JPH06299331A - 組成に勾配を有するポリマー層を走行中の金属材料に連続的に被覆するための方法および装置と、得られた製品 - Google Patents
組成に勾配を有するポリマー層を走行中の金属材料に連続的に被覆するための方法および装置と、得られた製品Info
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- JPH06299331A JPH06299331A JP6076611A JP7661194A JPH06299331A JP H06299331 A JPH06299331 A JP H06299331A JP 6076611 A JP6076611 A JP 6076611A JP 7661194 A JP7661194 A JP 7661194A JP H06299331 A JPH06299331 A JP H06299331A
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Classifications
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
- C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
-
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 減圧チャンバ２内にポリマーのモノマー９を
ガス状態で注入し、低温プラズマを形成する条件を作る
ことによって、減圧チャンバ内を運動中の金属材料１に
ポリマー層を連続的に被覆する方法と装置。 【構成】 減圧チャンバ２内の少なくとも１つの区域25
で金属材料１を磁場17、18、19、20、21、22、23中を通
過させることによってその区域25でのポリマー層の組成
を変化させる。
ガス状態で注入し、低温プラズマを形成する条件を作る
ことによって、減圧チャンバ内を運動中の金属材料１に
ポリマー層を連続的に被覆する方法と装置。 【構成】 減圧チャンバ２内の少なくとも１つの区域25
で金属材料１を磁場17、18、19、20、21、22、23中を通
過させることによってその区域25でのポリマー層の組成
を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属材料をポリシランま
たはポリシロキサン等の有機ポリマーで被覆する方法、
特に腐食防止のために被覆する方法に関するものであ
る。
たはポリシロキサン等の有機ポリマーで被覆する方法、
特に腐食防止のために被覆する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】モノマーを含む減圧雰囲気下で低温プラ
ズマを作って冶金製品をポリマーで被覆する方法は既に
公知である。この方法で得られた皮膜は金属製品を腐食
から保護し、金属製品上に形成されるペイント層や他の
方法で形成される別のポリマー層の接着を促進する役目
をする。この目的にはシランまたはシロキサン等の酸素
を含むモノマーから得られるポリマーを用いることがで
きる。これらのポリマーの利点はプラズマ内でのモノマ
ー分子の解離度を減圧チャンバ内の温度および圧力条件
を変えることで変えることができ、また、プラズマ発生
に関する電気パラメータを変えることで変えることがで
きるという点である。すなわち、解離を強くすると金属
基材上に堆積されたポリマーの「無機的」特性が強くな
る、換言すればSi−Ｏ結合が多くなり、逆に解離を弱く
するとポリマーの「有機的」特性が強くなり、ポリマー
中のSi−Ｏ結合の比率がモノマー中の比率より多くなる
ことはほとんどない。
ズマを作って冶金製品をポリマーで被覆する方法は既に
公知である。この方法で得られた皮膜は金属製品を腐食
から保護し、金属製品上に形成されるペイント層や他の
方法で形成される別のポリマー層の接着を促進する役目
をする。この目的にはシランまたはシロキサン等の酸素
を含むモノマーから得られるポリマーを用いることがで
きる。これらのポリマーの利点はプラズマ内でのモノマ
ー分子の解離度を減圧チャンバ内の温度および圧力条件
を変えることで変えることができ、また、プラズマ発生
に関する電気パラメータを変えることで変えることがで
きるという点である。すなわち、解離を強くすると金属
基材上に堆積されたポリマーの「無機的」特性が強くな
る、換言すればSi−Ｏ結合が多くなり、逆に解離を弱く
するとポリマーの「有機的」特性が強くなり、ポリマー
中のSi−Ｏ結合の比率がモノマー中の比率より多くなる
