JPH0912750A - 有機材料の表面改質処理方法 - Google Patents
有機材料の表面改質処理方法Info
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- JPH0912750A JPH0912750A JP16993395A JP16993395A JPH0912750A JP H0912750 A JPH0912750 A JP H0912750A JP 16993395 A JP16993395 A JP 16993395A JP 16993395 A JP16993395 A JP 16993395A JP H0912750 A JPH0912750 A JP H0912750A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】処理用ガスをプラズマ化し、このプラズマのも
とで有機材料表面に所定の改質処理を施す方法であっ
て、この表面改質処理を従来より効率良く行うことがで
きる有機材料の表面改質処理方法を提供することを課題
とする。 【構成】処理用ガスのプラズマ化を、パルス変調を施し
た状態の高周波電力を印加することで行う有機材料の表
面改質処理方法。
とで有機材料表面に所定の改質処理を施す方法であっ
て、この表面改質処理を従来より効率良く行うことがで
きる有機材料の表面改質処理方法を提供することを課題
とする。 【構成】処理用ガスのプラズマ化を、パルス変調を施し
た状態の高周波電力を印加することで行う有機材料の表
面改質処理方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機材料表面の親
水性を向上させたり、有機材料上に後に形成する膜の密
着性を向上させたり、該膜の耐擦過性を向上させたりす
る目的で該有機材料表面に吸着した油脂等の汚れを除去
して表面洗浄する表面改質処理方法、及び有機材料表面
の所定の特性を向上させたり、有機材料上に後に形成す
る膜の密着性を向上させたり、該膜の耐擦過性を向上さ
せたりする目的で該有機材料の表面部分の組成や原子結
合状態を変化させる表面改質処理方法等に関する。
水性を向上させたり、有機材料上に後に形成する膜の密
着性を向上させたり、該膜の耐擦過性を向上させたりす
る目的で該有機材料表面に吸着した油脂等の汚れを除去
して表面洗浄する表面改質処理方法、及び有機材料表面
の所定の特性を向上させたり、有機材料上に後に形成す
る膜の密着性を向上させたり、該膜の耐擦過性を向上さ
せたりする目的で該有機材料の表面部分の組成や原子結
合状態を変化させる表面改質処理方法等に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマを用いた有機材料の表面
処理は、例えば図３に示すプラズマ処理装置により行わ
れている。この装置は処理室１を有し、その中に少なく
とも表面部分が有機材料である被処理物品Ｓを支持する
ホルダ２を配置し、該処理室１の外周に高周波コイル３
１を巻回したものである。高周波コイル３１は、処理室
１内に導入される処理用ガスに高周波電力を印加してプ
ラズマ化させるためのもので、コイル３１両端には高周
波電源３２が接続されている。また、処理室１には、排
気装置１１が接続されているとともに、処理用ガスのガ
ス供給部４が接続されている。ガス供給部４には、マス
フローコントローラ４１１、４１２及び弁４２１、４２
２を介して接続された、１又は２以上の処理用ガスのガ
ス源４３１、４３２が含まれる。
処理は、例えば図３に示すプラズマ処理装置により行わ
れている。この装置は処理室１を有し、その中に少なく
とも表面部分が有機材料である被処理物品Ｓを支持する
ホルダ２を配置し、該処理室１の外周に高周波コイル３
１を巻回したものである。高周波コイル３１は、処理室
１内に導入される処理用ガスに高周波電力を印加してプ
ラズマ化させるためのもので、コイル３１両端には高周
波電源３２が接続されている。また、処理室１には、排
気装置１１が接続されているとともに、処理用ガスのガ
ス供給部４が接続されている。ガス供給部４には、マス
フローコントローラ４１１、４１２及び弁４２１、４２
２を介して接続された、１又は２以上の処理用ガスのガ
ス源４３１、４３２が含まれる。
【０００３】この装置によると、被処理物品Ｓが図示し
ない搬送装置により処理室１内に搬入され、ホルダ２上
に載置される。次いで、処理室１内が排気装置１１の運
転にて所定の真空度とされた後、ガス供給部４から処理
用ガスが導入されると共に、高周波コイル３１に電源３
２から連続高周波電力が印加される。それにより、導入
された処理用ガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で被処理物品Ｓ表面に所望の改質処理が施される。
ない搬送装置により処理室１内に搬入され、ホルダ２上
に載置される。次いで、処理室１内が排気装置１１の運
転にて所定の真空度とされた後、ガス供給部４から処理
用ガスが導入されると共に、高周波コイル３１に電源３
２から連続高周波電力が印加される。それにより、導入
された処理用ガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で被処理物品Ｓ表面に所望の改質処理が施される。
【０００４】処理用ガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガ
ス等の不活性ガス、水素（Ｈ2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）ガ
ス等が用いられ、目的とする処理に応じて原料ガスの種
類を選ぶことにより、物品Ｓ表面を洗浄したり、物品Ｓ
表面部分の組成や原子結合状態を変化させたりすること
ができる。
ス等の不活性ガス、水素（Ｈ2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）ガ
ス等が用いられ、目的とする処理に応じて原料ガスの種
類を選ぶことにより、物品Ｓ表面を洗浄したり、物品Ｓ
表面部分の組成や原子結合状態を変化させたりすること
ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの表
面改質方法では効率よく表面改質処理を施せない。そこ
で本発明は、処理用ガスをプラズマ化し、該プラズマの
もとで有機材料表面に所定の改質処理を施す方法であっ
て、該表面改質処理を従来より効率良く行うことができ
る有機材料の表面改質処理方法を提供することを課題と
する。
面改質方法では効率よく表面改質処理を施せない。そこ
で本発明は、処理用ガスをプラズマ化し、該プラズマの
もとで有機材料表面に所定の改質処理を施す方法であっ
て、該表面改質処理を従来より効率良く行うことができ
る有機材料の表面改質処理方法を提供することを課題と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の有機材料の表面改質処理方法は、処理用ガスをプラ
ズマ化し、該プラズマのもとで有機材料表面に所定の表
面改質処理を施す方法であって、前記処理用ガスのプラ
ズマ化を、パルス変調を施した状態の高周波電力を印加
することで行うことを特徴とする。
明の有機材料の表面改質処理方法は、処理用ガスをプラ
ズマ化し、該プラズマのもとで有機材料表面に所定の表
面改質処理を施す方法であって、前記処理用ガスのプラ
ズマ化を、パルス変調を施した状態の高周波電力を印加
することで行うことを特徴とする。
【０００７】本発明における「表面改質処理」とは、有
機材料表面の親水性を向上させたり、有機材料上に後に
膜を形成する場合の該膜の密着性を向上させたり、該膜
の耐擦過性を向上させたりする目的で該有機材料表面に
吸着した油脂等の汚れを除去して表面洗浄する表面改質
処理、有機材料表面の所定の特性を向上させたり、有機
材料上に後に膜を形成する場合の該膜の密着性を向上さ
せたり、該膜の耐擦過性を向上させたりする目的で該有
機材料の表面部分の組成や原子結合状態を変化させる表
面改質処理等を指す。
機材料表面の親水性を向上させたり、有機材料上に後に
膜を形成する場合の該膜の密着性を向上させたり、該膜
の耐擦過性を向上させたりする目的で該有機材料表面に
吸着した油脂等の汚れを除去して表面洗浄する表面改質
処理、有機材料表面の所定の特性を向上させたり、有機
材料上に後に膜を形成する場合の該膜の密着性を向上さ
せたり、該膜の耐擦過性を向上させたりする目的で該有
機材料の表面部分の組成や原子結合状態を変化させる表
面改質処理等を指す。
【０００８】また、高周波電力の印加方法としては、例
えば被処理物を設置し、処理用ガスを導入する処理容器
に高周波コイルを巻回して、これに高周波電力を印加す
る方法等が考えられる。本発明方法における有機材料の
材質は、特に制限はなく、例えばポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリウレタン、フェノール樹脂等を挙げること
ができる。
えば被処理物を設置し、処理用ガスを導入する処理容器
に高周波コイルを巻回して、これに高周波電力を印加す
る方法等が考えられる。本発明方法における有機材料の
材質は、特に制限はなく、例えばポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリウレタン、フェノール樹脂等を挙げること
ができる。
【０００９】また、本発明方法における処理用ガスとし
ては、アルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガス、水素（Ｈ
2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）ガス、フッ素（Ｆ2 ）ガス、６
フッ化硫黄（ＳＦ6 ）ガス、ブタン（Ｃ4 Ｈ10）ガス等
の炭化水素ガス等を挙げることができ、これらの１又は
２以上を用いることができる。有機材料表面に吸着した
油脂等の汚れを除去するときは、処理用ガスとして、不
活性ガス、水素ガス、酸素ガス等を用いることが考えら
れる。また、有機材料表面部分の結合状態を変化させる
ときは、ブタンガス等の炭化水素ガスを用いることが考
えられる。
ては、アルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガス、水素（Ｈ
2 ）ガス、酸素（Ｏ2 ）ガス、フッ素（Ｆ2 ）ガス、６
フッ化硫黄（ＳＦ6 ）ガス、ブタン（Ｃ4 Ｈ10）ガス等
の炭化水素ガス等を挙げることができ、これらの１又は
２以上を用いることができる。有機材料表面に吸着した
油脂等の汚れを除去するときは、処理用ガスとして、不
活性ガス、水素ガス、酸素ガス等を用いることが考えら
れる。また、有機材料表面部分の結合状態を変化させる
ときは、ブタンガス等の炭化水素ガスを用いることが考
