KR960007299B1 - 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법 및 장치
제1도는 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 장치의 개략도.
제2도는 2개의 코로나 방전장치를 포함하는 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 장치의 개략도.
제3도는 2개의 코로나 방전장치를 구비한 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 진전된 장치의 개략도.
제4도는 플라스틱 용해물의 표면 예비처리를 하기 위한 단일 코로나 방전장치를 가지는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한 도면.
제5a도는 플라스틱 주형부분의 내부의 표면 예비처리를 하기 위한 코로나 방전장치를 가지는 장치의 진전된 실시예를 도시한 도면.
제5b도는 제5A도에 따른 코로나 방전장치의 성분의 변형된 실시예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 필름 시이트 2 : 코어
3 : 절연 코팅 4,16,20,30 : 전극
5 : 제너레이터 6,16,21 : 하우징
7 : 라인 8,23 : 분무기
9 : 팬 10 : 로울러
11 : 제 1 코로나 방전장치 12,13 : 파이프 접속기
15 : 제 2 코로나 방전장치 18,24 : 가스용기
19 : 제 3 코로나 방전 장치 25 : 칠드 로울러
28a, 28b : 주형부분 31 : 플라스틱 주형품
본 발명은 플라스틱이 위치하는 전압 전도 전극과 접지된 대응 전극 사이에서 발생하는 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법 및 상기 목적을 위한 장치에 관한 것이다.
여러 경우에 있어서, 플라스틱의 매끈한 표면 특히, 필름의 표면은 릴상에서 권선동안 쉽게 끼워넣어지는 것이 좋은 슬립을 갖는 필름 시이트 만큼이나 어려움을 가지고 있다. 필름이나 플라스틱의 매끈한 면으로 인한 어려움은 인쇄용 잉크, 페인트, 접착, 증기침착 금속등의 접착력을 증가시키기 위하여 이러한 물질의 처리하는 동안에 발생한다. 상기의 어려움을 극복하기 위하여 종래의 기술은 플라스틱 특히, 필름의 표면의 화학적 물리변형을 수행하는 것을 포함한다. 플라스틱 표면상에서 변화가 생기는 기본공정은 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱 표면을 예비처리하는 것을 포함한다.
독일공개공보 제3,247,735호에 따라서 플라스틱 필름 시이트의 코로나 예비처리는 여러가지 예비처리 강도를 부여하는 코로나 작용을 필름 시이트의 상부측 및/또는 하부측에 시킴으로서 수행하게 된다. 이러한 목적을 위하여 처리될 필름 시이트는 전기적 접지된 로울러를 통과하여, 전기적 충전은 로울표면으로부터 떨어져 접한 필름 시이트의 측에 로울러로부터 떨어져 배열된 전극에 고주파, 고전압 전류를 적용함으로서 생성된 전기적 코로나 방전에 의하여 수행하게 된다. 예비처리는 대기압하의 공기에서 일반적으로 수행하게 된다.
일정하게 증가된 수요는 화학적 반응이 있는 물질 예를 들어, 표면에 어떤 화학적 결합을 깨뜨리고 플라스틱의 표면 특성의 변형을 사용하여 방법의 개발로 유도하는 개선된 표면특성을 갖는 산물을 요구하게 되었다. 코로나 방전을 시킨 액체에서 탈 이온화 액체를 통과하게 되는 필름 시이트의 접착력을 증가하기 위한 방법이 미합중국 출원제3,142,630호에 게재되어 있다. 불순물이 없고 실질적으로 비전자 전도성을 갖는 예를 들어, 변압기 냉각오일, 식물성 기름, 그밖의 다른 순수 기름과 같은 액체가 사용될 수 있다.
전기적 코로나 방전이 질소대기중 표면상에서 발생하는 열가소성 필름의 예비처리 공정이 영국출원 제938,325호에 게재되어 있다. 질소는 중공 전극 라인을 통하여 배전 라인을 경유하여 코로나 방전 지대안으로 지나게 된다.
