(57)【要約】【課題】高電圧印加時の異常放電および絶縁膜の劣化を抑制することができるとともに、表面処理効果を高くすることができる大気圧プラズマ処理装置および大気圧プラズマ処理方法を提供する。【解決手段】絶縁体管の外周面上において、互いに対向するように配置されている一対の電極と、絶縁体管の外周面上に設けられている絶縁膜と、を備え、絶縁膜はフッ素系樹脂からなる大気圧プラズマ処理装置と、これを用いた大気圧プラズマ処理方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体管と、
前記絶縁体管の外周面上において、互いに対向するように配置されている一対の電極と、
前記絶縁体管の外周面上に設けられている絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、フッ素系樹脂からなる、大気圧プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記フッ素系樹脂は、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰおよびＰＦＡからなる群から選択された少なくとも１種を含む、請求項１に記載の大気圧プラズマ処理装置。
【請求項３】
前記絶縁体管は、円筒状である、請求項１または２に記載の大気圧プラズマ処理装置。
【請求項４】
前記一対の電極は、前記絶縁体管の外周面上にスパイラル状に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ処理装置。
【請求項５】
前記一対の電極間に電圧を印加するための電圧印加装置をさらに備えた、請求項１から４のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の大気圧プラズマ処理装置を用いた大気圧プラズマ処理方法であって、
前記絶縁体管の内部にガスを導入する工程と、
前記電極間に電圧を印加することによって前記ガスのプラズマを発生させる工程と、
大気圧近傍の圧力下で前記プラズマを被処理物の表面に接触させることによって前記被処理物の前記表面を処理する工程と、を含む、大気圧プラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大気圧プラズマ処理装置および大気圧プラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、チューブ形状や細長い短冊状の絶縁物等の表面を処理する方法として、絶縁体管の内部でプラズマを発生させ、プラズマを発生させた絶縁体管の内部に被処理物を設置することにより表面を処理する方法が行なわれてきた。
【０００３】
このような絶縁体管の内部にプラズマを発生させる方式としては、たとえば図８および図９の模式的斜視図に示すような容量結合型または誘導結合型の放電形式が広く知られている。
【０００４】
図８に示される放電形式は、容量結合型の放電形式であり、一対のリング状電極１００ａ，１００ｂを絶縁体管１０１の外周に対向するように配置して、絶縁体管１０１の内部にガス１０２を流しながら電圧印加装置１０３により交流電圧を印加することによって、絶縁体管１０１の内部にプラズマを発生させる。
【０００５】
図９に示される放電形式も、容量結合型の放電形式であり、絶縁体管２０１の外周に曲板状の電極２００ａ，２００ｂを配置して、絶縁体管２０１の内部にガス２０２を流しながら電圧印加装置２０３により交流電圧を印加することによって、絶縁体管２０１の内部にプラズマを発生させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０６０５３号公報
【特許文献２】特開平５−２０２４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では、大気圧近傍の圧力下で、高電圧を印加して強力なプラズマを発生させ、表面処理がされにくい被処理物の表面処理を行なう大気圧プラズマ処理の要望がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の放電形式においては、大気圧近傍の圧力下で、高電圧を印加して大気圧プラズマ処理を行なったときに、絶縁体管の外周面に異常放電が発生するとともに、絶縁体管の内部のプラズマによる発熱によって絶縁体管の外周面に配置されたエポキシ接着剤またはシリコーン接着剤からなる絶縁膜が劣化しやすくなるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１および特許文献２に記載の放電形式よりも表面処理効果の高い大気圧プラズマ処理も要望されている。
【００１０】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、高電圧印加時の異常放電および絶縁膜の劣化を抑制することができるとともに、表面処理効果を高くすることができる大気圧プラズマ処理装置および大気圧プラズマ処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、絶縁体管と、絶縁体管の外周面上において、互いに対向するように配置されている一対の電極と、絶縁体管の外周面上に設けられている絶縁膜と、を備え、絶縁膜はフッ素系樹脂からなる大気圧プラズマ処理装置である。
【００１２】
