F bond. The present invention relates to a method for modifying the surface of a plastic material having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチックスの表面改質方法として
は、例えばポリプロピレン系の樹脂を紫外線吸収性溶剤
と接触させて水銀ランプからの紫外光を照射すると良い
という技術が特開昭64−75079に開示され、19
91年4月号の「O plus E 第97頁〜第102頁」
には、弗素樹脂の処理に、アンモニア化合物や硼素化合
物と接触させてアルゴン弗素エキシマレーザから放射さ
れる紫外光193nmの光を照射すると良いことが示さ
れている。また最近では、弗素樹脂の表面改質を水酸化
アルミニウム水溶液と接触させてアルゴン弗素エキシマ
レーザからの波長193nmの紫外光を照射する方法
(レーザー学会学術講演会20周年記念(第13回)年
次大会 講演予稿集第130頁)、ポリエチレンフィル
ムの表面改質を、水と接触させて誘電体バリヤ放電ラン
プから放射される紫外光172nmの光を照射する方法
(第54回応用物理学会学術講演会 講演予稿集第1
頁)などが開示され、表面が低活性なために、塗装、印
刷、染色、接着のしにくいプラスチックスの表面改質の
研究が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art As a method of modifying the surface of plastics, for example, a technique in which a polypropylene resin is brought into contact with an ultraviolet absorbing solvent to irradiate ultraviolet light from a mercury lamp is disclosed in JP-A-64-75079. Done, 19
April 1991, "O plus E, pages 97-102."
It is suggested that the treatment of the fluorine resin should be performed by contacting it with an ammonia compound or a boron compound and irradiating the ultraviolet light of 193 nm emitted from an argon fluorine excimer laser. Recently, a method of irradiating the surface modification of a fluororesin with an aqueous solution of aluminum hydroxide and irradiating it with ultraviolet light having a wavelength of 193 nm from an argon fluorine excimer laser (the 20th anniversary of the Academic Conference of the Laser Society of Japan (13th) Annual Meeting) Conference Proceedings, p. 130), a method of irradiating ultraviolet rays of 172 nm emitted from a dielectric barrier discharge lamp in contact with water for surface modification of polyethylene film (The 54th Annual Meeting of the Japan Society for Applied Physics) Lecture Proceedings No. 1
, Etc. are disclosed, and the surface modification of plastics, which are difficult to paint, print, dye and adhere due to the low activity of the surface, has been actively researched.

【0003】これらの従来の方法において、例えば、特
開昭64−75079に記載の、紫外線吸収性有機化合
物と水銀ランプとの組み合わせでは、弗素樹脂の表面改
質が十分に行えないこと、アルゴン弗素エキシマレーザ
によるものでは、装置が高価で大型であり、かつ保守が
極めてやっかいであって、産業界での実用化にはまだ一
般化できていない。このエキシマレーザに代わって、最
近、装置が安価、小型、取扱容易な誘電体バリヤ放電エ
キシマランプが開発され、上記のとうり、プラスチック
スの表面改質のための光源として注目され始めた。
In these conventional methods, for example, in the combination of an ultraviolet absorbing organic compound and a mercury lamp described in JP-A-64-75079, it is not possible to sufficiently modify the surface of a fluorine resin, and argon fluorine is used. With the excimer laser, the device is expensive, large, and maintenance is extremely troublesome, and it has not yet been generalized for practical use in the industrial world. In place of the excimer laser, a dielectric barrier discharge excimer lamp whose device is inexpensive, small in size, and easy to handle has recently been developed, and as described above, it has begun to attract attention as a light source for surface modification of plastics.

【0004】しかしながら、誘電体バリヤ放電エキシマ
ランプについては、表面が低活性なC−F結合を有する
プラスチックスの表面改質用としてのランプ設計技術や
使用方法について未解決な部分があり、特に、アルミニ
ウム化合物の水溶液、硼素化合物の水溶液との組み合わ
せについては最適技術は開発されていない。
However, regarding the dielectric barrier discharge excimer lamp, there is an unsolved part regarding the lamp design technology and usage method for surface modification of plastics having a C--F bond whose surface has low activity. Optimal techniques have not been developed for combinations of aluminum compound aqueous solutions and boron compound aqueous solutions.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであって、その目的とするところは、
(1)誘電体バリヤ放電ランプを用いて効率良く弗素樹
脂の表面改質が行える方法、(2)水銀放電ランプと、
アルミニウム化合物の水溶液、硼素化合物の水溶液との
組み合わせ方法、などを研究することによって、C−F
結合を有するプラスチックス表面改質のための光源と、
光源と被処理物との位置関係、ランプからの放射光取出
部の設計、ランプの管壁負荷などの最適条件を見出すこ
とにある。これによって、C−F結合を有するプラスチ
ックスの表面改質を高速で行い、大量処理に適するよう
にすることである。本発明の目的は、低活性な弗素樹脂
系のプラスチックスの表面改質を、安価で高速で実行で
きる方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to:
(1) A method for efficiently modifying the surface of a fluororesin using a dielectric barrier discharge lamp, (2) a mercury discharge lamp,
By studying an aqueous solution of an aluminum compound, a combination method with an aqueous solution of a boron compound, and the like, CF
A light source for surface modification of plastics having a bond,
It is to find the optimum conditions such as the positional relationship between the light source and the object to be processed, the design of the radiant light extraction part from the lamp, and the tube wall load of the lamp. By this, the surface modification of the plastics having a C—F bond is carried out at a high speed, which makes it suitable for large-scale processing. An object of the present invention is to provide a method capable of inexpensively and rapidly performing surface modification of low activity fluoroplastics.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、紫外線放射源として誘電体バリヤ放電ラ
ンプを選び、紫外線照射処理において弗素用スカベンジ
ャーを組み合わせ、それらを次のように組み合わせると
ともに、種々の条件を設定する。
In order to achieve this object, the present invention selects a dielectric barrier discharge lamp as an ultraviolet radiation source, combines a fluorine scavenger in an ultraviolet irradiation process, and combines them as follows. , Set various conditions.

