(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状ダイスを備えた押出機、環状ダイスから押し出され冷却固化されたプラスチックチューブを所定の速度で引き取るためのニップロールを備えた装置であって、運転時、プラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間に、グロー放電プラズマ発生用ガスあるいはグロー放電プラズマ発生用ガスと処理ガスとの混合ガスを供給するためのガス供給ラインを備え、交流電圧を印可することによりプラスチックチューブ内に大気圧グロー放電プラズマを発生させるための接地された接地電極と高圧交流電源に接続された高圧側電極を有し、かつ、接地電極、高圧側電極の一方が、運転時プラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間内に配置され、他方が運転時において形成される閉鎖空間外に配置され、しかも接地電極と高圧側電極が円筒形状であって、接地電極と高圧側電極の間隔が０．５ｍｍ〜２０ｍｍとなるように同心位置に配置されていることを特徴とする内面処理機能を備えたプラスチックチューブ連続製造装置。
【請求項２】
運転時に形成される閉鎖空間からガスを排出するガス排出ラインを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ連続製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラスチックチューブ連続製造装置を用いて、環状ダイスから押し出されたプラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間をグロー放電プラズマ発生用ガスで置換したのち、接地電極と高圧側電極との間に交流電圧を印可し、閉鎖空間内に大気圧グロー放電プラズマを発生させることによりプラスチックチューブの内面を処理することを特徴とする内面処理プラスチックチューブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、大気圧グロー放電プラズマにより内表面が処理されたプラスチックチューブを連続製造できる装置、ならびに同装置を用いた内面処理プラスチックチューブの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大気圧下でグロー放電プラズマを発生させる技術が開発され、様々な用途で利用されている。この技術は、一定の間隔を以て対向する高圧電極と接地電極間に形成される放電部に、ヘリウムのようなプラズマ発生用ガスを大気圧もしくは大気圧近傍圧力下で導入すると共に、前記電極間に高周波交流電圧を印可することにより前記放電部にグロー放電プラズマを発生させるものである。
【０００３】
このような大気圧グロー放電プラズマを用いて表面改質や薄膜形成等の表面処理を行なう方法は、従来行われてきた真空下でのプラズマ処理と比べ、低圧雰囲気の形成や圧力制御用の装備を必要としない。このため、フィルムやシートのような大面積の処理を連続的に行なう必要がある分野において好適に用いられている。このような処理を行なう場合のプラズマ発生用ガス領域を確保する方法として、電極に多数の通気孔を設け、この通気孔よりプラズマ発生用ガスを供給したり、被処理材料を導入・搬出するための最低限の開口部を有するチャンバーで処理領域を囲い、その領域へプラズマ発生用ガスを連続的に供給することが提案されている。
【０００４】
一方、大気圧グロー放電プラズマによるプラスチックチューブ内面の連続処理技術として、特開平８−５７０３８には、押出成形機によりチューブを連続的に押出しながら大気圧近傍の圧力下において、グロー放電を安定に発生させるガスと、処理ガスとの混合ガスの雰囲気中で交流電圧を印加し大気圧グロー放電プラズマ処理を行なうことにより、被処理基材に薄膜を形成することを特徴とするプラスチックチューブの製造方法が開示されている。しかしながら、ここでは、実質的に、チューブ内面を処理する場合には、チューブの下端を大気開放した状態で、環状ダイスに設置されたガス導入ラインからプラズマ発生用ガスを連続的に導入を行なうことで大気圧グロー放電プラズマ処理されている。同公報に示された図面では、巻取りドラムには大気中へガスを開放する機構（ガス排気口）が設けられているものの、プラズマ処理領域を大気圧近傍の圧力に保つためには、大気圧グロー放電プラズマ処理を終え巻き取られるプラスチックチューブ内には導入ガスが残存し、嵩高い状態となっており、長尺のチューブを連続して巻き取ることは難しかった。特に幅広のチューブを連続して巻き取ることは実質上不可能であった。さらに、この方法では、ヘリウム等（希ガス）の高価なプラズマ発生用ガスを常時多量に導入し続けなければならず、コスト高となるため、汎用のプラスチックフィルム等の表面処理には利用しにくいものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、インフレーション法プラスチックチューブ製造プロセスの特徴を利用することで、高価なプラズマ発生用ガスを常時多量に導入しなくてもよく、幅広のチューブでも長尺を連続して巻取りができる全く新規な内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を提供すること、ならびに同装置を用いた内面処理プラスチックチューブの製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
