JP3183045B2 - Surface coating method for molded polyolefin resin - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばポリプロピレン
等の表面極性の比較的小さいポリオレフィン系樹脂成形
物の表面塗装方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for coating a surface of a polyolefin resin molded article having a relatively small surface polarity, such as polypropylene.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、ポリプロピレンに代表される表面
極性の比較的小さいポリオレフィン樹脂成形物を例えば
塗装等の2次加工に供する場合、まずトリクロロエタン
等の溶剤により樹脂成形物表面の洗浄及び表面改質(凹
凸化)が行われる。次に、その表面にプライマー塗装が
施されたり、あるいは、プラズマ処理が施される。この
ような処理が施されることにより、表面が極性化されて
樹脂成形物と上塗り塗料との間が強固に接合される。し
かし、近年では、トリクロロエタン等のハロゲン化炭化
水素系の有機溶剤を用いて洗浄するのを規制する要求が
高まってきており、上記の溶剤に代わるポリオレフィン
樹脂成形物の表面を改質するための新たなる方法が各方
面において研究されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when a polyolefin resin molded product having a relatively small surface polarity represented by polypropylene is subjected to secondary processing such as painting, first, the surface of the resin molded product is washed and surface modified with a solvent such as trichloroethane. (Roughening) is performed. Next, the surface is subjected to primer coating or plasma treatment. By performing such a treatment, the surface is polarized, and the resin molded article and the topcoat paint are firmly joined. However, in recent years, there has been an increasing demand to regulate the use of a halogenated hydrocarbon-based organic solvent such as trichloroethane for cleaning, and a new method for modifying the surface of a polyolefin resin molded article instead of the above-mentioned solvent has been required. Various methods are being studied in various fields.
【0003】そこで、上記の要求に答える技術の1つと
して、例えば特開平3−103448号公報に開示され
たものが挙げられる。この技術では、ポリプロピレン樹
脂成形物がオゾン気流下で処理されることにより、その
表面が酸化され、表面には親水性が付与される。しか
し、上記技術では、ポリプロピレン樹脂成形物をオゾン
気流下で処理するようにしていたため、樹脂成形物の全
ての表面を均一に改質することは困難であった。すなわ
ち、表面を均一に改質するためには、オゾン気流を全て
の表面に対してほぼ均一に、かつ、各表面に対してほぼ
同一時間だけ当てなければならない。従って、樹脂成形
物が複雑な形状をなすような場合には、樹脂成形物又は
気流を適当に動かしたりしなければ、樹脂成形物の全て
の表面を均一に改質することができず、結果として均一
な塗装を施すことが非常に困難となっていた。Accordingly, as one of the techniques to meet the above demand, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-103448. In this technique, the surface of a polypropylene resin molded product is oxidized by being treated under an ozone stream, and hydrophilicity is imparted to the surface. However, in the above technique, since the polypropylene resin molded article is treated under an ozone stream, it has been difficult to uniformly modify all surfaces of the resin molded article. That is, in order to uniformly modify the surfaces, the ozone gas stream must be applied to all the surfaces almost uniformly and to each surface for almost the same time. Therefore, in the case where the resin molded product has a complicated shape, all surfaces of the resin molded product cannot be uniformly modified unless the resin molded product or the airflow is moved appropriately. It was very difficult to apply a uniform coating.
【0004】上記不具合に対処すべく、本願出願人は、
特願平5−163619号において、ポリオレフィン樹
脂成形物をオゾン水溶液に接触させて、前記ポリオレフ
ィン樹脂成形物の表面を酸化させる旨を開示している。
かかる方法によれば、改質工程前での有機溶剤の使用を
省略して、樹脂成形物の表面を容易に、かつ、均一に改
質することができる。また、その後の塗装により、樹脂
成形物の表面に塗膜層を強固に形成することができる。[0004] In order to address the above problems, the present applicant has
Japanese Patent Application No. 5-163319 discloses that a polyolefin resin molded article is brought into contact with an aqueous ozone solution to oxidize the surface of the polyolefin resin molded article.
According to this method, the surface of the resin molded product can be easily and uniformly modified without using an organic solvent before the modification step. In addition, a coating layer can be firmly formed on the surface of the resin molded product by the subsequent coating.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術では、一定の優れた改質結果は得られるものの、以下
に示すような不具合があった。すなわち、現行のポリオ
レフィン樹脂成形物として代表的なポリプロピレン系の
ものを例に挙げると、樹脂成形物は、ポリプロピレンを
主成分として、それにEPM(エチレン−プロピレンラ
ンダム共重合体)、タルク等が配合されている。しか
し、これらの成分中には、オゾンと反応しやすい物質が
含まれていない。従って、塗膜層を樹脂成形物の表面に
強固に付着させるに十分な程度の改質を得るためには、
かなりの処理時間(例えば約20分)を要することとな
っていた。その結果、改質に要するコストが嵩んでしま
うこととなっていた。However, in the above-mentioned technology, although a certain excellent reforming result can be obtained, there are the following problems. That is, as an example of a typical polyolefin resin molded article as a current polyolefin resin molded article, the resin molded article is mainly composed of polypropylene, and is mixed with EPM (ethylene-propylene random copolymer), talc, and the like. ing. However, these components do not contain a substance that easily reacts with ozone. Therefore, in order to obtain a sufficient degree of modification to firmly adhere the coating layer to the surface of the resin molded product,
A considerable processing time (for example, about 20 minutes) was required. As a result, the cost required for the reforming increases.
