JPS6048336A - プラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理方法

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JPS6048336A
JPS6048336A JP15570483A JP15570483A JPS6048336A JP S6048336 A JPS6048336 A JP S6048336A JP 15570483 A JP15570483 A JP 15570483A JP 15570483 A JP15570483 A JP 15570483A JP S6048336 A JPS6048336 A JP S6048336A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
high frequency
discharge
electrodes
processing
Prior art date
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Pending
Application number
JP15570483A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Kodama
児玉 敏
Yoshinobu Takahashi
芳信 高橋
Susumu Iwanaga
岩永 晋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Petrochemical Co Ltd, Toyota Motor Corp filed Critical Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority to JP15570483A priority Critical patent/JPS6048336A/ja
Publication of JPS6048336A publication Critical patent/JPS6048336A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • B29C59/142Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment of profiled articles, e.g. hollow or tubular articles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はグラズマ処理技術に関する。本発明は、さらに
詳しく述べると、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
等のプリオレフィン系ゲラステック材料からなる製品(
被処理物)の表面を改質するためにその表面を高周波放
電グラズマで処理する方法に関する。
従来技術 近年、ゲラステック製品、特に上述のようなポリオレフ
ィン系プラスチック材料からなる製品に対する塗装か広
く行なわれている。ところで、このような製品に、例え
ば鋼板塗装等に通常用いられているような塗料を塗装し
た場合には、製品表面とその上に施される塗膜との密着
性が極度に悪いので、不所望な眉間剥離が屡々発生した
。また、かかる問題を解消するため、塩素化樹脂等を混
入した特殊な塗料で塗装前の製品表面を下地処理するこ
とが不可欠であったO 上記した下地処理は、非常に煩雑で、また、多大の出費
を必要とする。最近、下地処理に代るものとして、いわ
ゆる“グラズマ処理技術”が用いられている。グラズマ
処理技術とは、ゲラステック製品の表面に例えば励起さ
れた酸素、窒素等のプラズマガスのプラズマを照射して
その表面状態を改質し、よって、特殊な下地処理なしで
常用の塗料との密着性を向上させようとするものである
@常用のプラズマ処理技術には、グロー放電・コロナ放
電、高周波放電、マイクロ波放電等のいろいろな方式が
ある。なかんずく、高周波放電方式は、例えば自動車部
品等のような大型製品の工業的規模での塗装に最適であ
る。
しかしながら、高周波放電によるプラズマ処理を実砲す
る場合、最も一般的な約13.56■hの高周波を適用
して処理容器の内壁全体に電極を設けた処理装置内でそ
れを行なうとすると、被処理物を満足に処理することが
できない。実際、被処理物の形状が複雑であったシ、複
数個の被処理物を同時に処理しようとする場合、被処理
物の凹部や、電極から離れた位置にある被処理面の処理
程度(処理性)が悪く、満足し得る塗膜との付着性が得
られないのが現状でちる。
発引]の目的 本発明の目的は、従来のプラズマ処理技術で問題のあっ
た処理の不均一性を解消し、すなわち、処理性の悪い部
位をなくしかつ複雑かつ大型の製品を複数個同時に処理
する場合でも極めてすぐれた均一な処理を行なうことの
できるようなプラズマ処理方法を提供することにある。
本発明の目的は、さらに、被処理物の形状がいろいろに
変更した場合でも処理装置そのものの変更を最小限にお
さえることのできるような・工業的に極めて柔軟なプラ
ズマ処理方法を提供することにある。
発明の構成 上記した目的は、本発明によれば、高周波放電によるプ
ラズマ処理を実施するに際して、処理容器内に配置され
た断面積4crn2以下の線状放電電極と処理容器の内
壁かもしくはそれ以外の場所に独立して配置された対極
との間で高周波放電を起こさせて高周波プラズマを生成
させることによって達成することができる@ 前記放電電極は、それを処理容器内に配置する場合に、
被処理物の形状に沿って配置するのが好ましい。さらに
、前記放電電極が複数個である場合には、それらの電極
を電気的並列に接続して配置するのが好ましい。
実施例 次に、添付の図面全参照しながら本発明の実施)、!:
説明する。
