JPS5926329B2 - 材料の表面処理装置 - Google Patents
材料の表面処理装置Info
- Publication number
- JPS5926329B2 JPS5926329B2 JP10726176A JP10726176A JPS5926329B2 JP S5926329 B2 JPS5926329 B2 JP S5926329B2 JP 10726176 A JP10726176 A JP 10726176A JP 10726176 A JP10726176 A JP 10726176A JP S5926329 B2 JPS5926329 B2 JP S5926329B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- surface treatment
- treatment apparatus
- activated
- activated gas
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は被処理材料に活性化されたガスを照射して種々
の処理を行う材料の表面処理装置に関する。
の処理を行う材料の表面処理装置に関する。
従来、真空放電によるプラズマを利用して、生成された
活性化ガスを被処理材料に照射して各種の処理を行なう
試みがなされている。
活性化ガスを被処理材料に照射して各種の処理を行なう
試みがなされている。
従来装置は、例えば、第１図の如く構成されている。
数トール（Ｔｏｒｒ）以下の真空度に減圧されている減
圧炉１内には被処理材料例えばフィルム２を捲取る捲取
軸３とロール状に捲かれたフィルム２を装着した捲戻軸
４を備えている。
圧炉１内には被処理材料例えばフィルム２を捲取る捲取
軸３とロール状に捲かれたフィルム２を装着した捲戻軸
４を備えている。
フィルム２は捲取軸３と捲戻軸４との中間に位置するフ
イルム走行レベルを一定に保つ保持ローラ５，６を介し
て送られる。さらに保持ローラ５，６の中間にはフイル
ム２を挟む如く電極７，８が設けてあり、この電極７，
８の近傍には電極間に所定のガスを送るノズル９を備え
ている。減圧炉１外部には電極５，６に高周波電力（主
に周波数１３，５６ＭＨｚが用いられている。）を発生
する装置１０と高周波電力を効率良く活性化ガスへ吸収
させるための整合装置１１と所定のガスを送るバルブ１
２を有するガス輸送管１３を備え、さらに真空ポンプ１
４と真空計１５が接続されている。シールド板１６は電
極７，８に印加されている高周波電力が捲取軸３、捲戻
軸４へ漏洩するのを防止するためのものである。フイル
ム２は図中矢印方向へ走行しながら電極７，８間に生成
する活性化ガスの照射により表面処理される。例えば水
との吸着性（親水性）、印刷インキとの吸着性改善や表
面のクリーニング、防縮加工（水洗いによる縮みを防止
する。）その他重合処理（プラズマ重合処理）等種々の
処理が行われている。しかしながら第１図に示す従来の
方法では電極７，８間にフイルム２を通すためその構造
にいろいろの制約を受けることはまぬがれ得ない。これ
は高周波電力源の周波数が低いため減圧炉内電極を必要
とし、さらに電極７，８間隔は整合をとるためにはあま
り広げることができない。また電極部からの電波漏洩を
防ぐことは非常に煩雑でありシールド板１６をもちいて
も十分ではなく一般的には減圧炉１全体に渡つて内面壁
が導電性の良いメツキ処理がなされている。従来の方法
はしかも被処理材料が高周波電界中にさらされるため金
属性物質を（半導体の一部を含む）含んだものでは被処
理材料が高周波加熱され所望の処理ができない等の欠点
を有していた。さらに従来装置では減圧炉内に設けた電
気的特性から定まる電極間隙に、活性化されていないガ
スが減圧炉外から導びかれて活性化されると同時に処理
に使われるため、被処理材料が幅のあるシート状材料で
は幅方向に十分な均一処理を行なうことが困難であつた
。
イルム走行レベルを一定に保つ保持ローラ５，６を介し
て送られる。さらに保持ローラ５，６の中間にはフイル
ム２を挟む如く電極７，８が設けてあり、この電極７，
８の近傍には電極間に所定のガスを送るノズル９を備え
ている。減圧炉１外部には電極５，６に高周波電力（主
に周波数１３，５６ＭＨｚが用いられている。）を発生
する装置１０と高周波電力を効率良く活性化ガスへ吸収
させるための整合装置１１と所定のガスを送るバルブ１
２を有するガス輸送管１３を備え、さらに真空ポンプ１
４と真空計１５が接続されている。シールド板１６は電
極７，８に印加されている高周波電力が捲取軸３、捲戻
軸４へ漏洩するのを防止するためのものである。フイル
