KR900003047B1 - 수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법 및 코로나 방전 처리 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법 및 코로나 방전 처리 장치

제1도는 본 발명을 구체화한 실시예의 사시도.

제2도는 설치 패널 패드를 길이방향으로 절단하여 도시한 단면도.

제3도는 봉상의 방전 전극에 의한 코로나 방전 처리 공정과 함께 도시한 설치 패널 패드의 횡단면도.

제4도는 구상의 방전 전극에 의한 코로나 방전 처리 공정과 함께 도시한 설치 패널 패드의 횡단면도.

제5도는 봉상의 방전 전극과 고주파 인가 수단과의 접속을 도시한 개략도.

제6도는 구상의 방전 전극과 고주파 인가 수단과의 접속을 도시한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 설치패널 패드 5, 8, 9, 13: 코너부

23: 대향전극 26: 미끄럼 수단

27: 유압 실린더 31, 51: 방전전극

32, 52: 이동기구

본 발명은 수지 성형품의 표면을 코로나 방전 처리에 의해 질을 개선하는 방법 및 그 방법에 사용하는 코로나 방전 처리 장치에 관한 것으로서, 상세히는 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

폴리프로필렌등의 폴리올레핀계 수지는 극성기가 적으므로 그 표면에 도료, 접착제, 인쇄제등이 부착하기 어렵다는 특성이 있다. 여기서 상기 수지의 표면에 도장, 접착, 인쇄등을 행하는 경우에는 그 전처리로서 표면에 개질(改質) 처리를 행하고, 상기 부착성을 향상시킬 필요가 있다.

이 폴리올레핀 수지로 되어 있는 3차원 수지 성형품의 개질 처리로서, 종래에 있어서는 프레임(화염)처리나 중크롬산 용액등을 사용하는 산성용액 처리등이 행해져 왔지만 최근에는 플라즈마 처리도 행해지게 되었다. 상기 플라즈마 처리는 수지 성형품의 거의 전 표면을 한번에 활성화 할 수가 있으므로 자동차용 범퍼, 몰등의 도장, 접착 전 처리에 큰 성과를 올리고 있다.

그러나, 상기 플라즈마 처리에서는 감압된 플라즈마 가스 분위기가 필요하므로 진공조, 진공펌프, 밸브기구, 캐리어 가스등이 많이 소요되어 고가의 설비를 요하는 데다가, 상기 진공조내를 감압하는데 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다. 또, 공정은 어떻게 하더라고 뱃치 처리를 취하지 않을 수 없으므로 공정의 자동화는 곤란하고 공정마다 진공이 끊어져 다음의 감압에 시간이 걸린다고 하는 문제도 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 제1발명은 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품을 코로나 방전 처리 하는 방법으로서, 코로나 방전용의 전극을 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극으로 하고, 상기 방전 전극을 상기 성형품의 근방에서 코로나 방전 시키면서 상기 성형품의 형상을 따라 상대적으로 이동시킨다는 방법을 채용하고, 본 제2발명은 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품을 코로나 방전 처리하는 방법으로서, 코로나 방전용의 전극을 방전부가 봉상 또는 면상인 방전 전극으로 하고, 상기 방전전극을 상기 성형품의 근방에서 코로나 방전시키는 공정과, 코로나 방전용의 전극을 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극으로 하고, 상기 방전 전극을 상기 성형품의 근방에서 코로나 방전시키면서 상기 성형품의 형상을 따라 상대적으로 이동시키는 공정으로 되어 있고, 상기 각 공정을 적절히 조합시켜 행한다고 하는 방법을 채용하며, 본 제3발명은 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품을 코로나 방전 처리하는 장치로서, 상기 성형품을 고정하는 지그와, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극과, 상기 방전 전극 및 상기 지그를 3차원적으로 이동시키기 위한 이동기구를 구비한 장치를 채용하고, 본 제4발명은 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품을 코로나 방전 처리하는 장치로서, 상기 성형품을 고정하는 지그와, 상기 지그에 설치된 대향 전극과, 방전부가 봉상 또는 면상인 방전 전극과, 상기 방전 전극 및 상기 지그를 이동시켜 양자를 상대적으로 근접시키는 이동기구를 구비함과 동시에 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극과, 상기 방전 전극 및 지그를 3차원적으로 이동시키기 위한 이동기구를 구비한 장치를 채용하였다.

본 제1발명에서는 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품의 근방에 있어서 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극으로부터 대기중에서 코로나 방전이 발생한다. 수지 성형품의 표면은 상기 코로나 방전 처리에 의해 활성화 개질되고, 도료, 접착제, 인쇄제등의 부착성이 향상한다.

또, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상이므로 상기 코로나 방전은 코너부에 있어서의 전위 분포의 변화나 방전 방향에 대한 피처리면의 각도 등의 영향을 받기 어렵고 상기 코너부에도 유효하게 작용한다. 따라서, 성형품의 평면부 뿐만 아니라 코너부도 확실히 코로나 방전 처리된다.

더우기, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상이므로 상기 코로나 방전은 방전 선단부로부터 극히 균일한 방전 패턴을 가지고 넓어진다. 따라서 성형품의 그때마다의 처리 범위는 넓게 되고 처리 효율이 높게 된다.

본 제2발명에서는 상기 제1발명의 작용에 더해, 코너부를 가지는 3차원 수지 성형품의 근방에 있어서, 방전부가 봉상 또는 면상인 방전 전극으로부터 코로나 방전이 광범위하게 발생하므로 한번에 광범위의 피처리면이 코로나 방전 처리된다. 따라서, 상기 방전 전극에 의한 처리를 조합함으로써 더욱 처리 효율이 높아진다.

제3발명에서는 지그가 3차원 수지 성형품을 고정하고 이동기구는 ① 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극과 ② 지그중 어느 한쪽 또는 양자를 3차원적으로 이동시킨다. 따라서, 상기 방전 전극은 성형품의 어느 표면에도 이동 가능하고 상기 표면의 코로나 방전 처리를 행한다.

본 제4발명에서는 상기 제3발명의 작용에 더해 이동기구가 ① 방전부가 봉상 또는 면상인 방전 전극과 ② 지그중 어느 한쪽 또는 양자를 이동시켜 상기 방전 전극과 지그를 접근시킨다. 따라서, 상기 방전 전극은 성형품의 표면에 근접시켜 코로나 방전 처리를 행한다.

이하 본 발명을 구체화한 실시예를 도면에 따라 설명한다.

본 발명에서 말하는 3차원 수지 성형품이란 수지 시트와 수지 평판등의 평면적인 면상체를 제외한 수지성형품으로 3차원적인 凹 凸을 가지는 것을 말한다. 본 실시예에 의한 코로나 방전처리하는 3차원 수지 성형품은 제1도 내지 제4도에 도시하는 바와같이 PP수지에서 성형된 자동차용 설치 패널 패드(1)로서, 그 표면에 폴리 염화 비닐 수지(PVC)제의 표피시트가 접착됨으로써 설치 패널이 구성되게 되어 있다.

상기 설치 패널 패드(1)는 그 상면(2)과 전면(3)과의 경계, 상면(2)과 측면(4)과의 경계등에 凸형의 코너부(5)를 가지고 있고, 각 코너부(5)의 R는 약 6mm이다.

또, 설치 패널 패드 상면(2)의 좌우 양측에는 2개의 얇은 접시부(6, 7)가 설치되어 있다. 따라서 제2도에 도시한 바와같이 접시부(6, 7)의 상부 가장자리에는 凸형의 코너부(8)가, 접시부(3, 4)의 저부 가장자리에는 凹형의 코너부(9)가 각각 존재하고, 각 코너부(8, 9)의 R는 약 6mm이다. 또, 상기 상면(2)의 좌단부에는 측면 디프로스터(defroster)용 공기의 취출구(10)가, 똑같이 전면(3)의 좌우 양측에는 2개의 환기, 공기 조절용 공기의 취출구(11, 12)가 각각 형성되어 있다. 각 취출구(10, 11, 12)는 대략 4각 형상을 하고 가장자리 및 네귀에 R 내지 15mm의 코너부(13)를 가진다.

상기한 대로 설치 패널 패드(1)는 3차원 성형푸인과 동시에 대부분의 코너부(5, 8, 9, 13)를 가지는 점에 특징을 가지는 것이다.

그런데, 다음에 상기 설치 패널 패드(1)를 코로나 방전 처리하기 위한 장치를 설명한다.

본 코로나 방전 처리 장치는 설치 패널 패드(1)를 고정하기 위한 지그부재 A(상기 지그부재 A의 이동기구 및 대향 전극을 포함한다)와, 방전부가 봉상인 방전 전극에 의해 설치 패널 패드(1)를 코로나 방전 처리하는 제1처리 장치 B(제1도에 있어서 좌측에 배치되어 있다)와, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극에 의해 설치 패널 패드(1)를 방전 처리하는 제2처리 장치 C(제1도에 있어서 좌측에 배치되어 있다)로부터 그 주요부가 구성되어 있다.

이하, 상기 각부 A 내지 C의 상세한 내용을 차례로 설명한다.

[지그부재 A]

지그부재 A는 베이스(21)를 가지고 있고, 상기 베이스(21)는 바닥에 설치된 미끄럼 수단(26)(레일과 롤러등의 통상의 수단이 채용된다)에 의해 바닥상을 전후 좌우로 임의로 이동시킴과 동시에 베이스(21)의 하방에 설치된 유압 실린더(27)에 의해 임의로 상하 이동되도록 되어 있다.

