JPS5911337A - シ−ト状物質の低温プラズマ処理方法 - 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】 本発明はシート状物質の低温プラズマ処理方法に関する
ものである。

°さらに詳しくは、布帛、フィルム、カーペットなどの
シート状物質を減圧下で高周波発生電極及びアースＷ極
曲に発生させた低温プラズマ雰囲気中で処理する場合に
おいて、高周波の出力を最も有効に利用し、かつ電波洩
れを最小におさえるための処理方法に関するものである
。

従来、シート状物質の表面特性を変える方法としては、
薬剤溶液のパッドドライ法、コーティングドライ法、溶
液からの薬剤吸着法あるいは水溶液での表面エンチング
法などが一般に行われている。

しかしながら、これらの方法は加熱乾燥などの各工程で
熱エネルギー、水資源などを多量に使っているのが現状
である。また、水溶液の処理では当然廃液処理が必要で
あり、この公害対策としての設備費、操業費９人件費な
どが必要である。

このようなことから、最近ではシート状物質に低温プラ
ズマで処理して表面を改質すること、すなわち親水性、
制電性、防汚性、ソイルリリーズ性、撥水性、撥油性な
どの付与、印刷性の向上。

接着性の向上などの効果を得ることが提案されているが
、低温プラズマ処理−ｒ程において重要なことは、安定
な低温グラズイ雰囲気をできるだけ少い電気消費量で得
ること、汚染などの問題からプラズマ処理ゾーン以外の
反応器内でプラズマを発生させないこと、また環境保全
対策面から使用する高周波電波の漏洩を最小におさえる
ことである。

♀ 従来れらの問題点を解決した処理方法はなく改良が望れ
ていた。

本発明はかかる現状に鑑みて行われたもので。

上記目的を達成するために本発明は次の構成を有するも
のである。

すなわち１本発明は高周波発生を極の周囲にアース電極
を配置し、減圧下で電極間に低温プラズマを発生させた
状頓で該電極間にシート状物質を移行せしめることを特
徴とするシート状物質の低温プラズマ処理方法である。

以下１本発明について詳細に説明する。

本発明でいうシート状物質とはナイロン、ポリエステル
、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを原
料としたフィルム、布帛、カーペット類あるいは木綿、
羊毛、絹などの天然繊維単独又は合成繊維と天然繊維と
を混用してつくられた布帛を意味する。

低温プラズマは０．１〜１０　Ｔｏｒｒ　、好ましくは
０．５　Ｔｏｒｒ〜２　Ｔｏｒｒの減圧下で高周波によ
るエネルギーを減圧下の気体に与えることにより発生さ
せることができる。この低温プラズマ雰囲気中にシート
状物質をさらすことンこよりシート状物質の低温プラズ
マ処理を行うことができる。使用する高周波の周波数は
Ｉ　ＫＨｚ〜５０ＭＨ２，電界密度は０．１〜１０ワツ
）／ｃ４程度が適している。

高周波発生電極とアースを極との闇で放電させこの間で
低温プラズマを発生させる場合には、高周波発生電極よ
り発信させた高周波エネルギーは処理されるＶ−ト状物
質の低温プラズマ処理ゾーンの雰囲気で効率よく利用さ
れるのが望ましく。

一方ｙ　−）状物質の低温プラズマ処理ゾーン以外の他
の部分での低温プラズマの発生は、電気エネルギーの損
失のみならず１例えばプラズマ重合を行う場合、処理容
器を汚染したりシート状物質に不均一な処理がなされ斑
の原因となったりする。

また、高周波の処理室器外への漏洩は、当然のことなが
ら通信その他に影響をおよぼす。本発明の方法によれば
、高周波の漏洩が極めて少く、かつ低温プラズマ処理ゾ
ーンでのみ効率よく放電することができるので、シート
状物質の低温プラズマ処理を極めて効率よく行うことが
できる。

ここで１本発明方法をより−ｍｍ解しやすくするため１
こ図面を用いて更に詳細に本発明の説明を行う。

第１図は本発明方法の実施の一例を示す要部の見取図で
ある。（１）は反応器であって、この反応器に処理すべ
きシート状物質（２）を出入するための開口部（３）　
（５’）が設けられており、更にこれらの開口部はＭ　
（４）　（＋’）によって密閉されるよう１こなってい
る。

（５）はガイドロール、　（６）　（６’）は反応器内
において開口部（３）　（３つの近傍に配置したシート
状物質の巻取軸であって、双方の巻取軸はモーターなど
の駆動機構（図示せず）によりシート状物質を巻き取る
ようになっている。シート状物質（２）が一方の巻取軸
（６）に巻取られた後は、他方の巻取軸（６１）を逆転
し、その上にシート状物質が巻き収られる。換言すれば
双方の巻取軸が間歇的に正逆転して、一方の巻取軸にシ
ート状物質が巻取られた後は、他方の巻取軸が反転して
その巻取軸へ巻取られ、これが繰り返し行われるような
機構となっている。（７）は平面状の高周波発生電極で
ある。本発明方法ではこの高周波発生電極の周囲をとり
囲むようにその上下１こ一対の平面状のアース電極（８
）　（８’）をサンドインチ状に位置せしめる。シート
状物質（２）は（７）と（８）のｉ［極間及び（７）と
（８つの電極間の双方を順次通過する。場合によっては
一方の電極間のみを通過してもよい。また、シート状物
質を二枚重ねて巻取り、互に別個の！極間を通過するよ
うにしてもよい。高周波発生ｖｊＬ極は高周波発生装置
ｍ（図示せず）に結線され高周波エネルギーが送られる
。

