JPH0334988B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は合成樹脂成型品、紙、布、木材、セ
ラミツク等への表面改質剤、着色剤、接着剤の塗
布、金属等の表面処理、さらには食品添加剤の塗
布等に使用する塗布液の塗布法に関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂成型品等の表面に帯電防止剤等の表面
改質剤から成る被膜を塗布、形成せしめるには表
面改質剤から成る溶液又は水分散液に被処理物を
浸漬したり、ブラシ等で塗布したり、また合成樹
脂成型の際表面改質剤を原料に練り込み、これを
表面にブリードさせて、合成樹脂成型品等の表面
に表面改質剤の被膜を形成させているが、これら
の方法では表面改質剤の被膜が厚くなりすぎ、す
ぐに摩擦等により剥離したり、また塗布むらが生
じたり、塗膜が移動し易く、安定した均一な被膜
が得られにくい。

そこで表面改質剤を微粒子から成るミスト乃至
はエアロゾルにしてこのミスト又はエアロゾルを
被処理物に吹き付け、これにより被処理物の表面
に均一な安定した極薄膜を形成し、表面改質効果
を長期にわたつて保持せしめる方法が出願人によ
つて開発された。

〔この発明が解決しようとする問題点〕

このミスト又はエアロゾルによる塗布において
は、粒子径をできるだけ小さくし、約100μ以下
とすることが好しいが、この様な微粒子は相互に
反発しあい、空気中に安定して浮遊しエアロゾル
を形成する。従つてこのエアロゾルは被処理物へ
の付着力が非常に弱く、いわゆるぬれ性が悪い。
特に複雑な合成樹脂成型品の場合とか紙、布、繊
維のような表面が複雑な凹凸のある場合、これら
の表面形状の影響をうけて表面のすみずみまで粒
子の浸透性が悪い。

またこれとは別に、塗布液の粘度の高いものは
微粒子を形成することが難しい。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はこれらの点に鑑みて為されたもの
で、特に帯電防止剤等の表面改質剤に限らず、す
べての塗布液に使用できる塗布法に係るものであ
る。

即ち、この発明は被処理物を密閉された処理室
内に入れ、まず処理室内を減圧し、この状態で表
面改質剤等の塗布液を多数の微粒子から成るエア
ロゾルにしてこの処理室内に移送し、処理室内で
のエアロゾルを拡散して過飽和状態にし、上記被
処理物にエアロゾルの成分から成る被膜を被処理
物の表面に形成せしめるものである。

〔作用〕

この様に被処理物を処理室内に入れ、少なくと
もエアロゾル噴霧以前に処理室を減圧しているた
め、この減圧された処理室内にエアロゾルを移送
すると、エアロゾルは処理室内に吸引され、拡散
が速まり、直ちに過飽和状態となる。そこで被処
理物の微細な凹凸面や細長いチユーブ状内にもす
ばやくエアロゾルが浸透し、この様な過飽和状態
で被処理物にエアロゾルが接触すると、エアロゾ
ルは直ちに被処理物表面に吸着又は付着する。そ
して吸着又は付着したエアロゾルの水分等は気化
し被処理物表面にはエアロゾルの成分から成る被
膜が形成される。

また上述のようにエアロゾルを噴霧する処理室
を減圧状態に保持しておくと、塗布液の粘度が高
くとも、エアロゾル発生装置から微細な粒子から
成るエアロゾルを発生できる。従つて塗布液の粘
度の小さいものであればエアロゾル噴霧以前に処
理室を減圧し、処理室内のエアロゾルの拡散を速
めることができ、エアロゾルの注入にあわせて
徐々に処理室の内圧は上つてきてもよいが、塗布
液の粘度の高いものはエアロゾル噴霧以前からエ
アロゾル注入中すべてにわたつて処理室内の圧力
を大気圧以下におさえておく必要がある。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。

まずこの方法に使用する装置について説明する
と、１は略箱型の装置本体、２はこの装置本体１
の前部に設けた、被処理物を収納できるスペース
を有する処理室、３はこの処理室２の前面に設け
た開口部を開閉自在な開閉扉で、この開閉扉３を
閉めることにより処理室２は密閉され、かつ処理
室２は耐圧構造となる。４はこの処理室２の後方
に設けたエアロゾル噴霧室、５はこのエアロゾル
噴霧室４の下部に設けたエアロゾル噴霧器で、こ
のエアロゾル噴霧器５は処理室２の下に設けた、
表面改質剤の溶液を入れたタンク６から該溶液を
導入し、これを図外のコンプレツサにより圧縮空
気をエアーパイプ７を通して送り、多数の微粒子
（100μ以下が好ましい）を噴霧せしめる。このエ
アロゾル噴霧室４の上面には傾斜した反射板４ａ
を有し、この反射板４ａと上記エアロゾル噴霧器
５のノルズ５ａとの距離は300〜500mmとつてあ
る。８はこの反射板４ａの上端につづくエアロゾ
ル噴霧室４の上面に設けたエアロゾル吐出口で、
このエアロゾル吐出口８は上記処理室２の上部に
対向している。９はこのエアロゾル吐出口８と反
対側の処理室２内上部に設けた樋、１０は処理室
２の網目状上底板、１１はこの網目状上底板１０
の下に設け、より網目の細い網目状下底板で、こ
の網目状下底板１１の下方に、上面が開口した上
記タンク６が位置している。１２は上記処理室２
の左右両側に設けた排気ダクトで、この排気ダク
ト１２の下部は上記網目状上底板１０を介して処
理室２と通じている。１３はこれらの各排気ダク
ト１２の中程を塞ぐ液化材、１４はこれらの各排
気ダクト１２の上部に設けた排気用スリツトで、
これらの各スリツト１４は装置本体１の両側外面
に露出しており、スリツトの間隙巾が調整自在で
ある。１５は上記液化材１３と排気用スリツト１
４との間の排気ダクト１２内に設けた減圧装置、
１６は上記エアロゾル噴霧室４の下部から上記タ
ンク６内に垂下したパイプである。

