JPS6386733A - プラズマ処理品の保管方法 - 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、表面改質手段としてプラズマ処理を行ったプ
ラスチック成形品の、次の工程までの保管方法に関する
ものである。

〔従来技術〕

プラスチック成形品に非重合性無機ガスを用いてプラズ
マ処理を行う表面改質方法は、乾式で取扱い易く、清潔
で６９成形品の表面層がエツチング・架橋・極性基の導
入等の化学変化を生じその結果プラスチック成形品のぬ
れ性・接着性・印刷性・生体親和性・バリヤー性等の性
質が改質されるため近年盛んに研究が進められ実用化も
されている。しかしながらその処理効果は経時変化を伴
うことが知られている。例えば繊維高分子材料研究所研
究報告Ａ　１２５９７５〜８０（１９８１年）に記載さ
れている。経時変化の原因は、プラスチック成形品にプ
ラズマ処理することによシ生成した成形品表面の極性基
が、分子鎖の回転尋によシ内部へもぐシこんで行くため
とされている。

一方、プラズマ処理の経時変化を防止する方法も、各種
試みられている。例えば（イ）予め、酸素ガスプラズマ
処理を行い、次に無機ガスプラズマ処理を行う方法（特
公昭５８−１４４５３号会報）、（ロ）プラズマ処理の
後に水蒸気処理を行う方法（特開昭５９−２１５３２８
号公報）、（ハ）経時変化した試料を水と接ゑさせる方
法（工業材料ｖａｔ　３１．４７、ｐ６４　°８３）、
に）プラズマ処理後液体窒素温度で保管する方法（高分
子学会予稿集ｖｏ７３３．２７６７、ｔ８４）等がある
。これらの文献は全て処理試料を、水との接触角で評価
しておシ本発明者においても以降同様の評価を行った。

（イ）、（ロ）は実用的な方法であシ本発明者も検討を
行ったが通常のプラズマ処理だけの場合に比べ経時変化
の大巾な効果は認められなかった。（ハ）はプラズマ処
理の特徴である乾式処理が湿式処理を伴うことになり試
料の取扱いの簡便さの利点が失われる他、経時変化から
の回復に長時間を要し実際的でない。（ハ）は変化が極
めて少ないが液体窒素の温度で成形品を保管することは
、実際には各種の困難が伴なう。例えば室温との温度差
が非常に大きいので保管前後の温度の変更時に長時間を
要し、次工程において結露や結露に続く氷結等にも注意
しなくてはならない。またプラスチック成形品特にに）
で使用しているポリプロピレン樹脂等のように低温で脆
化し易い樹脂の場合、成形品を破壊しないよう取扱いに
注意しなくてはならない。これらの問題点を一括して以
降作業性と呼称する。

〔発明の目的〕

本発明は、プラスチック成形品の表面改質手段として優
れた効果を示すプラズマ処理の欠点である、処理後の効
果の経時変化を低コストで軽微にする実用的な方法を得
んとして研究した結果、処理後の保管条件のうち温度と
湿度の条件が重要であるとの知見を得、更にこの知見に
基づき種々検討を進めて本発明を完成するに至ったもの
である。

本発明の目的とするところは、プラスチック成形品をプ
ラズマ処理により表面改質するに際し、作業性を悪化さ
せずに処理後の経時変化を軽微にし、次の工程へ提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