【0007】(1)C−F結合を有するプラスチックス
の表面を、アルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化
合物の水溶液と接触させ、当該接触部分に、キセノンも
しくはキセノンを主成分とするガスを封入した誘電体バ
リヤ放電ランプからの放射光を照射して該接触部分のプ
ラスチックスの表面を改質するに際し、該ランプは、放
電空間を取り囲む容器の一部もしくは全部を放射光取出
部として構成し、水溶液の層の、放射光透過最短距離を
5μm以下に保持する。 (2)C−F結合を有するプラスチックスの表面を、ア
ルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物の水溶液
と接触させ、当該接触部分に、アルゴンと塩素を含むガ
スもしくは塩素化合物を含むガスを封入した誘電体バリ
ヤ放電ランプからの放射光を照射して該接触部分のプラ
スチックスの表面を改質するに際し、該ランプは、放電
空間を取り囲む容器の一部もしくは全部を放射光取出部
として構成し、水溶液の層の、放射光透過最短距離を2
0μm以下に保持する。 (3)C−F結合を有するプラスチックスの表面を、ア
ルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物の水溶液
と接触させ、当該接触部分に、アルゴンと弗素とを含む
ガスもしくは弗素化合物を含むガスを封入した誘電体バ
リヤ放電ランプからの放射光を照射して該接触部分のプ
ラスチックスの表面を改質するに際し、該ランプは、放
電空間を取り囲む容器の一部もしくは全部を放射光取出
部として構成し、水溶液の層の、放射光透過最短距離を
2000μm以下に保持する。
(1) The surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and the contact portion is filled with xenon or a gas containing xenon as a main component. When irradiating the radiant light from the barrier discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or the whole of the container surrounding the discharge space as the radiant light extraction part, and The shortest radiant light transmission distance of the layer is kept below 5 μm. (2) Dielectric in which the surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and a gas containing argon and chlorine or a gas containing a chlorine compound is sealed in the contact portion. When irradiating the radiant light from the barrier discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or the whole of the container surrounding the discharge space as the radiant light extraction part, and Minimum radiant ray transmission distance between layers is 2
It is maintained at 0 μm or less. (3) Dielectric in which the surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and a gas containing argon and fluorine or a gas containing a fluorine compound is sealed in the contact portion. When irradiating the radiant light from the body barrier discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or the whole of the container surrounding the discharge space as the radiant light extraction part, and the aqueous solution. The shortest distance for transmission of radiant light of the layer is maintained at 2000 μm or less.

【0008】つまり、誘電体バリヤ放電ランプの種類と
弗素用スカベンジャーと処理条件との組み合わせに特徴
がある。
That is, the feature is the combination of the type of dielectric barrier discharge lamp, the scavenger for fluorine, and the processing conditions.

【0009】また、紫外線放射源として水銀放電ランプ
を選択した場合は、次の方法が良い。すなわち、C−F
結合を有するプラスチックスの表面を、アルミニウム化
合物の水溶液もしくは硼素化合物の水溶液と接触させ、
当該接触部分に、水銀を主発光物として封入した水銀放
電ランプからの放射光を照射して該接触部分のプラスチ
ックスの表面を改質するに際し、該ランプは、放電空間
を取り囲む容器の一部もしくは全部を放射光取出部とし
て構成し、水溶液の層の、放射光透過最短距離を80μ
m以下に保持する。
If a mercury discharge lamp is selected as the ultraviolet radiation source, the following method is preferable. That is, C-F
The surface of the plastic having a bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound,
When the contact portion is irradiated with radiant light from a mercury discharge lamp in which mercury is enclosed as a main luminescent material to modify the surface of the plastic of the contact portion, the lamp is a part of a container surrounding the discharge space. Alternatively, the whole is configured as a radiant light extraction part, and the shortest radiant light transmission distance of the aqueous solution layer is 80 μm.
Keep below m.

【0010】ここで、後述するように誘電体バリヤ放電
ランプは、従来のアーク放電ランプやグロー放電ランプ
とはかなり異なった特徴を有し、放電空間を取り囲む容
器の内壁表面積をS(cm2 )、電気入力をW(ワッ
ト)とする時、管壁負荷W/Sの値を0.2以上に当該
ランプを制御点灯すると良い。しかも、冷却しても分光
放射特性が殆ど変わらないので、容器の放射光取出部と
取出部以外の部分の少なくとも一方を二重壁構造とし、
その間隙に液体窒素を流すことによって、あるいは、容
器の放射光取出部を二重壁構造とし、その間隙に液体窒
素を流すことによって放射光取出部の温度を250℃以
下にしても良い。取出部を直接冷却する場合には冷却水
を用いてもよい。
Here, as will be described later, the dielectric barrier discharge lamp has characteristics which are considerably different from those of the conventional arc discharge lamp and glow discharge lamp, and the inner wall surface area of the container surrounding the discharge space is S (cm 2 ). When the electric input is W (Watt), it is advisable to control the lamp so that the value of the wall load W / S is 0.2 or more. Moreover, since the spectral radiation characteristics hardly change even when cooled, at least one of the radiant light extraction part of the container and the part other than the extraction part has a double wall structure,
The temperature of the radiant light extraction portion may be set to 250 ° C. or less by flowing liquid nitrogen into the gap or by making the radiant light extraction portion of the container have a double wall structure and flowing liquid nitrogen into the gap. Cooling water may be used when directly cooling the extraction portion.

【0011】また上記の冷却流体で、プラスチックスと
接触している水溶液の層を冷却するようにしても良い
し、放電用電極の少なくとも一方が容器と接している場
合、当該電極の接する容器壁部分の温度を300℃以下
に保持する。
The above-mentioned cooling fluid may be used to cool the aqueous solution layer in contact with the plastics. When at least one of the discharge electrodes is in contact with the container, the wall of the container in contact with the electrode is in contact with the container. The temperature of the part is kept below 300 ° C.

【0012】[0012]

【作用】放電容器内にエキシマ分子を形成する放電用ガ
スを充満し、誘電体バリヤ放電(別名オゾナイザ放電あ
るいは無声放電。電気学会発行改定新版(放電ハンドブ
ック)平成1年6月再版7刷発行第263ページ参照)
によってエキシマ分子を形成せしめ、該エキシマ分子か
ら放射される光を取り出す放射器、すなわち誘電体バリ
ヤ放電ランプは、従来の低圧水銀放電ランプや高圧アー
ク放電ランプにはない種々の特徴を有している。このラ
ンプ自体は、例えば特開平2−7353等によって既知
である。
[Function] The discharge vessel is filled with a discharge gas that forms excimer molecules, and a dielectric barrier discharge (also known as ozonizer discharge or silent discharge. Revised new edition issued by the Institute of Electrical Engineers of Japan (Discharge Handbook), 7th edition, 7th edition, reprinted) (See page 263)
An excimer molecule that forms an excimer molecule by means of which the light emitted from the excimer molecule is extracted, that is, a dielectric barrier discharge lamp, has various characteristics that conventional low-pressure mercury discharge lamps and high-pressure arc discharge lamps do not have. . This lamp itself is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-7353.