미합중국 특허 제3,274,089호에 게재된 장치에서 중합체 유기 화합물, 대체가능한 수소원자를 갖는 비-중합체 유기 화합물, 과할로겐화 수소를 포함하는 기로부터 유기 화합물은 필름 시이트의 표면이나 중합체로된 물질을 변형하기 위하여 배전 라인을 통하여 코로나 방전지대안으로 지나가게 된다.
상기 공지된 공정은 반응가스가 전극 사이에서 코로나 방전 지역안으로 지나게 되거나, 코로나 방전이 비전도 액체내에서 수행하게 된다.
일본국 특허 제17,747/73호에는 필름 표면에 코로나 방전하게 되는 장치가 게제되어 있다. 전극은 다공성 소결금속 및 금속네트를 포함하는 제너레이터에 연결되었다. 방전 전극은 액체가 수집되고 저장되도록 공급하기 위하여 형상화하게 된다. 저장된 액체는 코로나 방전의 전기장 라인의 영향하에서 필름 표면쪽으로 움직이는 가스입자의 형태모양으로 다공성 소결금속을 남기고, 방전 전극에 적용된 전압에 의해서 가스상안으로 전환하게 된다.
코로나 방전작동중 방전 전극으로서 액체를 포함하는 장치 및 공정에서 가스상으로 전환하게 되는 액체의 코로나 방전 지역안으로 통과를 허용하는 물질을 포함하는 액체의 저장 및 수집할 수 있는 특수장치에 의존할 필요가 있다. 예비처리될 필름 시이트가 액체를 통과한다면 코로나 방전이 생기며, 액체를 통한 필름 시이트의 운반속도는 분명히 제한하게 된다. 코로나 방전이 플라스틱 표면상의 반응대기에서 발생한다면 여러층은 플라스틱 표면을 마무리하기 위하여 공정 측정에 의하여 연속적으로 적용될 수 있다. 자연코팅 및 예비처리는 상기의 형태에서는 불가능하다. 코로나 방전이 액체내의 표면상에서 발생한 플라스틱 표면의 예비처리가 적용될 수 있다.
본 발명의 목적은 서두에 설명한 바와같이, 플라스틱 표면은 액체형태내에서 반응물질로 예비처리될 수 있으며, 플라스틱 표면을 마무리하기 위하여 플라스틱 표면에 특수층을 연속적으로 적용할 수 있는 방법 및 장치를 설계하기 위한 것이다.
상기의 목적은 서두에 설명한 방법에 의하여 본 발명에 따라서 얻을 수 있으며, 액체를 분무함으로서 형성된 에어로졸은 공기나 가스의 흐름에 의하여 코로나 방전 지대안으로 유입하게 된다.
공정의 실시예는 특허청구범위 제 2 항 내지 제10항에 나타나 있다.
고주파, 고전압 교류가 제너레이터에 의하여 적용되는 동시에 접지된 교차전극으로부터 거리를 두고 배열된 전극을 가진 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 본 발명에 따른 장치는 부유 유지할 수 있는 에어졸을 형성하기 위하여 액체분무용 분무기로 라인을 경유하여 연결된 하우징에 의하여 주위로부터 차폐하게 되는 제 1 코로나 방전장치의 전극과, 처리속도를 조절할 수 있으며 코로나 방전장치 안으로 분무기를 통하여 에어로졸용 캐리어 가스를 누르며 분무기와 연결된 팬으로 구별하게 된다.
장치의 실시예에서, 분무기는 초음파 속도로 작동하는 2개의 성분 분무노즐을 병합한 피에조 전기 혹은 분무기로 작동하는 초음파 진동 시스템을 포함한다.
본 발명에 따른 장치의 실시예는 특허청구범위 제14항으로부터 제28항에서 그 특징을 찾아볼 수 있다.
코로나 방전은 처리될 플라스틱의 화학적 표면 변형을 일으키는 반응기구에서 일어난다. 사용된 에어로졸 액체와 에어로졸용 캐리어 가스의 성질에 의하여 기능그룹 및 라디칼의 형태로 활동센터는 처리될 플라스틱 표면상에 생기게 되는 적용된 물질을 위한 연속공정용 반응물질이다. 사용된 에어로졸 및 캐리어 가스의 성질에 의하여 단일 공정단계내의 플라스틱 표면에 피에조 전기나 대응결합층을 적용할 수도 있다.
