KR20010019022A - 플라즈마중합 연속처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마중합 연속처리장치에 관한 것으로서, 표면처리된 시료가 증착챔버로부터 감김챔버로 이송되어 롤에 감기는 과정에서 시료의 온도를 감소시키는 시료 냉각수단을 감김챔버 내부에 구비한 플라즈마중합처리장치를 제공한다. 본 발명에 의하면 종래의 플라즈마중합처리하는 장치에 시료 냉각수단를 구비시킴으로써 표면처리 과정에서 온도가 상승된 시료가 롤 형태로 감길 때 온도의 누적을 막고, 따라서 온도 상승에 의한 시료의 열변형을 효과적으로 억제시킬 수 있게 된다.

Description

플라즈마중합 연속처리장치{PLASMA POLYMERIZATION SYSTEM}

본 발명은 플라즈마중합 연속처리장치에 관한 것이다.

플라즈마를 이용하여 금속판 등의 시료 표면을 박막코팅 처리하면 경도, 내마모성 등이 뛰어난 피복층이 형성된다. 피복층이 형성된 제품은 자기디스크, 광디스크, 초경질공구 등으로 사용된다. 또한 강철판 표면에 형성된 도장막에 플라즈마처리를 하면 경질화되고, 내구성, 내식성 등이 뛰어난 도장 강판이 얻어진다. 특히, 시료 표면에 고분자중합처리를 하여 친수성 또는 소수성을 향상시키는 표면개질 효과를 얻을 수 있으며, 이렇게 표면개질된 물질은 다양한 범위에 응용되고 있다.

도 1은 연속적으로 플라즈마중합 처리가 가능한 장치의 일부분을 나타낸 단면도로서 특히 대면적의 시료를 박막 코팅시키는데 유리하다. 뿐만 아니라 시료전극의 양쪽 면에 대향전극이 배치되어 있어 동시에 중합이 가능하므로 생산성에 큰 효과를 가져오게 된다. 상기 장치는 시료(4)가 감겨있는 풀림롤이 배치된 풀림챔버(2)와, 대향전극(5)이 배치되어 있고 상기 풀림롤로부터 이송되는 시료를 플라즈마중합에 의해 표면처리하는 증착챔버(1)와, 상기 증착챔버로부터 표면처리되는 시료를 감아주는 감김롤이 배치되는 감김챔버(3)를 포함하고 있다. 상기 장치는 풀림챔버에 롤 상태의 시료를 설치하고 시료의 선단을 증착챔버를 거쳐 감김챔버 내의 보빈(7)에 부착시킨 후에 장치 전체를 구동시키면서 연속적으로 플라즈마중합처리를 하게된다.

그러나 상기의 장치에는 다음과 같은 문제가 있다. 연속적으로 중합처리하는 경우에 시료(4)가 플라즈마 영역(6)을 지나면서 온도가 상승하게 된다. 상기 시료가 증착챔버(1)에서 표면처리 과정을 마치고 감김챔버(3) 내로 이송되면 보빈(7)에 감기게 되는데 이 때 온도가 상승된 시료가 롤 형태로 축적되므로 시료의 온도는 누적적으로 증가하게 될 것이다. 이로 인하여 시료에 열변형이 발생하고 상기 롤 형태의 시료는 '원통형'이 아닌 '장고' 형태의 가운데가 오목한 모습으로 변형이 될 것이다. 표면처리된 시료의 온도 상승으로 상기와 같은 열변형이 발생하면 제품성이 떨어질 뿐만 아니라 후속되는 공정에서 시료의 가공 등이 어렵게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플라즈마중합 연속처리장치에 있어서 온도가 상승된 시료가 롤 형태로 감길 때 온도의 누적을 막고, 따라서 시료의 열변형을 억제시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 연속적으로 플라즈마중합 처리가 가능한 장치의 일부분을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 일실시예로서 시료냉각수단을 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 2에 나타난 시료냉각수단의 단면도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1:증착챔버 2:풀림챔버

