JPH02122873A

JPH02122873A - エアロゾルの塗布方法

Info

Publication number: JPH02122873A
Application number: JP27776688A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Matsunaga; 正文松永; Takeshi Moriyama; 剛森山
Original assignee: Nordson KK
Current assignee: Nordson KK
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-10
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPH0661530B2

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］本発明はエアロゾルの塗布方法に係る。

［従来の技術］従来のエアロゾル塗布方法の代表的例をあげると、第５
図に見られるように、液体り、などを加圧してスプレィ
ノズル５４から噴出し、それを硬板５５に衝突させて。

より微細な微粒子となし、それらを導入したキャリアガ
スＣＧ、などの気流に乗せて被塗物Ｏｃ而面まで運び、
その速度の下に被塗物００面に打当て、又は静電気など
（静電気印加装置５８）の力などにより被塗物Ｏｃ而面
に付着即ち塗布していた。

［解決しようとする問題点］上述の如く、エアロゾルの粒子はキャリアガス即ち搬送
気流に乗って被塗物面上に打ち当てられていたが、この
際、これらの粒子の跳返り（バウンド）は避けられなか
った。

元来、微粒子（１ミクロン前後）というのは、表面積／
重量が大きく、即ち比較的空気抵抗が大であるのに反し
、慣性の力が小であるため、微粒子の周辺の気体の動き
に左右され易い、換言すれば、気体中の微粒子の運動速
度が終末速度に達するまでの時間は殆どなく、従って。

エアロゾル粒子の初速度と気体の流速とは殆ど無関係な
のである９文献、ウィリアム・Ｃ・ハインズ著：　「エ
アロゾルテクノロジー」弁上書院（昭６０）によると粒
径（μ■）　　　　　　終末速度に達する時間（■５）
１０　　　　　　　　　　　　　０．９４１　　　　　
　　　　　　　　０．０１１上記の如く、殆ど瞬間的に
終末速度に達するのである。

即ち、エアロゾル粒子は、殆ど瞬間的に気体の流速と等
しくなるのである。

従って、静止気体中では、エアロゾル粒子は殆ど動かな
くなり、被塗物までの到着時間が長くなる。一方、キャ
リアガスの流速を上げると、エアロゾル粒子は、それと
殆ど同速となり、被塗物面上に衝突し、跳返り現象が発
生し、付着効率が低下するのである。

その効率を上げるために、一般に静電気が利用される。

ただし、静電塗布方法というのは、被塗物が帯電性の高
いもの、例えば電気絶縁フィルム等の場合、過剰帯電に
より火花放電し、被塗物を破壊したり、また液体が可燃
性の溶剤であれば、引火爆発の危険性もあるのである。

本発明の動機は、上述の如く、塗布時におけるエアロゾ
ル粒子のバウンドを少なくして塗着効率を上げ、同時に
放電による被塗物の破壊や危険性などを解消して安全な
塗布方法を実施することであった。

［問題点を解決するための手段］前述したように、非常に微細なエアロゾル粒子（例えば
１ミクロン前後）は、キャリアガスによって移動させら
れ、ある程度の速度を持った運動エネルギをもって、被
塗物面上に衝突する。しかし、それら微粒子の付着する
力はｖａｎ　ｄｅｒ　Ｗａａｌｓ　　力もしくは若干の
荷電を持った静電気による引力であって、非常に小さい
エネルギである。他方上記被塗物への衝突により、変換
された跳返りエネルギは、より大きく、上記エアロゾル
粒子は付着し難い０例えば被塗物がプラスチックと、よ
り硬い石英との場合には、それらの付着力が３倍も相異
があると言われている。

本発明の目的は、エアロゾル塗布方法において、エアロ
ゾルの分ｎｌＷ即ち粒子をバウンドを少なくして効率的
に被塗物面に塗着せしめ、同時に、静電塗布における放
電による被塗物の破壊や作業の危険性を除去することに
ある。

本発明の要旨は、エアロゾル生成装置により発生したエ
アロゾルを被塗物面上まで導いて塗布する方法において
、その気体中に溶媒蒸気を存在させ、かつその蒸気の中
に置いた被塗物を、上記溶媒悪気の飽和点以下に冷却し
、それによってエアロゾル中に含まれている溶媒蒸気を
被塗物面上に結露させ、それら霧滴の面上、又はそれら
の集合して形成された同液膜面上に、上記導かれてきた
エアロゾルの分散’ｉｆ（以下粒子と称す）を付着せし
め、しかる後、上記液膜状の溶媒を蒸発させ、残された
エアロゾルの粒子のみを塗布することを特徴とするエア
ロゾルの塗布方法である。

