JPH04374A - プラスチック基板表面の硬化保護膜製造方法 - Google Patents
プラスチック基板表面の硬化保護膜製造方法Info
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- JPH04374A JPH04374A JP9773490A JP9773490A JPH04374A JP H04374 A JPH04374 A JP H04374A JP 9773490 A JP9773490 A JP 9773490A JP 9773490 A JP9773490 A JP 9773490A JP H04374 A JPH04374 A JP H04374A
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Landscapes
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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。
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〕
本発明はビルディング及び家屋などの窓材、航空機・船
舶・自動車などの窓材及び電子材料・光学材料・表示材
料など、表面の性質として高硬度、耐摩耗性及び耐擦傷
性などが要求されるプラスチック基板表面の硬化保護膜
の製造方法に関する。
舶・自動車などの窓材及び電子材料・光学材料・表示材
料など、表面の性質として高硬度、耐摩耗性及び耐擦傷
性などが要求されるプラスチック基板表面の硬化保護膜
の製造方法に関する。
従来、プラスチック表面を高硬度化して、耐摩耗性及び
耐擦傷性を改良する技術として、以下に述べるようなプ
ラズマ重合法が試用されている。第７図において、有機
ケイ素化合物モノマー０１はモノマー流量調整弁０２を
介して真空容器０３に導入される。真空容器０３には高
周波電極０４とアース電極０５が平行に設置され、該ア
ース電極０５の上にはプラスチック基板０６が配置され
ている。高周波電極０４には、マツチングボックス０７
を介して、電源０８より電力が供給される。なお、真空
容器０３はバルブ０９を介して真空ポンプ０１０によっ
て真空引きされる。
耐擦傷性を改良する技術として、以下に述べるようなプ
ラズマ重合法が試用されている。第７図において、有機
ケイ素化合物モノマー０１はモノマー流量調整弁０２を
介して真空容器０３に導入される。真空容器０３には高
周波電極０４とアース電極０５が平行に設置され、該ア
ース電極０５の上にはプラスチック基板０６が配置され
ている。高周波電極０４には、マツチングボックス０７
を介して、電源０８より電力が供給される。なお、真空
容器０３はバルブ０９を介して真空ポンプ０１０によっ
て真空引きされる。
さて、第７図において、プラスチック基板０６に硬化保
護膜を形成するには、真空容器０３を真空ポンプ０１０
で減圧し、例えば圧力を０． ＯＩ Ｔｏｒｒ程度に設
定する。次にモノマー流量調整弁０２を開いて、有機ケ
イ素化金子ツマ−０１例えばオクタメチルシクロテトラ
シロキサンを真空容器０３内に導入して、その圧力を約
５． ＯＸ １０−２Ｔｏｒｒにする。次に例えば周波
数１３．５６Ｍ）ＩｚＯ高周波電源０４より出力を約１
００Ｗとして、プラズマを発生させ５，０ないし８．０
分間、高硬度膜を上記プラスチック基板０６に堆積する
。
護膜を形成するには、真空容器０３を真空ポンプ０１０
で減圧し、例えば圧力を０． ＯＩ Ｔｏｒｒ程度に設
定する。次にモノマー流量調整弁０２を開いて、有機ケ
イ素化金子ツマ−０１例えばオクタメチルシクロテトラ
シロキサンを真空容器０３内に導入して、その圧力を約
５． ＯＸ １０−２Ｔｏｒｒにする。次に例えば周波
数１３．５６Ｍ）ＩｚＯ高周波電源０４より出力を約１
００Ｗとして、プラズマを発生させ５，０ないし８．０
分間、高硬度膜を上記プラスチック基板０６に堆積する
。
以上のようにして得られる膜は、ケイ素、酸素、炭素を
組成にした高硬度の膜である。
組成にした高硬度の膜である。
上記した従来の方法では、２枚の電極０４゜０５間にプ
ラスチック基板０６を設置し、成膜していることから次
の問題が生じる。
ラスチック基板０６を設置し、成膜していることから次
の問題が生じる。
（１）電極間に誘電体であるプラスチック基板を設置す
るので、プラズマ発生用電源には高周波電源例えば１３
．５６ＭＨｚの電源が必要である。なお、直流及び低周
波の電源では、電極間にプラスチック基板があると、そ
れにより電極からの電子供給が制約されるため、−様な
強さのプラズマ発生が困難である。高周波電力が上記２
枚の電極に供給される場合、表皮効果による電圧降下に
より、均一なプラズマが発生する領域は小さい。したが
って、従来装置ではプラスチック基板の面積は、約５０