ことはほとんどない。
【０００３】被覆される金属製品に複数のポリマー層を
堆積させ、各層の種類を違えるのは好ましいことであ
る。実際にこれを行うのは、金属製品が被覆操作の間の
固定されている個別製品の場合には極めて簡単であり、
１つの層の堆積が完了した後に行うことは次の層を堆積
するための処理パラメータ（雰囲気組成、電気パラメー
タ等）を適当に変更することだけである。例えば、ポリ
シランまたはポリシロキサンの堆積とシリカの堆積とを
連続的に行う場合には、処理チャンバ内に先ず最初に純
粋なシランまたはシロキサンモノマーを導入してポリマ
ー層を形成し、次に、これらモノマーに酸素を混合した
ものを導入してシリカ層を形成することは公知である。
堆積させ、各層の種類を違えるのは好ましいことであ
る。実際にこれを行うのは、金属製品が被覆操作の間の
固定されている個別製品の場合には極めて簡単であり、
１つの層の堆積が完了した後に行うことは次の層を堆積
するための処理パラメータ（雰囲気組成、電気パラメー
タ等）を適当に変更することだけである。例えば、ポリ
シランまたはポリシロキサンの堆積とシリカの堆積とを
連続的に行う場合には、処理チャンバ内に先ず最初に純
粋なシランまたはシロキサンモノマーを導入してポリマ
ー層を形成し、次に、これらモノマーに酸素を混合した
ものを導入してシリカ層を形成することは公知である。
【０００４】しかし、ストリップのように運動している
金属製品に連続的に被覆をしなければならない場合に公
知の方法は、金属製品を複数のチャンバ内を順次通過さ
せる方法のみである（例えば、フランス国特許出願第91
13720号参照）。金属製品上に特定の種類の層を堆積す
るのに適した条件は各チャンバ内で設定され、各チャン
バは密閉状態で互いに分離しなければならない。これに
はかなり複雑な設備が必要になる。また、この方法では
各層の間の境界が常に明確に区切られるため堆積組成を
徐々に変化させることは不可能である。堆積組成に勾配
を付けることは予め堆積した層に対する所定の層の接着
力を最大限大きくするために望まれる場合があり、例え
ば、同じポリマーの有機的性質の層と無機的性質の層と
を交互に複数層積層させる場合にこのことが要求され
る。
金属製品に連続的に被覆をしなければならない場合に公
知の方法は、金属製品を複数のチャンバ内を順次通過さ
せる方法のみである（例えば、フランス国特許出願第91
13720号参照）。金属製品上に特定の種類の層を堆積す
るのに適した条件は各チャンバ内で設定され、各チャン
バは密閉状態で互いに分離しなければならない。これに
はかなり複雑な設備が必要になる。また、この方法では
各層の間の境界が常に明確に区切られるため堆積組成を
徐々に変化させることは不可能である。堆積組成に勾配
を付けることは予め堆積した層に対する所定の層の接着
力を最大限大きくするために望まれる場合があり、例え
ば、同じポリマーの有機的性質の層と無機的性質の層と
を交互に複数層積層させる場合にこのことが要求され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、運動
中の金属製品上に同じチャンバ内で同じポリマーの無機
的性質の層と有機的性質の層とを複数層連続的に堆積す
る手段を提案することにある。
中の金属製品上に同じチャンバ内で同じポリマーの無機
的性質の層と有機的性質の層とを複数層連続的に堆積す
る手段を提案することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は減圧されたチャ
ンバ内にポリマーのモノマーをガス状態で注入し、低温
プラズマを形成する条件を作ることによって、減圧され
たチャンバ内で運動中の金属材料にポリマー層を連続的
に被覆する方法において、チャンバ内の少なくとも１つ
の区域で金属材料を磁場中を通過させることによってそ
の区域でのポリマー層の組成を変化させることを特徴と
する方法を提供する。
ンバ内にポリマーのモノマーをガス状態で注入し、低温
プラズマを形成する条件を作ることによって、減圧され
たチャンバ内で運動中の金属材料にポリマー層を連続的
に被覆する方法において、チャンバ内の少なくとも１つ
の区域で金属材料を磁場中を通過させることによってそ
の区域でのポリマー層の組成を変化させることを特徴と
する方法を提供する。
【０００７】本発明は、さらに、内部を減圧にし且つ減
圧を維持するための手段を備えた密閉チャンバと、この
密閉チャンバの内部へ金属材料を徐々に移動させる手段
と、ポリマーのモノマーをガス状態で密封チャンバ内に
