JPH09208727A - プラズマを利用した表面処理方法 - Google Patents
プラズマを利用した表面処理方法Info
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- JPH09208727A JPH09208727A JP2002496A JP2002496A JPH09208727A JP H09208727 A JPH09208727 A JP H09208727A JP 2002496 A JP2002496 A JP 2002496A JP 2002496 A JP2002496 A JP 2002496A JP H09208727 A JPH09208727 A JP H09208727A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な装置で、被処理体の形状によらず、均
一なプラズマ処理を行う。 【解決手段】 被処理体を導電性を有する液体に接触さ
せ、該被処理体の液体接触面と被処理体壁を介して反対
の面で、かつ、前記導電性を有する液体と接触していな
い面と間隔を置いて電極を配置し、該電極と前記導電性
を有する液体の間に交流電界を印加することによって放
電プラズマを発生させる。
一なプラズマ処理を行う。 【解決手段】 被処理体を導電性を有する液体に接触さ
せ、該被処理体の液体接触面と被処理体壁を介して反対
の面で、かつ、前記導電性を有する液体と接触していな
い面と間隔を置いて電極を配置し、該電極と前記導電性
を有する液体の間に交流電界を印加することによって放
電プラズマを発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマを利用し
た表面処理方法に関する。
た表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、容器体の内表面を処理する方
法が提案されてきた。特開平５−２６９３７０号公報に
は、溶液の塗布乾燥工程、塗布時のゴミの混入等を考慮
した所謂乾式の処理方法として、対向する電極間に、被
処理体容器体又は被処理体容器体壁面が位置するように
配置し、容器体内の気体をプラズマ励起して容器体内面
に接触させて処理する方法が開示されている。しかし、
被処理容器体の大きさ、形状によって装置の調整が必要
であり、さらに、複雑な形状の容器体に対しては、形状
に沿った電極を用いる等の対応によらなければ、均一に
処理を行うことが出来なかった。
法が提案されてきた。特開平５−２６９３７０号公報に
は、溶液の塗布乾燥工程、塗布時のゴミの混入等を考慮
した所謂乾式の処理方法として、対向する電極間に、被
処理体容器体又は被処理体容器体壁面が位置するように
配置し、容器体内の気体をプラズマ励起して容器体内面
に接触させて処理する方法が開示されている。しかし、
被処理容器体の大きさ、形状によって装置の調整が必要
であり、さらに、複雑な形状の容器体に対しては、形状
に沿った電極を用いる等の対応によらなければ、均一に
処理を行うことが出来なかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、被処理体の
形状を問わずに、簡便な装置で、均一な処理を行うこと
が出来る表面処理方法を与える。さらに、大きさ、形状
等の異なる被処理体を同時に効率よく処理することも可
能にする。
形状を問わずに、簡便な装置で、均一な処理を行うこと
が出来る表面処理方法を与える。さらに、大きさ、形状
等の異なる被処理体を同時に効率よく処理することも可
能にする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の表面処理方法
は、被処理体を導電性を有する液体に接触させ、該被処
理体の液体接触面と被処理体壁を介して反対の面で、か
つ、前記導電性を有する液体と接触していない面と間隔
を置いて電極を配置し、該電極と前記導電性を有する液
体の間に交流電界を印加することによって放電プラズマ
を発生させることを特徴とする。
は、被処理体を導電性を有する液体に接触させ、該被処
理体の液体接触面と被処理体壁を介して反対の面で、か
つ、前記導電性を有する液体と接触していない面と間隔
を置いて電極を配置し、該電極と前記導電性を有する液
体の間に交流電界を印加することによって放電プラズマ
を発生させることを特徴とする。
【０００５】本発明の被処理体の形状は、特に限定され
ない。本発明は、導電性を有する液体に被処理体を接触
させて放電プラズマを発生させるものであり、被処理体
の形状に沿って誘電分極が起こるため、極めて均一性の
高い処理が可能である。被処理体表面が凹凸を有する場
合、湾曲している場合等にも、均一な処理が容易に実現
できる。さらに、液体の自由に変形する性質を利用した
方法であるため、装置上の変更無しに、異なる形状の被
処理体に対応可能であり、これらを同時に処理すること
も出来る。
ない。本発明は、導電性を有する液体に被処理体を接触
させて放電プラズマを発生させるものであり、被処理体
の形状に沿って誘電分極が起こるため、極めて均一性の