ｃｍＸ５０ｃｍが限界であり、それ以上の大面積化は非
常に困難である。
るので、プラズマ発生用電源には高周波電源例えば１３
．５６ＭＨｚの電源が必要である。なお、直流及び低周
波の電源では、電極間にプラスチック基板があると、そ
れにより電極からの電子供給が制約されるため、−様な
強さのプラズマ発生が困難である。高周波電力が上記２
枚の電極に供給される場合、表皮効果による電圧降下に
より、均一なプラズマが発生する領域は小さい。したが
って、従来装置ではプラスチック基板の面積は、約５０
ｃｍＸ５０ｃｍが限界であり、それ以上の大面積化は非
常に困難である。
（２）成膜されたＳｉＣ系薄膜は高硬度の膜であるが、
プラスチック基板と該高硬度膜の結合力が十分強くない
ので、剥離し易いという欠点がある。
プラスチック基板と該高硬度膜の結合力が十分強くない
ので、剥離し易いという欠点がある。
本発明者らは上記従来法の欠点を解消するため鋭意研究
した結果、基板表面にプラズマ処理による活性層を形成
することが効果的であることを発見し本発明に到達した
。すなわち、本発明は、（１） 反応ガスとして先ず
少なくとも一つの不活性ガスプラズマを用いてプラスチ
ック基板表面に活性層を形成させ、次にＳｉＨ，とＮ、
Ｏおよび／またはＣ１，との混合ガスプラズマにより該
プラスチック基板表面に ３１０２および／またはＳｉ
Ｃ膜を形成させることを特徴とするプラスチック基板表
面の硬化保護膜製造方法および反応ガスとして先ず少な
くとも一つの不活性ガスプラズマを用いてプラスチック
基板表面に活性層を形成させ、次に５ＩＨ４とＮＨ，と
の混合ガスプラズマにより該プラスチック基板表面にＳ
ｉＮ膜を形成させることを特徴とするプラスチック基板
表面の硬化保護膜製造方法に関する。
した結果、基板表面にプラズマ処理による活性層を形成
することが効果的であることを発見し本発明に到達した
。すなわち、本発明は、（１） 反応ガスとして先ず
少なくとも一つの不活性ガスプラズマを用いてプラスチ
ック基板表面に活性層を形成させ、次にＳｉＨ，とＮ、
Ｏおよび／またはＣ１，との混合ガスプラズマにより該
プラスチック基板表面に ３１０２および／またはＳｉ
Ｃ膜を形成させることを特徴とするプラスチック基板表
面の硬化保護膜製造方法および反応ガスとして先ず少な
くとも一つの不活性ガスプラズマを用いてプラスチック
基板表面に活性層を形成させ、次に５ＩＨ４とＮＨ，と
の混合ガスプラズマにより該プラスチック基板表面にＳ
ｉＮ膜を形成させることを特徴とするプラスチック基板
表面の硬化保護膜製造方法に関する。
本発明は、特に次のような実施態様で行なうのが好まし
い。
い。
（１）プラズマ発生用電極として、従来の対向平板電極
２枚の一方の電極に代えて、表面形状が凹凸をした電極
を用いることで、強いグロー放電が発生しやすいように
した。
２枚の一方の電極に代えて、表面形状が凹凸をした電極
を用いることで、強いグロー放電が発生しやすいように
した。
（２） プラズマ発生電界に対して直角方向に磁界を印
加し、かつ、その磁界の強さを正弦波的あるいは矩形波
的に変化させるのと同時にその方向を正、負に変化させ
ることにより、プラズマ密度の空間的分布及び時間的変
化を平均化できるようにした。
加し、かつ、その磁界の強さを正弦波的あるいは矩形波
的に変化させるのと同時にその方向を正、負に変化させ
ることにより、プラズマ密度の空間的分布及び時間的変
化を平均化できるようにした。
上記により、反応容器及び電極を大型化しても製品にム
ラがなく、３ｍＸ５ｍ級の大面積のプラズマＣＶ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐ−ｏｓｉｔ
ｉｏｎ）膜が得られるようになった。
ラがなく、３ｍＸ５ｍ級の大面積のプラズマＣＶ Ｄ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐ−ｏｓｉｔ
ｉｏｎ）膜が得られるようになった。
（３）反応ガスとして、Ｈｅ 、 Ｎｅ 、 Ｘｅ 、
Ｋｒ″Ｊ３よび＾ｒから選ばれる少なくとも１つの不活
性ガス（以下該不活性ガスという） 、 ５ＩＨ１，
Ｎ２０を用い、かつ成膜手順として、先ず、該不活性ガ
スのプラズマによるプラスチック基板表面の活性層を形
成させ、次いで、ＳｉＨ４とＮ２０の混合ガスのプラズ
マでＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉ−ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応を起こし、５ｉｌ１２膜を
形成させることにより、プラスチック基板に対する付着
力が強固で、かつ、高硬度のＳｉＯ□膜が得られるよう
になった。
Ｋｒ″Ｊ３よび＾ｒから選ばれる少なくとも１つの不活
性ガス（以下該不活性ガスという） 、 ５ＩＨ１，
