JPS61118136A - 表面処理法 - Google Patents

表面処理法

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JPS61118136A
JPS61118136A JP23773584A JP23773584A JPS61118136A JP S61118136 A JPS61118136 A JP S61118136A JP 23773584 A JP23773584 A JP 23773584A JP 23773584 A JP23773584 A JP 23773584A JP S61118136 A JPS61118136 A JP S61118136A
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electrode
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池田 承治
Koichi Tsutsui
晃一 筒井
Toshiyuki Saito
俊行 斎藤
Tsugunari Inagaki
稲垣 傳也
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Sankyo Dengyo Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T19/00Devices providing for corona discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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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】 〔技術分野〕 この発明は、プラズマ処理等の表面処理法に関する。さ
らに詳しくは、プラスチックス製品、繊維製品9紙、木
材、金属等の成形物、あるいは、金属粉、金属酸化物粉
、顔料等の粉末などの表面に対し、■均一に、■迅速に
、■各種の気体雰囲気下で、■各種の温度、圧力下で、
物理的、化学的に修飾処理することのできる改良された
表面処理法に関する。
〔背景技術〕
近年、プラスチックス製品、Sa維製品1紙、木材、金
属等の成形物の表面密着性、塗布性、接着性、ぬれ性、
耐久性その他の特性、あるいは、金属粉、金属酸化物粉
、顔料等の粉末のぬれ性2分散性等の緒特性を改良する
ことを目的として種々の表面処理法が研究されている。
たとえば、酸。
アルカリ等による化学処理、紫外線照射処理、火炎処理
等がその例であり、一部の分野では、すでに工業的に実
施されてもいる。
しかしながら、これらの方法は、それぞれ一長一短があ
り、使用上程々の制約がある。たとえば、化学処理法で
は、洗浄等のウェットプロセスを必要とし、工程が煩雑
となる等の問題がある。紫外線処理法では、紫外線が直
進性のため、複雑な形状の被処理物には有効でない等の
欠点がある。
また、火炎処理法では、被処理物が高温にさらされるた
め、被処理物の種類、形状、処理時間が制約されるとい
う問題がある。
〔発明の目的〕
この発明は、これらの問題が生じない表面処理法を提供
することを目的とする。
〔発明の開示〕
発明者らは、前述の如き表面処理法の問題点に鑑みて、
プラズマ処理法を採用することが最も簡便かつ有効であ
ると考え、プラズマ処理法の応用を種々検討した。しか
しながら、通常ひろく採用されている減圧プラズマ処理
法は、処理効果がすぐれているものの、減圧状態、たと
えば5wmHg以下の減圧状態下で行なう必要があるた
め、密閉する必要が生じ、大型成形品、長尺物、多量の
粉体などを表面処理する場合、装置が大型化したり、複
雑な機構を必要とする等の問題が生じる。 そこで、発
明者らは、電極の形態に工夫をこらすことによって、従
来法の問題を解決しようと着想し、鋭意検討の結果、こ
の発明を完成した。
すなわち、この発明は、励起電極と対向電極との間に高
電圧を印加して放電させ、その放電部に失 気体を送り、発生した活性気体を被処理物に噴射してそ
の被処理物表面を活性化処理する表面処理法を要旨とし
ている。以下、この発明の詳細な説明する。
励起電極および対向電極には、金属などの導電性物質が
用いられ、形状は、それぞれ特に限定されないが、両電
極が誘電体を挟んでいる場合、励起電極は、スリット状
、コイル状、リング状など、沿面ストリーマ形成のため
誘電体が露出するような形であることが好ましい。
励起電極と対向電極との間に高電圧を印加する電源は、
電圧が通常10〜50kV、好ましくは10〜30に■
であり、周波数が1〜100kHzであるのが好ましい
。電源出力は、目的に応じて適宜に選択すればよい。電
源回路としては、従来公知のものが使用可能であるが、
プラズマの発生をもたらす放電電流を負荷に応じて任意
に制御しうろこと、ならびに、高電圧電源の周波数およ
び出力を最適レベルに調整しうるものであることが望ま
しい、また、タイマーの設定により高電圧出力の時間を
任意に設定することによって、処理時間を一定に制御し
うろことが望ましい。
放電部に送られる気体は、たとえば、空気、窒素、酸素
、炭酸ガス、−酸化炭素、アンモニア。
窒素酸化物、ハロゲン化炭素、ハロゲン化炭化水素、ビ
