JPS5888073A - 難電導性部品の静電塗装方法 - 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】 本発明は、課電導性部品の静電塗装方法に関するもので
ある。さらに詳しくは、離電導性部品、特に樹脂部品の
塗装表面に蓄積する電荷を、部品裏面の少なくとも端末
部分に設けた導電性極板を介して外部へ逃がしつつ静電
塗装する方法に関する。

樹脂、ガラス、木材等の難電導性材料からなる部品に静
電塗装を行なうことは公知であり、これら離電導性部品
、特に樹脂部品に対して、静電塗装に適するように種々
の試みがなされている。

例えは、樹脂本体自体を導体化するために、−語中に金
属粉、カーボン、グラファイト等の導電物質粉を混入さ
せたり、又は、樹脂部品表［Ｉｌｌを導体化するために
、導電性皮膜を形成する等の方法である。前者の方法は
、主に高い体積固有抵抗（〉１０Ω・傷）を有する樹脂
に適用されるが、導電物質粉を混入することにより、物
理的及び化学的特性が損なわれる場合が多く、また、コ
スト高となる。さらに、混入粉の径を揃えたりあるいは
樹脂中に一様に分布させたりしないと、塗装面の美観が
損なわれるという欠点がある　一方、後者の方法は、比
較的低い体積１ｉ”＋１有抵抗（１０〜１０　　Ω・ｃ
ＭＬ）を有する樹脂部品に適用される場合が多いが、分
極性の高い官能基を有する物質、例えば第四アンモニウ
ム塩を利用することが必須であるため、導電膜の上に形
成される塗膜の密着性が悪く、また、導電膜の膜厚差に
より、塗装ムラが発生し扮＜、外観品質を損なうという
問題があった。

上記方法の問題点を解決するために、極板の配置方法を
工夫することにより、樹脂部品を静電塗装する方法につ
いて出願されている。例えは、特公昭５６−３５９１０
号は、塗料に正もしくは負の電荷を帯電させ、一方、樹
脂製波−物裏面形状を５０〜１００％もつ支持台上に載
置した被塗物に、前記塗料に帯電したのと反対の１１Ｍ
を帯電し、静電塗装する方法である。また、特開昭４９
−４２７４５号は、１対の電極の間にｉｉｉ＊導性物品
を置き、課電導性物品の要箪装面側にある電極又はその
近傍より塗料粒子を飛行させ、塗膜を形成させる方法で
ある。

しかしながら、前記特公昭５６−３５９１０　　号の方
法は、帯電塗料と反対側の電荷を、被塗物を載置する支
持台に付与する高圧発生器が必要であり、また付与する
電荷量の調整をしなくてはならす、設備コストかかかり
、作業性が患いという欠点を有する。また、特開昭ａｑ
−４２７４５号の方法は、高い体積固有抵抗を有する課
電導性物品の場合には、実際上の静電効果か小さいので
、適用されにくいという問題があった。

本発明は、難電導性部品に電荷を付与することなく、簡
単な設備で静電塗装を行なうことができ、しかも課電導
性部品の体積固有抵抗値か尚い場合でも十分適用可能な
静電塗装方法を提供することを目的とするものである。

くとも端末部分に、大地と接地する導電性極板を設け、
静電塗装時に、前記課電導性部品の塗膜表面に蓄積する
電荷を、前記極板を介して逃がすことを特徴とするもの
である。

以下、本発明方法の原理及び実施態様について説明する
。なお、本明細書中、端末部分とは部品外形に沿い、か
つ、内方へ向かって一定の鴨を有する部分を指すが、必
ずしも外形全部を示すものではなく、表面電位のレベル
に応じて適宜選択される部分をも示すものとする。

従来の方法においては、傭電導性材料である樹脂部品が
静電塗装可能になるには、まず、樹脂本体の体積固有抵
抗が極力小さい、例えば大きくとも１０″Ω・国という
条件が前提といわれている。従って、従来の方法では、
非常に大きい抵抗を有する材料で形成される部品を静電
塗装することは困難であった。

本発明者らは棟々研究した結果、高い体積固有抵抗を有
する課電導性部品表面に帯電塗料を静電塗装する際、部
品裏面の端末部分に導電性テープを貼着しておくと、塗
膜と導電性テープの間で電流リークが発生し、従って、
前記導電性テープをアースしておけば、部品表面に蓄積
した電荷を容易に逃がすことができることを見い出した
。

本発明方法で使用可能な塗料（固形分）は、比較的体積
固有抵抗が低い、例えば１０６〜５．０×１０７Ω・信
であり、具体的にはウレタン、アクリル−メラミン、ポ
リエステル系塗料を下記溶剤に溶解・分散させたもので
ある。

好ましい塗料用溶剤としては、導電性の高い溶剤、例え
ばアルコール糸、エステル糸のものである。組成は、固
形分２０〜４０％−溶剤６０〜８１〕％であるのが良い
。

本発明方法が適用可能な課電導性樹脂としては、例えば
ウレタン樹脂（１Ｑ１１Ω傷程度）、エホキシ樹脂（１
０鱒Ω・傷程度）、ナイロン（１０ＩｓΩ・鋼程度）で
ある。