Ｎ２０を用い、かつ成膜手順として、先ず、該不活性ガ
スのプラズマによるプラスチック基板表面の活性層を形
成させ、次いで、ＳｉＨ４とＮ２０の混合ガスのプラズ
マでＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｍｉ−ｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応を起こし、５ｉｌ１２膜を
形成させることにより、プラスチック基板に対する付着
力が強固で、かつ、高硬度のＳｉＯ□膜が得られるよう
になった。
反応ガスが該不活性ガス、ＳｉＨ，及びＣＨ。
の場合も、上記同様成膜手順として先ず該不活性ガスの
プラズマによるプラスチック基板表面の活性層を形成さ
せ、次いで、５ＩＨ４とＣＨ，の混合ガスのプラズマで
ＣＶＤ反応を起こしＳｉＣ膜を形成させる。
プラズマによるプラスチック基板表面の活性層を形成さ
せ、次いで、５ＩＨ４とＣＨ，の混合ガスのプラズマで
ＣＶＤ反応を起こしＳｉＣ膜を形成させる。
さらに反応ガスが該不活性ガス、５ｉ）１．及びＮＨ８
の場合も成膜手順として先ず該不活性ガスプラズマによ
るプラスチック基板表面の活性層を形成させ、次いで、
５ＩＨ４とＮＨ３の混合ガスのプラズマでＣＶＤ反応を
起こしＳｉＮ膜を形成させる。
の場合も成膜手順として先ず該不活性ガスプラズマによ
るプラスチック基板表面の活性層を形成させ、次いで、
５ＩＨ４とＮＨ３の混合ガスのプラズマでＣＶＤ反応を
起こしＳｉＮ膜を形成させる。
本発明は一般に次のような条件で行なう：（イ）プラズ
マ発生のだめの出力電圧の範囲・数１０Ｖないし数１０
０Ｖ、例外的には数Ｖ０ （ロ）磁界の強さの範囲 ・数１０ガウスないし２００ガウス程度、例外的には８
００〜９００ガウス。
マ発生のだめの出力電圧の範囲・数１０Ｖないし数１０
０Ｖ、例外的には数Ｖ０ （ロ）磁界の強さの範囲 ・数１０ガウスないし２００ガウス程度、例外的には８
００〜９００ガウス。
（ハ）活性層形成時の圧力範囲
・０．０１ Ｔｏｒｒないし１００ Ｔａｒｒ程度（ニ
） ５ｉＯ−及びＳｉＣ形成時の圧力範囲（反応容器内
） ・０． Ｉ Ｔｏｒｒないし１００ Ｔｏｒｒ程度（ホ
） ＳｉＮ形成時の圧力範囲 ・０．ＩＴｏｒｒないし１００ Ｔｏｒｒ程度〔実施例
〕 以下、本発明を第１図に示す一実施例の装置に基づき説
明する。
） ５ｉＯ−及びＳｉＣ形成時の圧力範囲（反応容器内
） ・０． Ｉ Ｔｏｒｒないし１００ Ｔｏｒｒ程度（ホ
） ＳｉＮ形成時の圧力範囲 ・０．ＩＴｏｒｒないし１００ Ｔｏｒｒ程度〔実施例
〕 以下、本発明を第１図に示す一実施例の装置に基づき説
明する。
１は反応容器で、その中にプラスチック基板１０、並び
にプラズマを発生させる陰極２と陽極３が設置されてい
る。２は陰極が、その構造としては第２図（ａ）、ら）
、（Ｃ）、（６）および（ｅ）に図示しているように、
平板に格子もしくは類似物を付けた形になっている。な
お、陽極３と対向して設置される。３は陽極で、構造と
しては平板の形をしている。４はプラズマ発生電源で、
直流電源を用いている。なお、直流電源に代えて、交流
あるいは高周波電源でもよい。５は磁界発生電源で、任
意の周波数を設定できる交流電源である。６はコイルで
、上記反応容器１を囲繞するもので、磁界発生電源５よ
り電力を供給される。７は圧力計で、圧力検出孔２１を
介して、上記反応容器１の圧力を検出し、後述の圧力調
整器８に信号を伝達する。８は圧力調整器で、上記圧力
計７と後述の真空ポンプ９と連動して用いられる。９は
真空ポンプで、上記反応容器１の真空度を、上記の圧力
調整器８を介して所定の設定値に真空引きする。１３は
該不活性ガス供給源で、１６は該不活性ガスのマスフロ
ーコントローラである。１４及び１５はそれぞれ、Ｓｉ
Ｈ，ガス供給源及びＮ２０供給源である。１７及び１８
はそれぞれ、５ＩＨ４及びＮ、Ｏのマスフローコントロ
ーラである。１９及び２０は、第１及び第２のバルブで
、それぞれ、該不活性ガス。
にプラズマを発生させる陰極２と陽極３が設置されてい
る。２は陰極が、その構造としては第２図（ａ）、ら）
、（Ｃ）、（６）および（ｅ）に図示しているように、
平板に格子もしくは類似物を付けた形になっている。な
お、陽極３と対向して設置される。３は陽極で、構造と
しては平板の形をしている。４はプラズマ発生電源で、
直流電源を用いている。なお、直流電源に代えて、交流
あるいは高周波電源でもよい。５は磁界発生電源で、任
意の周波数を設定できる交流電源である。６はコイルで
、上記反応容器１を囲繞するもので、磁界発生電源５よ
り電力を供給される。７は圧力計で、圧力検出孔２１を
介して、上記反応容器１の圧力を検出し、後述の圧力調
整器８に信号を伝達する。８は圧力調整器で、上記圧力
計７と後述の真空ポンプ９と連動して用いられる。９は
真空ポンプで、上記反応容器１の真空度を、上記の圧力
調整器８を介して所定の設定値に真空引きする。１３は