次に、本発明の詳細な説明する。エアロゾル生成に当っ
て使用される液体を、溶媒の含まれている溶液と、含ま
れていない溶融体の二つに分けて説明する。

（１）液体の場合先ず、従来のエアロゾル生成方法を簡単に説明する。

第１図を参照されたい、液体りをポンプアップして、チ
ャンバ２内にてスプレィノズル４より噴出、そのスプレ
ィを硬板５に打ち当て、微細化された微粒子を得る。同
時に上記液体り中の溶媒も気化し、これら気体と微粒子
より成るエアロゾルΔＳが生成される。また他方、チャ
ンバ２の下方よりは、必要とするガスＧが導入され、こ
れはキャリアガスＣＧとして上記エアロゾルＡｓを塗布
部２２内に運ぶ。

上記エアロゾル内の気体には、上述の如く溶媒の気化し
た蒸気が含まれており、これらは飽和状態に近いことが
望ましい。

塗布部の下方には、冷却装置２３に接続された冷却盤２
５が設けられており、該盤上に被塗物○ａが置かれる。

、核被塗物Ｏａは冷却されて、上記塗布部における溶媒
蒸気の温度より低下せしめる。それによってその溶媒蒸
気は被塗物面上に結露Ｓｃする（第２図参照）、これら
結露した霧滴の上に、キャリアガスに乗ってきた微粒子
Ｒは打ち当たる、ただし、これら霧滴の液体により、微
粒子の運動エネルギは吸収され、バウンドが減少し、同
霧滴上に付着する。

なお、これら５Ｉｓ７１Ｉが多数集合すると、第３図に
示すように、液膜状Ｓｆとなって、被塗物面上を一面に
覆い、微粒子のバウンドをより少なくすることができる
のである。

また、上記のスプレィする溶液やキャリアガス、または
移動行程において、エアロゾルを適切な温度に加熱し、
蒸気量を増やしてやることは、冷却による液膜形成の速
度及び面積をより大とすることになる。

上述のエアロゾルの生成材料を液体としたが、それは溶
液及び懸濁液、乳濁液等も含まれることは公知の通りで
ある０次に懸濁液を使用した場合の実験例について述べ
ろ。

実験例１゜１ＷＩｆＩｓ液　　　水（純水）　　　　　　　　９２
重量部ジルコニア粉（粒径５μｍ）　　７重景部ロジン
系水溶性樹脂　　　　　１重量部室温　　　　２５℃ 液圧　　　　４０ｋｇ／ａＪ（プランジャポンプにて）
液温　　　　６０℃ エアロゾル　　　分散質　ジルコニア粉及びロジン系水
溶性樹脂分散媒　水キャリアガス　　乾燥空気流速（エアロゾル移送管１９中にて）８　ｍ／ｗｉｎエアロゾル移送管上の加熱温度　　　８０℃被塗物　　
　石英ガラス　　　　１０＞Ｘ１０ｃｎ冷却された被塗
物温度　　　　　　　２０℃所要時間（上記被塗物１枚
に対し）　　５分結果　　　５分後にガラス面１−当り
約２千個のジルコニア粉が均一に分布付着する塗布面を
得ることができた。

実験例２゜ｌ！ｌｌ！濁液　　トリクロロトリフルオロエタン　９
７重量部ビニル系樹脂　　　　　　　　　１．５重量部
シアニン系顔料（粒径０．５μｍ）１．５重量部室温　
　　２５℃ 液圧　　　４０ｋｇ／ｃｄ液１ｌＩＩ２５℃ エアロゾル　　分散質　ビニル系樹脂及びシアニン系顔
料分散媒　トリクロロトリフルオロエタンキャリアガス　
　窒素ガス流速（エアロゾル移送管３９中にて）５／腸ｉｎエアロゾル移送管上の加熱温度　　　４０℃被塗物　　
　　鏡面アルミ板　　　１０＞Ｘ１０ｃｎ冷却された被
塗物温度　　　１５℃ 所要時間（上記被塗物１枚に対し）　　３分結果　　　
　３分後、０．７ミクロンの均一な青色塗膜を得た。

