JPH04328135A - Corona discharge treatment of resin molded product and system therefor - Google Patents

Corona discharge treatment of resin molded product and system therefor

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JPH04328135A
JPH04328135A JP3098818A JP9881891A JPH04328135A JP H04328135 A JPH04328135 A JP H04328135A JP 3098818 A JP3098818 A JP 3098818A JP 9881891 A JP9881891 A JP 9881891A JP H04328135 A JPH04328135 A JP H04328135A
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resin molded
corona discharge
discharge
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pulse
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増田 閃一
Akisuke Akutsu
阿久津 顯右
Akinori Iwata
顕範 岩田
Koichi Kuwano
桑野 浩一
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Abstract

PURPOSE:To provide uniform, favorable corona discharge treatment on the entire resin molded product by applying a high-voltage pulse of specified waveform between a discharge electrode and counter electrode set up with a resin molded product put in between to generate corona discharge, with spark discharge hard to occur. CONSTITUTION:A resin molded product 10 such as an automotive instrument panel pad with three-dimensional design is put between a discharge electrode 30 and its counter electrode 20, and a high-voltage pulse 10-100KV in wave height value, <=1muS in pulse width and 10-1000pps in pulse frequency is applied between them to generate corona discharge, thus providing favorable corona discharge treatment on the entire surface of the product including the edge proximities.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、樹脂成形品のコロナ
放電処理方法および装置に関し、詳しくは、樹脂成形品
の表面に対して、塗装性や印刷性、接着性などを向上さ
せるために行うコロナ放電処理の方法と、この方法に用
いるコロナ放電処理装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a corona discharge treatment method and apparatus for resin molded products, and more specifically, corona discharge treatment is carried out to improve paintability, printability, adhesion, etc. to the surface of resin molded products. The present invention relates to a method of corona discharge treatment and a corona discharge treatment apparatus used in this method.

【0002】0002

【従来の技術】ポリプロピレンなどからなる樹脂フィル
ムの表面にコロナ放電処理を施すことによって、フィル
ム表面の印刷性や接着性を向上できることは良く知られ
ており、各種製品の製造に利用されている。樹脂フィル
ムだけでなく、立体的な三次元形状を有する樹脂成形品
の表面に対しても、常圧下でコロナ放電処理を行って、
塗装性や接着性などを向上させることが行われている。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is well known that by subjecting the surface of a resin film made of polypropylene or the like to corona discharge treatment, the printability and adhesion of the film surface can be improved, and this is used in the manufacture of various products. Corona discharge treatment is performed under normal pressure not only on resin films but also on the surfaces of resin molded products with three-dimensional shapes.
Efforts are being made to improve paintability, adhesion, etc.

【0003】コロナ放電処理では、放電電極と対向電極
の一対の電極を用い、この一対の電極の間に被処理物を
配置しておき、常圧下で電極間に高電圧をかけてコロナ
放電を発生させることによって、被処理物の表面にコロ
ナ放電処理を施す。このとき、電極間にかける高電圧と
しては、通常、交流高周波電圧が用いられている。交流
高周波電圧は、コロナ放電が発生し易く、表面処理の効
果に優れているとされている。なお、特開昭47−48
90号公報には、フィルムに対するコロナ放電処理に、
パルス幅が100〜200マイクロ秒程度の電圧パルス
を用いる技術が開示されており、このような電圧パルス
を用いることによって、処理効果が向上するとされてい
る。
Corona discharge treatment uses a pair of electrodes, a discharge electrode and a counter electrode, and the object to be treated is placed between the pair of electrodes, and a high voltage is applied between the electrodes under normal pressure to generate corona discharge. By generating corona discharge, the surface of the object to be treated is subjected to corona discharge treatment. At this time, an AC high frequency voltage is usually used as the high voltage applied between the electrodes. AC high frequency voltage is said to easily cause corona discharge and is excellent in surface treatment effects. In addition, JP-A-47-48
No. 90 discloses that corona discharge treatment for a film is carried out.
A technique using a voltage pulse with a pulse width of about 100 to 200 microseconds has been disclosed, and it is said that the use of such a voltage pulse improves the processing effect.

【0004】三次元形状の樹脂成形品に対してコロナ放
電処理を行う場合、三次元形状の樹脂成形品は樹脂フィ
ルムに比べて厚みがあり、しかも、その厚みが部分的に
違っていたり、外形に凹凸があったり、貫通孔があいて
いたりするので、表面全体に均一なコロナ放電処理を行
うのが難しいという問題がある。従来における、三次元
形状の樹脂成形品に対するコロナ放電処理方法としては
、特開昭57−119931号公報に開示された方法が
ある。この方法は、一対の電極、すなわち保持電極と逆
電極を用い、被処理物を保持電極に保持しておくととも
に、逆電極に取り付けられた可撓性放電装置の先端位置
が、常に、被処理物の表面から一定の距離になるように
して、保持電極および被処理物と逆電極および可撓性放
電装置を相対的に移動させながら、保持電極と逆電極の
間に交流高周波電圧を印加して、コロナ放電を発生させ
る。
[0004] When performing corona discharge treatment on a three-dimensional resin molded product, the three-dimensional resin molded product is thicker than a resin film, and the thickness may be partially different or the outer shape may be different. There is a problem in that it is difficult to uniformly apply corona discharge treatment to the entire surface because the surface is uneven and has through holes. As a conventional corona discharge treatment method for a three-dimensional resin molded article, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 119931/1983. This method uses a pair of electrodes, a holding electrode and a counter electrode, to hold the object to be processed on the holding electrode, and to ensure that the tip of the flexible discharge device attached to the counter electrode is always in the position of the object to be processed. An AC high-frequency voltage is applied between the holding electrode and the counter electrode while moving the holding electrode and the object to be processed, the counter electrode, and the flexible discharge device relative to each other at a constant distance from the surface of the object. to generate corona discharge.

【0005】また、特開昭62−57431号公報に開
示された方法は、放電先端部が曲面形状を有する放電電
極を、被処理物の形状に沿って相対的に移動させながら
、20〜30kHzの交流高周波出力を印加して、コロ
ナ放電を発生させるようにしている。
Furthermore, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-57431, a discharge electrode having a curved discharge tip is moved at a frequency of 20 to 30 kHz while relatively moving along the shape of the object to be treated. AC high frequency output is applied to generate corona discharge.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した従
来における、三次元形状の樹脂成形品に対するコロナ放
電処理方法では、樹脂成形品の外周や開孔部の内周など
に存在する縁部には、十分な処理を施せないという問題
があった。これは、従来の方法では、放電電極が樹脂成
形品の縁部に近づくと、放電電極と対向電極の間の距離
、いわゆる極間距離が小さくなり、表面処理に効果のあ
るコロナ放電を安定して維持できず、絶縁破壊による火
花放電を起こしてしまうので、縁部近くには十分なコロ
ナ放電処理を行えなくなるからである。従来の通常の処
理条件では、樹脂成形品の縁部から20mm程度の範囲
については、十分なコロナ放電処理が施せない場合が多
い。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional corona discharge treatment method for a three-dimensional resin molded product, the edges existing on the outer periphery of the resin molded product, the inner periphery of the opening, etc. , there was a problem that sufficient processing could not be performed. This is because in the conventional method, when the discharge electrode approaches the edge of the resin molded product, the distance between the discharge electrode and the counter electrode, the so-called interpolar distance, becomes smaller, which stabilizes corona discharge, which is effective for surface treatment. This is because the corona discharge treatment cannot be sufficiently performed near the edges because spark discharge occurs due to dielectric breakdown. Under conventional conventional treatment conditions, it is often not possible to perform sufficient corona discharge treatment on a range of about 20 mm from the edge of a resin molded article.

【0007】樹脂成形品の縁部近くで絶縁破壊による火
花放電が起こり易いのは、放電電極と対向電極の間に樹
脂成形品が存在していれば、絶縁破壊が起こる可能性は
少ないのであるが、前記した縁部近くでは、両電極間で
、直接空気中を通じて短絡を起こして火花放電を発生し
たり、樹脂成形品の表面に沿って電流が流れ易くなった
りするので、絶縁破壊が起こってしまうのである。
Spark discharge is likely to occur near the edges of resin molded products due to dielectric breakdown, because if there is a resin molded product between the discharge electrode and the counter electrode, there is less possibility of dielectric breakdown occurring. However, near the edges mentioned above, a short circuit occurs between the two electrodes directly through the air, generating a spark discharge, and current flows easily along the surface of the resin molded product, resulting in dielectric breakdown. That's what happens.

【0008】火花放電の発生をさけるには、放電電極と
対向電極を樹脂成形品の前記縁部に近づけなければよい
が、そうすると、コロナ放電も縁部近くには到達せず、
十分な処理が行われない。また、放電電極と対向電極の
間に印加する電圧を小さくすれば、絶縁破壊による火花
放電も起こり難くなり、電極を樹脂成形品の縁部まで近
づけることができるが、電圧が小さければ、当然、コロ
ナ放電による表面処理作用も弱くなり、樹脂成形品全体
の処理効果が低下してしまう。
In order to avoid the occurrence of spark discharge, it is necessary to keep the discharge electrode and the counter electrode close to the edge of the resin molded product, but if this is done, corona discharge will not reach near the edge,
Not enough processing is done. Furthermore, if the voltage applied between the discharge electrode and the counter electrode is reduced, spark discharge due to dielectric breakdown becomes less likely to occur, and the electrode can be brought closer to the edge of the resin molded product, but of course, if the voltage is small, The surface treatment effect due to corona discharge is also weakened, and the treatment effect of the entire resin molded product is reduced.

【0009】前記特開昭62−57431号公報には、
樹脂成形品の開孔部に、エポキシ樹脂などの誘電体から
なる緩衝板を嵌入しておき、開孔部でコロナ放電が乱れ
ないようにする技術が開示されている。しかし、この方
法では、樹脂成形品の開孔部に合わせた形状の緩衝板を
準備しておき、この緩衝板をいちいち開孔部に装着した
り、または、緩衝板を対向電極に取り付けておいたりす
る手間がかかり、作業能率や電極作製効率を大幅に低下
させる欠点がある。また、開孔部と緩衝板の間にわずか
でも隙間があいていると、この隙間を通して絶縁破壊が
起こり火花放電が生じる可能性があり、信頼性に乏しい
[0009] In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 62-57431,
A technique has been disclosed in which a buffer plate made of a dielectric material such as epoxy resin is fitted into the opening of a resin molded product to prevent corona discharge from being disturbed in the opening. However, with this method, a buffer plate with a shape that matches the hole in the resin molded product is prepared, and the buffer plate is attached to each hole, or the buffer plate is attached to the counter electrode. This method is time-consuming and has the drawback of significantly reducing work efficiency and electrode production efficiency. Furthermore, if there is even a slight gap between the opening and the buffer plate, there is a possibility that dielectric breakdown may occur through this gap and spark discharge will occur, resulting in poor reliability.