제2, 3도에 도시한 바와 같이, 베이스(21)의 상부에는 에폭시 수지에 의해 설치 패널 패드(1)의 내부 형상에 합치하는 형상으로 형성된 지그 본체(22)가 부착되고, 설치 패널 패드(1)를 그 내측으로부터 지지하도록 되어 있다. 상기 지그 본체(22)는 설치 패널 패드(1)의 내측에 에폭시 수지를 유입하여 반응 경화시킴으로써 껍질형의 것을 용이하게 형성할 수 있다.

상기 지그 본체(22)의 표면에는 코로나 방전 처리용의 대향 전극(23)(카운터 전극)이 금속 도금, 진공 증착, 스퍼터링, 도전 도료 도포, 알루미늄 박부착등의 방법에 의해 피복 성형되어 있고, 상기 대향전극(23)의 표면은 설치 패널 패드(1)의 내면에 거의 맞닿도록 되어 있다.

또, 지그본체(22)중 설치 패널 패드(1)의 취출구(10, 11, 12)에 대응하는 개소에는 깊이 약 6mm의 凹부(24)가 형성되고, 상기 凹부(24)의 표면에 상기 대향전극(23)이 형성됨과 동시에 상기 凹부(24)내의 하이퍼론 고무, 에폭시 수지등의 유전체에 의해 형성된 두께 약 6mm의 완충판(25)이 끼워 넣어져 있고, 코로나 방전을 균일하게 발생시키도록 되어 있다. 즉, 취출구(10, 11, 12)는 관통 구멍이므로 지그 본체(22)의 대응 개소에 대향 전극(23)을 직접 형성하면 대향 전극(23)이 후술하는 방전 전극에 대하여 노출하고, 코로나 방전이 교란되기 때문이다.

[제1 처리 장치 B]

제1 처리 장치 B는 방전부가 봉상인 방전 전극(31)과, 상기 방전 전극(31)을 이동시켜 설치 패널 패드(1)에 접근시키고, 또 설치 패널 패드(1)의 각 면을 따라 이동시키기 위한 이동기구(32)와, 상기 대향전극(23)과 방전 전극(31)에 고주파를 인가하여 코로나 방전을 발생시키기 위한 고주파 인가 수단(33)으로 구성되어 있다.

대기중에 배치되는 상기 방전 전극(31)은 직경 14mm의 스테인레스 강봉에 의해

자형으로 절곡 형성되어 있고, 기단으로부터 차례로 ① 이동기구(32)에 파지되는 피파지부(34), ② 설치 패널 패드(1)에 대하여 거의 평행하게 대응하는 봉상의 방전부(35), ③ 방전부(35)선단으로의 코로나 방전의 집중을 막고, 방전부(35)전체에 균일한 코로나 방전을 일으키기 위한 말단부(36)의 3개의 부위를 서로 직교하도록 구성하고 있다.

또, 상기 방전 전극(31)의 반경은 7mm이므로 상기 설치 패널 패드(1)의 주요한 코너부(5, 8, 9)의 R(6mm)보다 크다.

또, 이동기구(32)에는 컴퓨터 제어된 로보트가 사용되고 시판의 각종 산업용 로보트가 적용 가능하다(예를들면, 가부시끼 히다찌 세이사꾸쇼의 다목적 작업용 로보트, 형식 PW-10 II등). 본 실시예의 이동기구(32)는 다관절형으로서 다음과 같이 구성되어 있다. 즉, 베이스(37)의 상부에는 지지 메이스(38)가 회전 가능하게 부착되고, 상기 지지 베이스(38)의 상부에는 제1아암(39) 및 제2아암(40)의 독립하여 회전하도록 피버트 되어 있다.

양 아암(39, 40)의 각 상부에는 제3아암(41)이 그 기단부에 있어서 회전 가능하게 피버트되고, 상기 제3 아암(41)의 선단에는 원주상의 작용부(42)가 회전 가능하게 피버트되어 있다. 상기 적용부(42)는 그 자신의 중심축이 둘레에도 회전 가능하게 형성되어 있고, 그 선단에는 상기 방전 전극(31)의 피파지부(34)를 파지하는 파지부재(43)가 부착되어 있다.

그리고, 지지 베이스(38)의 회전, 각 아암(39 내지 41)의 운동, 작용부(42)의 회전등은 전부 도시하진 않는 컴퓨터에 의해 제어되고 있고, 이들이 컴퓨터의 프로그램대로 작용됨으로써 방전 전극(31)은 설치 패널 패드(1)의 상면(2), 전면(3) 및 측면(4)에 대하여 약 10mm의 간격까지 접근함과 동시에 이들 각면을 따라 이동하도록 되어 있다.

