JPH1067869A - Corona discharge treatment method for plastic surface - Google Patents
Corona discharge treatment method for plastic surfaceInfo
- Publication number
- JPH1067869A JPH1067869A JP22352896A JP22352896A JPH1067869A JP H1067869 A JPH1067869 A JP H1067869A JP 22352896 A JP22352896 A JP 22352896A JP 22352896 A JP22352896 A JP 22352896A JP H1067869 A JPH1067869 A JP H1067869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corona discharge
- plastic
- gas
- electrode
- blowing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はプラスチック表面の
コロナ放電処理方法に関する。The present invention relates to a method for corona discharge treatment of a plastic surface.
【0002】[0002]
【従来の技術】プラスチック表面をコロナ放電により処
理し、その表面特性を改良する方法は古くから知られて
いる。立体的な凹凸すなわち三次元形状を有する樹脂成
型品においても均一な処理効果を得るために、特開昭5
7−119931号公報、特開昭62−57431号公
報等に種々の方法が開示されている。しかしこれらのコ
ロナ放電処理では火花放電が起こり易く、樹脂成型品の
外周開口部の内周の存在する縁部に十分な処理が行き届
きがたいという欠点があった。これらの先行技術では一
般に交流高周波電圧により発生させたコロナ放電が使用
されてきた。また特開昭58−225133号公報には
プラスチック表面をガスを吹き付けながらコロナ放電処
理する方法が開示されている。この方法は吹き付けガス
として大気および酸素以外のガスを使用することにより
アミノ基やイミノ基をプラスチック表面に形成させるこ
とを特徴としている。しかしこれには高電圧パルスによ
るコロナ放電を用いる思想は含まれていない。特開昭6
2−149731号公報は放電電極が被処理物の表面と
接触している接触コロナ放電処理に送風を組み合わせて
いるが、処理範囲の広がりは期待できない。2. Description of the Related Art A method for treating a plastic surface by corona discharge to improve its surface properties has been known for a long time. In order to obtain a uniform processing effect even on a resin molded product having three-dimensional irregularities, that is, a three-dimensional shape, Japanese Patent Laid-Open No.
Various methods are disclosed in, for example, JP-A-7-119931 and JP-A-62-57431. However, in these corona discharge treatments, spark discharge is likely to occur, and there is a drawback that sufficient treatment is difficult to reach the edge of the resin molded product where the inner periphery of the outer peripheral opening exists. In these prior arts, a corona discharge generated by an AC high-frequency voltage has generally been used. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-225133 discloses a method of performing corona discharge treatment while blowing gas onto a plastic surface. This method is characterized in that an amino group or an imino group is formed on a plastic surface by using a gas other than air and oxygen as a blowing gas. However, this does not include the idea of using corona discharge with high voltage pulses. JP 6
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-149731, air blowing is combined with contact corona discharge processing in which the discharge electrode is in contact with the surface of the object to be processed, but the processing range cannot be widened.
【0003】特開平5−339397号公報には高電圧
パルスによりコロナ放電を発生させ、プラスチック表面
を処理する方法が開示されている。この方法は三次元形
状を有する成型品を工業的に処理する上で有用である
が、表面処理効果、特にプラスチック表面に十分な親水
性を付与するにはまだ十分でない。即ち、三次元構造を
有するプラスチック成型体の場合、交流高周波電圧を用
いて成型品周縁部や開孔部の内周部を処理しようとする
と放電電極と対向電極との距離が小さくなるため空気層
の絶縁破壊による火花放電を起こし易い。一方、パルス
幅の狭い高電圧パルスを用いると火花放電を起こし難い
が、このようなパルス幅の狭い高電圧パルスを用いて処
理効果を上げようとすると、高い印加電圧が必要とな
り、エネルギー効率が極端に低下する。またこの発明で
は送風がないため処理効果が十分大きくない。以上の従
来のコロナ処理では、プラスチック表面に十分な付着性
を付与するための改質を行うためには、処理に長い時間
を要したり、大型の電源を必要とし、工業的に適したも
のとなっていない。また被処理物が大型成型品の複雑形
状部(例えば溝部分等)の処理が均一にできないという
欠点があった。[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33997 discloses a method of treating a plastic surface by generating a corona discharge by a high voltage pulse. Although this method is useful for industrially treating a molded article having a three-dimensional shape, it is still not enough to impart a surface treatment effect, particularly sufficient hydrophilicity to a plastic surface. That is, in the case of a plastic molded body having a three-dimensional structure, if an attempt is made to treat the peripheral portion of the molded product or the inner peripheral portion of the opening using an AC high-frequency voltage, the distance between the discharge electrode and the counter electrode becomes small, so that the air layer Spark discharge due to dielectric breakdown of the substrate. On the other hand, if a high-voltage pulse with a narrow pulse width is used, spark discharge is unlikely to occur, but if an attempt is made to increase the processing effect using a high-voltage pulse with such a narrow pulse width, a high applied voltage is required, and energy efficiency is reduced. Extremely low. Further, in the present invention, since there is no ventilation, the processing effect is not sufficiently large. In the above conventional corona treatment, it takes a long time for the treatment or requires a large power supply to perform the modification to give sufficient adhesion to the plastic surface, which is industrially suitable. Not. In addition, there is a disadvantage that the processing of a complicated shape portion (for example, a groove portion) of a large molded product cannot be uniformly processed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
欠点を克服し、小型電源を用いて、合理的に短い処理時
間で大型の成型品を均一に処理できるコロナ放電処理方
法を提供することである。これにより濡れ性の悪いプラ
スチックの表面を改良してフッ素樹脂等の塗布性、印刷
特性、接着性などが改良することを意図する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a corona discharge treatment method capable of overcoming the above-mentioned drawbacks and uniformly treating a large molded product in a reasonably short processing time by using a small power source. That is. This is intended to improve the surface of plastic having poor wettability and improve the applicability, printing characteristics, adhesiveness, and the like of a fluororesin or the like.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明はプラスチック表
面を気体流に曝しながら、パルス幅1μ sec以上、
印加電圧(波高値)/極間距離で表される平均電界強度が
4〜200kv/cm、パルス頻度が20pps以上で
ある高電圧パルスを印加してコロナ放電を発生させた放
電領域においてコロナ放電処理するプラスチック表面の
処理方法に関する。According to the present invention, a pulse width of 1 μsec or more is applied while exposing a plastic surface to a gas flow.
