JPS62179532A - コロナ放電処理用成形品 - 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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明はコロナ放電処理される成形品に関するもので
ある。

（従来の技術） ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂は極性基が少
ないので、その表面に塗料、接着剤、印刷等が付着しに
くいという特性がある。そこで、該樹脂の表面に塗料、
接着、印刷等を行う場合には、その前処理として表面に
改質処理を施し、前記付着性を向上させる必要がある。

このポリオレフィン系樹脂の改質処理方法の一つとして
コロナ放電処理がある。このコロナ放電処理は樹脂フィ
ルムの改質処理方法として従来より使用されているが、
本発明に該当する従来技術は見あたらない。

（発明が解決しようとする問題点） 従って、本発明はコロナ放電処理によって高い改質効果
が得られ、接着力や塗料の付着力が向上するコロナ放電
処理用成形品を提供することである。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、被処理面の少な
くとも一部には微小な凹凸部が形成されているという手
段を採用している。

（作用） 本発明の成形品は、コロナ放電処理される被処理面の少
なくとも一部に微細な凹凸部が形成されているため、改
質処理される部分は前記凹凸部の凹部やその側壁をも含
むこととなり、平面状態の場合に比較し改質処理される
実質状な表面積が増加する。

（実施例） 以′下、この発明を具体化した実施例を第１〜７図に従
って説明する。

まず、この実施例でコロナ放電処理される成形品は、第
１〜３図に示すような自動車用インストルメントパネル
パッド（以下、インパネパッドと略称する）　１であっ
て、その表面にｐｖｃ　＜ポリ塩化ビニル）樹脂製の表
皮シートが接着されることによって、インストルメント
パネルが構成されるようになっている。

前記インパネパッド１はその上面２と前面３との境界、
上面２と側面４との境界等に凸状のコーナ部５を有して
いる。また、インパネパッド上面２の左右両側には２つ
の浅い皿部６．７が設けられ、第２図に示すように皿部
６，７の底縁には凹状のコーナ部９が各々存在する。

そして、インパネパッドｌの上面２、前面３、側面４及
びコーナ部５．８．９が後述するコロナ放電処理の被処
理面となっている。これらの面２゜３．４やコーナ部５
．８．９には全体にわたって微細な凹凸部であるシボ模
様１１が均一に形成されている。本実施例においては、
このシボ模様１１は深さが６０ｍμ〜９０ｍμ程度で凹
部の間隔が０．０５ｎ〜０．１ｆｌに成形されている。

また、前記深さは本実施例においては６０ｍμ〜９０ｍ
μとしたが、好ましくは３０ｍμ〜１００ｍμである。

これは、深さが３０ｍμ以下だと効果が少なく、１００
ｍμ以上だとかえって荒すぎて接着剤のまわりが悪いか
らである。

従って、このシボ模様１１によってコロナ放電処理され
るインパネパッドｌの実質的な表面積が増加し、改質処
理される面積も従来の平面状態よりも増加するようにな
っている。

前記の通り、インパネパッド１はコロナ放電処理される
被処理面全体に微細な凹凸部であるシボ模様１１が形成
された三次元樹・脂成形品であることに特徴を有するも
のである＝ さて、次に前記インパネパッド１をコロナ放電処理する
ための装置を説明する。

このコロナ放電処理装置は、金属フレームによって前後
２段に形成された基台８０上に載せられており・、本装
置を区分すると、 Ａ：インパネパッド１を固定するとともに、その裏面に
対向電極を接触させるために、基台８０の第１段目に配
置された対向電極手段Ａと、Ｂ：コロナ放電処理とこれ
を三次元的に移動させるための移動手段とを有し、基台
８０の第２段目に配置された放電電極手段Ｂと、 Ｃ：前記放電型極手ＶＩｔＢとインパネパッド１の内部
のインサート部材１０との間に高周波を印加するために
、基台８０の左側の棚１４に配置された高周波印加手段
Ｃと、 Ｄ：電極移動手段Ｂを制御するために、基台８０の右側
に接地された制御ユニッ）Ｄとから構成されている。

以下、前記各部Ａ−Ｄの詳細を順に説明する。

〔対向電極手段Ａ〕

第２〜５図に示すように、基台８０の第１段目には中空
の電極台６１が設置されており、該電極台６１の上部に
はインパネパッドｌの裏面の三次元形状に合致するよう
に形成された電極基材６２が設けられており、前記イン
パネパッド１を裏面から支持するようになっている。

