JP4497037B2 - コロナ放電処理方法 - Google Patents

Description

本願発明は、樹脂製薄板の接着前に、その表面の接着性を向上させるために行うコロナ放電処理方法に関するものである。

従来より、オレフィン系樹脂などの接着剤や塗料などの付着性が低い樹脂は、コロナ放電処理を行うことで表面が活性化され、接着剤や塗料などの付着性が向上させることが知られている。例えば、特開２０００−６２８４号公報には、コロナ放電処理を行い、オレフィン系樹脂シートの接着性を高めることが開示されている。

一方、オレフィン系樹脂シートは様々な用途に使われるが、例えば床材表面の化粧シートに用いる場合、化粧シートの表面にはフィルムシートを貼り合わせ、その裏面には合板などの基材を貼り合わせる必要がある。従って、この化粧シートの両面に対してコロナ放電処理を行い、接着性を向上させる必要がある。しかしながら、特開２０００−６２８４号公報に示されるような一般的なコロナ放電処理では、片面しかコロナ放電処理がされないため、表面と裏面のそれぞれにコロナ放電処理を施さなくてはならず、製造に時間がかかるだけでなく、エネルギーコストも多くかかってしまうという問題があった。
特開２０００−６２８４号公報

本願発明は、上記背景技術に鑑みて発明されたものであり、その課題は、樹脂製薄板の両面を同時にコロナ放電処理できるコロナ放電処理方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明の請求項１に係るコロナ放電処理方法においては、樹脂製薄板の接着工程前に、誘電体ロールに沿って樹脂製薄板を搬送し、樹脂製薄板を挟んで誘電体ロールの反対側に設けた放電電極から放電を行うコロナ放電処理方法において、樹脂製薄板を搬送方向と直交する方向に強制的に湾曲させて樹脂製薄板の両端を誘電体ロール上に支持することにより放電領域内の樹脂製薄板と誘電体ロールとの間に間隙を設けながら放電することで、樹脂製薄板の両面をコロナ放電処理することを特徴とするものである。

本願発明の請求項１に係るコロナ放電処理方法によると、放電領域内の樹脂製薄板と誘電体ロールとの間に間隙を設けながら放電することで、樹脂製薄板の両面をコロナ放電処理するため、樹脂製薄板の両面の接着性を一度に向上させることができる。従って、従来のように、表面用と裏面用の２台のコロナ放電処理装置を必要とせず、装置のコストダウンが図れるだけでなく、装置自体もコンパクトになり、場所をとらない。

又、樹脂製薄板を搬送方向と直交する方向に強制的に湾曲させて樹脂製薄板の両端を誘電体ロール上に支持することで、樹脂製薄板の中程部と誘電体ロールとの間に間隙を設けながら放電するため、樹脂製薄板の中程部が優先的にコロナ放電処理され、樹脂製薄板の両端が支持されているため、コロナ放電処理中に樹脂製薄板の位置がずれることがない。

又、請求項３に係るコロナ放電処理方法によると、誘電体ロールの外周に、樹脂製薄板の両端を支持する凸段を設けることで、樹脂製薄板の両端を誘電体ロール上に支持するため、間隙の間隔が一定となり、均一にコロナ放電処理できる。

図１及び２は、本願の参考例であるコロナ放電処理方法を示している。この参考例のコロナ放電処理方法では、図２に示す如く、樹脂製薄板１の接着工程前に、誘電体ロール２に沿って樹脂製薄板１を搬送し、樹脂製薄板１を挟んで誘電体ロール２の反対側に設けた放電電極３から放電を行うコロナ放電処理方法において、放電領域内の樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間に間隙４を設けながら放電することで、樹脂製薄板１の両面をコロナ放電処理している。

又、樹脂製薄板１の両端１ａを誘電体ロール２上に支持することで、樹脂製薄板１の中程部１ｂと誘電体ロール２との間に間隙４を設けながら放電している。

又、誘電体ロール２の外周に、樹脂製薄板１の両端１ａを支持する凸段２ａを設けることで、樹脂製薄板１の両端１ａを誘電体ロール２上に支持しながら放電している。

以下、この参考例のコロナ放電処理方法を、より具体的詳細に説明する。図１には、この参考例のコロナ放電処理方法を含む樹脂製薄板１の製造ラインの一部を示している。まず、所定の比率で配合された樹脂が混練、融解された後、板状の樹脂製薄板１が形成され、コロナ放電処理をされた後、その表面に化粧フィルムシート６が接着される。この間、樹脂製薄板１は送りロール５で搬送される。又、図１に示すように、コロナ放電処理後の樹脂製薄板１への化粧フィルムシート６の接着は、フィルム送りロール７に沿って搬送されると共に、接着剤塗布ダイ８で片面に接着剤が塗布された化粧フィルムシート６が、圧着ロール９により圧着されることで行われる。