본 발명에 따른 공정 및 본 발명에 따른 장치의 실시예의 설명은 도면을 참고로 하여 하기에 더 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 처리될 피름 시이트(1) 위를 통과하는 로울러(10)와 제 1 코로나 방전장치(11)와 하우징(6) 및 제너레이터(5)와 연결된 전극(4)을 포함하는 장치를 도시하였다. 로울러는 나중에 적용하게 되는 금속 로울러 코어(2)와 전연 코팅(3)을 포함한다. 상기 로울러 코어(2)는 코로나 방전장치(11)의 전극(4)에 대하여 반대전극을 형성하므로 접지하여야 한다. 전극(4)과 필름 시이트(1) 사이의 거리는 약 2mm이다. 로울러(10)는 화살표 A의 방향으로 회전한다. 제너레이터(5)는 전극(4)으로 고주파, 고전압 교류를 제공한다. 접지된 로울러(10)와 전극(4) 사이의 전기적 코로나 방전은 제 1 도에 개략적으로 나타낸 자력선을 통하여 트리거하게 되며, 필름 시이트(1)를 통과하게 된다.
전극(4)은 라인 예를들어, 강성 파이프나 튜브 혹은 다른 가요성 라인을 통하여 분무기(8)와 연결된 하우징(6)에 의해 둘러싸인 것에 대항하여 차폐되어져 있다. 라인(7)은 한 단부에 하우징(6)의 파이프 접속기(12)를 연결하며, 다른 단부에는 분무기(8)의 파이프 접속기(13)를 연결하게 된다. 분무기(8)내에서 발생되는 각 경우에 유입하게 될 액체의 분무는 부유성을 가지며 팬(9)에 의하여 제공하게 되는 공기의 흐름이나 이송가스에 의하여 코로나 방전장치(11) 안으로 운반하게 되는 에어로졸로 형성되며, 그 생산비율은 조절할 수 있다. 분무기(8)는 액체가 이송가스 예를들어, 공기에 의해 작은 물방울로 바뀌게 되고 음속으로 나오며 공지된 2개의 성분 분무기 노즐을 포함하며, 액체를 작은 물방울로 분해하기 위하여 그 진동으로 인해서 이송가스나 공기가 상응하여 진동하게 되는 압전의 초음파 진동 시스템을 포함한다. 팬(9)은 분무기(8)에 접하여 있다. 코로나 방전장치(11)의 하우징(6) 안으로 안내되거나 불어넣어진 에어로졸은 하우징의 내부에 균등하게 살포되며 자력선을 따라 움직이고 전극(4)으로부터 필름 시이트(1)쪽으로 움직이며 필름면 위에 떨어지게 된다. 그것에 의해서 에어로졸에 의한 필름 시이트(1)의 습윤이나 코팅은 필름 시이트의 표면성질의 균등한 변형을 생기게 한다.
방전 전극으로서의 전극(4)은 개구 구조 즉, 각 전극 사이에서 충분히 큰 자유단면을 갖는전극 형태를 가지고 있다. 이러한 목적을 위하여, 로울러(10)의 외면에 축방향으로 평행하게 배열된 와이어 전극은 매우 적절히 되어 있다. 필름 시이트의 방사면에 추가하여, 특별한 코팅이 필름 시이트에 적용될 수도 있다. 이러한 목적을 위하여, 극히 얇은 코팅은 여러 경우에 면성질을 충분히 변형하는 즉, 예를들어, 정전기 방지방식, 비고정 성질, 마모저항, 정전마찰 및 미끄럼 마찰방식, 차단방식, 부착 및 부착 촉진법으로 원하는 형태의 필름을 얻을 수 있다. 게다가 단량체, 저분자량 및/또는 고분자량 중합체 성분의 분산액 또는 용액, 콜로이드성계를 이용할 수 있으며 그중에서도 특히, 에어로졸 제조를 위하여 수성형태 또는 용매에 용해된 형태를 사용할 수도 있다.
