JP3184282B2 - ポリオレフィン材料の塗装方法 - Google Patents
ポリオレフィン材料の塗装方法Info
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- JP3184282B2 JP3184282B2 JP03073192A JP3073192A JP3184282B2 JP 3184282 B2 JP3184282 B2 JP 3184282B2 JP 03073192 A JP03073192 A JP 03073192A JP 3073192 A JP3073192 A JP 3073192A JP 3184282 B2 JP3184282 B2 JP 3184282B2
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- polyolefin
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリオレフィン材料の塗
装方法、更に詳しくは、レーザー照射により形成したポ
リオレフィン材料とプライマーの層との界面の強固な接
着結合を介して、ポリオレフィン材料を高度な接着信頼
性および精度(再現性)で塗装しうる方法に関する。
装方法、更に詳しくは、レーザー照射により形成したポ
リオレフィン材料とプライマーの層との界面の強固な接
着結合を介して、ポリオレフィン材料を高度な接着信頼
性および精度(再現性)で塗装しうる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】ポリオレ
フィン材料[たとえばポリエチレン(ＰＥ)、ポリプロピ
レン(ＰＰ)、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマ
ー(ＥＰＤＭ)、他のポリオレフィン共重合体またはこれ
らのポリオレフィン材料のいずれかを含む混合成形体な
ど]は、以前より各種分野での需要は少なくなかった
が、ここ数年、環境保護の目的から、リサイクル可能で
より安全な材料への代替ということで、さらにその需要
は急激に伸びつつある。しかし、このポリオレフィン材
料の欠点として、塗装における接着性の悪さが問題であ
った。
フィン材料[たとえばポリエチレン(ＰＥ)、ポリプロピ
レン(ＰＰ)、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマ
ー(ＥＰＤＭ)、他のポリオレフィン共重合体またはこれ
らのポリオレフィン材料のいずれかを含む混合成形体な
ど]は、以前より各種分野での需要は少なくなかった
が、ここ数年、環境保護の目的から、リサイクル可能で
より安全な材料への代替ということで、さらにその需要
は急激に伸びつつある。しかし、このポリオレフィン材
料の欠点として、塗装における接着性の悪さが問題であ
った。
【０００３】そこで、従来より、ポリオレフィン材料の
塗装における接着性を高めるため、強酸,強アルカリに
よる化学処理、プライマー処理、コロナ処理、減圧プラ
ズマ処理、ＵＶ処理などの表面処理を施すといった手法
が採られている。これらの手法にはそれぞれ欠点がある
が、特に減圧プラズマ処理を除く手法では、その最大の
欠点として結果がばらつき、老化後の信頼性を欠くとい
うことである。従って、より高精度(再現性)で信頼性の
高い手法が望まれる。
塗装における接着性を高めるため、強酸,強アルカリに
よる化学処理、プライマー処理、コロナ処理、減圧プラ
ズマ処理、ＵＶ処理などの表面処理を施すといった手法
が採られている。これらの手法にはそれぞれ欠点がある
が、特に減圧プラズマ処理を除く手法では、その最大の
欠点として結果がばらつき、老化後の信頼性を欠くとい
うことである。従って、より高精度(再現性)で信頼性の
高い手法が望まれる。
【０００４】一方、減圧プラズマ処理や減圧下のＵＶ処
理では減圧槽そのものが実用化の障害となる。また自動
化を考えた場合、コロナ処理、減圧プラズマ処理、ＵＶ
処理などの物理的処理では秒単位の高速処理は不可能で
ある。
理では減圧槽そのものが実用化の障害となる。また自動
化を考えた場合、コロナ処理、減圧プラズマ処理、ＵＶ
処理などの物理的処理では秒単位の高速処理は不可能で
ある。
【０００５】ところで、かかる手法とは別に、レーザー
照射を用いてプラスチック材料の表面前処理を行い接着
性を改善する方法が知られている。この方法は、たとえ
ばプラスチック材料にレーザー照射を行って表面の形状
変化、酸化および／または不純物,障害物の除去をもた
らした後、プライマーを塗布し、次いで塗装する方法で
ある。しかし、この方法は単にプラスチック材料の表面
に、主に何らかの物理的状態変化をさせているにすぎ
ず、これではプライマーの層を物理的に結合させるに止
まり、従来より望まれている高精度および信頼性の高い
塗料の接着性向上には至っていないのが現状であった。
特にこの方法では、低極性のポリオレフィン材料への接
着性向上は困難であった。
照射を用いてプラスチック材料の表面前処理を行い接着
性を改善する方法が知られている。この方法は、たとえ
ばプラスチック材料にレーザー照射を行って表面の形状
変化、酸化および／または不純物,障害物の除去をもた
らした後、プライマーを塗布し、次いで塗装する方法で
ある。しかし、この方法は単にプラスチック材料の表面
に、主に何らかの物理的状態変化をさせているにすぎ
ず、これではプライマーの層を物理的に結合させるに止
まり、従来より望まれている高精度および信頼性の高い
