JPH01284367A - 塗装鋼板の連続表面処理方法 - Google Patents
塗装鋼板の連続表面処理方法Info
- Publication number
- JPH01284367A JPH01284367A JP11198288A JP11198288A JPH01284367A JP H01284367 A JPH01284367 A JP H01284367A JP 11198288 A JP11198288 A JP 11198288A JP 11198288 A JP11198288 A JP 11198288A JP H01284367 A JPH01284367 A JP H01284367A
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- Japan
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- plasma
- steel sheets
- coated steel
- high frequency
- reaction chamber
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- Pending
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、高機能性表面を有する塗装鋼板を連続的に
製造する方法に関する。
製造する方法に関する。
(従来の技術)
鋼板の表面処理技術は近年著しく進歩し、従来からのめ
っき鋼板だけでなく、これに各種の塗装を施した鋼板も
製造されている。代表的な塗装鋼板としては、亜鉛めっ
き皮膜の上に塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル
、フッ素樹脂のような高分子を機被覆を施したものがあ
り、これらは建材や家電製品などに賞月されている。
っき鋼板だけでなく、これに各種の塗装を施した鋼板も
製造されている。代表的な塗装鋼板としては、亜鉛めっ
き皮膜の上に塩化ビニル、ポリエチレン、ポリエステル
、フッ素樹脂のような高分子を機被覆を施したものがあ
り、これらは建材や家電製品などに賞月されている。
上記のような塗装鋼板の表面の有機皮膜の性質を改良し
て、例えば接着性や耐汚染性を増大させたり、光沢を持
たせて装飾性を高めることによって、付加価値を高め用
途を拡大する試みもなされている。
て、例えば接着性や耐汚染性を増大させたり、光沢を持
たせて装飾性を高めることによって、付加価値を高め用
途を拡大する試みもなされている。
しかし、安価に量産できることが必須である塗装鋼板で
あるから、表面皮膜の改質方法も連続的に迅速に実施で
きるものでなければならない、即ち、塗装鋼板のコイル
をほどいて走行させながら処理し、処理済みの鋼板は再
びコイルに巻き取っていくような連続処理ラインで皮膜
の改質を行うのが理想的である。
あるから、表面皮膜の改質方法も連続的に迅速に実施で
きるものでなければならない、即ち、塗装鋼板のコイル
をほどいて走行させながら処理し、処理済みの鋼板は再
びコイルに巻き取っていくような連続処理ラインで皮膜
の改質を行うのが理想的である。
既に、合成樹脂フィルムの改質方法として、プラズマ処
理が知られている(例えば、高分子学会編「高分子表面
技術J 19879日刊工業新聞社、P。
理が知られている(例えば、高分子学会編「高分子表面
技術J 19879日刊工業新聞社、P。
210〜220 ) 、 Lかし、塗装鋼板の塗膜の改
質、特に連続処理ラインでの改質処理の実際的方法は知
られておらず、優れた表面特性をもつ塗装鋼板の量産は
行われていない。
質、特に連続処理ラインでの改質処理の実際的方法は知
られておらず、優れた表面特性をもつ塗装鋼板の量産は
行われていない。
(発明が解決しようとする課1i!!り本発明は、塗装
鋼板の塗膜の改質方法、特に、連続製造工程(Coil
Coating Line )における連続的処理に
よって塗装鋼板表面の高機能化を計る塗膜の改質方法を
提供することを目的とする。
鋼板の塗膜の改質方法、特に、連続製造工程(Coil
Coating Line )における連続的処理に
よって塗装鋼板表面の高機能化を計る塗膜の改質方法を
提供することを目的とする。
更に本発明は、塗装W4仮コイルを、連続的にプラズマ
処理するに際して、プラズマ処理の効率を向上して短時
間で所望の表面改質効果を得る方法を提供することを目
的とする。
処理するに際して、プラズマ処理の効率を向上して短時
間で所望の表面改質効果を得る方法を提供することを目
