JPWO2018128123A1

JPWO2018128123A1 - 色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ

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Publication number: JPWO2018128123A1
Application number: JP2018560375A
Authority: JP
Inventors: 淳伊藤; 昭太浦谷; 武志作村
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: CN110114668A; KR102489971B1; TWI735726B; JP7058878B2; KR20190102185A; MY193027A; TW201833395A; WO2018128123A1

Abstract

チャンバー内でのインキ組成物に由来する汚染を回避することを課題とする。解決手段として、アノード酸化処理されて形成された細孔内に色素が含有されてなる色素含有アルマイト処理プラズマインジケータを提供する。

Description

本発明はプラズマインジケータに関する。

病院、研究所等において使用される各種の器材、器具等は、消毒及び殺菌のために滅菌処理が施される。この滅菌処理の一つとしてはプラズマ滅菌処理が知られている。
詳細には、プラズマ滅菌処理は、プラズマ発生用ガス雰囲気下でプラズマを発生させ、低温ガスプラズマにより各種の器材、器具等を滅菌するものであり、低温滅菌処理できる点で有利である。
また、プラズマ処理は、滅菌処理だけでなく半導体素子の製造工程におけるプラズマドライエッチング及び電子部品などの被処理物の表面のプラズマ洗浄にも用いられている。

プラズマドライエッチングは、一般的には、真空容器である反応チャンバー内に配置された電極に高周波電力を印加し、反応チャンバー内に導入したプラズマ発生用ガスをプラズマ化して半導体ウエハを高精度にエッチングする。また、プラズマ洗浄は、電子部品などの被処理物の表面に析出又は付着した金属酸化物、有機物、バリ等を除去することにより、ボンディング性や半田の濡れ性を改善して接着強度を向上させたり、封止樹脂との密着性や濡れ性を改善させたりする。

これらのプラズマ処理の終点を検知する方法としては、特許文献１に記載されているように、色素、特定の界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を含有するインキ組成物を基材上に塗布し、これを反応チャンバー等の中に置くことが知られている。

特開２０１５−０１３９８２号公報

上記の方法は、プラズマ処理を行う反応チャンバー内のプラズマの照射を簡単、確実に検知することができ、プラズマ処理の進行を目視にて確認することができる点にて優れている。
しかしながら、プラズマ処理を行うチャンバー内に、インキ組成物により形成された皮膜が存在すると、プラズマ処理条件等によって、色素、界面活性剤及び場合によりビヒクルもプラズマ処理を受けて、一部がガス化する可能性は否定できない。
一部がガス化することにより、プラズマ処理を行うチャンバー内において汚染物質が発生する可能性があるので、処理される物品によっては、このような汚染物質による汚染を回避する必要があった。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定の構造のプラズマインジケータとすることで、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には以下の通りである。
１．アノード酸化処理されて形成された細孔内に色素が含有されてなる色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。
２．色素は、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、食用色素及びキサンテン系色素からなる群から選択される少なくとも１種である１に記載の色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。
３．該細孔は封孔処理されてなる１又は２に記載の色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。

本発明によれば、プラズマ処理を行うチャンバー内において、プラズマ雰囲気下に置かれることによって、確実にインジケータを変色・消色させることができるので、プラズマ処理が行われたことを正確に表示することができる。
その際にインジケータの変色・消色条件は、細孔の大きさや封孔処理の程度によって調整することができる。
さらに、界面活性剤等の色素以外の成分、特に有機化合物が存在せず、かつ基材表面に色素が存在せず、細孔内に存在するので、プラズマ処理時において、色素以外の成分等の気化が起こることがなく、それによるプラズマ処理の対象物が汚染する確率をさらに低くすることができる。

アルミニウム成形体表面の細孔中に色素を含有させる工程の模式図。

１・・・アルミニウム成形体
２・・・アノード酸化処理皮膜
３・・・細孔
４・・・色素

本発明のプラズマインジケータは、アルミニウム基板をアルマイト処理することにより、細孔を形成させておき、次いで、その細孔内に色素を含有させ、次いで封孔処理を行わない、又は行うことによって得ることができる。
以下、本発明のプラズマインジケータの製造方法を説明する。