5000V와 25000V 사이의 교류전압은 제너레이터(5)에 의하여 코로나 방전장치의 전극(4)에 사용되며, 전극(4)과 로울러(10) 혹은 로울러 코어(2) 사이에서 사용되는 교류전압은 접지된 반대 적극으로서 코로나 방전장치(11)를 통하여 필름 시이트(1)의 운반 속도에 비례하여 선택하게 된다. 연구자는 제너레이터(5)에 의하여 제공된 운반속도를 증가하고 교류전합을 적용함으로서 필름 시이트(1)의 동일면 변형을 얻기 위하여 증가해야 된다고 설명하였다. 예를들어, 정전기 방지제는 필름 시이트(1) 위에 분무하게 되며 명백히 말하자면, 예를들어 5000V의 제너레이터 전압과 20m/min로부터 40m/min으로 증가하게 되며 최종적으로 60m/min이 되는 운반 비율, 4×108ohm·m에서 7×108ohm·m으로 증가한 8.5×107ohm·m의 평균 표면 저항이다. 코팅되지 않은 필름면은 1×1013ohm·m 의 평균 표면 저항을 가지고 있다. 제너레이터 전압이 15,000V라면 평균 표면저항은 5×107ohm·m을 통하여 1×107ohm·m으로부터 3×108ohm·m으로 변하며 반면에 운반속도는 20m/min으로부터 40/min을 통하여 600m/min으로 증가한다. 이러한 변화로부터 필름 시이트(1)의 운반속도 증가를 일정하게 유지하기 위하여 적용된 제너레이터 전압을 증가하여 제휴하여야만 됨을 알 수 있다. 운반속도와 제너레이터 전압 사이의 관계는 필름 시이트의 표면의 동질 코팅을 얻기 위하여 필름 시이트(1)의 보다 높은 운반속도로 필름 시이트 위로 동시에 더 많은 정전기 방지제 분무가 필요하다. 제공된 전체 정전기 방지제의 증가는 사용된(표 2 참고) 제너레이터 전압을 증가함에 의하여 얻어지게 된다.
제 2 도는 제 1 도와 유사한 형으로 구성된 본 발명의 실시예를 도시하며, 제2코로나 방전장치(15)는 제 1 코로나 방전장치(11)전에 필름 시이트(1)의 운반 방향에서 미리 배열하게 된다. 제 2 코로나 방전장치의 전극(14)들은 라인(17)을 통하여 가스용기 (18)에 연결하게 된 하우징(16)에 의하여 가려져 있다. 제너레이터(5)는 제 1코로나 방전장치(11)의 전극(4)과 제 2 코로나 방전장치(15)의 전극(14)에 공급하게 된다. 상기장치의 나머지 구성품 즉, 분무기(8)와 팬(9)은 제 1 도의 장치의 상응하는 구성품과 동일하므로 다시 설명하지 않을 것이다.
제 2 도의 장치에 있어서, 제 1 코로나 방전장치(11)에서 코로나 방전에 의하여 필름 표면에 에어로졸의 적용을 포함하는 처리전에 제 2 코로나 방전장치(15)의 영역내의 반응 대기에서 코로나 방전이 처음 생기게 되는 필름 시이트(1)의 결합된 예비처리 즉, 필름 시이트(1)의 표면변형이 발생한다. 가스용기(18)로 부터 제2코로나 방전장치(15)안으로 가스의 이송에 의하여 처리되게 될 필름 시이트의 균질변형이나 활성화는 제 1 코로나 방전장치(11)의 코로나 방전 지대로 이송될 수도 있다. 반응가스 예를들어, 질소나 다른 함유 가스 화합물로 사용할 수도 있다.
가스용기(18)는 라인(17)을 경유하여 제 2 코로나 방전장치(15)의 하우징(16)과 연결되어 있다. 가스용기(18)의 외부로 흐르는 가스의 압력은 상세히 나타내지는 않았지만, 감압 밸브에 의하여 조절하게 된다. 제 2 도는 전압이 단일 제너레이터(5)에 의하여 서로 두개의 코로나 방전장치(11,15)의 방전 전극(4,14)에 적용되지만 그 배열은 고전압이 그 자체 제너레이터에 의하여 각 코로나 방전 적극에 적용될 수도 있음을 도시하였다.