高い処理が可能である。被処理体表面が凹凸を有する場
合、湾曲している場合等にも、均一な処理が容易に実現
できる。さらに、液体の自由に変形する性質を利用した
方法であるため、装置上の変更無しに、異なる形状の被
処理体に対応可能であり、これらを同時に処理すること
も出来る。
【０００６】本発明の表面処理方法においては、導電性
液体に接触している面と被処理体の壁を介して反対の面
で、かつ、導電性液体と接触していない面が処理を施さ
れることになる。板状体を導電性液体に半ば浮かせて設
置した際の水上にある面がこれに該当する。このため、
被処理体の任意の箇所にのみ導電性液体を接触させる方
法により、自由に処理領域が調整できる。
液体に接触している面と被処理体の壁を介して反対の面
で、かつ、導電性液体と接触していない面が処理を施さ
れることになる。板状体を導電性液体に半ば浮かせて設
置した際の水上にある面がこれに該当する。このため、
被処理体の任意の箇所にのみ導電性液体を接触させる方
法により、自由に処理領域が調整できる。
【０００７】容器の内面処理を行う場合を例に挙げて、
上記導電性液体と被処理領域の関係を詳述する。被処理
体である容器は、内部に液体が進入しないように導電性
液体中に浸漬し、容器外表面を導電性液体に接触させ
る。この場合、放電プラズマは、容器内部の外表面が導
電性液体に接している領域、即ち液面より下の領域で発
生し、液面以下の容器内表面に処理が施される。よって
浸漬の程度によって処理領域を調節することが可能であ
る。
上記導電性液体と被処理領域の関係を詳述する。被処理
体である容器は、内部に液体が進入しないように導電性
液体中に浸漬し、容器外表面を導電性液体に接触させ
る。この場合、放電プラズマは、容器内部の外表面が導
電性液体に接している領域、即ち液面より下の領域で発
生し、液面以下の容器内表面に処理が施される。よって
浸漬の程度によって処理領域を調節することが可能であ
る。
【０００８】本発明の被処理体の材質としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオ
ロエチレン、アクリル樹脂等のプラスチック、ほうけい
酸ガラス、ソーダ酸ガラス、石英ガラス等のガラス、ア
ルミナ、ジルコニア等のセラミック、いわゆるアルミ、
銅、ステンレス等の金属等が挙げられる。
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオ
ロエチレン、アクリル樹脂等のプラスチック、ほうけい
酸ガラス、ソーダ酸ガラス、石英ガラス等のガラス、ア
ルミナ、ジルコニア等のセラミック、いわゆるアルミ、
銅、ステンレス等の金属等が挙げられる。
【０００９】上記被処理体の壁面の厚みは、０．０５〜
４ｍｍであることが好ましい。厚すぎると放電プラズマ
を発生するのに高電圧を要し、薄すぎると電圧印加時に
絶縁破壊が起こりアーク放電が発生するためである。
４ｍｍであることが好ましい。厚すぎると放電プラズマ
を発生するのに高電圧を要し、薄すぎると電圧印加時に
絶縁破壊が起こりアーク放電が発生するためである。
【００１０】上記導電性を有する液体（以下、「導電性
液体」という。）としては、電解質溶液、水銀等の液体
金属等が挙げられる。上記電解質としては、ＨＣｌ、Ｌ
ｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ4 Ｃｌ、ＫＢｒ、Ｎａ
Ｉ、ＫＩ、ＫＮＯ3 、ＫＨＣＯ3 、ＣＨ3 ＣＯＯＮａ、
ＣＨ3 ＣＨ2ＣＨ2 ＣＯＯＮａ、ＮａＯＨ、ＡｇＮ
Ｏ3 、ＭｇＣｌ2 、ＣａＣｌ2 、ＳｒＣｌ 2 、ＢａＣｌ
2 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣｕＳＯ4 、ＺｎＳＯ4 、ＬａＣｌ
3 、Ｋ3 Ｆｅ（ＣＮ）6 、Ｋ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 等が挙げ
られる。電解質の種類、濃度は適宜選択されるが、溶液
の導電率が大きい程、小さな印加電圧で目的を達成でき
る。導電性液体の導電率は、１０-7Ｓ／ｃｍ以上である
ことが好ましい。
液体」という。）としては、電解質溶液、水銀等の液体
金属等が挙げられる。上記電解質としては、ＨＣｌ、Ｌ
ｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ4 Ｃｌ、ＫＢｒ、Ｎａ
Ｉ、ＫＩ、ＫＮＯ3 、ＫＨＣＯ3 、ＣＨ3 ＣＯＯＮａ、
ＣＨ3 ＣＨ2ＣＨ2 ＣＯＯＮａ、ＮａＯＨ、ＡｇＮ
Ｏ3 、ＭｇＣｌ2 、ＣａＣｌ2 、ＳｒＣｌ 2 、ＢａＣｌ
2 、Ｎａ2 ＳＯ4 、ＣｕＳＯ4 、ＺｎＳＯ4 、ＬａＣｌ
3 、Ｋ3 Ｆｅ（ＣＮ）6 、Ｋ4 Ｆｅ（ＣＮ）6 等が挙げ
られる。電解質の種類、濃度は適宜選択されるが、溶液
の導電率が大きい程、小さな印加電圧で目的を達成でき
る。導電性液体の導電率は、１０-7Ｓ／ｃｍ以上である
ことが好ましい。
【００１１】本発明においては、プラズマを発生させる
際のガス雰囲気の選択によって、被処理体表面に各種機