ここで、本発明の大気圧プラズマ処理装置において、フッ素系樹脂は、ＥＴＦＥ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰおよびＰＦＡからなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の大気圧プラズマ処理装置において、絶縁体管は円筒状であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の大気圧プラズマ処理装置において、一対の電極は、絶縁体管の外周面上にスパイラル状に配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の大気圧プラズマ処理装置は、一対の電極間に電圧を印加するための電圧印加装置をさらに備えていることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明は、上記のいずれかの大気圧プラズマ処理装置を用いた大気圧プラズマ処理方法であって、絶縁体管の内部にガスを導入する工程と、電極間に電圧を印加することによってガスのプラズマを発生させる工程と、大気圧近傍の圧力下でプラズマを被処理物の表面に接触させることによって被処理物の表面を処理する工程と、を含む、大気圧プラズマ処理方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高電圧印加時の異常放電および絶縁膜の劣化を抑制することができるとともに、表面処理効果を高くすることができる大気圧プラズマ処理装置および大気圧プラズマ処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は実施の形態の大気圧プラズマ処理装置の模式的な側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂに沿った模式的な断面図である。
【図２】実施の形態の大気圧プラズマ処理方法の工程の一部について図解する模式的な側面図である。
【図３】実施の形態の大気圧プラズマ処理方法の工程の他の一部について図解する模式的な側面図である。
【図４】実施の形態の大気圧プラズマ処理方法の工程の他の一部について図解する模式的な側面図である。
【図５】実施の形態の大気圧プラズマ処理方法の工程の他の一部について図解する模式的な側面図である。
【図６】実施例１〜２および比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置の印加電圧と実測電流との関係を示す図である。
【図７】実施例１〜２および比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置の印加電圧と、大気圧プラズマ処理後の被処理物の表面の水接触角との関係を示す図である。
【図８】従来の容量結合型の放電形式の一例を図解する模式的な斜視図である。
【図９】従来の容量結合型の放電形式の他の一例を図解する模式的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００２０】
＜大気圧プラズマ処理装置＞
図１（ａ）に、本発明の大気圧プラズマ処理装置の一例である実施の形態の大気圧プラズマ処理装置の模式的な側面図を示す。また、図１（ｂ）に、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂに沿った模式的な断面図を示す。
【００２１】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示される実施の形態の大気圧プラズマ処理装置は、円筒状の絶縁体管１と、絶縁体管１の外周面上において、互いに対向するように配置されている一対の電極である第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂと、絶縁体管１の外周面上に設けられている絶縁膜３と、を備えている。
【００２２】
第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂは、絶縁体管１の外周面上において、互いに間隔を空けて、それぞれスパイラル状に配置されており、第１の電極２ａはアースされ、第２の電極２ｂは電圧印加装置４に接続されている。電圧印加装置４によって第２の電極２ｂに電圧が印加されることにより、第１の電極２ａと第２の電極２ｂとの間に電圧が印加される。
【００２３】
また、図１（ｂ）に示すように、絶縁体管１の内周面５も円筒状となっており、内周面５の内側は空洞となっている。
【００２４】
絶縁体管１は、絶縁性の材料であれば特に限定されず、たとえば石英のほかアルミナなどのセラミックを用いることができる。
【００２５】
また、第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂは、導電性の材料であれば特に限定されず、たとえば、アルミニウム、タングステン、モリブデン、チタンまたは鉛などの金属を用いることができる。
【００２６】
ここで、実施の形態の大気圧プラズマ処理装置においては、絶縁膜３として、フッ素系樹脂が用いられることを特徴としている。ここで、フッ素系樹脂は、炭素とフッ素との結合（Ｃ−Ｆ結合）を有する単量体を構成単位として有する重合体である。
【００２７】
これは、本発明者が鋭意検討した結果、絶縁膜３にフッ素系樹脂を用いることによって第２の電極２ｂに高電圧を印加して、大気圧近傍の圧力下でガスプラズマを発生させて、被処理物の表面の大気圧プラズマ処理を行なった場合でも、従来の特許文献１および特許文献２に記載の放電形式と比較して、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるとともに、絶縁体管１の内部のプラズマの発熱によって絶縁体管１の外周面に配置されたフッ素系樹脂からなる絶縁膜３の劣化を抑制できることを見出したことによるものである。
【００２８】