【0006】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであって、表面極性の比較的小さいポリオ
レフィン系樹脂成形物の表面塗装に際し、短時間の改質
処理であっても極めて良好な塗膜接着強度が得られ、も
って塗装に要するコストの低減を図ることの可能なポリ
オレフィン系樹脂成形物の表面塗装方法を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is very effective in coating a polyolefin-based resin molded product having a relatively small surface polarity even in a short-time modification treatment. It is an object of the present invention to provide a surface coating method for a polyolefin-based resin molded product which can obtain good coating film adhesive strength and can thereby reduce the cost required for coating.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、ポリオレフィン
系樹脂成形物に対し、オゾン水溶液を接触させて、前記
ポリオレフィン系樹脂成形物の表面を酸化させる表面改
質工程と、前記改質されたポリオレフィン系樹脂成形物
の表面に対し、ポリエステル系塗料に塩素化ポリプロピ
レンの配合されてなる塗料を塗布することにより、前記
ポリオレフィン系樹脂成形物の表面に塗膜層を形成する
塗膜層形成工程とを備えたポリオレフィン系樹脂成形物
の表面塗装方法をその要旨としている。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an ozone aqueous solution is brought into contact with a polyolefin-based resin molded product, so that the surface of the polyolefin-based resin molded product is modified. A surface modification step of oxidizing, and applying a coating obtained by blending chlorinated polypropylene to a polyester coating to the surface of the modified polyolefin-based resin molded product, thereby obtaining a surface of the polyolefin-based resin molded product. SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention is to provide a method for coating a surface of a polyolefin-based resin molded product, which comprises a coating film layer forming step of forming a coating film layer on a surface of a molded article.
【0008】[0008]
【作用】上記の請求項1に記載の発明によれば、ポリオ
レフィン系樹脂成形物にオゾン水溶液が接触する。この
とき、水中に残存するオゾンの酸化力により、ポリオレ
フィン系樹脂成形物の表面が酸化され、極性化される。
ここで、ポリオレフィン系樹脂成形物がいかなる形状を
なしていたとしても、オゾン水溶液は、樹脂成形物の全
表面に確実に接触することが可能となる。そのため、樹
脂成形物表面の各箇所における反応斑が起きにくく、各
表面において均一に酸化反応が行われる。According to the first aspect of the present invention, the aqueous ozone solution comes into contact with the polyolefin resin molded article. At this time, the surface of the polyolefin resin molded article is oxidized and polarized by the oxidizing power of the ozone remaining in the water.
Here, regardless of the shape of the polyolefin-based resin molded product, the ozone aqueous solution can reliably contact the entire surface of the resin molded product. Therefore, reaction spots are less likely to occur at each location on the surface of the resin molded product, and the oxidation reaction is uniformly performed on each surface.
【0009】次に、改質されたポリオレフィン系樹脂成
形物の表面に対し、ポリエステル系塗料に塩素化ポリプ
ロピレンの配合されてなる塗料が塗布される。この塗布
により、前記ポリオレフィン系樹脂成形物の表面に塗膜
層が形成される。ここで、塗料中の塩素化ポリプロピレ
ンは、樹脂成形物の表面の未酸化の部分とも、塩素化ポ
リプロピレンの塩素化されていない部分が相溶すること
により接合しうる。また、塩素化された部分も酸化官能
(極性)基と相互作用をもち、接合する。このため、た
とえ上記改質が仮に十分なものでなかったとしても、塩
素化ポリプロピレンによる接合と、樹脂成形物表面の極
性基及び塗料の極性基の結合との相乗作用によって、形
成された塗膜層は樹脂成形物表面に極めて強固に接着す
ることになる。Next, a coating obtained by blending chlorinated polypropylene with a polyester coating is applied to the surface of the modified polyolefin resin molded product. By this application, a coating layer is formed on the surface of the polyolefin-based resin molded product. Here, the chlorinated polypropylene in the coating material can be joined to the unoxidized portion of the surface of the resin molded product by the unchlorinated portion of the chlorinated polypropylene being compatible. Further, the chlorinated portion also has an interaction with the oxidized functional (polar) group and forms a bond. For this reason, even if the above modification is not sufficient, the coating film formed by the synergistic action of the bonding with the chlorinated polypropylene and the bonding of the polar group of the resin molded product surface and the polar group of the paint. The layer will adhere very firmly to the surface of the resin molding.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表面極
性の比較的小さいポリオレフィン系樹脂成形物の表面塗
装に際し、短時間の改質処理であっても極めて良好な塗
膜接着強度が得られ、もって塗装に要するコストの低減
を図ることができるという優れた効果を奏する。As described above, according to the present invention, when the surface of a polyolefin resin molded article having a relatively small surface polarity is coated, a very good coating film adhesion strength can be obtained even in a short-time modification treatment. As a result, an excellent effect that the cost required for coating can be reduced can be achieved.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面に基
づいて説明する。図2に示すように、例えば自動車用バ
ンパー等の樹脂製品1は、樹脂成形物2及びその表面に
形成された塗膜層3により構成されている。樹脂成形物
2はポリプロピレンにより金型にて成形されたものであ
り、その表面は改質(酸化)されている。そして、本実
施例では、当該樹脂成形物2の表面に直接塗装が施され
ている。また、前記塗膜層3を形成する塗料は、例えば
ポリエステル系の塗料に塩素化ポリプロピレンが配合さ
れることにより構成されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, for example, a resin product 1 such as an automobile bumper is composed of a resin molded product 2 and a coating layer 3 formed on the surface thereof. The resin molded product 2 is molded with polypropylene by a metal mold, and the surface thereof is modified (oxidized). In the present embodiment, the surface of the resin molded product 2 is directly coated. The coating material for forming the coating layer 3 is constituted by, for example, blending chlorinated polypropylene with a polyester coating material.