【0010】そこで、この発明の課題は、三次元形状を
有する樹脂成形品の縁部近くを含めた表面全体に良好な
コロナ放電処理を施すことのできる樹脂成形品のコロナ
放電処理方法を提供することにある。また、上記方法を
好適に実施するために用いるコロナ放電処理装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, it is an object of the present invention to provide a corona discharge treatment method for a resin molded article that can perform a good corona discharge treatment on the entire surface of a resin molded article having a three-dimensional shape, including near the edges. There is a particular thing. Another object of the present invention is to provide a corona discharge treatment apparatus used to suitably carry out the above method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】発明者らは、放電電極に
印加する高電圧の波形を種々変更して実験を行ったとこ
ろ、他の条件が同じでも、波形の違いによって、常圧下
で火花放電を開始する電圧が異なり、かつ、表面処理に
有効なコロナ放電を行いうる波形条件が存在することを
見いだした。そして、火花放電を起こし難く、かつ、表
面処理に有効な波形条件を検討した結果、本願発明を完
成するに至ったものである。
[Means for Solving the Problems] The inventors conducted experiments by variously changing the waveform of the high voltage applied to the discharge electrode, and found that even if other conditions were the same, sparks were generated under normal pressure due to the difference in the waveform. It has been found that there are waveform conditions in which the voltage for starting discharge is different and corona discharge is effective for surface treatment. As a result of studying waveform conditions that are less likely to cause spark discharge and are effective for surface treatment, the present invention was completed.

【0012】前記課題を解決する、この発明にかかる樹
脂成形品のコロナ放電処理方法は、三次元形状を有する
樹脂成形品を放電電極と対向電極の間に配置し、両電極
の間に高電圧を印加してコロナ放電を発生させることに
より、樹脂成形品の表面にコロナ放電処理を施す方法に
おいて、波高値が10〜100kV、パルス幅が1μs
以下、パルス頻度が10〜1000ppsの高電圧パル
スによりコロナ放電を発生させるようにすることを特徴
とする。
[0012] In the corona discharge treatment method for resin molded articles according to the present invention, which solves the above problems, a resin molded article having a three-dimensional shape is placed between a discharge electrode and a counter electrode, and a high voltage is applied between the two electrodes. In this method, a corona discharge treatment is applied to the surface of a resin molded product by applying a corona discharge to generate a corona discharge.
Hereinafter, the method is characterized in that corona discharge is generated by high voltage pulses with a pulse frequency of 10 to 1000 pps.

【0013】また、この発明にかかる樹脂成形品のコロ
ナ放電処理装置は、対向して配置された放電電極および
対向電極と、放電電極と対向電極の間に高電圧を印加し
てコロナ放電を発生させる高電圧電源を備え、三次元形
状を有する樹脂成形品の表面にコロナ放電処理を施すコ
ロナ放電処理装置において、前記高電圧電源が、高電圧
直流を発生する電源供給部と高電圧直流を高電圧パルス
に変換するパルス形成部を備えていて、波高値が10〜
100kV、パルス幅が1μs以下、パルス頻度が10
〜1000ppsの高電圧パルスを発生する高電圧パル
ス電源であることを特徴とする。
[0013] Furthermore, the corona discharge treatment apparatus for resin molded products according to the present invention generates corona discharge by applying a high voltage between a discharge electrode and a counter electrode arranged opposite to each other, and a high voltage between the discharge electrode and the counter electrode. In a corona discharge treatment apparatus that performs corona discharge treatment on the surface of a resin molded product having a three-dimensional shape, the high voltage power source is equipped with a power supply section that generates high voltage direct current and a high voltage direct current that is connected to the high voltage direct current. Equipped with a pulse forming part that converts into voltage pulses, the peak value is 10~
100kV, pulse width 1μs or less, pulse frequency 10
It is characterized by being a high voltage pulse power source that generates high voltage pulses of ~1000 pps.

【0014】樹脂成形品の材料は、ポリプロピレン、ポ
リエチレンその他のポリオレフィン系樹脂など、コロナ
放電処理によって表面の特性を向上させることのできる
任意の樹脂からなるものが用いられる。前記ポリオレフ
ィン系樹脂は、極性基をもたないため、接着性や印刷性
が悪いという問題があり、これらの特性を向上させるた
めにコロナ放電処理が有効である。樹脂成形品の材料に
は、上記樹脂に加えて、ゴム材料や顔料、充填剤、酸化
防止剤、紫外線防止剤などの各種添加剤が、必要に応じ
て含まれるのは言うまでもない。
[0014] The resin molded article may be made of any resin whose surface characteristics can be improved by corona discharge treatment, such as polypropylene, polyethylene, or other polyolefin resins. Since the polyolefin resin does not have a polar group, it has a problem of poor adhesiveness and printability, and corona discharge treatment is effective in improving these properties. It goes without saying that the material for the resin molded product may contain various additives such as rubber materials, pigments, fillers, antioxidants, and ultraviolet light inhibitors, as necessary, in addition to the above-mentioned resins.

【0015】樹脂成形品の形状は、樹脂成形品の利用目
的に合わせて、凹凸部やリブあるいは開孔部など、任意
の三次元形状を有するものが用いられる。この発明は、
一部に開孔部が形成された樹脂成形品に対して良好な処
理効果が発揮できる。樹脂成形品の具体例としては、自
動車用のインストルメントパネルパッド(いわゆるイン
パネパッド)、バンパー、モール等が挙げられる。
[0015] The resin molded product may have any three-dimensional shape, such as uneven parts, ribs, or openings, depending on the purpose of use of the resin molded product. This invention is
A good treatment effect can be exerted on resin molded products in which openings are formed in some parts. Specific examples of resin molded products include automobile instrument panel pads (so-called instrument panel pads), bumpers, moldings, and the like.

【0016】放電電極および対向電極の構造は、通常の
樹脂成形品に対するコロナ放電処理装置の場合と同様で
よく、既知の電極構造が自由に採用できる。具体的には
、例えば、対向電極としては、樹脂成形品の内面形状に
対応する三次元形状を有し、樹脂成形品の内面に挿入さ
れて、樹脂成形品を保持しておけるものが用いられる。 対向電極と樹脂成形品は全面で密着していることが望ま
しいが、部分的に離れている個所があっても、それほど
問題ではない。対向電極と樹脂成形品が部分的に離れて
いる場合、その距離が10mm以下程度であれば、十分
にコロナ放電処理が可能である。対向電極の構造として
は、全体が導電性の素材からなるものであってもよいし
、例えばFRP等の絶縁性の材料からなる基材に対して
、その表面に薄い可撓性のある導体材料、例えば銅箔や
アルミテープなどを貼り付けた構造のものでもよい。
The structure of the discharge electrode and the counter electrode may be the same as that of a corona discharge treatment apparatus for ordinary resin molded products, and any known electrode structure can be freely employed. Specifically, for example, as the counter electrode, one is used that has a three-dimensional shape corresponding to the inner surface shape of the resin molded product and can be inserted into the inner surface of the resin molded product to hold the resin molded product. . Although it is desirable that the counter electrode and the resin molded product are in close contact with each other over the entire surface, it is not a big problem even if there are some parts that are separated from each other. When the counter electrode and the resin molded product are partially separated, corona discharge treatment can be sufficiently performed if the distance is about 10 mm or less. As for the structure of the counter electrode, the entire structure may be made of a conductive material, or, for example, a thin flexible conductive material may be used on the surface of the base material made of an insulating material such as FRP. For example, it may have a structure in which copper foil or aluminum tape is pasted.

【0017】放電電極としては、コロナ放電処理で一般
的に用いられる公知の形状の放電極が使用でき、例えば
、樹脂成形品の三次元形状を複数の断面で切断し、各切
断断面毎に、その断面形状に対応して端縁を切り欠いた
薄板状もしくは先端部分がナイフエッジ状の電極を、樹
脂成形品の各断面位置に、樹脂成形品の表面から一定の
距離だけ離して、多数並べて配置されたものが用いられ
る。また、針状の電極やブラシ状の電極を、樹脂成形品
の表面から一定の距離だけ離して多数並べたものも用い
られる。また、針状やブラシ状の電極を、前記の薄板状
もしくはナイフエッジ状の電極先端に取り付けた状態で
、前記同様に樹脂成形品の表面から一定の距離だけ離し
て多数並べたものも用いられる。
As the discharge electrode, a discharge electrode of a known shape generally used in corona discharge treatment can be used. For example, a three-dimensional shape of a resin molded product is cut into a plurality of cross sections, and for each cut cross section, A large number of thin plate-shaped electrodes with cut edges corresponding to the cross-sectional shape or knife-edge shaped electrodes are arranged at each cross-sectional position of the resin molded product at a fixed distance from the surface of the resin molded product. The one placed is used. Further, a large number of needle-like electrodes or brush-like electrodes arranged at a certain distance from the surface of the resin molded product may also be used. Alternatively, a large number of needle-like or brush-like electrodes attached to the thin plate-like or knife-edge-like electrode tips may be arranged at a certain distance from the surface of the resin molded product in the same manner as above. .

【0018】放電電極と樹脂成形品の表面との間の距離
は、全体として一定であることが好ましく、また、その
距離は電極の形状や印加電圧などの条件によっても異な
るが、通常、5〜50mm程度の範囲に設定しておくの
が好ましく、より好ましくは10〜20mmに設定して
おくのが良い。また、樹脂成形品の場所による前記距離
のバラツキは、出来るだけ少ないほうが好ましいが、1
0mm以下程度のバラツキであれば、それほど影響はな
い。
[0018] The distance between the discharge electrode and the surface of the resin molded product is preferably constant as a whole, and although the distance varies depending on conditions such as the shape of the electrode and the applied voltage, it is usually 5 to 5. It is preferable to set it in a range of about 50 mm, more preferably in a range of 10 to 20 mm. In addition, it is preferable that the variation in the distance depending on the location of the resin molded product be as small as possible;
If the variation is about 0 mm or less, it will not have much effect.

【0019】樹脂成形品の表面に対して、放電電極が相
対的に移動して、樹脂成形品全体に処理を行うものでも
よい。この相対移動には、樹脂成形品を固定しておき、
放電電極が水平方向に移動するもの、放電電極が水平方
向に移動しながら垂直方向にも移動するもの、あるいは
、放電電極が固定されていて、樹脂成形品および対向電
極が移動するもの、放電電極と樹脂成形品および対向電
極の両方が移動するものがある。但し、電気設備として
の安全上の観点からは、高電圧が印加される放電電極側
が固定されているほうが、より好ましい。移動手段は、
コンベア機構やシリンダ機構など、通常の機械装置にお
ける移動手段が採用できる。
[0019] The discharge electrode may be moved relative to the surface of the resin molded product to treat the entire resin molded product. For this relative movement, the resin molded product must be fixed.
The discharge electrode moves horizontally, the discharge electrode moves horizontally and also moves vertically, or the discharge electrode is fixed and the resin molded product and counter electrode move. In some cases, both the resin molded product and the counter electrode move. However, from the viewpoint of safety as an electrical equipment, it is more preferable that the discharge electrode side to which a high voltage is applied is fixed. The means of transportation are
It is possible to employ moving means in ordinary mechanical devices, such as a conveyor mechanism or a cylinder mechanism.