えられる。
【００１０】本発明方法において、変調前の基本高周波
電力の波形は、サイン波、矩形波、のこぎり波、三角波
等であることが考えられる。本発明方法において、前記
処理用ガスのプラズマ化を、周波数１３．５６ＭＨｚ又
はその倍数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波
数が１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内のもので、デュー
ティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９
の範囲内のものであるパルス変調を施した状態の変調高
周波電力を印加することで行うことが考えられる。 な
お、前記の「倍数」とは、２以上の整数倍数を意味して
いる。
電力の波形は、サイン波、矩形波、のこぎり波、三角波
等であることが考えられる。本発明方法において、前記
処理用ガスのプラズマ化を、周波数１３．５６ＭＨｚ又
はその倍数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波
数が１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内のもので、デュー
ティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９
の範囲内のものであるパルス変調を施した状態の変調高
周波電力を印加することで行うことが考えられる。 な
お、前記の「倍数」とは、２以上の整数倍数を意味して
いる。
【００１１】このとき、基本高周波電力の周波数の上限
は約１００ＭＨｚ程度、すなわち１３．５６ＭＨｚの約
７倍程度とすることが考えられる。また、前記変調周波
数を、前記基本高周波電力の周波数に対して、１ｋＨｚ
〜２００ｋＨｚの範囲で設定するのは、１ｋＨｚより小
さいとプラズマ中の電子が十分に高速化されないからで
あり、２００ｋＨｚより大きいといわゆるランダウタン
ピング効果が向上せず、また、電源が高価になるからで
ある。
は約１００ＭＨｚ程度、すなわち１３．５６ＭＨｚの約
７倍程度とすることが考えられる。また、前記変調周波
数を、前記基本高周波電力の周波数に対して、１ｋＨｚ
〜２００ｋＨｚの範囲で設定するのは、１ｋＨｚより小
さいとプラズマ中の電子が十分に高速化されないからで
あり、２００ｋＨｚより大きいといわゆるランダウタン
ピング効果が向上せず、また、電源が高価になるからで
ある。
【００１２】また、前記パルス変調のデューティ比（オ
ン時間／オン＋オフ時間）を０．１〜０．９の範囲で設
定するのは、０．１より小さいとプラズマ密度が低下
し、０．９より大きいとラジカルの選択効果が低下する
からである。また、本発明方法において、前記処理用ガ
スのプラズマ化を、周波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍
数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１ｋ
Ｈz〜２００ｋＨz 、デューティ比（オン時間／オン＋
オフ時間）が０．１〜０．９のパルス変調を施した状態
の、基本周波数が互いに異なる複数の高周波電力を印加
することで行うことが考えられる。
ン時間／オン＋オフ時間）を０．１〜０．９の範囲で設
定するのは、０．１より小さいとプラズマ密度が低下
し、０．９より大きいとラジカルの選択効果が低下する
からである。また、本発明方法において、前記処理用ガ
スのプラズマ化を、周波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍
数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１ｋ
Ｈz〜２００ｋＨz 、デューティ比（オン時間／オン＋
オフ時間）が０．１〜０．９のパルス変調を施した状態
の、基本周波数が互いに異なる複数の高周波電力を印加
することで行うことが考えられる。
【００１３】本発明の有機材料の表面改質処理方法によ
ると、パルス変調を施した状態の変調高周波電力の印加
により処理用ガスをプラズマ化するため、該ガスの分解
及び励起が促進され、目的とする表面改質処理を効率良
く行うことができる。そしてこれにより、パルス変調を
施さない連続高周波電力により処理用ガスをプラズマ化
する従来方法に比べて、少ない処理用ガスを用いて或い
は短時間で同等の表面改質処理を行うことができる。
ると、パルス変調を施した状態の変調高周波電力の印加
により処理用ガスをプラズマ化するため、該ガスの分解
及び励起が促進され、目的とする表面改質処理を効率良
く行うことができる。そしてこれにより、パルス変調を
施さない連続高周波電力により処理用ガスをプラズマ化
する従来方法に比べて、少ない処理用ガスを用いて或い
は短時間で同等の表面改質処理を行うことができる。
【００１４】パルス変調を施すことにより処理用ガスの
分解及び励起が促進されるのは、電力印加オン後放電が
立ち上がる過渡期にプラズマ中の高速電子（運動エネル
ギの大きい電子）が選択的に増加するため、電力印加の
オン・オフを繰り返すことによりプラズマ中の励起粒子
の密度が高くなるからである。一方、連続高周波電力印
加により得られるプラズマ中の電子エネルギ分布はマッ
クスウェル・ボルツマンの熱統計に従うため、このよう
な現象は生じない。