ム２は図中矢印方向へ走行しながら電極７，８間に生成
する活性化ガスの照射により表面処理される。例えば水
との吸着性（親水性）、印刷インキとの吸着性改善や表
面のクリーニング、防縮加工（水洗いによる縮みを防止
する。）その他重合処理（プラズマ重合処理）等種々の
処理が行われている。しかしながら第１図に示す従来の
方法では電極７，８間にフイルム２を通すためその構造
にいろいろの制約を受けることはまぬがれ得ない。これ
は高周波電力源の周波数が低いため減圧炉内電極を必要
とし、さらに電極７，８間隔は整合をとるためにはあま
り広げることができない。また電極部からの電波漏洩を
防ぐことは非常に煩雑でありシールド板１６をもちいて
も十分ではなく一般的には減圧炉１全体に渡つて内面壁
が導電性の良いメツキ処理がなされている。従来の方法
はしかも被処理材料が高周波電界中にさらされるため金
属性物質を（半導体の一部を含む）含んだものでは被処
理材料が高周波加熱され所望の処理ができない等の欠点
を有していた。さらに従来装置では減圧炉内に設けた電
気的特性から定まる電極間隙に、活性化されていないガ
スが減圧炉外から導びかれて活性化されると同時に処理
に使われるため、被処理材料が幅のあるシート状材料で
は幅方向に十分な均一処理を行なうことが困難であつた
。
また、生成された活性化ガスは電極間隙からただちに減
圧炉内に拡散するため活性化ガスを効率良く利用してい
るとは言えなかつた。本発明はかかる従来の欠点を解消
するものであり構造が簡単で取扱い容易でかつ均一処理
の得られる材料の表面処理装置を提供する。
圧炉内に拡散するため活性化ガスを効率良く利用してい
るとは言えなかつた。本発明はかかる従来の欠点を解消
するものであり構造が簡単で取扱い容易でかつ均一処理
の得られる材料の表面処理装置を提供する。
以下図面によりその実施例を説明する。
第２図および第８図はフイルムなどのシート状材料の表
面処理にもちいる装置の実施例を示したものである。
面処理にもちいる装置の実施例を示したものである。
本発明は原料ガスをマイクロ波エネルギーによつて活性
化領域を有するガス活性化装置を具備するが、その一例
につき説明する。まず、マイクロ波電力発生装置１（マ
イクロ波は周波数３００ＭＨｚから３００００ＭＨｚま
でを示すが一般には９１５ＭＨｚ１２４５０ＭＨｚ等が
使われる。）からのマイクロ波電力は保護装置（アイソ
レータ）２とパワーモニター３と整合装置４を介してガ
ス活性化炉５へ送られる。ガス活性化炉５には整合のた
めに可動短絡板６を備えている。ガス活性化炉５に貫通
して誘電体円筒（石英、アルミナ磁器、ベリリア磁器等
）のガス活性化室７（斜線部）が配置され、ガス活性化
室７の周囲には所定の長さの電波シールドのための金属
管８を設けている。金属管８とガス活性化室７との間隙
９には高温になるガス活性化室７を冷却する気体が送風
機（冷風、冷媒等）１０から送られる。ガスボンベ（図
示せず）からの所定のガスはガス活性化室７の真空度が
設定値以下になつたことを検知する真空計１１からの信
号により開かれる電磁弁１２と流量計１３、バルブ１４
を通つてガス活性化室７へ送られる。このガス活性化室
７までの構成により上記ガス活性化装置は形成される。
さて、ガス活性化室７でマイクロ波エネルギーを吸収し
て活性化されたガスはガス輸送管２７，２８により活性
化ガス案内手段に導かれる。すなわち分岐管１５で２分
岐され出力バルブ１６，１７を通り減圧炉１８内に設け
られと活性化ガス案内手段へ送られる。活性化ガス案内
手段は反応室１９および反応室１９へのガス導入部によ
り構成される。反応室１９へ送られた活性化されたガス
はこの領域で拡散し走行しているフイルム２０に照射さ
れ各種処理が行われる。フイルム２０には捲戻軸２１に
装着されており捲取軸２２により捲取られ減圧炉内に被
処理材料を配置するための手段が構成される。フイルム
２０は保持ローラ２３，２４により定位置に保たれてお
り反応室１９の細隙２６を通過する。減圧炉１８は真空
ポンプ２５により減圧される。さて、反応室ｕはフィル
ム２０の上下面に対向して２つの部屋５０，５１すなわ
ち２つの反応室が配置され被処理材料が置かれる位置の
方向以外へガスが分散するのを防止し活性ガスが均一に
フイルム２０面に照射されるようにある程度の大きさの
容積を有している。反応室１９には走行するフイルム２
０に沿つて細隙２６を形成する卜Ｚ没レ状部５２，５３
を有している。これによつて、活性化ガス輸送管２７，
２８から送られる活性化ガスは反応室５０，５１で拡散
し、フイルム２０に照射され引きつづいてトンネル状部
５２，５３を通り減圧炉１８内に拡散し貞空ポンプ２５
