JPS59189131A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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Publication number
JPS59189131A
JPS59189131A JP6373583A JP6373583A JPS59189131A JP S59189131 A JPS59189131 A JP S59189131A JP 6373583 A JP6373583 A JP 6373583A JP 6373583 A JP6373583 A JP 6373583A JP S59189131 A JPS59189131 A JP S59189131A
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JP
Japan
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plasma
processing
transport
shower
stainless steel
Prior art date
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Pending
Application number
JP6373583A
Other languages
English (en)
Inventor
Takaoki Kaneko
金子 隆興
Kenji Fukuda
賢治 福田
Yoshinobu Takahashi
芳信 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to AU24671/84A priority patent/AU549376B2/en
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Priority to EP91115536A priority patent/EP0461683B1/en
Priority to EP84101926A priority patent/EP0120307B1/en
Priority to DE3486317T priority patent/DE3486317T2/de
Publication of JPS59189131A publication Critical patent/JPS59189131A/ja
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
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    • B01J2219/1942—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped spherical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H01J2237/18—Vacuum control means
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    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
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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、プラズマ処理技術に関し、さらに詳しく述べ
ると、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹
脂材料からなる製品の表面を改質するためにその表面金
マイクロ波放電プラズマでプラズマ処理する装置に関す
る。
自動車製造工業において、近年、自動車部品の材料が軽
量でかつ意匠性に優れた合成樹脂材料に移行しつつある
ことは周知の過多である。ところで、比較的安価で容易
に入手可能なポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂材
料に、それらを例えば車両外板に使用した場合、材料表
面とその上に施される塗膜との苫着性が悪いので、この
技術分野において不所望な層間剥術全発生することが屡
屡である。一般には、かかる調間剥隆會防止するため、
樹脂材料の表面全改質して塗膜の留着性全良好ならしめ
る技術、例えば、銅脂材料の表面をグロー放電、コロナ
放電、ラジオ彼放電、マイクロ波放t′@に曝してその
辰面全ば化(極性基の導入)するかもしくはエツチング
(いわゆるアンカー効果の向上)する技術が多相されて
いる。このような技術はプラズマ処理技術と呼ばれてい
る。
プラズマ処理を行なう場合、その処理効J!/、′ff
:向上させるために反応室全減圧してX窒状態にするこ
とが必要でろり、この状態を#侍するために、現在バッ
チ処理が玉流になっている。−刀、この処理技術を大物
でかつ核雑形状の但J脂材料部品を同時に多数個表面処
理しなければlr:)ない工程、例えば自動車部品の製
造とい′)音量工程に導入する場合、短時間で真壁状態
にしかつ1回の処理でよシ多数個の被処理物をプラズマ
処理することが必要である。この2賛性全考慮して、最
近、プラズマ発生部分と反応室(すなわち、処理容器)
が分離したマイクロ波放電によるプラズマ処理装置が多
く用いられている。
上記したよI)ナマイクロ波方式によるプラズマ処理で
はX処理容器外のプラズマ発生部分から処理容器内へプ
ラズマを輸送し、容器内に装備したシャワー管でプラズ
マを照射拡散する必要がある。
通常、プラズマの輸送に用いるプラズマ輸送管やプラズ
マシャワー管は、プラズマの失活と真壁シールを配慮し
て、例えば石英ガラス、パイレックスガラス等のガラス
材料から作られている。ところが、このようなガラスか
ら作られたプラズマ輸送管やシャワー管を例えば先に述
べたような自動車部品処理用大型プラズマ処理装置に適
用した場合、いろいろな不都合が発生する。第1に、輸
送管部分とそれに続くシャワー管部分の長さが人となp
1施工時又は急激な減圧、長時間真空シール時等におい
てこれらの管が破損し易く、非常に不経済である。プラ
ズマ輸送管が破損すると、当然のことながら真空が保て
なくなp1プラズマ処理が不可能となる。このため、破
損した管とその周辺部分を解体して取替える必要が生じ
、製造ラインを長時間にわたって停止させねばならない
。
本発明の目的は、上記したよりな従来技術の欠点にかん
がみて、装置施工時あるいは真空適用下において該構造
に亀裂、損壊等音生ぜしめず、また、特に取扱いに留意
する必要がなく、そして輸送及び照射拡散過程でプラズ
マを失活させないよりな安価な輸送管及びシャワー青金
もったプラズマ処理袋fを提供し、究極的にり構造破損
に原因する製造ラインの停止を防止することにある。
不発明者らぼ、マイクロ波数゛亀によるプラズマ処理装