Corona discharge treatment in a discharge region in which a corona discharge is generated by applying a high-voltage pulse having an average electric field strength expressed by an applied voltage (peak value) / inter-electrode distance of 4 to 200 kv / cm and a pulse frequency of 20 pps or more. The present invention relates to a method for treating a plastic surface.
【0006】本発明はプラスチック表面をコロナ放電す
るに際し、(1)プラスチック表面を気体流にさらしなが
ら、(2)コロナ放電を高電圧パルスで行う点に特徴があ
る。プラズマ状態を安定させるために気流を送ることは
公知の技術であるが、高周波によるコロナ放電では送風
と組み合わせても有効プラズマ領域を広げることはでき
なかった。しかし、本発明ではパルス電圧によるコロナ
放電を用いており、このため送風によりコロナ放電処理
可能なプラズマ領域を広げることが可能であり、被処理
物をより均一に、且つより効果的に処理することが可能
である。The present invention is characterized in that, when corona discharge is performed on a plastic surface, (1) the corona discharge is performed by a high voltage pulse while (1) the plastic surface is exposed to a gas flow. Sending an air current to stabilize the plasma state is a known technique, but the high-frequency corona discharge could not expand the effective plasma area even in combination with blowing. However, in the present invention, corona discharge by pulse voltage is used, and therefore, it is possible to widen a plasma region that can be subjected to corona discharge treatment by blowing air, and to more uniformly and effectively treat an object to be treated. Is possible.
【0007】本発明で改質されるプラスチックはポリオ
レフィン、例えばポリエチレン(高密度ポリエチレン、
中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、高圧法ポリ
エチレン、中圧法ポリエチレン、低圧法ポリエチレン、
線状低密度ポリエチレン、分岐状低密度ポリエチレン、
高圧法線状低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレ
ン、架橋ポリエチレン、少量の変性用モノマーで変性し
たポリエチレンなど)、ポリプロピレン、変性ポリプロ
ピレン、ポリイソブチレン、ポリイソプレン、ポリブタ
ジエン、それらの共重合体、ポリオレフィン混合物、ポ
リオレフィンとポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリカ
ーボネートなどの混合物、フッ素樹脂、例えばエチレン
−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリ
フッ化ビニル樹脂(PVF)、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロエーテル共重合体(PFA)、テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体
(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)、フッ化ビニリデン樹脂(PVdF)、トリフルオ
ロクロロエチレン樹脂(PCTFE)、エチレン−トリ
フルオロクロロエチレン共重合樹脂(ECTFE)など
それ自体疎水性が強く水にぬれ難いプラスチックであ
る。またこれらのプラスチックは顔料、充填剤、滑剤な
どの添加剤を含有していてもよい。The plastic modified by the present invention is a polyolefin such as polyethylene (high-density polyethylene,
Medium density polyethylene, low density polyethylene, high pressure polyethylene, medium pressure polyethylene, low pressure polyethylene,
Linear low-density polyethylene, branched low-density polyethylene,
High-pressure normal low-density polyethylene, ultra-high-molecular-weight polyethylene, cross-linked polyethylene, polyethylene modified with a small amount of modifying monomers, etc.), polypropylene, modified polypropylene, polyisobutylene, polyisoprene, polybutadiene, their copolymers, polyolefin mixtures, Mixtures of polyolefin and polyvinyl chloride, polystyrene, polycarbonate, etc., fluororesins such as ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinyl fluoride resin (PVF), tetrafluoroethylene-perfluoroether copolymer (PFA) , Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polytetrafluoroethylene (PTF)
E), vinylidene fluoride resin (PVdF), trifluorochloroethylene resin (PCTFE), ethylene-trifluorochloroethylene copolymer resin (ECTFE), etc., are plastics that are themselves strongly hydrophobic and hard to wet with water. These plastics may also contain additives such as pigments, fillers and lubricants.
【0008】これらのプラスチックはフィルム、シー
ト、パネルなどの平面構造を有するものであってもよい
が、チューブ、パイプ、凹凸を有する三次元構造の成型
体であっても良い。特に本発明では凹凸を有する三次元
構造を有する成型体に対しても有効に適用できる点に特
徴がある。These plastics may have a planar structure such as a film, a sheet or a panel, or may be a tube, a pipe, or a molded article having a three-dimensional structure having irregularities. In particular, the present invention is characterized in that it can be effectively applied to a molded article having a three-dimensional structure having irregularities.