能を発現する特性基、薄膜等を形成させ、種々の表面処
理を行う。ガス雰囲気は、任意の処理用ガスと不活性ガ
スの混合気体からなる。
際のガス雰囲気の選択によって、被処理体表面に各種機
能を発現する特性基、薄膜等を形成させ、種々の表面処
理を行う。ガス雰囲気は、任意の処理用ガスと不活性ガ
スの混合気体からなる。
【００１２】上記処理用ガスとしてフッ素含有化合物ガ
スを用いることによって、被処理体表面にフッ素含有基
を形成させて表面エネルギーを低くし、撥水性表面を得
ることが出来る。
スを用いることによって、被処理体表面にフッ素含有基
を形成させて表面エネルギーを低くし、撥水性表面を得
ることが出来る。
【００１３】上記フッ素含有化合物としては、４フッ化
炭素（ＣＦ4 ）、６フッ化炭素（Ｃ 2 Ｆ6 ）、６フッ化
プロピレン（ＣＦ3 ＣＦＣＦ2 ）、８フッ化シクロブタ
ン（Ｃ4 Ｆ8 ）等のフッ素−炭素化合物、１塩化３フッ
化炭素（ＣＣｌＦ3 ）等のハロゲン−炭素化合物、６フ
ッ化硫黄（ＳＦ6 ）等のフッ素−硫黄化合物等が挙げら
れる。安全上の観点から、有害ガスであるフッ化水素を
生成しない４フッ化炭素、６フッ化炭素、６フッ化プロ
ピレン、８フッ化シクロブタンを用いることが好まし
い。
炭素（ＣＦ4 ）、６フッ化炭素（Ｃ 2 Ｆ6 ）、６フッ化
プロピレン（ＣＦ3 ＣＦＣＦ2 ）、８フッ化シクロブタ
ン（Ｃ4 Ｆ8 ）等のフッ素−炭素化合物、１塩化３フッ
化炭素（ＣＣｌＦ3 ）等のハロゲン−炭素化合物、６フ
ッ化硫黄（ＳＦ6 ）等のフッ素−硫黄化合物等が挙げら
れる。安全上の観点から、有害ガスであるフッ化水素を
生成しない４フッ化炭素、６フッ化炭素、６フッ化プロ
ピレン、８フッ化シクロブタンを用いることが好まし
い。
【００１４】また、処理用ガスとして以下のような有機
化合物気体、酸素気体、酸素気体と水素気体、水蒸気、
窒素気体と水素気体、アンモニア気体を使用し、被処理
体表面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官
能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面
を得ることが出来る。
化合物気体、酸素気体、酸素気体と水素気体、水蒸気、
窒素気体と水素気体、アンモニア気体を使用し、被処理
体表面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官
能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面
を得ることが出来る。
【００１５】上記有機化合物としては、メタノール、エ
タノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、メタナール、エタナール等のアルデ
ヒド類等が挙げられる。これらは単独でも２種以上を混
合して用いてもよい。
タノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、メタナール、エタナール等のアルデ
ヒド類等が挙げられる。これらは単独でも２種以上を混
合して用いてもよい。
【００１６】上記親水性表面を得る場合の処理用ガスと
して例示したものと、メタン、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、シクロプロパン、シクロヘキ
サン等のアルカン系炭化水素、エチレン、プロピレン、
ブテン、ペンテン、ブタジエン、ペンタジエン、シクロ
ペンテン、シクロヘキセン等のアルケン系炭化水素、ア
セチレン、メチルアセチレン等のアルキン系炭化水素、
ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレ
ン、フェナントレン等の芳香族炭化水素等を混合しても
よい。
して例示したものと、メタン、エタン、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、シクロプロパン、シクロヘキ
サン等のアルカン系炭化水素、エチレン、プロピレン、
ブテン、ペンテン、ブタジエン、ペンタジエン、シクロ
ペンテン、シクロヘキセン等のアルケン系炭化水素、ア
セチレン、メチルアセチレン等のアルキン系炭化水素、
ベンゼン、トルエン、キシレン、インデン、ナフタレ
ン、フェナントレン等の芳香族炭化水素等を混合しても
よい。
【００１７】さらに、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属の金属
−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコラー
ト等の処理用ガスを用いて、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2等の金属酸化物薄膜を形成させ、被処理体表面に電
気的、光学的機能を与えることが出来る。
−水素化合物、金属−ハロゲン化合物、金属アルコラー
ト等の処理用ガスを用いて、ＳｉＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｓｎ
Ｏ2等の金属酸化物薄膜を形成させ、被処理体表面に電
気的、光学的機能を与えることが出来る。
【００１８】上記不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、キセノン等の希ガス、窒素気体等が挙げ
られる。これらは単独でも２種以上を混合して用いても
よい。ヘリウムは準安定状態の寿命が長いため、後述の
処理用ガスを励起するのに有利である。ヘリウム以外の
不活性ガスを用いる場合は、放電プラズマ処理を安定し
て行うために、アセトン、メタノール、メタン、エタン
等の有機化合物気体を混合して用いることが好ましい。
有機化合物気体は、多く加えすぎると被処理体表面の化
学的変化を起こすはたらきをするため、親水性表面を得
る場合以外は、不活性ガスの２体積％以下になるように
すべきである。
ン、アルゴン、キセノン等の希ガス、窒素気体等が挙げ
られる。これらは単独でも２種以上を混合して用いても
よい。ヘリウムは準安定状態の寿命が長いため、後述の
処理用ガスを励起するのに有利である。ヘリウム以外の
不活性ガスを用いる場合は、放電プラズマ処理を安定し
て行うために、アセトン、メタノール、メタン、エタン
等の有機化合物気体を混合して用いることが好ましい。
有機化合物気体は、多く加えすぎると被処理体表面の化
学的変化を起こすはたらきをするため、親水性表面を得
る場合以外は、不活性ガスの２体積％以下になるように
すべきである。
【００１９】上記処理用ガスと不活性ガスの混合割合は
使用するガスの種類によって決定されるが、処理用ガス
の濃度が１０体積％を越えると、電圧を印加しても均一
な放電プラズマが発生し難くなるので０．０１〜１０体
積％が好ましく、より好ましくは０．０１〜５体積％で
ある。。
使用するガスの種類によって決定されるが、処理用ガス
の濃度が１０体積％を越えると、電圧を印加しても均一
な放電プラズマが発生し難くなるので０．０１〜１０体
積％が好ましく、より好ましくは０．０１〜５体積％で
ある。。
【００２０】本発明の表面処理方法は、一般に行われて
いるプラズマ処理技術のように特に低圧条件下で行わな
くともよく、大気圧近傍の圧力下で可能である。上記大
気圧近傍の圧力下とは、１００〜８００Ｔｏｒｒの圧力
下を指す。圧力調整が容易で、装置が簡便になる７００
〜７８０Ｔｏｒｒの範囲が好ましい。
いるプラズマ処理技術のように特に低圧条件下で行わな
くともよく、大気圧近傍の圧力下で可能である。上記大
気圧近傍の圧力下とは、１００〜８００Ｔｏｒｒの圧力
下を指す。圧力調整が容易で、装置が簡便になる７００
〜７８０Ｔｏｒｒの範囲が好ましい。
【００２１】本発明において使用する電極としては、
銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレス、真鍮等の
合金、金属間化合物等からなるものが挙げられる。電極
の構造は特に限定されないが、以下の条件を満たす配置
にする。
銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレス、真鍮等の
合金、金属間化合物等からなるものが挙げられる。電極
の構造は特に限定されないが、以下の条件を満たす配置
にする。
【００２２】電極は、被処理体の導電性液体に接触して
いない面と０．１〜３０ｍｍの間隔を置いて配置する。
０．１ｍｍ未満では、間隔を置いて配置するのに適当で
なく、３０ｍｍを超えると、均一な放電プラズマを発生
させることが困難である。処理を施したい領域の全てと
電極の距離が上記範囲を満たすように、電極の大きさ、
形状を被処理体に応じて変更する、複数の電極を用いる
等して電極と被処理体の間隔を調整し、処理が不均一に
なることを避けるべきである。
いない面と０．１〜３０ｍｍの間隔を置いて配置する。
０．１ｍｍ未満では、間隔を置いて配置するのに適当で
なく、３０ｍｍを超えると、均一な放電プラズマを発生
させることが困難である。処理を施したい領域の全てと
電極の距離が上記範囲を満たすように、電極の大きさ、
形状を被処理体に応じて変更する、複数の電極を用いる
等して電極と被処理体の間隔を調整し、処理が不均一に
なることを避けるべきである。
【００２３】上記電極は、被処理体の接触している導電
性液体との間に交流電界が印加可能なように、交流電源
部と接続される。導電性液体に別の電極を浸漬して、こ
の別の電極を電源部に接続するのが最も簡便である。導
電性液体を入れる槽を金属製として、槽自体に接続して
もよい。
性液体との間に交流電界が印加可能なように、交流電源
部と接続される。導電性液体に別の電極を浸漬して、こ
の別の電極を電源部に接続するのが最も簡便である。導
電性液体を入れる槽を金属製として、槽自体に接続して
もよい。
【００２４】交流電界の大きさは適宜決められるが、電
極に印加した際に電界強度が１〜４０ｋＶ／ｃｍとなる
範囲にすることが好ましい。１ｋＶ／ｃｍ未満であると
処理に時間がかかりすぎ、４０ｋＶ／ｃｍを超えるとア
ーク放電が発生するためである。また、直流を重畳させ
た交流電界を印加してもよい。被処理体の耐熱性が低い
