JP2015134331A - Repair method for vehicle components - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両における樹脂製部品に生じた擦り傷、亀裂または陥没からなる損傷部分を補修する車両部品の補修方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a vehicle component that repairs a damaged portion formed of a scratch, a crack or a depression generated in a resin component in a vehicle.
従来から、車両における樹脂製部品、例えば、ドアミラーのカバー部分、バンパー、または二輪車のカウルなどに擦り傷、亀裂または陥没などの損傷が生じた場合、損傷部分の補修が行なわれている。例えば、下記特許文献1には、損傷部分に配置したポリプロピレン樹脂製ネットの表面にプライマーを塗布した後、パテを塗布して塗装を行うポリプロピレン樹脂部の補修方法が記載されている。この場合、プライマーは、ポリプロピレン樹脂とパテとの密着性を高めるための下地剤である。 Conventionally, when a resin part in a vehicle, such as a cover part of a door mirror, a bumper, or a cowl of a two-wheeled vehicle, is damaged, such as a scratch, a crack or a depression, the damaged part is repaired. For example, Patent Document 1 described below describes a method for repairing a polypropylene resin portion in which a primer is applied to the surface of a polypropylene resin net placed at a damaged portion, and then a putty is applied to be applied. In this case, the primer is a base agent for enhancing the adhesion between the polypropylene resin and the putty.
しかしながら、上記特許文献1に記載された補修方法においては、プライマー自身も塗料であり損傷部分の表面に塗布されるものであるため、パテが塗布された後の密着性の維持について信頼性が低いという問題がある。 However, in the repair method described in Patent Document 1, since the primer itself is also a paint and is applied to the surface of the damaged portion, the reliability of maintaining the adhesion after the putty is applied is low. There is a problem.
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、損傷部分に対するパテの密着性への信頼性を向上させることができる車両部品の補修方法を提供することにある。 The present invention has been made to cope with the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle part repair method that can improve the reliability of the putty adhesion to a damaged portion.
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、車両における樹脂製部品または樹脂層を有する樹脂層部品に生じた擦り傷、亀裂または陥没からなる損傷部分を補修する車両部品の補修方法であって、損傷部分の表面に窒素官能基を含む窒化層を生成する窒化層生成工程と、窒化層の表面にパテを塗布するパテ塗布工程とを含むことにある。この場合、樹脂層部品とは、樹脂材以外の材料、例えば、金属材料の表面に樹脂材(例えば、塗料)を塗布した部品である。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a vehicle part repairing method for repairing a damaged part consisting of a scratch, a crack or a depression generated in a resin part or a resin layer part having a resin layer in a vehicle, The present invention includes a nitride layer generation step for generating a nitride layer containing a nitrogen functional group on the surface of the damaged portion, and a putty application step for applying putty on the surface of the nitride layer. In this case, the resin layer component is a component in which a resin material (for example, paint) is applied to the surface of a material other than the resin material, for example, a metal material.
このように構成した本発明の特徴によれば、車両部品の補修方法は、樹脂製部品または樹脂層部品における損傷部分の表面にプライマー層を形成するのではなく、損傷部分の表層に窒化層を形成するため、損傷部分に対するパテの密着性への信頼性を向上させることができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the repair method of the vehicle part is not formed with a primer layer on the surface of the damaged part in the resin part or the resin layer part, but with a nitride layer on the surface layer of the damaged part. Since it forms, the reliability to the adhesiveness of the putty with respect to a damaged part can be improved.
また、本発明の他の特徴は、前記車両部品の補修方法において、窒化層生成工程は、樹脂製部品の表層に炭素原子に対して0.7%以上かつ2.2%以下の窒素原子を含ませることにある。 According to another feature of the present invention, in the repair method for a vehicle component, in the nitride layer generation step, the surface layer of the resin component contains 0.7% or more and 2.2% or less of nitrogen atoms relative to carbon atoms. To be included.
このように構成した本発明の特徴によれば、車両部品の補修方法は、樹脂製部品の表層に炭素原子に対して少なくとも0.7%以上、好適には0.7%以上かつ2.2%以下の窒素原子を含ませることによって密着性を向上させることができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the method for repairing a vehicle component is that at least 0.7% or more, preferably 0.7% or more and 2.2% with respect to carbon atoms on the surface layer of the resin component. Adhesion can be improved by including nitrogen atoms of no more than%.
また、本発明の他の特徴は、前記車両部品の補修方法において、窒化層生成工程は、損傷部分に対して窒素をプラズマガスとする大気圧プラズマ処理を行うことにある。 Another feature of the present invention is that, in the repair method for a vehicle component, the nitride layer generation step performs an atmospheric pressure plasma treatment using nitrogen as a plasma gas on the damaged portion.