導入する手段と、密封チャンバ内を運動中の金属材料の
経路上で低温プラズマを生じさせる条件を作る手段とを
有する運動中の金属材料にポリマー層を連続的に被覆す
る装置において、運動中の金属材料の経路の一部分で低
温プラズマに磁場を重ねる手段を有することを特徴とす
る装置を提供する。本発明の他の対象は本発明方法で得
られる金属製品にある。
圧を維持するための手段を備えた密閉チャンバと、この
密閉チャンバの内部へ金属材料を徐々に移動させる手段
と、ポリマーのモノマーをガス状態で密封チャンバ内に
導入する手段と、密封チャンバ内を運動中の金属材料の
経路上で低温プラズマを生じさせる条件を作る手段とを
有する運動中の金属材料にポリマー層を連続的に被覆す
る装置において、運動中の金属材料の経路の一部分で低
温プラズマに磁場を重ねる手段を有することを特徴とす
る装置を提供する。本発明の他の対象は本発明方法で得
られる金属製品にある。
【０００８】本発明では、堆積されるポリマーのモノマ
ーを含む処理チャンバ内を金属製品を前進させることに
よって複数の一連の区域を通過させ、各区域で低温プラ
ズマに曝して、金属精神の表面上にポリマー層を堆積さ
せる。複数の区域の少なくとも１つでは低温プラズマに
磁場の影響を重ねる。この磁場は上記区域で金属製品上
に形成される堆積層の化学的性質が変化する程度までモ
ノマー分子の反応条件を実質的に変化させるものであ
る。金属体に同一モノマーの特性の異なる複数の層を形
成する従来法と比較した場合、本発明ではチャンバ内の
雰囲気を変える必要がなく、従って、種々の堆積層が同
一チャンバ内で連続的に実施することができる。以下、
添付図面を用いて本発明の実施例を説明する。
ーを含む処理チャンバ内を金属製品を前進させることに
よって複数の一連の区域を通過させ、各区域で低温プラ
ズマに曝して、金属精神の表面上にポリマー層を堆積さ
せる。複数の区域の少なくとも１つでは低温プラズマに
磁場の影響を重ねる。この磁場は上記区域で金属製品上
に形成される堆積層の化学的性質が変化する程度までモ
ノマー分子の反応条件を実質的に変化させるものであ
る。金属体に同一モノマーの特性の異なる複数の層を形
成する従来法と比較した場合、本発明ではチャンバ内の
雰囲気を変える必要がなく、従って、種々の堆積層が同
一チャンバ内で連続的に実施することができる。以下、
添付図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【０００９】
【実施例】添付図面では、被覆すべき製品は従来手段
（図示せず）によって走行運動される裸の鋼または亜鉛
メッキされた鋼のような金属ストリップ１である。ここ
では珪素と酸素とを含むモノマーを用いて金属ストリッ
プ１の片面に有機ポリマーを被覆する。このポリマーは
無機性を強く示すことができる。すなわちSi−Si、Si−
ＣおよびSi−Ｈ結合に比較してSi−Ｏ結合の比率を多く
することができる。ポリシランまたはポリシロキサンは
この範疇に入る。ストリップ１は入口孔３を介して密閉
チャンバ２内に入り、出口孔４を介してチャンバ２から
出る。入口孔３および出口孔４はその中にストリップ１
が挟まっている時でもチャンバ２内を外部から分離する
図示してない密閉手段を備えている。チャンバ２にはポ
ンプ６を介して外部とチャンバ２とを接続するパイプ５
が備えられ、ポンプ６によってチャンバ２内部を約 0.1
〜1,000 Pa、必要ならばそれ以下の圧力に減圧すること
ができる。チャンバ２に接続されたさらに別のパイプ７
は弁８を介してボンベ９に接続されている。このボンベ
９には堆積されるポリマーのモノマーが収容されてい
る。このモノマーは蒸気状態でボンベ９から出て、チャ
ンバ２内に侵入することができるような温度・圧力条件
下にある。本発明装置は交流発電機10を有し、その一方
の極はアースに接続されている。発電機の他方の極がど
の部品に接続されているかという点については後で説明
する。
（図示せず）によって走行運動される裸の鋼または亜鉛
メッキされた鋼のような金属ストリップ１である。ここ
では珪素と酸素とを含むモノマーを用いて金属ストリッ
プ１の片面に有機ポリマーを被覆する。このポリマーは
無機性を強く示すことができる。すなわちSi−Si、Si−
ＣおよびSi−Ｈ結合に比較してSi−Ｏ結合の比率を多く
することができる。ポリシランまたはポリシロキサンは
この範疇に入る。ストリップ１は入口孔３を介して密閉
チャンバ２内に入り、出口孔４を介してチャンバ２から
出る。入口孔３および出口孔４はその中にストリップ１
が挟まっている時でもチャンバ２内を外部から分離する