この電極基材６２はインパネパッド１の裏面にエポキシ
樹脂を流し込んで反応硬化させることにより容易に成形
することができる。

電極基材６２のうちインパネパッドｌの裏面に対応する
部位の表面には、薄膜状の導電層６３が金属メッキ法に
よって被覆形成されており、前記電極基材６２と導電層
６３とで対向電極６０が構成されている。従って、対向
電極６０はその表面を含めて全体が前記インパネパッド
１の裏面の三次元形状と略同−に形成されており、該導
電層６３の表面はインパネバッド１の裏面に接触するよ
うになっている。

〔放電電極手段Ｂ〕

第４〜６図に示すように、放電電極手段Ｂはコロナ放電
電極５０と、これをＸ軸（左右）方向に移動させるため
のＸ軸移動手段２０と、同じくＹ軸手段（前後）方向に
移動させるためのＹ軸移動手段と、同じくＺ軸（上下）
方向に移動させるためのＸ軸移動手段４０とから構成さ
れている。

Ｘ軸移動手段２０において、基台８０には水平方向に平
行して延びる２本の案内ロッド２８が取着されている。

該案内ロッド２８には次のＸ軸移動手段３０を支えるた
めのターンテーブル２６がＸ軸方向に滑動可能に設けら
れている。すなわち、ターンテーブル２６の下面には支
持部材２３が取り付けられ、該支持部材２３に両案内ロ
ッド２８が挿通されることによってターンテーブル２６
が滑動可能になっている。

さらに、ターンテーブル２６の下面のうち支持部材２３
の左右側には螺合部２９が取着され、該螺合部２９には
１本のスクリュウ軸２７が螺入端退可能に螺合されてい
る。スクリュウ軸２７の右端には歯車２１ａが取着され
、該歯車２１ａは基台８０の右端部に取着されたサーボ
モータ２５の歯車２１ｂと噛み合っている。

従って、サーボモータ２５が回動すると、歯車２１ａ、
２１ｂを介してスクリュウ軸２７が回転するので、該ス
クリュウ軸２７に螺合された螺合部２９とともにターン
テーブル２６はＸ軸方向に移動するようになっている。

次に、Ｘ軸移動手段３０において、ターンテーブル２６
上面の両側部には各々２個の軸受３５が設けられている
。左右の軸受３５間には２本のスクリュウ軸３１が回転
可能かつ進退不能に取着され、両軸３１は水平方向に平
行して延びている。

各スクリュウ軸３１の前後には歯車３６ａが取着され、
各歯車３６ａは基台８０の後端部に取着されたサーボモ
ータ３２の歯車３６ｂと噛み合わされている。

２本のスクリュウ軸３１には両軸３１にまたがる螺合部
材３４が螺合されており、該螺合部材３４の中央部には
前方に延びるＹ軸アーム３３が取り付けられている。Ｙ
軸アーム３３の前端には次のＸ軸移動手段４０が固定さ
れている。

従って、Ｘ軸移動手段３０においてもサーボモータ３２
の回転が歯車３６、スクリュウ軸３１及び螺合部材３４
の順に伝達されて、Ｘ軸移動手段４０がＹ軸方向に移動
するようになっている。

次に、Ｘ軸移動手段４０において、Ｙ軸アーム３３の前
端には固定テーブル４１が垂立するように固定されてい
る。固定テーブル４１の前端には２本の案内ロッド４２
が固定され、両ロッド４２は上下方向に平行に延びてい
る。

両案内ロッド４２にはこれにまたがる滑動部材４４がｊ
ｇ動可能に取り付けられ、該滑動部材４４の中央部には
雌ねじ（図示せず）が形成されている。該雌ねじには上
方に延びるスクリュウ軸４６が螺合され、該スクリュウ
軸４６は固定テーブル４１の上部に取り付けられたサー
ボモータ４５の回転軸４７に直結されている。

他方、滑動部材４４の中央部には下方に延びるＺ軸アー
ム４３がその上端部において固定され、該Ｚ軸アーム４
３の下端部にはコロナ放電用の放電電極５０が常にほぼ
鉛直状態に把持されている。

従って、サーボモータ４５を回転させれば、スクリュウ
軸４６が回転して滑動部材４４を介してＺ軸アーム４３
及び放電電極５０が昇降するようになっている。

大気中に配置される該放電電極５０はステンレス鋼にて
形成された直径約２龍棒状の被把持部５１と、同じくス
テンレス鋼よりなり該被把持部５１の先端に取着された
直径約６鰭の球状の放電先端部５２とよりなっている。

被把持部５１は前記の通りＺ軸アーム４３に常にほぼ鉛
直状態に把持され、前記各移動手段２０，３０．４０に
よって移動されるときも傾動しないようになっている。

なお、第７図に示すように、前記放電電極５０の周囲に
はステンレス鋼等で形成されたメッシュ状のシールド筒
５３を設けることが望ましい。該シールド筒５３によっ
て、コロナ放電時における高周波ノイズの輻射を防止す
ることができるからである。