［基板のアルマイト処理］
本発明において使用される基板としては、アルミニウムのみからなる材料でも良いが、一般にアルミニウム合金といわれる材料（例えば、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等）であっても良く、アノード酸化処理されて細孔が形成される材料であれば良い。またアルミニウム材料自体が他の金属と合金化され、すでに着色された材料であっても良い。以下、アルミニウム成形体という。
基板の形状は板状、棒状、線状、箔状等であっても良く、他の材（金属、プラスチック、粘着剤等）と複合材となっていても良い。例えば、板状又は箔状の基板の裏側に樹脂フィルム層を介して接着剤層を形成してなるものでも良い。このときには、使用時において、インジケータを任意の位置に固定することができる。またアルミニウム成形体は研磨、エッチング、梨地・光輝仕上げ等の前処理をされていても良い。
アノード酸化処理前に、アルミニウム成形体を公知の手段、例えば水酸化ナトリウム水溶液中に所定の時間浸漬し、水洗することにより脱脂する。

アルマイト処理は、一般にアルミニウム成形体表面（アルミニウム材料）に耐食性及び装飾性を付与するために行う処理と同様であり、アノード酸化処理皮膜に細孔を形成できる処理であることが必要である。
アルミニウム成形体を、アノード酸化処理装置のアノードに電気的に接触させて該アノードおよびカソードとともに電解液中に浸漬させ、前記アノードとカソードとの間で通電させることにより前記アルミニウム成形体にアノード酸化処理皮膜を形成する。通電は、直流に限定されるものではなく、交流やパルス波形の電流など、他の従来から公知の方法でもよい。
このときに使用される電解液としては、硫酸、マレイン酸、マロン酸、シュウ酸の少なくともいずれかを含有する電解液の３〜３０重量％溶液が好ましく用いられる。特にこれらに限定されるものではないが、アルミニウムの色を反映した銀色の場合は硫酸が好ましく、金色の場合はシュウ酸が好ましい。また電解温度０〜４０℃、電流密度０．５〜３．０Ａ／ｄｍ^２として、５分〜１時間アノード酸化処理を行う。
なお、このとき、電解液に金属イオンを添加しておくことにより、アルミニウムの色が反映した銀色ではなく、着色アルマイト処理表面を得ることができる。例えば、銅イオンを添加して、緑色に着色したアルマイト皮膜を得る。

生成する細孔は、例えば図１（ａ）に示すように、アルミニウム成形体１の表面に形成されたアノード酸化処理皮膜２の深さ方向に伸びた長い柱状の空間である細孔３として形成される。ただし、アルミニウム成形体表面に対して、図示するように直角に形成されるとは限らず、実際には屈曲、枝分かれなど不規則な形状を示す。その開口部の径は、アノード酸化処理条件により任意に調整することが可能であるが、本発明においてこの工程により生成するアノード酸化処理皮膜の細孔は、その開口部の径が５〜３００ｎｍであり、好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍであり、より好ましくは８〜５０ｎｍである。３００ｎｍよりも大きいとアノード酸化処理皮膜を均一な皮膜とすることが困難であり、５ｎｍ未満の多孔質皮膜は得られにくい。
また細孔３の長さは、特に限定されないが、着色させるのに必要な量の色素を十分に細孔内に入れるのに必要な長さで良く、そのため、アルミニウム表面から厚さ方向に向けて２〜５０μｍの長さであり、好ましくは３〜４０μｍ、さらに好ましくは３〜２０μｍである。

着色アルマイト処理、もしくは無着色のアルマイト処理した後に、さらに着色皮膜を形成する目的で、二次電解処理を施してもよい。二次電解処理は金属イオンを含有する水溶液中にアルマイト処理されたアルミニウム成形体を浸漬して電解処理するものである。例えば、ニッケル、銀、銅等のイオンを含有する水溶液を採用して、これらのイオンが還元された金属に由来する色で着色することができる。
二次電解処理によって、着色もしくは無着色のアルマイト表面に形成されている細孔３の底面から内面にかけて金属の析出が起こり、金属に由来する着色皮膜が形成される。
二次電解処理は、金属イオンを含有する電解浴中にアルマイト処理されたアルミニウムを浸漬し、このアルマイト処理皮膜を電極とし、別の電極も浸漬し、これらの電極に交流やパルス波形の電流などを通電することによって行われる。
これらの処理を任意に行うことにより、本発明において色素を設ける前のアルマイト基板としては、着色アルマイトと無着色アルマイト処理されたアルミニウムから選択でき、さらに二次電解処理の有無を選択できるので、合計で４通りのアルマイト処理基板から選択し、採用することができる。
着色アルマイト処理を行うこと、及び／又は二次電解処理を行うことによって、処理されたアルミニウム基板の表面の色をアルミニウムの色を反映した銀色ではなく、緑や黄や赤等といった別の色とすることができる。その結果色素の色に対して、より容易に目視にてプラズマ処理を確認できる。

