JPS59193904A - 高分子薄膜形成装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明はプラズマ重合法による高分子薄膜形成装置に関
するものである。

従来技術 従来のプラズマ重合装置は、特−開閉５６−６０４４７
号公報に示されるように、反応容器（］）の一端に放電
プラズマ発生管（２）を設置し、他端に真空ポンプ（３
）に連結された排気口（４）を有するものであり、重合
性モノマーガス導入口（５）は放電プラズマ発生管（２
）の開口部近くの反応容器（１）外壁に設けられている
（第１図参照）。この種の装置では、高周波電源（６）
から電極（７）に電圧を印加し、キャリヤガス導入口（
８）から導入されるアルゴンなどのキャリヤガス（９）
をプラズマ化させ、モノマーガス００）を導入して、反
応容器（１）内部に配置した試料０１）表面にプラズマ
重合による高分子薄膜を形成するものであるが、プラズ
マ発生部が一ケ所しかないため一定厚さの膜を形成する
のに時間がかかり生産性の悪いものであった。

また別の装置として、各層かそれぞれ異なるモノマーか
らなる多層薄膜を形成する装置かｑｈ開開閉６−４７４
０３号公報に示されている。この装；と１°ては、複数
のモノマーを１ケ所の導入バイブから１１１０次反応容
器に導入できるようになっているか、放電プラズマ発生
管及びモノマーガス導入口はやはり反応容器に１個づつ
しか取付けら２ｊておらず、重合に時間がかかることに
変りはなかった。

発明の１ミ１的 不発＋１１４は、」−述の如き従来装置の欠点を解消し
、モア７−の異同にかかわらず、プラズマ引合θくを用
いて多層の高分子薄膜を非常に生産性よく形成しうる装
置を提供することを目的とする。

発明の構成 不発ＩＪＩｊの装置は、２個以上の放電プラズマ発生’
ｊ’ｊ’を、識プラズマ発生管の開ＩＪ部が反応容器内
部に向かって位ｌするように反応容器に数句り、かつ各
プラズマ発生管にそれぞれプラズマ重合性モノマーガス
導入口を設けたことを特徴とするものである。

放電プラズマ発生管は、反応容器一端から他端の排気口
に向けて同一線上に、一定間隔をあけて並んで配置され
るのが好ましく、また反応容器内部には高分子薄膜を形
成される試料を、各放電プラズマ発生管の開口部に面し
て移動するだめの移動手段が設けられるのがよい。

次に、本発明の装置の一例を第２図に示し、この装置に
従って本発明の構成を更に詳しく説明する。

この装置では、横型の反応容器（１）の下方に排気口（
４）が設けられてあり、反応容器（１）の上方に３個の
放電プラズマ発生管（２Ａ）　（２Ｂ）　（２Ｃ）が、
等間隔で横方向に並列して取付けられている。

各放電プラズマ発生管（２Ａ）（２Ｂ）（２Ｃ）の頂部
にはキャリヤガス導入口（８）が存在し、反応容器（１
）に向けた開口部近くにはモノマーガス導入口（５Ａ）
　（５Ｂ）　（５Ｃ）が設けられており、キャリヤガス
導入口（８）とモノマーガス導入口（５Ａ）（５１３）
（５Ｃ）の間には、高周波電源（６）に連結された電極
（７）か取イク］けらオ］ている。すｊに、反応容：惜
（１）内部には巻取り装置（１２）で各放電プラズマ発
１１管（２Ａ）　（２ｆ３）　（２Ｃ）の下を連続して
移′動する、Ｌつに試料アープ（１３）が配ｊｒｘ、Ｌ
されている。

この装置では、まず排気Ｄ　（４）に取イ」けられた真
空ポンプ（３）で反応容器（］）内を１０　瀝ｂＩＩグ
以下に誠圧し、ギヤリヤガス０りを放電プラズマ発生管
（２Ａ）　（２１４）　（２Ｃ）にそれぞれ１０人する
。次いで、高周波電源（（Ｊ）から電極（７）に電圧を
印加し、グロー放電を４Ｉ−シさせる。その後すぐに、
第１、第２及び第３のプラズマ重合性モノマー（ＩＯＡ
）（１０１３）（，１０Ｃ）を導入口（５Ａ）　（５Ｂ
）　（５Ｃ）を通じて、それぞれ放電プラズマ発生管（
，２Ａ）（２Ｂ）（２Ｃ）に導入する。それと同時にテ
ープ（１３）を巻取り装置ｉ（／　（１２）で巻取るこ
とにより、テープθ３）表面に各千ツマ−（ＩＯＡ）　
（ＩＯＢ）　（ＩＯＣ）の重合による高分子薄膜を連続
して多層に形成できる。

