JPS6025733A - プラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理方法

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JPS6025733A
JPS6025733A JP13441683A JP13441683A JPS6025733A JP S6025733 A JPS6025733 A JP S6025733A JP 13441683 A JP13441683 A JP 13441683A JP 13441683 A JP13441683 A JP 13441683A JP S6025733 A JPS6025733 A JP S6025733A
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JP
Japan
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plasma
processing container
gas
processing
polypropylene
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Application number
JP13441683A
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Takaoki Kaneko
金子　隆興
Kenji Fukuda
賢治 福田
Yoshinobu Takahashi
芳信 高橋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to DE3486470T priority patent/DE3486470T2/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
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    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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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】 技術分野 本発明は、樹脂、例えけポリプロピレン（ｐｐ）、ポリ
エチレン（ＰＥ）等の塗装に際してその塗膜付着打金向
上させるために、これらの樹〃ｉｒの表面にプラズマ処
理音節して改質する方法、特にプラズマ処理を行なう際
の処理時間、プラズマガス′Ｊ７１等の処理条件の改善
に関する、１ 背景技術 近年、自動車部品はＩｆｔ！量でかつ意匠性にａ四［る
樹脂に移行する傾向にあるが、比較的安価なＩＪ　ｌ）
。
ＰＥ等を例えば車両外板として使用する場合無極性であ
ることから樹脂表面と塗膜との密着が悪く層間剥離とい
う問題が発生することが知られている。
このため該樹脂表面をクロム酸処理、コロナ放電処理、
フレーム処理等により改５′［シ塗装性、接着性を向上
させる方法が開発されているが各々問題を有しその処理
技術の応用は限足訟れている１、例えばクロム酸処理で
は廃液処理の問題があり、コロナ処理では表面処理の対
象物かフィルムやシートの様な膜状のものに限られると
いう問題があり又フレーム処理では表面処理対象物が単
純形状のものに限られるという問題がある。。
これら問題を解消する方法として該樹脂をラジオ波又は
マイクロ波放電における低温プラズマに曝し表面を酸化
（極性基導入）あるいはエツェング（アンカー効果向上
）し表面改質する方法が近年開発された。この方法ｉ１
：　ＮＩＪ記問題ｉＪみられず広範囲の応用が可能なた
め複雑形状を有した車両外板の樹脂部品をも表面処理す
ることは可能である。
しかしながら低温プラズマ処理法においても処理容器内
容積に対する導入プラズマｌ、あるいはプラズマ導入時
間如何によってはその効果が全くみられず塗膜のはく離
が生じるという問題があった。
発明の目的 樹脂部品の表面をプラズマ処理にて改質するにあたシ、
処理容器の容積に対する適正なプラズマ導入量、時１ｌ
Ｊｌで処理することによシ塗膜剥囲［を生じない良好な
塗膜付着性が得られるプラズマ処理方法を提伊すること
である。
発明の構成 このような目的を達成するために、本発明によれは、酸
素、窒素、アルゴン、ヘリウム等又はそ１１、らの混合
ガス体など全グロ〜放電竹の放電（′こよｐ励起して発
生きせた低温プラズマ葡、プラズマ処理容器に入れたポ