【0012】次に、上記樹脂製品1を製造するに際し、
樹脂成形物2の成形後から塗装の前段階に至るまでの表
面改質工程について、図1の改質装置等を示す工程図に
従って説明する。Next, in manufacturing the resin product 1,
The surface modification process from the molding of the resin molded product 2 to the pre-coating stage will be described with reference to the process diagram showing the reforming apparatus and the like in FIG.
【0013】同図に示すように、樹脂成形物2の表面改
質に際しては、パワーウォッシュ洗浄装置4及び表面改
質装置5が使用される。また、これら一連の工程を経る
に際してはコンベア6が使用され、樹脂成形物2は該コ
ンベア6の移動により例えば図の右方へ搬送されるよう
になっている。前記パワーウォッシュ洗浄装置4は、樹
脂成形物2の表面の汚れを簡易的に洗浄除去するための
装置であって、図示しないポンプ及びノズル7等を備え
ている。そして、該ノズル7の先端からジェット状の水
が樹脂成形物2に対して吹き付けられるようになってい
る。As shown in FIG. 1, a power wash cleaning device 4 and a surface reforming device 5 are used for modifying the surface of the resin molded product 2. In addition, a conveyor 6 is used when going through a series of these steps, and the resin molded product 2 is conveyed by moving the conveyor 6, for example, to the right in the figure. The power wash cleaning device 4 is a device for easily cleaning and removing dirt on the surface of the resin molded product 2, and includes a pump, a nozzle 7, and the like (not shown). Then, jet-like water is blown from the tip of the nozzle 7 to the resin molded product 2.
【0014】また、表面改質装置5は、オゾン発生器
8、ヒータ9、スプレーノズル10、ドレン11及び各
部材を連結するためのホース等を有している。オゾン発
生器8は、酸素をオゾンに変化させるとともに、水中に
オゾンを溶解することができるようになっている。ま
た、オゾン発生器8は、内部にポンプ(図示せず)を備
え、オゾン水溶液をヒータ9の方へ圧送することができ
るようになっている。さらに、ホース途中に設けられた
ヒータ9は、流動中のオゾン水溶液を所定の温度にまで
加温することができるようになっている。The surface reforming apparatus 5 has an ozone generator 8, a heater 9, a spray nozzle 10, a drain 11, and a hose for connecting each member. The ozone generator 8 converts oxygen into ozone and can dissolve ozone in water. The ozone generator 8 is provided with a pump (not shown) inside so that the ozone aqueous solution can be pumped toward the heater 9. Further, the heater 9 provided in the middle of the hose can heat the flowing ozone aqueous solution to a predetermined temperature.
【0015】併せて、ホース先端に設けられたスプレー
ノズル10は、ヒータ9側から送られてくる加温された
オゾン水溶液がスプレー状に樹脂成形物2に当たるよう
に配設されている。In addition, the spray nozzle 10 provided at the end of the hose is arranged so that the heated ozone aqueous solution sent from the heater 9 side hits the resin molded product 2 in a spray form.
【0016】さらに、ドレン11は、前記コンベア6の
下方に設けられており、樹脂成形物2に接触した後のオ
ゾン水溶液を貯留するようになっている。このドレン1
1に溜まったオゾン水溶液は、パイプ12を介して一定
の速度で再度オゾン発生器8へと導入されるようになっ
ている。Further, a drain 11 is provided below the conveyer 6 and stores an ozone aqueous solution after contacting the resin molded product 2. This drain 1
The ozone aqueous solution accumulated in 1 is introduced again into the ozone generator 8 at a constant speed via the pipe 12.
【0017】なお、水の温度に対するオゾンの溶解度係
数の関係は、図3に示すような関係となっている。すな
わち、水の温度の上昇に伴ってオゾンは溶解されにくく
なり、温度の上昇とともに、オゾンは分解されやすくな
る。また、これに相反して、水の温度が高い方が反応速
度(表面改質速度)が増大することも一般的に知られて
いる。従って、オゾンの濃度ができるだけ高く、かつ、
オゾン水溶液の温度ができるだけ高くなるよう、ヒータ
9による加温調節が適宜になされるのが望ましい。The relationship between the solubility coefficient of ozone and the temperature of water is as shown in FIG. That is, ozone is less likely to be dissolved as the temperature of water rises, and the ozone is more likely to be decomposed as the temperature rises. On the contrary, it is generally known that the higher the temperature of water, the higher the reaction rate (surface modification rate). Therefore, the concentration of ozone is as high as possible, and
It is desirable that the heating adjustment by the heater 9 be appropriately performed so that the temperature of the ozone aqueous solution becomes as high as possible.
