(57)【要約】【課題】プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施例によれば、チタンターゲット及びシリコンターゲットを使用してベースフィルムのめっきを行い、該めっき完了後、銀ターゲットを加えてスパッタし、抗菌効果を有するシルバーをケイ化チタン膜層内に均一に分布させ、抗菌効果を有する抗菌フィルムを形成する。プラスチックの主要成分は大量の炭素原子を含み、ケイ素原子と強い結合力を有するため、膜層と工作物の結合力が増加する。また、上記フィルムめっき過程中、工作物をハンガーラック上に掛け、工作物を自転させながらハンガーラックを公転させることで、スパッタ過程の成膜を均一させ、かつ局所温度が高すぎて工作物を傷つけることを避ける。本技術的解決策を使用すると、全体的な過程では加熱の必要がなく、プラスチック工作物を傷つけない前提においてフィルムをめっきすることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
プラスチック工作物を洗浄すると共に低温で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対しバイアス電圧を印加し、真空炉内で０．５−１．５×１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３０〜４０Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２０％〜３０％であり、アルゴンガスを吹き込んで真空度を０．３〜１Ｐａに達させ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートして工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を下げ、アセチレンガスを吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させる抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を５〜１０分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含むことを特徴とするプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【請求項２】
前記前処理ステップ（１）内の工作物洗浄は、プラスチック洗浄剤或いは超音波洗浄のうちのいずれか一種であり、乾燥温度が６０℃を超えないことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【請求項３】
前記真空処理ステップ（２）内の金属ハンガーラックに−２００〜−３００Ｖのバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載のプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【請求項４】
前記ベースフィルムのめっきステップ（３）内のアルゴンガス流量は、１００〜２５０ｓｃｃｍであり、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が２〜１０分であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【請求項５】
前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内のアルゴンガス流量を４０〜８０ｓｃｃｍに下げ、アセチレンガス流量は１５０〜２５０ｓｃｃｍであり、アセチレンガス吹き込み時間が１〜５分であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【請求項６】
前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内の銀ターゲットのターゲット電流は、０．５〜１Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が１〜４分であることを特徴とする請求項１に記載のプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＶＤ製造技術分野に関し、特に、プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチック製品は、加工しやすく、ライフサイクルが長い等の特性により生活において幅広く使用され、また、日常生活中によく接触されているものであって、家庭用品、子供玩具、交通用具上の手すり、コンピュータ製品、携帯電話等は生活中でよく見られる物であるが、これらプラスチック製品には大量の細菌が避けられなく、さらにある実験により人々が毎日使用している携帯電話は便器上の細菌より多いことが証明されているため、使用されているプラスチック製品を保護できる効果的な抗菌方法が望まれてきた。
【０００３】
ＰＶＤフィルムは、高硬度、低い摩擦係数、優れた耐摩耗性及び化学的安定性等の利点を持つため、益々人気を得ている。ナノシルバーは、有効であることが科学的に証明された制菌材質であり、現在人々がすでにナノシルバーを含有するＰＶＤフィルムで抗菌を開始しているが、ＰＶＤフィルムはめっき過程中に通常加熱する必要があるが、プラスチック製品が引火点の低い特性を有するため、ＰＶＤフィルムを直接プラスチック製品上にめっきすることは難となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、上記の技術的課題について、プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
プラスチック工作物を洗浄すると共に低温で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対しバイアス電圧を印加し、真空炉内で０．５−１．５ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３０〜４０Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２０％〜３０％であり、アルゴンガスを吹き込んで真空度を０．３〜１Ｐａに達させ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートして工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を下げ、アセチレンガスを吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させる抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を５〜１０分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【０００６】
一実施例において、前記前処理ステップ（１）内の工作物洗浄は、プラスチック洗浄剤或いは超音波洗浄のうちのいずれか一種であり、乾燥温度が６０℃を超えない。
【０００７】
一実施例において、前記真空処理ステップ（２）内の金属ハンガーラックに−２００〜−３００Ｖのバイアス電圧を印加する。
【０００８】
一実施例において、前記ベースフィルムのめっきステップ（３）内のアルゴンガス流量は、１００〜２５０ｓｃｃｍで、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が２〜１０分である。
【０００９】
一実施例において、前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内のアルゴンガス流量を４０〜８０ｓｃｃｍに下げ、アセチレンガス流量は１５０〜２５０ｓｃｃｍであり、アセチレンガス吹き込み時間が１〜５分である。