상기 지그부재 A의 대향 전극(23)과 봉상의 방전 전극(31)에는 고주파 발진기(45)와 고입 트랜스(46)로 되어 있는 고주파인가 수단(33)이 접속되어 있고, 대향 전극(23)은 접지되어 있다. 또, 고주파 노이즈 대책을 위해 고주파 발진기(45)로부터도 직접 접지가 취해지고 있다.

고주파 발진기(45)에는 20 내지 30kHZ, 최대 출력 350W의 고주파를 발생하는 단댁사의 제품(상품명 HV 05-2)가 사용되고 있다. 고압 트랜스(46)는 고주파 발진기(45)의 고주파 출력을 승압하여 전극(23, 31)에 고전압을 인가하기 위한 것으로서, 똑같이 단댁사의 제품(상품명 슈퍼 C)가 사용되고 있다.

또, 상기 고주파 인가수단(33)과 이동기구(32)의 컴퓨터 제어기구는 상당한 거리를 두고 설치되어 있고, 전원은 별개로 독립하여 이루어져 있다. 고주파 인가수단(39)으로부터 누설하는 고주파 노이즈에 의해 컴퓨터가 오동작하는 것을 방지하기 위한 것이다. 또, 같은 이유로부터 고주파 발진기(45), 고압 트랜스(46) 및 방전 전극(31)을 접속하는 코드는 확실히 보호할 필요가 있다.

제2처리 장치 C는 방전 선단부의 형상이 구인 방전 전극(51)과, 상기 방전 전극(51)을 이동시켜 설치 패널 패드(1)에 접근시켜, 그리고 설치 패널 패드(1)의 형상을 따라 3차원적으로 이동시키기 위한 이동 기구(52)과, 상기 대향 전극(23)과 방전 전극(51)에 고주파를 인가하여 코로나 방전을 발생시키기 위한 고주파 인가 수단(53)으로 구성되어 있다.

상기 방전 전극(51)은 스테인레스강으로 형성되어 이동기구(52)에 파지되는 직경 약 2mm의 봉상의 피파지부(54), 똑같이 스테인레스강으로 되어 있고 상기 피파지부(54)의 선단에 부착되어 설치 패널 패드(1)에 대하여 거의 수직으로 대응하는 구상의 방전부(55)로 이루어져 대기중에 설치된다.

상기 방전부(55)의 구의 반경은 2.5mm이고 상기 설치 패널 패드(1)의 각 코너부(5, 8, 9, 13)의 R(6 내지 15mm)보다 작은 점에 특징이 있다.

그리고, 제6도에 도시하는 바와 같이 상기 방전 전극(51)의 주위에는 스테인레스강등으로 형성된 그물형의 보호통(60)을 설치하는 것이 바람직하다. 상기 보호통(60)에 의해 코로나 방전시에 있어서의 고주파 노이즈의 복사를 방지할 수 있기 때문이다.

또, 이동기구(52)는 상기 제1처리 장치(B)의 이동기구(32)와 동일한 것이 사용되고 있다.

따라서, 지지 베이스938)의 회전, 각 아암(39 내지 41)의 운동, 작용부(42)의 회전등이 도시하지 않은 컴퓨터의 프로그램대로 작동됨으로써 방전전극(51)의 방전부(55)는 설치 패널 패드(1)의 코너부(5, 8, 9, 13) 및 취출구(10, 11, 12)의 절입면에 대하여 거의 수직으로 약 10mm의 간격까지 접근함과 동시에 이들 각 형상을 따라 3차원적으로 이동하게 되어 있다.

상기 지그부재 A의 대향 전극(23)과 방전 선단부 구상의 방전 전극(51)에는 고주파 발진기(56)와 고압트랜스(57)로 된 고주파 인가 수단(53)이 접속되어 있다. 이들 고주파 발진기(56) 및 고압 트랜스(57)에는 상기 제1처리 장치 B의 것과 동일한 것이 사용되고 있다.

그런데, 이상과 같이 구성된 코로나 방전 처리 장치를 사용하여 설치 패널 패드(1)를 코로나 방전 처리하는 방법에 관하여 설명한다.

우선, 형성된 설치 패널 패드(1)에 이형제나 손작업에 기인하는 오염물등이 부착하고 있는 경우에는 이들을 트리클로로에탄등으로 세정하는 전처리를 행하는 것이 바람직하다. 확실하게 코로나 방전 처리를 행하기 위한 것이다. 그러나 이형제나 오염물이 없는 경우 내지 경미한 경우에는 상기 진처리를 행할 필요는 없다.