【0020】放電電極と樹脂成形品が相対的に、水平方
向または垂直方向に一定の周期で揺動するようにしてお
けば、樹脂成形品の表面全体に均一なコロナ放電処理を
施すのに有効である。揺動の具体的条件としては、例え
ば、揺動ストロークが3〜60mm、揺動速度が40〜
400mm/分程度に設定することができる。具体的な
揺動ストロークや揺動速度は、樹脂成形品と放電電極の
幾何学的形状によって、適宜変更することができる。揺
動方向は、前後左右など多方向のほうが好ましいが、樹
脂成形品の長手方向など、1方向のみに揺動させるだけ
でも、十分な処理効果が得られる。揺動を行わせる手段
としては、偏心カム機構やクランク機構その他、通常の
機械装置における揺動手段が採用できる。
[0020]If the discharge electrode and the resin molded product are relatively oscillated in the horizontal or vertical direction at a constant period, it is effective to apply a uniform corona discharge treatment to the entire surface of the resin molded product. It is. Specific rocking conditions include, for example, a rocking stroke of 3 to 60 mm, and a rocking speed of 40 to 60 mm.
It can be set to about 400 mm/min. The specific rocking stroke and rocking speed can be changed as appropriate depending on the geometric shapes of the resin molded product and the discharge electrode. Although it is preferable for the swinging direction to be in multiple directions, such as front, back, left, and right, a sufficient processing effect can be obtained by swinging only in one direction, such as the longitudinal direction of the resin molded product. As the means for causing the rocking, an eccentric cam mechanism, a crank mechanism, or other rocking means in a normal mechanical device can be employed.

【0021】樹脂成形品は、適当な搬送手段すなわち移
動手段によって、放電電極と対向電極の間の処理位置に
配置されるようになっていれば、樹脂成形品の配置を容
易に行える。移動手段は、各種のコンベア機構やリフト
機構などで構成できる。移動手段が、樹脂成形品を対向
電極とともに移動させるようになっていれば、樹脂成形
品の取扱いが容易である。
[0021] The resin molded product can be easily placed if it is placed at a processing position between the discharge electrode and the counter electrode using a suitable conveyance means, that is, a moving means. The moving means can be composed of various conveyor mechanisms, lift mechanisms, and the like. If the moving means moves the resin molded product together with the counter electrode, the resin molded product can be easily handled.

【0022】放電電極と対向電極は、高電圧パルス電源
につながっている。高電圧パルス電源は、商用交流ある
いは直流などから、後述する特定の波形を有する高電圧
パルスを発生する装置であり、このような波形の変換を
行うパルス成形回路が組み込まれている。高電圧パルス
電源は、波高値が10〜100kV、パルス幅が1μs
以下、パルス頻度が10〜1000ppsの高電圧パル
スを発生できれば、具体的な回路の構造は任意に設定で
きる。具体的には、従来、インパルス高電圧発生器とし
て利用されている各種の回路構造あるいは装置であって
もよい。前記のような波形の高電圧パルスを発生させる
には、高電圧パルス電源として、通常の商用交流電源や
直流電源から高電圧直流を発生する電源供給部と、この
高電圧直流を高電圧パルスに変換するパルス形成部とで
構成されたものを用いるのが好ましい。
[0022] The discharge electrode and the counter electrode are connected to a high voltage pulse power source. A high-voltage pulse power source is a device that generates high-voltage pulses having a specific waveform, which will be described later, from commercial alternating current or direct current, and incorporates a pulse shaping circuit that converts such waveforms. The high voltage pulse power supply has a peak value of 10 to 100 kV and a pulse width of 1 μs.
Hereinafter, the specific circuit structure can be arbitrarily set as long as high voltage pulses with a pulse frequency of 10 to 1000 pps can be generated. Specifically, various circuit structures or devices conventionally used as impulse high voltage generators may be used. To generate high-voltage pulses with the waveforms described above, a power supply unit that generates high-voltage DC from a normal commercial AC power supply or DC power supply, and a high-voltage DC power supply that converts this high-voltage DC into high-voltage pulses are required. It is preferable to use a device consisting of a pulse forming section that performs conversion.

【0023】図2〜図4に高電圧パルスの波形を模式的
に示しており、以下、これらの図にしたがって説明する
。高電圧パルスの波形は回路定数によって変わり、通常
のインパルス高電圧発生回路では、単一方向性の波形、
臨界制動波形、減衰振動波形などを示すことが知られて
いる。図3に臨界制動波形、図4に減衰振動波形を模式
的に示す。この発明では、単一方向性波形、臨界制動波
形、減衰振動波形の何れであってもよいが、減衰振動波
形の場合には、前記したパルス幅などの条件は、第1波
に対して適用するものとする。
The waveforms of high voltage pulses are schematically shown in FIGS. 2 to 4, and will be explained below with reference to these figures. The waveform of the high voltage pulse changes depending on the circuit constants, and in a normal impulse high voltage generation circuit, the waveform is unidirectional,
It is known to exhibit critical braking waveforms, damped vibration waveforms, etc. FIG. 3 schematically shows the critical braking waveform, and FIG. 4 schematically shows the damped vibration waveform. In this invention, any of the unidirectional waveform, critical damping waveform, and damped oscillation waveform may be used. However, in the case of a damped oscillation waveform, the conditions such as the pulse width described above are applied to the first wave. It shall be.

【0024】パルス波形には、正極性パルス、負極性パ
ルス、および、両方の波形が交互に出現する交番パルス
があり、この発明では何れのパルスも使用できる。但し
、交番パルスの場合、この発明で用いるようなパルス幅
の狭い高電圧パルスは、パルスを発生させること自体が
技術的に困難であり、また、耐圧上の問題などがあるの
で、電源回路の作製が困難であり、装置コストが高くつ
く。したがって、正極性パルスまたは負極性パルスのほ
うが、パルス幅の狭い高電圧パルスを容易に作製でき、
回路構成が簡単で経済的であり好ましい。また、フィル
ムに対するコロナ放電処理では、処理後のフィルム巻き
取りを容易にするために、対称な電圧波形を用いること
が望ましいが、三次元形状の樹脂成形品では、巻き取り
を行う必要はないので、対称な波形でなくても何ら問題
はない。
Pulse waveforms include positive polarity pulses, negative polarity pulses, and alternating pulses in which both waveforms appear alternately, and any of these pulses can be used in the present invention. However, in the case of alternating pulses, it is technically difficult to generate high voltage pulses with narrow pulse widths such as those used in this invention, and there are problems with withstand voltage, so it is difficult to use in power supply circuits. It is difficult to manufacture and the equipment cost is high. Therefore, a high voltage pulse with a narrow pulse width can be easily created using a positive polarity pulse or a negative polarity pulse.
The circuit configuration is simple and economical, which is preferable. In addition, when corona discharge treatment is performed on a film, it is desirable to use a symmetrical voltage waveform in order to make it easier to wind up the film after treatment, but with three-dimensional shaped resin molded products, winding is not necessary. , there is no problem even if the waveform is not symmetrical.

【0025】図2は、波形の主要部分を拡大して示して
いる。波高値は、波形Wの電圧が0から上昇して下降す
る間の頂点までの高さHで規定される。但し、図2では
、縦軸の目盛りを、頂点の電圧を100%とする百分率
で示しているので、Hが直接電圧値を示しているのでは
ない。高電圧パルスの波高値が高い程、コロナ放電が発
生し易く、処理効果も高くなる。また、同じ処理程度で
よければ、電極間距離を大きくとれる。波高値が10k
V未満では、樹脂成形品の表面処理に有効なコロナ放電
が発生し難い。波高値が100kVを超えると、処理効
果の向上があまり認められないのに対し、高電圧の取り
扱いが困難で、電気設備技術基準などの法的規制も厳し
くなり、装置の耐圧構造が大がかりになり、装置の製造
コストが高くついたりするので、実用的でない。波高値
の好ましい範囲は、40〜80kVである。
FIG. 2 shows an enlarged view of the main part of the waveform. The peak value is defined by the height H of the waveform W from 0 to the peak while the voltage rises and falls. However, in FIG. 2, the scale on the vertical axis is shown as a percentage with the voltage at the peak being 100%, so H does not directly indicate the voltage value. The higher the peak value of the high voltage pulse, the more likely corona discharge will occur and the higher the treatment effect will be. Furthermore, if the same level of processing is sufficient, the distance between the electrodes can be increased. Wave height is 10k
If it is less than V, corona discharge, which is effective for surface treatment of resin molded products, is difficult to occur. When the peak value exceeds 100 kV, there is not much improvement in the treatment effect, but it is difficult to handle high voltages, legal regulations such as electrical equipment technical standards become stricter, and the voltage-resistant structure of the equipment becomes more extensive. , it is not practical because the manufacturing cost of the device is high. The preferred range of the peak value is 40 to 80 kV.

【0026】パルス幅は、インパルス電圧波形の定義に
おいて、波尾長(wave tail)と呼ばれている
値で規定する。波尾長は、簡単には、電圧値が0の状態
から上昇した後、最大値の1/2に下がるまでの時間T
2 ′で表される。より厳密には、図2に示す高電圧パ
ルスの波形において、電圧上昇過程で電圧30%の点X
1 と電圧90%の点X2 とを結んだ線の延長線が電
圧0%の線と交差する点X0 から、電圧が波高値Hの
50%に下降するまでの時間T2 が波尾長であると定
義されている。しかし、実際の測定においては、波形W
の原点0から電圧が波高値Hの50%に下降したところ
までの時間T2 ′を測定しても、前記T2 とそれほ
ど違わない。したがって、実用上は、T2 の代わりに
T2 ′でパルス幅を規定しても問題はない。
The pulse width is defined by a value called wave tail in the definition of the impulse voltage waveform. Wave tail length is simply the time T required for the voltage value to drop to 1/2 of the maximum value after it rises from a state of 0.
It is expressed as 2'. More precisely, in the waveform of the high voltage pulse shown in FIG.
1 and point X2 of 90% voltage intersects the line of 0% voltage, time T2 until the voltage drops to 50% of the peak value H is the wave length. Defined. However, in actual measurement, the waveform W
Even if the time T2' from the origin 0 to the point where the voltage drops to 50% of the peak value H is measured, it is not much different from T2. Therefore, in practice, there is no problem even if the pulse width is defined by T2' instead of T2.

【0027】パルス幅が狭いほど火花放電が発生し難く
なり、この発明の効果が良好に発揮できる。パルス幅が
1μsを超えると、パルス波形の立ち上がりが遅くなる
ので、電子だけを有効に加速することができなくなり、
イオンの加速が多くなって、気体温度の上昇をまねき、
その結果火花放電が発生し易くなる。また、表面処理に
有効な酸素ラジカルや原子状酸素などの活性種は、高速
電子の作用で発生するので、電子を有効に加速できなけ
れば、処理効果も低下する。パルス幅が100ns未満
になると、パルス波形の発生回路の製造が困難になるの
で、生産現場に適用するには、実用上100ns以上で
行われる。パルス幅の好ましい範囲は、100〜700
nsである。
[0027] The narrower the pulse width, the less likely spark discharge will occur, and the effects of the present invention can be better exhibited. When the pulse width exceeds 1 μs, the pulse waveform rises slowly, making it impossible to accelerate only the electrons effectively.
The acceleration of ions increases, leading to a rise in gas temperature,
As a result, spark discharge is likely to occur. In addition, active species such as oxygen radicals and atomic oxygen, which are effective in surface treatment, are generated by the action of high-speed electrons, so if the electrons cannot be effectively accelerated, the treatment effect will be reduced. If the pulse width is less than 100 ns, it becomes difficult to manufacture a pulse waveform generating circuit, so in practice, the pulse width is 100 ns or more in order to be applied to a production site. The preferred range of pulse width is 100 to 700
It is ns.