図示してない密閉手段を備えている。チャンバ２にはポ
ンプ６を介して外部とチャンバ２とを接続するパイプ５
が備えられ、ポンプ６によってチャンバ２内部を約 0.1
〜1,000 Pa、必要ならばそれ以下の圧力に減圧すること
ができる。チャンバ２に接続されたさらに別のパイプ７
は弁８を介してボンベ９に接続されている。このボンベ
９には堆積されるポリマーのモノマーが収容されてい
る。このモノマーは蒸気状態でボンベ９から出て、チャ
ンバ２内に侵入することができるような温度・圧力条件
下にある。本発明装置は交流発電機10を有し、その一方
の極はアースに接続されている。発電機の他方の極がど
の部品に接続されているかという点については後で説明
する。
【００１０】チャンバ２内に入ったストリップ１は先ず
最初に第１のローラ11と接触する。このローラ11は軸線
12を中心に駆動され駆動ローラでも、回転自在なローラ
でもよい。この第１のローラ11の役目は２つあり、１つ
はストリップ１を案内してストリップ１に適当な張力・
平坦状態を維持させることであり、もう１つはストリッ
プ１を発電機10の一方の極と接続させてストリップ１に
その電位をとらせることである。第１のローラ11を離れ
たストリップ１はアースに接続された第１の電極13の正
面を通過する。この第１の電極13とストリップ１との間
には空間29が形成されている。次に、ストリップ１は第
２のローラ14と接触する。この第２のローラは非磁性材
料で作られ、２つの部分、すなわち静止コア15と外側シ
ェル16とで構成されている。外側シェル16は、それが接
触しているストリップ１によって駆動された時に、図示
していない軸受等の適当な手段によって静止コア15の表
面上を回転する。
最初に第１のローラ11と接触する。このローラ11は軸線
12を中心に駆動され駆動ローラでも、回転自在なローラ
でもよい。この第１のローラ11の役目は２つあり、１つ
はストリップ１を案内してストリップ１に適当な張力・
平坦状態を維持させることであり、もう１つはストリッ
プ１を発電機10の一方の極と接続させてストリップ１に
その電位をとらせることである。第１のローラ11を離れ
たストリップ１はアースに接続された第１の電極13の正
面を通過する。この第１の電極13とストリップ１との間
には空間29が形成されている。次に、ストリップ１は第
２のローラ14と接触する。この第２のローラは非磁性材
料で作られ、２つの部分、すなわち静止コア15と外側シ
ェル16とで構成されている。外側シェル16は、それが接
触しているストリップ１によって駆動された時に、図示
していない軸受等の適当な手段によって静止コア15の表
面上を回転する。
【００１１】第２のローラ14は第１のローラ11と同じ発
電機10の極に接続されて、ストリップ１に発電機10の電
位を印加する役目をしている。ストリップ１と接触する
外側シェル16の周縁区域の反対側の静止コア15の表面近
傍には永久磁石17、18、19、20、21、22および23が静止
コア15の外周縁に沿って分布している。また、永久磁石
17〜23と反対側の外側シェル16の周縁区域の少なくとも
一部分と対向して第２の電極24が配置されている。この
第２の電極24はアースに接続され、ストリップ１に対し
て実質的に一定の空間25を区画している（厳密に言え
ば、この空間は必ずしも必要ではない）。第２のローラ
14を離れたストリップ１は第１の電極13と同じ第３の電
極26の正面を徐々に移動する。この第３の電極26もアー
スに接続されている。ストリップ１と第３の電極26との
間には空間30が区画されている。次いでストリップ１は
他の２つのローラ11、14と同じ発電機10の極に接続され
た第３のローラ27上を通過する。この第３のローラは軸
線28を中心とする駆動ローラでも回転自在なローラでも
よい。第３のローラの役割は第１のローラ11の役割と同
様である。最後にストリップ１は出口孔４を通ってチャ
ンバ２を離れる。
電機10の極に接続されて、ストリップ１に発電機10の電
位を印加する役目をしている。ストリップ１と接触する
外側シェル16の周縁区域の反対側の静止コア15の表面近
傍には永久磁石17、18、19、20、21、22および23が静止
コア15の外周縁に沿って分布している。また、永久磁石
17〜23と反対側の外側シェル16の周縁区域の少なくとも
一部分と対向して第２の電極24が配置されている。この
第２の電極24はアースに接続され、ストリップ１に対し
て実質的に一定の空間25を区画している（厳密に言え
ば、この空間は必ずしも必要ではない）。第２のローラ