により減圧炉１８外へ排気される。なお２つの反応室５
０，５１への活性化ガスの供給はそれぞれに接続された
バルブ１６，１７により独立に操作可能である。従つて
被処理材料の両面処理および片面処理を所望に応じて自
由に選択可能である。また本発明の装置は減圧炉１８内
に反応室１９を設けているため活性化ガスはフイルム２
０に照射される前に反応室内で拡散して均一化しフイル
ム２０全面に照射されるため均一処理することができる
。しかもフイルム２０面近傍に設けた反応室１９内に活
性化ガスを直接導びているのでフイルム２０面に照射さ
れる活性化ガス濃度を処理に必要十分な値に保つことが
できる。しかも反応室１９内へ送られた活性化されたガ
スはフイルム２０面に沿つて設けたトンネル状部５２，
５３内の細隙２６を必ず通つて排気されるので活性化ガ
スが強制的にフイルム面に当てられるため活性化ガスの
利用効率が良い。本装置による一実施例として、高分子
フイルムの表面に親水性を持たせるための処理について
説明する。
化領域を有するガス活性化装置を具備するが、その一例
につき説明する。まず、マイクロ波電力発生装置１（マ
イクロ波は周波数３００ＭＨｚから３００００ＭＨｚま
でを示すが一般には９１５ＭＨｚ１２４５０ＭＨｚ等が
使われる。）からのマイクロ波電力は保護装置（アイソ
レータ）２とパワーモニター３と整合装置４を介してガ
ス活性化炉５へ送られる。ガス活性化炉５には整合のた
めに可動短絡板６を備えている。ガス活性化炉５に貫通
して誘電体円筒（石英、アルミナ磁器、ベリリア磁器等
）のガス活性化室７（斜線部）が配置され、ガス活性化
室７の周囲には所定の長さの電波シールドのための金属
管８を設けている。金属管８とガス活性化室７との間隙
９には高温になるガス活性化室７を冷却する気体が送風
機（冷風、冷媒等）１０から送られる。ガスボンベ（図
示せず）からの所定のガスはガス活性化室７の真空度が
設定値以下になつたことを検知する真空計１１からの信
号により開かれる電磁弁１２と流量計１３、バルブ１４
を通つてガス活性化室７へ送られる。このガス活性化室
７までの構成により上記ガス活性化装置は形成される。
さて、ガス活性化室７でマイクロ波エネルギーを吸収し
て活性化されたガスはガス輸送管２７，２８により活性
化ガス案内手段に導かれる。すなわち分岐管１５で２分
岐され出力バルブ１６，１７を通り減圧炉１８内に設け
られと活性化ガス案内手段へ送られる。活性化ガス案内
手段は反応室１９および反応室１９へのガス導入部によ
り構成される。反応室１９へ送られた活性化されたガス
はこの領域で拡散し走行しているフイルム２０に照射さ
れ各種処理が行われる。フイルム２０には捲戻軸２１に
装着されており捲取軸２２により捲取られ減圧炉内に被
処理材料を配置するための手段が構成される。フイルム
２０は保持ローラ２３，２４により定位置に保たれてお
り反応室１９の細隙２６を通過する。減圧炉１８は真空
ポンプ２５により減圧される。さて、反応室ｕはフィル
ム２０の上下面に対向して２つの部屋５０，５１すなわ
ち２つの反応室が配置され被処理材料が置かれる位置の
方向以外へガスが分散するのを防止し活性ガスが均一に
フイルム２０面に照射されるようにある程度の大きさの
容積を有している。反応室１９には走行するフイルム２
０に沿つて細隙２６を形成する卜Ｚ没レ状部５２，５３
を有している。これによつて、活性化ガス輸送管２７，
２８から送られる活性化ガスは反応室５０，５１で拡散
し、フイルム２０に照射され引きつづいてトンネル状部
５２，５３を通り減圧炉１８内に拡散し貞空ポンプ２５
により減圧炉１８外へ排気される。なお２つの反応室５
０，５１への活性化ガスの供給はそれぞれに接続された
バルブ１６，１７により独立に操作可能である。従つて
被処理材料の両面処理および片面処理を所望に応じて自
由に選択可能である。また本発明の装置は減圧炉１８内
に反応室１９を設けているため活性化ガスはフイルム２
０に照射される前に反応室内で拡散して均一化しフイル
ム２０全面に照射されるため均一処理することができる
。しかもフイルム２０面近傍に設けた反応室１９内に活
性化ガスを直接導びているのでフイルム２０面に照射さ
れる活性化ガス濃度を処理に必要十分な値に保つことが
できる。しかも反応室１９内へ送られた活性化されたガ
スはフイルム２０面に沿つて設けたトンネル状部５２，
５３内の細隙２６を必ず通つて排気されるので活性化ガ
スが強制的にフイルム面に当てられるため活性化ガスの
利用効率が良い。本装置による一実施例として、高分子
フイルムの表面に親水性を持たせるための処理について
説明する。
実験装置および条件