このように構成した本発明の特徴によれば、車両部品の補修方法は、損傷部分に対して大気圧プラズマ処理を行うため、補修作業の作業性および補修品質を向上させることができる。すなわち、従来の補修方法においては、塗布作業が極めて煩雑であるとともに施工品質にバラツキが生じ易いため、補修作業の作業性および補修品質が低下するという問題もあった。より具体的には、プライマーは一般に、損傷部分に対してスプレー缶による噴霧によって塗布されるため、損傷部分を含むその周辺に均一に塗布することが困難、予め塗布部分の周辺にマスキングが必要、およびスプレー缶内のプライマー残量が少なくなると噴霧される液滴径にバラツキが生じて所謂ゆず肌が生じ易いという問題があった。しかし、本発明に係る車両部品の補修方法である大気圧プラズマ処理は、プラズマを損傷部分に数秒間照射するのでみであるため、簡単かつ高精度に補修作業を行うことができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the repair method for vehicle parts performs the atmospheric pressure plasma treatment on the damaged portion, so that the workability and repair quality of the repair work can be improved. That is, in the conventional repair method, since the coating work is extremely complicated and the construction quality is likely to vary, there is a problem that the workability and the repair quality of the repair work are deteriorated. More specifically, since the primer is generally applied to the damaged portion by spraying with a spray can, it is difficult to apply uniformly to the periphery including the damaged portion, and masking is necessary around the application portion in advance. In addition, when the remaining amount of the primer in the spray can is reduced, there is a problem in that the droplet diameter to be sprayed varies, and so-called yuzu skin tends to occur. However, since the atmospheric pressure plasma treatment, which is a repair method for vehicle parts according to the present invention, only irradiates the damaged portion with the plasma for several seconds, the repair work can be performed easily and with high accuracy.
また、本発明の他の特徴は、前記車両部品の補修方法において、窒化層生成工程は、プラズマガスに1%以下の炭酸ガスを含むことにある。この場合、プラズマガスには、炭酸ガスのほかに、一酸化炭素ガスや一酸化窒素ガス、すなわち、酸素原子を含み室温で気体のガスを広く用いることができる。 Another feature of the present invention is that in the vehicle part repair method, the nitride layer generation step includes 1% or less of carbon dioxide in the plasma gas. In this case, as the plasma gas, in addition to carbon dioxide gas, carbon monoxide gas or nitrogen monoxide gas, that is, a gas gas containing oxygen atoms at room temperature can be widely used.
このように構成した本発明の特徴によれば、車両の補修方法は、窒化層生成工程においてプラズマガスに1%以下の炭酸ガスを含んでいるため、プラズマガスを活性化し易くできより作業性が良好となる。 According to the feature of the present invention configured as described above, since the vehicle repair method includes 1% or less of carbon dioxide in the plasma gas in the nitriding layer generation step, the plasma gas can be easily activated and the workability can be improved. It becomes good.
また、本発明の他の特徴は、前記車両部品の補修方法によれば、窒化層は、20nm以下であることにある。 Another feature of the present invention is that the nitride layer has a thickness of 20 nm or less according to the vehicle parts repair method.
このように構成した本発明の特徴によれば、車両部品の補修方法は、窒化層が20nm以下であるため作業工程を簡単かつ短時間に行えるとともに損傷部分を構成する母材の組成変化を最小限に抑えることができる。 According to the feature of the present invention configured as described above, the repair method of the vehicle parts can perform the work process easily and in a short time because the nitride layer is 20 nm or less, and minimizes the composition change of the base material constituting the damaged portion. To the limit.
また、本発明は、車両部品の補修方法の発明として実施できるばかりでなく、車両部品の補修装置の発明としても実施できるものである。 Further, the present invention can be implemented not only as an invention of a vehicle parts repair method but also as an invention of a vehicle parts repair device.
具体的には、車両部品の補修装置は、車両における樹脂製部品または樹脂層を有する樹脂層部品に生じた亀裂や陥没からなる損傷部分を補修する車両部品の補修装置であって、プラズマを発生させるための一対の電極、および前記一対の電極間に窒素ガスからなるプラズマガスを供給するためのガス噴射ノズルを有して大気中にプラズマを出射するプラズマトーチと、前記一対の電極間に電圧を印加する電圧印加手段とを備えるとよい。 Specifically, a vehicle part repair device is a vehicle part repair device that repairs a damaged part formed of a crack or depression in a resin part or a resin layer part having a resin layer in a vehicle, and generates plasma. A plasma torch that has a gas injection nozzle for supplying a plasma gas composed of nitrogen gas between the pair of electrodes and emits plasma into the atmosphere, and a voltage between the pair of electrodes It is good to provide the voltage application means which applies.