【0009】本発明により処理されるべきプラスチック
はコロナ放電用放電電極と対向電極の間に挿入し、プラ
スチック表面に対し気体を流しながらコロナ放電する。The plastic to be treated according to the present invention is inserted between the discharge electrode for corona discharge and the counter electrode, and performs corona discharge while flowing gas to the surface of the plastic.
【0010】本発明において気体とは酸素、窒素、また
はヘリウム、アルゴン等の希ガスを言い、それらの1種
または2種以上の混合気体が被処理物に合わせて選択さ
れる。例えば表面改質が困難なフッ素樹脂ではヘリウム
と酸素を混合させて用いる。In the present invention, the gas refers to oxygen, nitrogen, or a rare gas such as helium or argon, and one or a mixture of two or more of them is selected according to an object to be processed. For example, for a fluororesin whose surface modification is difficult, helium and oxygen are mixed and used.
【0011】気体は気体流としてプラスチック表面を流
動させる。特にプラスチック表面に吹付けながらコロナ
放電する。吹付け条件は以下の通りである。図1に示す
ごとく、コロナ放電用放電極(1)と対向電極(2)の
間に被処理プラスチック(3)を配置したとき、放電極
から対向電極への垂線が被処理プラスチック表面と交わ
る点(c)に向けて気体を吹付けるのがよく、その際、
送風角度(α)(放電極から対向電極への垂線と送風口
(5)と交点(c)を結ぶ直線とのなす角)は0〜90
度、好ましくは0〜45度、より好ましくは0〜30
度、送風距離(d)(送風口と交点(c)との距離)は
1〜40cmであり、放電極先端と被処理物表面との距
離および被処理物の形状に応じて設定されるものであ
る。The gas causes the plastic surface to flow as a gas stream. In particular, corona discharge occurs while spraying on the plastic surface. The spraying conditions are as follows. As shown in FIG. 1, when a plastic to be treated (3) is arranged between a discharge electrode for corona discharge (1) and a counter electrode (2), a point at which a perpendicular from the discharge electrode to the counter electrode intersects the surface of the plastic to be treated. It is good to blow gas toward (c),
The blowing angle (α) (the angle between the perpendicular from the discharge electrode to the counter electrode and the straight line connecting the blowing port (5) and the intersection (c)) is 0 to 90.
Degrees, preferably 0 to 45 degrees, more preferably 0 to 30 degrees.
Degree, the blowing distance (d) (the distance between the blowing port and the intersection (c)) is 1 to 40 cm, which is set according to the distance between the tip of the discharge electrode and the surface of the workpiece and the shape of the workpiece. It is.
【0012】このような条件に設定したとき気体の送風
量は送風角度(α)および送風距離(d)にもよるが、
0.05〜40L/min・cm2、好ましくは0.2〜
30L/min・cm2、より好ましくは0.4〜8L/
min・cm2が適当である。送風角度(α)が90度以
上では、放電領域内への送風が困難となり、表面改質効
果が十分でない。送風距離(d)が15cm以上では被
処理プラスチック表面に当たる気体の風圧が低くなり、
コロナ放電時におけるプラスチック表面と活性気体の接
触効率あるいは浸透率が低くなり表面改質効果が不十分
になる。気体の送風量が0.05L/min・cm2より
小さいと送風効果が不十分になり、40L/min・c
m2より大きいとコロナ放電自体が拡散してしまい、表
面改質効果が損なわれる。Under these conditions, the amount of gas blown depends on the blow angle (α) and the blow distance (d).
0.05 to 40 L / min · cm 2 , preferably 0.2 to 40 L / min · cm 2
30 L / min · cm 2 , more preferably 0.4 to 8 L /
min · cm 2 is appropriate. If the blowing angle (α) is 90 degrees or more, it is difficult to blow air into the discharge region, and the surface modification effect is not sufficient. When the blowing distance (d) is 15 cm or more, the wind pressure of the gas hitting the surface of the plastic to be treated becomes low,
At the time of corona discharge, the contact efficiency or permeability between the plastic surface and the active gas becomes low, and the surface modification effect becomes insufficient. If the gas blowing rate is less than 0.05 L / min · cm 2 , the blowing effect becomes insufficient, and 40 L / min · c
If it is larger than m 2 , the corona discharge itself is diffused, and the surface modification effect is impaired.