インフレーション法プラスチックチューブ製造プロセスに於いては、では環状ダイスからニップロールに至るプラスチックチューブ内は閉鎖系である。本発明の骨子は、この閉鎖空間内にグロー放電プラズマを発生させ、これによりプラスチックチューブ内面を処理すれば、ニップロール以後の工程においてチューブ内にはガスが存在せず幅広のチューブでも長尺を連続して巻取りができることを見いだしたことにある。また、ヘリウム等（希ガス）の高価なプラズマ発生用ガスを常時多量に導入しなくてもよいことを見いだしたことにある。これによりコスト的に極めて有利に内面が処理されたプラスチックチューブを連続的に製造することができることを見いだし本発明に至った。すなわち本発明は、
［１］：環状ダイスを備えた押出機、環状ダイスから押し出され冷却固化されたプラスチックチューブを所定の速度で引き取るためのニップロールを供えた装置であって、運転時、プラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間に、グロー放電プラズマ発生用ガスあるいはグロー放電プラズマ発生用ガスと処理ガスとの混合ガスを供給するためのガス供給ラインを備え、接地された接地電極と高圧交流電源に接続された高圧側電極を有し、接地電極と高圧側電極間に交流電圧を印可することによりプラスチックチューブ内に大気圧グロー放電プラズマを発生させることができることを特徴とする内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を提供するものである。
【０００７】
［２］：接地電極、高圧側電極の一方が、運転時プラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間内に配置され、他方が運転時において形成される閉鎖空間外に配置され、しかも接地電極と高圧側電極がお互いに対向していることを特徴とする［１］に記載の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を提供するものである。
【０００８】
［３］：運転時に形成される閉鎖空間からガスを排出するガス排出ラインを更に備えることを特徴とする［１］または［２］に記載の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を提供するものである。
【０００９】
［４］：［１］乃至［３］のいずれかに記載のプラスチックチューブ製造装置を用いて、環状ダイスから押し出されたプラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間をグロー放電プラズマ発生用ガスで置換したのち、接地電極と高圧側電極との間に交流電圧を印可し、閉鎖空間内に大気圧グロー放電プラズマを発生させることによりプラスチックチューブの内面を処理することを特徴とする内面処理プラスチックチューブの製造方法を提供するものである。
【００１０】
［５］：［３］に記載のプラスチックチューブ製造装置を用いて、環状ダイスから押し出されたプラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間にグロー放電プラズマ発生用ガスあるいはグロー放電プラズマ発生用ガスと処理ガスとの混合ガスを供給するとともに適宜これらのガスを排出することにより、閉鎖空間中のガス濃度および圧力を所定の値に保ちつつ、接地電極と高圧側電極との間に交流電圧を印可し、閉鎖空間内に大気圧グロー放電プラズマを発生させることによりプラスチックチューブの内面を処理することを特徴とする内面処理プラスチックチューブの製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明におけるプラズマ処理とは、プラズマ発生用ガスのみにより発生させたプラズマによる表面の物理的及び化学的改質、プラズマ発生用ガスに処理ガスを少量添加することによる発生させたプラズマによる表面の物理的及び化学的改質等の各プラズマ表面改質、及びプラズマＣＶＤ、プラズマグラフト重合等の表面への薄膜形成を意味しており、一つに限定されるものではない。また、本発明の処理によりチューブ内表面上に発生させたラジカルやイオン等の化学的活性種を基点とした反応性モノマー等よるグラフト化等の表面化学修飾を、プラズマ処理の後工程として実施することも可能である。