【0013】このランプにおいて、透光窓部材として合
成石英ガラスを使用し、放電用ガスとしてキセノンもし
くはキセノンを主成分とするガスを選定すると、波長1
72nmをピークとする波長160nmから波長190
nmにまたがる真空紫外エキシマ光が得られ、アルゴン
と塩素を含むガスもしくは塩素化合物を含むガスを選定
すると、波長165nmから波長190nmにまたがる
真空紫外エキシマ光が得られ、アルゴンと弗素を含むガ
スもしくは弗素化合物を含むガスを選定すると、波長1
80から波長200nmにまたがる真空紫外エキシマ光
が得られる。他方、アルミニウム化合物や硼素化合物の
水溶液の吸収波長帯域は波長200nm以下の真空紫外
光にあり、それぞれの溶液の層における放射光透過最短
距離を適切に選ぶと、C−F結合を有するプラスチック
スの表面において、C−F結合が切断されるとともに、
遊離したFを水溶液中のアルミニウムもしくは硼素が捕
獲し、C−F再結合を防止するとともに、Cに対して
は、OやOHなどの他のラジカルが結合する。これによ
ってC−F結合を有するプラスチックスの表面を親水性
に変えることが出来ると推定される。
In this lamp, when synthetic quartz glass is used as a light-transmitting window member and xenon or a gas containing xenon as a main component is selected as a discharge gas, a wavelength of 1 is obtained.
From wavelength 160nm with a peak of 72nm to wavelength 190
vacuum ultraviolet excimer light having a wavelength of 165 nm to 190 nm can be obtained by selecting a gas containing argon and chlorine or a gas containing a chlorine compound. When a gas containing a compound is selected, the wavelength is 1
Vacuum ultraviolet excimer light having a wavelength of 200 nm is obtained from 80. On the other hand, the absorption wavelength band of an aqueous solution of an aluminum compound or a boron compound is in vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less, and if the radiant light transmission shortest distance in each solution layer is appropriately selected, the On the surface, C-F bond is cleaved,
The released F is captured by aluminum or boron in the aqueous solution to prevent C—F recombination, and C is bound with other radicals such as O and OH. It is presumed that this makes it possible to change the surface of the plastic having a C—F bond to be hydrophilic.

【0014】誘電体バリヤ放電ランプは前記のとうり、
従来のアーク放電ランプやグロー放電ランプとは異な
り、強く冷却しても分光放射特性が殆ど変わらないの
で、電気入力を大きくしても十分に冷却できるので、一
般的に熱に弱いプラスチックスに極接近させて使用して
も、被照射物であるプラスチックスへの熱ダメージを与
えない長所を有する。特に、このランプにおいて、ラン
プの管壁負荷、(電気入力/管壁面積)の値を0.2W
/cm2 以上に設計し、液体窒素や水で冷却を十分に行
いながらプラスチックスに極接近させて使用すると、表
面改質のスピードが著しく大きい。
The dielectric barrier discharge lamp is as described above,
Unlike conventional arc discharge lamps and glow discharge lamps, the spectral radiation characteristics do not change even with strong cooling, so even if the electric input is increased, it can be sufficiently cooled. Even if they are used in close proximity, they have the advantage that they do not cause heat damage to the plastics that are the objects to be irradiated. In particular, in this lamp, the value of the lamp wall load, (electrical input / tube wall area) is 0.2 W
The surface modification speed is remarkably high when the resin is designed to be at least 1 cm 2 / cm 2 and is used in close proximity to plastics while being sufficiently cooled with liquid nitrogen or water.

【0015】誘電体バリヤ放電ランプにおいて、該放電
から生ずるエキシマ光は、自己吸収が小さいので、ラン
プの容器を棒状あるいは板状に長く設計し、長手方向と
直行する方向に放電電流を流しておいて長手方向ら放射
光を取り出せる。したがって、強力なビーム光を得易
い。
In the dielectric barrier discharge lamp, since excimer light generated from the discharge has a small self-absorption, the lamp container is designed to be long in a rod shape or a plate shape, and a discharge current is passed in a direction orthogonal to the longitudinal direction. The emitted light can be taken out from the longitudinal direction. Therefore, it is easy to obtain a strong light beam.

【0016】真空紫外光としては、水銀放電ランプから
放射される波長185nmの光も利用でき、アルミニウ
ム化合物の水溶液、硼素化合物の水溶液の吸収率を考慮
しながらC−F結合を有するプラスチックスに極接近さ
せて使用すると、表面改質のスピードは著しく大きい。
この場合、冷却が必要な時は、液体窒素より水の方が良
い。また、ランプの冷却に水を使用する場合は、プラス
チックスの表面に接しているアルミニウム化合物の水溶
液、硼素化合物の水溶液をも同時に冷却し、液の沸騰の
防止やプラスチックスの昇温を防止する。
As the vacuum ultraviolet light, light having a wavelength of 185 nm emitted from a mercury discharge lamp can also be used, and a plastic having a C—F bond can be used in consideration of the absorptivity of an aqueous solution of an aluminum compound and an aqueous solution of a boron compound. When used in close proximity, the speed of surface modification is significantly high.
In this case, water is better than liquid nitrogen when cooling is required. Further, when water is used to cool the lamp, the aluminum compound aqueous solution and the boron compound aqueous solution which are in contact with the surface of the plastics are also cooled at the same time to prevent the boiling of the liquid and the temperature rise of the plastics. .

【0017】[0017]