【００１０】
一実施例において、前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内の銀ターゲットのターゲット電流は、０．５〜１Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が１〜４分である。
【発明の効果】
【００１１】
上記をまとめると、上記技術的解決策を使用してプラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムのめっきを行い、全体過程に加熱の必要がなくなり、プラスチック工作物を傷つけない前提下でフィルムをめっきすることができ、チタンターゲット及びシリコンターゲットを使用してベースフィルムのめっきを行い、プラスチックの主要成分は大量の炭素原子を含み、ケイ素原子と強い結合力を有するため、チタンターゲット及びシリコンターゲットを使用してベースフィルムのめっきを行うと、膜層と工作物の結合力を増加でき、ベースフィルムのめっきが完了した後、銀ターゲットを加えてスパッタし、抗菌効果を有するシルバーをケイ化チタン膜層内に均一に分布させ、抗菌効果を有する抗菌フィルムを形成する。またフィルムめっき過程中、工作物をハンガーラック上に掛け、工作物が自転しながら公転し、スパッタ過程の成膜を均一させ、かつ局所温度が高すぎて工作物を傷つけることを避けることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の目的、技術的解決策及び利点をより一層明確させるため、実施例を組み合わせて本発明について詳細な説明を行う。ここで記述する具体的実施例は、僅か本発明の技術的解決策をより理解するために用いられ、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。
【００１３】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
プラスチック工作物を洗浄すると共に低温で乾燥させる前処理ステップ（１）と、前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対しバイアス電圧を印加し、真空炉内で０．５−１．５ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、電源に接続して３０〜４０Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２０％〜３０％であり、アルゴンガスを吹き込んで真空度を０．３〜１Ｐａに達させ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートして工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を下げ、アセチレンガスを吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させる抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を５〜１０分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、を含む。フィルムめっきの全過程中、真空炉内は加熱せず、かつ真空炉の水冷システムの動作が正常で、全過程の温度を６０℃以下に制御でき、プラスチック工作物を傷つけない状態下でフィルムめっきを完了できる。また、工作物をハンガーラック上に置いて回転し、ハンガーラックが真空炉上に回転し、工作物がフィルムめっき過程中、同時に自転及び公転を行うため、工作物のフィルムめっき過程中における膜層が均一し、かつ局所のフィルムめっき過程においてターゲット材スパッタ昇温が多すぎて工作物を傷つけることを避けることができる。排気により、残留したアセチレン中の炭素イオンを除去し、炭素イオンがＰＶＤ膜層に付着してＰＶＤ膜層の色に影響することを防止する。
【００１４】
一実施例において、前記前処理ステップ（１）内の工作物洗浄は、プラスチック洗浄剤或いは超音波洗浄のうちのいずれか一種であり、乾燥温度が６０℃を超えない。工作物洗浄は様々な方法があり、フィルムめっき前に工作物に清潔で乾燥した表面を保持させ、ターゲット材の工作物表面における付着力をアップし、膜層の結合力を高めることで、ＰＶＤめっき膜の品質を向上させることに有利となる。
【００１５】
一実施例において、前記真空処理ステップ（２）内の金属ハンガーラックに−２００〜−３００Ｖのバイアス電圧を印加する。
【００１６】
一実施例において、前記ベースフィルムのめっきステップ（３）内のアルゴンガス流量は、１００〜２５０ｓｃｃｍであり、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が２〜１０分である。電気めっき時間によりベースフィルムの厚さを制御でき、電気めっき時間が短い場合、透明な黄色めっき膜が生じることがあり、時間を延長して膜層が厚くなると、膜層が暗褐色になり、かつ透明度が下がることがある。具体的製品のフィルムめっき要求によってフィルムめっき時間の制御を行う。
【００１７】
一実施例において、前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内のアルゴンガス流量を４０〜８０ｓｃｃｍに下げ、アセチレンガス流量は１５０〜２５０ｓｃｃｍであり、アセチレンガス吹き込み時間が１〜５分である。
【００１８】
一実施例において、前記抗菌フィルムのめっきステップ（４）内の銀ターゲットのターゲット電流は、０．５〜１Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が１〜４分である。
【実施例１】
【００１９】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
プラスチック用の洗浄剤によりプラスチック工作物を洗浄すると共に５０℃条件下で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対し−２００Ｖのバイアス電圧を印加し、真空炉内で０．５ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３０Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２０％であり、流量が１００ｓｃｃｍのアルゴンガスを吹き込んで真空度を０．３Ｐａに達せさせ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートし、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が２分であり、工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を４０ｓｃｃｍにまで下げ、流量が１５０ｓｃｃｍのアセチレンガスを１分間吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させ、銀ターゲットのターゲット電流が０．５Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が１分である抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を５分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【実施例２】
【００２０】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