[色素]
本発明において使用する色素としては、アルミニウムの陽極酸化処理被膜を染色でき、かつプラズマが照射されて、消色または変色されるものが必要である。このような色素として、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、キサンテン系色素、食用色素からなる群から選択される少なくとも１種を用いる。

アントラキノン系色素はアントラキノンを基本骨格とするものであれば限定的でなく、公知のアントラキノン系分散染料等も使用できる。中でも特にアミノ基を有するアントラキノン系色素が好ましい。より好ましくは、第一アミノ基及び第二アミノ基の少なくとも１種のアミノ基を有するアントラキノン系色素である。この場合、各アミノ基は、２以上有していてもよく、これらは互いに同種又は相異なってもよい。
より具体的には、例えば１，４−ジアミノアントラキノン（C.I.Disperse Violet 1）、１−アミノ−４−ヒドロキシ−２−メチルアミノアントラキノン（C.I.Disperse Red 4）、１−アミノ−４−メチルアミノアントラキノン（C.I.Disperse Violet 4）、１，４−ジアミノ−２−メトキシアントラキノン（C.I.Disperse Red 11）、１−アミノ−２−メチルアントラキノン（C.I.Disperse Orange 11）、１−アミノ−４−ヒドロキシアントラキノン（C.I.Disperse Red 15）、１，４，５，８−テトラアミノアントラキノン（C.I.Disperse Blue 1）、１，４−ジアミノ−５−ニトロアントラキノン（C.I.Disperse Violet 8）、C.I.Disperse Blue 7等を挙げることができる（カッコ内はカラーインデックス名）。

その他にもC.I.Solvent Blue 14、C.I.Solvent Blue 35、C.I.Solvent Blue 63、C.I.Solvent Violet 13、C.I.Solvent Violet 14、C.I.Solvent Red 52、C.I.Solvent Red 114、C.I.Vat Blue 21、C.I.Vat Blue 30、C.I.Vat Violet 15、C.I.Vat Violet 17、C.I.Vat Red 19、C.I.Vat Red 28、C.I.Acid Blue 23、C.I.Acid Blue 80、C.I.Acid Violet 43、C.I.Acid Violet 48、C.I.Acid Red 81、C.I.Acid Red 83、C.I.Reactive Blue 4、C.I.Reactive Blue 19、C.I.Disperse Blue 7、Sanodye Blue 2LW、Sanodye Blue G等として知られている色素も使用することができる。

これらのアントラキノン系色素は、単独又は２種以上を併用することができる。また、本発明では、これらのアントラキノン系色素の種類（分子構造等）を変えることによって検知感度を制御することもできる。

メチン系色素としては、メチン基を有する色素であればよい。従って、本発明において、ポリメチン系色素、シアニン系色素等もメチン系色素に包含される。これらは、公知又は市販のメチン系色素から適宜採用することができる。具体的には、C.I.Basic Red 12、C.I.Basic Red 13、C.I.Basic Red 14、C.I.Basic Red 15、C.I.Basic Red 27、C.I.Basic Red 35、C.I.Basic Red 36、C.I.Basic Red 37、C.I.Basic Red 45、C.I.Basic Red 48、C.I.Basic Yellow 11、C.I.Basic Yellow 12、C.I.Basic Yellow 13、C.I.Basic Yellow 14、C.I.Basic Yellow 21、C.I.Basic Yellow 22、C.I.Basic Yellow 23、C.I.Basic Yellow 24、C.I.Basic Violet 7、C.I.Basic Violet 15、C.I.Basic Violet 16、C.I.Basic Violet 20、C.I.Basic Violet 21、C.I.Basic Violet 39、C.I.Basic Blue 62、C.I.Basic Blue 63、Sanodye Yellow 3GL等を挙げることができる。これらは、１種又は２種以上を併用することができる。