【実施例】図1は、本発明に使用する誘電体バリヤ放電
ランプの設計例の説明図である。図において、1は偏平
な箱状をした容器であって、材料は、OHを400重量
ppm含む合成石英ガラスである。肉厚は1mmであっ
て、大きさは内寸法で、たて方向20cm、横方向3m
m、紙面に垂直な奥行方向30cmである。一対の電極
2,2が一対の広い面積の外壁に設けられる。したがっ
てバリヤ放電の距離dは3mmである。電極は、反射板
を兼ねる意味で厚さ0.3μmのアルミニウム膜から成
り、図面からは省略したが酸化防止保護膜でおおわれて
いる。バリヤ放電からの放射光を有効に利用するため、
放射光取出部3以外の他の外壁面には保護膜付の反射膜
4を設ける。保護膜としてはセラミックスによるコート
が良い。したがって、放電空間5に放電用ガスとしてキ
セノンを充填し、一対の電極2,2に電力を供給して放
電させると、ランプからの放射光の形状は、横約3m
m、幅約30cmのスリット状のビームとなる。前記の
とうり、自己吸収が小さいので、強力なビーム光が得ら
れる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an illustration of a design example of a dielectric barrier discharge lamp used in the present invention. In the figure, 1 is a flat box-shaped container made of synthetic quartz glass containing 400 ppm by weight of OH. The wall thickness is 1 mm, the size is the internal dimension, vertical direction 20 cm, lateral direction 3 m
m, 30 cm in the depth direction perpendicular to the paper surface. A pair of electrodes 2 and 2 are provided on a pair of large-area outer walls. Therefore, the distance d of the barrier discharge is 3 mm. The electrode is made of an aluminum film having a thickness of 0.3 μm to serve also as a reflection plate, and is covered with an oxidation protection film although omitted from the drawing. In order to effectively use the radiated light from the barrier discharge,
A reflective film 4 with a protective film is provided on the outer wall surface other than the emitted light extraction part 3. The protective film is preferably a ceramic coat. Therefore, when the discharge space 5 is filled with xenon as a discharge gas and electric power is supplied to the pair of electrodes 2 and 2 to cause discharge, the shape of the emitted light from the lamp is about 3 m across.
The beam becomes a slit-shaped beam having a width of m and a width of about 30 cm. As mentioned above, since self-absorption is small, a strong light beam can be obtained.

【0018】6は、前記奥行方向に沿って放射光取出部
3の近傍に設けた樋状の溝であって、底部にはスリット
7が設けられている。この溝に液体を入れると、スリッ
ト7から、ビーム光に沿って線状に液体が降下するよう
になっている。
Reference numeral 6 is a trough-shaped groove provided in the vicinity of the emitted light extraction portion 3 along the depth direction, and a slit 7 is provided at the bottom portion. When the liquid is put into this groove, the liquid drops linearly from the slit 7 along the light beam.

【0019】図2は、上記の誘電体バリヤ放電ランプを
用いたプラスチックスの表面改質の方法の説明図であ
る。図において、100は誘電体バリヤ放電ランプであ
り、その放射光取出部の前方極近傍を、間隙102をお
いて、ポリ四弗化エチレンシート101が矢印方向へ送
行する。溝6からは水酸化アウミニウムの水溶液を落下
させ、シート101とともに間隙102を通過する。こ
の場合、ランプ100への電気入力を400Wとして、
走行スピードを6mm/分とすると、最初水に対する接
触角が120度であったシートが、30度になる。電気
入力が700Wの場合は、走行スピードが10mm/分
で、接触角が30度になる。水溶液の層の厚みは、この
場合5μm以下が良いので、間隙102の距離を調節す
ることによって、この層の厚みを調節することが出来
る。5μmより大きいと、実用上の表面改質ができなか
った。尚、間隙102は、数μmのオーダーに展延され
た白金箔をゲージとして使用した。
FIG. 2 is an explanatory view of a method for surface modification of plastics using the above dielectric barrier discharge lamp. In the figure, reference numeral 100 is a dielectric barrier discharge lamp, and a polytetrafluoroethylene sheet 101 is fed in the direction of the arrow in the vicinity of the front pole of the radiant light extraction portion with a gap 102. An aqueous solution of aluminum hydroxide is dropped from the groove 6 and passes through the gap 102 together with the sheet 101. In this case, the electric input to the lamp 100 is 400 W,
When the traveling speed is 6 mm / min, the sheet having a contact angle with water of 120 degrees initially becomes 30 degrees. When the electric input is 700 W, the traveling speed is 10 mm / min and the contact angle is 30 degrees. In this case, the thickness of the layer of the aqueous solution is preferably 5 μm or less, so that the thickness of this layer can be adjusted by adjusting the distance of the gap 102. If it is larger than 5 μm, the surface cannot be practically modified. For the gap 102, a platinum foil spread on the order of several μm was used as a gauge.

【0020】図3は、本発明に使用する誘電体バリヤ放
電ランプの他の設計例の説明図である。図において、放
電空間5を取り囲む四方の壁は、二重の壁81,82か
ら成り、他の対面する一対の壁も同様の構造をしてお
り、壁81,82の間14には、冷却流体である液体窒
素がらせん状に流れるように、階段状もしくはらせん状
の仕切9が設けられている。ランプ103の上面は、上
面部材10でおおい、電力供給線11を引き出す。ラン
プ103の下面は、放射光取出部3であるが、中央部1
2が、放射光が集光できるように凸レンズ状になってお
り、かつ溝6から流れる液体が、中央部12の頂点(頂
線)13に伝わり易く形成されている。集光のために、
中央部を凹レンズ状に形成しても、その周淵において頂
点(頂線)を形成させることができる。放電空間5の大
きさは、図1に示したランプ100と同様であって、内
寸法でたて方向20cm、横方向3mm、紙面に垂直な
奥行方向30cmである。したがって、放射光の形は前
記同様、線状のビームである。
FIG. 3 is an explanatory view of another design example of the dielectric barrier discharge lamp used in the present invention. In the figure, the four walls surrounding the discharge space 5 are composed of double walls 81 and 82, and the other pair of facing walls have the same structure. A stepped or spiral partition 9 is provided so that liquid nitrogen, which is a fluid, flows in a spiral shape. The upper surface of the lamp 103 is covered with the upper surface member 10, and the power supply line 11 is drawn out. The lower surface of the lamp 103 is the radiant light extraction part 3, but the central part 1
2 has a convex lens shape so that the emitted light can be condensed, and the liquid flowing from the groove 6 is easily transmitted to the apex (top line) 13 of the central portion 12. To collect light,
Even if the central portion is formed in a concave lens shape, the apex (top line) can be formed at the peripheral edge. The size of the discharge space 5 is the same as that of the lamp 100 shown in FIG. 1, and the inner dimension is 20 cm in the vertical direction, 3 mm in the lateral direction, and 30 cm in the depth direction perpendicular to the paper surface. Therefore, the shape of the emitted light is a linear beam as described above.