次にこの実施例の装置に基づいて方法の実施例
を説明する。まず開閉扉３を開けて処理室２内に
被処理物１７を入れ、再び開閉扉３を閉める。こ
の際図示の如く被処理物１７は処理室２内に入れ
た棚等に多数のせることもできる。これにより処
理室２は密閉される。そして減圧装置１５を作動
させて処理室２及びエアロゾル噴霧室４の気圧を
第３図に示す如く減圧し、大気圧以下におとす。
この状態で図外のコンプレツサを作動させるとタ
ンク６内の溶液はエアロゾル噴霧器５に導かれ、
コンプレツサからエアーパイプ７を通つてきた圧
縮空気により約100μ以下の粒径の多数の微粒子
にしてノルズ５ａからエアロゾル噴霧室４内に噴
出する。するとエアロゾル噴霧室４は減圧されて
いるためエアロゾルは瞬時に拡散する。この噴
出、拡散した粒子は反射板４ａに当つて小さい粒
子のみエアーに運ばれ吐出口８から処理室２内に
エアロゾルとして吐出され、大きい粒子は反射板
４ａに当つてそこで液化され、エアロゾル噴霧室
４下部に落下していく。この様にしてエアロゾル
噴霧器５によつて噴霧された粒子はその粒径を選
別し、小さい粒径（平均粒径10μ）から成る安定
したエアロゾルのみが処理室２内に注入される。
また処理室２内は大気圧より減圧されているため
処理室２内に入つたエアロゾルは吸引されて急速
に拡散し、エアロゾルが次第に充満し、高密度と
なり、過飽和状態で安定する。そして処理室２内
の気圧は、第３図のＡに示す如く、次第に大気圧
以上になつていくが、エアロゾルは上述の如く被
処理物１７の表面の凹凸箇所等すみずみまで浸透
し、被処理物に接触すると直ちに吸着又は付着す
る。そして被処理物１７の表面に吸着又は付着し
たエアロゾルは水等の溶媒が蒸発し、表面改質剤
の成分が乾固して被膜を形成する。この被膜はエ
アロゾルの粒径と密度に比例して厚さを形成す
る。またエアロゾルの付着量によつてはミクロな
粒子の集合体を形成する。また被処理物に付着し
なかつたエアロゾルは処理室２の網目状上底板１
０を通り、排気ダクト１２に達し、液化材１３を
通る。ここでエアロゾルの空気又は他の気体はこ
の液化材１３を通つて排気用スリツト１４から装
置本体１外方へ排気され、エアロゾルの成分はこ
の液化材１３で液化され、適宜装置本体１の外方
へ排気されるか又はタンク６へ戻される。一方エ
アロゾル噴霧室４の下部に貯つた溶液はパイプ１
６を通つてタンク６へ戻る。この様にして処理室
２内にエアロゾルを充満させ一定時間後エアロゾ
ル噴霧器５の作動を止め、かつ減圧装置１５の作
動を止めて開閉扉３を開けて被処理物１７を取り
出す。これにより被処理物１７の表面は均一な表
面改質剤から成る被膜が形成される。

また表面改質剤等の塗布液の粘度が高い場合
は、上記実施例と多少異なる。この場合は、被処
理物１７を処理室２内に入れ、上記実施例と同様
エアロゾルの噴霧以前に処理室２及びエアロゾル
噴霧室４の気圧を大気圧以下に下げておき、この
状態でエアロゾル噴霧器５のノルズ５ａからエア
ロゾルを噴霧する。すると塗布液が粘度の高いも
のにかかわらず、微粒子となつて噴霧し、第３図
のＢ、Ｃに示す如く、処理室２及びエアロゾル噴
霧室４の気圧をエアロゾル噴霧中常に大気圧以下
としておく。