この場合、プラズマトーチは、プラズマガスとして1%以下の炭酸ガスを供給するための炭酸ガス供給口を有しているとよい。この場合、炭酸ガス供給口は、前記ガス噴射ノズルと共用であってもよい。また、プラズマトーチは、手で保持できる大きさに形成されているとよい。これらによれば、上記車両部品の補修方法と同様の作用効果が期待できる。 In this case, the plasma torch preferably has a carbon dioxide gas supply port for supplying carbon dioxide gas of 1% or less as plasma gas. In this case, the carbon dioxide gas supply port may be shared with the gas injection nozzle. The plasma torch is preferably formed in a size that can be held by hand. According to these, the same effect as the vehicle parts repair method can be expected.
以下、本発明に係る車両部品の補修方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る車両部品の補修方法に用いる補修装置100の構成の概略を示した模式図である。なお、本明細書において参照する図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。この補修装置100は、車両における樹脂製部品WK、例えば、ドアミラーのカバー、バンパーまたは二輪車両におけるカウルなどに生じた擦り傷、亀裂または陥没などの損傷部分DPを補修する際に用いられるものである。
Hereinafter, an embodiment of a vehicle parts repair method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of a configuration of a
(補修装置100の構成)
補修装置100は、プラズマトーチ101を備えている。プラズマトーチ101は、樹脂製部品WKの損傷部分DPに対してプラズマFを照射するための機具であり、主として、ハウジング102、一対の電極104およびガス噴射ノズル106によって構成されている。ハウジング102は、プラズマトーチ101の外表面を構成する部品であり、樹脂材を人で把持可能な箱状に形成して構成されている。このハウジング102には、6つの側面のうちの一つの側面(図示下方に対向する側面)が開放されて照射口103が形成されているとともに、内部に一対の電極104およびガス噴射ノズル106を備えている。
(Configuration of repair device 100)
The
照射口103は、プラズマFを出射する開口部である。本実施形態においては、図示左右方向に延びる長方形状に形成されている。この照射口103の奥側には、一対の電極104が設けられている。一対の電極104は、グロー放電によってプラズマを発生させるための電極であり、互いに対向配置された一対の金属線によって構成されている。この場合、一対の電極104は、照射口103から30mmの幅の帯状のプラズマFを出射可能な間隔で対向配置されている。この一対の電極104は、電気ケーブル105を介して電源装置110に電気的に接続されている。また、一対の電極104の奥側には、ガス噴射ノズル106が設けられている。
The
ガス噴射ノズル106は、前記一対の電極104間にプラズマ化させるプラズマガスを連続的に供給するためのノズルであり、樹脂材を筒状に形成して構成されている。このガス噴射ノズル106は、ハウジング101を貫通して外部に露出しており、その先端部が可撓性を有するホース107を介してガスボンベ120に接続されている。
The
電源装置110は、一対の電極104に対して電圧を印加するための電気機器である。本実施形態においては、電源装置110は、一般家庭用電源(100V)から電力供給を受けて一対の電極104に対して10KVから20KVの範囲で所望の電圧を印加することができる。
The
ガスボンベ120は、ガス噴射ノズル106に供給するプラズマガスとしての窒素ガスを貯留するための容器である。このガスボンベ120に貯留された窒素ガスをガス噴射ノズル106に導くホース107上には流量調整弁121が設けられている。流量調整弁1121は、ホース107内を流れる窒素ガスの流量を所望の流量に調整することができる弁である。
The
(補修装置100の作動)
次に、上記のように構成した補修装置100を用いた車両部品の補修方法について説明する。本実施形態においては、ポリプロピレン樹脂の複合材で構成された車両用バンパーを樹脂製部品WKとして、この樹脂製部品WKの外表面に生じた陥没からなる損傷部分DPの補修工程について説明する。
(Operation of repair device 100)
Next, a vehicle part repair method using the
まず、作業者は、第1工程として、損傷部分DPの粗修正を行う。この損傷部分DPの粗修正は、損傷部分DPを可能な範囲で元の形状に近い形状にするとともに、損傷部分DPの表面を滑らかにする工程である。具体的には、作業者は、損傷がキズの場合には損傷部分DPをサンドペーパなどを用いてサンディングしてバリや損傷部分DPの塗膜を除去することにより平滑にする。また、損傷が陥没などの凹みの場合には、作業者は損傷部分DPを熱して半溶融状態として損傷部分DPを可能な範囲で元の形状に近い形状にした後、前記サンディングを行って損傷部分DPを平滑にする。また、損傷が亀裂や割れの場合には、作業者は損傷部分DPを熱して半溶融状態として損傷部分DPを可能な範囲で元の形状に近い形状にした後、前記サンディングを行って損傷部分DPを平滑にする。 First, the worker performs rough correction of the damaged portion DP as the first step. The rough correction of the damaged portion DP is a process of making the damaged portion DP as close to the original shape as possible and smoothing the surface of the damaged portion DP. Specifically, when the damage is scratched, the operator smoothes the damaged portion DP by sanding it using sandpaper or the like to remove burrs or the coating film of the damaged portion DP. In the case where the damage is a depression such as a depression, the operator heats the damaged portion DP to make it in a semi-molten state and makes the damaged portion DP as close to the original shape as possible, and then performs the sanding to cause damage. The portion DP is smoothed. If the damage is a crack or a crack, the operator heats the damaged portion DP to make it in a semi-molten state and makes the damaged portion DP as close to the original shape as possible. Smooth DP.
