JPS6094169A - 塗膜用硬化装置 - 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】 本発明は、塗膜用硬化装置に関し、より詳細には、遊離
イソシアネート基含有プレプリマーを含む・塗膜を、ア
ミン雰囲気中で硬化させるための塗膜用硬化装置に関す
る。

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、基本物品に塗装を
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１６媒、塗料ヤニ等
の有害成分を排気から除去するために、高価な４１１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
吠とし、またその間湿った塗膜にゴミ等が伺着しないよ
うな厳密な管理が必要となる。

近年に至って、熱による硬化の不快な塗膜の乾燥方法が
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。

然しなから、このアンモニアまたはアミンは非常に臭気
の強いものであって、極く微量の存在で人に不快感を与
える。従ってかかる方法を採用した場合に装置の密閉性
が重要な問題となる。

本発明は、上記方法を実施するための装置に関するもの
であり、特にアミンを使用した上記方法による塗膜の焼
付乃至は硬化を、連続的に、しかも実質上密閉系で効率
良く行うための装置に関する。

即ち本発明の目的は、遊＾１Ｆインシアネート基を含む
塗膜のアミンによる硬化を、密閉系においてしかも連続
的に行うだめの装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、高温でや焼付操作が不要で、しか
も著しく短口）°間で塗膜の硬化が可能であり、その結
果として設備が小型でしかも生産性が高く、また装置の
メンテナンスも容易な塗膜硬化装置を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、木工品、油圧機器、熱容量の
著しく大きい物品等の、従来熱による塗膜焼付が困嬌で
あった物品に対しても、著しく短時間で塗膜の硬化が可
能となる装置を提供するにある。

本発明によれば、遊１３）Ｌイソシアネ−１・基を有す
るプ５リポリマーを含有する床層を気相のアミンと接触
させて該塗膜を硬化させるための装ｆＵであって、 硬化室と、該硬化室内に塗装物品を搬入するための搬入
口を有する搬入用通路及び搬出するための搬出口を有す
る搬出用通路と、アミ／の蒸気を含む気流を発生させる
ための蒸気発生装置と、該蒸気発生装置からの気θ１し
を硬化室に供給し且つ塗装物品と接触後の気体を蒸気発
生装置に循環する循環系と、該硬化室への搬入口及び搬
出口をアミン蒸気の漏洩が生じないようにシールする機
構とから成り、前記硬化室は前記搬入口及び搬出口に比
しＣ下刃部位に位置することを特徴とする塗膜用硬化装
置が提供される。

本発明を以下添伺図面を参照して詳細に説明する０ ＄１図は本発明の塗膜用硬化装置の概要を示す側面断面
図、及び第２図は第１図の硬化装置のＡ−ＡＩ＠面図を
示す。

この第１図及び第２図において、本発明の塗膜用硬化装
置は、大まかに言って、硬化室１と、搬入口５を有する
搬入用通路２α及び搬出口６を壱する搬出用通路２ｂと
、蒸気発生装置６と、硬化用気流の循環系４と、搬入口
５及び搬出口６に設けられたシール機構７とから成って
いる。

更に第６図は、この塗膜用硬化装置を付属の塗装室及び
後硬化室と組み合わせた平面配置６パの一例を示す図で
ある。

第６図に示す具体例において、硬化室１の上流側には塗
装室８が、また硬化室１０下流側には後硬化室９が夫々
配置され、これを通るように搬送系１００が設けられて
いる。

塗装室８は、塗装処理されるべき物品（基体）１０に、
特定の塗料、即ち遊離インシアネート基含有プレポリマ
ーを含む塗料を塗布するためのものであり、通常の簡易
型塗装ブースと同様に、基体１０が搬入される入口１１
及び塗装基体が搬出される出口１２を備えており、しか
も基体１ｏの移動路の一方の側には、前記塗料を基体に
塗布するためのスプレーガンのような塗布機構１６が、
また他方の側には、必要（（応じ、フィルター等の塗料
ミスト捕集機構１４を介１７て、排気吸引ダクト１５が
設けられている。