【００１２】
内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を、図面を参照しつつより詳細に説明する。図１は、本発明の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置１の一実施形態を示す模式断面図である。また、図２は図１のＡ−Ａ’線での模式断面図である。この実施形態において、プラスチックチューブ製造装置は、環状ダイス５を装着した押出機４、エアーリング９、安定板６２、ニップロール６１、及び巻き取りロール６３等から構成される通常のインフレーションチューブ成膜装置に、環状ダイス内部を通過し、環状ダイスのダイリップで取り囲まれた領域へ貫通したガス供給ライン（プラズマ発生用ガス導入ライン７２、処理ガス導入ライン７１）と、ガス排出ライン７３が装備されている。このような構造となっていることにより、運転時、プラスチックチューブがニップロールによりピンチされることにより形成される閉鎖空間中にグロー放電プラズマ発生用ガスあるいはグロー放電プラズマ発生用ガスと処理ガスとの混合ガスを供給できるとともに、適宜これらのガスを排出することにより閉鎖空間中のガス濃度および圧力を所定の値に保つことができる。なお、処理ガスによる表面処理を行わず単に閉鎖空間に発生するグロー放電プラズマによる表面処理を行う場合には、ガス供給ラインのうち処理ガス導入ライン７１を設ける必要がなく、ガス排出ライン７３の設置を省くこともできる。また、本発明のプラスチックチューブ製造装置にはグロー放電プラズマを発生させるための接地された接地電極２、及び高圧交流電源１０に接続された高圧側電極３が装備されている。そして接地電極２と高圧側電極３間に交流電圧を印可することができる構造となっている。
【００１３】
図１において接地電極２は円筒形状を有しており、環状ダイス５のダイリップで取り囲まれた領域に支持具２２により固定されている。そして支持具２２及び環状ダイス５を通じて接地されている。また、接地電極２は環状ダイス５のダイリップと同心位置に配置されており、運転時においてはプラスチックチューブとも同心位置関係となる。接地電極２の外径寸法は製造されるプラスチックチューブ８の内径より若干小さく設定される。
【００１４】
高圧側電極３は円筒状の形状を有しており、高圧側電極支持具３２によりプラスチックチューブ製造装置のフレーム等に絶縁状態で取り付けられており、交流電源１０に接続されている。ここで、円筒状の高圧側電極３は環状ダイス５のダイリップあるいは接地電極２と同心位置に配置されており、その内径寸法は製造されるプラスチックチューブ８の外径より若干大きく設定されている。高圧側電極３はチューブの製造開始時の作業性を考慮し、分割したものを用いることもできる。
【００１５】
接地電極２及び高圧側電極３は、運転時においてチューブ８が冷却固化し径が固定される線、所謂フロストラインよりニップロール６１側の領域に、同軸中心の状態で間にチューブ８を介して対向するかたちで配置されることが望ましい。
【００１６】
接地電極２と高圧側電極３の間隔はチューブの厚み以上であれば特に限定されないが、狭すぎるとチューブが各電極に接触し引取りの障害になったり、アーク放電を招いたりし、広すぎると放電に至らない。この意味合いから接地電極２と高圧側電極３の間隔は、０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましい。
【００１７】
なお、接地電極２と高圧側電極３の間隔はお互い対向する面の少なくとも一方は固体誘電体で被覆されていることが望ましい。固体誘電体の材質としては、ガラス、セラミックス、耐熱プラスチック等のものを例示することができる。また電極表面の被覆形態として、電極の金属表面を酸化することによる金属酸化物被膜の形成も好適である。電極はメッシュ状でもかまわない。
【００１８】
また、本発明においてプラズマを発生させるために交流電源１０から供給される交流電圧の周波数は特に限定はされないが、０．５ｋＨｚ〜１００ＭＨｚが好ましい。また、前記交流電圧としてパルス化された電圧を印可しても構わないし、前記交流電圧に直流を重畳して用いても構わない。例としては、工業的によく用いられる１３．５６ＭＨｚのものを使用することができる。プラズマの発生は、交流電圧を電極に印可することによって発生させるが、適当な交流電圧強度は、使用する接地電極、高圧側電極等の材質、形状、大きさ等により変化するため、これらを考慮して適宜選定できる。交流電圧強度が低すぎると、プラズマを発生させることができず、反対に、交流電圧強度が高すぎるとプラズマがアーク放電に移行してしまう。
【００１９】