分解及び励起が促進されるのは、電力印加オン後放電が
立ち上がる過渡期にプラズマ中の高速電子（運動エネル
ギの大きい電子）が選択的に増加するため、電力印加の
オン・オフを繰り返すことによりプラズマ中の励起粒子
の密度が高くなるからである。一方、連続高周波電力印
加により得られるプラズマ中の電子エネルギ分布はマッ
クスウェル・ボルツマンの熱統計に従うため、このよう
な現象は生じない。
【００１５】また、処理用ガスのプラズマ化を、周波数
１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基本高
周波電力に変調周波数が１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ、デュ
ーティ比が０．１〜０．９のパルス変調を施した状態の
高周波電力の印加により行うときには、プラズマ中の高
速電子の選択的増加が効果的に行われるため、前記処理
用ガスの分解及び励起が一層促進されて、目的とする表
面処理を一層効率的に行うことができる。
１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基本高
周波電力に変調周波数が１ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ、デュ
ーティ比が０．１〜０．９のパルス変調を施した状態の
高周波電力の印加により行うときには、プラズマ中の高
速電子の選択的増加が効果的に行われるため、前記処理
用ガスの分解及び励起が一層促進されて、目的とする表
面処理を一層効率的に行うことができる。
【００１６】また、前記処理用ガスのプラズマ化を、周
波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基
本高周波電力に変調周波数が１ｋＨz 〜２００ｋＨz 、
デューティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜
０．９のパルス変調を施した状態の、基本周波数が互い
に異なる複数の高周波電力を印加することで行うときに
は、前記処理用ガスの分解及び励起がより一層促進され
て、目的とする表面処理をより一層効率的に行うことが
できる。なお、このように複数種の高周波電力を印加す
るときは、普通にはそれぞれの波が重複してオンされな
いようにタイミングをとった状態で行う。
波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基
本高周波電力に変調周波数が１ｋＨz 〜２００ｋＨz 、
デューティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜
０．９のパルス変調を施した状態の、基本周波数が互い
に異なる複数の高周波電力を印加することで行うときに
は、前記処理用ガスの分解及び励起がより一層促進され
て、目的とする表面処理をより一層効率的に行うことが
できる。なお、このように複数種の高周波電力を印加す
るときは、普通にはそれぞれの波が重複してオンされな
いようにタイミングをとった状態で行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の有機材料の表面改
質処理方法の実施に用いる表面改質処理装置の１例の概
略構成を示す図である。この装置は図３に示す従来装置
において、高周波コイル３１両端に高周波電源３２に代
えて任意のパルス変調高周波電力を発生できる装置３３
を接続したものである。その他の構成は図３の装置と同
様であり、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
を参照して説明する。図１は本発明の有機材料の表面改
質処理方法の実施に用いる表面改質処理装置の１例の概
略構成を示す図である。この装置は図３に示す従来装置
において、高周波コイル３１両端に高周波電源３２に代
えて任意のパルス変調高周波電力を発生できる装置３３
を接続したものである。その他の構成は図３の装置と同
様であり、同じ部品には同じ参照符号を付してある。
【００１８】この装置を用いて本発明方法を実施するに
あたっては、少なくとも表面部分が有機材料である被処
理物品Ｓをホルダ２に支持させた後、処理室１内を所定
の真空度とする。次いで、処理室１にガス供給部４から
処理用ガスを導入するとともに、高周波コイル３１両端
に装置３３から、周波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍数
若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１ｋＨ
ｚ〜２００ｋＨｚの範囲内のもので、デューティ比（オ
ン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９の範囲内の
ものであるパルス変調を施した状態の高周波電力を印加
する。これにより、前記導入したガスがプラズマ化さ
れ、このプラズマの下で被処理物品Ｓ表面に所望の改質
処理が施される。
あたっては、少なくとも表面部分が有機材料である被処
理物品Ｓをホルダ２に支持させた後、処理室１内を所定
の真空度とする。次いで、処理室１にガス供給部４から
処理用ガスを導入するとともに、高周波コイル３１両端
に装置３３から、周波数１３．５６ＭＨｚ又はその倍数