【0013】本発明に用いることのできる気体の吹付け
に使用し得る装置(送風パイプ)の代表例を図2および
図3に示す。図2は送風パイプの断面図および図3は送
風パイプの正面図である。(4)は送風パイプ、(5)
は送風口および(7)は送風ノズルである。送風パイプ
(4)の直径は20〜40mmが適当である。直径がこ
れ以上大きいとパイプが放電極と接触する。送風ノズル
の長さは0〜40mm、送風口の長さは200〜100
0mm、特に300〜800mmが適当である。この長
さは、放電極の大きさとの兼合いできめればよい。送風
口の幅は0.5〜10mm、特に0.5〜5mmが適当で
ある。放電極が複数あるときは放電極それぞれに対応し
て送風口を設ければよい。図4は送風を被処理物の表面
により効率的に吹き付けることのできる、放電極と送風
パイプが一体型になった本発明のひとつの態様を示して
いる。なお、放電極と送風パイプの関係の選択は、被処
理物の形状に合わせて行いうるものであり、例えば、被
処理物がフィルムや単純な表面形状を有するブロック状
のものである場合には、一体型のものが好ましい。一
方、被処理物が複雑な形状を有するものである場合に
は、送風パイプが放電極と別になっているものが好まし
い。上記の態様は本発明の吹付け装置の一例に過ぎず、
これに限定されるものではない。FIGS. 2 and 3 show a typical example of a device (blower pipe) which can be used for blowing gas which can be used in the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the blower pipe, and FIG. 3 is a front view of the blower pipe. (4) is a blower pipe, (5)
Denotes a blow port and (7) denotes a blow nozzle. The diameter of the blowing pipe (4) is suitably 20 to 40 mm. If the diameter is larger than this, the pipe contacts the discharge electrode. The length of the blowing nozzle is 0 to 40 mm, and the length of the blowing port is 200 to 100
0 mm, especially 300-800 mm, is suitable. This length may be determined in accordance with the size of the discharge electrode. The width of the blowing port is preferably 0.5 to 10 mm, particularly 0.5 to 5 mm. When there are a plurality of discharge electrodes, a blowing port may be provided for each discharge electrode. FIG. 4 shows one embodiment of the present invention in which a discharge electrode and a blower pipe are integrated with each other so that blown air can be more efficiently blown to the surface of an object to be processed. In addition, the selection of the relationship between the discharge electrode and the blowing pipe can be performed according to the shape of the object to be processed.For example, when the object to be processed is a film or a block having a simple surface shape, , An integral type is preferred. On the other hand, when the object to be processed has a complicated shape, it is preferable that the blower pipe is separate from the discharge electrode. The above embodiment is merely an example of the spraying device of the present invention,
It is not limited to this.
【0014】本発明に使用されるコロナ放電は高電圧パ
ルスにより行う。パルス幅は1μsec以上である。従
来スパークを起こさずにコロナ放電処理を行うにはパル
ス幅を1μsec以下にしなければならないと考えられ
ていたが、本発明のごとき放電条件(平均電界強度、パ
ルス頻度)下ではプラスチック表面の処理に有害なスパ
ークが発生し難く、しかも気体の吹付け効果が顕著に現
れる。パルス幅が1μsec未満ではプラスチックの表
面処理効果が十分に行なわれず、これを十分行うために
はエネルギー効率が低下する。The corona discharge used in the present invention is performed by high voltage pulses. The pulse width is 1 μsec or more. Conventionally, it was thought that the pulse width had to be 1 μsec or less in order to perform the corona discharge treatment without sparking. However, under the discharge conditions (average electric field intensity, pulse frequency) as in the present invention, the treatment of the plastic surface was difficult. Harmful sparks are hardly generated, and the effect of blowing gas is remarkable. If the pulse width is less than 1 μsec, the surface treatment effect of the plastic is not sufficiently performed, and the energy efficiency is reduced to sufficiently perform the effect.
【0015】一方、パルス幅が広くなるほど、有効な放
電エネルギーが増えるため、プラスチック成形品に対す
る表面処理作用は強くなる。あるいは、コロナ放電がプ
ラスチック成形品の表面を遠くまで延びることになる。
すなわち、処理能率が向上し、短い時間で目的とする表
面処理効果が達成できることになる。また、パルス幅が
大きい場合は極間距離を広げても、十分な強さのコロナ
放電を発生させることができ、良好な表面処理効果が達
成されるので、プラスチック成形品の表面にごく近接し
て各電極を配置する必要がなくなる。したがって、より
単純な形状の対向電極および放電電極を用い、プラスチ
ック成形品から離れた位置に放電電極を配置することが
できる。その結果、複雑な形状のプラスチック成形品で
あっても、電極の形状は比較的単純な形状が採用でき、
成形品毎に各電極の形状を変える必要もなくなる。On the other hand, as the pulse width increases, the effective discharge energy increases, so that the surface treatment effect on the plastic molded product increases. Alternatively, the corona discharge will extend far away on the surface of the plastic molding.
That is, the processing efficiency is improved, and the desired surface treatment effect can be achieved in a short time. In addition, when the pulse width is large, even if the distance between the poles is increased, a corona discharge of sufficient strength can be generated and a good surface treatment effect can be achieved. Thus, there is no need to dispose each electrode. Therefore, the discharge electrode can be arranged at a position away from the plastic molded product by using the counter electrode and the discharge electrode having simpler shapes. As a result, even for a plastic molded product with a complicated shape, a relatively simple electrode shape can be adopted,
It is not necessary to change the shape of each electrode for each molded product.
【0016】しかしながらパルス幅が長くなりすぎると
有害なスパークを発生しやすく電源容量も増すため、5
0μsec以下にするのが好ましい。好ましくはパルス
幅は1〜50μsec、より好ましくは1〜30μse
cである。However, if the pulse width is too long, harmful sparks are likely to occur and the power supply capacity increases.
It is preferably set to 0 μsec or less. Preferably, the pulse width is 1 to 50 μsec, more preferably 1 to 30 μsec.
c.
【0017】放電現象は極間距離と印加電圧によっても
影響される。極間距離は放電電極と対向電極との間の距
離を言い、具体的には5〜400mmが好ましい。特に
大きな成形物を処理する場合には、処理領域を大きくす
る必要があるため、50〜400mmが好ましい。The discharge phenomenon is also affected by the distance between the electrodes and the applied voltage. The distance between the electrodes refers to the distance between the discharge electrode and the counter electrode, and specifically, is preferably 5 to 400 mm. Particularly, when processing a large molded product, it is necessary to enlarge the processing area, and therefore, it is preferably 50 to 400 mm.
