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プラズマ発生装置付き射出成形装置並びに射出成形及び表面処理方法 コモンズ 外国出願あり

国内特許コード P06P005000
整理番号 NU-0106
掲載日 2006年12月8日
出願番号 特願2005-146682
公開番号 特開2006-321137
登録番号 特許第4660702号
出願日 平成17年5月19日(2005.5.19)
公開日 平成18年11月30日(2006.11.30)
登録日 平成23年1月14日(2011.1.14)
発明者
  • 菅井 秀郎
出願人
  • 学校法人名古屋大学
発明の名称 プラズマ発生装置付き射出成形装置並びに射出成形及び表面処理方法 コモンズ 外国出願あり
発明の概要

【課題】高周波電力を用いない、プラズマ発生装置付き射出成形装置
【解決手段】1.Aのように射出成形を行い、成形品Pを冷却固化する。次に1.Bのように、ジャッキ120を用いて1~数mmだけ第2の金型200を移動させて空隙Sを形成する。この際、ガス導入口132と排気口142は、第2の金型200の移動により空隙Sに対して開き、ガス導入管131、空隙S、排気管141は連通する。これらは第2の金型200のOリング201により気密が保たれる。次に、気密となた空隙Sから、排気装置140を用いて排気を行い、ガス供給部130からプラズマ処理のためのガスを空隙Sに供給する。導波管150を介してマイクロ波アンテナ160にマイクロ波を供給すると、空隙Sにおいてマイクロ波による放電が生じ、ガスプラズマが発生する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


プラスチック材料は、射出成形方法を用いて種々の形状の製品を低コストで生産できることから、広く産業分野で利用されている。また、プラスチックは軽量でリサイクルが容易であるという特徴を持ち合わせており、例えば自動車や電化製品等の金属材料やガラス材料をプラスチックで置き換える研究も行われている。



例えば自動車のガラス窓の樹脂化においては、車体の軽量化による燃費向上及び環境負荷の軽減を図り、一体成形による製造コストの低減も図ることが可能である。例えば欧州では自動車窓ガラスの3~5%を樹脂化する計画がある。この「樹脂化」には、合わせガラスにプラスチックフィルムを挟み込む方式を含む。



ところでプラスチック材料はガラスに比べて耐スクラッチ性、耐紫外線性等の面で難があり、その表面を薄膜コーティングすることによって強化することが課題となっている。現在行われている下記の技術はそれぞれ難点を有している。まず樹脂表面にハードコートフィルムを貼る方式では、基材との剥離が発生する。また、2枚のガラスの間にプラスチックフィルムを挟み込む方式では、しわの発生が問題となる。このように、ガラスの「樹脂化」は問題を抱えており、樹脂を窓材としているのは、現在のところサンルーフや開閉を行わないクオータガラスに限られている。



さて、樹脂の表面改質を低温で可能とする技術としてプラズマ処理が有望視されている。例えば下記特許文献1においては、射出成形の金型を用いてそのままガスプラズマ処理する技術を開示している。

【特許文献1】特許第2994878号



特許文献1の技術の概要は次の通りである。金型キャビティ内に溶融樹質を射出充填し、冷却して固化させる。次に金型を寸開させて、成形品と金型の間に間隙を形成する。当該間隙を真空排気し、金型間に13.56MHzの高周波電力を印加し、間隙にプラズマを発生させる。この際、表面処理に対応した反応性ガスを導入して、成形品の表面処理を行う。こうして放電を停止し、間隙を大気圧に戻したのち成形品を取り出す。

産業上の利用分野


本発明はいわゆる射出成形装置及び射出成形方法に関し、射出成形時にプラズマガスにより表面処理を実施するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
射出成形装置であって、
少なくとも金型の一方に形成された、導波管に接続されたマイクロ波アンテナと、
射出成形後に金型の一方と成形品との間に間隙を設けて2つの金型を固定する手段と、
当該間隙から排気して所定の真空度を保持する排気手段と、
当該金型と成形品との間に成形品の表面を処理するためのガスを導入する手段と
を有し、前記間隙に前記ガスのプラズマを発生可能としたことを特徴とするプラズマ発生装置付き射出成形装置。

【請求項2】
前記導波管内には誘電体が充填されていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ発生装置付き射出成形装置。

【請求項3】
前記2つの金型を固定する手段は、前記成形品のいずれの側にも間隙を設けることが可能であり、
前記排気手段と、前記ガスを導入する手段とは、前記成形品のいずれの側に設けた間隙に対しても作用可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプラズマ発生装置付き射出成形装置。

【請求項4】
前記2つの金型を固定する手段は、前記成形品の両側に同時に間隙を設けることが可能であり、
前記排気手段と、前記ガスを導入する手段とは、前記成形品の両側に設けた間隙に対して作用可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のプラズマ発生装置付き射出成形装置。

【請求項5】
射出成形及び表面処理方法であって、
射出成形後に金型の一方と成形品との間に間隙を設けて2つの金型を固定し、
当該間隙から排気して所定の真空度を保持すると共に成形品の表面を処理するためのガスを導入し、
前記ガスをマイクロ波によりプラズマ化して前記成形品の表面を処理することを特徴とする射出成形及び表面処理方法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005146682thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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