さらに本発明における、接地電極と高圧側電極の形態としては、図１に示した形態にとらわれるものでなく、例えば図３に示すように、閉鎖空間外に配されるプラスチック、セラミックス等の絶縁体よりなる円筒状の縁体１１に接地側電極１３高圧側電極２３とを二重らせん状に装着したものであっても閉鎖空間内に大気圧グロー放電プラズマを発生させることができ、該プラズマによるチューブ内面の処理が可能である。この場合には、円筒状の縁体１１の外側に添って、高圧側電極３と接地側電極２を二重らせん状に配置しているが、円筒状の縁体１１の内側に添って配置しても構わない。
【００２０】
なお、以上の説明においては環状ダイスからプラスチックを押し出すに際して、プラスチックチューブの径を環状ダイスのダイリップ径よりも大きなものとする、所謂インフレーション法を例示したが、本発明の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置は、プラスチックチューブの径を環状ダイスのダイリップ径と同等か小さなものとする、所謂デフレーション法を適用することもできる。このことから、以上述べた大気圧グロー放電プラズマの大気圧とは環状ダイスから合成樹脂を押し出し、ニップロールでピンチすることにより形成される閉鎖空間内が到達する常識の範囲の圧力と解されるべきである。
【００２１】
次いで上記した内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を用いて、内面処理プラスチックチューブを製造する方法につき、図１を参照しつつ説明する。
【００２２】
本方法は、通常のインフレーションチューブ製造プロセスを用いてチューブの連続製造を開始したのちに、環状ダイスから押し出されたプラスチックチューブ８がニップロール６１によりピンチされることにより形成される閉鎖空間にプラズマ発生用ガス導入ライン７２及び排気ライン７３を利用し、チューブの内圧を保持しながらチューブ内部をヘリウム等のプラズマ発生用ガスに置換する。その後、交流電源１０に接続した高圧側電極３に交流電源１０から交流電圧を印加して閉鎖空間中にグロー放電プラズマ領域を形成し処理を行う。あるいは、チューブ内部をヘリウム等のプラズマ発生用ガスに置換した後、チューブ内の圧力を保持するように、排気ライン７３からチューブ内のガスを排出しつつ、プラズマ発生用ガス導入ライン７２からグロー放電プラズマ発生用ガスあるいは該ガスと処理ガスとの混合ガスを連続的に導入しながら、閉鎖空間中にグロー放電プラズマ領域を形成し処理を行う。なおここでは、接地電極が閉鎖空間内に位置する装置をもとに説明したが、高圧側電極が閉鎖空間内に位置するようにしてもよい。
【００２３】
また、処理ガスによる表面処理を行わず単に閉鎖空間に発生するグロー放電プラズマによる表面処理を行う場合にはガス排出ライン７３や処理ガス導入ライン７１が備えられた装置を用いる必要は必ずしもなく、グロー放電プラズマ発生用ガス供給のためのガス供給ラインのみが備えられた装置を用いることができる。この装置を用いる場合は、供給ラインからグロー放電プラズマ発生用ガスを閉鎖空間に供給しつつ閉鎖空間からガスを排出するようにして閉鎖空間をグロー放電プラズマ発生用ガスに置換する。具体的には、閉鎖空間にグロー放電プラズマ発生用ガスを供給しつつ、ニップロールを若干開くか、プラスチックチューブに小さな孔をあけることにより閉鎖空間内のガスを排出する。次いで前記したと同様にして閉鎖空間中にグロー放電プラズマ領域を形成し処理を行う。
【００２４】
本発明で使用されるグロー放電プラズマ発生用ガスは、プラズマを発生させるためのガスであり、希ガスあるいは窒素ガスが好ましい。そして希ガスの中で最も好ましいのはヘリウムであり、アルゴンも好適に用いることができる。
【００２５】
一方、処理効果を向上させるために前記プラズマ発生用ガスに混入する処理ガスは、表面処理の目的に応じて適宜選択される。例えば、シート状物に撥水性を付与するためには、４弗化エチレン、６弗化プロピレン等のフッ化エチレン列炭化水素化合物、４弗化メタン、６弗化エタン等のフッ素化メタン列炭化水素化合物、またはフッ素原子を含む側鎖のついた鎖状炭化水素、あるいはフッ素化芳香族炭化水素などの官能基を有する有機化合物を用いることができる。
【００２６】
また処理ガスとして以下のような酸素元素含有化合物、窒素元素含有化合物等を用いて、基材表面にカルボニル基、水酸基、アミノ基等の親水性官能基を形成させて表面エネルギーを高くし、親水性表面を得ることが出来る。
【００２７】
前記酸素元素含有化合物としては、酸素、オゾン、水（水蒸気）、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、二酸化窒素の他、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタナール、エタナール等のアルデヒド類等の酸素元素を含有する有機化合物等が挙げられる。前記酸素元素含有化合物と水素を混合して用いてもよい。さらに、前記酸素元素含有化合物と、メタン、エタン等の炭化水素化合物のガスを混合して用いてもよい。又、前記酸素元素含有化合物に５０体積％以下でフッ素元素含有化合物を添加することにより親水化が促進される。フッ素元素含有化合物としては前記例示したものと同様のものを用いればよい。