【0018】また、表面改質装置5にて表面改質された
樹脂成形物2は、乾燥装置13にて乾燥され、その後塗
装工程へ供されるようになっている。次に、上記の表面
改質装置5等を用いて、樹脂成形物2の表面を改質する
方法及び改質時の作用効果について説明する。The resin molded product 2 whose surface has been modified by the surface modifying device 5 is dried by a drying device 13 and then supplied to a coating step. Next, a method of modifying the surface of the resin molded product 2 using the above-described surface modifying device 5 and the like, and the operation and effect at the time of the modification will be described.
【0019】まず、金型により所定の形状に成形された
樹脂成形物2を作動中のコンベア6上にその意匠面を上
にした状態で載置し、図1の右方へと移動させてゆく。
そして、前記パワーウォッシュ洗浄装置4を用いて、前
記ノズル7の先端からジェット状の水を樹脂成形物2の
表面に対し吹き付ける。すると、樹脂成形物2の表面に
付着していたホコリ、ゴミ等の汚れが洗浄除去される。First, a resin molded product 2 molded into a predetermined shape by a mold is placed on an operating conveyor 6 with its design surface facing upward, and moved to the right in FIG. go.
Then, jet water is sprayed onto the surface of the resin molded product 2 from the tip of the nozzle 7 using the power wash cleaning device 4. Then, dirt such as dust and dirt attached to the surface of the resin molded product 2 is washed and removed.
【0020】次に、樹脂成形物2を前記コンベア6によ
りさらに図の右方へと移動させ、表面改質装置5へと供
する。このとき、樹脂成形物2には、スプレー状のオゾ
ン水溶液が接触する。この接触に伴う水中に残存するオ
ゾンの酸化力により、樹脂成形物2の表面が酸化され、
極性化される。Next, the resin molding 2 is further moved rightward in the figure by the conveyor 6 and supplied to the surface reforming apparatus 5. At this time, the sprayed ozone aqueous solution comes into contact with the resin molded product 2. The surface of the resin molded article 2 is oxidized by the oxidizing power of the ozone remaining in the water due to this contact,
Polarized.
【0021】上記のように表面改質された樹脂成形物2
は、乾燥装置13により乾燥され、次なる塗装工程へと
供される。その塗装工程においては、上述したように、
例えばポリエステル系の塗料に塩素化ポリプロピレンが
配合された塗料が塗布される。その後、再度乾燥される
ことにより、樹脂成形物2の表面には塗膜層3が形成さ
れる。The resin molded product 2 whose surface has been modified as described above
Is dried by the drying device 13 and supplied to the next coating step. In the painting process, as described above,
For example, a paint in which chlorinated polypropylene is blended with a polyester paint is applied. Thereafter, by drying again, the coating layer 3 is formed on the surface of the resin molded product 2.
【0022】このように、本実施例では、樹脂成形物2
の表面にはオゾン水溶液が接触し、オゾンの酸化力によ
り、樹脂成形物の表面が酸化され、極性化される。ここ
で、樹脂成形物2がいかなる形状(本実施例ではバンパ
の形状)をなしていたとしても、オゾン水溶液は、樹脂
成形物2の意匠面の全表面に確実に接触することが可能
となる。そのため、樹脂成形物2表面の各箇所における
反応斑が起きにくく、各表面において均一に酸化反応が
行われる。As described above, in this embodiment, the resin molded product 2
An aqueous solution of ozone comes into contact with the surface of the resin molding, and the surface of the resin molded product is oxidized and polarized by the oxidizing power of ozone. Here, no matter what shape the resin molded product 2 has (in this embodiment, the shape of a bumper), the ozone aqueous solution can reliably contact the entire design surface of the resin molded product 2. . Therefore, reaction spots are less likely to occur at each location on the surface of the resin molded product 2, and the oxidation reaction is uniformly performed on each surface.
【0023】また、本実施例では、その改質された樹脂
成形物2の表面に対し、塩素化ポリプロピレンの配合さ
れてなる塗料が塗布され、塗膜層3が形成される。ここ
で、塗料中の塩素化ポリプロピレンは、樹脂成形物の表
面の未酸化の部分とも、塩素化ポリプロピレンの塩素化
されていない部分が相溶することにより接合しうる。ま
た、塩素化された部分も酸化官能(極性)基と相互作用
をもち、接合する。このため、改質処理の時間が短く、
たとえ上記改質が仮に十分なものでなかったとしても、
塩素化ポリプロピレンによる接合と、樹脂成形物2表面
の極性基及び塗料間の結合との相乗作用によって、形成
された塗膜層3は樹脂成形物2表面に極めて強固に接着
することになる。その結果、短時間の改質処理であって
も極めて良好な塗膜層3の接着強度が得られ、もって塗
装の全工程に要するコストの低減を図ることができる。In the present embodiment, a paint containing chlorinated polypropylene is applied to the surface of the modified resin molded product 2 to form the coating layer 3. Here, the chlorinated polypropylene in the coating material can be joined to the unoxidized portion of the surface of the resin molded product by the unchlorinated portion of the chlorinated polypropylene being compatible. Further, the chlorinated portion also has an interaction with the oxidized functional (polar) group and forms a bond. For this reason, the time of the reforming process is short,
Even if the above modification was not enough,
By the synergistic action of the bonding with the chlorinated polypropylene and the bonding between the polar group and the paint on the surface of the resin molded product 2, the formed coating layer 3 adheres very firmly to the surface of the resin molded product 2. As a result, an extremely good adhesion strength of the coating film layer 3 can be obtained even in a short-time modification treatment, so that the cost required for all steps of the coating can be reduced.