【0021】上記ランプ103の放電空間5に、アルゴ
ンと塩素とを等モル封入し、バッファーガスとしてネオ
ン600トール封入して、400Wで点灯する。溝6に
注入する液体は、硼酸の水溶液であって、図2に示す方
法と同様に、ポリ四弗化エチレンシートと対接させて表
面改質を行った。この時、ランプ103とシート101
との間隙102は頂点(頂線)13とシート101との
距離であって、硼酸水溶液は一部はスリット7から降下
し、一部はその頂点(頂線)まで伝わって来る。この場
合は、シート101の走行スピードが2mm/分の時
で、水に対する接触角を30度まで小さく出来る。そし
て、硼酸水溶液の層の厚みが、20μmを越すと、ほと
んど表面改質効果が見られない。尚、上記ランプ103
では、ランプの上面、下面を除いた四辺を液体窒素で冷
却しており、電極2の附されている壁81の温度を10
0℃以下に保つことが出来るとともに、そのように低温
制御しても、ランプからの分光放射特性は変わらない。
むしろ、300℃を越えるとランプからの放射強度が低
下する。
The discharge space 5 of the lamp 103 is filled with equimolar amounts of argon and chlorine, filled with 600 torr of neon as a buffer gas, and lit at 400 W. The liquid to be injected into the groove 6 was an aqueous solution of boric acid, which was brought into contact with the polytetrafluoroethylene sheet and surface-modified as in the method shown in FIG. At this time, the lamp 103 and the seat 101
The gap 102 between and is the distance between the apex (top line) 13 and the sheet 101, and the boric acid aqueous solution partially descends from the slit 7 and partly reaches the apex (top line). In this case, when the traveling speed of the sheet 101 is 2 mm / min, the contact angle with water can be reduced to 30 degrees. When the layer thickness of the boric acid aqueous solution exceeds 20 μm, almost no surface modification effect is observed. The lamp 103
Then, the four sides of the lamp except the upper surface and the lower surface are cooled with liquid nitrogen, and the temperature of the wall 81 to which the electrode 2 is attached is 10
The temperature can be maintained at 0 ° C. or lower, and the spectral emission characteristics from the lamp do not change even if such low temperature control is performed.
Rather, when the temperature exceeds 300 ° C., the radiation intensity from the lamp decreases.

【0022】また、上記の実施例では、放射光取出部3
の温度を100℃以下に冷却できるので、間隙102が
極端に小さくても、硼酸水溶液やシートの加熱を抑制で
きる。
Further, in the above embodiment, the radiated light extraction section 3 is used.
Since the temperature can be cooled to 100 ° C. or lower, the heating of the boric acid aqueous solution and the sheet can be suppressed even if the gap 102 is extremely small.

【0023】上記の誘電体バリヤ放電ランプ103の放
電空間5に、アルゴンと弗素と、バッファーガスとして
ネオンを充填し、冷却流体として10℃の水を間14に
流す。被処理物としては、弗素樹脂のシートとし、溝6
には硼酸の水溶液を供給して表面改質を行うと、走行ス
ピード6mm/分で、シートの水に対する接触角を11
0度から30度にすることができる。この場合、水溶液
の層の厚みが2000μmを越えると表面改質効果が得
られず、したがってその厚みの値は2000μm以下と
する。
The discharge space 5 of the above dielectric barrier discharge lamp 103 is filled with argon and fluorine and neon as a buffer gas, and 10 ° C. water as a cooling fluid is flowed through the space 14. The object to be treated is a fluororesin sheet, and the groove 6
When an aqueous solution of boric acid is supplied to the surface for surface modification, the running angle is 11 mm and the contact angle of the sheet with water is 11 mm.
It can be 0 to 30 degrees. In this case, when the thickness of the layer of the aqueous solution exceeds 2000 μm, the surface modification effect cannot be obtained, and therefore the thickness value is set to 2000 μm or less.

【0024】上記ランプを含め種々のランプで改質テス
トを行ったがランプの管壁負荷と改質速度に相関がある
ことが判明した。W/S≧0.2で実用的な反応速度が
得られた。上記いずれの実施例においても、放電空間5
を取り囲む内表面積は、1200cm2 であるので、そ
れらを例えば400W、700W等、240Wから10
00Wの電気入力で点灯すると、ランプの管壁負荷(W
/S)の値は0.2以上となり、封入ガスの種類に大き
く依存せずに効率良く所定の放射光を得ることができ
る。また、ランプその他の昇温については、冷却によっ
て十分に制御できる。
A reforming test was conducted on various lamps including the above-mentioned lamp, and it was found that there was a correlation between the tube wall load of the lamp and the reforming rate. A practical reaction rate was obtained when W / S ≧ 0.2. In any of the above embodiments, the discharge space 5
Since the inner surface area surrounding the is 1200 cm 2 , they are, for example, 400 W, 700 W, 240 W to 10 W.
When turned on with an electric power of 00W, the lamp wall load (W
The value of / S) is 0.2 or more, and the predetermined radiant light can be efficiently obtained without largely depending on the type of the enclosed gas. Further, the temperature rise of the lamp and the like can be sufficiently controlled by cooling.

【0025】図4は、本発明に使用する低圧水銀ランプ
104の設計例の説明図である。図において、15は石
英ガラス製の管状バルブであって、一対の電極16,1
6間の距離は20cmである。放電空間17には、ラン
プ点灯始動用のアルゴン4トールと、水銀をバルブ内容
積1cm3 当たり1mg封入し、電流2.8A、約10
0Wの消費電力で点灯するよう設計されている。このラ
ンプ104からは、波長185nmと波長254nmの
紫外光が放射される。このランプ104を、図5に示す
ように、ポリ四弗化エチレンシート101に、間隙10
2を設けて極接近させ、シートの走行の上流側から、ラ
ンプのバルブ軸に平行な線状のノズル18から、シート
101に水酸化アルミニウムの水溶液を供給しながらラ
ンプ104でシート101を照射する。この場合、間隙
102を10μmに保っているので、水酸化アルミニウ
ムの水溶液の層の厚みも10μmである。この状態でシ
ートの走行スピードを4mm/分に保って表面改質を行
うと、シート101の水に対する接触角は120度から
30度になった。層の厚みは80μmを越えると改質効
果が著しく劣るので、80μm以下が良い。尚、従来、
ポリ四弗化エチレンの表面改質は、低圧水銀ランプによ
る照射では出来ないとされていたが、上記のように水酸
化アルミニウムの水溶液の層と接触させておくと表面改
質が可能であることが分かるとともに、水酸化アルミニ
ウムの水溶液に代えて、硼酸の水溶液でも同様の効果を
奏することが分かった。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a design example of the low-pressure mercury lamp 104 used in the present invention. In the figure, reference numeral 15 is a quartz glass tubular valve, and a pair of electrodes 16 and 1
The distance between 6 is 20 cm. The discharge space 17 was filled with 4 Torr of argon for starting the lamp and 1 mg of mercury per 1 cm 3 of the internal volume of the bulb, and the current was 2.8 A and about 10
It is designed to light up with 0 W power consumption. The lamp 104 emits ultraviolet light having a wavelength of 185 nm and a wavelength of 254 nm. As shown in FIG. 5, this lamp 104 is attached to a polytetrafluoroethylene sheet 101 with a gap 10 therebetween.
The sheet 101 is irradiated by the lamp 104 while supplying the aqueous solution of aluminum hydroxide to the sheet 101 from the upstream side of the traveling of the sheet from the upstream side of the traveling of the sheet from the linear nozzle 18 parallel to the valve axis of the lamp. . In this case, since the gap 102 is kept at 10 μm, the thickness of the aluminum hydroxide aqueous solution layer is also 10 μm. In this state, when the traveling speed of the sheet was maintained at 4 mm / min for surface modification, the contact angle of the sheet 101 with water was changed from 120 degrees to 30 degrees. If the thickness of the layer exceeds 80 μm, the modifying effect is remarkably inferior, so 80 μm or less is preferable. Conventionally,
It was said that surface modification of polytetrafluoroethylene could not be done by irradiation with a low-pressure mercury lamp, but it is possible to modify the surface by contacting it with a layer of an aqueous solution of aluminum hydroxide as described above. It was found that, instead of the aqueous solution of aluminum hydroxide, an aqueous solution of boric acid has the same effect.