【0018】コロナ放電用の印加電圧は平均電界強度
(印加電圧(波高値))/極間距離)で表して4〜200
kv/cm、好ましくは6〜150kv/cm、より好
ましくは8〜120kv/cmである。平均電界強度4
kv/cm未満では、有効なコロナ放電が発生し難く、
表面処理効果が乏しくなる。平均電界強度が200kv
/cmを越えると、スパークが発生しやすくなり、いず
れも好ましくない。The applied voltage for corona discharge is 4 to 200 expressed as the average electric field strength (applied voltage (peak value) / distance between electrodes).
kv / cm, preferably 6 to 150 kv / cm, more preferably 8 to 120 kv / cm. Average electric field strength 4
If it is less than kv / cm, effective corona discharge hardly occurs,
The surface treatment effect is poor. Average electric field strength is 200kv
If it exceeds / cm, sparks are likely to occur, and both are not preferred.
【0019】印加電圧が比較的高く、かつ、平均電界強
度が6kv/cm以上になる場合には、対向電極とプラ
スチックの間に、後述する誘電体(6)を介在させてお
くのが望ましい。When the applied voltage is relatively high and the average electric field strength is 6 kv / cm or more, it is desirable to interpose a dielectric (6) described later between the counter electrode and the plastic.
【0020】パルス頻度は20pps以上、好ましくは
20〜1000pps、より好ましくは40〜700p
psである。パルス頻度が20pps未満では単位時間
当たりの有効な処理エネルギーが不十分で、表面処理時
間が長くかかり好ましくない。1000ppsを越える
パルス頻度の高電圧パルスを前記のごときパルス幅と平
均電界強度で発生させるのは技術的に困難である。10
00pps以上のパルス頻度を得ようとすると、高電圧
発生装置が非常に大掛かりになり、設備コストが過大に
なり、工業的に採算が採れなくなるので好ましくない。The pulse frequency is 20 pps or more, preferably 20 to 1000 pps, more preferably 40 to 700 pps.
ps. If the pulse frequency is less than 20 pps, the effective treatment energy per unit time is insufficient, and the surface treatment time is long, which is not preferable. It is technically difficult to generate a high voltage pulse having a pulse frequency exceeding 1000 pps with a pulse width and an average electric field strength as described above. 10
It is not preferable to obtain a pulse frequency of 00 pps or more because the high-voltage generator becomes very large, the equipment cost becomes excessive, and industrial profitability cannot be obtained.
【0021】高電圧パルス発生装置は、基本的には従来
のコロナ放電処理方法における高電圧パルス発生装置を
使用することができる。As the high-voltage pulse generator, basically, a high-voltage pulse generator in a conventional corona discharge treatment method can be used.
【0022】対向電極と被処理プラスチックとの間には
誘電体(6)を介在させるのが好ましい。このようにす
ると印加電圧(波高値)が高く、かつ平均電界強度が高い
場合でも、有害なスパークの発生を防止できる。誘電体
としては塩化ビニル樹脂、テフロン樹脂、およびその他
の一般的な誘電体材料を任意に使用できる。誘電体の厚
みは、1mm以上、好ましくは5〜20mmの範囲であ
る。誘電体の厚みが1mm未満ではスパーク防止効果は
不十分である。20mmより厚くても処理の効果に差異
は見られない。誘電体の位置は特に規定されるものでは
なく、任意の位置に設置することが可能である。対向電
極の表面に比較的薄い誘電体層を形成する場合、十分な
機械的強度と耐久性を得るために対向電極として0.1
mm以上、望ましくは1.6mm以上の板材を用いるの
が好ましい。誘電体の裏面に銅やアルミニウムなどの導
電材料の薄い膜や箔を形成したものを対向電極として使
用してもよい。この場合は、機械的強度を持たせるため
に、誘電体の厚みを厚めに、例えば約5mm以上にする
のが好ましい。コロナ放電処理を連続的かつ均一に行う
ため、被処理プラスチックを一定速度で搬送することが
好ましい。Preferably, a dielectric (6) is interposed between the counter electrode and the plastic to be processed. In this way, even when the applied voltage (peak value) is high and the average electric field strength is high, generation of harmful sparks can be prevented. As the dielectric, a vinyl chloride resin, a Teflon resin, and other general dielectric materials can be arbitrarily used. The thickness of the dielectric is 1 mm or more, preferably in the range of 5 to 20 mm. If the thickness of the dielectric is less than 1 mm, the spark preventing effect is insufficient. Even if the thickness is more than 20 mm, there is no difference in the effect of the treatment. The position of the dielectric is not particularly limited, and can be installed at any position. When a relatively thin dielectric layer is formed on the surface of the opposing electrode, the opposing electrode should be 0.1 in order to obtain sufficient mechanical strength and durability.
mm or more, desirably 1.6 mm or more is preferably used. A thin film or foil of a conductive material such as copper or aluminum formed on the back surface of the dielectric may be used as the counter electrode. In this case, it is preferable that the thickness of the dielectric is set to be relatively large, for example, about 5 mm or more in order to have mechanical strength. In order to perform corona discharge treatment continuously and uniformly, it is preferable to convey the plastic to be treated at a constant speed.