塗料の接着性向上には至っていないのが現状であった。
特にこの方法では、低極性のポリオレフィン材料への接
着性向上は困難であった。
【０００６】各種プラスチック材料の溶接、切断によく
使われているレーザー処理にあって、プラスチックの表
面改質となるとあまり報告がなく、その理由としてエネ
ルギー調節の困難さがある。また、酸化などによる官能
基の導入、いわゆる化学的効果を期待した場合、エキシ
マレーザーのようにあまりにも高価な特殊な装置が必要
となるからである。従って、ポリオレフィン材料の表面
改質は期待できるもののＵＶレーザーの使用は実用的と
は言い難い。これに対し、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレ
ーザーのように一般的な熱レーザーを用い、エネルギー
調節に細心の注意を払って表面の形状変化や不純物,障
害物の除去などを行うことは可能である。しかしなが
ら、このようなレーザー照射によるポリオレフィン材料
の表面前処理改質では、接着性向上は非常に困難と考え
られる。何故なら、化学的な効果が期待できないからで
ある。
使われているレーザー処理にあって、プラスチックの表
面改質となるとあまり報告がなく、その理由としてエネ
ルギー調節の困難さがある。また、酸化などによる官能
基の導入、いわゆる化学的効果を期待した場合、エキシ
マレーザーのようにあまりにも高価な特殊な装置が必要
となるからである。従って、ポリオレフィン材料の表面
改質は期待できるもののＵＶレーザーの使用は実用的と
は言い難い。これに対し、炭酸ガスレーザーやＹＡＧレ
ーザーのように一般的な熱レーザーを用い、エネルギー
調節に細心の注意を払って表面の形状変化や不純物,障
害物の除去などを行うことは可能である。しかしなが
ら、このようなレーザー照射によるポリオレフィン材料
の表面前処理改質では、接着性向上は非常に困難と考え
られる。何故なら、化学的な効果が期待できないからで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
かかるレーザー照射による、ポリオレフィン材料に対す
る塗料の接着性向上について鋭意研究を進めたところ、
従来より検討されていたレーザー照射による表面前処理
ではなく、プライマーの塗布後にレーザー照射を採用す
れば、ポリオレフィン材料とプライマーの層との界面で
強固な接着結合が形成されることにより、所望の高精度
で信頼性の高い接着性向上が発現しうることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
かかるレーザー照射による、ポリオレフィン材料に対す
る塗料の接着性向上について鋭意研究を進めたところ、
従来より検討されていたレーザー照射による表面前処理
ではなく、プライマーの塗布後にレーザー照射を採用す
れば、ポリオレフィン材料とプライマーの層との界面で
強固な接着結合が形成されることにより、所望の高精度
で信頼性の高い接着性向上が発現しうることを見出し、
本発明を完成させるに至った。
【０００８】すなわち、本発明は、ポリオレフィン材料
にプライマーを塗布し、次いでレーザー照射を行った後
塗装することにより、ポリオレフィン材料とプライマー
の層との界面に強固な接着結合を形成することを特徴と
するポリオレフィン材料の塗装方法を提供するものであ
る。
にプライマーを塗布し、次いでレーザー照射を行った後
塗装することにより、ポリオレフィン材料とプライマー
の層との界面に強固な接着結合を形成することを特徴と
するポリオレフィン材料の塗装方法を提供するものであ
る。
【０００９】本発明が対象とするポリオレフィン材料と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン−ジエンターポリマー(ＥＰＤＭ)、他のポリオ
レフィン共重合体またはこれらのポリオレフィン材料の
いずれかを含む混合成形体が挙げられ、その種類に制限
はない。また、レーザー光線の吸収を高めるため、黒色
または濃色を呈するものが好ましい。
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プ
ロピレン−ジエンターポリマー(ＥＰＤＭ)、他のポリオ
レフィン共重合体またはこれらのポリオレフィン材料の
いずれかを含む混合成形体が挙げられ、その種類に制限
はない。また、レーザー光線の吸収を高めるため、黒色
または濃色を呈するものが好ましい。
【００１０】本発明において、使用しうるプライマーと
しては、レーザー光線を透過するタイプのイソシアネー
ト系もしくはシラン系またはこれらの混合系、たとえば
イソシアネート系としてサンスター技研(株)製の「プラ
イマーＰＰ２」が挙げられる。プライマーの塗布厚は、
通常０.１〜５０μ範囲に設定されておればよい。な
お、プライマーとは塗料分野における下塗り剤や中塗り
剤、あるいはシーラーを含む概念である。
しては、レーザー光線を透過するタイプのイソシアネー
ト系もしくはシラン系またはこれらの混合系、たとえば
イソシアネート系としてサンスター技研(株)製の「プラ
イマーＰＰ２」が挙げられる。プライマーの塗布厚は、
通常０.１〜５０μ範囲に設定されておればよい。な
お、プライマーとは塗料分野における下塗り剤や中塗り
剤、あるいはシーラーを含む概念である。
【００１１】本発明で塗装に用いる塗料としては、ポリ
オレフィン材料用として通常のものであればよく、たと
えば常温乾燥型、加熱硬化型、反応型の塗料が使用され
てよい。
オレフィン材料用として通常のものであればよく、たと