置のプラズマ輸送管及びシャワー管を改良すべく研究を
進めた結果、それらの管をステンレス鋼から製造するの
が上記目的の達成に最も有効であること金見い出した。
すなわち、本発明によるプラズマ処理装置に、処理容器
外でマイクロ仮放電プラズマ全発生させた後に生成プラ
ズマを処理容器内へ輸送して被処理物を処理する方式の
プラズマ処理装置であって、マイクロ波と直交するプラ
ズマ発生管(例えば石英ガラス裂)で生成したプラズマ
をステンレス製輸送管で処理容器内へ輸送し、そして被
処理物方向へ開口している任意数のステンレス製シャワ
ー管によシプラズマを照射拡散するよりに構成したこと
全特徴とする。
本発明のプラズマ処理装置では、発生管とプラズマ輸送
管の接続部や屈曲部、分岐部等を例えばストレート、エ
ルボ又は十字構造のテフロン(フルオロカーボン樹脂)
!l!#コネクタによ多構成することが推奨される。な
お、このようなコネクタのことを、以下、フロロコネク
タと記載する。
次に、添付の図面を参照しながらさらに詳しく本発明を
説明する。
本発明のマイクロ波放電プラズマ処理装置の典型例を第
1図及び第2図に見ることができる。処理容器1の内部
、すなわち、“処理室12は円筒形であって、室の上部
にプラズマ噴射用ガラス管10.13及び14が、そし
て室の下部に排気口11.15及び16がそれぞれ取り
付けられている。処理室12へのプラズマの導入は、図
示される通シ、次のようにして行なわれる:発振器2で
発生したマイクロ波は、アイソレータ3、/くワーモニ
タ4、スリースタブチューナ5金経てプラズマ発生炉6
に、導e、菅8で導かれる〇一方、ノクルブを装備した
ボンベ(図示せず)内のプラズマ用ガスは、配管9でプ
ラズマ発生管7に供給される。
プラズマ発生炉6とプラズマ発生管7で発生したプラズ
マは、分岐用70ロコネクタ18.19及び20で、3
方向に分岐される。分岐されたプラズマは、次いで、処
理容器1に設置された7リズマ導入口20.21及び2
2に導入され、それに接続するプラズマ照射用ステンレ
ス製シャワー管10.13及び14で、処理容器1内の
処理室12に噴射される。シャワー管10.13及び1
4は、図示の通シ、処理室12内の被処理6w−1、W
−2、W−3及びW−4の方向に開口している。処理g
jZt:l:、プラズマ処理中でも真空に保つため、処
理室排気用ポンプ((8)示せず)に接続する排気口1
1.15及び16から連続的に排気する。なお、図示の
プラズマ処理装置でに、例えば一群のシャワー管につい
て10−1.10−2及び1O−3の表示、一群の併気
口について11−1.11−2及び11−3の表示、一
群のプラズマ導入口について20−1.20−2及び2
0−3の表示、全採用しているけれども、これらの表示
(・よいずれもHaの構成手段の組み合わせ全明確にす
ること全意図している。
第1図に示したプラズマの3方向分岐の詳細を第3図で
説明することとする。プラズマ発生炉6と発生管7で発
生したプラズマは、ストレートフロロコネクタ23、ス
テンレス製プラズマ輸送官25′!il−経て、十字型
フロロコネクタ18に達する。
7 o o コネクタ18 VC>9したプラズマは、
ここで矢印A、B及びCで示される3方向に分岐され、
それぞれステンレス製プラズマ輸送管26−A 。
26−B及び26−〇にて輸送される。入方向に分岐さ
れたプラズマは、直角70ロコネクタ24Asステンレ
スjA輸送青27−A%そしてストレート70ロコネク
タ28−Ai++て、プラズマ導入口20−1に達する
。B方向に分岐されたプラズマは、輸送g26−Hに接
続したストレート70口コネクタ28−BkMて、プラ
ズマ導入口20−2に達する。さらに、C方向&U分岐
さ′nたプラズマハ、1ハ角フロロコネクタ24−C,
ステy +/ 、X Nφ6ilN%27−C1そして
ストレート70ロコネクタ28−Ct経て、プラズマ導
入口20−3に達する。プラズマ4人口20−1.20
−2及び20−3に達したプラズマは、そ汎ぞれ、それ
に接続する対応するシャワー管(これもステンレス製で
ある) 10−1 、10−2及び10−3を介して、
処理容器1の処理室12に1質躬される。
プラズマ発生管7とプラズマ輸i1 ?J 25との接
続を明りようにするために該接続部全拡大して第4図に
示した。ストレート70ロコネクタ23、そしてテフロ
ンスリーブ27のwJキがこの図から理解でれるであろ
う。
実施例 第1図に示した不発明のマイクロ肢放屯プラズマ処f3
!装置首を使用して4枚の被処理物(ポリプロピレン製
自動車用バンバ)をプラズマ処理した。
適用した処理条件の生なもの全列挙すると、次の通pで
ある: 処理室の大きさ:φ2000X2000”nmX窒圧:
 0.5 Torr マイクロ鼓周肢数: 2450 MH2出カニsoow 処理ガス:0□(5t/分で) 処理後、達成された処理効果の程度を被処理物バンパ衣
面の接触角(水ヌレ性)全基準にして計画した。すなわ
ち、プラズマ処理後のバンバ辰面に脱イオン水5μを全
滴下し、その時の接触角を協和科学■製CA−A型接触
角測定器で2o0c及び50〜60%RH(相対湿度)
で測定した。
比較のため、プラズマ輸送管及びシャワー管の材質をス
テンレス袈に代えて石英ガラスとした違い金線いて第1
図の装置に同じ従来のマイクロ仮放電プラズマ処理装置
全便用して夷M全繰シ返した。
得られた測定結果金弟5図に示す。図中の二型光のグラ
フ1が本発明を、−型光のり゛ラフ2が従来技術全表わ
す。これらの結果から明らかであるように、不発明の如
くステンレス製のプラズマ輸送管及びシャワー管を使用
しても従来技術と退色ない処理効果全連成することがで
き、なた、補送過程でのプラズマの失活はなかった。さ
らに不発明のプラズマ処理装置の場合、プラズマ輸送骨
やシャワー管の破損が全く発生せず、よって、従来不可
避であった製造停止のトラブルを解消することができた
。
以上に運べた事実から理解されるように、不発明によれ
ば、製造ラインの停止奮忍起することのないようなプラ
ズマ処坤装磨全安1曲に、しかも処理効米の低下を伴な
わないで、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるマイクロ彼放直プラズマ処理装置
の一例を示した長手力1り萌面図)第2図に第1図に示
した装置の中央部のえし[1υ↑WJ図、 第3図は第1図に示した装置の特に輸送管部の詳a全示
した説明図、 第4図は第1図に示した装置の特にプラズマ発生管と輸
送管の接続部を拡大して示した貌明丙、そして 第5囚は本発明の処理効呆を示した図衣である(横軸:
被処理物位置;縦軸:接触角)。 図中、1は反応容器、12は処理室、W−1゜W−2,
W−3及びW−4は被処理物、25゜26−A、26−
B及び26−Cならびに27−A及び27−Cはステン
レス製プラズマ輸送費、そして10−1.10−2及び
10−3はステンレス製プラズマシャワー管である。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 官本 朗 弁理士  西 舘 オロ 之 弁理士  内 1)幸 男 弁理+   、山  口  1H二と