アゾ系色素は、発色団としてアゾ基−Ｎ＝Ｎ−を有するものであれば限定されない。例えば、モノアゾ色素、ポリアゾ色素、金属錯塩アゾ色素、スチルベンアゾ色素、チアゾールアゾ色素等が挙げられる。より具体的にカラーインデックス名で表記すれば、C.I.Solvent Red 1、C.I.Solvent Red 3、C.I.Solvent Red 23、C.I.Disperse Red 13、C.I.Disperse Red 52、C.I.Disperse Violet 24、C.I.Disperse Blue 44、C.I.Disperse Red 58、C.I.Disperse Red 88、C.I.Disperse Yellow 23、C.I.Disperse Orange 1、C.I.Disperse Orange 5、C.I.Disperse Red 167:1、C.I.Acid Red 18、C.I.Acid Yellow 23、Sanodure Fast Gold L、Sanodure Orange G、Sanodye Red GLW、Sanodal Red B3LW、Sanodure Bordeaux RL、Sanodure Violet CLW、Sanodure Green LWN、Sanodye Brown R、Sanodure Bronze 2LW、Sanodure Fast Bronze L、Sanodure Brown GSL、Sanodure Grey NL liquid、Sanodal Black 2LW、Sanodal Deep Black MLW、Sanodal Black GL Paste、Sanodure Fiery Red ML、Sanodye Golden Orange RLW、Sanodye Red RLW等を挙げることができる。これらは、１種又は２種以上を併用することができる。

フタロシアニン系色素としては、フタロシアニン構造を有する色素であれば限定されない。例えば、青色の銅フタロシアニン、より緑味の青色を呈する無金属フタロシアニン、緑色の高塩素化フタロシアニン、より黄味の緑色を呈する低塩素化フタロシアニン（臭素化塩素化銅フタロシアニン）等を挙げることができる。
具体的には、C.I.Direct Blue 86、C.I.Direct Blue 87、C.I.Basic Blue 140、C.I.Solvent Blue 70、Sanodal Turquoise PLW Liquid等を挙げることができる。
上記一般的なフタロシアニン系色素以外に、中心金属として亜鉛、鉄、コバルト、ニッケル、鉛、スズ、マンガン、マグネシウム、ケイ素、チタン、バナジウム、アルミニウム、イリジウム、プラチナ及びルテニウムの少なくとも１種を有し、これらの中心金属がフタロシアニンに配位した化合物、さらには上記中心金属に酸素や塩素が結合した状態でフタロシアニンに配位した化合物等も利用できる。

トリフェニルメタン系色素としては、トリフェニルメタン構造を有する色素であれば限定されない。例えば、C.I.Acid Blue 90、C.I.Acid Green 16、C.I.Acid Violet 49、C.I.Basic Red 9、C.I.Basic Blue 7、C.I.Acid Violet 1、C.I.Direct Blue 41、C.I.Mordant Blue 1、C.I.Mordant Violet 1、C.I.Acid Blue 9等が挙げられる。これらのトリフェニルメタン系色素は、１種又は２種以上を併用することができる。

キサンテン系色素としては、キサンテン構造を有する色素であれば限定されない。例えば、C.I.Acid Yellow 74、C.I.Acid Red 52、C.I.Acid Violet 30、C.I.Basic Red 1、C.I.Basic Violet 10、C.I.Mordant Red 27、C.I.Mordant Violet 25等が挙げられる。これらのキサンテン系染料は、１種又は２種以上を併用することができる。

食用色素としては、食用赤色２号、食用赤色３号、食用赤色１０２号、食用赤色１０４号、食用赤色１０５号、食用赤色１０６号、食用黄色４号、食用黄色５号、食用緑色３号、食用青色１号、食用青色２号等を併用することができる。

