JPH0316189B2 - - Google Patents

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しめるこ
とから成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 近年になつて、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。

然しながら、この様な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、設備自体が非常に大きくな
つて、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用いた塗装
方法において、小さな設置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
整用のシエーピ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、且つ前記シエーピングエア
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した装置及び
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図を参照して、この塗装ブ
ースは塗装室１と浄化室２とから成つている。

塗装室１においては、塗装処理すべき物品（基
体）３に特定の塗料、即ち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、シエー
ピ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、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
フエ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
の混合物であつてよい。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ミルモル、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
プレポリマーを幾分溶剤で希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（フオー
ドカツプ＃４）が15乃至150秒の範囲のものであ
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、一級、二級或いは三級のモノアミン
類の他に、多価アミン類であつても良く、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、ジエタノールアミン、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。

このシエーピングエアー中に含まれるアンモニ
ア又はアミンの濃度は、使用する塗料によつても
異なるが、該エアー中に50乃至50000ppm、特に
100乃至10000ppmの範囲にあることが好適であ
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、プラスチツ
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
つて液膜状に供給し、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、シ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エーピング
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３
図及び正面図を示す第４図を参照して、ハウジン
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（カツプ）５１から成つてい
る。

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。

またハウジング５０は電気絶縁性支持棒５５に
取り付けられている。

この静電塗装機４においては、図示していない
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
れる様になつている。

またハウジング５０には塗料供給管３０が接続
されており、この塗料供給管３０から供給される
所定の塗料は、塗料供給用パイプ５６を通つて高
速回転体５１内に供給される。

即ち、塗料供給管３０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
に沿つて薄膜状に供給され、更に該高速回転体５
１の円周状端縁５８から霧化されて基体３上に施
される。

更にこの静電塗装機４においては、ハウジング
５０の回転体取付側に、シエーピングエアー、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、シエーピング
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ヤンバー
６０を介して前記噴出口５９から、基体３方向に
向けて円周状に霧化パターン調整用シエーピング
エアー６１として噴出される。

本発明においては、シエーピングエアーとして
アンモニア又はアミンの蒸気を含む空気を使用す
ることによつて、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ソシアネート基を有
するプレポリマーを含有する塗料の塗膜の硬化促
進を行なうものであり、これによつて基体３上に
形成された塗膜の硬化を行なうための格別の硬化
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、また設備費の点
でも有利となる。

再び第１図及び第２図に戻つて、静電塗装機４
から噴出されるシエーピングエアーは、圧縮空気
供給源３２からレギユレータ３３及びシエーピン
グエアー供給管３１を介して所定圧に調整されて
供給されるが、本発明においては、シエーピング
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３６を介して噴霧供給され
て空気と混合される。かく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３４内に設けられたフイルター３７を介し
てシエーピングエアー供給管３１を通つて静電塗
装機４に供給される。

この場合、シエーピングエアー供給管３１の途
中には、アンモニア又はアミンの濃度検知器３８
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３６へのアンモニア又はアミンの供給
量を、バルブ３９により制御してシエーピングエ
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。

また遊離イソ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３２を介して塗料圧送タンク４０及
び塗料供給管３０を通して行なわれる。

尚、上述した塗料及びシエーピングエアーの供
給は、それぞれ自動制御バルプ４１，４２を介し
て適宜ON−OFF制御される。

また、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が設けられている。またフロープレート６の
上部には樋８が形成されており、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
（以下単に捕集液と呼ぶ。通常水が使用され、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、余剰塗料ミストはこの液膜９と接触しつ
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れる捕集液との
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１
４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を介してフア
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
含まれる有機溶剤、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）を付設して
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して
捕集液中に捕集されるものである。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４５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は、塗装室１の出口側近
傍に設けられており、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
られる様になつており、塗膜の硬化が均一に行な
われる様になつている。この気流吹付機構４５は
上述した様な塗膜硬化促進機能以外にも、有害な
アンモニア又はアミンが塗装室１外に排出される
のを防止するという効果を有している。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３に付着しているアンモ
ニア又はアミンを吹き飛ばし、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
作域を設けることなく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
も容易に防止し得、環境保全上極めて望ましいも
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。

また、本発明方法は、既設の塗装ブースを使用
して実施し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３２を用いて行なつているが、
勿論これ以外にもギヤポンプ、プランジヤーポン
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、またシエーピングエアーの供給
も添付図面に示し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調
製し且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し
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図は、第３
図の静電塗装機の正面図を示す。 １は塗装室、２は浄化室、３は基体、４は回転
霧化式静電塗装機、３０は塗料供給管、３１はシ
エーピングエアー供給管、３２は圧縮空気供給
源、３４は混合機構、３５はアンモニア又はアミ
ンの貯蔵タンク、４０は塗料圧送タンク、５１は
高速回転体、５７は内周面、５８は円周状端縁、
５９はシエーピングエアー噴出口、６１はシエー
ピングエアー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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エーピ
   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
   前記シエーピ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。