【0023】以上の処理によりプラスチック表面の親水
化が、通常のコロナ放電処理に比べより短時間で広範囲
に均一に行われ、その水に対するぬれ性が向上する。By the above-mentioned treatment, the surface of the plastic is made hydrophilic over a wide area in a shorter time than in the ordinary corona discharge treatment, and the wettability to water is improved.
【0024】本発明方法はプラスチックフィルム、プラ
スチックシート、プラスチックパネルなどの平らな表面
に対して適用してもよいが、三次元立体構造を有するプ
ラスチック成型体に対しては特に有用である。Although the method of the present invention may be applied to flat surfaces such as plastic films, plastic sheets, and plastic panels, it is particularly useful for plastic molded articles having a three-dimensional structure.
【0025】以下に実施例をあげて本発明を説明する。実施例 1 ポリプロピレン製パネル(縦10cm×横5cm×厚さ
0.3cm)を、誘電体として厚さ5mmの塩化ビニル
製のシートを備えた図6に示すコロナ放電装置内に、パ
ネル中央部との送風距離および極間距離が50mmとな
る位置に配置し、以下の条件でコロナ放電処理した。Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. Example 1 A panel made of polypropylene (length 10 cm × width 5 cm × thickness 0.3 cm) was placed in a corona discharge device shown in FIG. 6 equipped with a 5 mm-thick vinyl chloride sheet as a dielectric. Was placed at a position where the blowing distance and the distance between the electrodes became 50 mm, and corona discharge treatment was performed under the following conditions.
【0026】気体の吹付け条件:気体吹き付け用送風パ
イプより表1に示した気体を送風量2.5L/min・
cm2でパネル上に連続的に吹き付けた。 Gas blowing conditions : The gas shown in Table 1 was blown at a rate of 2.5 L / min.
It was sprayed continuously on the panel in cm 2 .
【0027】コロナ放電条件:上記の気体吹付け条件下
でパネルを印加電圧150KV、パルス頻度100pp
sおよび極間距離50mmで60秒間コロナ放電処理し
た。放電極は長さ300mmで送風口の長手方向と平行
に配置した。 Corona discharge conditions : The panel was applied at a voltage of 150 KV and a pulse frequency of 100 pp under the above gas blowing conditions.
s and a distance between the electrodes of 50 mm were subjected to a corona discharge treatment for 60 seconds. The discharge electrode was 300 mm long and was arranged in parallel with the longitudinal direction of the air outlet.
【0028】濡れ性評価:コロナ放電処理したパネルの
水に対する濡れ性をCA−D接触角測定器(協和界面科
学株式会社製)を用いて測定した。測定点として、放電
極真下の点およびそこから距離D離れた点(パネルの中
央線に対して垂直方向)を選んだ。測定した結果を表1
に示す。表1には比較例として、気体を吹き付けること
なく、それ以外は上記と同一の条件でコロナ放電処理し
たものを載せた。 Evaluation of wettability : The wettability of the panel subjected to corona discharge treatment to water was measured using a CA-D contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). As measurement points, a point directly below the discharge electrode and a point away from it by a distance D (perpendicular to the center line of the panel) were selected. Table 1 shows the measurement results.
Shown in Table 1 shows, as a comparative example, those subjected to corona discharge treatment under the same conditions as above without blowing gas.
【0029】[0029]
【表1】 [Table 1]
【0030】実施例 2 テトラフルオロエチレンパーフルオロエーテル共重合体
(PFA)フィルム(縦10cm×横5cm×厚さ40
μ)を実施例1と同じコロナ放電装置内に、パネル中央
部との送風距離および極間距離が20mmとなる位置に
配置し、以下の条件でコロナ放電処理した。 Example 2 Tetrafluoroethylene perfluoroether copolymer (PFA) film (length 10 cm × width 5 cm × thickness 40)
μ) was placed in the same corona discharge device as in Example 1 at a position where the distance of air flow from the center of the panel and the distance between the electrodes were 20 mm, and corona discharge treatment was performed under the following conditions.
【0031】気体の吹付け条件:気体吹き付け用送風パ
イプより表2に示した気体を送風量2.5L/min・
cm2で連続的にフィルム上に吹き付けた。 Gas blowing condition : The gas shown in Table 2 was blown at a rate of 2.5 L / min.
It was sprayed onto the film continuously in cm 2 .
【0032】コロナ放電条件:上記の気体吹付け条件下
でパネルを印加電圧100KV、パルス頻度100pp
sと500ppsの2通りおよび極間距離20mmで6
0秒間コロナ放電処理した。放電極は長さ300mmで
送風口の長手方向と平行に配置した。 Corona discharge conditions : An applied voltage of 100 KV and a pulse frequency of 100 pp under the above gas blowing conditions.
6 at s and 500 pps and 20 mm between poles
Corona discharge treatment was performed for 0 seconds. The discharge electrode was 300 mm long and was arranged in parallel with the longitudinal direction of the air outlet.
【0033】上記の条件でコロナ放電処理を行ったフィ
ルムおよび比較として気体を吹き付けないでコロナ放電
処理を行ったフィルムについて、実施例1と同様にして
得られた接触角測定値を表2に記載した。Table 2 shows the contact angle measurement values obtained in the same manner as in Example 1 for the film subjected to the corona discharge treatment under the above conditions and for the film subjected to the corona discharge treatment without blowing gas as a comparison. did.