ニル化合物、アルゴン、ヘリウムなどを表面処理の目的
に応じてそれぞれ単独で1.または、2種以上混合して
用いることができる。また、これらの気体は、大気圧下
あるいはわずかな減圧下で用いられるが、さらに減圧あ
るいは加圧状態下で用いられてもよい。気体の温度も、
種々の温度を適宜選択すればよい。操作の簡便さや生産
効率の点からは、常温常圧の空気を用いるのがもつとも
好ましい。
気体を放電部に送る手段としては、ポンプ、送風機など
が用いられる。
活性気体を被処理物に噴射する手段も、ポンプ、送風機
などが用いられたり、あるいは、放電部に送られた勢い
でそのまま噴射してもよい。
気体の通路が設けられていると、効率がよ(なり好まし
い。気体の通路の形状も、特に限定されないが、例をあ
げると、筒状体(断面は、円形。
楕円形、多角形などがあり、特に限定されない。
)、箱状体などがある。通路は、励起電極と対向−電極
とのみで形成されてもよいが、前記両電極に挟まれた誘
電体で形成されてもよい。すなわち、たとえば、誘電体
が筒状体あるいは箱状体であって、その内面に励起電極
が、外面に対向電極が設けられたような構造であっても
よいのである。また、通路となる筒状体の軸付近に励起
電極等の放電部が設けられた場合のごとく、電極の周囲
を取り囲むように電極と別個に通路が形成されていても
よい。
被処理物としては、たとえば、プラスチックス製品、繊
維製品1紙、木材、金属などの成形物、あるいは、金属
粉、金属酸化物粉、顔料などの粉末などがあるが、これ
らに限定されない。
表面処理の目的としては、上記成形物の表面密着性、塗
布性、接着性、ぬれ性、耐久性その他の特性の改良、あ
るいは、上記粉末のぬれ性1分散性などの緒特性の改良
などがあるが、これらに限定されない。
′      気体の噴射口および被処理物のいずれか
一方あるいは両方が、相対的に定速移動するようになっ
ていれば、被処理物が複雑な形状であっも、容易に迅速
かつ均一に活性化処理することができる。
送気風速、噴射風速は、印加電圧2周波数、被処理物の
種類などによって変化するので、適宜選択すればよい。
また、表面処理時間も印加電圧。
周波数、被処理物の種類、送気風速、噴射風速。
処理目的などによって変化するので、適宜選択すればよ
い。
以下では、この発明の表面処理法を、これを実施するの
に便利な装置の例を示す図に基づいて詳しく説明する。
第1図は、その装置の第1の例に用いる電極ユニットの
例である。同図に見るように、この電極ユニット1は、
励起電極2と対向電極3とがシート状の誘電体4を挟ん
でおり、両電極間には、高電圧電源5が接続されている
。励起電極2は、誘電体4が露出するように、格子状に
なっている。
対向電極3は、シート状であり、アースされてい勺 る。
第2図は、その装置の第1の例である。同図に見るよう
に、箱状体6内には気体の通路が設けられている。この
箱状体6は、第1図に示すような電極ユニツ)1.1が
向かい合う1組の側壁となり、それぞれ励起電極2.2
倒が箱状体6の内面になるようにして形成されている(
第3図+8)参照)。箱状体6の上部底面7には、送気
口8が設けられ、送風機(図示省略)から送られる気体
を導く管9が送気口8に接続されている0箱状体6の下
部底面は、開口しており、噴射口lOとなっている。も
う1組の向かい合う側壁は、別の誘電体で形成されてい
る(第3図(b)参照)が、これも前記電極ユニットと
同様のもので形成されてもよい送気口8から箱状体6に
入った気体は、放電部を通過する際に活性化され、その
まま噴射口10から噴射されて被処理物11にあたり、
その表面を活性化する。なお、第2図、第3図(al、
 (b)中矢印は、気体の流れる方向を示している。
第4図は、この発明の表面処理法を実施するための装置
の第2の例に用いる電極ユニットの例である。同図にみ
るように、この電極ユニット21は筒形であり、励起電
極22が内側から、対向電極23が外側から、円筒状の
誘電体24査挟んでなっている。両電極22.23間に
は、高電圧電源(図示省略)が接続されている。励起電
極22はコイル状、対向電極23はネット状の形状であ
る。筒の一端開口部が送気口25、他端開口部が噴射口
26である。
第5図は、第2の例の装置である。同図に見るように、
電極ユニット21が粉体処理容器である丸底フラスコ2
7の首28の中にその軸方向に納められており、電極ユ
ニット21の誘電体24の一端が、丸底フラスコ27の
首28の先端を貫き外部へ延びており、送風機(図示省
略)に接続している。丸底フラスコ27の首28の側部
には、排気口29が設けられている。丸底フラスコの首
28と電極ユニット21との間は、気体の通路となって
いてフィルタ30を介して排気口29に通じている。丸
底フラスコ27の中には、被処理物である粉体31が入
れられている。送風機がら送られできた気体は、送気口
25から電極ユニット21に入り、放電部へ送られる。
そこで活性気体となり、噴射口26から噴射されて粉体
31を攪拌しながら、活性化したのち、フィルタ30を
通って排気口29から排出される。なお、丸底フラスコ
27は、モータ(図示省略)によりベルト(図示省略)
を介して首28の軸を中心にして回転できるようになっ
ている。電極ユニット21は、丸底フラスコ27が回転
しても動かないようになっている。なお、図中の矢印は
、気体の流れる方向を示している。