【００２８】
前記窒素元素含有化合物としては、窒素、アンモニア等が挙げられる。また、前記硫黄元素含有化合物としては、二酸化硫黄、三酸化硫黄等が挙げられる。また、硫酸を気化させて用いることも出来る。
【００２９】
また、分子内に親水性基と重合性不飽和結合を有するモノマーを処理ガスとして用いることにより、親水性の重合膜を堆積させることも出来る。前記親水性基としては、水酸基、スルホン酸基、スルホン酸塩基、１級若しくは２級又は３級アミノ基、アミド基、４級アンモニウム塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基等の親水性基等が挙げられる。又、ポリエチレングリコール鎖を有するモノマーを用いても同様に親水性重合膜の堆積が可能である。
【００３０】
前記重合性不飽和結合を有するモノマーの基本骨格としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリルアルコール、アリルアミン、ポリエチレングリコールジメタクリル酸エステル、ポリエチレングリコールジアクリル酸エステル等が挙げられる。
【００３１】
前記重合性不飽和結合を有するモノマーのうち固体のものは、そのまま、あるいは溶媒に溶解させたものを減圧等の手段により気化させて用いる。
【００３２】
又、処理ガスとして、金属含有ガスが好適に使用できる。金属としては、例えば、Ａｌ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｂ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｈｆ、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｐｔ、Ｐｏ、Ｒｈ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒ等の金属が挙げられ、該金属を含有するガスとしては、金属有機化合物、金属−ハロゲン化合物、金属−水素化合物、金属アルコキシド等の処理ガスが挙げられる。
【００３３】
具体的に金属がＳｉである場合を例にとって説明すると、テトラメチルシラン〔Ｓｉ（ＣＨ3)4〕、ジメチルシラン〔Ｓｉ（ＣＨ3)2 Ｈ2〕、テトラエチルシラン〔Ｓｉ（Ｃ2Ｈ5)4〕等の有機金属化合物；４フッ化珪素（ＳｉＦ4)、４塩化珪素（ＳｉＣｌ4)、２塩化珪素（ＳｉＨ2Ｃｌ2)等の金属ハロゲン化合物；モノシラン（ＳｉＨ4)、ジシラン（ＳｉＨ3ＳｉＨ3)、トリシラン（ＳｉＨ3ＳｉＨ2ＳｉＨ3)等の金属水素化合物；テトラメトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣＨ3)4〕、テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5)4〕等の金属アルコキシド等が挙げられる。
【００３４】
前記の金属含有ガスが気体であれば、放電空間にそのまま導入することができるが、液体、固体状であれば、気化装置を経て放電空間に導入すればよい。このような処理ガスを用いることによりＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の金属酸化物薄膜を形成させ、基材表面に電気的、光学的機能を与えることが出来る。
【００３５】
なお、前記した処理ガスとして用いる化合物は、単独で用いてもよく、その目的によっては２種以上を併用してもよい。また、前記処理ガスとプラズマ発生用ガスを混合して用いる場合の混合割合は、使用するプラズマ発生用ガスと処理ガスの種類によって適宜決定されるが、処理ガスの濃度が１０体積％を超えると、交流電界を印可しても均一な放電プラズマの発生が難しくなることから、０．０１〜１０体積％が好ましく、より好ましくは０．０１〜５体積％である。
【００３６】
本発明においてチューブ内面の連続プラズマ処理が可能なプラスチックは、環状ダイスを用いたインフレーション法によるチューブ製造が可能なものであれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステル、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリスルフォン、ポリエチレンオキサイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォン等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３７】
【実施例】
以下本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