〔高周波印加手段Ｃ〕

第４．７図に示すように、前記対向電極６０の表面の導
電Ｆｉ６３と放電電極５０には高周波発振器１６と高圧
トランス１７とよりなる高周波印加手段Ｃが接続されて
おり、導電層６３はアースされている。また、高周波ノ
イズ対策のため、高周波発振器１６からも直接アースが
とられている。

高周波発振器１６には２０〜３０ＫＨ２，最大出力３５
０Ｗの高周波を発生するタンチック社の製品（商品名Ｈ
ＶＯ５−２）が使用されている。

高圧トランス１７は高周波発振器１６の高周波出力を昇
圧してインサート部材１０と放電電極５０との間に高電
圧を印加するためのものであって、同じくタンチック社
の製品（商品名スパーＣ）が使用されている。

〔制御ユニットＤ〕

制御ユニッｌ−Ｄにはコンピュータ等を使用した・制御
回路（図示せず）が組み込まれ、該制御回路には放電電
極５０をインパネバッド１の表面近傍に移動させるため
にｘ、　ｙ、　　ｚ軸移動手段２０゜３０．４０の作動
を制御する運動プログラムや、高周波印加手段Ｃの作動
開始と停止とを制御するプログラム等が書き込まれてい
る。

この制御ユニットＤと前記高周波印加手段Ｃとは、基台
８０を挟んで相当の距離を隔てて配置されており、電源
は別々に独立してとられている。

高周波印加手段Ｃから漏洩する高周波ノイズによって１
ｌｌｌＢユニツトＤのコンピュータが誤作動するのを防
ぐためである。また、同理山から前記高周波発振器１６
、高圧トランス１７及び放電電極５０を接続するコード
は確実にシールドする必要がある。

なお、第６図に示すように、基台８０のうち前記支持手
段Ａより後方の位置には、コロナ放電処理の際に発生す
るオゾン等のガスを排出するための排気手段Ｅが配置さ
れている。

さて、以上のように構成されたコロナ放電処理装置を使
用してインパネバッドｌをコロナ放電処理する方法につ
いて説明する。

まず、成形されたインパネバッドｌに離形剤や手作業に
起因する汚れ等が付着している場合には、これらをトリ
クロルエタン等の有機溶剤で洗浄する前処理を行うこと
が望ましい。確実にコロナ放電処理を行うためである。

しかし、離形剤や汚れがない場合ないし軽微な場合には
前処理を行う必要はない。

次に、第２〜６図に示すように、対向電極手段Ａの対向
電極６０にインパネバッド１を配置させる。この際、対
向電極６０は全体が前記インパネバッドｌの裏面の三次
元形状とほぼ同一形状に形成されているため、前記イン
パネバッド１を確実に固定させることができる。

次に、排気手段Ｅを作動させておいてから、制御ユニッ
）Ｄのスイッチを入れ、放電電極手段Ｂにおける各軸の
移動手段２０．３０．４０をコロナ放電処理のスタート
位置にセットする。このとき、■放電電極５０の被把持
部５１は常に鉛直状態に支持されており、■放電先端部
５２はインパネバッド１の前縁の左端より上方に約１０
＋ｎの間隔をおいて位置される。

そして、高周波印加手段Ｃの高周波発振器１６が作動さ
れると、その高周波出力は高圧トランス１７で昇圧され
、導電層６３と放電電極５０との間に２８ＫＶの高周波
が印加される。すると、放電先端部５２のうち上面２に
対向している部分とその上面２との間の大気中にコロナ
放電が発生し、上面２のコロナ放電処理が開始される。

Ｘ、Ｙ、Ｚ軸移動手段２０，３０．４０は、制御ユニッ
ト サーボモータ２５．３２．４５の回転によって各々の方
向に移動し、放電電極５０はインパネバッド１の表面近
傍を移動していく。

なお、前記放電電掘５０の移動速度は前記放電条件下で
は１〜２５０ｍｍ／ｓｅｃの範囲内において任意に設定
することができるが、本実施例では充分なコロナ放電処
理効果と処理所要時間の短縮とを考え併せ、１５０ｍ５
／ｓｅｃとした。

以上のような往復移動を伴うコロナ放電処理によってイ
ンパネパッド１の表面全体がコロナ放電処理され、接着
剤等の付着力が向上する。本実施例のコロナ放電処理に
よるぬれ性の向上は、従来のフレーム処理（火炎処理）
と同程度である。