다음에 제2, 3도에 도시하는 바와같이 지그부재 A의 지그본체(22)에 설치 패널 패드(1)를 끼워넣고, 대향전극(23)의 표면에 설치 패널 패드(1)의 내면을 맞닿게 한다. 이때 설치 패널 패드(1)의 제조 오차에 의해 부분적으로 맞닿지 않는 개소가 생기지만 2 내지 3mm정도의 이격이라면 코로나 방전에의 영향은 적다. 또, 지그부재 A는 미끄럼 수단(26)에 의해 제1처리장치 B의 전방 위치까지 이동된다.

다음에, 제1처리 장치 B에 의해 설치 패널 패드의 주요부분을 코로나 방전 처리한다. 즉, 이동 기구(32)를 작동시키면 제3도에 도시하는 바와같이 봉상 방전 전극(31)의 방전부(35)는 설치 패널 패드(1)의 상면(2)에 대하여 전후 방향으로 연장하도록 배치됨과 동시에, 제2도에 도시하는 바와같이 상기 상면(2)의 좌단부 상방에 약 10mm의 간격을 두고 위치된다.

이때 고주파 인가 수단(33)의 고주파 발진기(45)가 작동되고 그 고주파 출력은 고압 트랜스(46)에서 승압되고 대향 전극(23)과 봉상 방전 전극(31)의 사이에 28KV의 고주파가 인가된다. 그렇게 하면 방전부(35)중 상면(2)에 대향하고 있는 부분과 그 상면(2)과의 사이에 대기중에 코로나 방전이 발생하고 상면(2)의 코로나 방전 처리가 개시되며 접착제등의 부착성이 향상한다. 본 실시예의 코라나 방전 처리에 의해 부착성의 향상은 종래의 프레임(화염)처리와 같은 정도이다.

상기 코로나 방전 처리의 현상은 방전에 의해 생기는 다량의 전자의 흐름이 합성수지(본 실시예에서는 PP)에 충돌하고 그 충돌에너지가 탄소와 수소의 결합을 부분적으로 파괴하고 합성 수지 표면을 산화,이온화시켜 활성화시키기 위한 것이라 생각된다.

봉상 방전 전극(31)은 상기 코로나 방전을 발생시키면서 이동기구(32)의 의해 상면(2)의 우측으로 서서히 이동된다. 이 이동속도는 상기 방전 조건하에서는 1 내지 250mm/sce의 범위내에서 있어서 임의로 설정할 수 있가 있지만 본 실시예서는 충분한 처리 결과와 처리 소요시간의 단축을 함께 고려하여 150mm/sec로 하였다.

상기 방전 전극(31)의 이동에 의해 상면(2)의 대부분을 코로나 방전 처리되고 있지만 상면(2)의 코너부(5), 취출부(10)의 절입면 및 코너부(13), 접시부(6, 7)의 코너부(8, 9)의 부위는 처리되기 어렵다, 이들 부위에서 전위 분포가 변화하고 방전 방향에 대하여 피처리면이 수직으로 되어 있지 않는 등의 이유로 코로나 방전이 이들 부위 이외의 표면에 인장되어 버려 상기 코로나 방전이 유효하게 작용하지 않기 때문이라고 생각된다.

그런데, 방전 전극(31)이 취출구(10)의 상방을 통과할 시 가령 방전 전극(31)과 대향 전극(23)이 직접 대향한 것으로 하면 격렬한 방전이 발생하여 제품 불량이 생기는 결과로 된다. 그러나, 본 실시예에서는 전술한대로 유전체로 된 완충판(25)을 끼우고 있기 때문에 방전은 완전하게 되어 균일화 된다. 또, 이외의 상면(2)의 부위에서는 설치 패널 패드(1) 자신이 유전체이고 완충부재로서 작용하기 때문에 균일한 방전이 발생하는 것이다.

지금 설치 패널 패드(1)이 내측 전체에 유전체로된 완충부재를 설치한 것으로 하면 코로나 방전은 균일하게 되지만 설치 패널 패드(1)의 표면 전체에 걸쳐 약하게 되기 때문에 처리 효율이 저하한다. 본 실시예에서는 이 효율 저하를 초래하지 않도록 관통구멍인 취출구(10 내지 12)의 내측에만 완충판(25)을 설치하고 있는 것이다.

이상과 같이 하여 상면(2)의 코로나 방전처리가 종료된 후, 방전 전극(31)은 이동기구(32)에 의해 자동적으로 이동되고, 제3도에 도시한 바와같이 설치 패널 패드(1)의 전면(3)에 대해 상하 방향으로 연장되도록 배치된다. 이어서, 상기 방전 전극(31)은 상기 코로나 방전을 유지시키면서 전면(3)의 좌단부 전방(상방(2)의 경우와 같이 약 10mm의 간격이다)으로부터 우단부 전방까지 이동되어 상기 전면(3)의 코로나 방전 처리가 행해진다.