14を離れたストリップ１は第１の電極13と同じ第３の電
極26の正面を徐々に移動する。この第３の電極26もアー
スに接続されている。ストリップ１と第３の電極26との
間には空間30が区画されている。次いでストリップ１は
他の２つのローラ11、14と同じ発電機10の極に接続され
た第３のローラ27上を通過する。この第３のローラは軸
線28を中心とする駆動ローラでも回転自在なローラでも
よい。第３のローラの役割は第１のローラ11の役割と同
様である。最後にストリップ１は出口孔４を通ってチャ
ンバ２を離れる。
【００１２】
【作用】本発明装置は下記のように使用される。先ず最
初に、ストリップ１の先端をチャンバ２に導入する。次
に、チャンバ２を減圧した後、堆積すべきポリマーのモ
ノマー、例えばヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）
をチャンバ２に導入し、ＨＭＤＳの分圧、例えば約10〜
100 Paを維持する。次に、ストリップ１の前進運動を開
始し、発電機10を作動させ、周波数を約50ｋHzに設定
し、電力を数10ワットに設定する。その結果ストリップ
１はバイアスされ、３つの電極13、24、26は陽極の役目
をし、ストリップ１は陰極の役目をする。ストリップ１
と電極13、24、26との間には電位差ができる。この電位
差によってストリップ１を分離する空間25、29、30の内
部に低温プラズマが生じる。このプラズマはＨＭＤＳ分
子を解離する作用がある。解離したＨＭＤＳ分子は各電
極の前を徐々に移動するストリップ１上にポリシロキサ
ン型のポリマーの形で堆積する。
初に、ストリップ１の先端をチャンバ２に導入する。次
に、チャンバ２を減圧した後、堆積すべきポリマーのモ
ノマー、例えばヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳ）
をチャンバ２に導入し、ＨＭＤＳの分圧、例えば約10〜
100 Paを維持する。次に、ストリップ１の前進運動を開
始し、発電機10を作動させ、周波数を約50ｋHzに設定
し、電力を数10ワットに設定する。その結果ストリップ
１はバイアスされ、３つの電極13、24、26は陽極の役目
をし、ストリップ１は陰極の役目をする。ストリップ１
と電極13、24、26との間には電位差ができる。この電位
差によってストリップ１を分離する空間25、29、30の内
部に低温プラズマが生じる。このプラズマはＨＭＤＳ分
子を解離する作用がある。解離したＨＭＤＳ分子は各電
極の前を徐々に移動するストリップ１上にポリシロキサ
ン型のポリマーの形で堆積する。
【００１３】既に述べたように、このポリシロキサンは
無機的な性質が強いが、第２のローラ14の静止コアの内
部に永久磁石17〜23を存在させることによって、空間29
および空間30内の場合の操作条件に比較して、空間25内
の操作条件を極めて大きく変更することができる。すな
わち、空間25内ではモノマー分子を極めて活発に解離さ
せ且つポリマーの堆積速度を大きくすることが知られて
いる「マグネトロンスパッタリング」型の条件が得られ
る。さらに、この条件で堆積ポリマーの無機的な性質を
強調させることができる。従って、上記設備を用いてス
トリップ１上に下記３つのポリマー層を交互に連続して
堆積させることができる： (1) 第１の電極13と対向して堆積される有機的特性が強
い第１の層 (2) 永久磁石17〜23によって作られた磁界をストリップ
１と電極24との間に存在する電界に重ねた状態で第２の
電極24と対向して堆積される無機的特性が強い第２の層 (3) 第３の電極26と対向して堆積される有機的特性が強
い第３の層
無機的な性質が強いが、第２のローラ14の静止コアの内
部に永久磁石17〜23を存在させることによって、空間29
および空間30内の場合の操作条件に比較して、空間25内
の操作条件を極めて大きく変更することができる。すな
わち、空間25内ではモノマー分子を極めて活発に解離さ
せ且つポリマーの堆積速度を大きくすることが知られて
いる「マグネトロンスパッタリング」型の条件が得られ
る。さらに、この条件で堆積ポリマーの無機的な性質を
強調させることができる。従って、上記設備を用いてス
トリップ１上に下記３つのポリマー層を交互に連続して
堆積させることができる： (1) 第１の電極13と対向して堆積される有機的特性が強
い第１の層 (2) 永久磁石17〜23によって作られた磁界をストリップ
１と電極24との間に存在する電界に重ねた状態で第２の
電極24と対向して堆積される無機的特性が強い第２の層 (3) 第３の電極26と対向して堆積される有機的特性が強