以下に、具体的実施例をあげて、この発明の表面処理法
の有用性をさらに詳しく説明するが、この発明は、これ
らの実施例によって何ら限定されるものではない。
(実施例1) 第1図に示すような、厚み0.5fiのセラミックア 
     板に励起電極および対向電極を備え付3すで
1乍製した電極ユニット2枚を第3図(a)、 (b)
に示すように、間隔Aを5鶴2幅Bを13cmとして作
製した第2図の装置を使用してポリプロピレンシートの
表面処理を行った。ポリプロピレンシートを噴射口より
1amの間隔(第3図(a)、 (b)で間隔C)に保
ち、5kHz、25kVの電圧を印加し、空気雰囲気下
で、放電し発生した活性気体をポリプロピレンシートに
噴射することにより、表面処理を行った表面処理された
ポリプロピレンシートに、2液型ポリウレタンをスプレ
ー塗布し、接着性を180°ハクリ強度で評価した。結
果を第1表に示す、なお、未処理物に対するハクリ強度
は20g/備以下であった。したがって、この装置を用
いた表面処理により、被処理物のハクリ強度すなわち、
接着性が顕著に向上していることがわかる。
第1表 (実施例2) 第5図に示した装置を用いて、キナクリドン顔料の表面
処理を行った。
キナクリドン顔料30重量部(以下「部」と略す)を丸
底フラスコに入れ、フラスコを3Orpmで回転させた
。電極ユニットに5kHz、25kVの電圧を印加し送
気口より空気を流入させ空気雰囲気下で放電し発生した
活性気体をキナクリドン顔料に噴射して表面処理を行っ
た。
処理された顔料20部にヤシ油変性アルキッド樹脂(酸
価8.水酸基価80.固形分60重量%)40部、溶剤
としてツルペッツ−100(エッソスタンダード社製)
40部を加え、SGミルで4時間分散して、分散ペース
トを製造した。未処理顔料、30分処理顔料、60分処
理顔料についての各分散ペーストの粘度およびCa5s
onO式から求めた降伏値を第2表に示す。粘度はコー
ンプレート型粘度計(E型粘度計、東京計器側)を用い
て測定した。
(以 下 余 白) 第2表 ※ ずり速度 19.2 (sec−+3第2表にみる
ように、分散品の粘度3降伏値とも大幅に低下しており
、良好な分散系を示していることがわかる。この発明の
表面処理法によれば、粉末の分散性が改善されているの
がわかる。
〔発明の効果〕
この発明の表面処理法は、以上にみてきたように、励起
電極と対向電極との間に高電圧を印加して放電させ、そ
の放電部に気体を送り、発生した活性気体を被処理物に
噴射するようにしているので、工程が簡単であり、複雑
な形状の被処理物でも迅速かつ均一に表面処理でき、常
温常圧で行えるので被処理物の種類、形状あるいは処理
時間が制約されず、この処理法を実施する装置も大型化
したり複雑になったりしない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明を実施するための装置の第1の例に
用いる電極ユニットの斜視図、第2図は、この発明を実
施するための装置の第1の例の斜視図、第3図(al、
 (blは、この発明を実施するための装置の第1の例
の断面図、第4図は、この発明を実施するための装置の
第2の例に用いる電極ユニットの斜視図、第5図は、こ
の発明を実施するための装置の第2の例の断面図である
。 2.22・・・励起電極 3,23・・・対向電極 4
.24・・・誘電体 5・・・高電圧電源 8,25・
・・送気口 10.26・・・噴射口 11・・・被処
理物 31・・・被処理物である粉体 代理人 弁理士  松 本 武 音 用1図 第2図 第3図(a) 第3図(b)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)励起電極と対向電極との間に高電圧を印加して放
    電させ、その放電部に気体を送り、発生した活性気体を
    被処理物に噴射してその被処理物表面を活性化処理する
    表面処理法。
  2. (2)励起電極と対向電極とが誘電体を挟んでいる特許
    請求の範囲第1項記載の表面処理法。
  3. (3)誘電体が、気体の送気口、通路、および、噴射口
    をそれぞれ有する形状であり、誘電体の内面に励起電極
    が、外面に対向電極がそれぞれ配置されている特許請求
    の範囲第2項記載の表面処理法。
  4. (4)気体の送気口、通路、および、噴射口をそれぞれ
    有する形状が円筒形である特許請求の範囲第3項記載の
    表面処理法。
  5. (5)気体の送気口、通路、および、噴射口をそれぞれ
    有する形状が箱形である特許請求の範囲第3項記載の表
    面処理法。
  6. (6)気体の噴射口が被処理物に対し、相対的に定速移
    動する特許請求の範囲第1項ないし第5項のいずれかに
    記載の表面処理法。
  7. (7)放電が、プラズマ放電であり、この放電電流を一
    定値に制御しうる安定化電源を備えている特許請求の範
    囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の表面処理法。
JP23773584A 1984-10-15 1984-11-12 表面処理法 Granted JPS61118136A (ja)

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