場合は、上記交流電源部は、５〜３０ｋＨｚの周波数が
実現出来るものを用いることが好ましい。
極に印加した際に電界強度が１〜４０ｋＶ／ｃｍとなる
範囲にすることが好ましい。１ｋＶ／ｃｍ未満であると
処理に時間がかかりすぎ、４０ｋＶ／ｃｍを超えるとア
ーク放電が発生するためである。また、直流を重畳させ
た交流電界を印加してもよい。被処理体の耐熱性が低い
場合は、上記交流電源部は、５〜３０ｋＨｚの周波数が
実現出来るものを用いることが好ましい。
【００２５】被処理体が金属等の導電性を有する材質か
らなる場合は、上記被処理体と間隔をおいて配置した電
極を固体誘電体で覆うことが好ましい。上記固体誘電体
としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン
テレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪
素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チ
タン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等
が挙げられる。
らなる場合は、上記被処理体と間隔をおいて配置した電
極を固体誘電体で覆うことが好ましい。上記固体誘電体
としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン
テレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪
素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チ
タン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等
が挙げられる。
【００２６】本発明の放電プラズマ処理は、加熱又は冷
却下で行ってもよいが、室温下で充分可能である。上記
放電プラズマ処理に要する時間は、印加電圧、被処理体
の材質、ガス雰囲気等を考慮して適宜決定される。
却下で行ってもよいが、室温下で充分可能である。上記
放電プラズマ処理に要する時間は、印加電圧、被処理体
の材質、ガス雰囲気等を考慮して適宜決定される。
【００２７】
【実施の形態】図１に示すように、水槽を導電性液体４
で満たし、この中に被処理体である容器５と電極３を浸
漬する。容器５にはゴム栓６が取り付けられており、ゴ
ム栓６を貫通して電極２が設置されている。電極２は金
属製の管からなり、図示しないが気体供給源および流量
調整装置に通じていて、気体導入管を兼ねるものであ
る。電極２は容器５の内壁面と底面に接しないよう一定
の間隔を保って設置されている。ゴム栓６には排気口７
が設けられ、容器５内部の気体を置換可能である。
で満たし、この中に被処理体である容器５と電極３を浸
漬する。容器５にはゴム栓６が取り付けられており、ゴ
ム栓６を貫通して電極２が設置されている。電極２は金
属製の管からなり、図示しないが気体供給源および流量
調整装置に通じていて、気体導入管を兼ねるものであ
る。電極２は容器５の内壁面と底面に接しないよう一定
の間隔を保って設置されている。ゴム栓６には排気口７
が設けられ、容器５内部の気体を置換可能である。
【００２８】容器５内に、電極２を通して処理用ガスと
不活性ガスの混合気体を連続的に供給しながら、電極２
と電極３の間に交流電圧を印加することによって、容器
５内部の導電性液体４の液面の高さから底部までの領域
に放電プラズマが発生し、プラズマに接触した領域のみ
が処理される。供給する処理用ガスの種類、割合等によ
って様々な処理が行うことが出来る。
不活性ガスの混合気体を連続的に供給しながら、電極２
と電極３の間に交流電圧を印加することによって、容器
５内部の導電性液体４の液面の高さから底部までの領域
に放電プラズマが発生し、プラズマに接触した領域のみ
が処理される。供給する処理用ガスの種類、割合等によ
って様々な処理が行うことが出来る。
【００２９】図２に容器体３種を同時に処理する例を示
す。中央の容器体には、均一な処理をおこなうために、
電極２が複数設置されている。
す。中央の容器体には、均一な処理をおこなうために、
電極２が複数設置されている。
【００３０】
実施例１ 図１の装置において、電極２としてステンレス（ＳＵＳ
３０４）製の管（内径６．３５ｍｍ）、電極３として銅
板（大きさ１００×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）、導電性液
体４として０．１重量％ＫＣｌ水溶液を用い、導電性溶
液４中に、容器５としてポリプロピレン製試験管（外径
１２ｍｍφ、全高１２０ｍｍ）を液面から８０ｍｍの深
さまで浸漬させた。電極２は、試験管断面の円心を通っ
て、試験管底から５ｍｍの深さになるよう保持されてい
る。電極２を通してヘリウム気体１９６０ｓｃｃｍ、窒
素気体４０ｓｃｃｍを被処理容器５内部に導入しなが
ら、電極２と電極３の間に１５ｋＨｚ、６．０ｋＶの交
流電圧を３０秒間印加した。試験管内部の導電性液体４