的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の要旨は下記の(1)および(2)にある。
(1)差圧シール装置を備えた減圧反応室内を連続的に
通過する塗装鋼板表面に高周波またはマイクロ波を用い
て生成させたプラズマを照射することを特徴とする塗装
鋼板の連続表面処理方法。
通過する塗装鋼板表面に高周波またはマイクロ波を用い
て生成させたプラズマを照射することを特徴とする塗装
鋼板の連続表面処理方法。
(2)高周波またはマイクロ波を用いて生成させたプラ
ズマを、直流電圧により加速して照射することを特徴と
する上記(1)の塗装鋼板の連続表面処理方法。
ズマを、直流電圧により加速して照射することを特徴と
する上記(1)の塗装鋼板の連続表面処理方法。
前記のように、塗装鋼板の塗膜は、塩化ビニル、ポリエ
チレンなどの樹脂皮膜であるから、この塗膜表面をプラ
ズマと接触させることにより、0表面の化学組成の変化
■最表層の高度な架橋化■エンチングによる多孔質化等
を引き起こし、もって接着性、耐汚染性、装飾性等の表
面特性の改善が可能となる。
チレンなどの樹脂皮膜であるから、この塗膜表面をプラ
ズマと接触させることにより、0表面の化学組成の変化
■最表層の高度な架橋化■エンチングによる多孔質化等
を引き起こし、もって接着性、耐汚染性、装飾性等の表
面特性の改善が可能となる。
プラズマの生成方法としては、■直流グロー放電■高周
波放電■マイクロ波放電等が代表的なものであるが、こ
れらの中で高周波放電およびマイクロ波放電は放電雰囲
気の中に電極が存在しない、いわゆる無電極放電であり
、被処理物に通電する必要がないため、電気絶縁物であ
る高分子の表面改質には好適な技術である。
波放電■マイクロ波放電等が代表的なものであるが、こ
れらの中で高周波放電およびマイクロ波放電は放電雰囲
気の中に電極が存在しない、いわゆる無電極放電であり
、被処理物に通電する必要がないため、電気絶縁物であ
る高分子の表面改質には好適な技術である。
プラズマ(厳密には“低温プラズマ″)の生成には、通
常0.1〜10Torrの減圧雰囲気が必要である。こ
の程度の真空度そのものはかなり容易に達成できる。し
かし、本発明の目的とする連続処理を行うには、大気中
でほどいたコイルをプラズマ処理用の真空室に送り込み
、かつ処理済みの鋼板を再び大気中に取り出して連続的
に巻き取っていかなければならない。即ち、高速で走る
鋼板の真空室への入口と出口をよくシールしなければプ
ラズマ処理に必要な真空度が保持できない、そこで本発
明では、真空室前後の鋼板の入口と出口に差圧シール装
置を使用することとした。差圧シール装置というのは、
シールロールで区分された複数の減圧室を経て、大気圧
から目標とする真空度まで段階的に減圧を行う機構をも
つ装置である。
常0.1〜10Torrの減圧雰囲気が必要である。こ
の程度の真空度そのものはかなり容易に達成できる。し
かし、本発明の目的とする連続処理を行うには、大気中
でほどいたコイルをプラズマ処理用の真空室に送り込み
、かつ処理済みの鋼板を再び大気中に取り出して連続的
に巻き取っていかなければならない。即ち、高速で走る
鋼板の真空室への入口と出口をよくシールしなければプ
ラズマ処理に必要な真空度が保持できない、そこで本発
明では、真空室前後の鋼板の入口と出口に差圧シール装
置を使用することとした。差圧シール装置というのは、
シールロールで区分された複数の減圧室を経て、大気圧
から目標とする真空度まで段階的に減圧を行う機構をも
つ装置である。
更に、プラズマ処理を塗装鋼板コイルの表面処理に適用
する場合に、以下の点が重大な問題となる。即ち、塗膜
表面に接触する時点でプラズマの活性度が生成時点に比
べて低下し所期の表面改質効果を達成するための所要時
間が長(なる。塗装鋼板製造の実ラインでは、ラインス
ピードが速いため、表面処理も極めて短時間に行う必要
がある。
する場合に、以下の点が重大な問題となる。即ち、塗膜
表面に接触する時点でプラズマの活性度が生成時点に比
べて低下し所期の表面改質効果を達成するための所要時
間が長(なる。塗装鋼板製造の実ラインでは、ラインス
ピードが速いため、表面処理も極めて短時間に行う必要
がある。
従って、プラズマ処理の促進が重要課題となる。
処理時間が長いと、ラインスピード低下による生産性低
下、或いはプラズマ処理装置の長大化による設備費、稼
働骨の上昇等の不利益が生じる。
下、或いはプラズマ処理装置の長大化による設備費、稼
働骨の上昇等の不利益が生じる。
プラズマ処理の促進は、下記の方法によって達成できる