千ツマ−（ＩＯＡ）（ＩＯＢ）（ＩＯＣ）としては異な
るモノマーを使用しても、同一モノマーヲ使用してもよ
い。前者の場合には異なる３層の高原が形成され、後者
の場合には放電ブラン：’　７　％生管が１個の場合に
比べて３倍の速度で所定の厚さの高分子薄膜が得られる
。なお、反応容器（１）に数句ける放電プラズマ発生管
（２）の数を増すことで、この効果は更に高まる。

また、放電プラズマ発生管（２Ａ）　（２Ｂ）　（２Ｃ
）のいずれか、あるいはすべてについてプラズマ重合性
モノマーガスは導入せず、不活性ガスあるいはＮ２．　
Ｎ２．０２といったガスを導入し、プラズマを発生させ
ることにより試料をプラズマ処理することも可能である
。

更に、テープ状以外の試料を用いる場合には、反応容器
内にコンベアを設けて試料を各放電プラズマ発生管（２
Ａ）　（２Ｂ）　（２Ｃ）に沿って移動させ１所望の高
分子薄膜を形成するのがよい。

なお、前記のキャリヤガスとしては、ヘリウム、アルゴ
ン、ネオンなどの不活性ガスが使用でき、プラズマ重合
性′モノマーとしては、メタン、エタン、プロパン、ブ
タン等の飽和炭化’水素、エチレン、プロピレン、ブテ
ン、ブタジェン、γ十升しン鵡の不飽和炭化水素、テト
ラフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン、パーンロ
ロシクロフ゛タン、ジフロロエタン、トリフＩＪ　ｌ’
Ｊ−１ニータン′！ｊのフッ素化合物、パラトルイジン
、ピリジン、ヒ゛ニルピリジン（、すの、’；、゛窒素
化合物、トリレン−２，４−ジイソシアネート、ヘキサ
メチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物、
スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル等の
エチレン性不飽和結合ヲ有する化合物、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、グリシジルメタクリレ−１・
、２−ヒドロキシメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレ
ート」°のアクリル化合物、ビニルトリメトキシシラン
、テトラメチルシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
メトキシシラン、ヘキ′リーメチルジシ１」ギリン、オ
クタメチルトリジＶノキャン拓のオルカッシラン化合物
等の１　：ＩＪＩｆあるいｉ；ｔ　２　、ｉＪｌ以−１
ユのｆｊｊ１１合物を使用することができる。

実施例 第２図に示した装置に、Ｎｉ　−Ｃｏ　蒸着テープ（１
３）を試料として取付け、真空ポンプ（３）で反応容器
（］）内を１０　　賜Ｉｆに減圧した後、アルゴンカス
を３個の放電プラズマ発生管（２Ａ）　（２Ｂ）　（２
Ｃ）にそれぞれ２０　ｍｌ　（ＳＴＰ　）　／ｍｉｎ　
テ導入し、反応容器（１）内の圧力を０．３ｍＨＰに保
った。次に、１　’３．５６　Ｍ　Ｈｚの高周波電圧を
各電極（ア）に印加し、グロー放電を行なった。その後
すぐに第１の放電プラズマ発生管（２Ａ）内にビニルト
リメトキシシランを３０　ｍｌ　（ＳＴＰ　）　／ｍｉ
　ｎ　テ導入し、第２の放電プラズマ発生管（２Ｂ）内
にテトラフロロエチレンとビニルメトキシシランの混合
ガス（体積混合比１：１）を２０　ｒｕｅ　（ＳＴＰ　
）　／ｍｉ　ｎ　テ導入し、第３の放電プラズマ発生管
（２Ｃ）内にテトラフロロエチレンを５０　ｍｌ　（Ｓ
ＴＰ　）　／ｍｉ　ｎ　テ導入した。そして同時に蒸着
テープ０３）を巻取り装置（１２）で２　ｃ１ｎ／ｍ　
ｉ　ｎの速度で巻取り、テープ（１３）の蒸着面に高分
子薄膜を形成した。このようにして高分子薄膜を形成し
た蒸着テープの動Ｍ擦係数は０．４と小さく、未処理の
もの（動摩擦係数０．７）に比べてテープの走行性を著
しく改善できた。