【0028】パルス頻度が多いほど、処理効率が向上す
る。パルス頻度が10pps未満では、処理に長時間を
要し、実用的でない。パルス頻度が1000ppsを超
えると、通常の高電圧パルス電源では発生困難である。 但し、サイラトロンなどを高圧スイッチとして利用すれ
ば、1000pps以上のパルス頻度を実現することも
可能であるが、装置が高価になる。高電圧パルス電源の
パルス形成部に、前記サイラトロンに比べて技術的に簡
単な、球ギャップやロータリースパークギャップなどに
よるスイッチング方式を採用する場合には、パルス頻度
は、通常、50〜400pps程度である。したがって
、実用上、パルス頻度の好ましい値は約100〜200
pps程度となる。
[0028] The higher the pulse frequency, the better the processing efficiency. If the pulse frequency is less than 10 pps, the processing takes a long time and is not practical. When the pulse frequency exceeds 1000 pps, it is difficult to generate such a problem using a normal high voltage pulse power supply. However, if a thyratron or the like is used as a high voltage switch, it is possible to achieve a pulse frequency of 1000 pps or more, but the device becomes expensive. When adopting a switching system using a ball gap or rotary spark gap, which is technically simpler than the thyratron, for the pulse forming part of a high-voltage pulse power supply, the pulse frequency is usually about 50 to 400 pps. . Therefore, in practice, the preferred value of the pulse frequency is about 100 to 200
It will be about pps.

【0029】パルス波形としては、いわゆる波頭長(w
ave front)を短くすることによって、波形の
立ち上がりを速くすることができる。その結果、前記し
たように、電子の加速が良好に行え、火花放電の防止、
および、処理効果の向上が果たせる。したがって、前記
パルス幅が同じであっても、波頭長が短いほうが好まし
い。なお、インパルス電圧波形の定義では、波頭長は、
図2で、前記X1 点とX2 点を結ぶ線の延長線が電
圧100%の線と交差する点X3 と前記X0 点との
間の時間間隔T1 であると定義されている。
The pulse waveform has the so-called wavefront length (w
By shortening the ave front), the rise of the waveform can be made faster. As a result, as mentioned above, electrons can be accelerated well, spark discharge can be prevented, and
Moreover, the processing effect can be improved. Therefore, even if the pulse width is the same, it is preferable that the wavefront length is shorter. In addition, in the definition of impulse voltage waveform, the wavefront length is
In FIG. 2, the time interval T1 is defined as the time interval T1 between the point X3 and the point X0, where the extension of the line connecting the points X1 and X2 intersects the 100% voltage line.

【0030】コロナ放電処理の各工程は、前記した波形
の高電圧パルスを用いること以外は、通常の常圧下での
コロナ放電処理の場合と同様に行われる。例えば、樹脂
成形品の表面が汚れていれば、前処理で表面を洗浄して
おくと処理効果が向上する。コロナ放電処理を行う際に
、樹脂成形品の表面を、40℃以上で樹脂成形品の軟化
点以下の温度範囲で加温しておけば、処理効果が向上す
る。
Each step of the corona discharge treatment is carried out in the same manner as in a normal corona discharge treatment under normal pressure, except that a high voltage pulse having the waveform described above is used. For example, if the surface of a resin molded product is dirty, cleaning the surface in pretreatment will improve the treatment effect. When performing corona discharge treatment, the treatment effect will be improved if the surface of the resin molded product is heated in a temperature range of 40° C. or higher and below the softening point of the resin molded product.

【0031】前記したように、樹脂成形品の断面形状に
沿って、薄板状もしくはナイフエッジ状の多数の放電電
極板を並べて処理を行う場合、全ての放電電極板に同時
に高電圧パルスを供給してコロナ放電をさせるのでなく
、隣接する放電電極板のうち、一方づつに交互に高電圧
パルスを供給してコロナ放電をさせるようにしてもよい
。この場合は、隣接する放電電極板同士の中間位置直下
の樹脂成形品表面に生じる処理が不十分な部分を無くす
ことができる。
As mentioned above, when processing a large number of thin or knife-edge discharge electrode plates arranged along the cross-sectional shape of a resin molded product, a high voltage pulse is supplied to all the discharge electrode plates at the same time. Instead of causing the corona discharge by using the discharge electrode plates, a high voltage pulse may be alternately supplied to one of the adjacent discharge electrode plates to cause the corona discharge. In this case, it is possible to eliminate an insufficiently treated portion that occurs on the surface of the resin molded product immediately below the intermediate position between adjacent discharge electrode plates.

【0032】[0032]

【作用】前記したような波形を有する高電圧パルスは、
従来の交流高周波に比べて、火花放電を開始する電圧が
高くなる。これは、次のような理由が考えられる。一対
の電極間に高電圧をかけたときには、まず、陰極側から
陽極側へ電子なだれが伸びていき、電子なだれが陽極に
到達すると、今度は、陽極側から陰極側へイオンストリ
ーマが伸びる。このイオンストリーマが、陰極に到達す
ると、電極間の絶縁が全路破壊されることになって、火
花放電が始まる。したがって、このような火花放電が開
始されるまでの段階、すなわち、イオンストリーマが陰
極に到達して全路破壊が生じるまでの段階で、電圧印加
を終了してしまえば、火花放電は起こらない。
[Operation] The high voltage pulse having the waveform as described above is
Compared to conventional high-frequency AC, the voltage required to initiate spark discharge is higher. This may be due to the following reasons. When a high voltage is applied between a pair of electrodes, an electron avalanche first extends from the cathode side to the anode side, and when the electron avalanche reaches the anode, an ion streamer then extends from the anode side to the cathode side. When this ion streamer reaches the cathode, the insulation between the electrodes is completely destroyed and spark discharge begins. Therefore, if the voltage application is ended before such spark discharge starts, that is, before the ion streamer reaches the cathode and complete circuit breakdown occurs, spark discharge will not occur.

【0033】パルス幅の狭い高電圧パルスを電極間にか
けた場合には、電圧が急激に上昇し、かつ、急激に下降
して消滅することになる。電圧が急激に上昇することに
よって、前記した電子なだれの成長は迅速に行われ、コ
ロナ放電が発生するが、電子に比べれば、はるかに速度
の遅いイオンが電極間を移動して電極間の全路破壊が発
生するには時間がかかるので、火花放電が開始されるま
での段階で、電圧が消滅してしまうことになる。すなわ
ち、コロナ放電の発生は良好に行われるが、火花放電は
生じ難いのである。
[0033] When a high voltage pulse with a narrow pulse width is applied between the electrodes, the voltage rises rapidly, then falls rapidly and disappears. Due to the sudden increase in voltage, the aforementioned electron avalanche grows rapidly and corona discharge occurs, but ions, which have a much slower speed than electrons, move between the electrodes and fill the entire space between the electrodes. Since it takes time for path breakdown to occur, the voltage will disappear before spark discharge starts. That is, although corona discharge occurs well, spark discharge is difficult to occur.

【0034】また、コロナ放電の処理効果は、前記電子
なだれによって生成される酸素ラジカルや原子状酸素な
どの活性種に大きく影響されるので、電圧が急激に上昇
する高電圧パルスは、交流高周波に比べて、コロナ放電
処理の効率が良くなる。さらに、電圧が急激に上昇する
高電圧パルスは、コロナ放電の先端が延び易いことによ
り、交流高周波よりも広い面積を処理できることになる
Furthermore, since the treatment effect of corona discharge is greatly influenced by active species such as oxygen radicals and atomic oxygen generated by the electron avalanche, a high voltage pulse with a rapid increase in voltage is In comparison, the efficiency of corona discharge treatment is improved. Furthermore, a high voltage pulse in which the voltage rises rapidly can process a wider area than an AC high frequency because the tip of the corona discharge can easily extend.

【0035】したがって、パルス幅の狭い高電圧パルス
でコロナ放電を発生させれば、三次元形状を有する樹脂
成形品の外周や開孔部の内周に存在する縁部の近くに電
極を接近させても、火花放電が生じる心配がない。その
結果、前記縁部の近くにも良好なコロナ放電処理を施す
ことが可能になり、三次元形状を有する樹脂成形品の全
表面に対して均一で良好なコロナ放電処理が行える。
Therefore, if a corona discharge is generated by a high voltage pulse with a narrow pulse width, the electrode can be brought close to the outer periphery of a resin molded product having a three-dimensional shape or near the edge existing on the inner periphery of an opening. There is no need to worry about spark discharge. As a result, it becomes possible to perform good corona discharge treatment even near the edges, and uniform and good corona discharge treatment can be performed on the entire surface of the resin molded product having a three-dimensional shape.

【0036】また、従来の交流高周波でコロナ放電を発
生させる方法では、通常、その周波数を5〜30kHz
程度に設定しており、このことは、約5000回/秒以
上の頻度で正負の電圧が加わっていることになり、正負
の各々の最大電圧近傍でコロナ放電が起きるとして、パ
ルス頻度に換算すれば、10000pps以上というこ
とになる。パルス頻度が多いほど、処理効果が高いこと
は前記したとおりであるが、5000pps以上ものパ
ルス頻度で高電圧パルスを発生させることは技術的に極
めて困難である。しかし、この発明のように、パルス幅
の狭い高電圧パルスを用いれば、1パルス当たりの処理
能力が極めて高いため、パルス頻度が1000pps以
下であっても、コロナ放電処理の効果の点では、交流高
周波の場合と同等かそれ以上の処理効果を上げ得るので
ある。
[0036] Furthermore, in the conventional method of generating corona discharge using AC high frequency, the frequency is usually set at 5 to 30 kHz.
This means that positive and negative voltages are applied at a frequency of approximately 5000 times/second or more, and assuming that corona discharge occurs near the maximum voltage of each positive and negative voltage, this can be converted into a pulse frequency. In other words, it is 10,000 pps or more. As described above, the higher the pulse frequency, the higher the processing effect, but it is technically extremely difficult to generate high voltage pulses at a pulse frequency of 5000 pps or more. However, if a high voltage pulse with a narrow pulse width is used as in this invention, the processing capacity per pulse is extremely high. It is possible to achieve a processing effect equal to or greater than that of high frequency.

