JPH04293564A - プラスチック成形品の静電塗装装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形品の
表面を塗装する静電塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の静電塗装装置は、塗装機に直接
高電圧を印加するか又は塗装機に設けられた電極に高電
圧を印加して、これらを噴霧塗料粒子に電荷を帯びさせ
る荷電部と成し、当該荷電部で生成されるマイナスイオ
ンと衝突してマイナスに帯電した噴霧塗料粒子が、その
荷電部とプラスチック成形品との間に形成された直流電
界によるクーロン力の作用を受けて、プラスチック成形
品の表面に吸引・吸着されるようになっている。

【０００３】ところで、大多数のプラスチックは、その
表面の自由電子エネルギーが１００ｅｒｇ／ｃｍ２　以
下で、本質的に噴霧塗料粒子が付着し難い性質を持って
いるが、最近では、プラスチック素材に適した塗料や溶
剤が次々と開発されて、プラスチック成形品に対する静
電塗装の適用範囲は家電製品から自動車ボディや自動車
外装部品等にまで広がっている。

【０００４】ただし、絶縁性の高いプラスチック成形品
を金属成形品と同等の塗着効率で静電塗装して使用塗料
の損失を少なくするには、そのプラスチック成形品の表
面電気抵抗値を　１０８Ω・ｃｍ　以下に低下させる必
要があった。殊に、バンパー等の自動車外装部品に用い
られるＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
Ｍｏｌｄｉｎｇ）ウレタン成形品や、自動車ボディに用
いられるＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ　ＭｏｌｄｉｎｇＣｏｍｐ
ｏｕｎｄ）　成形品の静電塗装には、高価なウレタン系
塗料を使用するので、その塗料の損失を極力少なくする
ことが望まれる。また、使用塗料の損失を少なくすれば
、塗装設備の清掃費や公害防止設備の維持費も削減でき
る。

【０００５】このため、従来においては、静電塗装を行
う直前に、プラスチック成形品の表面に界面活性剤を主
成分とした通電液と称する帯電防止剤を塗布してその表
面電気抵抗値が低下するように表面電気伝導度を高める
通電処理を施し、静電気がプラスチック表面を金属表面
と同様に連続的に漏洩するようにしている。しかしなが
ら、この通電処理の際に、通電液の塗布量が少ないと塗
料のつきまわり性が悪くなり、多すぎると塗膜の耐湿性
劣化を生じて高湿度時の密着性が悪くなるので、通電液
の塗布量の定量管理と通電液塗布後の表面抵抗管理を必
ず行わなければならず、その管理が非常に面倒であった
。また、最近では、上記のような通電液に代えて、プラ
スチック表面にカーボン等を含有した樹脂被膜をアンカ
ーコートする導電プライマーによる通電処理が行われて
いるが、この導電プライマーも塗膜の密着性を阻害して
、塗膜の耐候性に悪影響を及ぼすおそれがあり、その色
も黒色又は黒灰色が主体で黒っぽく仕上がるため、メタ
リックシルバー塗料などのアンカーコートには適さない
。なお、黒色のカーボンを除いた灰白色の導電プライマ
ーも開発されてはいるが、非常に高価であるし、塗膜の
密着性を高めるような改良は加えられていない。

【０００６】何れにしても、従来の静電塗装装置によっ
て、プラスチック成形品の表面を金属成形品と同等の塗
着効率で塗装するには、その塗装工程の前段に必ず通電
液や導電プライマーをディップ又はスプレー手段で塗布
して乾燥させる通電処理工程を設けなければならないか
ら、塗装生産性が低下すると同時に、設備費が嵩み、設
備の設置場所も多大なスペースを占領するという問題が
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、通電
処理の面倒を解消すると同時に、通電処理を行うための
設備やその設置スペースも不要にし、通電処理が塗膜に
及ぼす種々の悪影響を完全に排除することを目的として
おり、その目的を達成するために、プラスチック成形品
の表面に通電処理を施さなくても、その表面に対して塗
装機の噴霧塗料粒子が効率良く塗着できるようにするこ
とを技術的課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、塗装機の噴霧塗料粒子に電荷を帯びさ
せ、その電荷に作用する電界の力によってプラスチック
成形品の表面に吸着させるプラスチック成形品の静電塗
装装置において、塗装機の噴霧塗料粒子を帯電させる荷
電部で生成されたイオンがプラスチック成形品の表面に
付着して、その表面が噴霧塗料粒子と同極性に帯電した
時に、前記荷電部に印加する高電圧を逆極性に切り換え
る極性切換手段が設けられていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、塗装機の噴霧塗料粒子を荷電
部で生成されるマイナスイオンと衝突させてマイナスの
電荷を帯びさせ、これを荷電部と接地したプラスチック
成形品との間に形成されている電界の力でプラスチック
成形品の表面に吸引・吸着させる。この際、通電処理を
施さないプラスチック成形品は、表面電気抵抗値が高い
ため、数秒も経過すると、荷電部で生成されたマイナス
イオンが表面に付着してその表面が噴霧塗料粒子と同じ
マイナスの電荷を帯びるが、この時、荷電部に印加する
高電圧が逆極性に切り換えられて、その荷電部でプラス
イオンが生成され、当該プラスイオンと衝突してプラス
の電荷を帯びた噴霧塗料粒子がマイナスの電荷を帯びた
プラスチック成形品の表面に吸引・吸着される。