い第３の層
【００１４】例として下記の操作条件を用いることがで
きる： 発電機10 ： 電力80
Ｗ、周波数50ｋHz チャンバ１内のＨＭＤＳ圧力 ： 0.3 ミリ
バール 第２の電極24と第２のローラ14と間の磁界： 約1000Ｇ
の強さ この条件下で磁場の影響を受けない２つの電極13、26と
対向させた時に観察されるポリマー層の成長速度は約
0.3μｍ／分である。一方、磁場の影響を受ける第２の
電極24と対向させた時に観察されるポリマー層の成長速
度は約 2.4μｍ／分であり、既に述べたように、この層
は他の２つの層より無機的性質が強い。
きる： 発電機10 ： 電力80
Ｗ、周波数50ｋHz チャンバ１内のＨＭＤＳ圧力 ： 0.3 ミリ
バール 第２の電極24と第２のローラ14と間の磁界： 約1000Ｇ
の強さ この条件下で磁場の影響を受けない２つの電極13、26と
対向させた時に観察されるポリマー層の成長速度は約
0.3μｍ／分である。一方、磁場の影響を受ける第２の
電極24と対向させた時に観察されるポリマー層の成長速
度は約 2.4μｍ／分であり、既に述べたように、この層
は他の２つの層より無機的性質が強い。
【００１５】形成されるポリマー層の厚さは上記装置の
各部分でのストリップ１の滞在時間の関数、従ってスト
リップ１の前進運動速度と電極13、24、26の長さとの関
数である。本発明方法は磁場を加えた区域での堆積速度
が大きいので、長さが２〜４ｍ程度の反応器中をストリ
ップが25〜50ｍ／分の速度で徐々に移動する工業的規模
での操作に適合している。この場合には厚さが 2,000〜
2,500 オングストロームの堆積層を得ることができる。
その堆積厚さは亜鉛／ニッケル合金が被覆された鋼製品
やその他の亜鉛メッキ製品上に良好な耐食バリヤを構成
することができる厚さであることは分かっている。
各部分でのストリップ１の滞在時間の関数、従ってスト
リップ１の前進運動速度と電極13、24、26の長さとの関
数である。本発明方法は磁場を加えた区域での堆積速度
が大きいので、長さが２〜４ｍ程度の反応器中をストリ
ップが25〜50ｍ／分の速度で徐々に移動する工業的規模
での操作に適合している。この場合には厚さが 2,000〜
2,500 オングストロームの堆積層を得ることができる。
その堆積厚さは亜鉛／ニッケル合金が被覆された鋼製品
やその他の亜鉛メッキ製品上に良好な耐食バリヤを構成
することができる厚さであることは分かっている。
【００１６】上記実施例では有機的特性が強いポリシロ
キサンの第１の層と、無機的特性が強いポリシロキサン
の第２の層と、有機的特性が強いポリシロキサンの第３
の層とが得られる。無機的特性または有機的特性を示す
単一のポリシロキサン層のみを有する単層製品に比較し
た場合の多層製品の利点は同じ厚さで単層製品より耐食
バリヤが良くなる点にある。さらに、２種類の皮膜の有
利な特性、例えば、無機的特性が強い堆積層は有機的特
性が強い堆積層よりも機械的強度が良いという利点と、
有機的特性が強い堆積層は疎水性が強いのでペイント層
をより容易に形成できるという利点の両方を同時に利用
することができる。
キサンの第１の層と、無機的特性が強いポリシロキサン
の第２の層と、有機的特性が強いポリシロキサンの第３
の層とが得られる。無機的特性または有機的特性を示す
単一のポリシロキサン層のみを有する単層製品に比較し
た場合の多層製品の利点は同じ厚さで単層製品より耐食
バリヤが良くなる点にある。さらに、２種類の皮膜の有
利な特性、例えば、無機的特性が強い堆積層は有機的特
性が強い堆積層よりも機械的強度が良いという利点と、
有機的特性が強い堆積層は疎水性が強いのでペイント層
をより容易に形成できるという利点の両方を同時に利用
することができる。
【００１７】もちろん、上記の実施例の変形例は種々考
えられる。例えば、磁場を加えるのに大きな単一永久磁
石やその他の装置を用いることができる。また、空間25
内で磁界を徐々に変化させ、例えば、磁石17から磁石20
までは磁界が大きくなり、磁石20から磁石23までは磁界
が再度小さくなるように変化させて、ポリマー堆積内で
の有機／無機特性を連続的に変化させることができる。
そうすることによって堆積物の結合は優れたものにな
る。また、磁場によって堆積が促進されない区域を１つ
だけにして種類の異なるポリマー層の数を２つのみにす
ることもできる。これとは逆に、電極数を増す（従っ
て、層の数を増加させる）ことや、ストリップの両面を
必要な数の電極の前を順次移動させて両面に被覆をする
こともできる。また、従来の交流発電機を使用する代わ