次に、作業者は、第2工程として、損傷部分DPにプラズマ処理を行う。具体的には、作業者は、補修装置100を用意した後、プラズマトーチ101を把持した状態で電源装置110の電源をONにするとともに流量調整弁121を開く。これにより、補修装置100は、プラズマトーチ101における照射口103から窒素ガスに基づくプラズマFが出射する。作業者は、電源装置110における操作子および流量調整弁121を操作して電源装置110からの出力電圧およびガスボンベ120からの窒素ガスの流量をそれぞれ調整することによって照射口103から出射されるプラズマFの出射長を40mm程度、出射幅を30mm程度にそれぞれ調節する。
Next, the operator performs plasma processing on the damaged portion DP as a second step. Specifically, after preparing the
次いで、作業者は、樹脂製部品WKの損傷部分DPにプラズマFの照射を行う。具体的には、作業者は、プラズマトーチ101を把持してプラズマFを樹脂製部品WKにおける損傷部分DPに照射する。この場合、作業者は、損傷部分DPに対してプラズマFを1秒ないし5秒の範囲内で照射する。この場合、作業者は、プラズマFが幅広に形成されているため、損傷部分DPに対して効率的にプラズマFを照射することができる。これにより、プラズマFが照射された損傷部分DPの表層には、図2に示すように、窒化層NLが形成される。
Next, the operator irradiates the damaged portion DP of the resin part WK with the plasma F. Specifically, the operator holds the
ここで、窒化層NLは、樹脂製部品WKの損傷部分DPの表層において窒素を含む層、より具体的には、主としてC−NH(アミノ基)およびN−C(O)(アミド)の窒素官能基を含む層である。そして、この窒化層NLは、樹脂製部品WKの損傷部分DPの表面から概ね5nm以上かつ20nm以下の範囲で形成される。そして、樹脂製部品WKの損傷部分DPの表層に窒化層NLを生成した作業者は、電源装置110の電源をOFFするとともに流量調整弁121を閉じる。これにより、補修装置100は、プラズマトーチ101の照射口103からプラズマFの出射が停止する。この第2工程におけるプラズマ処理工程が、本発明に係る窒化層処理工程に相当する。
Here, the nitride layer NL is a layer containing nitrogen in the surface layer of the damaged portion DP of the resin part WK, more specifically, nitrogen mainly C—NH (amino group) and N—C (O) (amide). It is a layer containing a functional group. The nitride layer NL is formed in a range of approximately 5 nm to 20 nm from the surface of the damaged portion DP of the resin part WK. Then, the operator who generates the nitride layer NL on the surface layer of the damaged portion DP of the resin part WK turns off the
次に、作業者は、第3工程として、樹脂製部品WKの損傷部分DPにパテを塗る。具体的には、作業者は、樹脂製部品WKの損傷部分DPにプラズマ処理を行った直後から直ちにパテを塗る作業を行うことができる。この場合、パテは、不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂などの樹脂材で半固形状に構成されている。このパテを塗る作業は従来の作業と同じであるため、詳しい説明を省略する。この第3工程におけるパテを塗る工程が、本発明に係るパテ塗布工程に相当する。 Next, the worker applies putty to the damaged portion DP of the resin part WK as the third step. Specifically, the operator can perform the operation of applying putty immediately after performing the plasma treatment on the damaged portion DP of the resin part WK. In this case, the putty is made semi-solid with a resin material such as an unsaturated polyester resin or an epoxy resin. Since the operation of painting the putty is the same as the conventional operation, detailed description is omitted. The step of applying putty in the third step corresponds to the putty coating step according to the present invention.