溶液及び乳濁液については、未実験につきデータなし。

（２）溶融体の場合溶媒を含まない溶融体のエアロゾルを生成した場合であ
る。第４図を参照されたい、加熱溶融された液状の溶融
体ＨＭは、スプレィノズル３４から噴出し、硬板３５に
打ち当てられて微粒子化する。ただし前述の液体の場合
のように溶媒は含まれていないので、溶融体の１１体の
固体の微粒子より成るエアロゾルが生成される。それが
、キャリアガスに乗せられ、塗布室４２内に至る。同室
の下方部には、冷却盤４２の設けられていることは＋’
＋ｊｔ述と同様であるが、同室内のエアロゾルの中には
、溶媒が含まれていないので、冷却による結露現象は起
こらない。

よって、溶媒蒸気発生装置４７により、適当する溶媒蒸
気を同室内に導入してやる。それによって、同室内には
。

結露が行なわれて、被塗物ｏｂ部面上は、それら溶媒の
霧滴や液膜が形成されるのである。これらに、エアロゾ
ル中の微粒子が、バウンドすることが少なく、効率的に
塗着することは、１項と同様である。

上述のように、エアロゾルの分散質としての固体微粒子
には、単一成分の場合と複数成分との場合がある。液体
の場合も同様に単一成分の場合と複数成分との場合があ
る。また、これらが、液体の微粒子と固体の微粒子との
混合体の場合もある。

［発明の効果コ本発明の方法によれば、生成されたエアロゾルの粒子を
、バウンドすることなく効果的に被塗物面上に塗布する
ことができるのである。

４、図面のｆｌｌｆ　ｌｔＬな説明第１図は本発明のエアロゾル塗布方法の説明図第２図は
回り図Ｌ”Δ”部における結露状態図第３図は同じく”
Ａ”部における結露の集合して形成された液＋１’：Ｉ
　ｎに微粒子の付着する状態説明図　　第４図はエアロ
ゾルの分１１が溶融体である場合のエアロゾル塗布方法
　　第５図は従来のエアロゾル塗布方法

【図面の簡単な説明】

１．３１・・・・・・エアロゾル生成装置ｉ　　　４，
３４・・・・・・スプレィノズル　　５，３５・・・・
・・硬板　　２１，４１・・・・・・塗布部　　２３．
４３・・・・・・冷却装置ｉ＋？　　２５，４５・・・
・・・冷却盤　　４７・・・・・・溶媒黒発装置　　Ａ
ｓ・・・・・・エアロゾル　　ＣＧ・・・・・キャリア
ガス　　ＨＭ・・・・・・溶融体○ａ、Ｏｂ、Ｏｃ・・
・・・・被塗物　　Ｓｃ・−・・・結露Ｓｆ・・・・・
液膜

Claims

【特許請求の範囲】１、エアロゾル生成装置より発生したエアロゾルを被塗
物面上まで導いて塗布する方法において、その気体中に
溶媒を存在させ、かつその蒸気中に置いた被塗物を冷却
し、それによってエアロゾル中に含まれている溶媒蒸気
を該被塗物面上に結露させ、その霧滴（Ｓｃ）の面上に
、又はそれらの集合して形成された同液膜（Ｓｆ）面上
に、上記導かれてきたエアロゾルの粒子（Ｒ）を付着せ
しめ、しかる後上記液膜状の溶媒を蒸発させ、残された
エアロゾルの粒子（Ｒ）のみを塗布することを特徴とす
るエアロゾルの塗布方法。２、被塗物に対する冷却温度が、溶媒蒸気が飽和の状態
になる温度以下である特許請求の範囲第１項記載のエア
ロゾルの塗布方法。３、エアロゾルの分散質が、単一成分若しくは複数成分
の固体粒子から成る特許請求の範囲第１項記載のエアロ
ゾルの塗布方法。４、エアロゾルの分散質が、単一成分若しくは複数成分
の液体粒子から成る特許請求の範囲第１項記載のエアロ
ゾルの塗布方法。５、エアロゾルの分散質が、単一成分若しくは複数成分
より成る固体粒子と単一成分若しくは複数成分より成る
液体粒子とから成る固体と液体との混合粒子であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエアロゾルの
塗布方法。