りにプラズマ処理の分野で広く使用されている 13.56Ｍ
Hzで動作するラジオ周波数の発電機を使用することもで
きる。直流発電機を使用することもできるが、その場合
にはポリマーの堆積厚さが数千オングストロームに限定
されるという制約がある。すなわち、この値を越えると
堆積物が絶縁特性を示し、絶縁破壊現象によって皮膜が
損傷される。また、各電極に別々の電源を備えることも
できる。
えられる。例えば、磁場を加えるのに大きな単一永久磁
石やその他の装置を用いることができる。また、空間25
内で磁界を徐々に変化させ、例えば、磁石17から磁石20
までは磁界が大きくなり、磁石20から磁石23までは磁界
が再度小さくなるように変化させて、ポリマー堆積内で
の有機／無機特性を連続的に変化させることができる。
そうすることによって堆積物の結合は優れたものにな
る。また、磁場によって堆積が促進されない区域を１つ
だけにして種類の異なるポリマー層の数を２つのみにす
ることもできる。これとは逆に、電極数を増す（従っ
て、層の数を増加させる）ことや、ストリップの両面を
必要な数の電極の前を順次移動させて両面に被覆をする
こともできる。また、従来の交流発電機を使用する代わ
りにプラズマ処理の分野で広く使用されている 13.56Ｍ
Hzで動作するラジオ周波数の発電機を使用することもで
きる。直流発電機を使用することもできるが、その場合
にはポリマーの堆積厚さが数千オングストロームに限定
されるという制約がある。すなわち、この値を越えると
堆積物が絶縁特性を示し、絶縁破壊現象によって皮膜が
損傷される。また、各電極に別々の電源を備えることも
できる。
【００１８】また、上記のローラ14の機能と同じ機能、
すなわちチャンバ２内を走行するストリップ１の走行路
の一部での磁場に重ねられる低温プラズマを形成するこ
とが可能なものであれば、ローラ14以外の任意の装置を
使用することができる。さらに、本発明はポリシランま
たはポリシロキサンの堆積に限定されるものではなく、
重合を起す低温プラズマ磁場を加えることで組成に影響
を与えることが可能なポリマーであれば任意のポリマー
の堆積に適用することができる。
すなわちチャンバ２内を走行するストリップ１の走行路
の一部での磁場に重ねられる低温プラズマを形成するこ
とが可能なものであれば、ローラ14以外の任意の装置を
使用することができる。さらに、本発明はポリシランま
たはポリシロキサンの堆積に限定されるものではなく、
重合を起す低温プラズマ磁場を加えることで組成に影響
を与えることが可能なポリマーであれば任意のポリマー
の堆積に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置の１実施例の概念図。
１ ストリップ ２ チャンバ 10 発電機 11、14、27
ローラ 13、24、26 電極 15 静止コア 16 外側シェル 17〜23 永久
磁石
ローラ 13、24、26 電極 15 静止コア 16 外側シェル 17〜23 永久
磁石
Claims (7)
- 【請求項１】 減圧されたチャンバ内にポリマーのモノ
マーをガス状態で注入し、低温プラズマを形成する条件
を作ることによって、減圧されたチャンバ内で運動中の
金属材料にポリマー層を連続的に被覆する方法におい
て、 チャンバ内の少なくとも１つの区域で金属材料を磁場中
を通過させることによってその区域でのポリマー層の組
成を変化させることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記の区域に沿って磁場強度を変化させ
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 内部を減圧にし且つ減圧を維持するため
の手段(5、6)を備えた密閉チャンバ(2) と、この密閉チ
ャンバ(2) の内部へ金属材料(1) を徐々に移動させる手
段と、ポリマーのモノマーをガス状態で密封チャンバ
(2) 内に導入する手段(7, 8, 9) と、密封チャンバ(2)
内を運動中の金属材料(1) の経路上で低温プラズマを生
じさせる条件を作る手段 (11, 13, 24, 27) とを有する
運動中の金属材料(1) にポリマー層を連続的に被覆する
装置において、 運動中の金属材料(1) の経路の一部分で低温プラズマに
磁場を重ねる手段(17,18, 19, 20, 21, 22, 23) を有す
ることを特徴とする装置。 - 【請求項４】 運動中の金属材料(1) の経路の一部で低
温プラズマに磁場を重ねる手段(17, 18, 19, 20, 21, 2