次に、作業者は、第4工程として、樹脂製部品WKの損傷部分DP上に塗布したパテ上にサーフェイサーを塗布する。この場合、作業者は、損傷部分DP上に塗布したパテが十分に乾燥した後に損傷部分DPの周囲をマスキングしてサーフェイサーの塗布を行う。サーフェイサーは、パテ上の細かなキズを埋めたり、塗料の密着性および均一性を高めたりするために塗布する下地剤である。このサーフェイサーを塗布する作業は、従来の作業と同じであるため、詳しい説明を省略する。 Next, the worker applies a surfacer on the putty applied on the damaged portion DP of the resin part WK as a fourth step. In this case, the worker applies the surfacer by masking the periphery of the damaged portion DP after the putty applied on the damaged portion DP is sufficiently dried. The surfacer is a base agent that is applied to fill fine scratches on the putty and improve the adhesion and uniformity of the paint. Since the operation of applying the surfacer is the same as the conventional operation, detailed description thereof is omitted.
なお、作業者は、このサーフェイサーを塗布する作業を省略して後述する塗料を塗布するようにしてもよい。また、作業者は、このサーフェイサーを塗布する作業に代えて前記第2工程におけるプラズマ処理を行ってもよい。この場合、作業者は、損傷部分DPの周囲のマスキングは不要である。このプラズマ処理によってパテ上に窒化層NLを形成することにより塗料の密着性を高めることができる。 The operator may omit the work of applying the surfacer and apply the paint described later. Further, the operator may perform the plasma treatment in the second step instead of the operation of applying the surfacer. In this case, the operator does not need to mask around the damaged portion DP. By forming the nitride layer NL on the putty by this plasma treatment, the adhesion of the paint can be enhanced.
次に、作業者は、第5工程として、樹脂製部品WKの損傷部分DPに塗装を行う。具体的には、作業者は、サーフェイサーの乾燥を待って損傷部分DPの周囲を含む損傷部分DP上に塗料を塗布する。この塗料を塗布する作業は、従来の作業と同じであるため、詳しい説明を省略する。 Next, the worker paints the damaged portion DP of the resin part WK as the fifth step. Specifically, the worker waits for the surfacer to dry and applies the paint on the damaged portion DP including the periphery of the damaged portion DP. Since the operation | work which applies this coating material is the same as the conventional operation | work, detailed description is abbreviate | omitted.
ここで、本発明者が行なった樹脂製部品WKに対するプラズマ処理の実証実験の結果について説明する。本発明者は、図4に示すように、樹脂製部品WKに対してプラズマ処理を行なわずにパテを塗布した場合、樹脂製部品WKに対して4つの処理条件でプラズマ処理を行った後にパテを塗布した場合、樹脂製部品WKに対してイトロ処理を行った後にパテを塗布した場合において、それぞれクロスカット試験、耐水性試験、水濡れ性測定、表面粗さ測定および表層原子組成分析を行った。この場合、実証実験における試料数は、未処理品、プラズマ処理品およびイトロ処理品においてそれぞれ10個ずつである。 Here, the result of the demonstration experiment of the plasma treatment for the resin part WK performed by the present inventor will be described. As shown in FIG. 4, when applying the putty without performing the plasma treatment on the resin component WK, the inventor performs the putty after performing the plasma treatment on the resin component WK under four treatment conditions. In the case of applying a putty after applying an itro process to the resin part WK, a cross-cut test, a water resistance test, a water wettability measurement, a surface roughness measurement and a surface atomic composition analysis are performed, respectively. It was. In this case, the number of samples in the demonstration experiment is 10 for each of the untreated product, the plasma treated product, and the ittro treated product.
ここで、プラズマ処理における4つの条件とは、プラズマガスとして窒素ガスのみを用いて照射時間を1秒および3秒としたものを「N−1処理品」および「N−3処理品」とし、プラズマガスとして窒素ガスに0.1%濃度の炭酸ガス加えた混合ガスを用いて照射時間を1秒および3秒としたものを「NCO−1処理品」および「NCO−3処理品」とする。 Here, the four conditions in the plasma treatment are “N-1 treated product” and “N-3 treated product” in which the irradiation time is 1 second and 3 seconds using only nitrogen gas as the plasma gas, “NCO-1 treated product” and “NCO-3 treated product” were prepared by using a mixed gas obtained by adding 0.1% carbon dioxide gas to nitrogen gas as the plasma gas and setting the irradiation time to 1 second and 3 seconds. .
