JPH01299668A - アンモニア又はアミン蒸気の漏洩が防止された塗膜硬化装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、遊離イソシアネート基含有プレポリマーを含
む塗膜を、アンモニア又はアミン雰囲気中で硬化させる
ための塗膜硬化装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、塗膜の形成には、熱エネルギー、公害及び生産性
の点で種々の問題が内在している。工業的に最も普通に
採用されている塗膜形成方法では、基体物品に塗装を行
った後、この塗装物品を焼付炉に搬入し、高温で塗膜の
焼付を行う。この焼付に多大の熱エネルギーが必要であ
り、また塗膜の焼付時に発生する溶媒、塗料ヤニ等の有
害成分を焼付炉の排気から除去するために、高価な排気
処理システムが必要となる。また、塗膜の焼付を高温で
行えない木工品塗装等の場合には、この塗膜を自然乾燥
で硬化させねばならず、塗膜の硬化に著しく長時間を必
要とし、またその間湿った塗膜にゴミ等が付着しないよ
うな厳密な管理が必要となる。

それ等の問題の対策案の一つとして熱による硬化の不要
な塗膜の早期乾燥方法が提案されており、特公昭５３−
１３０３８号公報には、遊離イソシアネート基を含有す
るプレポリマーを含むビヒクルを基材上に塗布し、次い
でこのビヒクルを蒸気相の状態にあるアンモニアまたは
アミンからなる薬剤で処理することからなる乾燥塗膜の
形成方法が記載されている。

この塗膜形成方法を工業的に実施する装置として、特公
昭６２−３１９８８号公報、特公昭６２−３１９８９号
公報、特公昭６３−５１５２号公報等に示す装置が実用
化されつつあるが、かかる装置の共通の問題点として、
アンモニア又はアミン蒸気が充満した塗膜硬化室から、
これらの蒸気が塗膜硬化室の出入口（塗装物品の搬入出
口）を通じて外部に漏洩するのをいかにして有効に防止
するかということが、一つの技術的課題となっている。

蒸気等の漏洩防止手段としてエアカーテンは一般的なも
のであり、前述した装置にも採用されているが、エアカ
ーテンのシール効果を上げるには、エアカーテンの風量
を増大させると同時に、必然的にエアカーテンのエア中
には、アンモニア又はアミンの蒸気が混入してくるので
そのエアを大量に排気処理して排出する必要がある。

しかしながら、エアカーテンの風量を増大させ且つエア
カーテンのエアの一部を大量に排気処理して排出するこ
とにより、塗膜硬化室からのアンモニア又はアミン蒸気
の漏洩を防止したとしても、又新たな別の問題が生じる
。

即ち、塗膜の硬化を効果的に行なうには、塗膜硬化室内
のアンモニア又はアミンの濃度はある一定値以上に維持
する必要があるが、エアカーテンのエアを大量に排出す
ることによりその中に含まれるアンモニア又はアミンも
大量に排出されることになり、塗膜硬化室内の濃度維持
の為のアンモニア又はアミンの補給量が増大して、その
消費量が飛躍的に増大するからである。

また、排出′エア中に含まれるアンモニア又はアミンを
処理する為の排気処理装置の負荷も多大なものとなる。

（問題点を解決すべき手段） 本発明はこの様な現状に鑑みてなされたものであって、
その目的は塗膜硬化室から外部へのアンそニア又はアミ
ン蒸気の漏洩を効果的に防止すると共に、アンモニア又
はアミンの消費量を極力低減させ且つ排気処理装置の負
荷を出来るだけ軽減させてランニングコストを低くおさ
えた塗膜硬化装置を提供することにある。

本発明は、特定のシール機構を採用することによって前
記目的を達成せんとするものである。

即ち本発明の塗膜硬化装置は、遊離イソシアネート基を
有するプレポリマーを含有する塗膜を、気相のアンモニ
ア又はアミンと接触させて該塗膜の硬化を行なう装置で
あって、 塗装物品に、アンモニア又はアミンの蒸気を吹ぎつけて
塗膜の硬化を行なうための硬化室、及び、 該硬化室の搬出口及び／又は搬入口にそれぞれ設けられ
たアンモニア又はアミン蒸気の漏洩を防止するためのシ
ール機構、 とから成り、 前記シール機構は、気流方向が互いに異なる複数のエア
カーテンを交互に多段に配置することにより構成される
と共に、該シール機構には、硬化室の搬出口及び／又は
搬入口に配置されたアンモニア又はアミン濃度検知機構
が接続され、検出されたアンモニア又はアミン濃度に応
じてエアカーテンの駆動制御が行なわれることを特徴と
する。