リプロピレン、ポリエチレン等の４１＃　Ｊｌ′ｒ！被
処理物の表面Ｃ（−均一に照射すると共に、少なくとも
Ｊ１θ射処理時間中μ＾１１記処理容器内′ｆ、九空圧
１００　ｔｏｒｒ以下に維持し、前記処理容器の内容積
Ｖ（Ｚ）に対するノ２ズマガス鎮入用゛Ｑ（１／　ｓｅ
ｅ　）　と照射処理時間ｔ（ｓｅｃ）の関係を、騰二支 ０．０００２５　≦　≦　０．０１ ■ としたこと全特徴とするプラズマ処理方法が堤供される
。なお、低温プラズマを発生させる放電はマイクロ波放
電を用いるのが好ましく、出力は１００〜１４ｏｏＷＳ
Ｆｆましくは４００〜１２００Ｗである。
３、発明の詳細な説明 第１図において、プラズマ処理を施す装置の一例を略示
する。内容積Ｖ（Ｚ）の大きさ全治するステンレス製の
処理容器工にボリアｔ′ロビレン（１）Ｐ）１．１？Ｉ
Ｉエチレン（ＰＥ）等の樹脂成形物の被処理物２金入れ
、ガト気口３よシ油回転ポンプ４等で処理容器１の内部
のガスを排気し減圧状態にする。次いで、ガスボンベ５
より、酸素、窒素、アルゴンヘリウム等のガス体、効・
１しく扛酸素あるいは阪素と窒素との混合ガス体を送夛
、マイクロ波発振器６でマイクロ波を発振させ、プラズ
マ発生炉７にて低温プラズマを生成させる。そこで生成
したプラズマガスを流量Ｑ　（１／　ｓｅｅ　）処理容
器１内に設けた、多数のプラズマ噴射口’ｋｌする照射
管８より被処理物２に向けて均一に照射する。　７″ラ
ズマガスの照射と排気口３よシの排気にょシ、処理容器
１の内部は少なくとも処理時間はＡ空圧１００ｔｏｒｒ
以下、好ましくは０．１〜１０　ｔｏｒｒに維持するよ
うにしている。
このような低温プラズマ処理において、処理容器ｌの内
容積Ｖ（ｔ）に対するプラズマ導入流電Ｑ（ｔ／５ｅｃ
）（７６０ｔｏｒｒ（１５ｅｃ）での流量〕、処理時間
（１）が以下のようにプラズマ処理性ｒｃ影響すること
が判明した。。
第１表は、処理ガスとしての酸素ガスの心入（ｆｌｃ邦
°Ｑ　（ｔ／　ｓｅｅ　）と処理時１Ｈ１ｔ（ｓｅｅ）
の積、即ちゾ□ラスマ導入−！ｔ（Ｑ−ｔ）’ｔ、内容
積ＶｉＺ６０ｔ。
６４０１．５９００ｔの３秒類の各処理容器について示
したものである。プラズマ導入１ｆ（Ｑ−ｔ）とプラズ
マ処理性との関係を水の接触角でみてみると第２図〜第
４図に示すような関係がるることが判明した。ここで、
第２図はプラズマ処理容器の内容積Ｖが６０　（ｔ’）
の場合、第３図はＶが６４．０　（４）、第４図はＶが
５９００　（’ｔ　）の場合の接触角である。第２図〜
第４図から明らかなように、どの大きさの処世容器にお
いてもプラズマ導入量（Ｑ・ｔ）が増加すると接触角は
低下し、処理性は向上していき、究極的には平衡に達す
ることが判った。
ここで接触角とは、プラズマ処理後の被処理物、例えｉ
ｉ′ｐｐの表面に、５μｔの脱イオン水を簡下し、湿度
２０℃、湿度５０〜６０％の券囲気で、接触角測定器（
例えは、協和化学製、ＣＡ−Ａ型）で測定したものであ
る。
第２表は、第１表に示した各処理容器ごとのプラズマ導
入ｔ（Ｑ−ｔ）を、処理容器（内容積Ｖの単位容祈あた
シの導入量（Ｑ−ｔンＶ）で表わしたものである。１即
位容積あたシのプラズマ導入ｈ１（Ｑ・ｔ／Ｖ）とプラ
ズマ処理性との関係を、同様に接触角との関係でりてみ
ると第５図のような関係があることが見い出された。、
第５図においで、○印は処世容器の内容積（Ｖ）が６０
１の場合であシ、Δ印はＶが６４０ｔの場合であシ、◇
印はＶが５９００ｔの場合である。第５図から明らかな
ように、プラズマ処理性（接か角）は処理容器の大きさ
には関係なく単位容箱あたりのプラズマ導入ｆ＃（Ｑ・
ｔ／Ｖ）で決定され、その効果はＱ＠ｔ／Ｖ　が増加す
るに伴い処理性が向上〔７，０，０１以上ではｔグは平
衡になることが判明した。
また、第５図のような結果は、エチレンプロピレンラバ
ー（ＥＰＲ）および無機成分等を含有する一般的な塗装
グレードＰ’Ｐ、ＰＥにおいてほぼ同一の結果となるこ
とも判った。
また、これらの樹脂への塗膜の付着性（ごはん目付層性
）と接触角とは第６図に示すような関係があることも判
明した。すなわち、接触角４．５０以下では塗膜が十分
付着することが１′１１つた６、このことから、ｐｐ、
ｐｐ叫のポリオレフィン糸イ杓月）■成形物との十分な
塗脱密別性を得るには、即位容積あたりのゾラズマ轡入
情（Ｑ−ｔ／Ｖ）が、０．０００２５　≦Ｑ＠ｔ／Ｖ≦
０，０】であればよいことが４１１つた。
ここで、ごばん目付層性とは、プラズマ処ＪＴＩＩ後の
被処理物、例えばＰＰの表向Ｖこ塗装′ｌＬ施し７、乾
燥させた後、乾燥獅−ｍ」へ１〜２胃ｍ角まずを１００
個カッターナイフにて製作し、接Ｘ１テープ゛ＩｉＣ−