【００３８】
[実施例１]
第１図に概略を示した内面処理プラスチックチューブの連続製造装置を製作した。製造装置の基本となるインフレーションチューブ製造装置としては、東洋精機株式会社製ラボプラストミル５０ＭＲ一軸押出機（２０ｍｍ径、Ｌ／Ｄ２５のフルフライトスクリュー）を用いた。これにガス導入ライン及び排気ラインを設けたダイリップ径２５ｍｍの環状ダイス、およびエアーリングを取り付け、安定板、ニップロール、及び巻き取り機等の付属機器を装備した。なお、ダイス上面からニップロールまでの距離は約８００ｍｍであった。そして外径４４ｍｍ厚み４ｍｍ高さ５０ｍｍでアルミニウム製の円筒形状を有する接地電極を、その下端がダイス上面から約４００ｍｍの位置になるように、また、ダイスリップと同心状となるようにダイリップに取り囲まれた領域に取り付けられた支持具により取り付けた。さらに図１に示すごとく二分割された内径４８ｍｍ厚み４ｍｍ高さ５０ｍｍのアルミニウム製の円筒形状を有する高圧側電極を、チューブ内の内部電極と同心円で対向する位置に設置した。なお、二分割された高圧側電極はいずれもスライド式に後退できる構造とし、製造スタート時の作業性の向上を図った。さらに、１３．５６ＭＨｚの高周波交流電圧を印可できる高周波交流電源を高圧側電極に接続した。このようにして本発明の内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置を製作した。
【００３９】
上記した装置を用いて、住友化学工業株式会社製低密度ポリエチレンＦ２０８−０を原料とし、ニップロールの引取り速度１．５ｍ／ｍｉｎでチューブ外径４６ｍｍ厚み約１００μｍのチューブの連続製造を開始した。次にガス導入ラインおよび排気ラインを操作することで閉鎖空間内のガス圧、ならびにチューブの外径寸法を保持したままで閉鎖空間内をヘリウムに置換した。次いで、二分割されスライド式に後退させていた高圧側電極を元の位置に戻し、閉鎖空間内の接地電極と同心円で対向する位置に設置した。このとき、チューブと接地電極及び高圧側電極との間隔はそれぞれ約１ｍｍであった。次いで、高周波交流電源より高圧側電極に１３．５６ＭＨｚの高周波交流電圧を印加するとチューブと接地電極間にプラズマが発生した。これにより、内表面がグロー放電プラズマ処理されたポリエチレンチューブを得た。未処理処理のポリエチレンチューブ内表面の水に対する接触角は９８．５°であるのに対し処理後のポリエチレンチューブ内表面のそれは７５．４°であり明らかに処理効果が認められた。
【００４０】
[実施例２]
閉鎖空間内をヘリウムに置換したのち、ガス導入ラインおよび排気ラインを操作することで５Ｌ／分のヘリウムと１ｍL／分の酸素を連続導入しつつプラズマを発生させたことを除き、実施例１と同じ処理実験を行った。ここで、閉鎖空間内のガス導入ラインの開口部位置は、電極より下で、ガス排気ラインの開口部は電極より上に設定した。これにより、内表面がグロー放電プラズマ処理されたポリエチレンチューブを得た。未処理処理のポリエチレンチューブ内表面の水に対する接触角は９８．５°であるのに対し処理後のポリエチレンチューブ内表面のそれは７０．６°であり明らかに処理効果が認められた。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、インフレーション法プラスチックチューブ製造プロセスの特徴を利用した全く新規な内面処理機能を備えたプラスチックチューブ製造装置が提供されるとともに、同装置を用いた内面処理プラスチックチューブの製造方法が提供される。同装置および同方法は、幅広のチューブでも長尺を連続して巻取ることができ、さらに高価なプラズマ発生用ガスを大量に必要とせず処理コストが低いという特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の連続プラズマ表面処理装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ’線での模式断面図である。
【図３】  本発明の連続プラズマ表面処理装置の一実施形態を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１．    プラスチックチューブ製造装置
２．    接地側電極
２２．  接地側電極支持具
３．    高圧側電極
３２．  高圧側電極支持具
４．    押出機
５．    環状ダイス
６１．  ニップロール
６２．  安定板
６３．  巻取りロール
７１．  処理ガス導入ライン
７２．  プラズマ発生用ガス導入ライン
７３．  排気ライン
８．    チューブ（被処理物）
９．    エアーリング
１０．  交流電源
１１．  縁体
【図１】
0004430209.tif 000002
【図２】
0004430209.tif 000003
【図３】
0004430209.tif 000004