【0037】単一極性の高電圧パルスでコロナ放電処理
を行う場合、放電電極と対向電極すなわち樹脂成形品を
相対的に揺動させておくと、処理の均一性が向上する。 これは、樹脂成形品に対して放電電極が静止した状態で
、放電処理を行うと、隣接する放電電極先端によって形
成された空間電荷が反発し合ったり、樹脂成形品の表面
に残る残留電荷が反発し合うため、両方の放電電極先端
の中間位置直下では、樹脂成形品表面の放電処理が不十
分になる可能性があるからである。前記した、従来の交
流高周波によるコロナ放電処理では、正負交互に電圧が
切り替わるので、空間電荷や樹脂表面の残留電荷が打ち
消され易いが、単一極性のパルスでは、空間電荷が形成
されたり、残留電荷が樹脂表面に残留することがある。 そこで、放電電極と樹脂成形品を相対的に揺動させれば
、隣接する放電電極先端の中間位置も揺動することにな
るので、前記空間電荷や残留電荷による処理不十分な部
分が無くなり、放電電極同士の中間位置直下を含む樹脂
成形品の表面全体に均一な放電処理が行える。
When performing corona discharge treatment using a single-polarity high voltage pulse, the uniformity of the treatment can be improved by relatively oscillating the discharge electrode and the counter electrode, that is, the resin molded product. This is because if discharge treatment is performed with the discharge electrode stationary relative to the resin molded product, the space charges formed by the tips of adjacent discharge electrodes may repel each other, and residual charges remaining on the surface of the resin molded product may This is because the discharge treatment on the surface of the resin molded article may become insufficient immediately below the intermediate position between the tips of both discharge electrodes due to mutual repulsion. In the above-mentioned conventional corona discharge treatment using AC high frequency, the voltage is alternately switched between positive and negative, so space charges and residual charges on the resin surface are easily canceled out. However, with single polarity pulses, space charges are formed and residual charges are Charges may remain on the resin surface. Therefore, if the discharge electrode and the resin molded product are swung relative to each other, the intermediate positions of the tips of the adjacent discharge electrodes will also be swung, which eliminates the insufficiently processed areas due to the space charge and residual charge. Uniform discharge treatment can be performed on the entire surface of the resin molded product, including the area directly below the intermediate position between the discharge electrodes.

【0038】[0038]

【実施例】ついで、この発明の実施例について、図面を
参照しながら以下に説明する。図1は、この発明にかか
るコロナ放電処理装置の模式的構造および基本的な回路
構成を示している。樹脂成形品10としては、ポリプロ
ピレンを主材とする自動車バンパーを用いている。樹脂
成形品10の一部には、車体への取り付けや他部品の取
り付けを行うために、開孔部12が形成されている。
Embodiments Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic structure and basic circuit configuration of a corona discharge treatment apparatus according to the present invention. As the resin molded product 10, an automobile bumper mainly made of polypropylene is used. An opening 12 is formed in a part of the resin molded product 10 for attachment to a vehicle body or other parts.

【0039】対向電極20は、樹脂成形品10の内面形
状に対応する外形状を有し、FRPなどの樹脂材料から
なる基材の上に、銅箔やアルミテープなどの導電性材料
を貼り付けて形成されている。樹脂成形品10は、この
対向電極20に嵌合保持されている。対向電極20の材
料は、少なくとも表面に導電材料が存在していればよく
、上記構造以外にも、例えば、前記基材に導電性塗料が
塗布されたものでもよい。前記基材の材料も、前記FR
Pのほか、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、塩ビ
樹脂などの絶縁性材料を用いることができる。対向電極
20は支持部材22に支持されており、支持部材22は
、水平方向および垂直方向に移動自在になっている。 支持部材22の移動機構は図示を省略している。
The counter electrode 20 has an outer shape corresponding to the inner shape of the resin molded product 10, and is made by pasting a conductive material such as copper foil or aluminum tape on a base material made of a resin material such as FRP. It is formed by The resin molded product 10 is fitted and held by this counter electrode 20. The counter electrode 20 may be made of a material as long as a conductive material is present on at least the surface thereof, and in addition to the above structure, for example, the base material may be coated with a conductive paint. The material of the base material is also the FR
In addition to P, insulating materials such as epoxy resin, acrylic resin, and vinyl chloride resin can be used. The counter electrode 20 is supported by a support member 22, and the support member 22 is movable in the horizontal and vertical directions. A moving mechanism for the support member 22 is not shown.

【0040】樹脂成形品10の上方には、放電電極30
が配置されている。放電電極30は、樹脂成形品10の
表面から一定の距離をあけて対面するように配置されて
いる。対向電極20と放電電極30には、配線を介して
高電圧パルス電源40が接続されている。高電圧パルス
電源40は、汎用の交流電源から高電圧直流を得る電源
供給部50と、電源供給部50から供給された高電圧直
流を高電圧パルスに変換するパルス形成部60とからな
る。電源供給部50は、通常の電源装置における昇圧回
路あるいはトランス回路を備えている。電源供給部50
から供給する高電圧直流の電圧は、50〜150kV程
度で良く、好ましくは70〜120kV程度に設定する
。パルス形成部60は、球ギャップ方式のパルス形成回
路を備えている。
A discharge electrode 30 is placed above the resin molded product 10.
is located. The discharge electrode 30 is arranged to face the surface of the resin molded product 10 at a certain distance. A high voltage pulse power source 40 is connected to the counter electrode 20 and the discharge electrode 30 via wiring. The high-voltage pulse power source 40 includes a power supply section 50 that obtains high-voltage direct current from a general-purpose alternating current power source, and a pulse forming section 60 that converts the high-voltage direct current supplied from the power supply section 50 into high-voltage pulses. The power supply section 50 includes a booster circuit or a transformer circuit in a normal power supply device. Power supply section 50
The voltage of the high voltage direct current supplied from the source may be about 50 to 150 kV, preferably set to about 70 to 120 kV. The pulse forming section 60 includes a ball gap type pulse forming circuit.

【0041】図示した電源供給部50およびパルス形成
部60の回路について簡単に説明する。電源供給部50
には充電抵抗52(抵抗値:約1〜10MΩ、好ましく
は約2MΩ程度)を有し、パルス形成部60には充放電
用コンデンサ64(コンデンサ容量:約1〜4nF、好
ましくは2〜3nF)、球ギャップ機構62、放電抵抗
66(抵抗値:25〜300Ω、好ましくは50〜10
0Ω)などを備えている。電源供給部50は、商用の動
力用交流(三相220V、50/60Hz)からトラン
ス回路や整流回路を経て、高電圧直流を得るようにして
いる。球ギャップ機構62は、例えば、直径120mm
の球を約5〜40mm離して対向させており、対向する
球の間で放電を起こさせて、スイッチング動作を行わせ
る。 対向する球の間隔、いわゆる球ギャップ間隙を調整する
ことによって、球ギャップでの放電開始電圧Vsが変わ
り、その結果、放電負荷系90に印加される高電圧パル
スの波高値も変えられる。球ギャップ機構62の周囲に
乾燥空気を供給しておくと、スイッチング動作を良好に
行わせることができる。このような回路で商用交流がパ
ルスに変換される作用は、従来良く知られており、詳し
い説明は省略する。
The circuits of the illustrated power supply section 50 and pulse forming section 60 will be briefly explained. Power supply section 50
has a charging resistor 52 (resistance value: about 1 to 10 MΩ, preferably about 2 MΩ), and the pulse forming section 60 has a charging/discharging capacitor 64 (capacitance: about 1 to 4 nF, preferably 2 to 3 nF). , ball gap mechanism 62, discharge resistance 66 (resistance value: 25-300Ω, preferably 50-10Ω)
0Ω), etc. The power supply unit 50 obtains high-voltage direct current from commercial power AC (three-phase 220 V, 50/60 Hz) through a transformer circuit and a rectifier circuit. The ball gap mechanism 62 has a diameter of 120 mm, for example.
The balls are opposed to each other with a distance of about 5 to 40 mm, and a switching operation is performed by causing a discharge between the opposing balls. By adjusting the interval between opposing spheres, the so-called sphere gap gap, the discharge starting voltage Vs at the sphere gap changes, and as a result, the peak value of the high voltage pulse applied to the discharge load system 90 can also be changed. By supplying dry air around the ball gap mechanism 62, the switching operation can be performed favorably. The function of converting commercial alternating current into pulses in such a circuit is well known in the art, and detailed explanation will be omitted.

【0042】上記のような回路構成からなる高電圧パル
ス電源40では、パルス形成部60で得られる高電圧パ
ルスの波高値やパルス幅は、前記球ギャップ機構62や
充放電用コンデンサ64、放電抵抗66などの各回路素
子の特性だけでなく、放電電極30−樹脂成形品10−
対向電極20からなる放電負荷系90の静電容量や抵抗
、あるいは、放電負荷系90を含む放電回路全体の浮遊
容量、浮遊リアクタンスなどの影響を受ける。また、コ
ロナ放電現象自体が動的な現象であって、非線型的挙動
をするため、線型回路理論にもとづく過渡現象論では正
確に記述し難い側面がある。例えば、パルス幅は、充放
電用コンデンサ64の容量と放電抵抗66の抵抗値など
に影響を受け、パルス波高値は、球ギャップ放電開始電
圧VS および充放電用コンデンサ64の容量、放電負
荷系の静電容量の影響を受けるなどである。したがって
、高電圧パルス電源40で、所望のパルス波形を得るに
は、コロナ放電処理を行う樹脂成形品10および放電電
極30、対向電極20の構造や材質によって、各回路素
子の特性やその組合せを適当に選択する必要がある。
In the high voltage pulse power supply 40 having the circuit configuration as described above, the peak value and pulse width of the high voltage pulse obtained by the pulse forming section 60 are determined by the ball gap mechanism 62, the charging/discharging capacitor 64, and the discharging resistor. In addition to the characteristics of each circuit element such as 66, the discharge electrode 30 - resin molded product 10 -
It is affected by the capacitance and resistance of the discharge load system 90 consisting of the counter electrode 20, or the stray capacitance and stray reactance of the entire discharge circuit including the discharge load system 90. Furthermore, since the corona discharge phenomenon itself is a dynamic phenomenon and exhibits nonlinear behavior, it is difficult to accurately describe it using transient phenomenology based on linear circuit theory. For example, the pulse width is affected by the capacitance of the charging/discharging capacitor 64 and the resistance value of the discharging resistor 66, and the pulse height value is influenced by the ball gap discharge starting voltage VS, the capacitance of the charging/discharging capacitor 64, and the discharge load system. For example, it is affected by capacitance. Therefore, in order to obtain a desired pulse waveform with the high-voltage pulse power source 40, the characteristics of each circuit element and the combination thereof are determined by the structure and material of the resin molded product 10 to be subjected to corona discharge treatment, the discharge electrode 30, and the counter electrode 20. You need to choose appropriately.

【0043】図示した高電圧パルス電源40で、放電負
荷系90での放電電圧すなわち波高値40〜60kV、
パルス幅200〜500ns程度のパルスが得られ、こ
のパルスを40〜100pps前後のパルス頻度で、放
電電極30と対向電極20の間に印加してコロナ放電を
発生させることができる。そして、樹脂成形品10に対
して、20〜120秒程度の処理を行えば、良好な表面
処理が行われる。具体的には、樹脂成形品10の表面に
塗装を行った場合の塗膜剥離強度が1.0kg/cm 
以上になることが確かめられている。
With the illustrated high voltage pulse power supply 40, the discharge voltage in the discharge load system 90, that is, the peak value is 40 to 60 kV,
A pulse with a pulse width of about 200 to 500 ns is obtained, and this pulse can be applied between the discharge electrode 30 and the counter electrode 20 at a pulse frequency of about 40 to 100 pps to generate corona discharge. If the resin molded product 10 is treated for about 20 to 120 seconds, a good surface treatment can be achieved. Specifically, when the surface of the resin molded product 10 is coated, the coating peel strength is 1.0 kg/cm.
It has been confirmed that this will be the case.