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】実施例 3 気体の種類および送風量を表3に示したものを用いるこ
と以外は、実施例2と同様にして、コロナ放電処理を行
った。なお、接触角測定点は放電極直下の点のみとし
た。 Example 3 Corona discharge treatment was performed in the same manner as in Example 2 except that the types of gas and the amount of air blown were as shown in Table 3. In addition, the contact angle measurement point was only the point immediately below the discharge electrode.
【0036】[0036]
【表3】 [Table 3]
【0037】実施例 4 図7に示すようなポリプロピレン製のU字型物(底面:
縦10cm×横2cm×厚さ0.3cm、高さTcm)
を、誘電体として厚さ5mmの塩化ビニル製のシートを
備えた図1に示すコロナ放電装置内に配置した。 Example 4 A U-shaped product made of polypropylene as shown in FIG.
(Length 10cm x width 2cm x thickness 0.3cm, height Tcm)
Was placed in a corona discharge device shown in FIG. 1 equipped with a 5 mm thick sheet of vinyl chloride as a dielectric.
【0038】気体の吹付け条件:気体吹き付け用送風パ
イプ(送風口:幅5mm、長さ800mm、吹出しノズ
ル長さ:40mm)を、放電極の真下を被処理物の底面
の縦方向の中心線が通過する際に、送風角度20度、送
風距離100mmとなる位置に配置し、これから送風量
5L/min・cm2で表4に示した気体をU字型物上
に連続的に吹き付けた。 Gas blowing conditions : A blowing pipe for blowing gas (blowing port: width 5 mm, length 800 mm, blowing nozzle length: 40 mm), and a center line in the vertical direction of the bottom surface of the object to be processed just below the discharge electrode. Was passed, the gas was placed at a position where the blowing angle was 20 degrees and the blowing distance was 100 mm, and the gas shown in Table 4 was continuously blown onto the U-shaped object at a blowing rate of 5 L / min · cm 2 .
【0039】コロナ放電条件:印加電圧230KV、パ
ルス頻度85ppsおよび極間距離350mmとした。
放電極は被処理物が搬送される方向と直角の方向に35
0mm間隔で5本並べて放電長が800mmとなるよう
に設置し、この下を被処理物を搬送速度0.8m/mi
nで移動させた。 Corona discharge conditions : The applied voltage was 230 KV, the pulse frequency was 85 pps, and the distance between the electrodes was 350 mm.
The discharge electrode is 35 ° in a direction perpendicular to the direction in which the object is transported.
Five pieces are arranged at 0 mm intervals so that the discharge length becomes 800 mm, and the object to be processed is transported under this at a conveying speed of 0.8 m / mi.
n.
【0040】上記の条件で、表4に示した高さTを有す
る種々のU字型物にコロナ放電処理を行い、底面の中心
における接触角を測定した。その結果を表4に記載し
た。Under the above conditions, various U-shaped objects having the height T shown in Table 4 were subjected to corona discharge treatment, and the contact angles at the center of the bottom surface were measured. The results are shown in Table 4.
【0041】[0041]
【表4】 [Table 4]
【0042】[0042]
【発明の効果】気体をプラスチック表面に吹付けながら
パルス電圧によるコロナ放電処理に供するとプラスチッ
ク表面の水に対する濡れ性が改良される。これによって
プラスチック自体の特性を変えることなくその表面の塗
装性などを改良することができる。濡れ性は送風量と関
連し、送風により広範囲に均一に処理できる。According to the present invention, the wettability of the plastic surface with water is improved by subjecting the plastic surface to a corona discharge treatment by a pulse voltage while blowing the gas onto the plastic surface. This makes it possible to improve the surface paintability and the like without changing the properties of the plastic itself. The wettability is related to the amount of air blow and can be uniformly processed over a wide range by blowing air.
【図1】 放電極、対向電極、被処理物および送風パイ
プの位置関係を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing a positional relationship among a discharge electrode, a counter electrode, an object to be processed, and a blowing pipe.
【図2】 送風パイプの断面図。FIG. 2 is a sectional view of a blower pipe.
【図3】 送風パイプの正面図。FIG. 3 is a front view of a blower pipe.
【図4】 放電極と送風パイプとを一体型にした場合の
放電極・送風パイプ構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a discharge electrode and a blower pipe when the discharge electrode and a blower pipe are integrated.
【図5】 X−X′断面を含む図4の放電極先端部の詳
細図。FIG. 5 is a detailed view of the tip of the discharge electrode of FIG. 4 including a section taken along line XX '.
【図6】 放電極と送風パイプとを一体型にした場合
の、放電極、対向電極、被処理物および送風パイプの位
置関係を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship among a discharge electrode, a counter electrode, an object to be processed, and a blow pipe when the discharge electrode and the blow pipe are integrated.
【図7】 実施例4で使用したU字型物の全体図。FIG. 7 is an overall view of a U-shaped object used in Example 4.