なお第３図は、処理室２及びエアロゾル噴霧室
４の気圧変化を示し、縦軸は圧力ｐ、横軸は処理
経過時間ｔをとり、FSは減圧装置１５の始動点、
Ａ、Ｓはエアロゾル噴霧器５の始動点を示すもの
である。

また上記各実施例において処理室２内に被処理
物を入れて塗布処理する際、処理室２内で被処理
物１７を、第４図に示す如く、適宜の回転支持体
１８に支持せしめて低速で回転させたり、上下に
移動させたり、振動させたりするとさらにエアロ
ゾルが被処理物表面にすみやかに浸透する。

また上記各実施例においてエアロゾル噴霧器５
の作動をタイマー等により止め、自動的に温風を
処理室２内に送り、被処理物１７の表面のエアロ
ゾルの水等の溶媒の気化を促進せしめることもで
き、また処理室２から被処理物を取り出して別設
の乾燥機に入れて乾燥せしめることもできる。さ
らには、第５図に示す如く、ターレツト式にして
自動処理もできる。即ち、第５図中２０は回転
軸、２１は夫々この回転軸２０から水平に突出し
た四個の移動台、２２は処理室、２３は乾燥室を
示し、各移動台２１の上に被処理物をのせ、回転
軸２０を回転せしめて順に処理室２２、乾燥室２
３に一定時間入れて、これを取り出し、自動処理
するものである。

なお上記実施例ではコンプレツサーにより圧縮
空気を送つて塗布液から成る溶液を多数の微粒子
から成るエアロゾルを噴霧させているが、この方
法に限らず例えば電気的又は機械的な超音波を使
つてエアロゾルを発生させてもよく、その他適宜
の方法で溶液から多数の微粒子から成るエアロゾ
ルを噴霧できる。

〔発明の効果〕

一般に100μ以下、特に10μ以下の粒径のエアロ
ゾルは拡散性及び気化性が非常によいが、また一
方被処理物に付着しにくい、いわゆるぬれ性が悪
い性質をもつている。このエアロゾルの拡散性及
び気化性を利用して微量な均一な塗布膜を得るた
めには安定した過飽和な状態をつくる必要があ
る。

そこでこの発明では、エアロゾルの噴霧前に処
理室内を大気圧以下に減圧し、この状態でエアロ
ゾルを噴霧させることにより処理室内におけるエ
アロゾルの拡散性をさらに高め、瞬時にすみずみ
まで拡散させる。この様にしてエアロゾルの噴霧
をつづけると単位体積あたりのエアロゾルの濃度
が高まり過飽和な状態で処理室内のすみずみまで
拡散する。これにより処理室内の複雑な凹凸のあ
る被処理物の表面すみずみまでエアロゾルが入り
込み、この表面にエアロゾルが接触すると速やか
に吸着又は付着する。そして吸着又は付着したエ
アロゾルの水分等の溶媒は粒径が小さいが故に直
ちに気化する。従つて複雑な表面を有する被処理
物であつてもすみずみまでまんべんなくエアロゾ
ルが浸透して吸着又は付着でき、従来のものに比
べて微量な塗布量の調整ができ、従つて被処理物
の表面に形成する被膜も所望の薄さにすることが
できる。

また従来粘度の高い塗布液の場合、微細な粒子
から成るエアロゾルを発生せしめるのが難しかつ
たが、この発明の方法によれば、処理室を予め減
圧させておくため、通常の発生器を使つても微細
な粒子から成るエアロゾルを発生させることがで
きる。

またこの発明は合成樹脂成型品等の表面の平滑
なものから、紙、布、木材、セラミツク等の多孔
質な表面のものまで、これらへの帯電防止剤等の
表面改質剤、着色剤、接着剤の塗布やまた金属の
表面処理や食品への添加剤の塗布等種々の塗布液
に使用でき、これらの塗布液の塗布の微量域での
コントロールが可能な塗布法である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法に使用する装置の縦断
面側面図、第２図は同縦断面正面図、第３図はこ
の発明の方法における処理室及びエアロゾル噴霧
室内の気圧を示すグラフ図、第４図はこの発明の
方法に使用する装置の他の実施例の縦断面正面
図、第５図はこの発明の方法に使用する装置をタ
ーレツト式にした状態を示す構成図である。 なお図中１は装置本体、２は処理室、３は開閉
扉、４はエアロゾル噴霧室、５はエアロゾル噴霧
器、６はタンク、１２は排気用ダクト、１４は排
気用スリツト、１５は減圧装置である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被処理物を密閉された処理室内に入れ、表面
   改質剤等の塗布液を多数の微粒子から成るエアロ
   ゾルにしてこの処理室内に移送し、このエアロゾ
   ルを拡散して過飽和状態にし、上記被処理物にエ
   アロゾルを吸着又は付着させ、エアロゾルの成分
   から成る被膜を被処理物の表面に形成せしめる方
   法において、少なくともエアロゾル噴霧以前の処
   理室内を滅圧することを特徴とする表面改質剤等
   の塗布液の塗布法。