本発明装置に用いる塗料は、遊離イソシアネート基含有
プレポリマーを含む塗料であり、後に詳述する気相のア
ミンとの接触で硬化が行われるものである。このような
塗料の適当な例は、インシアネート基末端プレポリマー
と吋げれるものであり、例えば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、
等のイン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、該インシアネートをウレ夛
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
たイン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、ポリインシアネートとは、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、気相のアミンで
硬化するに足る窟゛の遊離イン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。

遊古ｆｌ：イソシアネート基の＠度は、一般に樹脂分１
００、ｇ当り１０乃至５［］０ミリモル、特に６゜乃至
３００１モルめ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、また前記プレポリマーを
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Ｍチで且つ動粘
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１ｏ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田
畑な木工製品、繊ｍ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本ことができ、
特に彼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。

塗布Ｕｔ９１３としては、スプレ〜による塗布機構、例
；ｔｌｒＪ：エアスプレーガン、エアレススプレーガン
、回転霧化式塗装装置等が、非静電式、静電式のものを
含めて好適に使用される。勿論、基体の種顛によっては
、浸漬塗布、ローラコート、フローコート等の他の塗布
方式も採用し得る。

再び第１図及び第２図に戻って硬化室１は、塗装室８か
らの塗装物品１０′を気相のアミンと接触させて、形成
された塗膜の硬化反応を行うためのものであり、連続処
理を可能にするために、塗装物品１０′を室内に搬入す
るだめの搬入口５を有する搬入用通路２ｃＬ及びアミン
と接触後の物品を搬出するための搬出口６を有する搬出
用通路２ｂを備えているら 本発明の塗膜用硬化装置には、塗膜の硬化処理を連続的
に、しかも短時間の内に有゛効に行うために、硬化室１
と、硬化用のアミンの蒸気発゛生装置６と、硬化用気流
の循環系４とが、以下に詳述する関連のもとに設けられ
ている。

先ず、硬化室１は、アミンを含む硬化用ガス（気流）を
均−且つ一様に供給し塗装物品１０′に吹伺けるために
、底壁部に吹伺口１６αを有する給気ダクト１６を設け
るとともに、両側壁部には多数のフィン１７αを備えた
給気ダクト１７を設け、自転しながら移動する塗装物品
１０′に対して硬化用ガスを吹き付ける。

これらダクト１６．１７は、供給ダクト１８を介して硬
化用蒸気発生装置乙に接続されている。

この硬化用蒸気発生装置は、アミン類を気相で硬化室１
に送るためのものであり、図面に示す具体例では、ファ
ン１９で送られる空気、窒素等のキャリヤガス中にスプ
レー装置２ｏによりアミンをスプレーすることにより硬
化用蒸気を発生させる。

硬化室１には、排風口２１ｃＬを備えた排気ダクト２１
が設けられ、排風ダクト２２を介し且つ必要によりフィ
ルター等の濾過清浄化機構２６を介して、７７ン１９の
吸引側に接続されている。

ｂ−＜　シて、本発明の塗膜用硬化装置における硬化用
蒸気の循環系４は、排風口２１αを備えた排気ダクト２
１、排風ダクト２２、ファン１９、供給ダクト１８、及
び給気ダクト１６．１７で構成されていることが了解さ
れよう。この循環系４には、必要により硬化用ガスの加
熱４１＋４ｍ　（図示せず）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室温と同程
度、即ち常温乃至は６０℃程度の温度に維持し得るよう
になっている。

また本発明の重要な特徴は、硬化室１が搬入口５及び搬
出口６に比して下方部位に位置していることにある。即
ち、本発明において硬化用薬剤としてアミンを使用する
が、このアミンの蒸気は空気より重く、従って上記の如
く硬化室１を下方部位に位置せしめることにより、アミ
ン蒸気が搬入口５及び搬出口６から外気中へ漏出するこ
とがより有効に防止されるのである。

また、硬化用蒸気の供給口或いは硬化室内に、アミン類
の濃度検出機構２５ａを設け、この検出信号によって、
濃度制御回路２５を介してスプレー装置２０のバルブ２
６を制御し、硬化室内のアミン一度を、常に所定の値に
設定し得る。

Ｖ、］、本発明に用いるアミン類は一級、二緑或いは三
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、エチレンジアミン、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１種又は２種以上の組合せ
を挙げることができる。