【0026】図6は、本発明の他の実施例の説明図であ
る。図において、誘電体バリヤ放電ランプ105には、
放電空間5の寸法・形状は図1のランプと同じではある
が、溝6がなく、またランプ全体を冷却する構造とはな
っていない。しかし、放射光取出部3には、両側から冷
却流体ノズル26から噴射される冷却液によってその部
分のみ冷却できるようになっている。放電空間5には、
アルゴンと弗素とネオンが充填され、放射光取出部3
は、被処理物である弗素樹脂系のシートに極接近して配
置される。ここで冷却液を硼酸の水溶液にすれば、放射
光取出部3の冷却流体とスカベンジャー用水溶液19と
が兼務でき、かつ、その液の層の厚さも、間隙102の
距離によって実質上決めることができる。このシート
で、水に対する接触角は110度のものが20度にまで
小さくすることができ、表面改質効果が得られることが
分かる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention. In the figure, the dielectric barrier discharge lamp 105 is
Although the discharge space 5 has the same size and shape as the lamp of FIG. 1, it does not have the groove 6 and does not have a structure for cooling the entire lamp. However, only the radiation light extraction part 3 can be cooled by the cooling liquid sprayed from the cooling fluid nozzles 26 from both sides. In the discharge space 5,
Argon, fluorine and neon are filled, and the synchrotron radiation extraction part 3
Is placed very close to the fluororesin-based sheet that is the object to be treated. If the cooling liquid is an aqueous solution of boric acid, the cooling fluid of the radiant light extraction part 3 can also serve as the scavenger aqueous solution 19, and the thickness of the liquid layer can be substantially determined by the distance of the gap 102. it can. It can be seen that with this sheet, a contact angle with water of 110 degrees can be reduced to 20 degrees, and a surface modification effect can be obtained.

【0027】図7は、本発明の他の実施例の説明図であ
る。図において、誘電体バリヤ放電ランプ107の放電
空間5の寸法、形状は、図1に示すランプと同じである
が、充填ガスはアルゴンと塩素である。放射光取出部3
は二重構造になっており、中空部20には、液体窒素も
しくはその気化窒素ガスが流せるようにしてある。これ
によって、放射光取出部3とその周囲も昇温が抑制さ
れ、弗素樹脂のシート108との間に作られる間隙10
2を満たすスカベンジャー用流体、例えばアルミニウム
化合物の水溶液も十分に冷却できる。このシートで、水
に対する接触角は、110度のものが10度にまで小さ
くすることができ、表面改質効果が得られることが分か
る。
FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of the present invention. In the figure, the size and shape of the discharge space 5 of the dielectric barrier discharge lamp 107 are the same as those of the lamp shown in FIG. 1, but the filling gas is argon and chlorine. Synchrotron radiation part 3
Has a double structure, and liquid nitrogen or its vaporized nitrogen gas can be passed through the hollow portion 20. As a result, the temperature rise of the radiant light extraction part 3 and its surroundings is suppressed, and the gap 10 formed between the radiated light extraction part 3 and the fluororesin sheet 108 is formed.
A scavenger fluid satisfying 2 such as an aqueous solution of an aluminum compound can be sufficiently cooled. It can be seen that in this sheet, the contact angle with water of 110 degrees can be reduced to 10 degrees, and the surface modification effect can be obtained.

【0028】図8は、本発明の他の実施例の説明図であ
る。図において、21は、水溶液22を収容する水槽で
あって、その中に、誘電体バリヤ放電ランプ105が、
放射光取出部3の頂点(頂線)13を上方に位置して配
置されている。液面23と頂点(頂線)13との間11
1が液層の厚みになると同時に放射光透過最短距離を形
成する。プラスチックスシート109は、4個のローラ
24を介して、液面23近傍を通過するようになってお
り、間隙110は実質上零の方が良い。この状態で、ラ
ンプ105を点灯してシート109の表面改質処理作業
を続けると、液22の温度が昇温してしまうので、冷却
手段25を設ける。この結果、液とランプとの両者が冷
却できるとともに、ランプの高さを変えるだけで液層の
放射光透過最短距離を容易に決定できる長所がある。
FIG. 8 is an explanatory view of another embodiment of the present invention. In the figure, 21 is a water tank containing an aqueous solution 22, in which the dielectric barrier discharge lamp 105 is
The apex (top line) 13 of the emitted light extraction part 3 is located above. Between the liquid surface 23 and the apex (top line) 13 11
At the same time, 1 becomes the thickness of the liquid layer, and at the same time, forms the shortest distance for radiated light transmission. The plastic sheet 109 passes near the liquid surface 23 via the four rollers 24, and the gap 110 should be substantially zero. In this state, if the lamp 105 is turned on and the surface modification treatment work of the sheet 109 is continued, the temperature of the liquid 22 rises, so the cooling means 25 is provided. As a result, both the liquid and the lamp can be cooled, and the radiant light transmission shortest distance of the liquid layer can be easily determined only by changing the height of the lamp.