これは以下の理由によるものであると考えられる。すなわち、絶縁体管１の外周面上の異常放電の発生は、絶縁体管の外周面上に配置された絶縁膜の電気絶縁性の大きさに依存するところが大きい。そして、電気絶縁性の大きさは、（Ａ）絶縁破壊強さ、および（Ｂ）体積抵抗率が指標となる。
【００２９】
（Ａ）絶縁破壊強さ
絶縁破壊強さは、絶縁性材料の単位厚さに対する絶縁破壊電圧の値で、絶縁性材料の厚さに応じて、ｋＶ／ｍｍなどの単位で表わされる。ここで、特許文献１および特許文献２に記載のエポキシ接着剤およびシリコーン接着剤の絶縁破壊強さは、高電圧印加時に、絶縁体管の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるほど大きくなく、フッ素系樹脂の絶縁破壊強さは、高電圧印加時に、絶縁体管の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるほど大きいと考えられる。
【００３０】
（Ｂ）体積抵抗率
体積抵抗率は、絶縁性材料に直流電圧を加えたときのリーク電流を計測し、直流電圧をリーク電流のうち内部を通る電流のみで除し、絶縁性材料の断面積や長さを考慮した値である。ここで、特許文献１および特許文献２に記載のエポキシ接着剤およびシリコーン接着剤の体積抵抗率は、高電圧印加時に、絶縁体管の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるほど大きくなく、フッ素系樹脂の体積抵抗率は、高電圧印加時に、絶縁体管の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるほど大きいと考えられる。
【００３１】
また、絶縁膜の劣化は、絶縁膜の耐熱性に依存するところが大きいものと考えられ、絶縁膜３に用いられるフッ素系樹脂は、特許文献１および特許文献２に記載のエポキシ接着剤およびシリコーン接着剤と比較して耐熱性が高いものと考えられる。
【００３２】
また、本発明者は、絶縁膜３にフッ素系樹脂を用いることによって、従来の特許文献１および特許文献２に記載されているエポキシ接着剤またはシリコーン接着剤からなる絶縁膜を用いた場合よりも、被処理物の表面処理効果の高い大気圧プラズマ処理を行なえることも見出した。
【００３３】
これは以下の理由によるものであると考えられる。すなわち、被処理物の表面処理効果は、（Ｃ）絶縁膜の吸水率（透湿性）、および（Ｄ）絶縁膜の耐候性（耐紫外線性）に依存するところが大きい。
【００３４】
（Ｃ）絶縁膜の吸水率（透湿性）
絶縁破壊電圧（絶縁破壊強さ）は、吸湿の影響を受け、樹脂は吸湿により絶縁破壊電圧が大きく低下する。エポキシ接着剤およびシリコーン接着剤は吸水率が高く、高湿度雰囲気に長時間曝された場合、プラズマ放電状態に影響を及ぼし、被処理物の表面処理効果が低下するものと考えられる。一方、フッ素系樹脂は、エポキシ接着剤およびシリコーン接着剤と比べて、吸水率が低いために、高湿度雰囲気に長時間曝された場合でも、被処理物の表面処理効果が低下しにくいものと考えられる。
【００３５】
（Ｄ）絶縁膜の耐候性（耐紫外光性）
プラズマ発光のスペクトルを解析すると、ガス種にもよるが、可視光の波長領域だけでなく、紫外光の波長領域にも強いピークが発現することがある。たとえば絶縁体管に合成石英を用いた場合には、絶縁体管による紫外光の吸収が非常に小さいため、絶縁体管の外周面上の絶縁膜に紫外光が照射されることになる。このような紫外光の吸収により絶縁膜が劣化し、プラズマ放電状態に影響を及ぼし、被処理物の表面処理効果が低下するものと考えられる。すなわち、フッ素系樹脂は、エポキシ接着剤およびシリコーン接着剤と比べて、紫外光の吸収率が低いため、絶縁膜の耐候性（耐紫外光性）が高くなり、被処理物の表面処理効果が低下しにくいものと考えられる。
【００３６】
ここで、フッ素系樹脂としては、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）およびＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）からなる群から選択された少なくとも１種を含むものを用いることが好ましい。この場合には、高電圧印加時の絶縁体管１の外周面の異常放電および絶縁膜３の劣化をさらに抑制することができるとともに、被処理物の表面処理効果を高くすることができる傾向にある。
【００３７】
絶縁膜３の厚さは、０．００５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。絶縁膜３の厚さが０．００５ｍｍ以上である場合には、絶縁膜３に良好な絶縁性が得ることができ、絶縁膜３の厚さが５ｍｍ以下である場合には、絶縁膜３の熱伝導性が良好となり、放電により発生した熱を絶縁膜３が蓄積して発熱するのを抑制することができる。
【００３８】
また、電圧印加装置４としては、たとえば従来から公知の高周波電源などを用いることができる。
【００３９】
実施の形態の大気圧プラズマ処理装置は、たとえば、円筒状の絶縁体管１を準備し、絶縁体管１の外周面上に第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを設置し、第１の電極２ａをアースに接続し、第２の電極２ｂを電圧印加装置４に接続することによって製造することができる。
【００４０】
ここで、絶縁体管１の外周面上に第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを設置する方法は特に限定されず、たとえば、金属箔を絶縁体管１の外周面上にスパイラル状に貼り付ける方法、または溶射により絶縁体管１の外周面上にスパイラル状に金属を形成する方法などを用いることができる。