【0024】さらに、本実施例の特有の効果としては、
改質処理時においてオゾン水溶液がスプレー状に当たる
ため、樹脂成形物2表面に当たる単位時間当たりのオゾ
ンの量は比較的多いものとなる。このため、全体として
オゾン水溶液を接触させる時間が、単に樹脂成形物をオ
ゾン水溶液中に浸漬させた場合に比べて極めて短時間で
済む。Further, the specific effects of this embodiment are as follows.
Since the aqueous ozone solution is sprayed during the reforming process, the amount of ozone per unit time hitting the surface of the resin molded product 2 is relatively large. For this reason, as a whole, the contact time with the ozone aqueous solution is extremely short as compared with the case where the resin molded product is simply immersed in the ozone aqueous solution.
【0025】また、樹脂成形物2表面にはオゾン水溶液
がスプレー状に当たるため、樹脂成形物2表面に形成さ
れるオゾン水溶液の境膜拡散層が比較的薄く形成され
る。この状態で、さらにオゾン水溶液がその境膜拡散層
を叩くようにして当たるため、当該拡散層が圧縮され
る。また、その圧縮により、拡散層が不連続に乱される
こととなり、より一層酸化反応が促進されることとな
る。従って、オゾン水溶液の接触時間のより一層の短縮
を図ることができる。Further, since the aqueous ozone solution is applied to the surface of the resin molded product 2 in a spray form, the boundary film diffusion layer of the aqueous ozone solution formed on the surface of the resin molded product 2 is formed relatively thin. In this state, an aqueous ozone solution hits the film diffusion layer so as to hit it, so that the diffusion layer is compressed. In addition, due to the compression, the diffusion layer is discontinuously disturbed, and the oxidation reaction is further promoted. Therefore, the contact time of the ozone aqueous solution can be further reduced.
【0026】さらに、樹脂成形物をオゾン水溶液中に浸
漬させる場合と異なり、スプレー状のオゾン水溶液を樹
脂成形物2に当てればよいため、一連の工程においてオ
ゾン水溶液を接触させることが可能となる。すなわち、
パワーウォッシュ洗浄後、樹脂成形物を一旦コンベアか
ら取り外し、容器中に浸漬させる必要があった従来技術
とは異なり、コンベア6上において改質処理を施すこと
ができる。その結果、改質設備及び設置スペースの簡素
化並びにコストの低減を図ることができる。Further, unlike the case where the resin molded product is immersed in the ozone aqueous solution, the spray-shaped ozone aqueous solution may be applied to the resin molded product 2, so that the ozone aqueous solution can be brought into contact in a series of steps. That is,
After the power wash cleaning, the resin molded product can be once removed from the conveyor and subjected to a modification treatment on the conveyor 6, unlike the conventional technology in which it is necessary to immerse the resin molded product in a container. As a result, the reforming equipment and installation space can be simplified and the cost can be reduced.
【0027】併せて、本実施例では、容器中のオゾン水
溶液を加温する必要のあった従来技術とは異なり、オゾ
ン水溶液を樹脂成形物2に当てる直前にヒータ9で加温
するようにした。このため、高温状態が維持されている
期間中でのオゾンの分解を最小限に抑制することができ
る。従って、スプレー状のオソン水溶液中のオゾン濃度
を高めることができ、改質の効率を向上させることがで
きる。In addition, in the present embodiment, unlike the prior art in which it was necessary to heat the aqueous ozone solution in the container, the heater 9 was heated immediately before applying the aqueous ozone solution to the resin molded article 2. . For this reason, the decomposition of ozone during the period in which the high temperature state is maintained can be suppressed to a minimum. Therefore, the ozone concentration in the spray-type oson aqueous solution can be increased, and the reforming efficiency can be improved.
【0028】加えて、本実施例では、樹脂成形物2に当
てる分の水溶液だけを加温すればよいため、加温のため
のエネルギーが比較的少なくて済む。その結果、エネル
ギーコストの低減を図ることができる。In addition, in this embodiment, since only the aqueous solution to be applied to the resin molded product 2 needs to be heated, relatively little energy is required for heating. As a result, energy costs can be reduced.
【0029】〔実験〕次に、上記の作用効果を確認する
ために、表面改質の有無及び塗料を変更させて塗装した
場合における塗膜接着強度を測定する実験を行ったの
で、以下に説明する。[Experiment] Next, in order to confirm the above-mentioned functions and effects, an experiment was conducted to measure the presence or absence of surface modification and the adhesion strength of the coating film when the coating was changed and the coating was changed. I do.
【0030】(ポリオレフィン樹脂成形物の作製及び簡
易洗浄)まず、本実施例では、ポリオレフィン樹脂とし
てポリプロピレンのホモポリマーを用いた。そして、上
記ポリマーを「100×150×3mm」のサイズに成
形し、テストピースPとした。(Preparation of Polyolefin Resin Molded Product and Simple Cleaning) First, in this example, a homopolymer of polypropylene was used as the polyolefin resin. Then, the above polymer was molded into a size of “100 × 150 × 3 mm” to obtain a test piece P.