또, 취출구(11, 12)의 절입면 및 코너부(13)가 처리되기 어려운 점이나, 방전 전극(31)이 취출구(11, 12)의 전방을 통과할때 완충판(25)의 작용에 의해 코로나 방전이 균일하게 유지되는 점을 상기 취출구(10)의 경우와 마찬가지이다.

전면(3)의 코로나 방전 처리가 종료된 후, 방전 전극(31)은 이동기구(32)에 의해 자동적으로 이동되고, 제2도에 도시한 바와같이 설치 패널 패드(1)의 측면(4)에 대하여 상하 방향으로 연장되도록 배치된다. 이어서, 상기 방전 전극(31)은 측면(4)의 후단부 측방으로부터 선단부 측방까지 이동되어 상기 측면(4)의 코로나 방전 처리가 행해진다. 이상의 제1처리 장치 B에 의한 상면(2), 전면(3) 및 양 측면(4)의 전 코로나 방전 처리에 요하는 시간은 약 25초이다.

또, 상기 처리에서는 이동기구(32)만에 의해 방전 전극(31)을 설치 패널 패드(1)에 대해 상대 이동시켰으나, 상기 미끄럼 후단(26)과 유압 실린더(27)에 의해 설치 패널 패드(1)쪽을 이동시켜도 좋고, 방전 전극(31)과 설치 패널 패드(1)의 양자를 모두 이동시켜도 좋다.

이와같은, 제1처리 장치 B에 의하면 종래의 플라즈마 처리에 있어서의 진공조, 진공펌프, 밸브 기구, 캐리어 가스등의 엄청난 설비나 진공조의 감압에 요하는 준비시간등이 불 필요하게 되며, 봉상의 방전 전극(31)등에 의해 대기중에서 코로나 방전을 발생시켜 이를 이동시키는 것만으로 PP수지제 설치 패널 패드(1)의 표면 개질을 행할 수 있다. 따라서, 설비비나 설비 공간을 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라, 처리시간도 단축할 수가 있다.

또, 봉상의 방전 전극(31)을 설치 패널 패드(1)의 표면을 따라 이동시키므로, 헌번에 넓은 피처리면을 처리할 수가 있고, 처리효율이 극히 높다.

제2처리 장치 B에 의한 코로나 방전 처리가 종료하면, 고주파 발진기(45)의 동작이

정지되어 상기 코로나 방전이 종료되는 동시에 지그부재 A 및 설치 패널 패드(1)는 미끄럼 수단(26)에 의해 제2처리 장치 C의 전방으로 이동된다.

이어서, 상기 제1처리 장치 B에 따라서는 충분히 코로나 방전 처리되지 않은 코너부(5, 8, 9, 13)등의 처리를 제2처리 장치 C에 의해 행한다. 즉, 이동 기구(52)가 작동되고, 제4도에 도시한 바와같이 방전 전극(51)의 구상의 방전부(55)는 설치 패널 패드(1)의 코너부(5)에 약 10mm간극을두고 위치된다.

이때, 고주파 인가 수단(53)의 고주파 발진기(56)가 작동되고, 대향전극(23)과 방전 전극(51)사이에 28KV의 고주파가 인가되어 방전부(55)와 코너부(5) 사이에 코로나 방전이 발생한다.

상기 코로나 방전은 제4도에 도시한 바와같이 방전부(55)로부터 극히 균일한 방전 패턴을 가지고 넓어지므로 그때 마다의 설치 패널 패드(1) 표면의 처리 범위는 상당히 넓고 직경 10 내지 15mm의 원내는 충분히 처리된다. 이는, 방전부(55)가 구상이며, 따라서 방전 선단부가 곡면 형상이기 때문에, 코로나 방전이 한점(뾰족한 부분이나 모서리등)에 집중되지 않고 균일하게 분산되기 때문이다.

또, 방전 선단부가 곡면 형상이기 때문에, 코너부(5)에 있어서의 전위 분포 변화나 방전 방향에 대한 피처리면의 각도등의 영향을 거의 받지 않고 그 코로나 방전은 코너부(5)에는 유효하게 작용한다. 특히, 본 실시예의 방전 전극(51)의 방전부(55)의 반경부는 코너부(5, 8, 9, 13)의 R보다 작으므로, 상기 영향은 거의 받지 않는다. 따라서 상기 제1처리 장치 B에 의해서는 충분히 코로나 방전 처리되지 않은 코너부(5)도 여기서 완전히 처리된다.

방전 전극(51)은 코로나 방전을 발생시키면서 이동기구(52)에 의해 모든 코너부(5)상에 3차원적으로 이동되기 때문에, 전체 주위의 코너부(5)가 완전히 처리된다. 이 이동속도는 상기 방전 조건하에서는 1 내지 250mm/sec의 범위내에 있어서 임의로 설정할 수가 있으나, 본 실시예에서는 충분한 처리 결과와 처리소요시간의 단축을 아울러 고려하여 150mm/sec로 하였다.