1 放電極、 2 対向電極、 3 被処理物、 4
送風パイプ、5 送風口、 6 誘電体、 7 送風
ノズル C 放電極から対向電極への垂線が被処理物表面と交わ
る位置、 d 送風パイプ先端から(c)点までの距離(送風距
離) α 放電極から対向電極への垂線と、送風パイプ先端部
と(c)点を結ぶ直線とが作る角度(送風角度)、 L 送風口の長さ T U字型物の高さ1 discharge electrode, 2 counter electrode, 3 workpiece, 4
Blower pipe, 5 Blower port, 6 Dielectric, 7 Blower nozzle C Position where the perpendicular from the discharge electrode to the counter electrode crosses the surface of the workpiece, d Distance from blower pipe tip to point (c) (Blowing distance) α discharge The angle (blast angle) formed by the perpendicular from the electrode to the counter electrode and the straight line connecting point (c) to the tip of the blower pipe, L Length of blower port T Height of U-shaped object
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 27:12 (72)発明者 阿久津 顯右 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内 (72)発明者 土谷 保之 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B29K 27:12 (72) Inventor: Akunitsu Akeno Osaka Ikenagawa-city Ikedanaka-cho 19-17 Nippon Paint (72) Inventor Yasuyuki Tsuchiya 19-17 Ikedanakacho, Neyagawa-shi, Osaka Nippon Paint Co., Ltd.
Claims (6)
ら、パルス幅1μsec以上、印加電圧(波高値)/極間
距離で表される平均電界強度が4〜200kv/cm、
パルス頻度が20pps以上である高電圧パルスを印加
してコロナ放電を発生させた放電領域においてコロナ放
電処理するプラスチック表面の処理方法。An average electric field intensity expressed by an applied voltage (peak value) / electrode distance of 4 to 200 kv / cm while a plastic surface is exposed to a gas flow while a pulse width is 1 μsec or more,
A method for treating a plastic surface in which a corona discharge treatment is performed in a discharge region in which a corona discharge is generated by applying a high voltage pulse having a pulse frequency of 20 pps or more.
ポリエチレン系樹脂およびフッ素樹脂からなる群から選
択される請求項1記載の処理方法。2. The plastic is a polypropylene resin,
2. The treatment method according to claim 1, wherein the treatment method is selected from the group consisting of a polyethylene resin and a fluororesin.
およびその他の希ガスからなる群から選択される1種ま
たは2種以上の混合物である請求項1記載の処理方法。3. The method according to claim 1, wherein the gas is one or a mixture of two or more selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, helium, argon and other noble gases.
ら行う請求項1および3記載の処理方法。4. The method according to claim 1, wherein the gas is blown onto the surface of the plastic.
角度(α)0〜90度、送風距離(d)1〜40cmに
設けた送風口から送風量0.05〜40L/min・c
m2で吹付ける請求項4記載の処理方法。5. A gas flow rate of 0.05 to 40 L / min · c from a blow port provided at a blow angle (α) of 0 to 90 degrees and a blow distance (d) of 1 to 40 cm with respect to the plastic surface.
blown attached claim 4 processing method described in m 2.
1、2または5記載の処理方法。6. The processing method according to claim 1, wherein the plastic has a three-dimensional shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22352896A JPH1067869A (en) | 1995-09-01 | 1996-08-26 | Corona discharge treatment method for plastic surface |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22488295 | 1995-09-01 | ||
JP15962896 | 1996-06-20 | ||
JP8-159628 | 1996-06-20 | ||
JP7-224882 | 1996-06-20 | ||
JP22352896A JPH1067869A (en) | 1995-09-01 | 1996-08-26 | Corona discharge treatment method for plastic surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1067869A true JPH1067869A (en) | 1998-03-10 |
Family
ID=27321573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22352896A Pending JPH1067869A (en) | 1995-09-01 | 1996-08-26 | Corona discharge treatment method for plastic surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1067869A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6522150B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-02-18 | Keyence Corporation | Corona discharge apparatus |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP22352896A patent/JPH1067869A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6522150B2 (en) | 2000-04-14 | 2003-02-18 | Keyence Corporation | Corona discharge apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2002018276A (en) | Atmospheric pressure plasma treatment apparatus | |
JP4953255B2 (en) | Nozzle for plasma generator, plasma generator, plasma surface treatment apparatus, plasma generation method and plasma surface treatment method | |
ES2662029T3 (en) | Improvement of the modification of a surface with plasma through the use of high intensity and high power ultrasonic acoustic waves | |
JP2004006211A (en) | Plasma treatment device | |
CN1474882A (en) | Method and device for atmospheric plasma processing | |
JPH0959777A (en) | Discharge plasma treatment and discharge plasma treating device | |
WO2000034979A1 (en) | Hollow cathode array for plasma generation | |
JP4812404B2 (en) | Plasma surface treatment apparatus and surface treatment cylindrical substrate manufacturing method | |
KR20180108825A (en) | Method for producing an adhesive tape by plasma lamination | |
JPH1067869A (en) | Corona discharge treatment method for plastic surface | |
EP1829916A1 (en) | Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer molding and process for producing the same | |
EP0761726A2 (en) | Process for corona discharge treatment of plastic surface | |
JP3440941B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
KR20070012933A (en) | Injection type plasma treatment apparatus | |
JPH07296993A (en) | Plasma generating device | |
JPH11236676A (en) | Atmospheric discharge plasma treating method | |
JP3558320B2 (en) | Pattern forming method and pattern forming apparatus | |
TW201726773A (en) | Method and apparatus for surface treating fluororesin film | |
JPS6039088B2 (en) | Discharge treatment method for polymer resin | |
JP3984514B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JP2002060521A (en) | Apparatus for producing inner surface treated plastic tube and method therefor tube | |
WO2023176803A1 (en) | Plasma irradiation device | |
JPH10241827A (en) | Corona discharge generator | |
JP2003089726A (en) | Method for hydrophilization treatment of polyimide base material | |
JPH08198984A (en) | Method for modifying surface of fluororesin film |