（作　用） 即ち本発明においては、アンモニア又はアミン蒸気の漏
洩を防止する為のシール機構として多段のエアカーテン
を採用し、硬化室の搬入出口に濃度検知機構を配置して
、該濃度検知機構によって検知されるアンモニア又はア
ミン濃度に応じて、即ち外部に漏洩せんとする濃度に応
じて前記エアカーテンを駆動制御する様にしたことによ
って、硬化室内で多数の塗装物品を処理して硬化室内の
空気の動きが激しくなり塗料のアンモニア又はアミンの
蒸気が外部に漏洩するおそれが有る場合には、濃度検知
機構によりそれを検知してエアカーテンをフル運転する
ことにより漏洩を防止し、又反対に、硬化室内に少数の
塗装物品しか存在しなくて硬化室内の空気の動きが、比
較的静かで、アンモニア又はアミンの蒸気が少量しか外
部に漏洩して来ない場合には、その濃度検知機構からの
検知信号に基づいて順次エアカーテンの風量を漏洩が許
容できるギリギリの風量迄絞ってゆくことによって、ア
ンモニア又はアミン蒸気の漏洩の防止を確保しつつアン
モニア又はアミンのエアカーテン・エアからの排出をお
さえ、同時に排気処理装置の負荷を軽減させ、ランニン
グコストの低減が図れるようになっている。

多段エアカーテンの駆動制御の方法としては、全体の風
量を増減させてエアカーテンの強弱の制御として行なう
方法や、多段エアカーテンの各段のエアカーテンを順次
ＯＮ−ＯＦＦさせてエアカーテンの厚みや巾の制御とし
て行なう方法、又それらの方法を組合せて制御する方法
等が採用できる。

多段エアカーテンの配置としては、塗装物品の搬送路の
両側や、天井、床部に、搬送路と平行に複数段配置する
ことが一般的であるが、搬送路の両側面に天井から床部
にかけて上下方向に上段、中段、下段と分割配置するこ
ともできる。塗膜硬化室内の温度が外部の温度に比較し
て高い場合には、エアカーテンを分割配置して、アンモ
ニア又はアミンの蒸気の漏洩が少ない場合には極力上段
のエアカーテンのみを作動させるように制御することが
本発明の目的にとって有効である。

また、エアカーテンの強弱制御の際、インバータモータ
等を使用して送風ファンの回転数を制御することにより
行なえば、モータの動力費を低減することもできる。

（実施例） 本発明を、以下添付図面に示す具体例に基づいて詳細に
説明する。

本発明の塗膜硬化装置の全体の配置を示す第１図におい
て、この装置は大まかに言って、硬化室１と、該硬化室
１の搬入口１ａ及び搬出口１ｂに設けられたシール機構
２．２とから構成されている。尚、搬入口と搬出口とに
設けられているシール機構２．２は実質的に同一のもの
であるので、図面上、搬入口側のシール機構２は一部省
略している。

硬化室１には、硬化用のアンモニア又はアミン蒸気発生
機構１０及び硬化用気流の循環系１１とが設けられてい
る。

アンモニア又はアミン蒸気発生機構１０においては、加
圧された空気又は窒素等の露化用気体がフィルター２０
、レギュレータ２１、電磁弁２２及び流量計２３を介し
て露化ノズル２４に供給される。

また液状のアンモニア又はアミンが入った圧送タンク２
５から、電磁弁２６及び流量計２７、或いは電磁弁２６
．２８及び流量計３０を介して、液状のアンモニア又は
アミンが前記霧化ノズル２４に供給され、そこで霧化さ
れて微細なミスト状となり、前記循環系１１の気流中に
混合されて気化し、アンモニア又はアミンの蒸気の状態
となって硬化室１内に供給される。

循環系１１においては、アンモニア又はアミンの蒸気を
含有したガス（空気）が、ブロア−４０動作により、硬
化室１内の吹付ダクト４１を介して塗装物品１００に向
って吹付けられ塗膜の硬化を促進する。

そしてアンモニア又はアミン蒸気を含有した硬化室ｌ内
のガス（空気）は、フィルター４１を介して回収され、
ブロアー４０により再び硬化室１内に循環供給される。

またこの循環系１１内には、必要により硬化用ガスの加
熱機構（例えばヒータ）４２を設けることができ、温度
の低下する冬期中には、硬化用ガスの温度を常温乃至３
０℃程度の温度に維持し得るようになっている。

また硬化室１内にアンモニア又はアミンの濃度検出機構
（図示せず）を設け、この検出信号によってアンモニア
又はアミンの供給量若しくはｎ化層気体の供給量を制御
し、硬化室！内のアンモニア又はアミン濃度を常に一定
の範囲に設定することができる。