一方、アース電極（８）　（８’）は結線により接地（
図示せず）されている。（９）は処理ガスを供給する吹
付ノズμであり、　Ｑｌは処理ガスを吸引する排気ノズ
ルであって、真空ポンプ（図示せず）に連結されている
。

高周波発生電極（７）及びアース電ＦＭ（８）（８つは
平面状の金網あるいは多孔性金属板であって、吹付ノズ
）ｖ　（！１）から供給されたガスが各１［極間を通過
し排気ノズＡ／（ト）ｔこ容易ｔこ送られる構造となっ
ている。

（ロ）は反応器（１）の排気口であって、真空ポンプ（
図示せず）に連結されており１反応器を真空に保持する
補助手段として使用する。

本発明方法の実施に際しては、まずシート状物質（２）
が巻取られている巻取軸（６）又は（６−）を反応器（
１）内にセットし、そのＶ−ト状物質の先端を他方の巻
取軸（６１）又は（６）＃こ掛けてシート状物質を巻替
えることができるように準備し、蓋（４）　（４つを閉
めて反応器（１）を密閉系にする。次に真空ポンプを駆
動して排気口０υ及び排気ノズルθ１より排気し９反応
ｉｌｌ　（１）内の真空度を０．５Ｔｏｒｒ以下にした
後ガスノズｉＬ／（９）より処理ガスを供給して、この
反応器（１）内の真空度が約Ｉ　Ｔｏｒｒになるように
ｖＩ４整し、続いて高周波′電極に給電することにより
、低温プラズマを発生させる。

本発明方法の場合には高周波電極（７）をとり囲むよう
にその上下にサンドイッチ状にアース″Ｎｌ極（８）（
８１）を配置しであるので、低温プラズマは高周波電極
とアースＩ電極間のみで、すなわち低温プラズマ処理ゾ
ーンのみで発生し１反応器（１）内の他の場所への高周
波の洩れが少＜、シたがって低温プラズマは発生しない
ため効率的であり、かつ電波もれなどのトラプｐも少な
い。高周波の周波数は１ＫＨｚ　−５０ＭＨｚ　、出力
は０．１−１０Ｗ／ｄが適当である。ｔｌｉｌｉ間で低
温プラズマを発生させた状態で巻取軸を駆動し、シート
状物質を移行させる。

この処理によりシート状物質（２）は、低温プラズマを
発生させるガスの種類によ・って親水性、制電性、防汚
性、ソイルリリース性、撥水性、撥油性などの付与、あ
るいは表面改質によりシート状物質の接着性の向上、印
刷性の向上など新しい機能の付与が行われる。

第２図は本発明方法の実施の他の一例を示す要部の見取
図であり、ここでは高周波発生電極（財）が円筒型を有
し、その周囲へのアース電極＠　（２８１）の配置が円
筒型の高周波発生室ｗｉ■の表面の曲面にそった平行な
曲面状の配置となっている。（ハ）は反応機、に）はシ
ート物質、＠いつは開口部、■（２４’）は萱、に）は
ガイドロール、に）（２６’）はシート状物質の巻取軸
であり、第１図の場合と同様にｙ　−）状物質が搬送さ
れる。ここで本発明方法の場合にはシート状物質に）を
円筒型高周波発生電＊匈の表面に密接した状態で電極間
に移行せしめる。この高周波発生電極に）はシート状物
質の移行につれて回転するように装備され、高周波発生
装置（図示せず）より給電される。に）（２８つはアー
ス電極であり接地されている。に）はガス供給口、＠は
排気口である。この場合、低温プラズマは電極＠に）間
又は＠　（２Ｂ’）間で発生し９反応器内のその他の部
分では発生せず、しかもシート状物質は円筒状の高周波
発生電極にそって密接した状態で導入されるので効率よ
く低温プラズマ処理される。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の低温プラズマ処理方法の一例を
示すための装置の側断面見取図である。 第１図は平行に設置された一対のアース電極とそのほぼ
中央附近に高周波発生電極をはさみ、減圧下で電極間に
低温プラズマを発生させた状態で該を極間にシート状物
質を移行せしめる方法を示し第２図は円筒型高周波発生
！極の周囲にアース電極を配し、減圧下で両電極間に低
温プラズマを発生させた状態で、シート状物質を移行せ
しめる方法を示したものである。 図中において、（１）ｃｌりは反応器、（２）に）はシ
ート状物質（３）　（ｓつり（２３つは開口部、　（４
）　（４’）■（２４’）は蓋、（５）に）はガイドロ
ーＡ／、　’（６）　（６’）−αつは巻取軸、（７）
（ロ）は高周波発生電極、　（８）　（８’）　ｎ　（
２Ｂ’）はアース’ｉｔ極。 （９）に）はガス供給ノズル、α０は排気ノズル、αη
（ロ）は排気口をそれぞれ示す。 −１１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）高周波発生電極の周囲にアース電極を配置し。 減圧下で電極間に低温デヲズマを発生させた状態で該電
   極間にシート状物質を移行せしめることを特徴とするシ
   ート状物質の低温プラズマ処理方丸（２）高周波発生電
   極が平面状であり、その周囲へのアース電極の配置が上
   記平面状高周波発生電属を平行にはさんだ一対の平面状
   のアースｔｒｉによるサンドイッチ状の配置であり、電
   極間のシート状物質の移行が高周波発生電極の両面にお
   ける電極間の移行であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のシート状物質の低温プラズマ処理方法。 （３）高周波発生電極が円筒型であり、その周囲へのア
   ース電極の配置が円筒型高周波発生電極の表面の曲面に
   そった平行な曲面状の配置であり、電極間のシート状物
   質の移行が円筒型高周波発生電属の表面に密接した状態
   で行うｉｔｓ間の移行であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のシート状物質の低温プラズマ処理方
   法。