若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１ｋＨ
ｚ〜２００ｋＨｚの範囲内のもので、デューティ比（オ
ン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９の範囲内の
ものであるパルス変調を施した状態の高周波電力を印加
する。これにより、前記導入したガスがプラズマ化さ
れ、このプラズマの下で被処理物品Ｓ表面に所望の改質
処理が施される。
【００１９】前記方法によると、前記パルス変調高周波
電力の印加により処理用ガスをプラズマ化するため、該
ガスの分解及び励起が促進され、効率良く被処理物品Ｓ
の表面改質処理を行うことができる。また、図２は本発
明の有機材料の表面改質処理方法の実施に用いる表面改
質処理装置の他の例の概略構成を示す図である。
電力の印加により処理用ガスをプラズマ化するため、該
ガスの分解及び励起が促進され、効率良く被処理物品Ｓ
の表面改質処理を行うことができる。また、図２は本発
明の有機材料の表面改質処理方法の実施に用いる表面改
質処理装置の他の例の概略構成を示す図である。
【００２０】この装置は、図１の装置において、高周波
コイル３１両端に任意のパルス変調高周波電力を発生さ
せる装置３３１、３３２を並列に接続したものである。
その他の構成は図１の装置と同様であり、同じ部品には
同じ参照符号を付してある。この装置を用いて本発明方
法を実施するにあたっては、前記の図１の装置を用いた
表面改質処理と同様にして有機材料である被処理物品Ｓ
をホルダ２に支持させ、処理室１内に処理用ガスを導入
する。それとともに、高周波コイル３１に装置３３１、
３３２から、それぞれ周波数１３．５６ＭＨｚ又はその
倍数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１
ｋＨz 〜２００ｋＨz の範囲のもので、デューティ比
（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９の範囲
のものであるパルス変調を施した状態の、基本周波数が
互いに異なる高周波電力を印加する。なお、装置３３
１、３３２からの高周波電力の印加は、それぞれの波が
重複してオンされないようにタイミングをとった状態、
すなわち一方の波のオフ期間にのみ他方の波が印加され
るようにタイミングをとった状態で行う。これにより、
前記導入したガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で被処理物品Ｓ表面に所望の改質処理が施される。
コイル３１両端に任意のパルス変調高周波電力を発生さ
せる装置３３１、３３２を並列に接続したものである。
その他の構成は図１の装置と同様であり、同じ部品には
同じ参照符号を付してある。この装置を用いて本発明方
法を実施するにあたっては、前記の図１の装置を用いた
表面改質処理と同様にして有機材料である被処理物品Ｓ
をホルダ２に支持させ、処理室１内に処理用ガスを導入
する。それとともに、高周波コイル３１に装置３３１、
３３２から、それぞれ周波数１３．５６ＭＨｚ又はその
倍数若しくは略倍数の基本高周波電力に変調周波数が１
ｋＨz 〜２００ｋＨz の範囲のもので、デューティ比
（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．９の範囲
のものであるパルス変調を施した状態の、基本周波数が
互いに異なる高周波電力を印加する。なお、装置３３
１、３３２からの高周波電力の印加は、それぞれの波が
重複してオンされないようにタイミングをとった状態、
すなわち一方の波のオフ期間にのみ他方の波が印加され
るようにタイミングをとった状態で行う。これにより、
前記導入したガスがプラズマ化され、このプラズマの下
で被処理物品Ｓ表面に所望の改質処理が施される。
【００２１】この方法によると、処理用ガスの分解及び
励起がより一層促進され、より一層効率良く表面改質処
理を行うことができる。次に、図１及び図２の装置を用
いた本発明方法実施の具体例について比較例と共に説明
する。 実施例１ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ） 高周波電力 ：基本周波数 １３．５６ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 処理用ガス ：酸素（Ｏ2 ）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例１ 実施例１において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数１３．５６ＭＨｚの連続高周波電力を用い、
その他の条件は実施例１と同様にして、被処理物品Ｓ表
面に改質処理を施した。
励起がより一層促進され、より一層効率良く表面改質処
理を行うことができる。次に、図１及び図２の装置を用
いた本発明方法実施の具体例について比較例と共に説明
する。 実施例１ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ） 高周波電力 ：基本周波数 １３．５６ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 処理用ガス ：酸素（Ｏ2 ）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例１ 実施例１において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数１３．５６ＭＨｚの連続高周波電力を用い、
