JPS583678A - プラスチツク被覆金属材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 こあ発明は塗膜の密着性にすぐれたプラスチック等有機
物被覆金属材の製造方法に関する。

金属材にプラスチック等有機系物質の防食被覆を施す場
合、その目的により塗装材料も異なシま：＆ｍＴｌ１　
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Ｏソｙｔ、−ｙよ（Ａ　Ｖ’−ロ＼−Ｊ工程となる。

（１）　　金属材表面の清浄処理工程 （２）プライマー塗装工程 （３）　　中塗り塗装工程 （４）上塗り塗装工程 なお金属材表面の清浄処理工程（１）とプライマー塗装
工程（２）の間には必要に応じ化成処理工程が入る。

この工程中に、次に示す（１）〜（３）の原因により塗
膜の密着不良、層間剥離等の問題を起し易い。

（１）金属材表面の微少の水分、弗存油分（２）プライ
マー塗装面の硬度上昇、平滑化（３）、中塗り塗装面の
硬度上昇、平滑化上記は、いづれも塗装をする被処理材
の表面性状に関するものであり、その対策として、これ
まで一般に、金属材表面の予熱または化成処理、プライ
マー面あるいは中塗り面の表面荒しと称するペーパー掛
け、ブラッシング等或いは溶剤による表面軟化処理等が
行われてきた。しかしこれらの対策を実施するにはいづ
れも煩雑な手間と時間を要し、コストの上昇をきたす・
したがって上記によらない簡単な手段で被処理材の表面
性状を塗着に一適するよう改善せしめることが望まれて
いた。

本発明は上記要望に応えて、プラスチック等有機性物質
を金属材に塗着する工程において、簡単な手段で表面性
状を改善し塗膜の密着性を向上せしめるプラスチック等
有機物被覆金属材の製造方法を提供しようとするもので
ある。

即ち、本発明は金属材にプラスチック等有機物を塗着す
る工程においで、ショツトブラスト等ノ清浄処理または
及び化成処理後の金属材表面、プライマー塗装、中間塗
装等の中間工程の後の各段階又はそれらの中の任意の１
以上の段階において、被処理材の表面にコロナ放電処理
を施すプラスチック被覆金属材の製造方法を要旨とする
。

本発明者は前記（１）〜（３）の問題を解決できる有効
な手段について研究を重ねた結果、高周波高電圧を電極
と被処理材との間に印加せしめてコロナ放電を生ぜしめ
ると、被処理材表面の水分その他の不純物の除去、微少
凹凸の形成、オゾンの生成による酸化の促進、酸化によ
る極性基の形成、水素結合の促進等の効果を生じる。す
なわち、コロナ放電により被処理材の接着界面性状が活
性化、凹凸化され、ぬれ性を付与し、かつ接着性に劣る
プラスチックに極性基を付与して接着性が向上せしめら
れることか判明した。−またこのコロナ放電処理は必要
個所に電極を取り付けるだけで簡単に施すことができる
便利さを有している。

金属材表面を酸洗いまたはブラストにより清浄処理した
後にプラスチック塗装による被覆を施す場合を例にとる
と、前記清浄処理した後の表面にはなお微少の水、油等
の不純分が球存付着しており、そのためにプラスチック
塗膜の密着が阻害される。この場合、塗装置前に金属材
表面にコロナ放電処理を施すと、これら不純分は燃焼排
除され、塗膜の密着性は向上し、従来の予熱、化成処理
等の手間を必要としないで済むのである。

また、プライマー塗装を施した被処理材の面は一般に、
焼き付は硬化され、かつ平滑になる。そのため上塗り塗
膜とプライマー面の密着性が阻害され層間剥離等を起こ
す。この対策として従来はプライマー面のペーパー掛け
または溶剤によるワイピングで塗膜の軟化等の処理を行
っていたが、本発明のプライマー面にコロナ放電処理を
施すと、印加面が粗となり上塗シ塗膜との密着性が向上
し、更に、プライマー面にポリオレフィン樹脂を上塗り
する場合を例にとると、このポリオレフィン塗膜は被処
理材に接着し難い性状があるため従来低温衝撃性に難点
があったが、本発明のコロナ放電処理により被処理材面
の酸化が促進され、極性基が付与されることによって前
記性状が改善されて低温衝撃性が向上し、従来塗装前に
行っていたペーパー掛は等の処理が不要となる。

