JPS63317536A - プラズマ処理装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高周波放電プラズマによって低温プラズマ処理
を行うプラズマ処理装置にかかわり、特に、ポリオレフ
ィン系樹脂成形品の表面を改質するためにその表面を処
理するプラズマ処理装置に関する。

〔従来の技術〕

、ｌ−’　ＩＪオレフィン系樹脂は、周知のように、表
面エネルギーが小さいために接着性が悪い。この欠点を
解消するためＫ、低温プラズマ処理による表面改質が有
効であることが知られている。例えば、自動車のパンパ
は、最近、ポリプロピレンを主成分とする材料が使用さ
れているが、これに塗装を施した場合、塗膜が剥離する
という問題があった。

しかし、プラズマ処理によって表面を改質すると。

表面エネルギーが増大し、良好な接着性が得られること
が知られている。

ところが、バンパのような比較的大形でしかも複雑な形
状の樹脂部品をプラズマ処理する場合、被処理物の全表
面を均一に処理することが困難であった。

この問題を解決するために１種々の提案がなされている
。例えば、特開昭５９−８６６５５号公報および特開昭
５９−１９９７２６号公報に開示されているように、高
周波放電プラズマとマイクロ波放電プラズマの両者を併
用して処理する方法および装置が提案されている。高周
波放電プラズマ処理の場合、被処理物全体を均一に処理
できるが、プラズマ発生部位と被処理物との距離が離れ
るほど処理効果は小さくなる。一方、マイクロ波放電プ
ラズマの場合、プラズマ導入口直下における処理効果は
良好であるが、プラズマ導入口と反対側にある処理面の
処理効果は極度に悪い。上記提案は、高周波放電プラズ
マ処理とマイクロ波放電プラズマ処理の両者の長所を生
かし短所を補うようにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、高周波放電プラズマ処理とマイクロ波
放電プラズマ処理の両者の長所を生かし短所を補う優れ
た提案であるが、方式の異なる２種類の電源を使用しな
ければならず、装置が複雑で高価になるとともに、操作
も煩雑であるという問題があった。

本発明の目的は、高周波電源だけを用い、しかも被処理
物の全表面を均一に処理できるプラズマ処理装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、プラズマ化されたガスを反応室の中心に向
って流し、その中心部から排気するような構成をとるこ
とＫよって、達成される。

本発明は、被処理物を高周波放電により発生するプラズ
マにて処理する装置において、有底円筒状反応室の円筒
状内壁部にガス導入口を設けるとともに、１つまたは複
数の排気口を設け、かつそのうちの１つを反応室の円筒
中心部に設けるようにしたものである。

本発明のプラズマ処理装置のガス導入口は、複数個の小
穴を有する接地電極であることが望ましい。また、本発
明のプラズマ処理装置の円筒中心部に設ける排気口は、
複数個の開口部を有する円筒状のものであることが望ま
しい。

〔作用〕

ガス導入口と排気口を上記のような位置関係に構成する
と、プラズマ化されたガスは反応室の円筒中心に向って
流れ、このため、被処理物の全表面が均一に処理される
。従って、大形でかつ複雑形状の被処理物でも、均一な
プラズマ処理が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明す
る。

第１図は該実施例のプラズマ処理装置の概略構成図、第
２図は第１図の側面断面図である。図において、１は反
応室で、直径が２ｍ、長さが２．５ｍの横形円筒状の密
閉容器である。処理ガスは反応室１の内壁２の中を流れ
、第３図に示すごとく内壁２に設けられた多数のガス導
入用小穴３から反応室１内に導入される。内壁２に隣接
して高電圧印加用の円筒状電極４があり、この円筒状電
極４は１ｉ！ＭＭＨｚの高周波電源５に接続されている
。

放電はこの円筒状電極４と内壁２０間で起こる。

また円筒状電極４は、反応室１の内部にプラズマ化され
たガスを通過させるため、複数個のガス導入用小穴（図
示せず）を有する多孔板で形成されている。反応室１の
中心には、第４図のごとく第１の排気口６が設けられた
排気用円筒７が設置されている。第１の排気口６は複数
個の小穴からなり、第４図に示すごとく、排気用円筒７
にほぼ等間隔に設けられ、かつ中心から端に向って開口
面積を少しづつ大きくしである。排気用円筒７の中央部
には、排気を反応室１の外に導く排気管８が接続されて
おり、排気管８は油回転ポンプ１０に接続されている。