該不活性ガス供給源で、１６は該不活性ガスのマスフロ
ーコントローラである。１４及び１５はそれぞれ、Ｓｉ
Ｈ，ガス供給源及びＮ２０供給源である。１７及び１８
はそれぞれ、５ＩＨ４及びＮ、Ｏのマスフローコントロ
ーラである。１９及び２０は、第１及び第２のバルブで
、それぞれ、該不活性ガス。
及びＳｉＨ，とＮ、Ｏのガスの流路を開閉する。
２２は、排気孔で、それぞれ、上記真空ポンプ９につな
がっている。
がっている。
２４は反応ガス導入孔で、該不活性ガス。
ＳｉＨ，及びＮ、Ｏガスが導入される。
第１図において、プラスチック基板１ｏを図示のように
、陽極３と陰極２０間に設置した。
、陽極３と陰極２０間に設置した。
真空ポンプ９を駆動して、反応容器１内を排気し、次に
、第１のバルブ２０を開にして、該不活性カスのマスフ
ローコントローラ１６を用いて、該不活性ガス供給源１
３より該不活性ガスを反応ガス導入孔２４を介して反応
容器１へ約５０ｃｃ／分の流量で供給した。なお、反応
容器１内圧力は、圧力検出孔２１を介して圧力計７で検
知し、その情報を電気信号として、圧力調整器８へ伝送
し、その圧力調整器８と真空ポンプ９を連動させて稼動
させることで、約０，０５ないし０．５ Ｔｏｒｒの範
囲の任意の値に設定した。
、第１のバルブ２０を開にして、該不活性カスのマスフ
ローコントローラ１６を用いて、該不活性ガス供給源１
３より該不活性ガスを反応ガス導入孔２４を介して反応
容器１へ約５０ｃｃ／分の流量で供給した。なお、反応
容器１内圧力は、圧力検出孔２１を介して圧力計７で検
知し、その情報を電気信号として、圧力調整器８へ伝送
し、その圧力調整器８と真空ポンプ９を連動させて稼動
させることで、約０，０５ないし０．５ Ｔｏｒｒの範
囲の任意の値に設定した。
次にプラズマ発生電源４から、陽極３と陰極２に電力を
供給すると、該不活性ガスのグロー放電プラズマが上記
電極２．３間に発生した。
供給すると、該不活性ガスのグロー放電プラズマが上記
電極２．３間に発生した。
この場合、陰極２の構造は第２図図示のように、平板に
格子を組み合わせた形（ａ）又は蛸壷状（６）等をして
いるので、第３図に示すように、陰極近傍に強い発光を
ともなう負グローが発生する。
格子を組み合わせた形（ａ）又は蛸壷状（６）等をして
いるので、第３図に示すように、陰極近傍に強い発光を
ともなう負グローが発生する。
なあ、陽光柱はプラスチック基板１０を囲んだ形で発生
している。プラズマ発生電源４の出力電圧を一定にして
おき、上記反応容器１内該不活性ガス圧力を０． Ｉ
Ｔｏｒｒから約Ｉ Ｔｏｒｒまで変化させると、第４図
に示すように０．３ Ｔｏｒｒ附近まで、プラズマ電流
が著しく増大し、それを越えると安定化することが判っ
た。すなわち、陰極２の構造がホローカソードと呼ばれ
るものになっている。したがって、プラズマ密度の高い
該不活性ガスプラズマが得られている。さらに、コイル
６と磁界発生電源５により電極２，３間に発生する電界
圧と直交する方向の磁界Ｂを発生させる。そうすると、
第５図に示すように、従来は磁界の強さが零（第５図Ａ
印）であるため、プラズマ電流は小さい値であった。と
ころが磁界の強さが８０ガウス程度以上になると、プラ
ズマ電流は著しく増大する。そして、上記コイル６で発
生の磁界Ｂの方向を第６図図示のように（第６図紙面に
垂直方向で下向きの場合：◎印、上向きの場合二〇印）
、正、負交互に変化させると、電界Ｅと磁界Ｂの作用に
より、プラズマはＥＸＥドリフトと呼ばれる力で、電極
２．３に平行方向にゆり動かされる。すなわち、上記磁
界Ｂ印加による作用は、プラズマ密度を向上させる働き
と、プラズマをゆり動かすことによるプラズマ密度の空
間的、時間的な平均化がなされることである。
している。プラズマ発生電源４の出力電圧を一定にして
おき、上記反応容器１内該不活性ガス圧力を０． Ｉ
Ｔｏｒｒから約Ｉ Ｔｏｒｒまで変化させると、第４図
に示すように０．３ Ｔｏｒｒ附近まで、プラズマ電流
が著しく増大し、それを越えると安定化することが判っ
た。すなわち、陰極２の構造がホローカソードと呼ばれ
るものになっている。したがって、プラズマ密度の高い
該不活性ガスプラズマが得られている。さらに、コイル
６と磁界発生電源５により電極２，３間に発生する電界
圧と直交する方向の磁界Ｂを発生させる。そうすると、
第５図に示すように、従来は磁界の強さが零（第５図Ａ
印）であるため、プラズマ電流は小さい値であった。と
ころが磁界の強さが８０ガウス程度以上になると、プラ
ズマ電流は著しく増大する。そして、上記コイル６で発
生の磁界Ｂの方向を第６図図示のように（第６図紙面に
垂直方向で下向きの場合：◎印、上向きの場合二〇印）
、正、負交互に変化させると、電界Ｅと磁界Ｂの作用に
より、プラズマはＥＸＥドリフトと呼ばれる力で、電極
２．３に平行方向にゆり動かされる。すなわち、上記磁
界Ｂ印加による作用は、プラズマ密度を向上させる働き