の液面より下でプラズマによる発光が観察された。
３０４）製の管（内径６．３５ｍｍ）、電極３として銅
板（大きさ１００×２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）、導電性液
体４として０．１重量％ＫＣｌ水溶液を用い、導電性溶
液４中に、容器５としてポリプロピレン製試験管（外径
１２ｍｍφ、全高１２０ｍｍ）を液面から８０ｍｍの深
さまで浸漬させた。電極２は、試験管断面の円心を通っ
て、試験管底から５ｍｍの深さになるよう保持されてい
る。電極２を通してヘリウム気体１９６０ｓｃｃｍ、窒
素気体４０ｓｃｃｍを被処理容器５内部に導入しなが
ら、電極２と電極３の間に１５ｋＨｚ、６．０ｋＶの交
流電圧を３０秒間印加した。試験管内部の導電性液体４
の液面より下でプラズマによる発光が観察された。
【００３１】処理後の試験管の内壁面に水滴２μｌを滴
下し、接触角測定装置（協和界面科学社製、商品名：Ｃ
Ａ−Ｘ１５０）を用いて静的接触角を測定した。処理時
に導電性液体４の液面より上であった内壁面部分では９
６度であるのに対し、プラズマに接触した液面より下の
部分は５６度であり、親水化されていることが確認でき
た。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された内壁
面の組成分析を行い、窒素原子が７原子％導入されてい
ることを確認した。
下し、接触角測定装置（協和界面科学社製、商品名：Ｃ
Ａ−Ｘ１５０）を用いて静的接触角を測定した。処理時
に導電性液体４の液面より上であった内壁面部分では９
６度であるのに対し、プラズマに接触した液面より下の
部分は５６度であり、親水化されていることが確認でき
た。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された内壁
面の組成分析を行い、窒素原子が７原子％導入されてい
ることを確認した。
【００３２】実施例２ 導電性液体４として０．０１重量％ＮａＯＨ水溶液を用
い、導電性溶液４中に、容器５としてポリテトラフルオ
ロエチレン製試薬瓶（最大外径４７ｍｍφ、全高９７ｍ
ｍ）を浸漬させ、ステンレス製の管からなる電極２を互
いに間隔を保って４本設置した。電極２は、被処理容器
５の壁面から１０ｍｍ、底面から１０ｍｍとなるように
均等に保持されている。電極２を通してヘリウム気体３
０００ｓｃｃｍ、酸素気体５０ｓｃｃｍを被処理容器５
内部に導入しながら、電極２と電極３の間に１５ｋＨ
ｚ、７．０ｋＶの交流電圧を１分間印加した。試薬瓶内
部の導電性液体４の液面より下でプラズマによる発光が
観察された。
い、導電性溶液４中に、容器５としてポリテトラフルオ
ロエチレン製試薬瓶（最大外径４７ｍｍφ、全高９７ｍ
ｍ）を浸漬させ、ステンレス製の管からなる電極２を互
いに間隔を保って４本設置した。電極２は、被処理容器
５の壁面から１０ｍｍ、底面から１０ｍｍとなるように
均等に保持されている。電極２を通してヘリウム気体３
０００ｓｃｃｍ、酸素気体５０ｓｃｃｍを被処理容器５
内部に導入しながら、電極２と電極３の間に１５ｋＨ
ｚ、７．０ｋＶの交流電圧を１分間印加した。試薬瓶内
部の導電性液体４の液面より下でプラズマによる発光が
観察された。
【００３３】実施例１と同様に試薬瓶の内壁面の静的接
触角を測定した。導電性液体４の液面より上の部分では
１０２度であるのに対し、プラズマに接触した液面より
下の部分は６３度であり、親水化されていることが確認
できた。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された
内壁面の組成分析を行い、酸素原子が１１原子％導入さ
れていることを確認した。
触角を測定した。導電性液体４の液面より上の部分では
１０２度であるのに対し、プラズマに接触した液面より
下の部分は６３度であり、親水化されていることが確認
できた。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された
内壁面の組成分析を行い、酸素原子が１１原子％導入さ
れていることを確認した。
【００３４】実施例３ 導電性液体４として０．１重量％ＫＣｌ水溶液を用い、
導電性溶液４中に、被処理容器５としてほうけい酸ガラ
ス製遠沈管（外径１６．５ｍｍφ、全高１１０ｍｍ）を
液面から８０ｍｍの深さまで浸漬させた。電極２は、遠
沈管断面の円心を通って、遠沈管底から５ｍｍの深さに
なるよう保持されている。電極２を通してヘリウム気体
１９４０ｓｃｃｍ、６フッ化プロピレン気体６０ｓｃｃ
ｍを被処理容器５内部に導入しながら、電極２と電極３
の間に１５ｋＨｚ、５．０ｋＶの交流電圧を３分間印加
した。遠沈管内部の導電性液体４の液面より下でプラズ
マによる発光が観察された。
導電性溶液４中に、被処理容器５としてほうけい酸ガラ
ス製遠沈管（外径１６．５ｍｍφ、全高１１０ｍｍ）を
液面から８０ｍｍの深さまで浸漬させた。電極２は、遠
沈管断面の円心を通って、遠沈管底から５ｍｍの深さに
なるよう保持されている。電極２を通してヘリウム気体
１９４０ｓｃｃｍ、６フッ化プロピレン気体６０ｓｃｃ