제 3 도는 제 1 도에 도시된 장치에 따른 2개의 장치가 로울러(10)의 외면에 따라서 배열하게 된 본 발명의 실시예를 도시한다. 제 1 코로나 방전 장치(11)는 제1도에 관하여 설명된 장치에 따른 연결 분무기(8)와 팬(9)을 포함한다. 제 1 코로나 방전장치(11)에 잇달아 필름 시이트(1)의 운반방향에서 전극(20)을 가지는 제 3 코로나 방지장치(19)는 전극(20)을 둘러싼 하우징(21)에 제공된다. 하우징(20)은 가스용기 (24)가 연결된 분무기(23)의 파이프 접속기로 파이프 접속기와 라인(22)을 통하여 연결된다. 에어로졸용 캐리어 가스느 처리된 액체로부터 분무기(23)내에서 산출되어 가스용기(24)내에 저장된다. 공기와 질소에 비교하여 적절한 캐리어 가스는 다양한 희가스이다.
제1 및 제 3 코로나 방전장치(11,19)의 전극(4,20)은 각기 제너레이터(5)에 연결되어 있다. 그러므로 각 코로나 방전장치는 분리된 제너레이터를 통하여 전압을 공급하는 것이 이 장치내에서는 가능하다.
공기나 가스중의 하나는 팬(9)에 의하여 분무기(8)내로 불어넣어지며 코로나 방전장치(11) 안으로 이송된 특수 에어로졸용 캐리어 가스로서 사용하게 된다. 도시된 장치에 의하여 2개의 다른 액체나 에어로졸이 사용될 수 있고 게다가, 특수 에어로졸용 여러가지 캐리어 가스가 사용될 수도 있다. 액체 및 가스반응 물질의 화합에 의하여 상기 장치는 필름 시이트(1)의 표면변형의 폭넓은 변화가 있을 수 있다. 물질의 성질에 따라서 사용되며, 에어로졸에 의하여 필름 시이트 표면에 중합이나 교차결합을 적용할 수도 있다. 필름 시이트는 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 열화비닐을 포함한다. 필름 시이트(1)에 대하여 운반속도는 20에서 200m/min 범위내에 있다.
제 4 도에 도시된 장치를 이용하여 돌출된 플라스틱 용해물의 변형이 가능하다. 플라스틱 용융 필름(34)은 칠드 로울러(25)의 외부의 부근에 배열된 플랫 플림 다이(26)로부터 칠드 로울러(25)의 외부 표면위에 돌출되어 있다. 제 1 코로나 방전장치(11)의 하우징(6)은 플랫 필름 다이(26)에 인접하여 배열되어 있다. 게다가, 하우징(6)은 코로나 방전장치(11)의 전극(4)을 가린다. 하우징(6)은 팬(9)이 연결된 분무기(8)로 라인(7)을 통하여 연결되어 있다. 제너레이터(5)는 전극(4)에 필요한 고주파, 고전압 교류를 적용한다. 전극(4)으로 교차 전극은 접지된 칠드 로울러(25)이다. 요융 필름(34)은 현향 로울러(35)를 경유하여 칠드 로울러(25)를 벗어나게 된다.
종래의 분무 시스템에서 큰 액체 물방울은 연성이 있는 용융 필름으로 하여금 편형한 병형과 성분 감소 손상을 일으키므로 지금까지는 융용 필름의 표면 변형동안 액체의 사용이 불가능하였다. 분무기(8)에서 산출된 에어로졸은 부유성이 있으며, 최초에 상기의 위험을 배제하여 약 3μm 보다 작은 물방울 크기를 갖는다. 용융 필름의 표면 변형에 추가하여, 돌출된 용융 필름의 형태는 제 4 도에 도시된 장치를 사용하여 영향 받을 수도 있다. 용융 필름(34)의 공기측으로 에어로졸의 추가적용은 용융 필름의 냉각을 좋게하며, 게다가 결정도, 표면조도, 흐림도 및 용융 필름의 유사변수를 조정한다. 제1도 내지 제3도에 도시된 실시예와 비교하여 제 4 도의 실시예는 용융 필름(34)의 돌출된 장치 즉, 금속 칠드 로울러(25)를 통하여 온도를 제어할 수 있으며, 용융 필름을 형성하기 위하여 플랫 필름 다이(26)를 통하는 것이 다르다.