と、プラズマをゆり動かすことによるプラズマ密度の空
間的、時間的な平均化がなされることである。
したがって、プラスチック基板１０の表面は、プラズマ
密度の高い該不活性ガスのプラズマによって化学反応を
受けて、表面下数１０人〜数１０００人程度の深さまで
化学組成の変化が起きる。赤外線分光分析や電子スピン
共鳴分析装置を用いて調査した結果、プラスチック表面
はＣＨ、−Ｃ’Ｈ２といった官能基が導入されて、化学
的に活性な層が形成されていることが判った。
密度の高い該不活性ガスのプラズマによって化学反応を
受けて、表面下数１０人〜数１０００人程度の深さまで
化学組成の変化が起きる。赤外線分光分析や電子スピン
共鳴分析装置を用いて調査した結果、プラスチック表面
はＣＨ、−Ｃ’Ｈ２といった官能基が導入されて、化学
的に活性な層が形成されていることが判った。
上記該不活性ガスプラズマによるプラスチック基板１０
０表面活性層形成を約３０秒ないし約１０分間行ったあ
と、プラズマ発生電源４の電圧を零にした。そして、第
１のバルブ１９を閉にして、反応容器の中の該不活性ガ
スを排気した。
０表面活性層形成を約３０秒ないし約１０分間行ったあ
と、プラズマ発生電源４の電圧を零にした。そして、第
１のバルブ１９を閉にして、反応容器の中の該不活性ガ
スを排気した。
次に、シランＳｉＨ，ガス供給源１４及び亜酸化窒素Ｎ
２Ｏガス供給源１５より、それぞれ、５ＩＨ４マスフロ
ーコントローラ１７ ＲＵ Ｎ２０７ ｘ ７ Ｃ１−
コントローラ１８を介して、第２のバルブ２０を開にし
て５ＩＨ４ガス及びＮ２Ｏガスを反応ガス導入孔２４に
より反応容器１内に例えばそれぞれ約２５ｃｃ／分の流
量で供給した。なお、反応容器１内圧力は、圧力検出孔
２１を介して圧力計７で検知し、圧力調整器８の真空ポ
ンプ９を連動して稼動させ約０．０５ないし０．５ Ｔ
ｏｒｒの範囲の任意の値に設定した。
２Ｏガス供給源１５より、それぞれ、５ＩＨ４マスフロ
ーコントローラ１７ ＲＵ Ｎ２０７ ｘ ７ Ｃ１−
コントローラ１８を介して、第２のバルブ２０を開にし
て５ＩＨ４ガス及びＮ２Ｏガスを反応ガス導入孔２４に
より反応容器１内に例えばそれぞれ約２５ｃｃ／分の流
量で供給した。なお、反応容器１内圧力は、圧力検出孔
２１を介して圧力計７で検知し、圧力調整器８の真空ポ
ンプ９を連動して稼動させ約０．０５ないし０．５ Ｔ
ｏｒｒの範囲の任意の値に設定した。
プラズマ発生電源４から、陽極３と陰極２に電力を供給
すると、５ｉ）１．とＮ２０のグロー放電プラズマが上
記電極２，３間に発生した。この場合、前述の如＜、陰
極２近傍に強い発光を伴なう負グローが発生する。さら
に、コイル６と磁界発生電源５により、電極２．３間に
発生する電界Ｅと直交する方向の磁界Ｂを発生させ、前
述の如く、磁界Ｂを正、負交互に変化させると、ＥＸＥ
ドリフトでプラズマはゆり動かされた。
すると、５ｉ）１．とＮ２０のグロー放電プラズマが上
記電極２，３間に発生した。この場合、前述の如＜、陰
極２近傍に強い発光を伴なう負グローが発生する。さら
に、コイル６と磁界発生電源５により、電極２．３間に
発生する電界Ｅと直交する方向の磁界Ｂを発生させ、前
述の如く、磁界Ｂを正、負交互に変化させると、ＥＸＥ
ドリフトでプラズマはゆり動かされた。
これにより、プラズマ密度の空間的、時間的な平均化が
行なわれた。
行なわれた。
このようにして、５ＩＨ４及びＮ２［＋混合ガスのプラ
ズマを発生しておくと、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応によ
り、Ｓｉｎ、膜がプラスチック基板１０に堆積する。成
膜時間は約１ないし２時間行なった。
ズマを発生しておくと、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）反応によ
り、Ｓｉｎ、膜がプラスチック基板１０に堆積する。成
膜時間は約１ないし２時間行なった。
最後に上記プラズマ発生電源４及び磁界発生電源５の出
力電力を零にし、反応容器１内の５ｉｔ１．とＮ２Ｏガ
スの排気を行った。なお、図示していないが、プラスチ
ック基板１０を反応容器１より取出す場合、Ａｒあるい
はＮ２ガスを反応容器１に導入して、ＳｉＨ４ガスをほ
ぼ完全に排気した状態にしたあと、ドアを開いて取り出
した。
力電力を零にし、反応容器１内の５ｉｔ１．とＮ２Ｏガ
スの排気を行った。なお、図示していないが、プラスチ
ック基板１０を反応容器１より取出す場合、Ａｒあるい
はＮ２ガスを反応容器１に導入して、ＳｉＨ４ガスをほ
ぼ完全に排気した状態にしたあと、ドアを開いて取り出
した。
本実施例では、上記方法により、面積ｌｍＸ２ｍのポリ
カーボネート板及びアクリル板表面にＳｉＯ２膜を堆積
させた。厚みは約５μｍ１硬度はビッカース硬度で２．
ＯＯＯないし３，０００程度であった。付着強度は、
接着テープ貼付による引きはがし方法で調べた結果、十