尚、本発明に用いるアミン類は一級、二級或いは三級の
モノアミン類の他に、多価アミン類であっても良く、例
えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン、モルホ
リン、ピペラジン、エタノールアミン、ジェタノールア
ミン、トリエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、
工拳チレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、
エチレントリアミン、等のｔｍ又は２種以上の組合せを
挙げることができるが、人体等に対する影響を考慮して
ＤＭＥＡ　（ジメチルエタノールアミン）が好ましく用
いられている。

硬化用気流中に、アンモニア又はアミンは無稀釈の蒸気
の状態で存在させることもできるが、操作の容易性や経
済性の見地からは、アンモニア又はアミンは、５０乃至
５０，０００Ｄｐｍ、特に　１００乃至１０．０００ｐ
ｐｍとなる濃度で気流中に含有させることが望ましい。

本発明においては、既に前述した通り、硬化室１の搬入
口側１ａ及び搬出口側１ｂにシール機構２．２が設けら
れる。

本実施例におけるシール機構２は、塗装物品１００の搬
送路と平行に複数段配置されたエアカーテン５０ａ、５
０ｂ、５０ｃから構成されている。

各エアカーテンは、それぞれブロアー５１８゜５１ｂ、
５１ｃによって循環空気流が形成されるものであるが、
図面から明らかな通り、本実施例における隣接するエア
カーテン同士は、気流の方向が反対方向となる様に設け
られる。

即ち、各エアカーテンの気流方向を全て同じに設定する
と、各エアカーテンの空気流がｗＩ接するエアカーテン
の空気流と混合し易くなり、この結果として該空気流は
乱流となって、シール効果が低下するという不都合を生
ずる。

而して、本実施例の様に、隣接するエアカーテンの空気
流の方向が反対方向となっている場合には、空気流の混
合が防止され、シール効果の低下という不都合は生じな
い。

本発明においては、アンモニア又はアミン蒸気の外部へ
の漏洩を防止するためには、各エアカーテン５０ａ、５
０ｂ、５０ｃの循環空気流中に必然的にアンモニア又は
アミン蒸気が混入してくるので、該循環空気流の一部を
排気処理して無害化（無臭化）した後、外部に排出する
必要があるが、−船釣には本実施例に示す様に各エアカ
ーテン５０ａ、５０ｂ、５０ｃの空気循環路５２ａ。

５２ａ、５３ｃの途中から排気路５３ａ、５３ｂ。

５３ｃを分岐し、スクラバー等の排気処理装置５４に連
結して、排出されるエアカーテンの循環空気流の一部を
処理するようになっている。

また本発明においては、前記装置の入口側或いは出口側
の双方或いば片方に、アンモニア又はアミン蒸気の濃度
検知機構５５を設け、且つ該検知機構５５をシール機構
２の駆動制御装置５６に連結し、該検知機構５５からの
アンモニア又はアミンの濃度検知信号に基づいて各エア
カーテン５０ａ、５０ｂ、５０ｃを駆動制御する。

即ち、前記検知機構５５によって検知されるアンモニア
又はアミンの濃度が例えば数十ｐｐｍ乃至数百ｐｐｍの
様に高い場合には、制御装置５６によって全てのブロア
ー５１　ａ、　　５　ｌ　ｂ、　　５１　ｃが作動し、
全てのエアカーテン５０ａ、５０ｂ。

５０ｃが作動状態となる。

これにより硬化室１の搬出口１ｂから外部へ漏洩しよう
とするアンモニア又はアミン蒸気を、各エアカーテンに
よって効果的に遮蔽、捕捉し、外部への漏洩を未然に防
止する。

一方、検知濃度が殆んどゼロ若しくはゼロに近い状態で
あれば、ブロアー５１ａ、５１ｂ。

５１ｃの何れかの駆動が停止され、実際に作動するエア
カーテンは、５０ａ、５０ｂ、５０ｃの内、何れか一つ
或いは２つとなる。

これにより、硬化室１からのアンモニア又はアミン蒸気
の外部への漏洩防止を確保しつつ、エアカーテンの循環
空気流中から排気処理装置５４へ向けて排出されるアン
モニア又はアミンの量を抑え、同時に排気処理装置５４
の負荷も軽減させ、ランニングコストの大巾な低減を図
れる。

かくして本発明によれば、外部に漏洩するアンモニア又
はアミンの量に応じてシール機構２の動作を段階的に制
御することにより、極めて効率良く、アンモニア又はア
ミンの漏洩を防止できると同時に、アンモニア又はアミ
ンの消費量を低減させ且つ排気処理装置の負荷を出来る
だけ軽減させてランニングコストの大巾な低減を図るこ
とができる。

上述したエアカーテンの数は、３つを例にとって説明し
たが、勿論装置の設置スペースや漏洩するアンモニア又
はアミンの程度に応じて、２個としてもよく、また３以
上の数とすることも可能で゛ある。