この場合、プラズマガスとして窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスを用いる場合には、図1において二点鎖線で示すように、炭酸ガスを貯留するガスボンベ122、ガスボンベ122に貯留された炭酸ガスをガス噴射ノズル106に導くホース108、およびホース108内の炭酸ガスの流量を調節する流量調整弁123を設けるとよい。なお、プラズマガスとしての炭酸ガスは、窒素ガスと別個のガスボンベを用意して供給してもよいが、1つのガスボンベ、すなわち、ガスボンベ120に窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスを充てんして供給するように構成してもよいことは当然である。
In this case, when a mixed gas of nitrogen gas and carbon dioxide gas is used as the plasma gas, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, the
また、イトロ処理とは、ブタンの火炎中に少量のシラン化合物を吹き込んで樹脂製部品WKの表層にSiO2(酸化ケイ素)層を形成する表面改質処理の一つであり、車両用バンパー補修にしばしば用いられるものである。 Itro treatment is a surface modification treatment that forms a SiO 2 (silicon oxide) layer on the surface of a plastic part WK by blowing a small amount of a silane compound into a butane flame. It is often used.
まず、クロスカット試験の試験結果について図5を参照しながら説明する。クロスカット試験は、旧JISK5400塗料一般試験(碁盤目試験)方法によって行ったものである。このクロスカット試験によれば、4つの処理条件でプラズマ処理を行ったいずれの試料においても極めて良好な密着性を確認した。 First, the test result of the crosscut test will be described with reference to FIG. The cross cut test was conducted by the old JISK5400 paint general test (cross cut test) method. According to this cross-cut test, extremely good adhesion was confirmed in any of the samples subjected to plasma treatment under four treatment conditions.
次に、耐水性試験の試験結果について図6を参照しながら説明する。耐水性試験は、各試料を80℃の温水中に10時間放置した場合において、樹脂製部品WKとパテとの境界面にどのような変化が生じるかを確認するものである。この耐水性試験によれば、4つの処理条件でプラズマ処理を行ったいずれの試料においても他の試料に比べて良好な密着性を確認した。 Next, the test results of the water resistance test will be described with reference to FIG. The water resistance test is to confirm what kind of change occurs in the boundary surface between the resin part WK and the putty when each sample is left in warm water at 80 ° C. for 10 hours. According to this water resistance test, good adhesion was confirmed in any of the samples subjected to the plasma treatment under the four treatment conditions as compared with the other samples.
次に、水濡れ性測定の測定結果について図7を参照しながら説明する。水濡れ性測定は、各試料の表面に付着させた水滴の接触角を測定するものである。この水濡れ性測定の測定結果によれば、4つの処理条件でプラズマ処理を行ったいずれの試料においても親水性が向上することが確認された。この場合、「N−3処理品」、「NCO−1処理品」および「NCO−3処理品」については、「イトロ処理品」よりも親水性が向上することが確認された。すなわち、樹脂製部品WKに対してプラズマ処理を行うことによってパテへの密着性が向上することが考えられる。 Next, the measurement result of the wettability measurement will be described with reference to FIG. The water wettability measurement is to measure the contact angle of water droplets attached to the surface of each sample. According to the measurement result of the water wettability measurement, it was confirmed that the hydrophilicity was improved in any of the samples subjected to the plasma treatment under the four treatment conditions. In this case, it was confirmed that the hydrophilicity of “N-3 treated product”, “NCO-1 treated product”, and “NCO-3 treated product” was improved as compared with “Itro treated product”. That is, it is conceivable that the adhesion to the putty is improved by performing the plasma treatment on the resin part WK.
次に、表面粗さ測定の測定結果について図8を参照しながら説明する。表面粗さ測定は、各試料の表面粗さを二乗平均粗さで測定したものである。この表面粗さ測定の測定結果によれば、樹脂製部品WKに対してプラズマ処理を行っても表面粗さは殆ど変化しないことが確認された。一方、イトロ処理品においては、イトロ処理によって表面粗さが粗くなることが確認され、この粗さによって塗料などの密着性を向上させるものと考えられる。 Next, the measurement result of the surface roughness measurement will be described with reference to FIG. In the surface roughness measurement, the surface roughness of each sample is measured by the root mean square roughness. According to the measurement results of the surface roughness measurement, it was confirmed that the surface roughness hardly changed even when the plasma treatment was performed on the resin part WK. On the other hand, it is confirmed that the surface roughness of an itro-treated product is roughened by the itro treatment, and this roughness is considered to improve the adhesion of a paint or the like.
