JPS61291069A - 静電塗装方法 - 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 本発明は静電塗装方法に関し、より詳細には、高電圧が
印加された高速回転体を使用して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を基体上に吹き付
けて塗膜を形成せｌ−めることがら放る静電塗装方法に
関する。

従来技術及び解決すべき技術的課題 近年になって、遊離インシアネート基を有するブレボ１
１マーを含有する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又はアミン
からなる薬剤で処理するという新規な塗装方法が提案さ
れており、本出願人も特願昭５８−１８０７４１号等に
よりかかる技術について特許出願中である。

然１−ながら、この様毫塗装方法は塗膜硬化のために実
質的に何ら熱エネルギーを必要としない点で非常に優れ
たものであるが、これを実施するためには、通常、塗膜
形成室、塗膜硬化室及び後硬化室等が必要であり、設備
自体が非常に太きくなって、設置スペースが大になると
ともに設備費が嵩むという問題点がある。

発明の目的 即ち本発明の目的は、遊離インシアネート基を有するプ
レポリマーを含有する塗料を用いた塗装方法において、
小さな股ＩＫスペースで行なうことが可能な静電塗装方
法を提供するにある。

発明の構成 本発明によれば、高電圧が印加された高速回転体の内周
面に沿って液体塗料を薄膜状に供給１−１前記高速回転
体の円周状端縁から前記塗料を霧化させ且つ該高速回転
体の外側から霧化パターン調整用のシェービングエアー
を噴出させることから成る静電塗装方法において、前記
液体塗料として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を使用Ｌ、且つ前記シェービングエ
アーとして該塗料を硬化促進するためのアンモニア又は
アミンの蒸気を含有するエアーを使用して塗膜を形成す
ることを特徴とする静電塗装方法が提供される。

発明の好適態様 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。

本発明方法を好適に実施するに適１〜た装置及び簡易型
湿式塗装ブースの側面断面を示す第１図及び平面断面を
示す第２図を参照（７て、この塗装ブースは塗装室１と
浄化室２とから成っている。

塗装室１においては、塗装処理すべき物品（基体）乙に
特定の塗料、即ち遊離インシアネート基を有するプレポ
リマーを含有する塗料を、シェービングエアー噴出機構
を備えた回転霧化式静電塗装機４により噴霧塗布する。

基体３は、例えばコンベア５に懸架されて塗装室１内に
連続的に搬入され、塗布後は出口近傍に設けられた気流
吹付機構４５による空気吹付が行なわれた後、室外に搬
出される。

本発明方法に用いる塗料は、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料であり、後に詳述する
アンモニア又はアミン等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呼ばれるものであり、例えばポリ
エステルポリオール、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、例工ばト１）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ンシア
ネートと反応させ、該インシアネートをウレタン結合、
尿素結合等を介Ｅ７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ｌまたイ
ソシアネート基に対ｊ〜で反応性のオリゴマー乃至ボ盲
１マーと、ポリイソシアネートとけ、予じめ反応させた
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、本発明においては、アンモニア又は
アミン等で硬化するに足る量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。

遊離インシアネート基の濃度は、一般に樹脂分１００２
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１２でも使用でき、オた前記プレポリマー
を幾分溶剤で稀釈ｌ、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重量係で且つ動粘度
（フォードカップ＃４）が１５乃至１５０秒の範囲の本
のである。

尚、本発明において使用するアミン類として好適なもの
は、−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、ジメチルエタノールアミン、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種以上の組み合わ
せを挙げることができる。

このシェービングエアー中に含マねるアンモニア又はア
ミンの濃度は、使用する塗料によっても異なるが、該エ
アー中に５０乃至５０．０　［３０Ｐ７）ｍ。

特に１［１１１乃至１［］、０００ｐｐｍの範囲にある
ことが好適である。

塗装すべき基体と（７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、
（７かも塗膜の硬化が迅速に行わねるという点で非常に
有利である。

本発明において重要な特徴は、この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を、高電圧が印
加された高速回転体の内周面に沿って液膜状に供給］７
、該高速回転体の円周状端縁から前記塗料を霧化させ、
且つ、該塗料を硬化促進させるためのアンモニア又はア
ミンの蒸気を含有する空気を、ヅエーピングエアーとし
て前記高速回転体の外側から噴出させつつ被塗装物上に
塗膜を形成させることにある。