また上述したシール機構は、硬化室１の搬出側ｌａ、搬
入側１ｂの両側に必ず設ける必要はなく、何れか一方側
にのみ設けてもよい。

尚、本発明においては、通常硬化室１の近傍に塗膜形成
室（図示せず）が設置され、該室において所定の基体に
遊離イソシアネート基を有するプレポリマーを含有する
塗料がそれ自体公知の手段で施され、塗装物品１００と
して硬化室１内に搬入される。

上記塗料は、イソシアネート基末端プレポリマーと呼ば
れるものであり、前述したアンモニア又はアミンとの接
触で硬化が行なわれるものである。

具体的には、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポ
リオール、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ビニル
樹脂、アルキド樹脂、ポリアミド、等のイソシアネート
基に対して反応性を有するオリゴマー乃至ポリマーをポ
リイソシアネート、例えばトリレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイ
ソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートと反
応させ、該イソシアネートをウレタン結合、尿素結合等
を介して、該オリゴマー乃至ポリマーの骨格に結合させ
たものが使用される。勿論、上述したイソシアネート基
に対して反応性のオリゴマー乃至ポリマーと、ポリイソ
シアネートとは、予め反応させたものでも、或いは混合
物の形で部分的に反応させたものでもよく、また、この
塗料は複数種の樹脂の混合物であってよい。要するに、
本発明の目的には、気相のアシモニア又はアミンで硬化
するに足る量の遊離イソシアネート基が含有されている
限り任意の塗料が使用し得ることが了解されるべきであ
る。

遊離イソシアネート基の濃度は、一般に樹脂分１００ｇ
当り１０乃至５００ミリモル、特に３０乃至３００ミリ
モルの範囲にあるのが望ましい。

この塗料は、塗装に適した粘度の液体である場合には、
無溶媒塗料としても使用でき、また前記ブリポリマーを
幾分溶剤で稀釈した溶液型塗料としても使用できる。勿
論、この塗料には、それ自体公知の塗料配合成分、例え
ば、顔料、可塑剤、界面活性剤、垂れ防止剤、防錆剤、
等をそれ自体公知の配合比で配合される。好適な塗料は
、不揮発分濃度が２０乃至１００重量％で且つ動粘度（
フォードカップ＃４）が１５乃至１５０秒の範囲のもの
である。

塗装すべき基体としては、通常の鋼板乃至表面処理鋼板
から形成された基体の他に、熱による塗膜焼付の困難な
木工製品、繊維製品、プラスチック製品、油圧機器製品
、熱容量の大きい鋳造製品等を挙げることができ、特に
後者の基体の場合には、熱による焼付が不要であり、し
かも塗膜の硬化が迅速に行われることによる本発明の顕
著な利点が達成される。

（発明の効果） かかる本発明によれば、硬化室からのアンモニア又はア
ミン蒸気の外部への漏洩が有効に防止され、環境上も非
常に有益であると共に、高価なアンモニア又はアミンの
消費量が低減でき、排気処理装置の負荷が軽減できて、
ランニングコストを大巾に低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の全体の配置を示す側面図であ
る。 １・・・・・・硬化室、　　２・・・・・・シール機構
、１０・・・・アンモニア又はアミン蒸気発生機構、１
１・・・・循環系、 ５０　ａ、　５０　ｂ、　５０　ｃ＝エアカーテン、５
６・・・・・・駆動制御装置、 １００・・・・塗装物品。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊離イソシアネート基を有するプレポリマーを含
   有する塗膜を、気相のアンモニア又はアミンと接触させ
   て該塗膜を硬化させるための装置において、 塗装物品に、アンモニア又はアミンの蒸気を吹きつけて
   塗膜の硬化を行なうための硬化室、及び、 該硬化室の搬出口及び／又は搬入口にそれぞれ設けられ
   たアンモニア又はアミン蒸気の漏洩を防止するためのシ
   ール機構、 とから成り、 前記シール機構は、気流方向が互いに異なる複数のエア
   カーテンを交互に多段に配置することにより構成される
   と共に、該シール機構には、硬化室の搬出口及び／又は
   搬入口に配置されたアンモニア又はアミン濃度検知機構
   が接続され、検出されたアンモニア又はアミン濃度に応
   じてエアカーテンの駆動制御が行なわれることを特徴と
   する塗膜硬化装置。
2. （２）前記エアカーテンの駆動制御が、検出されたアン
   モニア又はアミン濃度に応じて、エアカーテンの強弱制
   御として行われることを特徴とする請求項（１）記載の
   塗膜硬化装置。
3. （３）前記エアカーテンの駆動制御が、検出されたアン
   モニア又はアミン濃度に応じて、多段のエアカーテンを
   順次ＯＮ−ＯＦＦ制御することにより行われることを特
   徴とする請求項（１）記載の塗膜硬化装置。