【0044】但し、図示した電源供給部50およびパル
ス形成部60の回路構成は、基本的な機能を説明するた
めのものであり、同様の機能が実現できれば、必ずしも
、このような回路である必要はない。図5および図7は
、放電電極30および対向電極20の具体的構造を示し
ている。
However, the illustrated circuit configurations of the power supply section 50 and the pulse forming section 60 are for explaining the basic functions, and if similar functions can be realized, such circuits are not necessarily required. There isn't. 5 and 7 show specific structures of the discharge electrode 30 and the counter electrode 20.

【0045】2本の平行な給電ライン31、32に、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、塩ビ樹脂などからなる絶縁
性の電極支持板33が、一定間隔毎に複数枚取付固定さ
れている。電極支持板33の設置間隔は、通常、20〜
40mm程度に設定しておけば良い。電極支持板33の
片面に導電性の放電電極板34が設けられ、放電電極板
34はターミナル35を介して給電ライン31、32と
電気的に接続されている。隣接する電極支持板33の放
電電極板34は、左右の給電ライン31、32に交互に
接続されている。放電電極板34の端縁が、それぞれの
位置で対向する樹脂成形品10の断面形状に合わせて、
凹形状に切り欠かれており、放電電極板34と樹脂成形
品10の表面との間の距離が、どの位置でもほぼ一定に
なっている。放電電極板34と樹脂成形品10の距離は
、約10〜30mm程度に設定しておけばよい。
A plurality of insulating electrode support plates 33 made of epoxy resin, acrylic resin, vinyl chloride resin, etc. are fixedly attached to two parallel power supply lines 31 and 32 at regular intervals. The installation interval of the electrode support plates 33 is usually 20~
It is sufficient to set it to about 40 mm. A conductive discharge electrode plate 34 is provided on one side of the electrode support plate 33, and the discharge electrode plate 34 is electrically connected to the power supply lines 31 and 32 via terminals 35. The discharge electrode plates 34 of adjacent electrode support plates 33 are alternately connected to left and right power supply lines 31 and 32. The edges of the discharge electrode plate 34 are aligned with the cross-sectional shape of the resin molded product 10 facing each other at each position.
It is cut out in a concave shape, and the distance between the discharge electrode plate 34 and the surface of the resin molded product 10 is approximately constant at any position. The distance between the discharge electrode plate 34 and the resin molded product 10 may be set to about 10 to 30 mm.

【0046】また、放電電極30の構造としては、図6
に示すように、放電電極板34に、針状またはブラシ状
の放電極39を約20mm毎に取り付け、ブラシ状等の
放電極39の先端と樹脂成形品10の表面との距離が一
定になるような構造であってもよい。対向電極20は、
樹脂成形品10の内面形状にぴったりと嵌入されるよう
に設けられている。
The structure of the discharge electrode 30 is shown in FIG.
As shown in the figure, needle-shaped or brush-shaped discharge electrodes 39 are attached to the discharge electrode plate 34 at intervals of about 20 mm, so that the distance between the tips of the brush-shaped discharge electrodes 39 and the surface of the resin molded product 10 is constant. It may have a structure like this. The counter electrode 20 is
It is provided so as to fit snugly into the inner shape of the resin molded product 10.

【0047】上記のような電極構造を採用すると、複数
の放電電極板34の中間位置直下に、空間電荷や樹脂成
形品表面の残留電荷による処理不十分な部分が残るのを
防ぐことができる。図8に模式的に示すように、隣接す
る放電電極板34の中間位置には、両側の放電電極板3
4、34によって形成される空間電荷や樹脂成形品上の
残留電荷が反発し合うので、約1〜2mm幅程度の処理
不十分な部分dが生じる可能性がある。放電電極板34
、34の間隔が狭いほど、空間電荷や残留電荷の反発が
大きくなる。したがって、放電電極板34、34を近づ
けると、余計に処理不十分な部分dが顕著になる。
By adopting the above electrode structure, it is possible to prevent an insufficiently processed portion from remaining directly under the intermediate position of the plurality of discharge electrode plates 34 due to space charges or residual charges on the surface of the resin molded product. As schematically shown in FIG. 8, at an intermediate position between adjacent discharge electrode plates 34, discharge electrode plates 3 on both sides
Since the space charges formed by 4 and 34 and the residual charges on the resin molded product repel each other, there is a possibility that an insufficiently processed portion d with a width of approximately 1 to 2 mm may occur. Discharge electrode plate 34
, 34, the greater the repulsion of space charges and residual charges. Therefore, when the discharge electrode plates 34, 34 are brought closer together, the insufficiently processed portion d becomes even more noticeable.

【0048】そこで、図9に示すように、2本の給電ラ
イン31、32に接続された放電電極板34のうち、片
方の給電ライン31に接続された放電電極板34aのみ
に高電圧パルスを印加して放電させる。すなわち、複数
の放電電極板34のうち、ひとつ置きの放電電極34a
が放電することになる。そうすると、前記同様に、放電
電極板34aと34aの中間位置には処理不十分部eが
残る。但し、この場合は、放電電極板34aと34aの
間隔が広いので、空間電荷や残留電荷の反発はそれほど
強くなく、処理不十分部eでは他部分に比べて処理が弱
い程度になる。この処理不十分部eは、他方の給電ライ
ン32に接続された放電電極板34bの真下に位置して
いる。
Therefore, as shown in FIG. 9, among the discharge electrode plates 34 connected to the two power supply lines 31 and 32, a high voltage pulse is applied only to the discharge electrode plate 34a connected to one of the power supply lines 31. Apply and discharge. That is, among the plurality of discharge electrode plates 34, every other discharge electrode 34a
will be discharged. Then, as described above, an insufficiently processed portion e remains at the intermediate position between the discharge electrode plates 34a and 34a. However, in this case, since the distance between the discharge electrode plates 34a and 34a is wide, the repulsion of space charges and residual charges is not so strong, and the treatment is weaker in the insufficiently treated area e than in other areas. This insufficiently processed portion e is located directly below the discharge electrode plate 34b connected to the other power supply line 32.

【0049】その後、図9に一点鎖線で示すように、給
電ライン31には高電圧パルスを印加せず、他方の給電
ライン32のみに高電圧パルスを印加して、前回放電さ
せなかった放電電極板34bのみを放電させれば、放電
電極板34bの真下になる前段階での処理不十分部eに
も、十分な処理が施される。このようにして、放電電極
板34、34の間に処理不十分部eが全く残らず、樹脂
成形品10の全体に均一なコロナ放電処理が行える。こ
の方法を採用すれば、放電電極30と対向電極20およ
び樹脂成形品10を揺動させなくても、均一な処理が行
える。また、この方法と揺動を組み合わせることもでき
る。
Thereafter, as shown by the dashed line in FIG. 9, a high voltage pulse is not applied to the power supply line 31, but a high voltage pulse is applied only to the other power supply line 32, so that the discharge electrode that was not discharged last time is If only the plate 34b is discharged, sufficient treatment will be applied to the insufficiently treated portion e in the previous stage, which is directly under the discharge electrode plate 34b. In this way, no insufficiently treated portion e remains between the discharge electrode plates 34, 34, and uniform corona discharge treatment can be performed on the entire resin molded product 10. If this method is adopted, uniform processing can be performed without shaking the discharge electrode 30, the counter electrode 20, and the resin molded product 10. This method can also be combined with rocking.

【0050】給電ライン31、32に同時に通電し、対
向電極20側すなわち樹脂成形品10を、放電電極30
に対して相対的に揺動させれば、均一な処理が行えるこ
とは言うまでもない。また、揺動を行って処理する場合
は、給電ラインが2本である必要はなく、1本であって
も何らさしつかえない。さらに、揺動を行うとともに、
前記2本の給電ライン31、32で同時に給電する場合
、あるいは、1本の給電ラインで給電する場合には、電
極支持板33が絶縁材料で形成されていなくてもよく、
放電電極板34と同じ導電性材料からなるものであって
もよい。この場合には、電極支持板33と放電電極板3
4を一体化して放電電極30を構成することができ、構
造が簡単になる。
The power supply lines 31 and 32 are energized at the same time, and the opposing electrode 20 side, that is, the resin molded product 10, is connected to the discharge electrode 30.
It goes without saying that uniform processing can be achieved by oscillating the device relative to the object. Further, when processing is performed by performing swinging, it is not necessary to have two power supply lines, and there is no problem even if there is only one power supply line. Furthermore, while performing rocking,
When power is supplied simultaneously by the two power supply lines 31 and 32, or when power is supplied by one power supply line, the electrode support plate 33 does not need to be made of an insulating material,
It may be made of the same conductive material as the discharge electrode plate 34. In this case, the electrode support plate 33 and the discharge electrode plate 3
4 can be integrated to form the discharge electrode 30, which simplifies the structure.

【0051】以下により具体的な実施例を説明する。 −実施例1−まず、この発明の高電圧パルスを用いるコ
ロナ放電処理方法と、従来の交流高周波を用いるコロナ
放電処理方法について、その性能を比較した。その結果
は以下のとおりであった。
A more specific example will be explained below. - Example 1 - First, the performance of the corona discharge treatment method using high voltage pulses of the present invention and the conventional corona discharge treatment method using AC high frequency was compared. The results were as follows.

【0052】図10に示すように、対向電極20と放電
電極30の間に樹脂成形品10を配置し、高電圧パルス
電源もしくは高電圧交流高周波電源4で、放電電極30
と対向電極20の間に高電圧を印加してコロナ放電を発
生させ、樹脂成形品10にコロナ放電処理を施す。この
とき、火花放電を起こさずに、良好なコロナ放電処理が
行える状態で、放電電極30と対向電極20が最も接近
できる距離を、放電電極30の先端から樹脂成形品10
の表面に沿って対向電極20までの距離hとして測定し
た。印加電圧を変えて、測定を繰り返した。
As shown in FIG. 10, a resin molded product 10 is placed between the counter electrode 20 and the discharge electrode 30, and the discharge electrode 30 is
A high voltage is applied between the electrode 20 and the counter electrode 20 to generate corona discharge, and the resin molded product 10 is subjected to corona discharge treatment. At this time, the distance from the tip of the discharge electrode 30 to the resin molded product 10 is set so that the discharge electrode 30 and the counter electrode 20 can be closest to each other in a state where good corona discharge treatment can be performed without causing spark discharge.
The distance h to the counter electrode 20 was measured along the surface of . The measurements were repeated by changing the applied voltage.