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、被処理物をマイクロ波放電プラズマで処理する装置
    であって、プラズマ輸送管及びプラズマシャワー管がス
    テンレス鋼からできていることを特徴とするプラズマ処
    理装置。
JP6373583A 1983-02-25 1983-04-13 プラズマ処理装置 Pending JPS59189131A (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6373583A JPS59189131A (ja) 1983-04-13 1983-04-13 プラズマ処理装置
AU24671/84A AU549376B2 (en) 1983-02-25 1984-02-16 Plasma treatment
DE3486317T DE3486317T2 (de) 1983-02-25 1984-02-23 Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von Kunstharz.
EP91115536A EP0461683B1 (en) 1983-02-25 1984-02-23 Method for plasma treatment of resin material
EP84101926A EP0120307B1 (en) 1983-02-25 1984-02-23 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
DE3486470T DE3486470T2 (de) 1983-02-25 1984-02-23 Verfahren zum Plasmabehandeln von Kunststoffharz
US06/825,941 US4678644A (en) 1983-02-25 1986-01-30 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
AU82238/87A AU8223887A (en) 1983-02-25 1987-12-08 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
AU82237/87A AU8223787A (en) 1983-02-25 1987-12-08 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
AU82240/87A AU603397B2 (en) 1983-02-25 1987-12-08 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
AU82239/87A AU8223987A (en) 1983-02-25 1987-12-08 Apparatus and method for plasma treatment of resin material

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JP6373583A JPS59189131A (ja) 1983-04-13 1983-04-13 プラズマ処理装置

Publications (1)

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ID=13237956

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JP (1) JPS59189131A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206649U (ja) * 1985-06-13 1986-12-27

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61206649U (ja) * 1985-06-13 1986-12-27

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