本発明は、プラスチック成形品をプラズマ処理した後、
該成形品を温度−１０℃以上１０℃以下、相対湿度３０
チ以下の範囲の環境下におき、次の工程まで該環境で保
管しておくことを特徴とするプラズマ処理品の保管方法
である。本発明において用いられるプラスチック成形品
は、フィルム状、棒状、管状、各種三次元形状等何れで
も良い。プラズマ処理は、低圧例えば０．０１〜１トル
程度の圧力下でガスを流し、電磁場を与えた時に発生す
るプラズマを成形品表面に接触させることで処理を行う
。この時プラズマを発生させるための電力・時間・ガス
流量・電極の形式・形状等で処理する程度が変わるが、
これらの適正な処理条件はプラズマ処理装置と要求され
る性能によシ異なシ、適宜選択すれば良い。プラズマ処
理の終了したプラスチック成形品は、温度−１０〜１０
℃、相対湿度３０％以下の範囲の環境下におき、次の工
程まで該環境下で保管しておく。保管条件のうち、相対
湿度３０−以下は、通常の室内の相対湿度５０〜７０％
に比べて、２０〜７０％低いため、調湿した容器または
室が必要であるが密封性が十分であれば、相対湿度３０
％以下の長期保管はあまシ困難ではない。例えばヒート
シールが出来、水蒸気バリヤー性の良好なフィルムで作
製した袋に乾燥剤−シリカゲル・塩化カルシウム・モレ
キ具う−シーブス等−を共存させておけば十分である。

プラズマ処理して核環境下で保管したプラスチック成形
品は次の、表面改質の効果を利用する工程例えばコーテ
ィング・接着・印刷環の工程に入る際に初めて該環境か
ら通常の環境に戻して実施する。通常の環境への戻し方
は、温度・湿度を同時に戻さず、先に＠度・次に湿度と
する方が結露を防ぐことが出来好ましい。

〔発明の効果〕

本発明者は、プラスチック成形品をプラズマ処理した後
の保管条件について詳細な検討を行った結果、温度の他
に湿度も考慮すると引用文献に）のように極端な低温で
はなく、比較的室温に近い範囲の低温でも効果があるこ
とを見出した。本発明に従うと、プラスチック成形品の
表面改質手段としてのプラズマ処理の欠点である処理後
の効果の経時変化を軽微にすることができ、保管前後の
作業性も良好である。従って次の工程例えばコーティン
グ・接着・印刷等の工程中プラズマ処理による表面改質
効果が十分有効に役立つ。通常の室温を２５℃とし、室
温と保管温度との温度差をΔＴとすると、本発明の保管
条件−１０〜１０℃の温度範囲は４１２１５〜３５℃で
あるが引用文献に）の方法は、ΔＴ＝　２００℃以上で
あシ、（ロ）は本発明に比べてΔＴが６〜１０倍になっ
ている。本発明はΔＴが小さいため、先に述べたに）の
方法の問題点である作業性例えばプラスチック成形品を
室温から保管温度あるいはその逆の変更に要する時間、
結露・氷結への注意、成形品脆化に伴う取扱い注意等が
大巾に改善される。これらの作業性は、灯が大きい程悪
くなり、本発明の範囲の上限ΔＴ＝３５℃よりΔＴが大
きくなると一層悪くなる。

本発明の保管条件のうち、温度は一１０〜１０℃の範囲
内で相対湿度が範囲外で３０％以上であると効果は少な
いか、ばらつきが大きくなシ、湿度が高くなる程この傾
向が強くなる。

本発明の効果に対する理由は明確ではないが次のように
推定される。プラズマ処理によシブラスチック成形品表
面に導入された極性基は、時間の経過に従い成形品内部
へ移行または回転することで処理効果を減衰させて行く
が、その変化は基材プラスチックの分子運動性に強く依
存し、低温の方が分子運動が制限され、経時変化が少な
い。またプラズマ処理中の試料は、真空排気によシ脱ガ
スされた状態でアシ、処理終了後表面はガスが再吸着さ
れる。プラスチックでは大気中の水分が再吸着すると可
塑剤的役割を持ち、材料を軟らかくする作用が働らく。

プラスチック材料が吸湿軟化すると経時変化が大きくな
シ、逆に乾燥して水分が吸着しにくい状況になると、プ
ラスチック材料は軟化することなく、経時変化がしにく
いものと推定される。