ことが判明した。即ち、高周波或いはマイクロ波による
グロー放電を用いて生成したプラズマを反応室内に導入
するに際して、プラズマ原料ガスの流入部と反応室との
間、或いは、プラズマ原料ガス流入部とプラズマの反応
室内導入口との間に直流電圧を印加することにより、活
性度の高いプラズマを塗膜表面に照射することが可能と
なり、塗膜表面改質の効率が飛躍的に向上することが明
らかとなった。
ことが判明した。即ち、高周波或いはマイクロ波による
グロー放電を用いて生成したプラズマを反応室内に導入
するに際して、プラズマ原料ガスの流入部と反応室との
間、或いは、プラズマ原料ガス流入部とプラズマの反応
室内導入口との間に直流電圧を印加することにより、活
性度の高いプラズマを塗膜表面に照射することが可能と
なり、塗膜表面改質の効率が飛躍的に向上することが明
らかとなった。
本発明は、塗装鋼板の塗膜の改質にプラズマを利用する
こと、連続処理を可能にするため差圧シール装置を使用
すること、更に、必要に応じて、上記のような直流電圧
重畳の効果を利用すること、によって完成されたもので
、この技術により実際の連続塗装鋼板製造工程における
プラズマ処理の応用が可能となった。
こと、連続処理を可能にするため差圧シール装置を使用
すること、更に、必要に応じて、上記のような直流電圧
重畳の効果を利用すること、によって完成されたもので
、この技術により実際の連続塗装鋼板製造工程における
プラズマ処理の応用が可能となった。
(作用)
添付の図によって本発明方法を更に説明する。
本発明による連続表面処理は第1図に示すような、差圧
シール装置で減圧状態に維持されたプラズマ処理反応室
において実施される。第1図において、1は塗装鋼板、
2は差圧シール装置、3がプラズマ処理反応室、Pは真
空ポンプである。
シール装置で減圧状態に維持されたプラズマ処理反応室
において実施される。第1図において、1は塗装鋼板、
2は差圧シール装置、3がプラズマ処理反応室、Pは真
空ポンプである。
第2図および第3図は、プラズマ処理反応室の詳細図で
いずれも高周波誘導コイルを用いた場合を示している。
いずれも高周波誘導コイルを用いた場合を示している。
プラズマ原料ガス流入口4から導入された原料ガスは高
周波放電により、コイル部6で励起・プラズマ化され、
直流電圧(第2図中9と10との間、第3図中9と12
との間に印加される)で加速されて、プラズマ導入口1
3より反応室10に入り、反応室中を通過する塗装鋼板
1の表面に照射される。第2図、第3図中の5は高周波
電源、7はグロー放電管、8は絶縁物、9および12は
直流電圧印加用電極、11は直流電源である。
周波放電により、コイル部6で励起・プラズマ化され、
直流電圧(第2図中9と10との間、第3図中9と12
との間に印加される)で加速されて、プラズマ導入口1
3より反応室10に入り、反応室中を通過する塗装鋼板
1の表面に照射される。第2図、第3図中の5は高周波
電源、7はグロー放電管、8は絶縁物、9および12は
直流電圧印加用電極、11は直流電源である。
直流電圧の印加は必須ではないが、処理の効率を高めて
ライン速度を上げるためには、採用するのが望ましい。
ライン速度を上げるためには、採用するのが望ましい。
(実施例)
300 ff1s巾の塗装鋼板コイルに対して連続表面
処理が可能なパイロットラインを用いて、プラズマ処理
による高機能性塗装鋼板の試作を行った。
処理が可能なパイロットラインを用いて、プラズマ処理
による高機能性塗装鋼板の試作を行った。
i)供試材:ポリエステル塗装鋼板(母材:0.5僧−
厚鋼板、亜鉛めっき厚11.4 μm、ポリエステル皮
膜厚60μ、) ii)反応槽内雰囲気: N、 、 5 Torrii
i) ラインスピード:50Il/ll1niv)プラ
ズマ発生条件: 高周波放電電力と直流加速電圧を第1表に示すように選
択 この試作条件では、塗装鋼板がプラズマ雰囲気に曝露さ
れる時間は、約1.2秒となる。
厚鋼板、亜鉛めっき厚11.4 μm、ポリエステル皮
膜厚60μ、) ii)反応槽内雰囲気: N、 、 5 Torrii
i) ラインスピード:50Il/ll1niv)プラ
ズマ発生条件: 高周波放電電力と直流加速電圧を第1表に示すように選
択 この試作条件では、塗装鋼板がプラズマ雰囲気に曝露さ
れる時間は、約1.2秒となる。
本発明の表面処理を施した塗装鋼板の表面特性(接着性
、耐汚染性)の評価結果を第1表に示す。
、耐汚染性)の評価結果を第1表に示す。
(以下、余白)
第1表
第1表中の接着強度は、塗装面を対向させてエポキシ系
熱硬化型接着側により貼合した1インチ幅の試料を、第