【００４１】
なお、溶射により絶縁体管１の外周面上にスパイラル状に金属を形成することにより絶縁体管１の外周面上に第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを設置した場合には、一般的に溶射膜は細かいピンホールを含むため、空気中の水分（湿気）が第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂのピンホールに浸透することになる。このように空気中の水分（湿気）が第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂのピンホールに浸透した状態で、第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂに電圧を印加した場合には、放電による熱等によって、第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂが腐食する。しかしながら、耐腐食性が高く、水透過性の低いフッ素系樹脂からなる絶縁膜３で第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを保護することによって、溶射膜である第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂの劣化を防ぐことが可能となる。
【００４２】
＜大気圧プラズマ処理方法＞
以下、本発明の大気圧プラズマ処理方法の一例である実施の形態の大気圧プラズマ処理方法について説明する。まず、図２の模式的側面図に示すように、上述した実施の形態の大気圧プラズマ処理装置を用意し、その円筒状の絶縁体管１の内部にガス６を導入する。
【００４３】
ここで、絶縁体管１の内部に導入されるガス６としては、たとえば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドンおよび窒素からなる群から選択された少なくとも１種の不活性ガスを導入することができる。
【００４４】
次に、図３の模式的側面図に示すように、絶縁体管１の外周面上に配置された、第１の電極２ａと第２の電極２ｂとの間に電圧印加装置４によって電圧を印加することによって絶縁体管１の内部に導入されたガス６のプラズマ７を発生させる。
【００４５】
ここで、ガス６のプラズマ７は、大気圧近傍の圧力下で発生させられる大気圧プラズマである。なお、本明細書において、「大気圧近傍の圧力」は、絶縁体管１の内部の圧力が６００００Ｐａ以上２１００００Ｐａ以下の範囲の圧力であることを意味する。
【００４６】
また、第１の電極２ａと第２の電極２ｂとの間に印加される電圧は、適宜設定可能であるが、高電圧印加による大気圧プラズマ処理の場合には、たとえば１５ｋＶよりも高い電圧とすることができる。また、高電圧印加による大気圧プラズマ処理ではない場合には、たとえば１５ｋＶ以下の電圧とすることができる。
【００４７】
また、第１の電極２ａと第２の電極２ｂとの間に高周波電圧が印加される場合には、高周波電圧の周波数は、たとえば１ｋＨｚ以上３０ＭＨｚ以下とすることができる。
【００４８】
次に、図４の模式的側面図に示すように、ガス６のプラズマ７が発生している絶縁体管１の内部に被処理物８を挿入して、被処理物８の表面８ａを大気圧プラズマ処理する。これにより、被処理物８の表面８ａの撥水性が向上するなどの被処理物８の表面８ａの改質が行なわれる。被処理物８の材質は、特に限定されない。
【００４９】
なお、絶縁体管１の内部に被処理物８を挿入することができない場合には、たとえば図５の模式的側面図に示すように、絶縁体管１のガス６の導入側と反対側の端部を被処理物８の表面８ａに向けることにより、ガス６のプラズマ７を被処理物８の表面８ａに照射する。これによっても、被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理が行なわれて、被処理物８の表面８ａの改質が行なわれる。
【００５０】
本実施の形態の大気圧プラズマ処理方法は、絶縁体管１の外表面にフッ素系樹脂からなる絶縁膜３を備えた大気圧プラズマ処理装置を用いて行なわれる。
【００５１】
したがって、本実施の形態の大気圧プラズマ処理方法においては、従来の特許文献１および特許文献２に記載されている方法と比べて、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するのを抑制できるとともに、絶縁体管１の内部のプラズマの発熱によって絶縁体管１の外周面に配置された絶縁膜３の劣化を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施の形態の大気圧プラズマ処理方法においては、従来の特許文献１および特許文献２に記載されている方法よりも、被処理物８の表面８ａの処理効果の高い大気圧プラズマ処理を行なうことができる。
【実施例】
【００５３】
＜実施例１＞
まず、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、円筒状の石英管（外径８ｍｍ：内径５ｍｍ）からなる絶縁体管１の外周面上に、アルミニウム箔からなる第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを所定の間隔を空けてスパイラル状にそれぞれ５ｍｍの幅となるように巻きつけ、第１の電極２ａをアースに接続するとともに、第２の電極２ｂを高周波電源である電圧印加装置４に接続した。
【００５４】
次に、第１の電極２ａおよび第２の電極２ｂを覆うようにして、絶縁体管１の外周面全体を厚さ１００μｍのＰＴＦＥ（カネダ株式会社製）からなる絶縁膜３で覆い、実施例１の大気圧プラズマ処理装置を作製した。