最初に、比較のため、従来の高周波プラズマ処理技術を
第1図で説明する。ステンレス鋼製の処理容器1に適当
な−・ンガ一手段(図示せず)を介して4個の被処理物
2at2by2c及び2dを収容する。処理容器1内の
空気を、油回転ポンプ4で、排気口3よシ排気し、減圧
状態にする。次いで、プラズマ用処理ガス(ここでは酸
素ガス)を圧縮封入した酸素ガスポンベ5よシ酸素ガス
全送り、処理容器1内に設けたガス導入口6を介して処
理容器1内に酸素ガス全導入する。次いで、高周波発振
器7にて所定の高周波を発振させ1処理容器1の内壁に
そって設けた円筒状電極8と処理容器1の内壁との間で
放電を起こさせ、高周波プラズマを生成させるOこのプ
ラズマを被処理物上に噴射する。
次いで、本発明による高周波プラズマ処理技術t−第3
図及び第4図で説明する。図示のプラズマ処理装置は、
第1図及び第2図のそれとは異なって、円筒状電極を有
さす、また、その代シとして)以下に詳述するような複
数本(ここでは5本〕の線状電極を有する。本発明にお
いて使用する線状電極の太さは、処理性に及ばず種々の
ファクター等を考慮に入れて、4crn以下(断面積で
)であるのが有利でおる。もしも線状電極の断面積が4
crn2を上廻ると、例えば、表面積の増加による処理
性の低下をまねき、また、電極の形状変更か容易でなく
なるため、非処理物が変更された場合、電極を形状にそ
うように配置させることが困難になるので好ましくない
ステンレス鋼製の処理容器1に適当なノ・ンガ一手段(
図示せず)を介して4個の被処理物2&。
2b 、2c及び2di収容する。一方、これらの被処
理物の形状に沿って5本の線状放電電極9&。
9b、9c、9d及び9e’(i)配置しかつこれらの
電極t−電気的並列に接続する。処理容器1内の空気を
、油回転ポンプ4で、排気口3よシ排気し、減圧状態に
する。次いで、プラズマ用処理ガス(ここでは酸素ガス
)を圧縮封入した酸素ガスボンベ5よシ酸素ガスを送シ
、処理容器1内に設けたガス導入口6を介して処理容器
1内に酸素ガスを導入する0次いで、高周波発振器7に
て所定の高周波を発振させ、処理容器1の内壁と線状放
電電極9a〜9eとの間で高周波分岐器10を介して放
¥!t、を起こさせ、高周波プラズマを生成させる。こ
のプラズマを被処理物上に噴射する。図示の場合には、
生成したプラズマガスを均一かつ十分に処理容器内に拡
散させることができるので、被処理物のそれぞれにり匹
て特に放電電極側の処理性を向上させることができる。
次いで、本発明により達成可能なプラズマ処理性の向上
を、実施例をあげて説明する0例1(従来例): 第1図及び第2図に図示の従来の高周波プラズマ処理装
置を使用して、ボックス形状のIリプロビレン製品(被
処理物)をプラズマ処理した。ヒこで使用した処理装置
及び処理条件の詳細を以下に列挙する: 処理容器の寸法:直径1600mmX長さ2000tm
n処理容器の材質ニステンレス鋼(5US304 )高
周波周波数: 13.56 jii[(z高周波発振用
カニ500W 減圧状態での処理容器内圧力ニ 0.5 Torr処理
ガス(導入舒):0□(1000m17m1 n、 )
処理時間:30秒 被処理物の寸法: 1200+mX2511+m++X
250mm(11eウクス形状品) 被処理物数:4個(A、B、C及びD=第5崗〕被処理
物の材質:ポリプロピレン 電極:直径1400暉×長さ1700tmnX厚さ3団
のアルミニウム製円筒パンチングメタル処理後、達成さ
れた処理性の程度を被処理物表面のいろいろな部位にお
いて接触角(水ヌレ性)及び付着性に関して評価した。
被処理物の評価部位を第5図及び第6図に示す。すなわ
ち、被処理物kA 、 B 、 C及びDとし、これと
被処理物の4個の面1,2.3及び4(1と3,2と4
がそれぞれ対向する)との組み合わせで評価部位t−表
わした@得られた評価結果を第1表に示す・例2(本発
明例): 第3図及び第4図に図示の本発明による高周波プラズマ
処理装置を使用して、前記例1に同じ被処理物をプラズ
マ処理した。本例で使用したプラズマ処理装置及び処理
条件は図示しかつ以下に記載するように電極の形状が相
違する点を除いて、基本的に前記例1のそれに同じであ
る。
電 極:直径15調×長さ1400閣のアルミニウム棒 電極数:5本(9a〜9e=第4図) 処理後、達成された処理性の程度を前記例1の場合と同
様に各被処理物の表面の4ケ所(点1゜2.3及び4)
において接触角(水ヌレ性)及び付着性に関して評価し
た。得られた評価結果を下記の第1六に示す。
第 1 宍 A−172° 0/100 65° 0/100A−2
68° 0/100 67° O/100A−374°
 O/100 64° 0/100A−488° 5Q
/100 64° O/100B〜1 85° 4V1
00 63° O/100B−275° α/100 
65° 07100B−370° 0/100 66°
 O/’100B−477° o、’ioo 65° 
O/100C−178° O/100 66° 0/1
00C−286° 4Q/100 63° 0/100
C−377° 0/100 65° O/100C−4
70° o/ioo 68° O/100D−170°
 0/100 67° 0/100D−273° 0/
100 65° O/100D−385° 4Q/10
0 66° 0/100D−477° o/ioo 6
6° 0/lO0J:1ii3第1表において、”接触
角”とは、5μtの脱イオン水(純水)tl−グラズマ
処理後の被処理物表面に滴下して、その時の水滴の被処
理物表面での角度を市販の接触角測定器で20℃及び5
0〜60係RH(相対湿度)で測定したものである。接
触角は、その角度が小さければ小さいほど、親水性が大
であシかりしたがってグラズマ処理効果が大であること
を意味する。さらに、1付着性”とは、グラズマ処理後
の被処理物にウレタン変性ポリエステル塗料を所定の膜