【0053】図11に測定結果を示している。印加電圧
が同じ条件では、交流高周波を用いた比較例に比べて、
パルスを用いたこの発明の実施例のほうが、はるかに最
接近距離hが短くなっており、樹脂成形品10の縁部に
近い位置まで、良好なコロナ放電処理が行えることが実
証された。また、交流高周波を用いた比較例では、電源
の性能上、印加電圧を30kV以上に上げることが困難
であったが、パルスを用いたこの発明の実施例では、印
加電圧を60kV近くまで容易に上げることができた。 したがって、高電圧パルスを用いることによって、処理
効果を高め、より効率的にコロナ放電処理が行えること
も確認された。
FIG. 11 shows the measurement results. Under the same applied voltage conditions, compared to the comparative example using AC high frequency,
In the embodiment of the present invention using pulses, the distance of closest approach h was much shorter, and it was demonstrated that good corona discharge treatment could be performed up to a position close to the edge of the resin molded product 10. In addition, in the comparative example using AC high frequency, it was difficult to increase the applied voltage above 30 kV due to the performance of the power supply, but in the example of this invention using pulses, the applied voltage could be easily increased to nearly 60 kV. I was able to raise it. Therefore, it was confirmed that by using high voltage pulses, the treatment effect can be enhanced and corona discharge treatment can be performed more efficiently.

【0054】−実施例2−図1に示した装置を用いて、
この発明の方法で、以下のごとく、ポリプロピレン製の
自動車バンパーに対してコロナ放電処理を行った。 <供試材料> 自動車用ポリプロピレン製フロントバンパーコロナ放電
処理前に、下記条件で脱脂洗浄を行った<脱脂洗浄条件
> 処理剤:サーフクリーナー53SR(日本ペイント(株
)製、樹脂用水系洗浄剤) 処理条件:60〜65℃×2分、スプレー圧力1kg/
cm2湯洗40℃×2分、強制乾燥80〜90℃×20
分程度<コロナ放電処理条件> 温湿度:19℃、76% 印加電圧:球ギャップ放電開始電圧Vs=80kV、直
流設定電圧Vin=120kV、(Vin:制御盤パネ
ルに表示される電源供給部の直流高電圧値) パルス波高値:H=54kV パルス幅:T2 ′=400ns パルス頻度:100pps 放電時間:上記直流設定電圧で30秒間放電揺動:バン
パー長手方向に4mmのストロークで往復させた。
- Example 2 - Using the apparatus shown in FIG.
Using the method of this invention, a polypropylene automobile bumper was subjected to corona discharge treatment as follows. <Test material> Polypropylene front bumper for automobiles Degreased and cleaned under the following conditions before corona discharge treatment <Degreasing conditions> Treatment agent: Surf Cleaner 53SR (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., water-based cleaning agent for resins) Treatment Conditions: 60-65℃ x 2 minutes, spray pressure 1kg/
cm2 Hot water wash at 40℃ x 2 minutes, forced drying at 80-90℃ x 20
About 1 minute <Corona discharge treatment conditions> Temperature and humidity: 19°C, 76% Applied voltage: Ball gap discharge starting voltage Vs = 80 kV, DC set voltage Vin = 120 kV, (Vin: DC of the power supply unit displayed on the control panel High voltage value) Pulse peak value: H = 54 kV Pulse width: T2' = 400 ns Pulse frequency: 100 pps Discharge time: 30 seconds at the above DC setting voltage Discharge oscillation: The bumper was reciprocated with a stroke of 4 mm in the longitudinal direction.

【0055】揺動速度80mm/分 放電電極:図5〜図7に示す構造。しんちゅう製の放電
電極板34の縁部に、多数のブラシ状放電極39を植え
付けた。放電電極板34のピッチは20mmであった。 給電は、給電ライン31、32ともに同時に給電した。 対向電極:FRP製の本体に銅箔、アルミテープ、テフ
ロン(デュポン社の商標)テープを張って作製した。
[0055] Swinging speed: 80 mm/min Discharge electrode: Structure shown in Figs. 5 to 7. A large number of brush-like discharge electrodes 39 were planted on the edge of a discharge electrode plate 34 made of brass. The pitch of the discharge electrode plates 34 was 20 mm. Power was supplied to both power supply lines 31 and 32 at the same time. Counter electrode: Fabricated by covering a main body made of FRP with copper foil, aluminum tape, and Teflon (trademark of DuPont) tape.

【0056】ブラシ状放電極39とバンパー表面の間の
距離:約10mm 充放電コンデンサ容量:2.4nF 充電抵抗:6MΩ 放電抵抗:25Ω 球ギャップ間隔:35mm    乾燥空気供給圧力0
.5kgf/cm 1次側入力電流:10.0A(3相220V)バンパー
温度:室温(19℃)で放電処理実施上記のような処理
条件でコロナ放電処理を行ったところ、良好なコロナ放
電が発生し、火花放電の発生は認められなかった。
Distance between brush-shaped discharge electrode 39 and bumper surface: Approximately 10 mm Charge/discharge capacitor capacity: 2.4 nF Charge resistance: 6 MΩ Discharge resistance: 25Ω Ball gap interval: 35 mm Dry air supply pressure 0
.. 5kgf/cm Primary side input current: 10.0A (3-phase 220V) Bumper temperature: Discharge treatment performed at room temperature (19℃) When corona discharge treatment was performed under the above treatment conditions, good corona discharge occurred. However, no spark discharge was observed.

【0057】上記の処理条件で、3本のバンパーにコロ
ナ放電処理を行い、それぞれに塗装を施した。 <塗装・焼付条件>塗装時期:表面処理されたバンパー
を一定期間放置しておき、処理直後、24時間後または
1週間後に塗装を行った。
Three bumpers were subjected to corona discharge treatment under the above treatment conditions, and each was painted. <Painting/baking conditions> Painting period: The surface-treated bumpers were left for a certain period of time, and painted immediately, 24 hours later, or one week later.

【0058】放置温湿度:特に管理せず、10〜25℃
で50〜80%であった。 塗料:R−271ホワイト(NBC社製)テンシロン評
価用膜厚…100〜200μm(専用プライマは不使用
) 焼付乾燥:90℃×40分 このようにして、塗装焼付後、24時間室内に静置した
のち、テンシロン剥離試験を行ったところ、下表のよう
な結果が得られた。
[0058] Leaving temperature and humidity: No particular control, 10-25°C
It was 50-80%. Paint: R-271 White (manufactured by NBC) Tensilon evaluation film thickness: 100 to 200 μm (no special primer used) Baking drying: 90°C x 40 minutes In this way, after baking the paint, leave it indoors for 24 hours After that, a Tensilon peel test was conducted, and the results shown in the table below were obtained.

【0059】[0059]

【表1】[Table 1]

【0060】表中、〔剥離せず〕は、塗膜がバンパーか
ら剥離せず、テンシロン測定ができなかったことを示す
。測定点A〜Dは、バンパーの平坦部および端部、開孔
部の縁部などを含む複数個所に設定した。また、テンシ
ロン剥離試験が、形状的に不可能な部位については、ク
ロスカット1mm幅のセロテープゴバン目剥離試験を行
い、この試験でも剥離しないことを確認した。
In the table, [No peeling] indicates that the coating film did not peel off from the bumper and tensilon measurement could not be performed. Measurement points A to D were set at multiple locations including the flat part and end of the bumper, the edge of the opening, and the like. In addition, for areas where the Tensilon peel test was not possible due to the shape, a cross-cut 1 mm width cellophane tape cross-cut peel test was conducted, and it was confirmed that no peeling occurred even in this test.

【0061】以上の試験結果から、この発明にかかるコ
ロナ放電処理方法で、火花放電を発生させることなく、
樹脂成形品の前記縁部を含む全体に均一で良好なコロナ
放電処理が行えることが確かめられた。また、放電処理
後、1週間経過しても、放電処理による塗膜付着性向上
の効果が保持されていることも確かめられた。−実施例
3−この実施例では、放電電極30の構造および動作の
違いにもとづく、処理効果の違いを比較した。但し、揺
動距離が大きいため、バンパー1本処理用の中央部分だ
けの放電極を用い、両側部分に相当する放電極は取り外
して行った。
From the above test results, the corona discharge treatment method according to the present invention can be used without generating spark discharge.
It was confirmed that uniform and good corona discharge treatment could be performed on the entire resin molded article including the edges. It was also confirmed that the effect of improving coating film adhesion by the discharge treatment was maintained even after one week had passed after the discharge treatment. - Example 3 - In this example, differences in processing effects based on differences in the structure and operation of the discharge electrode 30 were compared. However, since the swinging distance was long, the discharge electrode for only the central part was used for processing one bumper, and the discharge electrodes for both sides were removed.

【0062】図5〜図7に示す放電電極30を用い、こ
の放電電極の電極板について、下記のような使用条件で
放電処理を行った。 (I)  図9において、放電電極板34aのみを用い
た。 (II)  図9において、放電電極板34aのみを用
いるとともに、対向電極20全体を水平方向に50mm
揺動させた。(揺動速度300mm/分) (III)  図8のように、放電電極板34a、34
bを同時に用いた。
Using the discharge electrode 30 shown in FIGS. 5 to 7, the electrode plate of this discharge electrode was subjected to discharge treatment under the following usage conditions. (I) In FIG. 9, only the discharge electrode plate 34a was used. (II) In FIG. 9, only the discharge electrode plate 34a is used, and the entire counter electrode 20 is horizontally spaced by 50 mm.
Shake it. (Rocking speed: 300 mm/min) (III) As shown in FIG. 8, the discharge electrode plates 34a, 34
b was used at the same time.

【0063】(IV)   図8のように、放電電極板
34a、34bを同時に用いるとともに、対向電極20
全体を水平方向に50mm揺動させた。(揺動速度30
0mm/分) (V)  図9において、放電電極板34aと放電電極
板34bを切り換えて、交互に放電させた。放電時間は
、放電電極板34aと34bのそれぞれの放電時間を合
計した時間で示している。
(IV) As shown in FIG. 8, the discharge electrode plates 34a and 34b are used simultaneously, and the counter electrode 20
The whole was swung horizontally by 50 mm. (oscillation speed 30
0 mm/min) (V) In FIG. 9, the discharge electrode plates 34a and 34b were switched and discharged alternately. The discharge time is expressed as the sum of the discharge times of the discharge electrode plates 34a and 34b.

【0064】なお、放電電極30の先端と樹脂成形品1
0表面との距離は10mmであった。放電電極板34の
取付ピッチは16mmであった。したがって、1組の放
電電極板34aまたは34bのみを放電させたときのピ
ッチ間隔は32mmとなる。球ギャップ放電開始電圧V
s は70kV、直流設定電圧Vinは80kVであっ
た。処理時間は、15、30、60秒で実施した。
Note that the tip of the discharge electrode 30 and the resin molded product 1
The distance to the 0 surface was 10 mm. The mounting pitch of the discharge electrode plates 34 was 16 mm. Therefore, the pitch interval when only one set of discharge electrode plates 34a or 34b is discharged is 32 mm. Ball gap discharge starting voltage V
s was 70 kV, and the DC set voltage Vin was 80 kV. The treatment time was 15, 30, and 60 seconds.