図２には、この参考例のコロナ放電処理方法における誘電体ロール２及び放電電極３を示している。この参考例の放電処理方法においては、金属製で円柱状の誘電体ロール本体２ｂの両端に凸段２ａが設けられており、樹脂製薄板１はこの凸段２ａに沿って搬送されることで、その両端１ａが支持されている。従ってこのとき、樹脂製薄板１の中程部１ｂと誘電体ロール２の間には間隙４が設けられることになる。間隙４の間隔は１〜３ｍｍが好ましく、この場合、この間隙４は約３ｍｍになるように設定されている。そして、この樹脂製薄板１を挟んで反対側に放電電極３が設けられており、この場合、厚みが１０ｍｍ以上のアルミ板を加工することで形成されている。このとき、放電電極３は樹脂製薄板１に接しないように且つ誘電体ロール２に平行に配置されている。そして、放電電極３に電圧が印加されることで、コロナ放電処理が行われる。このとき、放電電極３を樹脂製薄板１から離して配置する共に、樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間に間隙４が設けられているため、放電電極３に電圧を印加すると、放電電極３と樹脂製薄板１との間及び樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間にそれぞれ電圧が印加されることになり、それぞれの間でコロナ放電が起こることになる。従って、樹脂製薄板１の両面にコロナ放電処理がされることになる。

なお、この誘電体ロール２において、誘電体ロール本体２ｂと凸段２ａとは、アルミなどの金属で、同一の素材で形成しても良いし、誘電体ロール本体２ｂを金属で形成し、凸段２ａを樹脂などの絶縁体で形成することにより、樹脂製薄板１の両端１ａ、すなわち凸段２ａに支持された部分に放電が起こることを防ぎ、樹脂製薄板１の両面全体をまんべんなくコロナ放電処理することもできる。又、金属製の誘電体ロール本体２ｂに金属製の凸段２ａを絶縁体の介して取り付けることでも、同様の効果が得られる。又、この場合、凸段２ａを誘電体ロール本体２ｂの全周にわたって設けているが、凸段２ａに誘電体ロール２の長手方向に沿った溝を設け、歯車状としても良い。

この参考例におけるコロナ放電処理方法は、様々な樹脂製薄板１に適応できるが、例えば、床材の化粧シートとして用いられるポリプロピレン樹脂に木粉を混合した樹脂製薄板１に用いることができる。約３ｍｍの厚みの樹脂製薄板１を誘電体ロール２に沿って搬送させながら、放電電極３に０．５ｋＶの電圧を印加することでコロナ放電処理を行ったところ、樹脂製薄板１の誘電体ロール２側、すなわち樹脂製薄板１の裏面の濡れ指数が、約１０ｄｙｎ／ｃｍ向上した。つまり、樹脂製薄板１の放電電極３に対して裏面もコロナ放電処理がされ、その表面の接着性が向上したことになる。このコロナ放電処理された樹脂製薄板１は、その後、その表面に化粧フィルムシート６が接着され、その裏面には合板などの基材が接着され、床材が製造される。このとき、樹脂製薄板１の両面にコロナ放電処理がされているため、本来接着性の悪いポリプロピレン樹脂であるがその表面が活性化されることで接着性が向上し、化粧フィルムシート６及び基材は、一般的な接着剤により容易に接着することができる。なお、放電電極３に印加する電圧は、樹脂製薄板１の厚み、素材などによっても異なるため、上記の値に限定されない。又、樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間隙４の間隔についても、樹脂製薄板１の厚みや素材、放電電極３に印加する電圧の大きさにより適時設定することになるため、上記の値に限定されない。

従って、この参考例のコロナ放電処理方法においては、樹脂製薄板１の接着工程前に、誘電体ロール２に沿って樹脂製薄板１を搬送し、放電領域内の樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間に間隙４を設けながら放電することで、樹脂製薄板１の両面をコロナ放電処理するため、放電電極３と誘電体ロール２が１対であっても、１工程で樹脂製薄板１の両面にコロナ放電処理が施され、両面の接着性を同時に向上させることができる。これにより、本来２対いるはずの放電電極３及び誘電体ロール２が削減されるため、装置自体のコストが下げることができるだけでなく、製造ラインも短くなるため、装置の設置空間も小さくなり、工場のスペースを有効利用できる。それに加え、放電電極３と誘電体ロール２が１対であるため、コロナ放電処理に必要な電力を低減することができ、エネルギーコストの削減につながる。

又、樹脂製薄板１の両端１ａを誘電体ロール２上に支持すると共に、樹脂製薄板１の中程部１ｂと誘電体ロール２との間に間隙４を設けながら放電するため、樹脂製薄板１の両端１ａが誘電体ロール２に支持され、コロナ放電処理中に樹脂製薄板１が動くことがなく、安定してコロナ放電処理が行える。又、樹脂製薄板１の両端１ａに支持されているため、樹脂製薄板１の中程部１ｂが優先してコロナ放電処理される。なお、コロナ放電処理されていない両端１ａの部分は、切り取って除去してもよい。