えば常温乾燥型、加熱硬化型、反応型の塗料が使用され
てよい。
【００１２】本発明で用いるレーザー[ＬＡＳＥＲ:Ｌig
ht Ａmplification by ＳtimulatedＥmission of Ｒadi
ationの略]としては、赤外線から可視光線にいたるまで
任意のレーザーを選択することができるが、特に透過性
とコスト面でたとえばＹＡＧレーザー(波長１.０６μ)
が好ましい。
ht Ａmplification by ＳtimulatedＥmission of Ｒadi
ationの略]としては、赤外線から可視光線にいたるまで
任意のレーザーを選択することができるが、特に透過性
とコスト面でたとえばＹＡＧレーザー(波長１.０６μ)
が好ましい。
【００１３】本発明に係る塗装方法は、レーザー照射に
よってポリオレフィン材料とプライマーの層との界面に
強固な接着結合を形成することを特徴とするもので、以
下の手順に従って実施することができる。ポリオレフィ
ン材料にプライマーを塗布し、次いでレーザーを照射し
た後塗装する。
よってポリオレフィン材料とプライマーの層との界面に
強固な接着結合を形成することを特徴とするもので、以
下の手順に従って実施することができる。ポリオレフィ
ン材料にプライマーを塗布し、次いでレーザーを照射し
た後塗装する。
【００１４】上記レーザー照射によって、定かではない
が、ポリオレフィン材料とプライマー層の界面におけ
る、 i)凹凸状の形状変化、 ii)ポリオレフィン材料とプライマー層の溶融混合、お
よび／または iii)ポリオレフィン材料とプライマー層の化学反応物も
しくは化学結合反応部分の形成といった現象により、強
固な接着結合が形成されるものと推察される。
が、ポリオレフィン材料とプライマー層の界面におけ
る、 i)凹凸状の形状変化、 ii)ポリオレフィン材料とプライマー層の溶融混合、お
よび／または iii)ポリオレフィン材料とプライマー層の化学反応物も
しくは化学結合反応部分の形成といった現象により、強
固な接着結合が形成されるものと推察される。
【００１５】
【発明の効果】以上の構成から成る本発明方法によれ
ば、高精度(再現性良好)で信頼性の高い塗料の接着性向
上を発現することができ、しかも老化による接着性低下
はない。さらに、 1)減圧チェイムバーを必要としない 2)秒単位の高速処理が可能 3)ＹＡＧレーザーの如き溶接用途の比較的安価なレーザ
ーの使用で目的が達成される 4)レーザー使用のため処理面を非常に限定でき、かつデ
フォーカスとミラーの組合せによって、レーザーが不得
意とする広範囲の処理が十分可能である 5)本発明方法でレーザー照射を行う場合、照射直後から
７日間程度の長期間にわたって接着性向上の効果がある
といった付加的効果を奏することができる。
ば、高精度(再現性良好)で信頼性の高い塗料の接着性向
上を発現することができ、しかも老化による接着性低下
はない。さらに、 1)減圧チェイムバーを必要としない 2)秒単位の高速処理が可能 3)ＹＡＧレーザーの如き溶接用途の比較的安価なレーザ
ーの使用で目的が達成される 4)レーザー使用のため処理面を非常に限定でき、かつデ
フォーカスとミラーの組合せによって、レーザーが不得
意とする広範囲の処理が十分可能である 5)本発明方法でレーザー照射を行う場合、照射直後から
７日間程度の長期間にわたって接着性向上の効果がある
といった付加的効果を奏することができる。
【００１６】
【実施例】次に実施例(比較の例を含む)を挙げて、本発
明をより具体的に説明する。 実施例１ 黒色ＥＰＤＭ材料をイソシアネート系プライマー(サン
スター技研(株)製、プライマーＰＰ２)に浸漬塗布し、
１０分後にＹＡＧレーザー(ハースーレーザー社製、Ｌ
ＡＹ７５)を用い、直径１０mmにデフォーカスしてレー
ザー照射(光源電圧０.５ＫＶ、パルス持続時間０.５m
秒、３パルス)を行った後、常温乾燥型の白色塗料（Ｖ
ＦＧ社製）を塗布し、次いで２０℃で２４時間放置して
塗膜を形成し、碁盤目試験に供する（レーザー無照射の
場合と比較した）。レーザー無照射の場合は０／１００
であるのに比べ、本実施例では１００／１００であっ
た。
明をより具体的に説明する。 実施例１ 黒色ＥＰＤＭ材料をイソシアネート系プライマー(サン
スター技研(株)製、プライマーＰＰ２)に浸漬塗布し、
１０分後にＹＡＧレーザー(ハースーレーザー社製、Ｌ
ＡＹ７５)を用い、直径１０mmにデフォーカスしてレー
ザー照射(光源電圧０.５ＫＶ、パルス持続時間０.５m
秒、３パルス)を行った後、常温乾燥型の白色塗料（Ｖ
ＦＧ社製）を塗布し、次いで２０℃で２４時間放置して
塗膜を形成し、碁盤目試験に供する（レーザー無照射の
場合と比較した）。レーザー無照射の場合は０／１００
であるのに比べ、本実施例では１００／１００であっ
た。
【００１７】実施例２ 実施例１において、イソシアネート系プライマー（プラ
イマーＰＰ２）の代わりに、サンスター技研（株）製の
イソシアネート系ブラックプライマー＃４３５−９８を
用いる以外は、同様にして塗膜を形成し、碁盤目試験を
行ったところ、本実施例（レーザー照射採用）では常に
１００／１００となりその精度の良さが確認されたが、
レーザー無照射の場合では０〜５／１００となり、また
コロナ処理（１０秒）で表面前処理を行った場合でも７
０〜９４／１００とバラツキが大きいことを確認した。
イマーＰＰ２）の代わりに、サンスター技研（株）製の
イソシアネート系ブラックプライマー＃４３５−９８を
用いる以外は、同様にして塗膜を形成し、碁盤目試験を
行ったところ、本実施例（レーザー照射採用）では常に