マイクロ波発生装置・・・・・・周波数２４５０ＭＨｚ
出力 ８００Ｗガス活性化炉・・・・・・・・・・・
・・・・導波管型炉ガス挿入前真空度・・・・・・・・
・０．０４Ｔ０ｒｒガス挿入後真空度・・・・・・・・
・０．４Ｔ０ｒｒ上記装置、条件にて塩化ビニール樹脂
フイルムを各種活性化ガス（窒素、酸素、空気、アルゴ
ン、フレオンおよびその混合気体）を用いて処理した（
処理時間１秒から３０秒）ところ親水性（水との吸着性
、印刷インクとの吸着性）、接着性が著しく改善できた
。
出力 ８００Ｗガス活性化炉・・・・・・・・・・・
・・・・導波管型炉ガス挿入前真空度・・・・・・・・
・０．０４Ｔ０ｒｒガス挿入後真空度・・・・・・・・
・０．４Ｔ０ｒｒ上記装置、条件にて塩化ビニール樹脂
フイルムを各種活性化ガス（窒素、酸素、空気、アルゴ
ン、フレオンおよびその混合気体）を用いて処理した（
処理時間１秒から３０秒）ところ親水性（水との吸着性
、印刷インクとの吸着性）、接着性が著しく改善できた
。
同様の効果は塩化ビニル樹脂フイルムのみならずポリピ
レンフイルム、ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン
、アクリル、ガラス等すべて同様な結果を得た。
レンフイルム、ビニール、ポリスチレン、ポリエチレン
、アクリル、ガラス等すべて同様な結果を得た。
フイルムの性質、処理の目的により各種ガスを選択しエ
ツチング処理、灰化処理、クリーニング処理、防縮加工
処理、重合処理等種々の目的に応用できる。
ツチング処理、灰化処理、クリーニング処理、防縮加工
処理、重合処理等種々の目的に応用できる。
本発明の装置は活性化ガスを発生する部位とフイルムを
走行させる部位が別個に配置されているため減圧炉１８
内には電磁波が存在しない。
走行させる部位が別個に配置されているため減圧炉１８
内には電磁波が存在しない。
従つて減圧炉１８内に設けた捲戻軸２１、捲取軸２２、
保持ローラ２３，２４等の減圧炉１８内に配置する部品
について電波漏洩や放電防止を考慮する必要がなくさら
にフイルム走行部に電極がないため減圧炉構造が簡単に
なるとともに減圧炉内壁の導電性改良のメツキ処理は不
要となる。しかも本発明の装置では被処理材料が電磁波
エネルギーにさらされな（・ため被処理材料として金属
または金属を含む材料でも放電等の発生がなく完全に処
理することができる。とくにガス活性化室７と反応室１
９を接続する活性化ガス輸送管２７，２８は極力短くす
ることが望ましい。
保持ローラ２３，２４等の減圧炉１８内に配置する部品
について電波漏洩や放電防止を考慮する必要がなくさら
にフイルム走行部に電極がないため減圧炉構造が簡単に
なるとともに減圧炉内壁の導電性改良のメツキ処理は不
要となる。しかも本発明の装置では被処理材料が電磁波
エネルギーにさらされな（・ため被処理材料として金属
または金属を含む材料でも放電等の発生がなく完全に処
理することができる。とくにガス活性化室７と反応室１
９を接続する活性化ガス輸送管２７，２８は極力短くす
ることが望ましい。
反応室５０，５１と活性化ガス輸送管２７，２８との接
続は被処理材料２０がシート状材料のように幅のある場
合全体を均一に処理するため第４図に示すように分岐管
５４，５５を介して反応室５０，５１のそれぞれ天井お
よび底につながれる。
続は被処理材料２０がシート状材料のように幅のある場
合全体を均一に処理するため第４図に示すように分岐管
５４，５５を介して反応室５０，５１のそれぞれ天井お
よび底につながれる。
また上記分岐管５４，５５のそれぞれの先端にはガス噴
出孔を有する。このようにして反応室５０，５１内へ送
られた活性化されたガスはトンネル状部５２，５３の細
隙を通して排気される。
出孔を有する。このようにして反応室５０，５１内へ送
られた活性化されたガスはトンネル状部５２，５３の細
隙を通して排気される。
第１図は従来例を示す横断面略図、第２図は本発明の一
実施例を示す概略図、第３図は第２図のものの要部を拡
大して示す横断面略図、第４図は本発明の他の実施例を
示す要部斜視図である。 １８・・・・・・減圧炉、２０・・・・・・被処理材料
、２２・・・・・・捲取軸、２１・・・・・・捲戻軸、
１・・・・・・マイクロ波電力発生装置、５・・・・・
・ガス活性化炉、７・・・・・・ガス活性化室、２７，
２８・・・・・・ガス輸送管、１９，５０，５１・・・
・・・反応室、５２，５３・・・・・・トンネル状部。
実施例を示す概略図、第３図は第２図のものの要部を拡
大して示す横断面略図、第４図は本発明の他の実施例を
示す要部斜視図である。 １８・・・・・・減圧炉、２０・・・・・・被処理材料