【0029】以上の実施例の説明に使用されたランプ類
の構造と冷却方法、弗素捕獲用水溶液すなわちスカベン
ジャー用水溶液の供給方法、水溶液の層の放射光透過最
短距離の決定方法には、上記実施例以外にも種々の方式
が採用できることは明らかである。
The structures and cooling methods of the lamps used in the description of the above embodiments, the method for supplying the aqueous solution for capturing fluorine, that is, the aqueous solution for the scavenger, and the method for determining the radiant light transmission shortest distance of the aqueous solution layer are as described above. Obviously, various methods other than the examples can be adopted.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は、以上の実施例の説明からも理
解できるように、波長160nmから波長200nmの
真空紫外光を放射する誘電体バリヤ放電ランプとして、
キセノンエキシマもしくはアルゴン塩素エキシマもしく
はアルゴン弗素エキシマから放射されるエキシマ光を放
射するランプを選択し、もしくは低圧水銀ランプから放
射される波長185nmの真空紫外光を選択し、他方、
スカベンジャー用水溶液としては波長域約200nm以
下に吸収帯を有する硼素化合物の水溶液もしくはアルミ
ニウム化合物の水溶液を選択し、両者を組み合わせて、
従来表面改質が出来なかったC−F結合を有するプラス
チックスの表面改質を行ったり、あるいは著しく速いス
ピード処理が出来るようにしたものである。
As can be understood from the above description of the embodiments, the present invention provides a dielectric barrier discharge lamp that emits vacuum ultraviolet light having a wavelength of 160 nm to 200 nm.
Select a lamp that emits excimer light emitted from a xenon excimer, an argon chlorine excimer, or an argon fluorine excimer, or select vacuum ultraviolet light having a wavelength of 185 nm emitted from a low pressure mercury lamp, while
As the scavenger aqueous solution, an aqueous solution of a boron compound or an aqueous solution of an aluminum compound having an absorption band in a wavelength range of about 200 nm or less is selected, and both are combined,
The surface of plastics having a C—F bond, which could not be conventionally surface-modified, is modified, or the processing speed is remarkably fast.

【0031】前記のとうり、誘電体バリヤ放電ランプ
は、放電用ガスや放射光取出部が昇温すると放射強度が
落ちる反面、冷却を十分行っても分光放射特性は変わら
ないので、ランプを被処理物に極接近させて冷却を十分
に行い、ランプ自体の冷却とともに、水溶液、被処理物
も冷却できる長所があり、プラスチックスへの熱ダメー
ジは、従来のアーク放電ランプに比べ小さくすることが
できる。この冷却が十分可能なことから、ランプへの電
気入力も10W/cm2 以上とすることができ、他方、
電極を設けたランプ壁の温度を300℃以下、放射光取
出部の温度も250℃以下に保ことができ、ランプの分
光放射特性と放射強度との両者を維持しながらC−F結
合を有するプラスチックスの表面改質作業ができる。
As described above, in the dielectric barrier discharge lamp, the radiant intensity decreases as the temperature of the discharge gas and the radiant light extraction portion rises, but the spectral radiative characteristics do not change even if the cooling is sufficiently performed. It has the advantage that it can be cooled very close to the object to be treated and the lamp itself can be cooled, as well as the aqueous solution and the object to be treated. Heat damage to the plastics can be made smaller than with conventional arc discharge lamps. it can. Since this cooling is possible enough, the electric input to the lamp can be 10 W / cm 2 or more, while
The temperature of the wall of the lamp provided with the electrodes can be kept at 300 ° C. or lower and the temperature of the radiant light extraction part can be kept at 250 ° C. or lower. Can perform surface modification work on plastics.

【0032】各ランプから放射される真空紫外光は全く
同一ではないので、それぞれのランプに応じて、水溶液
の層の放射光透過最短距離を実験的に定め、実用上の最
適条件を見出したものであるので、従来のC−F結合を
有するプラスチックスの表面改質の処理スピードより著
しく速い表面改質方法が提供できる。
Since the vacuum ultraviolet light emitted from each lamp is not completely the same, the radiant light transmission shortest distance of the aqueous solution layer was experimentally determined according to each lamp, and the optimum conditions for practical use were found. Therefore, it is possible to provide a surface modification method that is significantly faster than the conventional surface modification treatment speed of plastics having a C—F bond.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に使用する誘電体バリヤ放電ランプの設
計例の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a design example of a dielectric barrier discharge lamp used in the present invention.

【図2】プラスチックスシートの表面改質方法の説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a surface modification method of a plastic sheet.

【図3】本発明に使用する誘電体バリヤ放電ランプの他
の設計例の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of another design example of the dielectric barrier discharge lamp used in the present invention.

【図4】本発明に使用する低圧水銀ランプの設計例の説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a design example of a low pressure mercury lamp used in the present invention.

【図5】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 2 電極 3 放射光取出部 4 反射膜 5 放電空間 6 溝 7 スリット 9 仕切 18 ノズル 21 水槽 23 液面 24 ローラ 25 冷却手段 1 Container 2 Electrode 3 Synchrotron Radiation Extraction Part 4 Reflective Film 5 Discharge Space 6 Groove 7 Slit 9 Partition 18 Nozzle 21 Water Tank 23 Liquid Level 24 Roller 25 Cooling Means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 竹夫 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 (72)発明者 磯 慎一 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Takeo Matsushima 1194 Sado, Bessho-cho, Himeji-shi, Hyogo Ushio Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shinichi Iso, 1194, Sado, Bessho-cho, Himeji-shi, Hyogo Usio Electric Co., Ltd. Within