１００／１００となりその精度の良さが確認されたが、
レーザー無照射の場合では０〜５／１００となり、また
コロナ処理（１０秒）で表面前処理を行った場合でも７
０〜９４／１００とバラツキが大きいことを確認した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 剛 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスタ ー技研株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−4235（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−182080（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−146530（ＪＰ，Ａ) 特公 昭40−22921（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05D 1/00 - 7/26
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリオレフィン材料にプライマーを塗布
し、次いでレーザー照射を行った後塗装することによ
り、ポリオレフィン材料とプライマーの層との界面に強
固な接着結合を形成することを特徴とするポリオレフィ
ン材料の塗装方法。 - 【請求項２】 ポリオレフィン材料が、黒色または濃色
を呈し、レーザー光線の吸収を高めたポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−プロピレン−ジエンターポリ
マー、他のポリオレフィン共重合体またはこれらのポリ
オレフィン材料のいずれかを含む混合成形体である請求
項１記載の塗装方法。 - 【請求項３】 プライマーがイソシアネート系もしくは
シラン系またはこれらの混合系である請求項１または２
記載の塗装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03073192A JP3184282B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | ポリオレフィン材料の塗装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03073192A JP3184282B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | ポリオレフィン材料の塗装方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2288192A Division JP3149244B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | ポリオレフィン材料の接着方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212348A JPH05212348A (ja) | 1993-08-24 |
| JP3184282B2 true JP3184282B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=12311817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03073192A Expired - Fee Related JP3184282B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | ポリオレフィン材料の塗装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3184282B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL331314A1 (en) * | 1996-07-23 | 1999-07-05 | Ciba Geigy Ag | Method of treating metallic surfaces |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2506570Y2 (ja) * | 1989-02-23 | 1996-08-14 | ヤマハ株式会社 | ディジタルオ―ディオ信号処理装置 |
| JPH02312349A (ja) * | 1989-05-26 | 1990-12-27 | Fujitsu Ten Ltd | 車内通話装置 |
| JPH03254600A (ja) * | 1990-03-05 | 1991-11-13 | Mazda Motor Corp | 音響装置 |
| JPH04141000A (ja) * | 1990-10-02 | 1992-05-14 | Fujitsu Ten Ltd | 雑音除去機能を有する車載用音響装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP03073192A patent/JP3184282B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05212348A (ja) | 1993-08-24 |
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