また、前記コロナ放電は第７図に示すように放電先端部
５２から極めて均一な放電パターンをもって広がり、直
径５０〜６０關の円内は充分に処理される。

次いで、このコロナ放電処理されたインパネパッド１を
前記コロナ放電処理装置から取り出し、前記被処理面に
接着剤を塗布し、前記表皮シートを接着した。このとき
、シボ模様１１が形成された前記インパネパッド１と、
従来の平面状態のインパネパッドとを、各々の表面に表
皮シートを接着した場合の接着強度（１８０度ピーリン
グ試験）を比較したところ、表１に示すように、両者の
間には著しい差が現われた。

表−１ 以上、　実施例によれば、前記インパネパッド１の被処
理面となる表面部分全体に微細な凹凸部となるシボ模様
１１を形成したたため、前記シボ模様１１部分に表皮シ
ート接着すると、従来の平面状態の被処理面にコロナ放
電処理を施した場合よりも一層強固に接着させることが
できる。

これは、前記凹凸部によってコロナ放電処理される部分
は凹凸部の凹部やその側壁部分にまで及ぶため、平面状
態の場合に比較し改質処理される実質的な表面積が増加
するとともに、前記表皮シートとシボ模様１１部分との
接触部分も広くなり、接着面積が増加するためと考えら
れている。

従って、本実施例のインパネパッド１を用いれば、従来
と同じ程度のコロナ放電処理状態でも表皮シートが強固
に接着されるため、従来と同程度の接着力でよければ、
コロナ放電処理時間を短縮することができる。従って、
コロナ放電処理にかかるコストを削減することができ、
ひいては成形品全体の製造コストをも低減させることが
できる。

また、製品形状が複雑で他部材を接着しにくい部分等に
は予め成形品部分にシボ模様１１を形成しておくだけで
強固に接着させことができるため、本実施例は有効であ
る。

また、前記微細な凹凸部として自動車の内装品一般に使
用されるシボ模様１１を用いたため、このインパネパッ
ド１に具体化することは容易に可能である。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、次に示すように変更して具体化することも可能
である。

（１）前記微細な凹凸部は本実施例のシボ模様１１に限
定されるものではなく、格子状の配列された凹凸部やラ
ンダムに配置された凹凸部としても良い。

（２）前記微細な凹凸部は本実施例のインパネパッド１
表面全体に限定されるものではなく、接着されにくい複
雑な形状をした部分とか、前記コーナ部５，８．９部分
のみとしても良い。

（３）本実施例においては、インパネパッド１と表皮シ
ートとの接着性のみの効果を記載したが、表面に塗装を
行う成形品に具体化することも可能である。こうすると
、前記塗料が微細な凹凸部の凹部内に侵入するため、塗
料の付若性が一層向上する。

（４）前記放電電極手段Ｂにおけるｘ、ｙ、ｚ軸移動手
段２０．３０．４０の構造を変更したり、これらに代え
て多関節型のロボット等を使用したりすることもできる
。

（５）本発明の成形品は前記インパネパッド１以外にも
、自動車用バンパー、自動車用モール、オートバイの泥
よけフェンダ−や、さらに各種産業機器、家庭用品等の
成形後に塗装、接着、印刷等が必要な全ての三次元樹脂
成形品に具体化することができるとともに、樹脂フィル
ムや樹脂シート等の二次元樹脂成形品に具体化すること
も可能である。

発明の効果 以上詳述したように、本発明のコロナ放電処理用成形品
は被処理面の少なくとも一部に微細な凹凸部を形成した
ため、その表面の接着力や塗料の付着力を一層向上させ
ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は本発明を具体化した一実施例を示し、第１
図はインパネパッドを示す斜視図、第２図はインパネパ
ッド及び対向電極手段を左右に切断して示す断面図、第
３図は第２図の部分拡大断面図、第４図はコロナ放電処
理装置の正面図、第５図は同じく右側面図、第６図はＹ
軸移動手段の　　。 平面図、第７図は放電電極と高周波印加手段との接続を
示す概略図である。 インパネパッド・・・１ 微細な凹凸部・・・１１ 放電電極・・・５０　　対向電極・・・６０特許出願大
　　　　　　　豊田合成　株式会社代理人　　　弁理士
　　　　　恩１）博宣第６図 図面その４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対向電極（６０）上に配置され、放電電極（５０）
   からのコロナ放電により被処理面にコロナ放電処理が施
   されるコロナ放電処理用成形品（１）において、 前記被処理面の少なくとも一部には微細な凹凸部（１１
   ）が形成されていることを特徴とするコロナ放電処理用
   成形品。 ２、前記微細な凹凸部（１１）はシボ模様であって、そ
   の深さは３０ｍμ〜１００ｍμであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のコロナ放電処理用成形品
   。