このように、塗装前の被処理材にコロナ放電処理を施す
だけで、従来行っていた予熱、化成処理、表面荒し、塗
膜軟化等の煩雑な工程を省略することが可能となるので
ある。

以下図面に基いて本発明方法を詳細に説明する。

Ｗ、１図は、例えば金属管のプライマー塗装の工程にお
いて本発明方法を実施する場合の一例を模式的に示した
側面図、第２図は第１図の従断正面図である。

図において、（１）は金属管でライン上を矢印ａに示す
方向に図上左から右へ水平に移動する。（２）は環状電
極、（３）は接着剤の塗装装置、（４）はプラスチック
塗装装置であり、前記管（１）は環状電極（２）にてコ
ロナ放電処理された後塗装装置（３）で接着剤を塗装し
次いで塗装装置（４）でプラスチック塗装が施されて後
工程へ進む。

線状電極（２）はライン上の接着剤の塗装装置（３）の
直前において、管（１）の外周を適当間隔をとって縦に
取り巻いて設けた高周波高電圧の電極で、その中心部を
通過する金属管（１）外面の全周に亘って高電圧を印加
してコロナ放電を生ぜしめ管外面をコロナ放電処理する
。

前記コロナ放電処理された管（１）はそのまま接着剤の
塗装装置（３）に入り、該装置（３）内で管（１）を取
巻いて環状に設けた押出機（図示せず）の環状ダイ（５
）から円筒状に前方に押し出された溶融状態の接着剤（
６）によって、移動する管（１）の外面全周が連続的に
所定厚さに被覆される。前記接着剤（６）の塗着を終え
た管（１）はそのままプラスチック塗装装置（４）に入
り、該装置（４）内で前記同様に管（１）を取９巻いて
設けた環状ダイ（７）から同様に゛円筒状に前方に押し
出された溶融状態のプラスチック（８）によって、移動
する管（１）の前記接着剤塗装面の上に連続的に所定厚
さに被覆される。

なお中塗り及び上塗シの各工程においても、コロナ放電
処理用の電極が第１図と同様に塗装装置の直前のライン
上に設けられ、第１図と同様の方法で被処理材のコロナ
放電処理が行われる◎なお上記コロナ放電処理は、塗装
の目的や性状に応じて金属材表面、プライマー塗装、中
間塗装等の後の各段階またはその中の任意の１以上の段
階で行う。

次に、本発明の実施例を示し、その効果について説明す
る。

実施例　１ 外径１６吋の金属管外面をショツトブラストにより清浄
処理した後、第１図に示したプラスチック被覆装置を用
いて、接着剤のアンダーコートを介してポリオレフィン
を押出し塗装により被覆する際、アンダーコートを塗着
する直前の金属管表面に７０００Ｖの印加電圧でコロナ
放電処理を行った。また比較例として、コロナ放電処理
を行わないで上記と同様にアンダーコートを介してのポ
リオレフィン塗装による金属管の被覆を行った。そして
上記各被覆金属管からそれぞれ１０個の試験片を採取し
、１８０方向の引張剥離の方法にて各試験片の被膜の接
着強度を測定した。第１表は上記２つの例について測定
した接着強度を示す。

第１表 第１表に見る通り、比較例の無処理品は接着力が低くバ
ラツキが犬であるのに反し、本発明例のコロナ放電処理
品は接着力が増大し安定している。

実施例　２ 第３図は押出機のフラットダイから溶融状態で押出され
る帯状のプラスチックを、旋回しながら進行する金属管
の外面に螺施状に巻き付けてプラスチック被覆を行う常
用のプラスチック被覆装置を用いて本発明方法を実施す
る一例を模式的に示した斜視図である。