제5a도는 플라스틱 주형부분의 내부를 처리하기에 적절한 본 발명의 실시예를 도시한다. 화학용 산탄, 용기, 탱크, 그밖의 다른 저장용기의 표면처리를 위하여 사용의 면적은 여러가지 액체 쪽으로 상기 플라스틱 용기의 투과율을 줄이기 위하여 상기 용기의 내부 플라스틱 표면의 마무리 되어 있다. 특별히 불리한 점은 폴리에틸렌이 상기 용기에서 사용될 때 탄화수소 쪽으로 과도하게 높은 투과율이 생기는 것이다. 적절한 처리방법에 의하여 예를 들어, 가솔린과 같은 지방족 및 방향족 탄화수소의 투과율은 2% 보다 적게 감소될수 있다. 이것을 수행하려면, 플루오르 탄소 및 플루오르 탄소족을 포함한 얇은 플루오르화된 층을 형성하기 위하여 표면상에 폴리에틸렌과 반응한 용매나 혼합물이 용해된 플루오르 원소를 사용하는 것이 공지되어 있다. 이 공정은 플루오르화 용해법이라고 공지되었으며, 상기 공정은 예를들어, 산소, 이산화황, 이산화탄소와 같은 캐리어 가스가 추가될 수도 있다. 플루오르화에 의하여 여러가지 용매의 투과율은 감소되고 플라스틱 표면은 변형되므로 칠하거나 접착하게 된다.
상기 장치의 코로나 방전장치(29)는 그 외부전극(30)상에 브러쉬 헤드의 형태를 넣은 금속 지지파이프(27)를 구비하고 있다. 전극(30)에 대한 교차 전극은 처리될 플라스틱 주형품(31)을 둘러싼 금속의 주형부분(28a)와 주형부분(28b)로 형성되어 있다. 중공 지지 파이프(27)는 팬(9)과 연결된 분무기(8)의 파이프접속기와 연결되어 있다. 제너레이터(5)는 코로나 방전을 하기 위하여 지지 파이프(27)와 전극이 필요한 고주파 교류를 사용한다. 전극(30)에 대한 교차 전극 때문에 주형부분(28b)은 접지하게 된다. 분무기(8)내에서 용매에 용해된 플로오르 원소는 에어로졸 형태로 분무되고, 팬(9)은 주형품(31)의 내부로 흐르는 에어로졸을 통하여 개구단부를 가지는 중공 지지 파이프(27) 안으로 흐르는 에어로졸로부터 캐리어 가스 예를들어, 공기 즉 분무기내의 에어로졸을 불어넣게 된다. 주형품은 전극(30) 부분의 지지 파이프(27)를 둘러싸며, 그 기하학적 형태는 주형품(31)의 내부 윤곽과 접하게 된다.
주형품(31)은 2개의 금속 주형부분(28a,28b)에 수용되며, 주형부분의 내부는 주형품(31)의 외부 윤곽과 접해있다.
제5b도는 지지 파이프(32)의 실시예를 도시하며, 제5a도내의 파이프(27) 대신에 사용할 수도 있다. 파이프 벽내에서 상기 지지 파이프(32)는 구멍(33)을 포함하므로 그 단부는 밀봉된 주형품(31)내에 위치하게 된다. 분무기(8)로부터 지지 파이프(32) 안으로 흐르는 에어로졸은 상기 구멍(33)을 통하여 주형품(31)의 내부로 흐르게 되고 전극(30)부분의 지지 파이프(32)를 둘러싸며 상기 언급한 기하학적 치수는 주형품(31)의 내부 윤곽과 접촉하게 된다. 지지 파이프(27,32)상의 전극(30)은 금속 와이어나 탄소섬유와 같은 탄성, 전기 전도성 물질을 포함한다.