상기 코너부(5)의 처리가 종료된 후, 방전 전극(51)은 이동기구(52)에 의해 제4도에 도시한 바와같이 접시부(6, 7)의 각 코너부(8, 9)상에 자동적으로 이동되고, 상기 코너부(8, 9)를 3차원적으로 이동 처리한다. 특히, 凹형의 코너부(9)는 상기 봉상 방전 전극(31)에 의해서는 대향전극(28)과의 거리 관계로 거의 처리되지 않으므로, 이 구상의 방전 전극(51)에 의한 처리가 유효하다. 상기 코너부(8, 9)의 처리후, 방전 전극(51)은 마찬가지로 각 취출구(10, 11, 12)에 차례로 이동되고, 그들 절입면과 코너부(13)를 처리한다.

이상, 제2처리 장치 C에 의한 코너부등의 전체 코로나 방전 처리에 요하는 시간은 약 30초이며, 처리 종료후에는 코로나 방전이 정지된다.

또 상기 처리에서는 이동기구(52)만에 의해 방전 전극(51)을 설치 패널 패드1)에 대해 상대 이동시켰으나, 상기 미끄럼 수단(26)과 유압 실린더(27)에 의해 설치 패널 패드(1)쪽을 이동시켜도 좋고, 방전 전극(51)과 설치 패널 패드(1)양자를 모두 이동시켜도 좋다. 설치 패널 패드(1)를 이동시키는 경우는, 설치 패널 패드(1)를 경사 가능하게 구성하면, 방전 전극(51)과 피처리면의 각도를 조절할 수 있으므로 바람직하다.

이와같이, 제2처리 장치 C에 따르면, 제1처리 장치 B와 마찬가지이고, 방전 전극(51)등에 의해 대기중에서 코로나 방전을 발생시켜 이를 이동시키는 것만으로 설치 패널 패드(1)의 표면 개질을 행할 수 있다.

따라서, 설비비, 설비공간, 처리시간의 절감, 단축이 가능해진다.

더우기, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극(51)을 설치 패널 패드(1)의 표면을 이동시키므로, 상기 봉상 전극(31)으로는 처리하기 어려운 코너부(5, 8, 9, 13)도 확실하게 처리할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예는 제1처리 장치 B에 의한 설치 패널 패드(1)의 주요 부분의 단시간 처리와, 제2처리 장치 C에 의한 설치 패널 패드(1)의 코너부(5, 8, 9, 13)처리를 조합시킨 것으로, 전체로서 처리 효율이 극히 높아져 있으며, 처리 시간을 현저히 단축시킬 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니며, 예를들면 이하와 같이 발명의 취지로부터 이탈되지 않는 범위내에서 임의로 변경하여 구체화 할 수 있다.

(1) 일반적으로 코로나 방전을 발생시키기 위해서는, 상기 실시예에 있어서와 같이, 2개의 근접하는 전극(대향전극(23) 및 방전 전극(31, 51) 사이에 고주파 전압 또는 고전압을 인가하는 것이 보통이다.

그러나, 대기중 방전을 이용함으로써, 대향 전극을 이용하지 않고 방전 전극만으로 코로나 방전을 발생시킬 수 있다. 특히, 전술한 선단 방전부(55)가 구상인 방전 전극(51)의 경우에는 코로나 방전이 그 구에 집중되기 때문에, 대향 전극(23)에 이용하지 않아도 비교적 강하고 균일한 코로나 방전을 발생시킬 수 있다.

따라서, 제2처리 장치 C에 있어서는 대향 전극(23)을 이용하지 않는 처리 방법도 가능하다. 단, 대향 전극(23)을 이용한 쪽의 강력한 방전이 얻어지고 방전 범위가 넓어진다.

(2) 제1처리 장치 B에 의한 처리방법과 제2처리 장치 C에 의한 처리 방법은, 상기 실시예와 반대의 순서로 행하거나, 어느쪽 또는 양쪽 처리 방법을 2회 이상 반복하거나, 임의로 조합하여 행할 수 있다.

(3) 제2처리 장치 C만을 사용하여, 설치 패널 패드의 전체 표면을 처리하는 방법도 가능하다. 단, 설치 패널 패드(1)중 보통의 평면 부분은 봉상 방전 전극(31)을 이용한 쪽이 효율이 높으므로, 제1처리 장치 B를 조합한 쪽이 처리시간은 단축된다.

(4) 코로나 방전은 주위의 온도나 습도의 영향을 받으므로, 항온 항습실내에 사이 지그부재 A나 장치 B, C를 설치하는 것이 바람직하다.