【0031】また、上記テストピースPをパワーウォッ
シュ洗浄に供した。すなわち、水温「60℃」で、水圧
「100kPa」の水をテストピースP表面に当てて、
表面に付着したホコリ等の除去を行った。The test piece P was subjected to power wash cleaning. That is, at a water temperature of “60 ° C.”, a water pressure of “100 kPa” is applied to the test piece P surface,
Dust and the like attached to the surface were removed.
【0032】(装置)次に、表面改質に際して用いる実
験装置について説明する。但し、ここで用いる装置とし
ては、あくまでも実験的なものである。さて、テストピ
ースPにオゾン水溶液を当てる手段(流水手段)とし
て、上記実施例で説明した表面改質装置5と同様のもの
を使用した。すなわち、図4に示すように、スプレーノ
ズル10からスプレー状にオゾン水溶液をテストピース
Pに当てるタイプのものを使用した。また、上記流水手
段以外の各手段については、次のものを使用した。すな
わち、同図に示すように、酸素ガスボンベ31にはオゾ
ン発生器32が連結され、ここで発生したオゾンがバル
ブ33及び逆流防止トラップ34を経て混合器35に供
給されるようになっている。また、この混合器35に
は、ポンプ36から圧送されたオゾン水溶液(水)が供
給され、当該混合器35中において、オゾンガスがオゾ
ン水溶液(水)に溶解されるようになっている。さら
に、オゾン水溶液及び一部のオゾンガスは、次なる混和
器37に導入されるとともに、ここでも上記溶解が継続
される。また、当該混和器37の周りに設けられたヒー
タ38により、オゾン水溶液が所定の温度にまで加温さ
れるようになっている。(Apparatus) Next, an experimental apparatus used for surface modification will be described. However, the apparatus used here is only experimental. As a means (flowing water means) for applying an ozone aqueous solution to the test piece P, the same one as the surface reforming apparatus 5 described in the above embodiment was used. That is, as shown in FIG. 4, a type in which an ozone aqueous solution was applied to the test piece P in a spray form from a spray nozzle 10 was used. In addition, as for each means other than the above-mentioned water flowing means, the following were used. That is, as shown in the figure, an ozone generator 32 is connected to the oxygen gas cylinder 31, and the ozone generated here is supplied to a mixer 35 via a valve 33 and a backflow prevention trap 34. Further, an ozone aqueous solution (water) fed from a pump 36 is supplied to the mixer 35, and the ozone gas is dissolved in the ozone aqueous solution (water) in the mixer 35. Further, the ozone aqueous solution and a part of the ozone gas are introduced into the next pulverizer 37, and the dissolution is continued here. Further, the ozone aqueous solution is heated to a predetermined temperature by a heater 38 provided around the admixer 37.
【0033】上記混和器35を経たオゾン水溶液は過剰
ガス分離トラップ39内に導入される。そして、過剰の
オゾンガスはこの分離トラップ39からバルブ40及び
凝集トラップ41を経て活性炭フィルター42に導かれ
る。この活性炭フィルター42内において、オゾンガス
は酸素ガスに分解され、その酸素ガスはアスピレータ4
3から外部へ排出される。一方、前記過剰ガス分離トラ
ップ39を経たオゾン水溶液は、上記の流水手段を経
て、載置台44上のテストピースPに当たるようになっ
ている。そして、その後のオゾン水溶液は、載置台44
を収容するガラス槽45中に貯留され、その後再度前記
ポンプ36に導入される。そして、本実験では、上記の
一連の流れが繰り返し行われるようになっている。The aqueous ozone solution passed through the mixer 35 is introduced into an excess gas separation trap 39. The excess ozone gas is guided from the separation trap 39 to the activated carbon filter 42 via the valve 40 and the aggregation trap 41. In the activated carbon filter 42, the ozone gas is decomposed into oxygen gas, and the oxygen gas is supplied to the aspirator 4.
3 to the outside. On the other hand, the ozone aqueous solution that has passed through the excess gas separation trap 39 hits the test piece P on the mounting table 44 through the above-mentioned water flowing means. Then, the subsequent aqueous ozone solution is supplied to the mounting table 44.
Is stored in a glass tank 45 containing the water, and then introduced into the pump 36 again. And in this experiment, the above-mentioned series of flows are repeatedly performed.
【0034】なお、上記装置において、各流水手段の直
前におけるオゾン水溶液のオゾン濃度は「7ppm」で
あり、水素イオン濃度(pH)は「約3.7」であり、
温度は「50℃」であり、流水量は「1.7リットル/
分」であった。また、処理時間は100秒とした。一
方、オゾン発生器32としては、無声放電方式のもの
(荏原実業製 商品名:OZSD−5A)を使用し、こ
のときのオゾンガスの発生量は「3g/hr」であっ
た。さらに、オゾン水溶液の濃度については、市販のオ
ゾン水濃度測定器(荏原実業製 商品名:検太郎)を使
用して測定した。。In the above apparatus, the ozone concentration of the aqueous ozone solution immediately before each water flowing means is "7 ppm", the hydrogen ion concentration (pH) is "about 3.7",
The temperature was “50 ° C.” and the amount of flowing water was “1.7 liter /
Minutes. The processing time was 100 seconds. On the other hand, as the ozone generator 32, a silent discharge type (trade name: OZSD-5A, manufactured by Ebara Corporation) was used, and the amount of ozone gas generated at this time was "3 g / hr". Further, the concentration of the ozone aqueous solution was measured using a commercially available ozone water concentration measuring device (trade name: Kentaro manufactured by Ebara Jitsugyo). .