本装置では、上記第１の排気口６のほかに、第２の排気
口１１が反応室１の内壁２に設けられている。この第２
の排気口１１は、メカニカルブースターポンプ１２を介
して油回転ポンプ１３に接続されている。この第２の排
気口１１は初期の排気を行うためのものであり、第１の
排気口６は反応時の排気に使用するだめのものである。

被処理物であるポリプロピレン成形物９は、反応室１の
空いている空間に適当な支持物を用いて設置する。

次に１プラズマ処理の具体例を述べる。本装置を用い、
下記の条件でプラズマ処理を行った。

被処理物：ポリプロピレン製パンパ（三井石油化学製Ｍ
９５９６Ｂ、寸法：１．７ｍ×α４ｍ×α９ｍ、厚さ３
瓢） 処理電カニ　Ｉ　ＫＷ 処理ガス：０２ ガス圧カニ１５Ｔｏｒｒ ガス流量：２ｔ／ｍ 処理時間：　５０８ｅＱ 処理効果の評価は、粘着テープによる基盤目引き剥がし
試験で行った。すなわち、塗装後、塗膜にカッターで縦
、横それぞれ２Ｉ＋ＩＩ１幅の切れ目を入れ（面、ｔｉ
　４００ｒｓｊ　）、この部分の粘着テープによる引き
剥がしを行い、剥離した基盤目の数によって接着性を調
べた。上記処理を行ったバンパを基盤目、引き剥がし試
験で評価すると、全面にわたって剥離は全く認められず
、良好な接着性を示した。

上記実施例と比較のため、第５図に示す装置を用いてプ
ラズマ処理を行った。第５図に示した装置は、第１図〜
第４図に示した本発明のプラズマ処理装置と比較して、
第１の排気口がなく第２の排気口だけであり、しかもそ
の位置が反応室の円筒底部というように異なっている。

その他の構成は全く同じである。＠５図に示した装置を
用い、実施例のときと同じ条件でプラズマ処理を行った
ところ、ポリプロピレン製パンパの塗膜との接着性は不
均一であった。すなわち、粘着テープによる基盤目引き
剥がし試験において、バンパの測定位置９−１では剥離
が全くなかったが、測定位置９−９２では７／１００，
９−３では１５／１００の剥離が認められた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、放電領域でプラズマ化されたガスが反
応室の中心に向ってほぼ軸対称に流れるために被処理物
の全面にわたって均一に接触するので、従来は問題のあ
った大形で複雑形状の樹脂成形物のプラズマ処理を均一
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプラズマ処理装置の概略構
成図、第２図は第１図の側面断面図、第６図は該装置の
高電圧印加用電極の部分拡大図、第４図は該装置の第１
の排気口の部分拡大図、第５図は比較例に用いるプラズ
マ処理装置の概略構成図である。 １・・・反応室　　　　　２・・・内壁５・・・ガス導
入用小穴　４・・・円筒状電極６・・・第１の排気口　
　７・・・排気用円筒９・・・ポリプロピレン成形物 １１・・・第２の排気口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、有底円筒状の反応室内に被処理物を設置し、該被処
   理物を高周波放電により発生するプラズマにて処理する
   プラズマ処理装置において、反応室の円筒状内壁部にガ
   ス導入口を設けるとともに、１つまたは複数の排気口を
   備え、かつそのうちの１つを反応室の円筒中心部に設け
   たことを特徴とするプラズマ処理装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のプラズマ処理装置に
   おいて、反応室の円筒中心部に第１の排気口を設けると
   ともに、該反応室の壁部に第２の排気口を設けたことを
   特徴とするプラズマ処理装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項に記載のプラズ
   マ処理装置において、ガス導入口が、複数個の小穴を有
   する接地電極であることを特徴とするプラズマ処理装置
   。 ４、特許請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に
   記載のプラズマ処理装置において、反応室の円筒中心部
   に設ける排気口が、複数個の開孔部を有する円筒状のも
   のであることを特徴とするプラズマ処理装置。