しかも密着性の良い下地ｊ換形成のためにビニルトリメ
トキシシランを用い、下地膜の上にテトラフロロエチレ
ンをプラズマ重合で保巡膜−！ｉ＝　形成する際、下地
膜と保お膜の密着性を良くするために両方のガスの混合
物をプラズマ重合させた中間層を形成しているので、蒸
着面との棺尤＋Ｉ）１１が優れ、しかも動摩擦係数が小
さく、摩耗の少ない高分子薄膜を有する蒸着テープを得
ることができた。この例では、従来の装置（第１図）を
用いた場合に比べて、重合膜形成時間を約イに短縮でき
、生産コストを一部げることかできた。

なお、実施例において反応容器内の圧力は０３ｍｍ、　
Ｈ９としたが０．０５〜５　ｖｕｒｂ　Ｌ（ｐの範囲で
重合が可能である。また、アルゴンガスの流量あるいは
プラズマ重合性モノマーカスの流ｆｆｉは実施例に示し
た（１１：ｊに限定されるものではなく、放′覗出力や
蒸１：ｔ１テープの巻取り速度に応して調整できる。放
’ｉＬ７．プラズマ発牛４′４・は反応容器の大きさに
１＋ｊ１シて２本以上何本でもつけることができ、それ
ぞれの大きさや形状も異なるものとすることができる。

各放電プラズマ発生管に導入するキャリヤガスはそれぞ
れ異なるものを使用することができ、複数の放電プラズ
マ発生管の一部はキャリヤガスを導入せずにプラズマ重
合性モノマーガスだけを導入することも可能である。

本発明の効果 本発明では、反応容器に２個以上の放電プラズマ発生管
が取付けられており、各放電プラズマ発生管にプラズマ
重合性モノマーガス導入口が設けられているため、連続
して多層の高分子薄膜の形成が可能となり、重合膜形成
時間を著しく短縮でき、生産コストを下げることができ
る。更に本発明の装置は生産工程の自動化に適しており
、特に異種モノマーによる多層の高分子薄膜形成におい
て、生産性よく、性能の良い薄膜形成を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置ζ［の説明図、第２図は不発１９ｊ
の装置の一例を示す説明図である。 Ｃ））・・・・・・・・・・・・・・・反応容器（２）
（２Ａ）（ｚｎ）（２Ｃ）・・・・・・・・・・・・・
・・・・・プラズマ発生管（：８）・・・・・・・・・
・・・・・・真空ポンプ（４）・・・・・・・・・・・
・・・・排気口（５）（５Ａ）（５１１）（５Ｃ）・・
・・・・・・・・・・・・・・・・モノマーカス導入口
（１ｊ）・・・・・・・・・・・・・・・高周波電波（
７）・・・・・・・・・・・・・・・電極（８）・・・
・・・・・・・・・・・・キャリヤガス導入ＩＩＪ（！
）戸・・・・・・・・・・・・・・ギヤリヤガス（＋ｏ
）（１ｏＡ）（１ｏｎ）（ｔｏｃ）・・・・・・・・・
・・・・・・・・・モノマーガス（１］）・・・・・・
・・・・・・・・・試料（１２）・・・・・・・・・・
・・・・・巻取り装置（１３）・・・・・・・・・・・
・・・・テープ特許出願人　　松下電器産業株式会社 代　　理　　人　　　新　　実　　健　　部外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２個以北の放電プラズマ発生管を、該プラズマ発
   生管の開口部が反応容器内部に向かって位置するように
   反応容器に取イ」け、かつ各プラズマ発生管の内部にそ
   れぞれプラズマ重合性モノマーガス導入［二１を設けた
   ことを特徴とする高分子薄膜形成装置。
2. （２）高分子薄膜を形成される試料を、各放電プラズマ
   発生盾・の開口部に而して移動するための移動手段か反
   応容器内部に数例けられていることを特徴とする％Ｊ１
   精求の範囲第１項記載の高分子薄膜形成装置。