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 C−F結合を有するプラスチックスの表
面を、アルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物
の水溶液と接触させ、当該接触部分に、キセノンもしく
はキセノンを主成分とするガスを封入した誘電体バリヤ
放電ランプからの放射光を照射して該接触部分のプラス
チックスの表面を改質するに際し、 該ランプは、放電空間を取り囲む容器の一部もしくは全
部を放射光取出部として構成し、 水溶液の層の、放射光透過最短距離を5μm以下に保持
することを特徴とするプラスチックス表面改質方法。
1. A dielectric barrier in which the surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and xenon or a gas containing xenon as a main component is sealed in the contact portion. When irradiating the radiant light from the discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or the whole of the container surrounding the discharge space as the radiant light extraction part, and a layer of the aqueous solution. The method for modifying the surface of plastics, characterized in that the shortest distance for transmitting radiant light is maintained at 5 μm or less.
【請求項2】 C−F結合を有するプラスチックスの表
面を、アルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物
の水溶液と接触させ、当該接触部分に、アルゴンと塩素
を含むガスもしくは塩素化合物を含むガスを封入した誘
電体バリヤ放電ランプからの放射光を照射して該接触部
分のプラスチックスの表面を改質するに際し、 該ランプは、放電空間を取り囲む容器の一部もしくは全
部を放射光取出部として構成し、 水溶液の層の、放射光透過最短距離を20μm以下に保
持することを特徴とするプラスチックス表面改質方法。
2. The surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and a gas containing argon and chlorine or a gas containing a chlorine compound is sealed in the contact portion. When radiating light emitted from the dielectric barrier discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or all of the container surrounding the discharge space as a radiant light extraction part, A method for modifying the surface of plastics, characterized in that the radiant light transmission shortest distance of the aqueous solution layer is maintained at 20 μm or less.
【請求項3】 C−F結合を有するプラスチックスの表
面を、アルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物
の水溶液と接触させ、当該接触部分に、アルゴンと弗素
とを含むガスもしくは弗素化合物を含むガスを封入した
誘電体バリヤ放電ランプからの放射光を照射して該接触
部分のプラスチックスの表面を改質するに際し、 該ランプは、放電空間を取り囲む容器の一部もしくは全
部を放射光取出部として構成し、 水溶液の層の、放射光透過最短距離を2000μm以下
に保持することを特徴とするプラスチックス表面改質方
法。
3. The surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and a gas containing argon and fluorine or a gas containing a fluorine compound is sealed in the contact portion. When irradiating the radiant light from the dielectric barrier discharge lamp to modify the surface of the plastics at the contact portion, the lamp configures a part or all of the container surrounding the discharge space as the radiant light extraction part. A method for modifying the surface of plastics, characterized in that the radiant light transmission shortest distance of the aqueous solution layer is maintained at 2000 μm or less.
【請求項4】 C−F結合を有するプラスチックスの表
面を、アルミニウム化合物の水溶液もしくは硼素化合物
の水溶液と接触させ、当該接触部分に、水銀を主発光物
として封入した水銀放電ランプからの放射光を照射して
該接触部分のプラスチックスの表面を改質するに際し、 該ランプは、放電空間を取り囲む容器の一部もしくは全
部を放射光取出部として構成し、 水溶液の層の、放射光透過最短距離を80μm以下に保
持することを特徴とするプラスチックス表面改質方法。
4. A radiated light from a mercury discharge lamp in which the surface of a plastic having a C—F bond is brought into contact with an aqueous solution of an aluminum compound or an aqueous solution of a boron compound, and mercury is enclosed in the contact portion as a main luminescent material. When the surface of the plastics in the contact area is modified by irradiating with, the lamp configures a part or the whole of the container surrounding the discharge space as a radiant light extraction part, and the radiant light transmitting shortest of the aqueous solution layer is formed. A plastics surface modification method, characterized in that the distance is maintained at 80 μm or less.
【請求項5】 容器内を流れる電流の方向と著しく異な
った方向から放射光を取り出すことを特徴とする請求項
1から請求項4に記載のプラスチックス表面改質方法。
5. The plastics surface modification method according to claim 1, wherein the emitted light is extracted from a direction significantly different from the direction of the current flowing in the container.
【請求項6】 放電空間を取り囲む容器の内壁表面積を
S(cm2 )、電気入力をW(ワット)とする時、W/
Sの値を0.2W/cm2 以上に当該ランプを制御点灯
することを特徴とする請求項1から請求項3に記載のプ
ラスチックス表面改質方法。
6. When the inner wall surface area of the container surrounding the discharge space is S (cm 2 ) and the electric input is W (watt), W /
The plastics surface modification method according to any one of claims 1 to 3, wherein the lamp is controlled and lit so that the value of S is 0.2 W / cm 2 or more.
【請求項7】 放射光取出部もしくはその近傍を、室温
程度もしくは室温以下の温度の冷却流体で冷却すること
を特徴とする請求項1から請求項5に記載のプラスチッ
クス表面改質方法。
7. The plastics surface modification method according to claim 1, wherein the radiant light extraction part or its vicinity is cooled with a cooling fluid having a temperature of about room temperature or lower.
【請求項8】 放電空間を取り囲む容器を室温程度もし
くは室温以下の温度の冷却流体で冷却することを特徴と
する請求項1から請求項5に記載のプラスチックス表面
改質方法。
8. The plastics surface modification method according to claim 1, wherein the container surrounding the discharge space is cooled with a cooling fluid having a temperature of about room temperature or lower.
【請求項9】 冷却流体が容器もしくは放射光取出部に
接触しており、プラスチックスと接触している水溶液の
層も冷却することを特徴とする請求項7もしくは請求項
8に記載のプラスチックス表面改質方法。
9. The plastics according to claim 7, wherein the cooling fluid is in contact with the container or the radiant light extraction part, and the layer of the aqueous solution in contact with the plastics is also cooled. Surface modification method.
【請求項10】 冷却流体が、プラスチックスの表面に
接触している水溶液であることを特徴とする請求項7も
しくは請求項8に記載のプラスチックス表面改質方法。
10. The plastics surface modification method according to claim 7, wherein the cooling fluid is an aqueous solution in contact with the surface of the plastics.
【請求項11】 容器の放射光取出部と取出部以外の部
分の少なくとも一方を二重壁構造とし、その間隙に液体
窒素もしくはその気化窒素ガスを流すことを特徴とする
請求項1から請求項3に記載のプラスチックス表面改質
方法。
11. The container according to claim 1, wherein at least one of the synchrotron radiation extraction portion and the portion other than the extraction portion has a double wall structure, and liquid nitrogen or vaporized nitrogen gas thereof is caused to flow in the gap. 4. The plastic surface modification method according to item 3.
【請求項12】 容器の放射光取出部を二重壁構造と
し、その間隙に冷却水を流すことを特徴とする請求項1
から請求項3に記載のプラスチックス表面改質方法。
12. The radiant light extraction portion of the container has a double wall structure, and cooling water is caused to flow through the gap.
4. The plastics surface modification method according to claim 3.
【請求項13】 放射光取出部の温度が250℃以下に
保持されることを特徴とする請求項11もしくは請求項
12に記載のプラスチックス表面改質方法。
13. The plastics surface modification method according to claim 11, wherein the temperature of the radiant light extraction part is maintained at 250 ° C. or lower.
【請求項14】 放電用の電極が一対設けられ、当該電
極の少なくとも一方が容器と接している場合、当該電極
の接する容器壁部分の温度を300℃以下に保持するこ
とを特徴とする請求項11もしくは請求項12に記載の
プラスチックス表面改質方法。
14. A pair of discharge electrodes is provided, and when at least one of the electrodes is in contact with the container, the temperature of the container wall portion in contact with the electrode is maintained at 300 ° C. or lower. The plastics surface modification method according to claim 11 or 12.
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