、２２・・・・・・捲取軸、２１・・・・・・捲戻軸、
１・・・・・・マイクロ波電力発生装置、５・・・・・
・ガス活性化炉、７・・・・・・ガス活性化室、２７，
２８・・・・・・ガス輸送管、１９，５０，５１・・・
・・・反応室、５２，５３・・・・・・トンネル状部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原料ガスをマイクロ波エネルギーによつて活性化す
る領域を有するガス活性化装置と、前記ガス活性化装置
のガス活性化領域から分離して設けられ、内部が減圧し
うるように構成された減圧炉と、前記減圧炉に上記ガス
活性化装置から活性化ガスを導くガス輸送管と、前記ガ
ス輸送管に連結され、上記減圧炉内に該減圧炉の炉壁よ
りも炉の内部に延長して設けられた活性化ガス案内手段
と、前記減圧炉内に被処理材料を配置するための手段と
を具備してなる材料の表面処理装置。 ２ 減圧炉内に設けられる活性化ガス案内手段は複数個
有してなる特許請求の範囲第１項記載の材料の表面処理
装置。 ３ 活性化ガス案内手段は被処理材料が置かれる位置の
両側から活性化ガスが放出されるように構成されてなる
特許請求の範囲第１項記載の材料の表面処理装置。 ４ 活性化ガス案内手段に、減圧炉内でガスの濃度を均
一化し、被処理材料が置かれる位置以外の方向へガスが
分散するのを防止するための少くとも１つの反応室が連
結されてなる特許請求の範囲第１項記載の材料の表面処
理装置。 ５ 反応室が被処理材料が配置される位置をはさむよう
に両側に設けてなる特許請求の範囲第４項記載の材料の
表面処理装置。 ６ 活性化ガス案内手段はその先端部に小さい寸法のガ
ス噴出孔を複数個有する特許請求の範囲第１項記載の材
料の表面処理装置。 ７ 活性化ガス案内手段は減圧炉内において複数に分岐
された分岐部を有してなる特許請求の範囲第１項記載の
材料の表面処理装置。 ８ 活性化ガス案内手段はその分岐部先端に多数のガス
噴出孔を有する筒状体が連結されてなる特許請求の範囲
第７項記載の材料の表面処理装置。 ９ 減圧炉内に被処理材料を連続的に搬送する手段が設
けられている特許請求の範囲第１項記載の材料の表面処
理装置。 １０ 活性化ガス輸送管は複数有し、活性化ガス案内手
段に選択的にガスを送りうるような弁を有する特許請求
の範囲第１項記載の材料の表面処理装置。 １１ 反応室は、活性化ガスが被処理物の表面に沿つて
流動しうるようにするためのトンネル状部を有する特許
請求の範囲第４項記載の材料の表面処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10726176A JPS5926329B2 (ja) | 1976-09-09 | 1976-09-09 | 材料の表面処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10726176A JPS5926329B2 (ja) | 1976-09-09 | 1976-09-09 | 材料の表面処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5332883A JPS5332883A (en) | 1978-03-28 |
| JPS5926329B2 true JPS5926329B2 (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=14454553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10726176A Expired JPS5926329B2 (ja) | 1976-09-09 | 1976-09-09 | 材料の表面処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5926329B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5518461A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Improving method of record disc |
-
1976
- 1976-09-09 JP JP10726176A patent/JPS5926329B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5332883A (en) | 1978-03-28 |
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