Ｃ：３回はく離試験を行ない塗膜の付着性を評価するも
ので、はがれなかったますが１００　／　１　（１０の
場合合格、０／１０（Ｊ〜９９／１００　の場合不合路
とする。
次に、処理容器を３４重類（６０ｔ、６４０１．５９０
０ｔ）使用してプラズマ処理した場合の実施例を示１゛
。
実施例−１ （１１被処理物　〜ＥＰＲ２０％、蕪機分１０％をち゛
むポリプロピレン成形物 （２）処理容器容イアｔ〜６０ｔ ＴＭＧ−１３２ （周波数２４５０ＭＨｚ） （ｂ）出　力　：５００Ｗ （ｃ）処理ガス卵゛　：酸素（０２）・０．に例（（１
）処理時間　：３０秒 （ｅ）真空圧　：　（１，５ｔｏｒｒ　（＝＊ｍｌｉ、
ｇ　）（４）塗装条件　〜（ａ）塗料　日本ビーケミカ
ル製フレキセン［１０１ （ｂ）膜厚　３０〜４０μｍ 実施例−２ 処理栄汗 （ｂ）処理ガスＭ：酸素（０２）　２１／分（ｃ）処理
時間　：３０秒 その他条件は実施例−１と同じ 実施例−３ （１）処理容器内容積〜５９００ｔ （ソ、１プラズマ処理条件〜（ａ）出カニ５００Ｗ（ｂ
ｌ処理ガス差・：酸素（０２）　１５１７分（ｃ）処理
時間　：３０秒 その他条件は実施例−１と同じ 以上の実施例における結果を第３表に示す３．なお、接
触角の測定数は各々２０点であり、測定値を平均値±δ
ｎ−１で表わしている。
発明の効果 単位容８（あたりのプラズマ漕、入量（Ｑ−ｔ／Ｖ）を
帆０００２５〜０．０１の範囲内でプラズマ処理するこ
とによって、処理容器の大きさに関係なく被処理物の表
面性能を十分に向上することができ、またか膜付着性も
満足できる１、
【図面の簡単な説明】
第１図はグラズマ処理？ｆ−施す装置の一例全概略図で
示したもの、第２図〜第４図はプラズマ導入量（Ｑ−ｔ
）とプラズマ処理性（接触角）との関係を示す図、第５
図は即位容積あたシのプラズマ＞ｊ１７Ｊ’ｒ　（Ｑ　
”　ｔ／Ｖ　）とプラズマ処理性（接解１１」）との俟
１係を示す図、第６図は接触角と勅１にＳ　（７１着？
’、ｌ＝との関係を示す図でめる３゜ ｌＰ！ｊｉｔ’出願人 ｌ・ヨタ自動車株式会社 特許出尿自代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　樋　口　外　治 弁理士　山　口　昭　之 第１図 第２図 プラズマ量（Ｑ・ん）、 プラズマｌｉｔ　（Ｑ−、ｔ　） 第４図 プラズマ量　（Ｑ、Ｊ、）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 酸素、窒素、アルゴン、ヘリウム等又はそれらの混合ガ
    ス体などをグロー放′！！蝉の放電にょシ励起して発生
    させた低温プラズマを、プラズマ処理容器に入れたポリ
    プロピレン、ポリエチレ７　等ノ樹脂被処理物の表面に
    均一に照射すると共に、少なくとも照射処理時間中は前
    記処理容器内を真空圧１００　ｔｏｒｒ以下に維持し、
    ｆｆＨＩ記処理容器の内容積Ｖ（Ｚ）に対するプラズマ
    ガス導入釦。 （Ｌ／　ｓｅｅ　）と照射処理時間ｔ（ｓｅｅ）の関係
    を、としたこと′ｆｒ：特徴とするプラズマ処理方法。
JP13441683A 1983-02-25 1983-07-25 プラズマ処理方法 Pending JPS6025733A (ja)

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AU24671/84A AU549376B2 (en) 1983-02-25 1984-02-16 Plasma treatment
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
DE3486317T DE3486317T2 (de) 1983-02-25 1984-02-23 Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabehandlung von Kunstharz.
US06/825,941 US4678644A (en) 1983-02-25 1986-01-30 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
AU82237/87A AU8223787A (en) 1983-02-25 1987-12-08 Apparatus and method for plasma treatment of resin material
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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