分に強いことが判った。
カーボネート板及びアクリル板表面にＳｉＯ２膜を堆積
させた。厚みは約５μｍ１硬度はビッカース硬度で２．
ＯＯＯないし３，０００程度であった。付着強度は、
接着テープ貼付による引きはがし方法で調べた結果、十
分に強いことが判った。
上記実施例は、反応ガスとして、該不活性ガス、 ５ｉ
ｎ４及びＮ２０を用いた場合であるが、下記の反応ガス
の場合も上記と同様にすることでそれぞれ、ＳｉＣ膜及
びＳｉＮ膜を得た。
ｎ４及びＮ２０を用いた場合であるが、下記の反応ガス
の場合も上記と同様にすることでそれぞれ、ＳｉＣ膜及
びＳｉＮ膜を得た。
（イ）該不活性ガス、 ５ＩＨ４、ＣＨ−（ロ）該不活
性ガス、 ＳｉＨ，、ＮＨ＝上記（イ）（ロ）の該不活
性ガスは上記同様該不活性ガス供給源１３から、ＳｉＨ
，は１４のガス供給源から、ＣＨ４，ＮＨ５は１５のガ
ス供給源から供給して上記と同様の手順で硬化膜を形成
した。
性ガス、 ＳｉＨ，、ＮＨ＝上記（イ）（ロ）の該不活
性ガスは上記同様該不活性ガス供給源１３から、ＳｉＨ
，は１４のガス供給源から、ＣＨ４，ＮＨ５は１５のガ
ス供給源から供給して上記と同様の手順で硬化膜を形成
した。
この発明によれば、ビルディング及び家屋などの窓材、
航空機・船舶・自動車などの窓材及び電子材料・光学材
料・表示材料など、表面の性質として高硬度、耐摩耗性
及び耐擦傷性などが要求されるプラスチック表面処理方
法において、大面積でかつ、該プラスチック基板との結
合力が強力な５１０２ 、 ＳｉＣ及びＳｉＮなど表面
硬化保護膜が製造可能となった。このことは、産業上著
しく価値がある。
航空機・船舶・自動車などの窓材及び電子材料・光学材
料・表示材料など、表面の性質として高硬度、耐摩耗性
及び耐擦傷性などが要求されるプラスチック表面処理方
法において、大面積でかつ、該プラスチック基板との結
合力が強力な５１０２ 、 ＳｉＣ及びＳｉＮなど表面
硬化保護膜が製造可能となった。このことは、産業上著
しく価値がある。
第１図は、本発明の第１実施例に係る装置構成の模式図
、第２図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）、（６）および（
ｅ）は夫々本発明の電極構造を示す概念図、第２図（ａ
′）及び必は夫々第２図（ａ）及びら）の断面図、第３
図は本発明の電極によるグロー放電プラズマを示す概念
図、第４図は本発明の電極によるグロー放電プラズマの
電流と反応容器内圧力の関係を示すグラフ、第５図は本
発明の電極を用いた場合の、印加磁界の強さとプラズマ
電流の関係を示すグラフ、第６図（ａ）及びら）は夫々
本発明において、印加される磁界Ｂと電界Ｅによって発
生するＥ Ｘ Ｅドリフトの説明図、そして第７図は、
従来の装置を示す構成図である。
、第２図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ）、（６）および（
ｅ）は夫々本発明の電極構造を示す概念図、第２図（ａ
′）及び必は夫々第２図（ａ）及びら）の断面図、第３
図は本発明の電極によるグロー放電プラズマを示す概念
図、第４図は本発明の電極によるグロー放電プラズマの
電流と反応容器内圧力の関係を示すグラフ、第５図は本
発明の電極を用いた場合の、印加磁界の強さとプラズマ
電流の関係を示すグラフ、第６図（ａ）及びら）は夫々
本発明において、印加される磁界Ｂと電界Ｅによって発
生するＥ Ｘ Ｅドリフトの説明図、そして第７図は、
従来の装置を示す構成図である。
Claims (2)
- （１）反応ガスとして先ず少なくとも一つの不活性ガス
プラズマを用いてプラスチック基板表面に活性層を形成
させ、次にＳｉＨ＿４とＮ＿２Ｏおよび／またはＣＨ＿
４との混合ガスプラズマにより該プラスチック基板表面
にＳｉＯ＿２および／またはＳｉＣ膜を形成させること
を特徴とするプラスチック基板表面の硬化保護膜製造方
法。 - （２）反応ガスとして先ず少なくとも一つの不活性ガス
プラズマを用いてプラスチック基板表面に活性層を形成
させ、次にＳｉＨ＿４とＮＨ＿３との混合ガスプラズマ
により該プラスチック基板表面にＳｉＮ膜を形成させる
ことを特徴とするプラスチック基板表面の硬化保護膜製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9773490A JPH04374A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | プラスチック基板表面の硬化保護膜製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9773490A JPH04374A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | プラスチック基板表面の硬化保護膜製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04374A