【0035】(実験内容)上記の装置を用いて改質処理
を行って乾燥(80℃×10分)したものを用意すると
ともに、改質処理を行わないサンプルも用意した。その
後、塗装を行った。なお、この塗装時の塗料としてはポ
リエステル系塗料、アクリル系塗料及びポリエステル系
塗料に塩素化ポリプロピレンを(7重量%)配合した塗
料の3種類を用いた。そして、塗布後、各塗料を「80
℃」で乾燥させて塗膜層を形成した後、当該塗膜層の剥
離強度試験を行った。この剥離強度の測定には引張試験
器(テンシロン)を用いて塗膜層のピーリング強度を測
定した(但し、引張角度は「180°」であり、引張速
度は「50mm/秒」である)。(Experiment Details) A sample which had been subjected to a reforming treatment and dried (80 ° C. × 10 minutes) using the above-described apparatus was prepared, and a sample not subjected to the reforming treatment was also prepared. Thereafter, painting was performed. As the paint at the time of this coating, three kinds of paint were used: polyester paint, acrylic paint, and polyester paint mixed with chlorinated polypropylene (7% by weight). Then, after application, each paint is set to “80
C. "to form a coating layer, and then a peel strength test of the coating layer was performed. For the measurement of the peel strength, the peel strength of the coating layer was measured using a tensile tester (Tensilon) (however, the tensile angle was “180 °” and the tensile speed was “50 mm / sec”).
【0036】(実験結果)以下の表1に、上記の各テス
トピースPの中心部分の塗膜層のピーリング強度を測定
した結果を示す。(Experimental Results) Table 1 below shows the results of measuring the peeling strength of the coating layer at the center of each test piece P.
【0037】[0037]
【表1】 [Table 1]
【0038】上記結果からも明らかなように、本実施例
のようにオゾン水溶液で処理した場合には、ピーリング
強度が高くなることがわかる。また、塩素化ポリプロピ
レン(塩素化PP)を配合した塗料を用いた場合にもピ
ーリング強度が高くなることがわかる。そして、これら
の相乗作用により、オゾン水溶液で処理し、かつ、塩素
化PPを配合した塗料を用いた場合に最もピーリング強
度が高くなることがわかる。As is evident from the above results, it is found that the peeling strength increases when the treatment is performed with the ozone aqueous solution as in this embodiment. Further, it can be seen that the peeling strength is also increased when a paint containing chlorinated polypropylene (chlorinated PP) is used. Further, it can be seen that the peeling strength becomes highest when a treatment with an ozone aqueous solution and a coating material containing chlorinated PP are used due to a synergistic effect thereof.
【0039】〔追加実験〕次に、オゾン処理の時間以外
は上記実験と同一の条件下で処理、塗装を施し、その時
間を種々変更させた場合のピーリング強度(塗膜接着強
度)を測定した。その結果を図5のグラフに示す。[Additional Experiment] Next, the treatment and coating were performed under the same conditions as in the above experiment except for the ozone treatment time, and the peeling strength (coating film adhesion strength) was measured when the time was variously changed. . The results are shown in the graph of FIG.
【0040】同図からも明らかなように、従来の塗料
(ポリエステル系塗料)の場合に比べて、本実施例の塗
料(塩素化PPを配合)したものを用いた場合には、短
時間の改質処理であっても、十分なピーリング強度が得
られることがわかる。換言すれば、本実験結果から、オ
ゾン水溶液の処理時間の著しい短縮を図ることができる
ということがいえる。As can be seen from the drawing, compared to the case of the conventional paint (polyester paint), the use of the paint (compounded with chlorinated PP) of the present embodiment has a shorter time. It can be seen that sufficient peeling strength can be obtained even in the modification treatment. In other words, from the results of this experiment, it can be said that the processing time of the aqueous ozone solution can be significantly reduced.
【0041】尚、本発明は上記実施例に限定されず、例
えば次の如く構成してもよい。 (1)前記実施例では、樹脂成形物2(テストピース
P)の意匠面(上面)からオゾン水溶液をスプレー状に
当てる構成としたが、樹脂成形物2(テストピースP)
の表面全てが意匠面であるような場合には、各面からオ
ゾン水溶液を吹き付けるような構成としてもよい。ま
た、上記スプレー状の吹き付けに限定されず、樹脂成形
物をオゾン水溶液中に浸漬させて接触させるようにして
もよいし、オゾン水溶液を樹脂成形物の表面に流水状
(滝状)に当てるようにしてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be configured as follows, for example. (1) In the above-described embodiment, the ozone aqueous solution is sprayed from the design surface (upper surface) of the resin molded product 2 (test piece P).
In the case where the entire surface is a design surface, an ozone aqueous solution may be sprayed from each surface. Further, the present invention is not limited to the above spray-type spraying, and the resin molded product may be immersed in an aqueous ozone solution and brought into contact with the resin molded product, or the aqueous ozone solution may be applied to the surface of the resin molded product in a flowing (waterfall) shape. It may be.