(5) 제1처리 장치 B의 고주파 인가수단(33)과, 제2처리 장치 C의 고주파 인가수단(53)을 어느 한쪽 인가수단으로 동시에 공용할 수 있다.

이 경우, 설비비는 한층 절감되지만, 각 방전 전극(31, 51)에 있어서의 코로나 방전 조건을 독립하여 자유로 설정할 수 없게 된다.

(6) 방전 전극(51)의 방전부(55)의 형상은 구에 한정되지 않으며, 반구, 회전타원체등, 적어도 방전 선단부가 곡면형상을 하고 있는 것이면 좋다.

그러나, 코로나 방전의 균일성면에서는 구상이 최적이라고 생각된다.

(7) 봉상 방전 전극(31)대신에 면형상의 방전 전극을 사용하고, 상기 면형상의 방전 전극을 이동기구(32)에 의해 설치 패널 패드(1)에 접근시키게 해도 좋다.

(8) 본 발명은 상기 설치 패널 패드(1)이외에, 자동차용 범퍼, 자동차용 몰등의 성형후에 도장, 접착, 인쇄등의 필요한 코너부를 갖는 전체의 3차원 수지 성형품을 코로나 방전 처리 대상물로 할 수 있다.

이상 상술한 바와같이, 본 제1발명은 코너부를 갖는 3차원 수지성형품의 표면을 코로나 방전 처리하여 접착제, 인쇄제등의 부착성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그 처리 방법에 요하는 설비비, 설비 공간을 절감하고, 처리 시간을 단축할 수 있다. 또, 코로나 방전 처리가 곤란한 코너부도 확실히 처리할 수가 있는 효과를 발휘한다.

본 제2발명은 상기 제1발명의 효과에다가, 더욱 처리 효율을 향상시키고 처리시간을 단축할 수 있는 효과를 발휘한다.

본 제3발명은 종래의 플라즈마 처리 장치에 비해 설비나 설비공간을 대폭 절감할 수 있을 뿐 아니라 코너부를 갖는 3차원 수지 성형품의 전체 표면을 확실하게 코로나 방전 처리할 수 있는 효과를 발휘한다.

본 제4발명은 상기 제3발명의 효과에다가 더우기 코로나 방전 처리의 효율 향상에 기여하는 효과를 발휘한다.

Claims (8)

1. 코너부(5, 8, 9, 13)를 갖는 3차원 수지 성형품(1)을 코로나 방전 처리하는 방법으로서, 코로나 방전용 전극을 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극(51)으로 하고, 상기 방전 전극(51)을 상기 성형품(1)근방에서 코로나 방전시키면서 상기 성형품(1)의 형상을 따라 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 방전 전극(51)의 선단부 형상은 구인 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법.
3. 코너부(5, 8, 9, 13)를 갖는 3차원 수지 성형품(1)을 코로나 방전 처리하는 방법으로서, 코로나 방전용 전극을 방전부가 봉상 또는 면형상인 방전 전극(31)으로 하고, 상기 방전 전극(31)을 상기 성형품(1)근방에서 코로나 방전시키는 공정과, 코로나 방전용 전극을 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극(51)으로 하고, 상기 방전 전극(51)을 상기 성형품(1)의 근방에 코로나 방전시키면서 상기 성형품(1)의 형상을 따라 상대적으로 이동시키는 공정으로 이루어지며, 상기 공정을 적절치 조합하여 행하는 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 방법.
4. 코너부(5, 8, 9, 13)를 갖는 3차원 수지 성형품(1)을 코로나 방전 처리하는 장치로서, 상기 성형품(1)을 고정하는 지그(22)와, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극(5`1)과, 상기 방전 전극(51) 및 상기 지그(22)를 3차원적으로 이동시키기 위한 이동기구(26, 27, 52)를 구비한 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 방전 전극(51)의 선단부의 형상은 구인 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 방전 전극(51)선단부의 구의 반경은 3차원 수지 성형품(1)의 코너부(5, 8, 9, 13)의 R보다 작은 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 이동기구(52)는 컴퓨터 제어의 로보트인 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 장치.
8. 코너부(5, 8, 9, 13)를 가지는 3차원 수지 성형품(1)을 코로나 방전 처리하는 장치로서, 상기 성형품(1)을 고정하는 지그(22)와, 상기 지그(22)에 설치된 대향전극(23)과, 방전부가 봉상 또는 면 형상인 방전 전극(31)과, 상기 방전 전극(31) 및 상기 지그(22)를 이동시켜 양자를 상대적으로 접근시키는 이동기구(26, 27, 32)를 구비함과 동시에, 적어도 방전 선단부가 곡면 형상인 방전 전극(51)과, 상기 방전 전극(51) 및 지그(22)를 3차원 이동시키기 위한 이동기구(26, 27, 52)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 수지 성형품의 코로나 방전 처리 장치.

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