true JPH04374A (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=14200126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9773490A Pending JPH04374A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | プラスチック基板表面の硬化保護膜製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04374A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790592A (ja) * | 1993-09-23 | 1995-04-04 | Becton Dickinson & Co | プラスチック製品のバリアコーティング方法 |
| US5523124A (en) * | 1992-06-17 | 1996-06-04 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'expoloitation Des Procedes Georges Claude | Process for producing a silicon oxide deposit on the surface of a metallic or metallized polymer substrate using corona discharge at pressures up to approximately atmospheric |
| JP2000212312A (ja) * | 1999-01-19 | 2000-08-02 | Leybold Syst Gmbh | 合成樹脂から成る基体の被覆のための方法 |
| US7985188B2 (en) | 2009-05-13 | 2011-07-26 | Cv Holdings Llc | Vessel, coating, inspection and processing apparatus |
| US8834954B2 (en) | 2009-05-13 | 2014-09-16 | Sio2 Medical Products, Inc. | Vessel inspection apparatus and methods |
| JP2015098617A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 株式会社島津製作所 | 成膜装置 |
| US9662450B2 (en) | 2013-03-01 | 2017-05-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Plasma or CVD pre-treatment for lubricated pharmaceutical package, coating process and apparatus |
| US9664626B2 (en) | 2012-11-01 | 2017-05-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Coating inspection method |
| US9764093B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-09-19 | Sio2 Medical Products, Inc. | Controlling the uniformity of PECVD deposition |
| US9863042B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-01-09 | Sio2 Medical Products, Inc. | PECVD lubricity vessel coating, coating process and apparatus providing different power levels in two phases |
| US9878101B2 (en) | 2010-11-12 | 2018-01-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods |
| US9903782B2 (en) | 2012-11-16 | 2018-02-27 | Sio2 Medical Products, Inc. | Method and apparatus for detecting rapid barrier coating integrity characteristics |