【0042】(2)前記実施例では、改質の前段階にお
いてパワーウォッシュ洗浄装置4を用いて簡易洗浄を行
う場合に具体化したが、かかる洗浄を省略してもよい。 (3)前記実施例では、ポリオレフィン樹脂成形物の素
材としてポリプロピレンを採用したが、素材がポリオレ
フィンを主成分としているものであれば、ポリエチレン
製の樹脂成形物や、その他の2次成分が配合されたもの
等いかなるものの表面改質に適用することもできること
はいうまでもない。また、その形状はバンパーの形状に
限られるものではなく、例えばグリル、ガーニッシュ、
モール、スポイラー、ランプ、マーク、エンブレム、ホ
イールカバー等の各種車両用外装品などをはじめ、いか
なる形状をなしていてもよい。(2) In the above embodiment, the simple cleaning is performed by using the power wash cleaning device 4 before the reforming, but such cleaning may be omitted. (3) In the above embodiment, polypropylene was used as the material of the polyolefin resin molded product. However, if the material is mainly composed of polyolefin, a polyethylene resin molded product and other secondary components are blended. It is needless to say that the present invention can be applied to the surface modification of any material such as a material. In addition, the shape is not limited to the shape of the bumper, for example, grill, garnish,
It may have any shape including various vehicle exterior parts such as a mall, a spoiler, a lamp, a mark, an emblem, and a wheel cover.
【0043】(4)前記実施例では、オゾン水溶液を樹
脂成形物2(テストピースP)に当てる直前段階におい
てヒータ9,38を設ける構成としたが、もっと以前の
段階に設ける構成としてもよい。従って、場合によって
は、前記実験例で示したガラス槽45中に設けてもよ
い。(4) In the above embodiment, the heaters 9 and 38 are provided immediately before the aqueous ozone solution is applied to the resin molded product 2 (test piece P). However, the heaters 9 and 38 may be provided at an earlier stage. Therefore, depending on the case, it may be provided in the glass tank 45 shown in the experimental example.
【0044】(5)前記実施例では、ポリエステル系塗
料に塩素化ポリプロピレンを配合した塗料を用いたが、
ポリエステルに塩素化ポリプロピレンをグラフト重合あ
るいはブロック重合した塗料を用いてもよい。(5) In the above-described embodiment, a paint obtained by blending chlorinated polypropylene with a polyester paint was used.
A coating material obtained by graft polymerization or block polymerization of chlorinated polypropylene to polyester may be used.
【0045】特許請求の範囲の各請求項に記載されない
ものであって、上記実施例から把握できる技術的思想に
ついて以下にその効果とともに記載する。 (a)請求項1のポリオレフィン樹脂成形物の表面塗装
方法において、前記オゾン水溶液を流水状又はスプレー
状に当てることにより、表面を改質することを特徴とす
る。かかる構成とすることにより、短時間の処理でもっ
て十分な改質効果が得られ、塗装全体に要する時間及び
コストを低減できる。The technical idea which is not described in each claim of the claims and can be grasped from the above embodiment is described below together with its effects. (A) The method for coating a surface of a polyolefin resin molded article according to claim 1, wherein the surface is modified by applying the ozone aqueous solution in a flowing or spray state. With this configuration, a sufficient reforming effect can be obtained with a short processing time, and the time and cost required for the entire coating can be reduced.
【図1】 本発明を具体化した実施例における表面改質
装置等を示すシステム図である。FIG. 1 is a system diagram showing a surface reforming apparatus and the like in an embodiment embodying the present invention.
【図2】 一実施例における樹脂製品を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a resin product according to one embodiment.
【図3】 一実施例における水の温度に対するオゾンの
溶解度係数の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of water and the solubility coefficient of ozone in one example.
【図4】 一実施例において、表面改質試験を行ったと
きの実験装置を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing an experimental apparatus when a surface modification test is performed in one example.
【図5】 一実施例におけるオゾン水溶液処理時間に対
する塗膜層のピーリング強度の関係を従来技術と比較し
て示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the treatment time of an ozone aqueous solution and the peeling strength of a coating film layer in one example, in comparison with a conventional technique.
2…樹脂成形物。 2 ... Resin molding.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/12 C08J 7/04 C09D 123/28 C09D 167/00 - 167/08 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08J 7/12 C08J 7/04 C09D 123/28 C09D 167/00-167/08
Claims (1)
ゾン水溶液を接触させて、前記ポリオレフィン系樹脂成
形物の表面を酸化させる表面改質工程と、 前記改質されたポリオレフィン系樹脂成形物の表面に対
し、ポリエステル系塗料に塩素化ポリプロピレンの配合
されてなる塗料を塗布することにより、前記ポリオレフ
ィン系樹脂成形物の表面に塗膜層を形成する塗膜層形成
工程とを備えたことを特徴とするポリオレフィン系樹脂
成形物の表面塗装方法。A surface modification step of oxidizing a surface of the polyolefin resin molded article by bringing an aqueous ozone solution into contact with the polyolefin resin molded article; On the other hand, a coating film layer forming step of forming a coating film layer on the surface of the polyolefin resin molded product by applying a coating material containing chlorinated polypropylene to a polyester coating material is provided. Surface coating method for molded polyolefin resin.
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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