JPH02189159A - エアロゾルの塗布方法 - 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］ 本発明はエアロゾルの塗布方法に係る。

［従来の技術１ 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ＣＧ３などの気流に乗せて被塗物００面上まで運び。

その速度の下に被塗物Ｏｃ面に灯光て、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００面
上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
気流に乗せて、又は静電気印加による電気力線などの力
によって被塗物面上に塗着されていた。

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０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（μｍ）　　　　　終末速度に達する時間（ｍｓ）１
０　　　　　　　　　　　　　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２工アロゾル粒子は、そ九と
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。

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、更に静
電気の電気力線によりその効率を上げることであった。

［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、被塗物
を冷却することによって該被塗物面上に溶媒による液膜
を形成し、それによってエアロゾルの粒子の数面に対す
るバウンドを少なくシ、更に静電気による電気力線によ
って、より効果的に塗着効率を上げることである。

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、かつそのエアロゾ
ルの中に置いた被塗物を、上記溶媒蒸気の飽和点以下に
冷却し、それによってエアロゾル中に含ま九でいる溶媒
蒸気を被塗物面上に結露させ、更に静電気印加による電
気力線によってそれら霧滴の面上、又はそ九らの集合し
て形成された同液膜面上に、上記導かれてきたエアロゾ
ルの分散質（以下粒子と称す）をより効率的に付着せし
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１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）　　ｉｌｌ液の場合 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Ａｓ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、該蒸気の量は飽和蒸気量の５０
％以上が含まれていることが望ましい、理由はそれ以下
であると１次に述べる結露現象が起き難くなるからであ
る。

塗布部の下方には、冷却袋Ｍ２３に接読された冷却盤２
５が設けら九ており、該盤上にアースされた板２７を介
して、被塗物Ｏａが置かれる。該被塗物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。その温度差は１０℃よりも大きくすることが望まし
い、理由はそれよりも小であると１次に述べる結露がし
にくくなるからである。それによってその溶媒蒸気は被
塗物面上に容易に結露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、静電気印加用電極２６より被塗物Ｏａに向けて発
する電気力線によって加速され、該被塗物面上に打当る
。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、バウンドすることが少なくなり、更に静
電気引力により、同霧滴上により効果的に付着するので
ある。

なお、上記霧滴が多数集合すると、第３１ｉ１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溶液としたが、それはｔ
Ｉｌ濁液及び乳濁液等も含まれることは公知の通りであ
る。

次にＳ濁液を使用した場合の、実験例について述べる。

実験例１゜ 懸濁液　水（純水）　　　　　　　　　９２重量部ジル
コニア粉（粒径５μｍ）　　　７重量部ロジン系水溶性
樹脂　　　　　　１重量部室温　　２５℃ 液圧　　４０ｋｇ／ｆｆ１（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） ８ｍ／ｍｉｎ エフ０ゾル移送管上の加熱温度　　　　　８０℃静電気
印加電圧　　　　　　　　　　　　１０ＫＶ被塗物　　
　　石英ガラス　　　　１０ｃｎＸ１０ｃｍ冷却された
被塗物湿度　　　　　　　　　　２０℃所要時間（上記
被塗物１枚に対し）　　　　３０秒結果　　　３０秒後
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゜ 懸濁液　トリクロロトリフルオロエタン　９７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１Ｉｌｔ２５℃ 液圧　　４０ｋｇ／ａＪ 液膜　　２５℃ エアロゾル　分子ｌｌ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　ｍ　／　ｍ　ｉｎ エアロゾル移送管上の加熱温度　　　　　　４０℃静電
気印加電圧　　　　　　　　　　　　　　１０ＫＶ被塗
物　　錆面アルミ板　　　　　　１ｏｌｌ！ｌＸｌ０Ｑ
Ｉ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）　　　　２０秒結果　
　　２０秒後、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、溶融体の単体の固体
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４５の設けられていることは前述と
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、溶媒蒸篤発生装置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画面上は、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、静電気による電気力線ＥＦ、により加
速され、上記液膜上に打当る。ただし液膜により緩衝さ
れて、更に静電気引力によりバウンドすることが少なく
、より効率的に塗着することは、主項と同様である。

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

【図面の簡単な説明】

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
同上図上”Ａ”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膜上に
微粒子の付着する状態説明図　　第４図はエアロゾルの
分散質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ｌ、３１−・・・・・
エアロゾル生成装置！　　４，３４・・・・・・スプレ
ィノズル　　５．３５・・・・・・硬板　　　２１，４
１・・・・・・塗布部　　２３．４３・・・・・・冷却
装置　　２５．４５・・・・・・冷却盤　　２６．４４
−・・・・・静電気印加用電極４７・・・・・・溶媒蒸
発装３１　　　Ａｓ・・・・・・エアロゾル　　ＣＧ・
−・・・・キャリアガス　　ＥＦ、ＥＦ□・・・・・・
電気力線ＨＭ・・・・・・溶融体　　Ｏａ、Ｏｂ、Ｏｃ
・・・・・・被塗物Ｓｃ・・・・・・結露 Ｓｆ・・・・・・液膜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エアロゾル発生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、エアロゾル内
   に溶媒蒸気を存在せしめ、被塗物を冷却装置などにより
   冷却し、それによって被塗物上方の雰囲気中に存在する
   溶媒等の蒸気を該被塗物面上に結露してできた霧滴また
   は霧滴が集合して形成された同液膜上に、静電気の電気
   力線により上記エアロゾルの粒子をより効果的に付着せ
   しめ、しかる後に上記液状の溶媒を蒸発せしめてエアロ
   ゾル粒子のみを塗着せしめることを特徴とするエアロゾ
   ルの塗布方法。 ２、被塗物が、エアロゾル発生装置より導かれた出口よ
   り吐出される溶媒等の蒸気又は／及びエアロゾルの温度
   より１０℃以上冷却され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。 ３、被塗物上方の雰囲気中に存在する該被塗物に結露さ
   せるべき溶媒の蒸気量が、該溶媒の飽和蒸気量の５０％
   以上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。 ４、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。 ５、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。 ６、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。