【0065】処理後の樹脂成形品10に塗装を施した後
、塗膜の剥離強度を測定した。図12に試験結果を示し
ている。この試験結果において、(I)と(II)、あ
るいは、(III)と(IV) を比べれば、対向電極
20を揺動させることによって、処理効果が向上するこ
とが判る。(III)において、グラフが下方に突き出
した部分は、局部的に処理が低い部分が残っていること
を示している。この(III)と(V)を比べれば、放
電電極板34aと34bを切り換えて交互に放電させる
ことによって、局部的に処理が不十分になる部分を無く
し、均一な処理が可能になることが判る。
After coating the treated resin molded article 10, the peel strength of the coating film was measured. FIG. 12 shows the test results. Comparing (I) and (II) or (III) and (IV) in this test result, it can be seen that the processing effect is improved by swinging the counter electrode 20. In (III), the downwardly protruding portion of the graph indicates that locally low processing remains. Comparing (III) and (V), it can be seen that by switching the discharge electrode plates 34a and 34b and discharging alternately, it is possible to eliminate localized areas where the treatment is insufficient and to achieve uniform treatment. I understand.

【0066】−実施例4−この実施例では、樹脂成形品
10を加温しておくことの効果を確認した。前記実施例
2とほぼ同様の処理条件でコロナ放電処理を行った。但
し、球ギャップ放電開始電圧Vsは70kV、直流設定
電圧Vinは80kVであった。また、コロナ放電処理
を行う前に、樹脂成形品10を加温して、40〜50℃
に昇温させておいた。コロナ放電処理を終了した段階で
、樹脂成形品10の温度は25〜35℃であった。比較
のため、加温を行わない常温(14〜24℃)の樹脂成
形品10に対しても同様のコロナ放電処理を行った。同
時に、対向電極20の表面材料の材質を種々変えて処理
を行った。放電処理を終えた樹脂成形品10に、実施例
2に示した塗料および焼付条件で塗装を行い、24時間
後にテンシロン剥離試験を行った。
- Example 4 - In this example, the effect of heating the resin molded product 10 was confirmed. Corona discharge treatment was performed under substantially the same treatment conditions as in Example 2. However, the ball gap discharge starting voltage Vs was 70 kV, and the DC set voltage Vin was 80 kV. In addition, before performing the corona discharge treatment, the resin molded product 10 is heated to 40 to 50°C.
The temperature was raised to . At the stage where the corona discharge treatment was completed, the temperature of the resin molded article 10 was 25 to 35°C. For comparison, the same corona discharge treatment was also performed on the resin molded product 10 at room temperature (14 to 24° C.) without heating. At the same time, various treatments were performed while changing the surface material of the counter electrode 20. The resin molded article 10 that had undergone the discharge treatment was coated with the paint and baking conditions shown in Example 2, and 24 hours later, a Tensilon peel test was conducted.

【0067】図13に試験結果を示している。この試験
結果をみれば、樹脂成形品10を加温しておくことによ
って、処理効果が向上することが判る。また、対向電極
20の導電材料の材質にはあまり影響されないことも判
る。このように、加温によって処理効果を向上できるの
は、温度が高いほうが、処理に伴う化学反応が促進され
ることや、処理の障害となる水分が除去されることなど
によるものと考えられる。
FIG. 13 shows the test results. Looking at the test results, it can be seen that the treatment effect is improved by heating the resin molded article 10. It can also be seen that the conductive material of the counter electrode 20 is not affected much. The reason why the treatment effect can be improved by heating in this way is thought to be because, at higher temperatures, chemical reactions accompanying the treatment are accelerated and water, which is an obstacle to the treatment, is removed.

【0068】−実施例5−この実施例では、コロナ放電
処理を行う前に、樹脂成形品10を洗浄しておくことの
効果を確認した。基本的な処理条件は、前記実施例2と
同様に行った。具体的な洗浄手段としては、トリクロル
エタン(TCE)による蒸気洗浄を30秒で2回繰り返
す方法、花王フォーミング(商品名:花王製、市販洗浄
剤)を用いたスポンジタワシによる手ぶき脱脂を行う方
法、サーフクリーナー(商品名:日本ペイント製、樹脂
用水系洗浄剤)による洗浄を60℃で2分間行う方法を
適用した。その結果、何れの方法でも、コロナ放電処理
後の樹脂成形品に塗装を施して、その塗膜剥離強度を測
定したところ、洗浄しないものよりも大幅に強度が向上
することが確認された。
- Example 5 - In this example, the effect of cleaning the resin molded article 10 before performing the corona discharge treatment was confirmed. The basic processing conditions were the same as in Example 2 above. Specific cleaning methods include steam cleaning with trichloroethane (TCE) repeated twice in 30 seconds, and hand degreasing with a sponge scrubber using Kao Foaming (product name: Kao, commercially available cleaning agent). A method of cleaning with Surf Cleaner (trade name: Nippon Paint Co., Ltd., water-based detergent for resins) at 60° C. for 2 minutes was applied. As a result, when using either method, coating was applied to the resin molded article after corona discharge treatment and the peel strength of the coating film was measured, it was confirmed that the strength was significantly improved compared to the one that was not washed.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上に述べた、この発明にかかる樹脂成
形品のコロナ放電処理方法および装置によれば、前記し
たような波形の高電圧パルスを用いてコロナ放電を発生
させることにより、火花放電が起こり難くなり、樹脂成
形品の縁部により近い位置まで放電電極を接近させるこ
とが可能になる。その結果、従来の方法では、十分なコ
ロナ放電処理が行えなかった樹脂成形品の縁部に対して
も、十分なコロナ放電処理が行え、樹脂成形品全体に均
一で良好なコロナ放電処理が行える。また、従来の方法
に比べて、より高い電圧をかけても火花放電が起こり難
くなるので、印加電圧を高めて、より強い処理効果を上
げたり、より短時間で能率的に処理を行うことが可能に
なり、三次元形状の樹脂成形品に対するコロナ放電処理
の能率向上、性能アップに大きく貢献することができる
Effects of the Invention According to the corona discharge treatment method and apparatus for resin molded products according to the present invention described above, by generating corona discharge using a high voltage pulse having the waveform as described above, spark discharge can be achieved. This makes it difficult for this to occur, and it becomes possible to bring the discharge electrode closer to the edge of the resin molded product. As a result, sufficient corona discharge treatment can be applied to the edges of resin molded products, where conventional methods could not perform sufficient corona discharge treatment, and uniform and good corona discharge treatment can be applied to the entire resin molded product. . In addition, compared to conventional methods, spark discharge is less likely to occur even when a higher voltage is applied, so it is possible to increase the applied voltage to achieve stronger processing effects and to perform processing more efficiently in a shorter time. This makes it possible to greatly contribute to improving the efficiency and performance of corona discharge treatment for three-dimensional resin molded products.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】  この発明の実施例を示す装置全体の概略構
成図
[Fig. 1] A schematic configuration diagram of the entire device showing an embodiment of the present invention.

【図2】  この発明に用いるパルス波形の模式的説明
[Figure 2] Schematic diagram of pulse waveform used in this invention

【図3】  パルス波形の具体例を示す波形図[Figure 3] Waveform diagram showing a specific example of pulse waveform

【図4
】  パルス波形の別の具体例を示す波形図
[Figure 4
] Waveform diagram showing another specific example of pulse waveform

【図5】 
 放電電極および対向電極の具体的構造を示す断面図
[Figure 5]
Cross-sectional diagram showing the specific structure of the discharge electrode and counter electrode

【図6】  放電電極の別の具体例を示す要部の拡大断
面図
[Figure 6] Enlarged cross-sectional view of main parts showing another specific example of a discharge electrode

【図7】  図5の側面図[Figure 7] Side view of Figure 5

【図8】  放電電極への電圧印加状態の1例を示す説
明図
[Figure 8] Explanatory diagram showing an example of voltage application state to the discharge electrode

【図9】  放電電極への電圧印加状態の別の実施例を
示す説明図
[Fig. 9] Explanatory diagram showing another example of voltage application state to the discharge electrode

【図10】  この発明の方法と従来の方法の性能比較
試験の実施方法を示す概略説明図
[Fig. 10] A schematic explanatory diagram showing a method of conducting a performance comparison test between the method of the present invention and the conventional method.

【図11】  上記性能比較試験の結果を示すグラフ[Figure 11] Graph showing the results of the above performance comparison test


図12】  この発明における電極構造・動作の違いに
よる性能比較結果を示すグラフ
[
Figure 12: Graph showing performance comparison results due to differences in electrode structure and operation in this invention

【図13】  この発明における加温による性能向上効
果を示すグラフ
[Figure 13] Graph showing the performance improvement effect of heating in this invention

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  樹脂成形品 20  対向電極 30  放電電極 40  高電圧パルス電源 50  電源供給部 60  パルス形成部 90  放電負荷系 10 Resin molded products 20 Counter electrode 30 Discharge electrode 40 High voltage pulse power supply 50 Power supply section 60 Pulse forming section 90 Discharge load system

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  三次元形状を有する樹脂成形品を放電
電極と対向電極の間に配置し、両電極の間に高電圧を印
加してコロナ放電を発生させることにより、樹脂成形品
の表面にコロナ放電処理を施す方法において、波高値が
10〜100kV、パルス幅が1μs以下、パルス頻度
が10〜1000ppsの高電圧パルスによりコロナ放
電を発生させるようにすることを特徴とする樹脂成形品
のコロナ放電処理方法。
Claim 1: A resin molded product having a three-dimensional shape is placed between a discharge electrode and a counter electrode, and a high voltage is applied between both electrodes to generate a corona discharge, so that the surface of the resin molded product is A corona discharge treatment method for a resin molded product, characterized in that a corona discharge is generated by a high voltage pulse having a peak value of 10 to 100 kV, a pulse width of 1 μs or less, and a pulse frequency of 10 to 1000 pps. Discharge treatment method.
【請求項2】  対向して配置された放電電極および対
向電極と、放電電極と対向電極の間に高電圧を印加して
コロナ放電を発生させる高電圧電源を備え、三次元形状
を有する樹脂成形品の表面にコロナ放電処理を施すコロ
ナ放電処理装置において、前記高電圧電源が、高電圧直
流を発生する電源供給部と高電圧直流を高電圧パルスに
変換するパルス形成部を備えていて、波高値が10〜1
00kV、パルス幅が1μs以下、パルス頻度が10〜
1000ppsの高電圧パルスを発生する高電圧パルス
電源であることを特徴とする樹脂成形品のコロナ放電処
理装置。
2. A resin molding having a three-dimensional shape, comprising a discharge electrode and a counter electrode disposed facing each other, and a high voltage power source that applies a high voltage between the discharge electrode and the counter electrode to generate corona discharge. In a corona discharge treatment apparatus that performs corona discharge treatment on the surface of a product, the high voltage power source includes a power supply section that generates high voltage direct current and a pulse forming section that converts the high voltage direct current into high voltage pulses, High price is 10-1
00kV, pulse width 1μs or less, pulse frequency 10~
A corona discharge treatment apparatus for resin molded products, characterized in that it is a high voltage pulse power source that generates high voltage pulses of 1000 pps.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5371649A (en) * 1992-06-10 1994-12-06 Nippon Paint Co., Ltd. Method and apparatus for corona discharge processing
WO2021020427A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 株式会社ユポ・コーポレーション Energy conversion film, energy conversion element and method for producing energy conversion film

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