本発明では、上記色素以外の色素又は顔料を併用させてもよい。また上記のいずれかに含まれるかが不明な色素（ALFAST RED MF-301B、TAC RED BRL（何れも商品名））も使用できる。特に、プラズマ雰囲気下で変色しない色素成分（「非変色色素」という）を含有させてもよい。これによって、ある色から他の色への色調の変化をより明確化でき、変色の視認効果をいっそう高めることができる。非変色色素としては、商品名TAC BLACK-HGやSanodal Gold 4Nで示される染料である公知の色素を使用することができる。この場合の非変色色素の含有量は、その非変色色素の種類等に応じて適宜設定できる。
但し、本発明においてインジケータとするために上記色素により着色後、使用前までの通常の期間、変色や消色しないことが必要であり、上記の色素によれば変色や消色することはなく、着色の経時安定性は良好である。

［アノード酸化処理された着色又は無着色アルミニウム成形体表面、又はさらに二次電解処理されたアルミニウム成形体表面への色素の適用］
上記の手段によりアルミニウム成形体表面に細孔を形成させた後、その細孔内に上記の色素を入れる。
このため、上記の色素を水や有機溶剤に溶解して色素溶液を調製し、この中に、上記の手段により細孔を形成させてなるアルミニウム成形体を浸漬する。
浸漬条件としては２〜３０分間、温度３０〜７０℃、色素溶液中の色素濃度は１ｇ／１Ｌ〜２０ｇ／１Ｌとすることができる。浸漬後は水洗・乾燥を行う。
このような処理によって、図１（ｂ）に示すように細孔内に色素４が導入される。色素は細孔開口部に近いほど多く固定され、細孔の底部に行くほど少量が固定される傾向にある。その後場合により封孔処理を行って細孔の上部の孔の開口部が狭くなるようにしてもよい。

[インジケータの構造]
本発明のインジケータは、例えば任意の大きさの板状や箔状の外観をしている。その板状の一方の面の少なくとも一部に染料により着色された部分が形成される。例えば長方形の板状の基板の一方の面の中心部分に円形に染料で着色をし、その周囲を染料で着色しない、着色又は無着色アルマイト処理、さらに必要により二次電解処理してなる表面とすることができる。
但し、例えば円形に染色する場合には、円形部分のみを残してマスキングするようなマスキング部材を染色工程前に基板表面に設けることが必要である。
このマスキング部材は染色工程の後に除去してもよく、除去せずに残した状態でインジケータの一部として使用することができる。残した状態で使用する場合には、プラズマ処理装置内をなるべく汚さないように、プラズマ処理雰囲気下においても、分解しないような耐プラズマ性を有する樹脂層をマスキング部材としたり、別の金属シートにてマスキングすることができる。なお、マスキング部材を除去せずにインジケータとして使用する場合には、変色の程度を確認するために、場合により、該マスキング部材表面に付着した染料を除去することも必要である。
マスキング部材を除去せずにインジケータとして使用する場合には、インジケータとしての視認性を向上させるために、染料で染色された状態の色と染料が分解されて除去された状態の基材の色の両方に対して、十分に色の違いを確認できるような色で、かつプラズマによって変色しない材料にてマスキング部材を着色しておくことが好ましい。

［インジケータの用途］
本発明のインジケータは、プラズマ発生用ガスを用いるプラズマ処理であればいずれの処理にも適用できる。つまり、減圧プラズマ処理及び大気圧プラズマ処理の両方に適用できる。
減圧プラズマ処理の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの洗浄、表面改質等の用途；半導体製造工程における製膜、灰化、洗浄、表面改質等の用途；実装基板又はプリント配線基板の洗浄、表面改質等の用途；医療器具などの滅菌用途；実装部品の洗浄、表面改質等の用途等が挙げられる。
また、大気圧プラズマ処理の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製膜、灰化、洗浄、表面改質等の用途；実装基板又はプリント配線基板の洗浄、表面改質等の用途；自動車、航空機部品等の表面改質用途、医療分野（歯科又は外科）における消毒、殺菌、滅菌、治療等の用途等が挙げられる。