本発明においてはかかる塗料及びシェービングエアーの
基体３上への吹き付けを回転霧化式静電塗装機４を用い
て行なう。

この静電塗装機４は、その側断面図を示す第６図及び正
面図を示す第４図を参照Ｉ２て、−・ウジング５０及び
該ハウジング５０に高速回転可能に設けられた高速回転
体（カップ）５１から成っている０ 即ち、ハウジング５０内にはエアーモータ５２が収容さ
れており、このエアーモータ５２の回転軸５３の先端に
高速回転体５１がナツト５４のような締結手段により固
定されている。

塘たハウジング５０は電気絶縁性支持棒５５に取り付け
られでいる。

この静電塗装機４においては、図示１７ていないが、所
定の高電圧発生装置からの高電圧がケーブル（図示せず
）を経て、高速回転体５１に印加される様になっている
。

捷たハウジング５０には塗料供給管３０が接続されてお
り、この塗料供給管６０から供給される所定の塗料は、
塗料供給用バイブ５６を通って高速回転体５１内に供給
される。

即ち、塗料供給管６０から供給される塗料は、高電圧が
印加された高速回転体５１の内周面５７に沿って薄膜状
に供給され、更に該高速回転体５１の円周状端縁５Ｂか
ら霧化されて基体６上に施される。

更にこの静電塗装機４においては、ノ＼ウジング５０の
回転体取付側に、シェービングエアー、即ち霧化パター
ン調整用エアーの噴出口５９が多数環状に配置されて設
けられており、シェービングエアー供給管３１から供給
される所定のエアーは、ハウジング５０内の環状のエア
ーチャンノ（−６０を介して前記噴出口５９から、基体
６方向に向けて円周状に霧化パターン調整用シェービン
グエアー６１と１−て噴出される。

本発明においては、シェービングエアートシてアンモニ
ア又はアミンの蒸気を含む空気を使用することによって
、霧化パターンの調整と同時に、基体３上に形成された
遊離インシアネート基を有するプレポリマーを含有する
塗料の塗膜の硬イし促進を行なうものであり、これによ
って基体６上に形成された塗膜の硬化を行なうだめの格
別の硬化室が不要となり、設備自体が大型化することが
なく、設置スペース上有利であり、！Ｆだ設備費の点で
も有利となる。

再び第１図及び第２図に戻って、静電塗装機４から噴出
されるシェービングエアーけ、圧縮空気供給源６２から
レギュレータ６６及びシェービングエアー供給管６１を
介ｉ−で所定圧に調整されて供給されるが、本発明にお
いては、シェービングエアーとしてアンモニア又はアミ
ンの蒸気を含む空気を用いるため、この供給径路の途中
には、アンモニア又はアミンの蒸気を空気中に混入させ
るため混合機構３４が設けられている。

即ち、該混合機構３４には、アンモニア又はアミンの貯
蔵タンク３５から圧送されるアンモニア又はアミンが、
ノズル６６を介して噴霧供給されて空気と混合される。

かぐして形成されたアンモニア又はアミンの蒸気を含有
する空気は、この混合機構６４内に設けられたフィルタ
ー６７を介してシェービングエアー供給管６１を通って
静電塗装機４に供給される。

この場合、シェービングエアー供給管３１の途中Ｋｄ、
アンモニア又はアミンのａｒｔ検知器６８が設けられて
おり、該検知器３８からの信号に応じてノズル６６への
アンモニア又はアミンの供給量を、パルプ６９により制
御してシェービングエアー中のアンモニア又はアミンの
濃度がコントロールされる。

また遊離インシアネート基を有するプレポリマーを含有
する塗料の静電塗装機４への供給は、圧縮空気供給源３
２を介Ｅ７て塗料圧送タンク４０及び塗料供給管６０全
通して行なわれる。

尚、上述した塗料及びシェービングエアーの供給は、そ
れぞれ自動制御バルブ４１．４２を介１〜で適宜０　＃
　−ＯＦ　Ｆ制御される。

壕だ、塗装作業が行なわれる簡易型湿式塗装ブースにお
いては、浄化室２はフロープレート６により塗装室１と
区画されており、その底部には液槽７が設けらハている
。またフロープレート６の上部には樋８が形成されてお
杓、この樋８よりフロープレート６上に余剰の塗料ミス
ト捕集用液（以下牟に捕集液と呼ぶ。通常水が使用さね
、油が使用される場合もある。）が供給され、液膜９が
形成される。

即ち、余剰塗料ミストけこの液膜９と接触（一つつ下方
開口１０より浄化室２内に導入され、下方開口１０を通
過する際に微粒化さり、る捕集液との気液接触により、
捕集液内へ捕集される。液膜９を形成する捕集液は液槽
７に貯溜されポンプ１１及び配管１２を介して再び樋８
に供給され、循環使用に賦される。