プラスチック用の洗浄剤により、プラスチック工作物を洗浄すると共に５２℃条件下で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対し−２５０Ｖのバイアス電圧を印加し、真空炉内で１．３ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３２Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２５％で、流量が１７０ｓｃｃｍのアルゴンガスを吹き込んで真空度を０．７Ｐａに達せさせ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートし、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が４分であり、工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を５０ｓｃｃｍにまで下げ、流量が２００ｓｃｃｍのアセチレンガスを２分間吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させ、銀ターゲットのターゲット電流が０．６Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が２分である抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を６分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【実施例３】
【００２１】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
超音波により、プラスチック工作物を洗浄すると共に５４℃条件下で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対し−２２０Ｖのバイアス電圧を印加し、真空炉内で１．０ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３４Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２７％であり、流量が２００ｓｃｃｍのアルゴンガスを吹き込んで真空度を０．５Ｐａに達せさせ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートし、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が６分であり、工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を６０ｓｃｃｍにまで下げ、流量が１８０ｓｃｃｍのアセチレンガスを３分間吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させ、銀ターゲットのターゲット電流が０．７Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が３分である抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を７分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【実施例４】
【００２２】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
超音波により、プラスチック工作物を洗浄すると共に５６℃条件下で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対し−２８０Ｖのバイアス電圧を印加し、真空炉内で０．８ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して３７Ｖまで調整し、デューティーサイクルが２３％であり、流量が２３０ｓｃｃｍのアルゴンガスを吹き込んで真空度を０．６Ｐａに達せさせ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートし、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が８分であり、工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を７０ｓｃｃｍにまで下げ、流量が２３０ｓｃｃｍのアセチレンガスを４分間吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させ、銀ターゲットのターゲット電流が０．８Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が４分である抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を８分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【実施例５】
【００２３】
プラスチック上においてＰＶＤ抗菌フィルムを製造する方法であって、
超音波により、プラスチック工作物を洗浄すると共に５８℃条件下で乾燥させる前処理ステップ（１）と、
前処理後の工作物をハンガーラックに掛けると共に真空炉内に入れ、金属ハンガーラックに対し−３００Ｖのバイアス電圧を印加し、真空炉内で１．５ｘ１０−３Ｐａまで真空引きし、回転盤を起動して工作物をハンガーラック上で回転させ、同時にハンガーラックを真空炉内で回転させる真空処理ステップ（２）と、
電源に接続して４０Ｖまで調整し、デューティーサイクルが３０％であり、流量が２５０ｓｃｃｍのアルゴンガスを吹き込んで真空度を１Ｐａに達せさせ、チタンターゲット及びシリコンターゲットをスタートし、ターゲット電流が１０Ａであり、電気めっき時間が２〜１０分であり、工作物の表面にＴｉＳｉ２膜層を形成させるベースフィルムのめっきステップ（３）と、
チタンターゲット及びシリコンターゲットを保持し、アルゴンガス流量を８０ｓｃｃｍにまで下げ、流量が２５０ｓｃｃｍのアセチレンガスを５分間吹き込み、次に銀ターゲットをスタートして、工作物の表面にＴｉＳｉ２／Ａｇ抗菌フィルムを形成させ、銀ターゲットのターゲット電流が１Ａであり、銀ターゲットスパッタリング時間が４分である抗菌フィルムのめっきステップ（４）と、
まずチタンターゲット及びシリコンターゲットをストップしてから銀ターゲットをストップし、そして全てのガスを遮断し、排気を１０分強化し、真空炉内に残留した炭素イオンを除去して真空炉を大気圧まで通気し、工作物を取り出してフィルムめっきを完了させるフィルムめっき完了ステップ（５）と、
を含む。
【実施例６】
【００２４】
実施例１〜実施例５で得られたＰＶＤ抗菌フィルムめっきのプラスチック工作物の膜層の結合力について実験データを測定した。結果を下表に示す。
【００２５】
【表１】
2019044258.tif 000002
実験結果から分かるように、本技術的解決策を使用して得られたプラスチック表面のＰＶＤ抗菌フィルムの膜層の結合力は、均しく６０Ｎを上回り、これは膜層の結合力に優れ、一般的なプラスチック製品の需要を満たすことができることを示している。
【実施例７】
【００２６】
実施例１〜実施例５のプラスチック工作物は、いずれも同じ材質のドア取手で、一般的なプラスチック製ドア取手と実施例１〜実施例５の同じ材質のプラスチック製ドア取手を比較組とし、計６組のサンプルは同じ使用環境下で６時間及び１２時間経過後表面の落下細菌数を測定した。結果を下表に示す。
【００２７】
【表２】
2019044258.tif 000003
実験結果から分かるように、本技術的解決策を使用したＰＶＤ抗菌フィルムを有するプラスチック製ドア取は一般的なドア取手に比べると、その抗菌効果が顕著で、非常に高い実際の使用価値を有する。
【００２８】
なお、本発明では好ましい実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当業者であれば、本発明の原理を脱しない前提下で各種の改良及び変形を行うことができ、従ってそれら改良及び変形も本発明の保護範囲に含まれる。