厚で塗布し、100℃で30分間にわたって焼付けし、
さらに24時間にわたって放置した後にゴパン目テーグ
剥離試験で測定したものである。すなわち、′付着性”
とは、塗料塗膜に100個のがパン目を刻み、テープを
貼付し、さらにそのテープを剥離して、テープに付着し
たままのゴパン目の数(剥離数)t−測定したものであ
る。付着性は、当然のことながら、それがO/100に
近ければ近いほど良好である。
上記第1表に記載の評価結果から理解し得るように、本
発明によれば、被処理物間に電極を配置することによシ
、低出力の高周波処理でも極めてスフれた処理性を得る
ことができる。このことは、高周波処理が低出力である
にもかかわらず、電極面積を小さくシ、シかも電極その
もの全局部的に用いたことに基因するものと考えられる
。これとは対照的に、従来例では、被処理物それぞれに
ついて電極に近い側及び側面(A−1,2及び3゜B−
2,3及び4.C−1,3及び4、そしてD−1,2及
び4)の処理性が実用上問題のないレベルであるのに対
して、電極の反対側(A−4・B−1,C−2及びD−
3)では処理性が極めて悪かった。本発明者らは、この
対策として、出力の増加及び処理時間の延長を試みたけ
れども、前者は大福な設備投資の増加を必要とし、後者
は生産性の低下を招くので、好ましくなかった。
発明の効果 本発明によれば、電極の寸法を小さくシ、シかもその電
極を被処理物の形状に沿って、すなわち、被処理物の要
処理部分に対して、配置したことによシ、複雑で大型の
被処理物、そして複数個の被処理物を同時に均一にグラ
ズマ処理することができるOさらに・被処理物の形状が
変更になった場合でも、被処理物間の間隙に電極を配置
しなおすだけでよく、多種の被処理物形状への対応が容
易である。
【図面の簡単な説明】
f51図は従来技術によるプラズマ処理装置の一例を示
した略示図、 第2図は第1図に示した装置の中央部における線断面図
、 第3図は本発明によるプラズマ処理装置の好ましい一例
を示した略示図、 第4図は第3図に示した装置の中央部における縦断面図
、そして 第5図及び第6図はそれぞれ被処理物の処理性評価部位
を示す略示図である。 図中、1は処理容器、2N、2b、2c及び2dは被処
理物、3は排気口、4は油回転ポンプ、5は酸素ガスボ
ンベ、6は〃ス導入口、7は高周波S振器、9a、9b
、9c、9d及び9eは線状放電翫極、そして10は高
周波分岐器である。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 三菱油化株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 内 1) 幸 男 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高周波放電によるプラズマ処理方法であって、処理
    容器内に配置された断面積4cyn以下の線状放電電極
    と処理容器の内壁かもしくはそれ以外の場所に独立して
    配置された対極との間で高周波放電を起こさせて高周波
    プラズマを生成させることを特徴とするプラズマ処理方
    法。 2、前記放1電極を被処理物の形状に沿って配置する、
    特許請求の範囲第1項に記載のプラズマ処理方法。 3、前記数1[極の複数個を電気的並列に接続して配置
    する、特許請求の範囲側1項又は第2項に記載のプラズ
    マ処理方法。
JP15570483A 1983-08-27 1983-08-27 プラズマ処理方法 Pending JPS6048336A (ja)

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JP15570483A JPS6048336A (ja) 1983-08-27 1983-08-27 プラズマ処理方法

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JP15570483A JPS6048336A (ja) 1983-08-27 1983-08-27 プラズマ処理方法

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JPS6048336A true JPS6048336A (ja) 1985-03-16

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ID=15611688

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JP15570483A Pending JPS6048336A (ja) 1983-08-27 1983-08-27 プラズマ処理方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290489A (en) * 1992-06-25 1994-03-01 R. Lee Williams Apparatus and method for treating the interior surfaces of hollow plastic objects for improving adhesive properties

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290489A (en) * 1992-06-25 1994-03-01 R. Lee Williams Apparatus and method for treating the interior surfaces of hollow plastic objects for improving adhesive properties

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