また、浄化室２内には衝突板１３が設けられており、こ
こでの衝突により気流中から捕集液が分離される。衝突
板１３の上方にはエリミネータ１４が設けられており、
ここでも気液分離が行なわれ、浄化された空気が排気通
路１５を介１７てファン１６により外気中に排出される
。

尚、必要により、排気通路１５からの排気中に含オれる
有機溶剤、アンモニア又はアミン等を浄化処理するため
の、例えば活性炭、触媒等により構成される浄化処理機
構（図示せず）を付設置−でも良い。

浄化室２においては、余剰の塗料及びアンモニア又はア
ミンを含有する排気が捕集液と接触１〜で捕集液中に捕
集されるのである。この場合アンモニア又はアミンは通
常易水溶性であるため、捕集液として水を使用した時に
は、アンモニア又はアミンが容易に捕集されるため環境
汚染が有効に防止される。更に余剰の塗料とともにアン
モニア又はアミンが捕集されるため、捕集液中に捕集さ
れた余剰塗料の硬化が迅速に進行し、これにより塗料の
粘着性が失われ、捕集された塗料分が液槽７の底部に沈
降した場合にその処理が容易となるという顕著な利点も
達成されることが理解されよう。

所定の塗膜形成が行なわれた基体３は、気流吹付機構４
５により空気流の吹き付けに供されて塗膜の硬化が更に
促進される。

この気流吹付機構４５け、塗装室１の出口側近傍に設け
られでおり、ブロアー４６．４７により互いに反対方向
の循環空気流が基体３に吹き付けられる様になっており
、塗膜の硬化が均一に行なわれる様になっている。この
気流吹付機構４５け上述１−た様な塗膜硬化促進機能以
外にも、有害なアンモニア又は７゛ミンが塗装室１外に
排出されるのを防止するという効果を有１〜でいる。即
ち、該機構４５により形成される空気流がエアーカーテ
ンの作用をし、アンモニア又はアミンのミストを遮断す
るとともに、基体６に付着］−ているアンモニア又はア
ミンを吹き飛ば１−１塗装室１外にそれらが漏洩するの
を防止するという効果が達成されるのである。

かくして本発明によれば、硬化室等の格別の操作斌を設
けることな（塗膜の形成及び硬化を行なうことが可能と
なり、小さな設置スペースで塗装を行ない得るものであ
り、設備コスト上極めて有利となる。また、本実施例に
おいては、有害なアンモニア又はアミンが塗装域外に排
出されることも容易に防市１．得、環境保全上極めて望
捷しいものといえよう。

かかる本発明方法は、特に塗装を小規模で行なう際に有
利に適用される。

捷だ、本発明方法は、既設の塗装ブースを使用１、て実
施Ｉ７得るという利点も有するものである。

尚、本発明の前述した態様においては、塗料の供給を圧
縮供給源６２を用いて行なっているが、勿論これ以外に
もギヤポンプ、プランジャーポンプ等のそれ自体公知の
任意の供給装置を用いて行なうことができ、捷だシェー
ビングエアーの供給も添付図面に示１．た態様に限定さ
れず、アンモニア又はアミン蒸気を所定濃度で含有する
空気をｌ製１−月つ供給することが可能な限りにおいて
、種々の手段を採用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を好適に実施するに適１−た装置
及び簡易型湿式塗装ブースの側面断面図、第２図は、第
１図の塗装ブースの平面断面図、第３図は、第１図の塗
装ブースにおいて使用する回転霧化式静電塗装機の側断
面図、 第４図１１、第３図の静電塗装機の正面図を示す。 １け塗装室、２け浄化室、３け基体、４け回転霧化式静
電塗装機、６０け塗料供給管、６１けシェービングエア
ー供給管、３２は圧縮空気供給源、３４け混合機構、３
５けアンモニア又はアミンの貯賦タンク、４０け塗料圧
送タンク、５１は高速回転体、５７け内周面、５８は円
周状端縁、５９はシェービングエアー噴出口、６１けシ
ェービングエアー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高電圧が印加された高速回転体の内周面に沿つて
   液体塗料を薄膜状に供給し、前記高速回転体の円周状端
   縁から前記塗料を霧化させ且つ該高速回転体の外側から
   霧化パターン調整用のシェービングエアーを噴出させる
   ことから成る静電塗装方法において、 前記液体塗料として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を使用し、且つ前
   記シェービングエアーとして該塗料を硬化促進するため
   のアンモニア又はアミンの蒸気を含有するエアーを使用
   して塗膜を形成することを特徴とする静電塗装方法。