ｍを被処理容器５内部に導入しながら、電極２と電極３
の間に１５ｋＨｚ、５．０ｋＶの交流電圧を３分間印加
した。遠沈管内部の導電性液体４の液面より下でプラズ
マによる発光が観察された。
【００３５】実施例１と同様に遠沈管の内壁面の静的接
触角を測定した。導電性液体４の液面より上の部分では
５７度であるのに対し、プラズマに接触した液面より下
の部分は１０５度であり、撥水化されていることが確認
できた。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された
内壁面の組成分析を行い、フッ素原子が６５原子％導入
されていることを確認した。
触角を測定した。導電性液体４の液面より上の部分では
５７度であるのに対し、プラズマに接触した液面より下
の部分は１０５度であり、撥水化されていることが確認
できた。さらに、Ｘ線電子分光法によって親水化された
内壁面の組成分析を行い、フッ素原子が６５原子％導入
されていることを確認した。
【００３６】
【発明の効果】本発明の表面処理方法によれば、有利な
大気圧条件下で放電プラズマ処理が可能である。導電性
液体を利用して被処理体の形状に沿った放電状態を実現
させるため、被処理体の形状を問わずに、簡便な装置
で、均一な処理を行うことが出来る。特に、容器体の内
面処理を行うのに有用な方法である。また、大きさ、形
状等の異なる被処理体を連続処理、複数処理することも
可能にする。連続処理、複数処理いずれの場合も、装置
上の大幅な変更なしに極めて均一性の高い処理を実現で
きる。さらに、処理領域を指定して処理を行うのにも適
している。
大気圧条件下で放電プラズマ処理が可能である。導電性
液体を利用して被処理体の形状に沿った放電状態を実現
させるため、被処理体の形状を問わずに、簡便な装置
で、均一な処理を行うことが出来る。特に、容器体の内
面処理を行うのに有用な方法である。また、大きさ、形
状等の異なる被処理体を連続処理、複数処理することも
可能にする。連続処理、複数処理いずれの場合も、装置
上の大幅な変更なしに極めて均一性の高い処理を実現で
きる。さらに、処理領域を指定して処理を行うのにも適
している。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の放電プラズマ処理装置の一例
【図２】 本発明の放電プラズマ処理装置の他の例
１ 交流電源 ２ 電極（ガス導入管兼用） ３ 電極 ４ 導電性液体 ５ 容器（被処理体） ６ 栓 ７ 排気口
Claims (2)
- 【請求項１】被処理体を導電性を有する液体に接触さ
せ、該被処理体の液体接触面と被処理体壁を介した反対
の面で、かつ、前記導電性を有する液体と接触していな
い面と間隔を置いて電極を配置し、該電極と前記導電性
を有する液体の間に交流電界を印加することによって放
電プラズマを発生させることを特徴とする表面処理方
法。 - 【請求項２】容器体外表面を導電性を有する液体に接触
させ、該容器体内表面と間隔を置いて電極を配置し、該
電極と前記導電性を有する液体の間に交流電界を印加す
ることによって放電プラズマを発生させることを特徴と
する容器体の内面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002496A JPH09208727A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | プラズマを利用した表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002496A JPH09208727A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | プラズマを利用した表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208727A true JPH09208727A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12015525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002496A Pending JPH09208727A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | プラズマを利用した表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09208727A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006257267A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Air Water Inc | チューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法 |