減圧プラズマ発生用ガスとしては、減圧下、交流電圧、パルス電圧、高周波、マイクロ波等を印加することによりプラズマを発生させることができるガスであれば限定されず、例えば、酸素、窒素、水素、塩素、過酸化水素、ヘリウム、アルゴン、シラン、アンモニア、臭化硫黄、水蒸気、亜酸化窒素、テトラエトキシシラン、四フッ化炭素、トリフルオロメタン、四塩化炭素、四塩化ケイ素、六フッ化硫黄、四塩化チタン、ジクロロシラン、トリメチルガリウム、トリメチルインジウム、トリメチルアルミニウム等が挙げられる。これらの減圧プラズマ発生用ガスは、単独又は２種以上を混合して使用することができる。
大気圧プラズマ発生用ガスとしては、大気圧下、交流電圧、パルス電圧、高周波、マイクロ波等を印加することによりプラズマを発生させることができるガスであれば限定されず、例えば、酸素、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム、空気等が挙げられる。これらの大気圧プラズマ発生用ガスは、単独又は２種以上を混合して使用することができる。

本発明のインジケータを使用する際は、具体的には、プラズマ発生用ガスを用いるプラズマ処理装置（具体的には、プラズマ発生用ガスを含有する雰囲気下で交流電圧、パルス電圧、高周波、マイクロ波等を印加してプラズマを発生させることによりプラズマ処理を行う装置）の内部又は当該内部に収容されている被処理物に本発明インジケータを置き、プラズマ処理雰囲気下に晒せばよい。この場合、装置内に置かれたインジケータの変色により所定のプラズマ処理が行われたこと検知することができる。

本発明のインジケータは、そのままインジケータカードとして使用することができる。このとき、変色層の形状を公知のバーコードの形状とし、所定のプラズマ処理が完了した段階（変色の程度）でバーコードリーダーによる読み取りが可能となる条件に設定すれば、プラズマ処理の完了とその後のプラズマ処理物の物流管理をバーコードにより一元管理することができる。本発明は、かかる用途に用いるインジケータ、プラズマ処理管理方法及び物流管理方法に応用することができる。

本発明のインジケータは、気体透過性包装体の内面に収納されても良い。
気体透過性包装体は、その中に被処理物を封入したままでプラズマ処理できる包装体が好ましい。これは、プラズマ処理用包装体（パウチ）として使用されている公知又は市販のものを使用することができる。例えば、ポリエチレン系繊維（ポリエチレン合成紙）により形成されている包装体を好適に用いることができる。この包装体に被処理物を入れ、開口部をヒートシール等により密閉した後、包装体ごとプラズマ処理装置中で処理することができる。

これらの場合の他、上記包装体の内面に配置することもできる。配置する方法は限定的でなく、接着剤、ヒートシール等による方法のほか、本発明のインジケータを直接に包装体の内面に塗布又は印刷することによりインジケータを構成することもできる。また、上記塗布又は印刷による場合は、包装体の製造段階でインジケータを形成しておくこともできる。

そして、インジケータを外部から確認できるように、包装体の一部に透明窓部が設けられていることが望ましい。例えば、包装体を透明シートと前記ポリエチレン合成紙で作製し、その透明シートを通して視認できるような位置にインジケータを設ければ良い。

本発明のインジケータを収納してなる包装体を用いてプラズマ処理する場合、例えば包装体に被処理物を装填する工程、被処理物が装填された包装体を密封する工程、及び当該包装体をプラズマ処理雰囲気下に置く工程を有する方法を採用できる。より具体的には、被処理物を包装体に入れた後、ヒートシール等の公知の方法に従って密封する。次いで、その包装体ごとプラズマ処理雰囲気下に配置する。例えば、公知又は市販のプラズマ処理装置の処理室に配置し、処理を行う。処理が終了した後は、包装体ごと取り出し、そのまま使用時まで包装体内で保管することができる。この場合、プラズマ処理は、インジケータの変色層が変色するまでプラズマ処理雰囲気下に包装体を置くことが好ましい。