次に、表層原子組成分析の分析結果について図9および図10をそれぞれ参照しながら説明する。表層原子組成分析は、各試料の表面から6.3nmまでの層(1分子分に相当する深さ)および同表面から13nmまでの層(2分子分に相当する深さ)の2つの層での原子組成を分析したものである。この表層原子組成分析の分析結果によれば、樹脂製部品WKの表層において炭素の若干の低下が確認できるが、樹脂製部品WKの表層に炭素原子に対して0.7%以上かつ2.2%以下の窒素原子を含むように構成すれば密着性を向上させることが確認できる。この場合、図10に示すように、窒素は、「CN−H」および「N−C(O)」の窒素官能基で存在している。 Next, the analysis result of the surface layer atomic composition analysis will be described with reference to FIGS. 9 and 10 respectively. Surface layer atomic composition analysis consists of two layers: a layer from the surface of each sample to 6.3 nm (depth corresponding to one molecule) and a layer from the surface to 13 nm (depth corresponding to two molecules). This is an analysis of the atomic composition. According to the analysis result of the surface layer atomic composition analysis, a slight decrease in carbon can be confirmed in the surface layer of the resin part WK, but the surface layer of the resin part WK is 0.7% or more and 2.2% relative to the carbon atoms. It can be confirmed that the adhesiveness is improved if it is constituted so as to contain not more than% nitrogen atoms. In this case, as shown in FIG. 10, nitrogen is present at nitrogen functional groups of “CN—H” and “N—C (O)”.
一方、イトロ処理品においては、表層の炭素の略半分が酸化されており、樹脂製部品WKの母材の組成を維持しているとは言えない。すなわち、プラズマ処理によれば、樹脂製部品WKの母材の組成変化を抑えながら密着性を向上させることができる一方で、イトロ処理では樹脂製部品WKの母材の組成の変化が著しく耐久性の点において劣ることが窺える。なお、図10において、「NCO−3処理品」における「〜6.3nm」のNの化学状態は、測定値が不安定であったため範囲を持って示している。 On the other hand, in the ito-processed product, approximately half of the surface carbon is oxidized, and it cannot be said that the composition of the base material of the resin part WK is maintained. That is, according to the plasma treatment, the adhesiveness can be improved while suppressing the change in the composition of the base material of the resin part WK, while the change in the composition of the base material of the resin part WK is remarkably durable in the intro process. It can be inferior in terms of In FIG. 10, the chemical state of N at “˜6.3 nm” in the “NCO-3 treated product” is shown with a range because the measured value was unstable.
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、車両部品の補修方法は、樹脂製部品WKにおける損傷部分DPの表面にプライマー層を形成するのではなく、損傷部分DPの表層に窒化層NLを形成するため、損傷部分DPに対するパテの密着性への信頼性を向上させることができる。 As can be understood from the above operation description, according to the above embodiment, the vehicle part repair method does not form a primer layer on the surface of the damaged part DP in the resin part WK, but on the surface layer of the damaged part DP. Since the nitride layer NL is formed, the reliability of the putty adhesion to the damaged portion DP can be improved.
さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、プラズマガスとして窒素ガスのみを用いた。しかし、プラズマガスは、上記実証実験でも示されるように、窒素ガスに1%以下の炭酸ガスを含ませた混合ガスを用いることもできる。これによれば、窒化層生成工程においてプラズマガスを活性化し易くできより作業性が良好となる。なお、本発明におけるプラズマガスは、窒素ガスを用いているが、必ずしも窒素ガスのみを用いることを意味するものではなく、樹脂製部品WKの表層に窒素官能基を含有させることができる程度に窒素ガスを含んでいればよく、好適には主成分として窒素ガスを含んでいればよい。 For example, in the above embodiment, only nitrogen gas is used as the plasma gas. However, as shown in the demonstration experiment, the plasma gas may be a mixed gas in which nitrogen gas contains 1% or less of carbon dioxide gas. According to this, the plasma gas can be easily activated in the nitride layer generation step, and the workability is improved. In addition, although nitrogen gas is used as the plasma gas in the present invention, it does not necessarily mean that only nitrogen gas is used, and the nitrogen gas can be contained in the surface layer of the resin component WK to the extent that the nitrogen functional group can be contained. It suffices if it contains gas, and preferably contains nitrogen gas as the main component.
また、上記実施形態においては、窒化層NLを樹脂製部品WKの表面から5nm以上かつ20nm以下の範囲で形成した。しかし、窒化層NLの形成深さは、上記実施形態に限定されるものではなく、20nm以上形成することも可能である。ただ、本発明者の実証実験によれば、窒化層NLは、20nm以下の深さで十分に密着性を確保することができることを確認した。 In the above embodiment, the nitride layer NL is formed in the range of 5 nm to 20 nm from the surface of the resin part WK. However, the formation depth of the nitride layer NL is not limited to the above embodiment, and can be formed to 20 nm or more. However, according to the inventor's demonstration experiment, it was confirmed that the nitride layer NL can sufficiently secure adhesion at a depth of 20 nm or less.