その他の条件は実施例１と同様にして、被処理物品Ｓ表
面に改質処理を施した。
【００２２】次に、実施例１及び比較例１による処理物
品のそれぞれの表面に接着剤を用いてポリアミドシート
を接合させ、引き剥がし法にて該ポリアミドシートの接
合強度を評価した。この結果、実施例１による処理物品
は比較例１による処理物品に比べて接合強度が５倍強
く、また、同じ接合強度を得るための処理時間は１／６
であった。
品のそれぞれの表面に接着剤を用いてポリアミドシート
を接合させ、引き剥がし法にて該ポリアミドシートの接
合強度を評価した。この結果、実施例１による処理物品
は比較例１による処理物品に比べて接合強度が５倍強
く、また、同じ接合強度を得るための処理時間は１／６
であった。
【００２３】これは、パルス変調を施した高周波電力を
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。 実施例２ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリウレタン 高周波電力 ：基本周波数 ２７ＭＨｚ パルス変調周波数 ５０ｋＨｚ デューティ比 ０．２ 処理用ガス ：水素（Ｈ2 ）ガス＋アルゴン（Ａｒ）ガス ガス圧 ：１０-2Ｔｏｒｒ（１Ｐａ） 比較例２ 実施例２において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数２７ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例２と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。 実施例３ 実施例２において、被処理物品Ｓの材質としてフェノー
ル樹脂を用い、その他の条件は実施例２と同様にして、
被処理物品Ｓ表面に改質処理を施した。 比較例３ 実施例３において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数２７ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例３と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。 実施例２ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリウレタン 高周波電力 ：基本周波数 ２７ＭＨｚ パルス変調周波数 ５０ｋＨｚ デューティ比 ０．２ 処理用ガス ：水素（Ｈ2 ）ガス＋アルゴン（Ａｒ）ガス ガス圧 ：１０-2Ｔｏｒｒ（１Ｐａ） 比較例２ 実施例２において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数２７ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例２と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。 実施例３ 実施例２において、被処理物品Ｓの材質としてフェノー
ル樹脂を用い、その他の条件は実施例２と同様にして、
被処理物品Ｓ表面に改質処理を施した。 比較例３ 実施例３において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数２７ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例３と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。
【００２４】次に、実施例２、３及び比較例２、３によ
り処理を施した有機材料のそれぞれの表面に対する水の
濡れ角を測定することで表面親水性を評価した。この結
果、実施例２による処理物品は比較例２による処理物品
に比べて、また実施例３による処理物品は比較例３によ
る処理物品に比べて親水性が優れ、さらに同じ親水性を
得るための処理時間は１／３であった。
り処理を施した有機材料のそれぞれの表面に対する水の
濡れ角を測定することで表面親水性を評価した。この結
果、実施例２による処理物品は比較例２による処理物品
に比べて、また実施例３による処理物品は比較例３によ
る処理物品に比べて親水性が優れ、さらに同じ親水性を
得るための処理時間は１／３であった。
【００２５】これは、パルス変調を施した高周波電力を
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。 実施例４ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ） 高周波電力 ：基本周波数 ４０ＭＨｚ パルス変調周波数 １００ｋＨｚ デューティ比 ０．９ 処理用ガス ：水素（Ｈ2 ）＋ブタン（Ｃ4 Ｈ10）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例４ 実施例４において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数４０ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例４と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。 実施例４ 使用装置 ：図１のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ） 高周波電力 ：基本周波数 ４０ＭＨｚ パルス変調周波数 １００ｋＨｚ デューティ比 ０．９ 処理用ガス ：水素（Ｈ2 ）＋ブタン（Ｃ4 Ｈ10）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例４ 実施例４において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数４０ＭＨｚの連続高周波電力を用い、その他