まづ外径１６吋の金属管の外面にエポキシ系二液型プラ
イマーを塗着し焼付硬化処理した後、これに第３図に示
した装置を用いて本発明方法により７０００Ｖの電圧を
印加してコロナ放電処理を施した後、コーポリマー型接
着剤を押出し被覆し、更にその上にポリオレフィンを押
出し被覆した。

すなわち、第３図において、プライマー被覆した金属管
ＯＱは回転移送ロール（図示せず）上を進行方向に向っ
て左回りに施回しながら矢印（６）の方向に移動する・
αηは棒状電極で、管ＱＯの上方に適当間隔をとって管
と平行に設けられ、管ｏ１は前記電極αｐの下を施回し
ながら通る際コロナ放電処理される０前記コロナ放電処
理された管αＱはその後で押出機（図示せず）の水平な
フラットダイ（６）から帯状に押出された溶融状態のコ
ーポリマー型接着剤（至）を表面に螺稀状に巻き付けな
がら塗装した後、更に同様に水平のフラットダイα→か
ら帯状に押出された溶融状態のポリオレフィン（へ）を
その上に重ねて塗着してポリオレフィンの上塗り塗装を
行っ九〇 また比較例として、コロナ放電処理を行わないで上記と
同様のプライマー塗装面の上に、コーポリマー型接着剤
を介してのポリオレフィン塗膜の上塗り塗装を施したも
のと、前記コーポリマー型接着剤の塗装の前にプライマ
ー面をペーパー掛けして表面を粗にした後に前記ポリオ
レフィンあ塗装を行う従来法によるポリオレフィンの上
塗り塗装とを行った。そして上記各被覆金属管からそれ
ぞれ１０個の試験片を採取し、１８０方向の引張剥離の
方法で各試験片の塗膜の接着強度を測定すると共に、１
５０ｋｐ−ｆｆｉの落下エネルギーによる方法で各試験
片塗膜の低温衝撃性を測定した。第２表は上記３つの例
について測定した接着強度の結果を示し、第３表は同じ
く低温衝撃性の結果を示す。

第　　　　　２　　　　　表 第　　　　　３　　　　　表 Ｏは亀裂なしで良好、Ｘは亀裂発生で不良を示す。

第２表に見る如く、コロナ放電処理の本発明例は無処理
の比較例に較べて接着強度が大巾に増大し、ペーパー掛
けの従来例に略々近い値を示している。また低温衝撃性
の試験の結果ではｇＪ３表に見る如く、無処理の比較例
では一５０℃で既に亀裂の発生が見られたが、本発明方
法によるものは一６０℃ではじめて亀裂の発生が見られ
、ペーパー掛けの従来法と略々間等の水準の低温衝撃性
を示している。

以上説明゛した如く、本発明方法は清浄処理を終えた金
属材表面−プライマー塗装、中間塗装等の中間工程の後
の各段階で塗装の直前に被処理材の表面鈍コロナ放電処
理を施す簡単な方法で、ペーパー掛は等の従来方法によ
る処置と略々間等に被処理材の表面性状の改善を図るこ
とを可能とするので、プラスチック等有機物の塗装工程
の簡素化能率化が達成され製造コストの低減に大きな効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する金属管の塗装ラインの
一例を示した側面図、第２図は第１図の従断正面図、第
３図は本発明の方法を実施する塗装ラインの一例を示し
た斜視図である。 １．１０：金属管、２：環状電極、３：接着剤の塗装装
置、４ニブラスチツクの塗装装置、５．７：環状ダイ、
６：接着剤、８ニブラスチツク、１１：棒状電極、１２
．１４：フラットダイ、１３；コーポリマー、１５：ポ
リオレフイン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属材に有機性物質を塗着する際の、清浄処理又
   は及び化成処理、プライマー塗装、中間塗装、上塗シ塗
   装の各段階の１又は２以上の境界で被処理材の表面にコ
   ロナ放電処理すること′を特徴とすする被覆金属材の製
   造方法。