［インジケータの作製］
（脱脂工程）
ＪＩＳＡ１０５０製アルミニウム成形体を用意し、これを５０℃、６．５％水酸化ナトリウム水溶液に３分間浸漬し、水洗し、さらに室温１０％硝酸に３分間浸漬して中和をし、イオン交換水で洗浄して脱脂を行った。
（アノード酸化処理工程）
１５％硫酸を電解液として用意し、この電解液に脱脂されたアルミニウム成形体を浸漬し、直流定電流電解法によって電解を行った。対極として炭素板を採用した。
電解時において、電流密度を１．０Ａ／ｄｍ^２、浴温は２０℃、電解時間は４０分である。
（染色工程）
表１に示す染料を用いて得た、染料濃度５ｇ／Ｌ、ｐＨ５．５、温度５０℃の染料溶液中に、アノード酸化処理されたアルミニウム成形体を１０分間浸漬した。染料濃度、ｐＨ、浸漬時の温度や時間を変更することによって、染色による色の濃度を調整することができる。
またアノード酸化工程における電解条件を変更することで、染色による色の濃度を調整することも可能である。

［高周波プラズマ処理］
上記の工程により作成したインジケータを、プラズマ処理装置内に設置した。
その後、以下の条件にて、Ｏ_２ガスのみ、及びＯ_２ガスとＣＦ_４ガスの混合ガスを用いてプラズマを発生させて、インジケータにプラズマを検知させた。
（高周波Ｏ_２プラズマ処理条件）
平行平板型高周波プラズマ装置ＢＰ−１（サムコ株式会社製）を使用し、Ｏ_２ガスを１０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら、１００Ｐａの気圧下にて、電極間距離を５０ｍｍとし、１００Ｗで３０分間プラズマ処理を行った。

（マイクロ波Ｏ_２プラズマ処理条件）
マイクロ波プラズマ装置（ＴＭＰ―００６３（株式会社東芝製））を使用し、Ｏ_２ガスを２．５Ｔｏｒｒの気圧下で、１ｋＷの電力を供給し、初期減圧は０．９５Ｔｏｒｒ、初期温度は３０〜３３℃として、３０分間プラズマ処理を行った。

（高周波Ｏ_２・ＣＦ_４プラズマ処理条件）
平行平板型高周波プラズマ装置ＢＰ−１（サムコ株式会社製）を使用し、Ｏ_２ガスを１０ｍｌ／ｍｉｎ、ＣＦ_４ガスを５ｍｌ／ｍｉｎ供給しながら、１００Ｐａの気圧下にて、電極間距離を５０ｍｍとし、１００Ｗで３０分間プラズマ処理を行った。

［評価］
（プラズマ検知時の色変化）
プラズマを検知する前後の色を目視にて確認した。
（変色性能）
プラズマを検知する工程の前後のインジケータを並べて、変色の程度を目視にて確認した。
目視にて変色を確認できたもの・・・・○
目視にて変色を確認できないもの・・・×
（変色性能の経時変化）
インジケータを５０℃で４週間放置後、上記の変色性能の評価を行なった。
初期と変わらない変色性能を確認できたもの・・・・・・・○
初期から変色性能が低下したが変色を確認できたもの・・・△
経時変化を確認していないもの・・・・・・・・・・・・・−

実施例１〜１９では、各種アルマイト処理した基板を、各種の染料で染色したものをプラズマの検知に使用した。
比較例１〜５は各種アルマイト処理をしたものの、染料による染色をしないか、又は無機塩染料で染色したものをプラズマ処理に使用した。

上記の表１の実施例１〜１９によれば、染料により染色したアルミニウム板を用いると高周波及びマイクロ波によるプラズマをいずれも検知して変色した。
他方、染料による染色を行わないか、又は無機塩染料により染色した比較例１〜５によれば、変色しなかった。
また実施例１〜１９によれば、アルミニウム成形体から何らかの物質がプラズマ雰囲気中に放出された形跡はなかった。
実施例１〜１９の基板はアルマイト処理前、あるいは着色の各工程の途中で市販のマスキング材を用いて適宜パターンを付与することができ、インジケータの意匠性を高めることが可能である。マスキング材として奥野製薬工業(株)製トップレジスト１０００を用いた場合には、マスキング材を除去せずインジケータの構成の一部として採用してもプラズマ処理による悪影響は見られなかった。

Claims

アノード酸化処理されて形成された細孔内に色素が含有されてなる色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。
色素は、アントラキノン系色素、メチン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、トリフェニルメタン系色素、食用色素及びキサンテン系色素からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１に記載の色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。
該細孔は封孔処理されてなる請求項１又は２に記載の色素含有アルマイト処理プラズマインジケータ。