硬化用気流中に、アミンを無稀釈の蒸気の状態で存在さ
せることもできるが、操作の荏易性や経済性の見地から
は、５０乃至５０，０００　ｐｐｍ１ｔｌに１００乃至
１０，０００　ｐｐη乙となる濃度で気流中に含有させ
ることが望ましい。

本発明においては更に、アミン蒸気の漏出を完全に防止
するために、搬入用通路２αの搬入口５及び搬出用通路
２ｂの搬出口６に全体として７で示ずシール機構７を設
り゛る。

このシール機構７のｆ（ｑ成を説明するだめの、第１図
の装置のＢ−Ｂ断面図及びその一部平面図を示す第４図
を参照して、シールＴ、ｆｌｅ４ｆ￥７は搬入口５及び
搬出口６に設けられた、物品の通過を可能にする仕切板
乃至はフラップ２７及び吸気ダクト２８に連なる周状の
吸気口２９とから成っている。

即ち、仕切板乃至はフラップ２７はスライド可能乃至は
回Ｑｊｂ自在となっており、通過する物品１０′の形状
に応じて種々の形の通過口が形成し得る様になっており
、この通過口面積の調整によりアミン蒸気の漏出が有効
に防止される。

更に吸気口２９から搬入口及び搬出口近傍の空気を吸引
してエアーシールが形成され、アミン蒸気が外気中に漏
出するのが完全に防止される。

同、吸気ダクト２８から排出されるガス及び前述した循
環系に連なる排気ダクト６０かも取出した硬化用ガスの
一部を、スクラバー、吸着装置、接触分解装置、等の排
気処理装置６１を経て、実質上の無臭の無害ガスとして
大気中に放出できる。

冑、吸着装置で捕集されるアミンは、これを脱着させて
回収し、硬化の目的でｐ）利用できることは当然である
。

塗装物品がアミンと接触する時間は、塗料の鍾類や厚み
、硬化用ガス中の濃度や温度によっても相違するが、一
般的に言って、１０乃至６００秒、特に２０乃至３００
秒のような極めて短時間でよい。

本発明によれは、上述した措成により、有害なアミンの
蒸気が外部に漏洩することなしに、密閉系でアミンによ
る塗膜の硬化処理を連続的に行うことが可能となる。し
かも、実質上密閉された硬化室内にアミン蒸気を伝流と
して供給し、しかもこの気流を蒸気発生装置を介して循
環させることにより、塗膜と蒸気との接触が均−且つ一
様にしかも密に行われることにより、＊膜の硬化反応が
有効にしかも短時間の内に行われる。また、密閉系で蒸
気を循環させることにより、アミンの損失を防止しなが
ら経済的な硬化処理がａｆ能となる。

第６図に示す具体例では、硬化室１において、アミンを
含有する硬化用ガスと接触した塗装物品１０“を、後硬
化室９において空気流と接触させる。

即ち、アミン類との接触が終了したばかりの塗膜は、硬
化が進行しているとしても、その塗膜を爪でこすると塗
膜に引掻傷が容易に入るようなものであり、その塗膜を
鉛筆硬度で測定し得るように硬化を続行させるためには
、空気との接触を必要とする。

後硬化室９は、塗装物品１０“の搬入口６２と搬出口３
６とがあるトンネル状の形状を有しており、その内部に
は、塗装物品の移動路に沿って、多孔質の仕切壁６４が
設けられている。この仕切壁６４を介して空気通路６５
があり、通路５５に勇８人される空気は、仕切壁６４を
介して塗装物品１０″に吹付けられ、これにより塗膜の
後硬化が進行する。空気通路６５は供給ダクト６６を介
して送風ファン６７に接紗され、−刃稜硬化室において
塗膜と接触した後の空気流は排気ダクト６８から、濾過
清浄化機構６９加熱機構４０を経てファン６７の吸引側
に循環される。

後硬化用空気は、室温で十分であるが、後硬化を促進さ
せるには、５０℃程度迄の温度に加温されていることが
有利である。

本実施例において、搬送機構１００は、一連のホイール
乃至スプロケット４１を介して、塗装室８、硬化室１及
び後硬化室９を順次通過するように配置され、駆動機構
４２により、連続的に或いは間欠的に駆動される。この
具体例において搬送ｉ構１００　ハ、エンドレスのオー
バーヘッドコンベアであり、塗装すべき物品１ｏは１．
漬込位置４６でコンベアに載せられ、塗装製品１ｏαは
降し位置４４でコンベアから取外される。