【００１０】そして、プラスの電荷を帯びた噴霧塗料粒
子の吸着により、マイナスに帯電したプラスチック成形
品表面の電荷が中和されて、電気的に中性の状態に戻る
と、今度は、その表面が噴霧塗料粒子と同じプラスの電
荷を帯びる。この時、荷電部に印加する高電圧が再び逆
極性に切り換えられて、その荷電部でマイナスイオンが
生成され、当該マイナスイオンと衝突してマイナスに帯
電した噴霧塗料粒子がプラスに帯電したプラスチック成
形品の表面に吸引・吸着される。

【００１１】したがって、プラスチック成形品の静電塗
装を行う直前にその表面に通電処理を施さなくても、噴
霧塗料粒子を効率良く塗着させることができる。また、
通電処理を施す場合でも、通電液の塗布量が少なすぎて
塗料のつきまわり性が悪くなるという不具合が解消され
るので、その塗布量管理や表面抵抗管理が非常に容易に
なる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって具体的
に説明する。図１は本発明による静電塗装装置の一例を
概略的に示す説明図、図２はその動作の説明図である。

【００１３】図中、１は数十〜百数十ＫＶの高電圧を発
生する高圧発生器、２は高圧発生器１から塗装機３の噴
霧塗料粒子を帯電させる荷電部に印加する高電圧の極性
を所定のタイミングで切り換える電子スイッチ等の極性
切換器、４は塗装ゾーンに接地状態で搬入されるプラス
チック成形品である。

【００１４】塗装機３は、噴霧ノズルの先端に荷電部と
なる針状電極を設けたスプレーガンや、回転霧化頭が荷
電部となるベル型塗装機等が用いられる。そして、極性
切換器２は、塗装機３の噴霧塗料粒子を帯電させる荷電
部で生成されたイオンがプラスチック成形品４の表面に
付着して、その表面が噴霧塗料粒子と同極性に帯電した
時に、荷電部に印加する高電圧を逆極性に切り換えるよ
うになっている。

【００１５】例えば図２に示すように、極性切換器２は
、プラスチック成形品４の表面に帯びた噴霧塗料粒子と
同極性の電荷が飽和状態に至るまでの約３秒前後の時間
的間隔で、荷電部に印加する高電圧の極性を交互に切り
換えるようになっている。

【００１６】しかして、プラスチック成形品４が接地状
態で塗装ゾーンに搬入されると、塗装機３の噴霧塗料粒
子を帯電させる荷電部に対して例えばＤＣ−８０ＫＶの
高電圧が印加され、その荷電部の直流コロナ放電によっ
て生ずるマイナスイオンが付着してマイナスの電荷を帯
びた噴霧塗料粒子が、荷電部とプラスチック成形品４と
の間に形成された直流電界によるクーロン力の作用を受
けてプラスチック成形品４の表面へと吸引され、その表
面に付着する。

【００１７】そして、電気抵抗値の大きいプラスチック
成形品４の表面がマイナスの電荷を帯びてその飽和状態
に近づくと、極性切換器２が作動して、荷電部に印加す
る高電圧がＤＣ−８０ＫＶからＤＣ＋８０ＫＶに切り換
えられる。これにより、今度は、塗装機３の噴霧塗料粒
子がプラスの電荷を帯びて、マイナスの電荷を帯びたプ
ラスチック成形品４の表面に吸引・吸着される。

【００１８】次に、そのプラスチック成形品４の表面が
、荷電部で生成されるプラスイオンの直接的な付着やプ
ラスの電荷を帯びた噴霧塗料粒子の付着によってプラス
の電荷を帯びると、極性切換器２が再び作動して、荷電
部に印加する高電圧がＤＣ＋８０ＫＶからＤＣ−８０Ｋ
Ｖに切り換えられる。これにより、塗装機３の噴霧塗料
粒子がマイナスの電荷を帯びて、プラスの電荷を帯びた
プラスチック成形品４の表面に効率良く吸着される。

【００１９】したがって、プラスチック成形品４に通電
処理を施さなくても、その表面に噴霧塗料粒子を効率良
く塗着させて使用塗料の損失を少なくすることができる
。また、従来どおり通電処理を施す場合でも、通電液の
塗布量が少なすぎて塗料のつきまわり性が悪化するとい
う不具合がなくなって、その塗布量管理や表面抵抗管理
が非常に容易になる。なお、塗装機３の噴霧塗料粒子を
帯電させる荷電部は、その塗装機本体や塗装機に設けた
電極に限らず、塗装機とは別個独立に設けた電極であっ
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
気抵抗値の大きいプラスチック成形品の表面に通電処理
を施さなくても、その表面に対して噴霧塗料粒子を効率
良く塗着させることができるので、通電処理工程を成す
設備やその設置スペースが不要になると同時に、塗装生
産性も大幅に向上するという大変優れた効果がある。ま
た、プラスチック成形品の表面に通電液や導電プライマ
ーの被膜を形成しなければ、プラスチック素材に適する
ように開発された塗料や溶剤の特性を十二分に活かして
、そのプラスチック成形品の表面に非常に耐候性の良い
塗膜を形成させることができるという優れた効果もある
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静電塗装装置の一例を示す説明図
。

【図２】その動作を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・高圧発生器 ２・・・極性切換器（極性切換手段） ３・・・塗装機 ４・・・プラスチック成形品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　塗装機（３）の噴霧塗料粒子に電荷を
   帯びさせ、その電荷に作用する電界の力によってプラス
   チック成形品（４）の表面に吸着させるプラスチック成
   形品の静電塗装装置において、塗装機（３）の噴霧塗料
   粒子を帯電させる荷電部で生成されたイオンがプラスチ
   ック成形品（４）の表面に付着して、その表面が噴霧塗
   料粒子と同極性に帯電した時に、前記荷電部に印加する
   高電圧を逆極性に切り換える極性切換手段（２）が設け
   られていることを特徴とするプラスチック成形品の静電
   塗装装置。