3:감김챔버 4:시료

5:대향전극 6:방전영역

7:보빈 8:감김롤

9:척 10:냉각수공급관

11:냉각수회수관

본 발명은 플라즈마중합 연속처리장치에 관한 것으로서, 상기의 문제점을 해결하기 위한 수단으로 표면처리되는 시료를 풀어주어 다른 챔버로 이송시키는 풀림롤(unwinding roll)을 포함하는 풀림챔버(unwinding chamber)와, 상기 풀림챔버의 풀림롤로부터 도입되는 시료의 상하에 대향되는 별도의 전극을 설치하여 방전에 의한 플라즈마로 상기 시료 양 표면 상을 중합처리하는 증착챔버와, 상기 증착챔버에서 표면처리된 시료를 감아주는 감김롤(winding roll)을 포함하고 있는 감김챔버(winding chamber)와,

상기 감김챔버 내에 설치된 시료 냉각수단과, 상기 증착챔버를 진공으로 유지하기 위한 펌핑수단 및 반응성 가스 및 비반응성 가스를 도입하는 가스유입구를 포함하여 구성되는 플라즈마중합 연속처리장치를 제공한다.

상기 냉각수단은 감김챔버의 감김롤의 척(chuck) 내부에 설치할 수도 있고, 감김챔버의 내의 적당한 위치에 설치하는 것도 가능하며, 상기 냉각 수단은 잘 알려진 바와 같이 냉동 사이클 또는 열전 반도체 등을 이용할 수 있다.

상기 냉각수단은 냉각수 공급관과 냉각수회수관으로 구성되며 상기 공급관과 회수관은 한 쪽 끝이 서로 연결되어 있다.

이하, 도면을 참조하며 본발명에 관하여 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 시료냉각수단의 사시도를 나타내고 있다. 도면을 통하여 시료(4)가 표면처리 후 감김챔버 내의 롤(8)에 감기고 있는 과정에서, 롤 내부에 냉각수 공급관(10)과 냉각수 회수관(11)으로 구성된 냉각수단에 의하여 플라즈마중합에 의한 표면처리시 상승되었던 온도가 감소되고 있는 모습을 볼 수 있다. 상기 냉각수 공급관과 냉각수 회수관은 한 쪽 끝이 서로 연결되어 있다.

도 3에는 본 발명에 의한 시료냉각수단의 단면도를 통해 냉각수단을 보다 구체적으로 나타내고 있다. 시료(1)가 보빈(7) 주위에 롤 형태로 감기고 있고 보빈 내부의 척에는 냉각수 공급관(10)과 냉각수 회수관(11)이 형성되어 있다. 도면 상에는 냉각수 공급관과 냉각수 회수관이 각각 하나씩 형성되어 있지만 시료의 양, 척의 크기, 표면처리되는 시료의 온도 등에 따라 다수 개를 설치할 수도 있다. 이와 같이 냉각수단을 설치함으로써 시료와 냉각수 사이에 열교환이 일어나고 따라서 시료의 온도를 감소시킬 수 있게 된다.

본 발명에 의하면 종래의 플라즈마중합처리하는 장치에 시료 냉각수단를 구비시킴으로써 표면처리 과정에서 온도가 상승된 시료가 롤 형태로 감길 때 온도의 누적을 막고, 따라서 온도 상승에 의한 시료의 열변형을 효과적으로 억제시킬 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 표면처리되는 시료를 풀어주어 다른 챔버로 이송시키는 풀림롤을 포함하는 풀림챔버와,

   상기 풀림챔버의 풀림롤로부터 도입되는 시료의 상하에 대향되는 별도의 전극을 설치하여 방전에 의한 플라즈마로 상기 시료 양 표면 상을 중합처리하는 증착챔버와,

   상기 증착챔버에서 표면처리된 시료를 감아주는 감김롤을 포함하고 있는 감김챔버와,

   상기 감김챔버 내에 설치된 시료 냉각수단과,

   상기 증착챔버를 진공으로 유지하기 위한 펌핑수단 및

   반응성 가스 및 비반응성 가스를 도입하는 가스유입구를 포함하여 구성되는 플라즈마중합 연속처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수단은 감김챔버의 감김롤의 척 내부에 설치된 플라즈마중합 연속처리장치.