の条件は実施例４と同様にして、被処理物品Ｓ表面に改
質処理を施した。
【００２６】次に、実施例４及び比較例４による処理物
品上にＤＬＣ（Diamond Like Carbon)膜を形成し、該両
膜の密着力をＪＩＳ規格による引きはがし法で評価し
た。この結果、実施例４による処理物品上に形成された
ＤＬＣ膜は比較例４による処理物品上に形成されたＤＬ
Ｃ膜に比べて４倍密着力が強く、また、同じ密着力を得
るための処理時間は１／５であった。また、静的摩擦係
数を市販装置を用いて測定したところ、実施例４による
処理物品上に形成されたＤＬＣ膜は比較例４による処理
物品上に形成されたＤＬＣ膜の１／２であった。
品上にＤＬＣ（Diamond Like Carbon)膜を形成し、該両
膜の密着力をＪＩＳ規格による引きはがし法で評価し
た。この結果、実施例４による処理物品上に形成された
ＤＬＣ膜は比較例４による処理物品上に形成されたＤＬ
Ｃ膜に比べて４倍密着力が強く、また、同じ密着力を得
るための処理時間は１／５であった。また、静的摩擦係
数を市販装置を用いて測定したところ、実施例４による
処理物品上に形成されたＤＬＣ膜は比較例４による処理
物品上に形成されたＤＬＣ膜の１／２であった。
【００２７】これは、パルス変調を施した高周波電力を
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたため、及び、被処
理物品Ｓ表面部分の共有結合の分解が促進され、それに
より、ＤＬＣ膜中の炭素（Ｃ）原子間のＳＰ3 結合の形
成が促進されたためと考えられる。 実施例５ 使用装置 ：図２のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ） 高周波電力 ：基本周波数 １３．５６ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 基本周波数 ４０ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 処理用ガス ：酸素（Ｏ2 ）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例５ 実施例５において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数１３．５６ＭＨｚ及び周波数４０ＭＨｚの２
種の連続高周波電力を用い、その他の条件は実施例５と
同様にして、被処理物品Ｓ表面に改質処理を施した。
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたため、及び、被処
理物品Ｓ表面部分の共有結合の分解が促進され、それに
より、ＤＬＣ膜中の炭素（Ｃ）原子間のＳＰ3 結合の形
成が促進されたためと考えられる。 実施例５ 使用装置 ：図２のタイプの装置 被処理物品Ｓ ：ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ） 高周波電力 ：基本周波数 １３．５６ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 基本周波数 ４０ＭＨｚ パルス変調周波数 １０ｋＨｚ デューティ比 ０．５ 処理用ガス ：酸素（Ｏ2 ）ガス ガス圧 ：１０-3Ｔｏｒｒ（０．１Ｐａ） 比較例５ 実施例５において、高周波電力としてパルス変調を施さ
ない周波数１３．５６ＭＨｚ及び周波数４０ＭＨｚの２
種の連続高周波電力を用い、その他の条件は実施例５と
同様にして、被処理物品Ｓ表面に改質処理を施した。
【００２８】次に、実施例５及び比較例５による処理物
品のそれぞれの表面に接着剤を用いてポリアミドシート
を接合させ、引き剥がし法にて該ポリアミドシートの接
合強度を評価した。この結果、実施例５による処理物品
は比較例５による処理物品に比べて接合強度が６倍強
く、また、同じ接合強度を得るための処理時間は１／７
であった。
品のそれぞれの表面に接着剤を用いてポリアミドシート
を接合させ、引き剥がし法にて該ポリアミドシートの接
合強度を評価した。この結果、実施例５による処理物品
は比較例５による処理物品に比べて接合強度が６倍強
く、また、同じ接合強度を得るための処理時間は１／７
であった。
【００２９】これは、パルス変調を施した高周波電力を
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。
印加することで高密度のプラズマが発生し、該プラズマ
中の励起（活性）粒子により被処理物品Ｓ表面に吸着し
た油脂等の汚れが効率良く除去されたためと考えられ
る。
【００３０】