実施例１ 試料：ゼリイミド樹脂フィルム「カシトン５００ＨＪ丸
正産業翰製　厚さ５０μ、巾２５ｍ。

長さ１００１ｔｒＩＲ０未処理フイルムの水の接触角は
７４°。

プラズマ処理：内部電極平行平板方式、ペルジャー径：
３３部高さ：２４ｃＷＬ、電極形状；　１３ｃｒｎ角、
電極間隔６瀉、電源周波数ｉ　１３．５６　＆ｆｆ（ｚ 処理条件：ガスｉＡｒ％照射密度；２２０Ｗ・秒／ｃ１
ｉｔ、真空度；α０５　）ル 評価：純水の接触角をエルマ光学■製　接触角測定装置
でｎ　＝　６の測定を行い平均値を求めた。

初期値；プラズマ処理終了し、大気圧にリークを開始し
１０分以内に測定した値。

保管条件：湿度の測定には、■千野製作所製ハンディー
タイプデジタル温湿度計鼎−Ｋを用いた。

温度；−６〜６℃の範囲で温度調節している冷蔵庫使用
。

湿度；温度２５℃湿度５０〜６０％の室内で、小孔の開
いたプラスチック容器に１８０℃・３時間乾燥処理した
シリカゲル２０９を入れ、厚さ５０μ、大きさ２０ｍＸ
１５ｏＲの一υ袋中に、この容器と試料を入れ袋の先端
を市販のヒートシーラーでシールした。室内に１時間放
置して袋内を乾燥後、冷蔵庫内へ入れた。１週間後、測
定の１時間前に２５℃の室内にｇ１７袋を取出し、測定
直前に開封した。

温湿度計のセンナ部を同−ｉ’　＋７袋に入れて密封し
同一条件で湿度を測定した。

接触角の測定結果を第１表に示す。初期値の接触角７°
に対し、１週間後でも１０’とわずかに３°増加したに
過ぎない。

比較例１ 保管温度が−２５〜−１５℃の範囲で温度調節している
冷凍室内である以外は実施例１と変わらない。

（温度測定はＣＡ熱電対タイプの市販の温度計で測定。

） 比較例２ 保管温度が２３部２℃の範囲で温度調節している室内で
ある以外は実施例１と変わらない。

比較例３ 保管が一６〜６℃の範囲で温度調節しており湿度調節は
、塩化カルシウム６水塩の飽和水溶液を試料びんに入れ
て行い、試料がびん中で、水溶液に浸らない状態で入れ
である以外は、実施例１と変わらない。

実施例２ 試料：　ｙｊＦリエーテルスルホン樹脂フィルムＦＳ−
５３００住友ベークライト■製　厚さ１００μ巾２５簡
長さ１００Ｗ−Ａ０プラズマ処理条件中ガスの種類が０
２真空度が０．０８　トルであシ、保管を１８０℃３時
間の乾燥処理をしたシリカゲル２５ｆを入れた１００−
容量のガラスびん中に試料を入れ密栓した状態で行った
以外は実施例１と変わらない。

未処理フィルムの水の接触角は８０°。

比較例４ 保管時の湿度調節を、比較例３と同じ方法で行った以外
は実施例２と変わらない。

比較例５ 保管時の温度調節を、２３℃±１℃で温度調節している
室内中に放置することＫより行った以外は実施例２と変
わらない。

比較例６ 保管時の温度調節を、５℃±１℃で温度調節している恒
温槽で湿度は、純水を試料びんに入れて行い、試料がび
ん中で水に浸らない状態で入れである以外は実施例２と
変わらない。

実施例３ 試料１低密度Ｎ　ＩＪエチレンフィルム。住友化学■製
　低密度ｄ　リエチレン樹脂Ｆ−１０１を水冷インフレ
ーション法で製造した。厚さ５０μ。処理ガスがＡｒ、
真空度が０．０５）ルであシ、保管期間が１か月である
以外は実施例２と変わらない。未処理フィルムの水の接
触角は１０２°。

比較例７ 保管が２３℃±１℃で温度調節している室内中に放置す
ることによシ行った以外は、実施例３と変わらない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラスチック成形品をプラズマ処理した後、該成形品を
   温度−１０℃以上１０℃以下相対湿度３０％以下の範囲
   の環境下におき、次の工程まで該環境で保管しておくこ
   とを特徴とするプラズマ処理品の保管方法。