又、誘電体ロール２の外周に、樹脂製薄板１の両端１ａを支持する凸段２ａを設けることで、樹脂製薄板１の両端１ａを誘電体ロール２上に支持しながら放電するため、樹脂製薄板１の中程部１ｂと誘電体ロール本体２ｂとの距離が一定に保たれ、両面全体が均一にコロナ放電処理される。又、凸段２ａに放電が起こらない構成とすることで、樹脂製薄板１の中程部１ｂに優先的にコロナ放電処理を行うことも可能である。

図３には、本願発明の請求項１に対応した実施形態のコロナ放電処理方法を示している。この方法では、円柱状の誘電体ローラーの上に、樹脂製薄板１を強制的に湾曲させることで樹脂製薄板１の中程部１ｂと誘電体ローラーとの間に間隙４を設けている。この樹脂製薄板１の湾曲させる方法としては、図示はしていないが、誘電体ローラーの両側に、樹脂製薄板１の幅よりも狭い間隔で突起を設けることで湾曲させることができる。又、樹脂製薄板１を放電領域の前後方向にある送りロール５で湾曲させて挟持することでも、樹脂製薄板１を湾曲させることもできる。このときは、送りロール５を、樹脂製薄板１の放電電極３側が凸になるように、それに対応した形状とする。

従って、この実施形態のコロナ放電処理方法においては、樹脂製薄板１を湾曲させることで樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間に間隙４を形成するため、通常のコロナ放電処理装置をそのまま使って、樹脂製薄板１の両面をコロナ放電処理できる。又、樹脂製薄板１に厚さ１〜３ｍｍ程度のものを用いる場合、樹脂製薄板１がある程度の弾性を有しているため、コロナ放電処理領域内で樹脂製薄板１に力を加えて湾曲させても、その後力を解放すれば元の平坦な板状に戻る。

なお、それ以外の構成については上記の参考例と同様であり、効果についても同様の効果を奏する

図４には、本願の他の参考例のコロナ放電処理方法を示している。この参考例のコロナ放電処理方法においては、円筒状の誘電体ロール２を用いており、放電電極３の搬送方向の幅を樹脂製薄板１が誘電体ロール２に接触する幅よりも大きく設けることで、放電領域を誘電体ロール２の前後方向に対して拡張している。これにより、樹脂製薄板１と誘電体ロール２の前後方向との間に生じた間隙４にコロナ放電が起こるようになり、樹脂製薄板１の両面を一度にコロナ放電処理している。この場合、放電電極３の幅は１０ｍｍ以上になるように設定されている。

従って、この参考例のコロナ放電処理方法においては、通常のコロナ放電処理装置の放電電極３を取り替えるだけで、樹脂製薄板１の両面を一度にコロナ放電処理できるようになる。

図５には、本願の更に他の参考例のコロナ放電処理方法を示している。この参考例のコロナ放電処理方法においては、誘電体ロール２の長手方向に複数の凹溝１０を形成することで、樹脂製薄板１と誘電体ロール２との間に間隙４を形成させている。の場合、凹溝１０はV溝になっており、誘電体ロール２の断面は、のこぎり刃状になっており、樹脂製薄板１と接する面積を小さくしている。

従って、この参考例のコロナ放電処理方法においては、通常のコロナ放電処理装置の誘電体ロール２を取り替えるだけで、樹脂製薄板１の両面をコロナ放電処理できるようになる。又、凹溝１０を放電体ロールの長手方向に沿って設けているため、環状に凹溝１０を設ける場合に比べて樹脂製薄板１の全体が均一に処理される。又、誘電体ロール２の断面をのこぎり刃状とすることで、樹脂製薄板１との接触面積を減らし、さらに樹脂製薄板１の両面全体が均一に処理されるようになる。

本願の参考例であるコロナ放電処理方法を含む、樹脂製薄板の製造ラインの一部を示す側面図。 同コロナ放電処理方法におけるコロナ放電処理装置を示す正面図。 本願発明の実施形態であるコロナ放電処理装置を示す正面図。 他の参考例であるコロナ放電処理装置を示す側面図 更に他の参考例であるコロナ放電処理装置を示す側面図。

符号の説明

１ 樹脂製薄板
１ａ 両端
１ｂ 中程部
２ 誘電体ロール
２ａ 凸段
２ｂ 誘電体ロール本体
３ 放電電極
４ 間隙
５ 送りロール
６ 化粧フィルムシート
７ フィルム送りロール
８ 接着剤塗布ダイ
９ 圧着ロール
10 凹溝

Claims (1)

1. 樹脂製薄板の接着工程前に、誘電体ロールに沿って樹脂製薄板を搬送し、樹脂製薄板を挟んで誘電体ロールの反対側に設けた放電電極から放電を行うコロナ放電処理方法において、樹脂製薄板を搬送方向と直交する方向に強制的に湾曲させて樹脂製薄板の両端を誘電体ロール上に支持することにより放電領域内の樹脂製薄板と誘電体ロールとの間に間隙を設けながら放電することで、樹脂製薄板の両面をコロナ放電処理することを特徴とするコロナ放電処理方法。

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