【発明の効果】本発明方法によると、処理用ガスをプラ
ズマ化し、該プラズマのもとで有機材料表面に所定の改
質処理を施す方法であって、該表面改質処理を従来より
効率良く行うことができる有機材料の表面改質処理方法
を提供することができる。
ズマ化し、該プラズマのもとで有機材料表面に所定の改
質処理を施す方法であって、該表面改質処理を従来より
効率良く行うことができる有機材料の表面改質処理方法
を提供することができる。
【図１】本発明方法の実施に用いる表面改質処理装置の
１例の概略構成を示す図である。
１例の概略構成を示す図である。
【図２】本発明方法の実施に用いる表面改質処理装置の
他の例の概略構成を示す図である。
他の例の概略構成を示す図である。
【図３】従来の表面改質処理装置例の概略構成を示す図
である。
である。
１ 処理室 １１ 排気装置 ２ ホルダ ３１ 高周波アンテナ ３２ 高周波電源 ３３、３３１、３３２ 任意パルス変調高周波電力発生
装置 ４ プラズマ原料ガス供給部 Ｓ 被処理物品
装置 ４ プラズマ原料ガス供給部 Ｓ 被処理物品
Claims (3)
- 【請求項１】 処理用ガスをプラズマ化し、該プラズマ
のもとで有機材料表面に所定の表面改質処理を施す方法
であって、前記処理用ガスのプラズマ化を、パルス変調
を施した状態の高周波電力を印加することで行うことを
特徴とする有機材料の表面改質処理方法。 - 【請求項２】 前記処理用ガスのプラズマ化を、周波数
１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基本高
周波電力に変調周波数が１ｋＨz 〜２００ｋＨz 、デュ
ーティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．
９のパルス変調を施した状態の高周波電力を印加するこ
とで行う請求項１記載の有機材料の表面改質処理方法。 - 【請求項３】 前記処理用ガスのプラズマ化を、周波数
１３．５６ＭＨｚ又はその倍数若しくは略倍数の基本高
周波電力に変調周波数が１ｋＨz 〜２００ｋＨz 、デュ
ーティ比（オン時間／オン＋オフ時間）が０．１〜０．
９のパルス変調を施した状態の、基本周波数が互いに異
なる複数の高周波電力を印加することで行う請求項１記
載の有機材料の表面改質処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993395A JPH0912750A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 有機材料の表面改質処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16993395A JPH0912750A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 有機材料の表面改質処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0912750A true JPH0912750A (ja) | 1997-01-14 |
Family
ID=15895620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16993395A Withdrawn JPH0912750A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 有機材料の表面改質処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0912750A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136386A (en) * | 1996-06-27 | 2000-10-24 | Nissin Electric Co., Ltd. | Method of coating polymer or glass objects with carbon films |
| US6893720B1 (en) | 1997-06-27 | 2005-05-17 | Nissin Electric Co., Ltd. | Object coated with carbon film and method of manufacturing the same |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16993395A patent/JPH0912750A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136386A (en) * | 1996-06-27 | 2000-10-24 | Nissin Electric Co., Ltd. | Method of coating polymer or glass objects with carbon films |
| US6893720B1 (en) | 1997-06-27 | 2005-05-17 | Nissin Electric Co., Ltd. | Object coated with carbon film and method of manufacturing the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |