JPH0659428B2 - 粉体塗装用静電流動浸漬装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は粉体塗装における改良された静電流動浸漬装置
に関するものである。さらに詳しくいえば、本発明は、
静電流動浸漬法による粉体塗装において、荷電化効率及
び塗着効率の優れた塗装を行いうる装置に関するもので
ある。

従来の技術 従来、エポキシ樹脂などの合成樹脂の粉体を金属表面に
付着させ、加熱融着して連続塗膜を形成させる粉体塗装
は、塗膜が硬くて耐磨耗性がよい、１回で厚く塗れる
（５０〜400μ）、セッチングが不用、未塗着粉体は回
収して再使用するため塗料のロスがほとんどない、無溶
剤であるため溶剤による火災及び中毒の危険性がない、
などの長所を有していることから、例えば厚塗りを必要
とする屋外耐久性構造物、鋼管、化学プラントなどの防
食塗装に、さらには優れた耐磨性、耐食性などの性質を
生かして、鋼製家具、電気器具、ホーロー代用品のよう
な工業製品の塗装などに幅広く用いられている。

このような粉体塗装には、例えば吹付け法、流動浸漬
法、静電吹付け法、静電流動浸漬法などの各種塗装法が
用いられているが、これらの方法の中で静電流動浸漬法
は、前記の流動浸漬法と静電吹付け法との特徴を兼ね備
え、しかも高い塗着効率を有することから、近年、少量
多品種の連続自動塗装において脚光を浴びており、例え
ば抵抗体、コンデンサーなどの電気部品やその他電気製
品の絶縁被膜のために、あるいはアイロン台、ワイヤー
加工部品などの塗装に用いられている。

この静電流動浸漬法においては、通常添付図面の第１図
に示すような装置が用いられる。第１図は、従来用いら
れている静電流動浸漬装置の１例の断面概略図であつ
て、硬質塩化ビニル樹脂、ガラス繊維強化ポリエステ
ル、強化ポリエステルなどの電気絶縁材料から成るチヤ
ンバー１に高密度ポリエチレンやセラミックスなどの多
孔質板から成る空気整流板（ポーラスプレート）２が設
けられ、さらに、この整流板に一定の間隔をおいて電極
３が設置されている。

この電極３に直流の高電圧が印加されると、空気導入口
４から導入され、空気整流板２を通過した粉体流動層５
中の空気がまず荷電され、次いで、この帯電した空気が
流動層５中の粉体粒子と衝突することによって、空気の
電荷が該粒子に移行し、この粒子は本質的に印加された
電極３と同じ符号の電荷をもつようになるので、たがい
に反発して上方に動き、その結果、粉体流動層５の上部
に帯電した粉体浮動層６が発生する。アースされた被塗
物７がこの粉体浮動層の上又はこの中を通過すると、帯
電した粉体粒子が被塗物７に吸引付着する。

このような静電流動浸漬法においては、効率よく空気を
荷電化して粉体を帯電させ、かつ均質な帯電粉体浮動層
を発生させて、被塗物に粉体を効率よく均一に塗着させ
ることが重要であり、そのため、これまで電極の構造や
形状、あるいは流動槽の構造などについていろいろな提
案がなされている（特開昭50−64333号公報、特開昭55
−51454号公報など）。

しかしながら、これらの提案においては、荷電化効率や
被塗物に対する粉体の塗着効率などに関して、ある程度
目的を達成しているものの、必ずしも十分であるとはい
えない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような事情のもとで、静電流動浸
漬法による粉体塗装において、荷電化効率及び塗着効率
の優れた塗装を行いうる装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、当初荷電化効率を向上させるために、流
動状態にある粉体層中に直接高電圧印加電極を設置する
ことを試みたが、初期は極めて良好な塗着性を示すとし
ても、流動粉体層中に設置した電極が該粉体の流動性を
阻害するため、塗着効率が逐次低下するという問題があ
つた。

本発明者らは、このような問題を解決するためには、流
動空気の効率のよい荷電化とともに、荷電した空気と粉
体粒子とが良好な混合状態をつくることが必要である点
に留意し、さらに研究を重ねた結果、静電流動浸漬装置
において、高電圧印加電極が特定の導電性多孔質板で形
成され、これに空気を通過させるようにすることによ
り、流動空気の効率のよい荷電化を行うことができる上
に、空気整流板を省くことができることを見出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、整流及び高電圧印加した空気によ
り粉体塗装を行う静電流動浸漬装置において、高電圧印
加電極が金属微小球又は金属短繊維の焼結体から成る導
電性多孔質板あるいはセラミックス又は有機高分子材料
から成る多孔質板の粉体側表面に金属蒸着処理を施した
導電性多孔質板をもって形成され、これに空気を通過さ
せる構造としたことを特徴とする粉体塗装用静電流動浸
漬装置を提供するものである。

本発明の特徴は、空気整流板そのものを電極化したこ
と、すなわち、空気整流板及び電極として、これら両方
の機能を同時に兼ね備えた特定の導電性多孔質板を設け
たことにあり、これによつて、空気整流板と電極とを別
々に設置した従来の静電流動浸漬装置に比べて、荷重化
効率及び粉体の塗着効率やつき回り性が著しく向上す
る。

これは、粉体側表面に金属蒸着処理を施工した導電性多
孔質板の場合、電極となりうる金属蒸着面が微小な突起
電極の二次元集合体であるため、極めて流通空気の荷電
化効率がよく、かつ荷電した空気が均一に粉体に吹き付
けられると考えられる。一方金属微小球又は金属短繊維
の焼結体から成る導電性多孔質板は、前記の金属蒸着面
に厚み方向を加えたもの、すなわち三次元突起電極集合
体とみることでき、同様な効果を有するものと考えられ
る。

本発明においては、空気整流板及び高電圧印加電極の両
方の機能を同時に兼ね備えた導電性多孔質板として、金
属微小球又は金属短繊維の焼結体から成るもの、あるい
はセラミックス又は有機高分子材料から成る多孔質板の
粉体側表面に金属蒸着処理を施したものが用いられる。

前記金属微小球又は金属短繊維の焼結体に用いられる金
属としては、例えばアンモニウム、銅、鉄、亜鉛、チタ
ンなどの金属又はこれらの合金など、導電性金属の中か
ら任意のものを挙げることができる。

このような金属の微小球又は短繊維の焼結体から成る多
孔質板は、比較的加工が困難で単価が高いが、強度が大
きい、空気通過路すべてが印加電極となりうる、荷電化
効率が高く、流動性の阻害がないなどの特徴を有してい
る。また、開孔径１〜200μｍ、空孔率１０〜９５％の
多孔質板が好適に用いられる。

一方、前記セラミックス又は有機高分子材料から成る多
孔質板の粉体側表面に金属蒸着処理を施すのに用いられ
る金属としては、前記金属焼結体と同様に、導電性金属
の中から任意の金属を挙げることができ、また蒸着方法
としては、金属蒸着に使用されている通常の方法を用い
ることができる。該有機高分子材料から成る多孔質板と
しては、例えばポリエチレンやポリメチルメタクリレー
ト製多孔質板が好ましく用いられる。セラミックス又は
有機高分子材料から成る多孔質板の開孔径は、通常５〜
200μｍの範囲、空孔率は１０〜９５％の範囲にあるこ
とが好ましい。

有機高分子材料から成る多孔質板の表面に金属蒸着処理
を施した導電性多孔質板は、強度が比較的低いが、自由
な形状に加工しうる、メンテナンスが容易である、荷電
化効率が高く、流動性の阻害がない、比較的安価である
などの特徴を有しており、一方、セラミックスから成る
多孔質板の表面に金属蒸着処理を施した導電性多孔質板
は加工性が悪いものの強度が優れているという特徴を有
している。

このように、本発明に係る導電性多孔質板はそれぞれの
特徴を有しているので、所望に応じて適宜選べばよい。

本発明の装置におけるチヤンバーの素材としては、通常
の静電流動浸漬装置のチヤンバーに用いられているも
の、例えば硬質塩化ビニル樹脂、ガラス繊維強化ポリエ
ステル、強化ポリエステル、ポリアクリル系樹脂などを
用いることができる。

また、本発明の装置による粉体塗装に用いられる粉体と
しては、通常の静電流動浸漬法に用いられている粉体、
例えばエポキシ樹脂、セルロースアセテートブチレー
ト、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ア
クリル樹脂、塩素化ポリエステルなどの有機高分子化合
物の粉体を挙げることができる。

発明の効果 本発明の粉体塗装用静電流動浸漬装置は、空気整流板及
び高電圧印加電極として、これら両方の機能を同時に兼
ね備えた導電性多孔質板を設けたものであつて、この装
置を用いることにより、従来の静電流動浸漬装置に比べ
て、荷電化効率に優れ、かつ被塗物に対する粉体の塗着
効率やつき回り性の良好な塗装を行うことができ、例え
ば抵抗体、コンデンサーなどの電気部品やその他電気製
品の絶縁被覆のために、あるいはアイロン台、ワイヤー
加工部品などの塗装に好適に用いられる。

実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例においては、第２図に示すような装置を用
いた。

すなわち、内径120mm、外径131mm、長さ300mmのアクリ
ル樹脂製筒状体１１の一方の開口に、厚さ６mmのABS樹
脂製板状体の鏡板１２を接着一体化するとともに、該鏡
板接着付近の円筒体の側部に内径５mmの空気導入用管体
１３を取り付け、さらに、鏡板上面から上方に向つて５
５mmに導電性多孔質板１４を設置し、これに高圧電源か
らのケーブル１５を接続した構造を有する装置を用い
た。

実施例１ 第２図に示す装置を使用し、導電性多孔質板として、厚
さ１０mm、平均開孔径３０μｍ、空孔率３８〜４０％の
ポリメチルメタクリレート製多孔質板の片面に、アルミ
ニウムを厚さ３μｍに蒸着したものを用い、蒸着面が上
側になるように設置した。

この装置の筒状体のほぼ中央で、かつ導電性多孔質板の
蒸着面の上方約４０mmの位置に下端部が位置するよう
に、縦８０mm、横１８mm、厚さ７mm、重さ９５ｇの軟鋼
棒から成る被塗物体１６を吊り下げた。

次いで、塗装粉体として、エポキシ樹脂粉体〔ソマール
（株）製、商品名Ｆ−２１９FBC〕100ｇを仕込んだの
ち、空気導入管より空気を導入するとともに、導電性多
孔質板に電圧を印加した。

印加電圧を３０KV、５０KV、７０KVと変化させ、それぞ
れ１０秒間電圧を印加して、軟鋼棒に粉体を塗着させ
た。その結果を第１表に示す。なお、５回実験を繰り返
して平均の塗着量を求めた。

実施例２ 印加電圧を３０KVとし、電圧印加時間を５秒、１０秒、
１５秒間と変化させた以外は、実施例１と同様な操作を
行い、塗着量を調べた。その結果を第２表に示す。

実施例３ 印加電圧を５０KVとし、電圧印加時間を５秒、１０秒、
１５秒間と変化させた以外は、実施例１と同様な操作を
行い、塗着量を調べた。その結果を第３表に示す。

比較例１ 実施例１において、導電性多孔質板を蒸着面が下側にな
るように設置した以外は、実施例１と全く同様な操作を
行い、塗着量を調べた。その結果を第４表に示す。

比較例２ 実施例１において、蒸着処理したポリメチルメタクリレ
ート製多孔質板の代りに、蒸着処理を施さない同じポリ
メチルメタクリレート製多孔質板の上面に第５表に示す
ようなメッシュを有する金網をそれぞれ密着させたもの
を用いる以外は、実施例１と同様な操作を行い、塗着量
を調べた。その結果を第５表に示す。

実施例４ 実施例１において、蒸着処理したポリメチルメタクリレ
ート製多孔質板の代りに、厚さ５mm、均開孔径２５μ
ｍ、空孔率４０〜４５％のセラミックス製多孔質板の片
面にアンモニウムを厚さ３μｍに蒸着させたものを用い
る以外は、実施例１と同様な操作を行い、塗着量を調べ
た。その結果を第６表に示す。

実施例５ 実施例１において、蒸着処理したポリメチルメタクリレ
ート製多孔質板の代りに、平均繊維径６０μｍ、平均繊
維長３mmの銅繊維を焼結してなる厚さ１０mm、空孔率４
３％のものを用いる以外は実施例１と同様な操作を行
い、塗着量を調べた。

その結果を第７表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常用いられている粉体塗装用静電流動浸漬装
置の１例の断面概略図であり、図中符号１はチヤンバ
ー、２は空気整流板、３は電極、４は空気導入口、５は
粉体流動層、６は粉体浮動層、７は被塗物である。 第２図は本発明の実施例で用いた装置の断面概略図であ
り、図中符号１１はアクリル樹脂製筒状体、１２はABS
樹脂製鏡板、１３は空気導入用管体、１４は導電性多孔
資板、１５はケーブル、１６は被塗物である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】整流及び高電圧印加した空気により粉体塗
   装を行う静電流動浸漬装置において、高電圧印加電極が
   金属微小球又は金属短繊維の焼結体から成る導電性多孔
   質板をもって形成され、これに空気を通過させる構造と
   したことを特徴とする粉体塗装用静電流動浸漬装置。
2. 【請求項２】整流及び高電圧印加した空気により粉体塗
   装を行う静電流動浸漬装置において、高電圧印加電極が
   セラミックス又は有機高分子材料から成る多孔質板の粉
   体側表面に金属蒸着処理を施した導電性多孔質板をもっ
   て形成され、これに空気を通過させる構造としたことを
   特徴とする粉体塗装用静電流動浸漬装置。