2, 23)が非磁性ローラ(14)に収容されており、この非磁
性ローラ(14)は手段(17, 18, 19, 20, 21, 22, 23)を収
容した静止コア(15)と、この静止コア(15)の表面上を回
転可能な外側シェル(16)とで構成され、運動中の金属材
料(1) がこの外側シェル(16)の外側表面上で支持される
ようになっている請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 低温プラズマに磁場を重ねる手段 (17,
18, 19, 20, 21, 22,23) が少なくとも１つの永久磁石
で構成される請求項３または４に記載の装置。 - 【請求項６】 低温プラズマを用いた方法で形成された
組成が異なる複数の層からなるポリマー層で連続的に被
覆された金属製品において、 上記複数の層が同一モノマーから得られ、複数の層の１
つが低温プラズマに磁場を重ねた条件下で形成されたも
のであることを特徴とする金属製品。 - 【請求項７】 ポリマーのモノマーがシランまたはシロ
キサンである請求項６に記載の金属製品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9303709 | 1993-03-26 | ||
| FR9303709A FR2703073B1 (fr) | 1993-03-26 | 1993-03-26 | Procédé et dispositif pour le revêtement en continu d'un matériau métallique en défilement par un dépôt de polymère à gradient de composition, et produit obtenu par ce procédé. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06299331A true JPH06299331A (ja) | 1994-10-25 |
| JP3523321B2 JP3523321B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=9445535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07661194A Expired - Fee Related JP3523321B2 (ja) | 1993-03-26 | 1994-03-23 | 組成に勾配を有するポリマー層を走行中の金属材料に連続的に被覆するための方法および装置と、得られた製品 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5437725A (ja) |
| EP (1) | EP0617143B1 (ja) |
| JP (1) | JP3523321B2 (ja) |
| KR (1) | KR100285377B1 (ja) |
| AT (1) | ATE180841T1 (ja) |
| CA (1) | CA2119852C (ja) |
| DE (1) | DE69418757T2 (ja) |
| ES (1) | ES2133156T3 (ja) |
| FR (1) | FR2703073B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8356425B2 (en) | 2003-12-30 | 2013-01-22 | Geox S.P.A. | Breathable waterproof sole for shoes |
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| KR100296692B1 (ko) * | 1996-09-10 | 2001-10-24 | 사토 도리 | 플라즈마cvd장치 |
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- 1994-03-16 ES ES94470005T patent/ES2133156T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-16 EP EP94470005A patent/EP0617143B1/fr not_active Expired - Lifetime
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