また、上記実施形態においては、樹脂製部品WKに対してプラズマトーチ101の照射口103から出射させたプラズマFを照射するように構成した。すなわち、上記実施形態における補修装置100は、所謂リモート型のプラズマ照射装置である。しかし、本発明における車両部品の補修方法は、一対の電極104間に樹脂製部品WKを配置してプラズマを照射する所謂ダイレクト型のプラズマ照射装置で構成することもできる。
Moreover, in the said embodiment, it comprised so that the plasma F radiate | emitted from the
したがって、補修装置100は、樹脂製部品WKに対して窒素ガスをプラズマガスとしてプラズマ処理することができるように構成されていればよく、例えば、一対の電極104に代えて誘導コイルを用いるとともに、電源装置110についても誘導コイルに高周波電流を印加するように構成することもできる。
Therefore, the
また、上記実施形態においては、ポリプロピレン樹脂製の車両用バンパーを樹脂製部品WKとして補修する工程について説明した。しかし、樹脂製部品WKは、車両を構成する樹脂製の部品、例えば、ドアミラーのカバーや二輪車におけるカウルなどに広く適用できるものである。また、樹脂製部品WKを構成する材質もポリプロピレン樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ樹脂、ABS樹脂、ナイロン樹脂など各種樹脂材料に広く適用できる。また、本発明は、樹脂製部品以外の部品、具体的には、樹脂材以外の材料の表面に樹脂材の層が形成された樹脂層部品、例えば、金属製のボディーの表面に樹脂製の塗料が塗布されたボディー部品や燃料タンクなどにも適用することができる。 Moreover, in the said embodiment, the process which repairs the bumper for vehicles made from a polypropylene resin as the resin parts WK was demonstrated. However, the resin part WK can be widely applied to resin parts constituting the vehicle, such as a door mirror cover and a cowl in a two-wheeled vehicle. Further, the material constituting the resin part WK can be widely applied to various resin materials such as resin other than polypropylene resin, such as epoxy resin, ABS resin, and nylon resin. The present invention also relates to a part other than a resin part, specifically, a resin layer part in which a layer of a resin material is formed on the surface of a material other than a resin material, for example, a resin body part on the surface of a metal body. It can also be applied to body parts and fuel tanks coated with paint.
WK…樹脂製部品、DP…損傷部分、F…プラズマ、NL…窒化層、
100…補修装置、
101…プラズマトーチ、102…ハウジング、103…照射口、104…一対の電極、105…電気ケーブル、106…ガス噴射ノズル、107…ホース、108…ホース、
110…電源装置、
120…ガスボンベ、121…流量調整弁、122…ガスボンベ、123…流量調整弁。
WK ... resin parts, DP ... damaged part, F ... plasma, NL ... nitride layer,
100 ... repair device,
DESCRIPTION OF
110 ... power supply,
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記損傷部分の表面に窒素官能基を含む窒化層を生成する窒化層生成工程と、
前記窒化層の表面にパテを塗布するパテ塗布工程とを含むことを特徴とする車両部品の補修方法。 A repair method of a vehicle part for repairing a damaged part consisting of a scratch, a crack or a depression generated in a resin part or a resin layer part having a resin layer in a vehicle,
A nitride layer generating step for generating a nitride layer containing a nitrogen functional group on the surface of the damaged portion;
A vehicle part repairing method comprising a putty application step of applying putty to the surface of the nitride layer.
前記窒化層生成工程は、
前記樹脂製部品の表層に炭素原子に対して0.7%以上かつ2.2%以下の窒素原子を含ませること特徴とする車両部品の補修方法。 In the repair method of the vehicle components described in claim 1,
The nitride layer generation step includes
A method for repairing a vehicle part, wherein a surface layer of the resin part contains 0.7% or more and 2.2% or less of nitrogen atoms with respect to carbon atoms.
前記窒化層生成工程は、
前記損傷部分に対して窒素をプラズマガスとする大気圧プラズマ処理を行うことを特徴とする車両部品の補修方法。 In the repair method of the vehicle parts described in claim 1 or claim 2,
The nitride layer generation step includes
A method for repairing a vehicle component, comprising performing an atmospheric pressure plasma treatment using nitrogen as a plasma gas on the damaged portion.
前記窒化層生成工程は、
プラズマガスに1%以下の炭酸ガスを含むことを特徴とする車両部品の補修方法。 In the repair method of the vehicle components described in claim 3,
The nitride layer generation step includes
A method for repairing vehicle parts, wherein the plasma gas contains carbon dioxide gas of 1% or less.
前記窒化層は、20nm以下であることを特徴とする車両部品の補修方法。
In the repair method of the vehicle components as described in any one of Claim 1 thru | or 4,
The method for repairing a vehicle component, wherein the nitride layer is 20 nm or less.
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