本発明において、塗膜の後硬化に成る程度の時間をかげ
てもよい場合には、後硬化室９を省略し、半硬化の塗装
物品を空気中に放置する方式をも採用し得る。また、塗
装室８と切離して塗膜用硬化装置にのみ搬送系を設ける
ことも可能である。

以上説明した本発明の装置によれば、次の顕著な利点が
付加的に達成される。即ち、塗装設備の中で塗膜を乾燥
焼付するための炉が消費する熱エネルギーは膨大なもの
であるが、本発明によれば、高温での焼付が必要でない
ので、大巾な省エネルギーとなる。また、塗膜の高温焼
付が困難な物品に対しても、短時間での塗膜硬化が可能
となり、更に硬化時間が短かいことから、設備が小型で
すみ、しかも生産能力を著しく向上させ得る。更に、室
温乃至は室温附近での操業であることから火災の危険性
がなく、また従来の焼付炉のようなりニ清掃が不要で、
メンテナンスも容易である。

尚、以上の具体例においては本発す］の硬化装置へを連
続式の硬化装置として適用した例を示したが、この硬化
装置を所δ１７バツチ式の硬化装置として適用すること
も可能である。この場合には、硬化すべき塗Ｕ：：’：
を有する物品の搬入及び（＆、ｊｌＬｆ兼用の通路を硬
化室上刃に設け、好ましくは、搬入法搬出口に密閉用の
扉を設ければよい。そうすれば扉の開放中にでも市いア
ミン蒸気が上方の通路を介してず、４π出することがよ
り翁幼に防止されることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の硬化装置べの概装を示す側面断面図、 第２図は、第１図の装置のＡ−Ａ　ＩＪＪｒ面図、第６
図は、第１図の硬化装置を伺属の塗１弗置及び後硬化室
とともに示す平面配置６図である。 １はイ叱化室、２（Ｌは（般入用通ｈ’ｉ′Ｉ、２ｂは
搬出用通１１１１１．６は蒸気発生装置、４は硬化用気
流の循環系、ｂは搬入１」、６は１般用口、７はシール
１３４Ｍ、８は塗装室、９は後（ヅ５化室、１０．１０
′、１０“は塗装物品（基体）、１０ａは塗装製品、１
′５は塗布機構、１６及び１７はｉ給気ダクト、１８は
供給ダクト、１９はファン、２０はスプレー装置、２１
は排気ダクト、２２は排風ダクト、２８は吸気ダクト、
２９は周状の吸気口、３１は制気処理ツＪ装置、１００
は陸送糸を夫々示す。 ／１キ許出頗人　トリニティ工業株式会社第４図 −ｒ　糸走　ネ山　ｊ−１三　−噌■　（方式）％式％ １、事件の表示 ［］／（和５８年特ｄ１願第１９９９３１号２、発明の
名称 塗膜用硬化装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人〒１０５ ５、補正命令の日付 な　し ６、補正の対象 （１）明細書第１７頁下かも４行と３行との間に次の記
載を加入する。 ＩＩ’　第４図は、ｉ１図の装置のＢ−Ｂ断面図及びそ
の一部平面図を示す。Ｊ 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊離イソシアネート基を有するプリポリマーを含
   有する塗膜を気相のアミンと接触させて該塗膜を硬化さ
   せるための装置であって、 硬化室と、該硬化室内に塗装物品を搬入するだめの搬入
   口を有する搬入用通路及び搬出するための搬出口を有す
   る搬出用通路と、アミンの蒸気を慎む気流を発生させる
   ための蒸気発生装置と、該蒸気発生装置からの気流を硬
   化室に供給し且つ塗装物品と接触後の気体を蒸気発生装
   置に循甲する循環系と、該硬化室への搬入口及び搬出口
   をアミン蒸気の漏洩が生じないようにンールする機構と
   から成り、前記硬化室は搬入口及び搬出口に比して下方
   部位に位置することを特徴とする塗膜用硬化装置。