코로나 방전공정에서 에어로졸 형태의 액체에 의하여 코로나 방전의 도움으로 플라스틱 표면의 변형을 하기 위하여 본 발명에 따른 공정은 플라스틱 물질의 표면을 화학적으로 변형할 수 있다. 에어로졸용으로 사용된 액체와 특수 에어로졸용 가스의 성질에 의하여 코팅, 날염, 적층, 페인팅, 금속화, 균질 표면변형과 같은 연속 마무리 단계를 조절할 수 있으며 또는 화학적 활성층은 처리될 플라스틱중에 적용될 수도 있다.
코로나 방전장치 안으로 에어로졸로서 도입될 수 있는 물질의 선택은 표로 하여 하기에 표시하였다. 표 1은 얻을 수 있는 플라스틱의 표면변형 형태와 같은 형태의 모든 물질을 사용할 수 있으므로 완전성에 대하여 청구하는 것은 아니지만 본 발명을 제한하지는 않는다.
표2에서 필름시이트의 예비처리후 측정된 시이트속도, 사용된 에어로졸 및 평균표면저항은 변형된 표면으로서 필름 시이트의 어떤 운반속도를 표시하였다.
제2도에서 제1 및 제2대조 실시예는 코로나 방전을 하지 않고 단지 대전이 분무될 때 1×1013ohm·m의 평균 표면저항은 처리되지 않은 필름 표면의 표면저항의 크기의 배열로 되며, 표면이 순수 코로나 방전과 대전의 연속분무의 2단계로 처리될 때 3×1013ohm·m의 평균 표면저항은 본 발명에 따라서 예비처리 보다 10배의 힘보다도 크게된다는 것을 도시하였다.
[표 1]
Figure kpo00001
[표 2]
Figure kpo00002

Claims (28)

  1. 플라스틱이 위치하는 전압전도 전극과 접지된 대응 전극 사이에서 발생하는 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법에 있어서, 액체의 분무에 의하여 형성된 에어로졸은 공기나 가스의 흐름에 의하여 코로나 방전 지대안으로 유입하게 되는 것을 특징으로 하는 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 처리될 플라스틱은 종래의 코로나 방전에 의하여 제 1 단계로 표면 활성화되며, 에어로졸 대기내에서 제 2 단계로 코로나 방전을 하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 처리될 플라스틱은 차례로 최소 2개의 코로나 방전을 하게되며, 각 코로나 방전은 다른 에어로졸 대기내에서 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 에어로졸은 공기, 가스, 가스혼합물과 같은 캐리어 가스에 의하여 코로나 방전 지대안으로 운반하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체의 에어로졸, 저분자량 및 고분자량 중합체 성분의 분산액 또는 용액과, 수성 형태 또는 용매에 용해된 형태의 콜로이드성 계는 코로나 방전지대 안으로 유입하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 두 플라스틱의 표면은 2개의 다른 에어로졸 분위기에서 서로 독립적으로 처리되며, 이어서 상호 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어는 한 항에 있어서, 돌출된 플라스틱 용융 필름은 액체의 초음파 분무에 의하여 생성된 에어로졸을 코로나 방전지대안으로 연속적으로 안내하는 동안 교류 코로나 방전에 의하여 기저부에 공기가 유리된 형태로 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 처리될 플라스틱, 에어로졸을 형성하기 위하여 분무될 액체 및, 에어로졸 운반에 사용된 캐리어 가스는 20℃와 95℃ 사이의 온도까지 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 플라스틱은 에어로졸이 적용된 외부의 필름 시이트인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 필름 시이트의 외부의 표면저항은 에어로졸이 108ohm·m와 109ohm·m 사이에서 적용하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 고주파, 고전압 교류가 제너레이터에 의하여 적용되는 동시에 접지된 교차 전극으로 부터 거리를 두고 배열된 전극을 가진 정전기 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 장치에 있어서, 제1코로나 방전장치(11)의 전극(4)은 부유 유지할 수 있는 에어로졸을 형성하기 위하여 액체 분무용 분무기(8)로 라인(7)을 경유하여 연결된 하우징(6)에 의하여 주위로부터 차폐하게 되고, 처리속도를 조절할 수 있는 팬(9)은 분무기(8)와 연결되며 코로나 방전장치(11) 안으로 분무기(8)를 통하여 에어로졸용 캐리어 가스를 누르는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 분무기(8)는 피에조 전기 초음파 진동 