【００５５】
次に、実施例１の大気圧プラズマ処理装置の絶縁体管１の一方の端部から、ヘリウムガスからなるガス６を５Ｌ／ｍｉｎの流量で絶縁体管１の内部に導入し、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの大きさの交流電圧をそれぞれ周波数３５ｋＨｚで印加した。これにより、絶縁体管１の内部に、大気圧近傍の圧力下で、ヘリウムガスからなるガス６の大気圧プラズマ７を発生させた。
【００５６】
次に、絶縁体管１の内部に被処理物８である短冊状のポリエチレンフィルム（未処理時の水接触角９７°）を挿入し、その状態で１分間放置し、被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理を行なった。
【００５７】
そして、大気圧プラズマ処理後のポリエチレンフィルムからなる被処理物８の表面８ａの水接触角を測定した。その結果を表１の「水接触角（°）」の欄に示す。
【００５８】
表１に示すように、実施例１の大気圧プラズマ処理方法においては、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの被処理物８の表面８ａの水接触角は、それぞれ、５０°、４０°および３３°であった。
【００５９】
また、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの実測電流は、それぞれ、１２８ｍＡ、１５８ｍＡおよび１８４ｍＡであった。
【００６０】
また、実施例１の大気圧プラズマ処理装置について、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するまでの電圧を測定した。その結果を表１の「異常放電発生電圧（ｋＶ）」の欄に示す。
【００６１】
表１に示すように、実施例１の大気圧プラズマ処理装置においては、１５ｋＶよりも高い電圧を印加しても、異常放電は発生しなかった。
【００６２】
＜実施例２＞
絶縁膜３の材質をＥＴＦＥ（カネダ株式会社製）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の大気圧プラズマ処理装置を作製した。
【００６３】
その後は、実施例１と同様にして、実施例２の大気圧プラズマ処理装置を用いて、短冊状のポリエチレンフィルムである被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理を行ない、被処理物８の表面８ａの水接触角を測定した。その結果を表１の「水接触角（°）」の欄に示す。
【００６４】
表１に示すように、実施例２の大気圧プラズマ処理方法においては、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの被処理物８の表面８ａの水接触角は、それぞれ、５２°、４１°および３５°であった。
【００６５】
また、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの実測電流は、それぞれ、１２５ｍＡ、１５２ｍＡおよび１８１ｍＡであった。
【００６６】
また、実施例２の大気圧プラズマ処理装置について、実施例１と同様にして、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するまでの電圧を測定した。その結果を表１の「異常放電発生電圧（ｋＶ）」の欄に示す。
【００６７】
表１に示すように、実施例２の大気圧プラズマ処理装置においては、１５ｋＶよりも高い電圧を印加しても、異常放電は発生しなかった。
【００６８】
＜比較例１＞
絶縁膜３の材質をＥＰ００１（セメダイン株式会社製のエポキシ系接着剤）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の大気圧プラズマ処理装置を作製した。
【００６９】
その後は、実施例１と同様にして、比較例１の大気圧プラズマ処理装置を用いて、短冊状のポリエチレンフィルムである被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理を行ない、被処理物８の表面８ａの水接触角を測定した。その結果を表１の「水接触角（°）」の欄に示す。
【００７０】
表１に示すように、比較例１の大気圧プラズマ処理方法においては、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの被処理物８の表面８ａの水接触角は、それぞれ、６６°、５６°および４７°であった。
【００７１】
また、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの実測電流は、それぞれ、６５ｍＡ、８０ｍＡおよび９１ｍＡであった。
【００７２】
また、比較例１の大気圧プラズマ処理装置について、実施例１と同様にして、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するまでの電圧を測定した。その結果を表１の「異常放電発生電圧（ｋＶ）」の欄に示す。
【００７３】
表１に示すように、比較例１の大気圧プラズマ処理装置においては、６．５ｋＶの電圧の印加で、異常放電が発生した。
【００７４】
＜比較例２＞
絶縁膜３の材質を８０７０（セメダイン株式会社製のシリコーン系接着剤）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例２の大気圧プラズマ処理装置を作製した。
【００７５】