| WO2007032425A1 (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Air Water Mach Inc. | 樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、および樹脂チューブ |
| JP2007080769A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Tohoku Univ | プラズマ発生方法およびプラズマ発生装置 |
| JPWO2006028016A1 (ja) * | 2004-09-08 | 2008-05-08 | エア・ウォーター株式会社 | フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法、フッ素樹脂製チューブ状フィルム、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理方法、ｐｆａ製チューブ状フィルム、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理装置およびローラ |
| JP2012094523A (ja) * | 2011-11-21 | 2012-05-17 | Tohoku Univ | プラズマ発生装置 |
| JP2017509099A (ja) * | 2013-12-19 | 2017-03-30 | マサリコバ ウニベルシタＭａｓａｒｙｋｏｖａ Ｕｎｉｖｅｒｚｉｔａ | 中空非導電体の内面及び／または外面のプラズマ処理の方法及び装置 |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP2002496A patent/JPH09208727A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2006028016A1 (ja) * | 2004-09-08 | 2008-05-08 | エア・ウォーター株式会社 | フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法、フッ素樹脂製チューブ状フィルム、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理方法、ｐｆａ製チューブ状フィルム、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理装置およびローラ |
| JP4986624B2 (ja) * | 2004-09-08 | 2012-07-25 | エア・ウォーター株式会社 | フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理方法、フッ素樹脂製チューブ状フィルムの内周面処理装置、ｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理方法およびｐｆａ製チューブ状フィルムの内周面処理装置 |
| JP2006257267A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Air Water Inc | チューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法 |
| JP4594768B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2010-12-08 | エア・ウォーター株式会社 | チューブ状フィルム内周面処理装置およびチューブ状フィルム内周面処理方法 |
| WO2007032425A1 (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-22 | Air Water Mach Inc. | 樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、および樹脂チューブ |
| JP2007080769A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Tohoku Univ | プラズマ発生方法およびプラズマ発生装置 |
| JP4825212B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2011-11-30 | エア・ウォーター・マッハ株式会社 | 樹脂チューブ製造装置、樹脂チューブ製造方法、および樹脂チューブ |
| JP2012094523A (ja) * | 2011-11-21 | 2012-05-17 | Tohoku Univ | プラズマ発生装置 |
| JP2017509099A (ja) * | 2013-12-19 | 2017-03-30 | マサリコバ ウニベルシタＭａｓａｒｙｋｏｖａ Ｕｎｉｖｅｒｚｉｔａ | 中空非導電体の内面及び／または外面のプラズマ処理の方法及び装置 |
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