| US9937099B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-04-10 | Sio2 Medical Products, Inc. | Trilayer coated pharmaceutical packaging with low oxygen transmission rate |
| US10016338B2 (en) | 2013-03-11 | 2018-07-10 | Sio2 Medical Products, Inc. | Trilayer coated pharmaceutical packaging |
| US10189603B2 (en) | 2011-11-11 | 2019-01-29 | Sio2 Medical Products, Inc. | Passivation, pH protective or lubricity coating for pharmaceutical package, coating process and apparatus |
| US10201660B2 (en) | 2012-11-30 | 2019-02-12 | Sio2 Medical Products, Inc. | Controlling the uniformity of PECVD deposition on medical syringes, cartridges, and the like |
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| US11116695B2 (en) | 2011-11-11 | 2021-09-14 | Sio2 Medical Products, Inc. | Blood sample collection tube |
| US11624115B2 (en) | 2010-05-12 | 2023-04-11 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubrication |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP9773490A patent/JPH04374A/ja active Pending
Cited By (32)
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| US10537273B2 (en) | 2009-05-13 | 2020-01-21 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubricity layer |
| US10390744B2 (en) | 2009-05-13 | 2019-08-27 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubricity layer, apparatus and method for transporting a vessel to and from a PECVD processing station, and double wall plastic vessel |
| US11624115B2 (en) | 2010-05-12 | 2023-04-11 | Sio2 Medical Products, Inc. | Syringe with PECVD lubrication |
| US11123491B2 (en) | 2010-11-12 | 2021-09-21 | Sio2 Medical Products, Inc. | Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods |
| US9878101B2 (en) | 2010-11-12 | 2018-01-30 | Sio2 Medical Products, Inc. | Cyclic olefin polymer vessels and vessel coating methods |
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| US11724860B2 (en) | 2011-11-11 | 2023-08-15 | Sio2 Medical Products, Inc. | Passivation, pH protective or lubricity coating for pharmaceutical package, coating process and apparatus |
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