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 분무기(8)는 초음파 속도로 작동하는 2개의 성분 분무노즐을 병합한 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 제너레이터(5)는 전극(4) 및 교차전극(2)으로 5000V 내지 25,000V의 교류전압을 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 교류전은 제 1 코로나 방전장치(1)를 통하여 플라스틱의 운반속도에 비례하여 선택된 조절가능한 제너레이터(5)에 의하여 생성된 전극(4)과 교차전극(2) 사이에 적용하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 라인(7)은 하우징(6)의 파이프 접속기(12)와 분무기(8)의 파이프 접속기(13)를 접속한 파이프인 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 11 항에 있어서, 라인(7)은 튜브나 다른 가요성 라인인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 11 항에 있어서, 하우징(16)에 의하여 가려지고 전극(14)을 가지는 제 2 코로나 방전장치(15)는 플라스틱(1)의 운반방향내에서 제1코로나 방전장치(11)전에 배열하게 되며, 하우징(16)은 라인(17)을 경유하여 가스용기(18)와 연결하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 제1 및 제 2 코로나 방전장치(11,15)의 전극(4,14)은 제너레이터(5)에 연결하게 된 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 제 3 코로나 방전장치(19)는 전극(20)을 가지고, 하우징(21)은 전극(20)을 둘러싸며, 접속된 가스용기(24)로부터 공급된 에어로졸용 캐리어 가스가 분무기(23)로 라인(22)을 경유하여 연결되며, 플라스틱(1)의 운반방향내에서 제1 코로나 방전 후 배열하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 제1 및 제 3 코로나 방전장치의 전극(4,20)은 제너레이터에 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 11 항에 있어서, 플랫 필름 다이(26)는 플라스틱 용융 필름(34)이 제 1 코로나 방전장치(11)의 전극(4)으로 교차 전극으로서 칠드 로울러(25) 위에 돌출하게 되며, 전극(4)을 가리기 위한 하우징(6)은 플랫 필름 다이(26)로 직접 인접하게 된 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 고주파, 고전압 교류는 제너레이터에 의하여 적용하게 되고, 접지된 교차전극으로부터 거리를 두고 배열하게 되며, 전극을 가진 전기적 코로나 방전에 의하여 플라스틱의 표면 예비처리를 하기 위한 장치에 있어서, 금속 지지 파이프(27 또는 32)는 브러시 헤드의 모양으로 그 외부 전극(30)을 통합하여 플라스틱으로 된 주형품(31)의 내부로 삽입하게 되며, 상기 지지 파이프(27 또는 32)는 제너레아터(5)와 에어로졸을 형성하기 위하여 액체 분무용 분무기(8)에 연결되며, 조정가능한 팬(9)은 분무기(8) 안으로 에어로졸용 캐리어 가스를 누르게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 지지 파이프(27)는 에어로졸이 플라스틱 주형품(31)의 내부로 흐르고, 전극(30) 부근의 지지 파이프를 둘러싸고 있는 개구단부를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 23 항에 있어서, 지지 파이프(32)는 파이프 벽내의 구멍(33)과 밀봉된 단부를 가지고 있고 플라스틱 주형품(31)의 내부안으로 구멍(32)을 통하여 에어로졸이 흐르면 전극(30) 부근의 지지 파이프(2)를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 23 항에 있어서, 지지 파이프(27 또는 32)의 전극(30)의 기하학적 형태는 주형품(31)의 내부 윤곽과 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 23 항에 있어서, 전극(30)은 금속 와이어나 탄소섬유와 같은 탄성, 전기전도 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 23 항에 있어서, 주형품(31)은 한개의 주형부분(28b)이 전극(30)으로 교차전극으로서 접지된 2개의 금속 주형부분(28a,28b)을 수용하면, 주형부분(28a,28b)의 내부는 주형품(31)의 외부 윤곽과 결합되는 것을 특징으로 하는 장치.
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