その後は、実施例１と同様にして、比較例２の大気圧プラズマ処理装置を用いて、短冊状のポリエチレンフィルムである被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理を行ない、被処理物８の表面８ａの水接触角を測定した。その結果を表１の「水接触角（°）」の欄に示す。
【００７６】
表１に示すように、比較例２の大気圧プラズマ処理方法においては、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの被処理物８の表面８ａの水接触角は、それぞれ、５７°、４６°および４０°であった。
【００７７】
また、比較例２の大気圧プラズマ処理装置について、実施例１と同様にして、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するまでの電圧を測定した。その結果を表１の「異常放電発生電圧（ｋＶ）」の欄に示す。
【００７８】
表１に示すように、比較例２の大気圧プラズマ処理装置においては、１０．５ｋＶの電圧の印加で、異常放電が発生した。
【００７９】
＜比較例３＞
絶縁膜３の材質をＳＸ７２０（セメダイン株式会社製のシリコーン系接着剤）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例３の大気圧プラズマ処理装置を作製した。
【００８０】
その後は、実施例１と同様にして、比較例３の大気圧プラズマ処理装置を用いて、短冊状のポリエチレンフィルムである被処理物８の表面８ａの大気圧プラズマ処理を行ない、被処理物８の表面８ａの水接触角を測定した。その結果を表１の「水接触角（°）」の欄に示す。
【００８１】
表１に示すように、比較例３の大気圧プラズマ処理方法においては、第２の電極２ｂに３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶの電圧を印加したときの被処理物８の表面８ａの水接触角は、それぞれ、６０°、５１°および４３°であった。
【００８２】
また、比較例３の大気圧プラズマ処理装置について、実施例１と同様にして、絶縁体管１の外周面上に異常放電が発生するまでの電圧を測定した。その結果を表１の「異常放電発生電圧（ｋＶ）」の欄に示す。
【００８３】
表１に示すように、比較例３の大気圧プラズマ処理装置においては、８．５ｋＶの電圧の印加で、異常放電が発生した。
【００８４】
【表１】
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【００８５】
＜まとめ＞
図６に、実施例１〜２および比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置の印加電圧と実測電流との関係を示す。なお、図６の横軸が印加電圧（ｋＶ）を示しており、図６の縦軸が実測電流（ｍＡ）を示している。
【００８６】
図６に示すように、実施例１〜２の大気圧プラズマ処理装置は、比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置と比較して、３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶのいずれの印加電圧においても、実測電流の値が高くなることが確認された。
【００８７】
図７に、実施例１〜２および比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置の印加電圧と、大気圧プラズマ処理後の被処理物の表面の水接触角との関係を示す。なお、図７の横軸が印加電圧（ｋＶ）を示しており、図７の縦軸が水接触角（°）を示している。
【００８８】
図７に示すように、実施例１〜２の大気圧プラズマ処理方法は、比較例１〜３の大気圧プラズマ処理方法と比較して、３．６ｋＶ、５ｋＶおよび６．３ｋＶのいずれの印加電圧においても、大気圧プラズマ処理後の被処理物の表面の水接触角が小さくなっていることが確認された。
【００８９】
以上の結果から、実施例１〜２の大気圧プラズマ処理装置は、比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置と比較して、異常放電が発生しにくく、大気圧プラズマ処理による被処理物の表面処理効果も高まることが確認された。
【００９０】
また、実施例１〜２の大気圧プラズマ処理装置は、絶縁膜３にＰＴＦＥまたはＥＴＦＥを用いているため、絶縁膜３にエポキシ系接着剤またはシリコーン系接着剤を用いた比較例１〜３の大気圧プラズマ処理装置と比較して、絶縁膜３の劣化も抑制できると考えられる。
【００９１】
以上のように本発明の実施の形態および各実施例について説明を行なったが、上述の実施の形態および各実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【００９２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、大気圧プラズマ処理装置および大気圧プラズマ処理方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１  絶縁体管、２ａ  第１の電極、２ｂ  第２の電極、３  絶縁膜、４  電圧印加装置、５  内周面、６  ガス、７  大気圧プラズマ、８  被処理物、８ａ  表面、１００ａ，１００ｂ  リング状電極、１０１  絶縁体管、１０２  ガス、１０３  電圧印加装置、２００ａ，２００ｂ  電極、２０１  絶縁体管、２０２  ガス、２０３  電圧印加装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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