4図に示すように引張試験に供して測定した。また、耐
汚染性は、市販の赤マジックインキで塗装面に描いた線
が、2時間放置後のエタノール含浸布による拭き取りで
どの程度除去できるかで評価した。◎は完全に除去され
る、○は僅かに痕跡が残る、×は除去されない、をそれ
ぞれ表す。
熱硬化型接着側により貼合した1インチ幅の試料を、第
4図に示すように引張試験に供して測定した。また、耐
汚染性は、市販の赤マジックインキで塗装面に描いた線
が、2時間放置後のエタノール含浸布による拭き取りで
どの程度除去できるかで評価した。◎は完全に除去され
る、○は僅かに痕跡が残る、×は除去されない、をそれ
ぞれ表す。
N113と4の結果かられかるように、直流電圧を加え
る本発明の方法によってプラズマ処理を施した場合に、
接着力の飛躍的増大と耐汚染性の大幅な改善が達成され
た。なお、直流電圧を重畳しない場合、すなわち、高周
波放電により生成したプラズマをそのまま塗装鋼板表面
に照射した場合(随2)にも接着強度の増大、耐汚染性
の改善効果が見られたがその効果は小さい。
る本発明の方法によってプラズマ処理を施した場合に、
接着力の飛躍的増大と耐汚染性の大幅な改善が達成され
た。なお、直流電圧を重畳しない場合、すなわち、高周
波放電により生成したプラズマをそのまま塗装鋼板表面
に照射した場合(随2)にも接着強度の増大、耐汚染性
の改善効果が見られたがその効果は小さい。
(発明の効果)
本発明の表面処理方法によれば、塗装鋼板の表面改質が
迅速に進み、接着性、耐汚染性等の表面特性にすぐれた
高機能性塗装鋼板が製造できる。
迅速に進み、接着性、耐汚染性等の表面特性にすぐれた
高機能性塗装鋼板が製造できる。
しかも、この方法はコイル状の塗装鋼板を効率的に量産
するのに適した方法であり、高機能性塗装鋼板の安価な
製造とその普及に寄与するところが大きい。
するのに適した方法であり、高機能性塗装鋼板の安価な
製造とその普及に寄与するところが大きい。
第1図は、本発明の連続表面処理方法を実施する設備の
概要を示す略式断面図、 第2図および第3図 は、プラズマ反応室の詳細を示す
略式断面図、 第4図は、塗装鋼板の接着性試験方法を示す略式断面図
、である。
概要を示す略式断面図、 第2図および第3図 は、プラズマ反応室の詳細を示す
略式断面図、 第4図は、塗装鋼板の接着性試験方法を示す略式断面図
、である。
Claims (2)
- (1)差圧シール装置を備えた減圧反応室内を連続的に
通過する塗装鋼板表面に高周波またはマイクロ波を用い
て生成させたプラズマを照射することを特徴とする塗装
鋼板の連続表面処理方法。 - (2)高周波またはマイクロ波を用いて生成させたプラ
ズマを、直流電圧により加速して照射することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の塗装鋼板の連続表面処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198288A JPH01284367A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 塗装鋼板の連続表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198288A JPH01284367A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 塗装鋼板の連続表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01284367A true JPH01284367A (ja) | 1989-11-15 |
Family
ID=14574987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11198288A Pending JPH01284367A (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 塗装鋼板の連続表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01284367A (ja) |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP11198288A patent/JPH01284367A/ja active Pending
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