以下、本発明方法を試験例及び実施例により詳しく説明
する。

試験例 第１図ａ　−ｃに示すように、平板状樹脂部品１　（板
厚５　ａｍ、　ｍ面積１０４ｍ１１鵞）の表面（要塗装
面）に、表面電位測定用アルミテープ２（面積２．５Ｘ
　１０’　ｍｄ）をそれぞれ設ける。アルミナープ２は
、各樹脂部品１の表面のほぼ中央に貼着する。

このうち１つの樹脂部品には、表面に設けたアルミナー
プ２と対応する位置の裏面に、同様の大きさのアルミナ
−１３を貼着しく第１図ｂ）、もう１つの樹脂部品には
、裏面端部３０鵬の位置に沿ってアルミナープ４，４を
貼着する（第１図Ｃ）。残りの樹脂部品は、単に表面に
のみアルミテープ２を貼着しただけとする（第１図ａ）
。

■使用する樹脂部品素材とその体積固有抵抗（表面電位
計として横河ヒエレフト・パラカード社製４５２９Ａ　
−１６００８Ａ　を用い、２０±１℃。

６５±５％で測定） Ａ：ウレタン樹脂　　２．３０）ｌσ１Ω・側Ｂ：エボ
キシ樹脂　　２．１０Ｘ１０”Ω・鋼■塗料： ウレタン樹脂塗料（日本ビーケム製） 体積固有抵抗　　ｔ８Ｘ１０・Ω・国 固形分２４％、溶剤７６％ ■塗装条件 ・エア霧化静電ハンドガン（ランズバーグ社製） ０印加電圧　　−６０ｋＶ Ｏ吐出量　　　約２００　Ｃｃ／４） Ｏ霧化エア圧　約ａ、５Ｋｇ１傷！ ０ガン距離　　約２５０！１１ｍ１ 上記會會嘴嚇■において、表面電位は第２図に示すよう
に測定される。

第２図中、１は樹脂部品で、この樹脂部品１の塗面に設
けたアルミテープ２と別に設けたアルミパネル５（２５
０膳−×α７ｗｍ厚）とを電気的に接続する。このアル
ミパネル５の表面から約１００ｍｍの位置に表面電位検
知素子６を接近させ、この素子６を介してアルミパネル
５の、すなわちアルミナ−１２の電位をレコーダ７にＬ
［する。８は、表面電位測定用アルミテープ２の対極と
なる樹脂部品１裏面に設けられた別のアルミテープ、９
は絶椿物、１０は静電塗装ガンである。

上記方法に従い、第１図ａ　−ｗ　ｃに示すようにアル
ミテープをそれぞれ貼着した樹脂部品について表面電位
を測定し、結果を第５図に示す。

図中、白丸はウレタン樹脂製部品の、黒丸はエポキシ樹
脂製部品の表面電位（Ｎ＝５の平均値）を示す。

第５図から明らかなように、樹脂部品１の裏面端末部分
にアルミテープ４４を貼着したもの（１−ｃ）が最も表
面電位が低くなり、樹脂部品１の裏面に全くテープを貼
着しなかったもの（１−ａ）が最も高い。特に体積固有
抵抗の高いエポキシ樹脂においてこの傾向が著しい。こ
れは、第１図ｄに示すように、樹脂部品１の表面に静電
塗装を行なった場合、塗膜１ａに帯電する電荷が、樹脂
部品１の裏面端末部に貼着したアルミテープ４，４に流
れる、すなわち電流リーク現象が生じ、アルミナ−１４
，４をアースすることにより、塗面に蓄積される電荷が
大地へ逃げる。従って、樹脂部品１の表面から電荷が逃
げ、表面１＠１位が下がることに基くものである。

本発明方法により実際に成形樹脂部品に静電塗装を行な
うには、例えば次のような実施例に従って行なう。

実施例 本実施例は、ウレタン樹脂からなるバンパについて本発
明方法により静電塗装を行なった例を示すものである。

ウレタン樹脂製パンバ（以下、ウレタン樹脂パという）
Ａを予め所定形状に製造する。このウレタンバンパＡの
裏面形状に相当するように、径５鱈の鉄棒を適宜組合せ
て鉄製治具Ｂを製造する（第４図）。ウレタンバンパＡ
の裏面を鉄製治具Ｂで支持する。ウレタンバンパＡと鉄
製治具Ｂとの間に、第５図１１−／　ｄに示すような配
置で導電性テープ（アルミテープ）Ｅをそれぞれ貼着す
る。すなわち、第５図ａは導電性テープを全く設けない
例、同すはウレタンバンパＡの裏面端末部分に導電テー
プＥ、Ｅをそれぞれ貼着し、この導電テープｌ、Ｅと接
触するようにして鉄製治具Ｂを装着した例、同（はウレ
タンバンパＡの裏面中央付近に導電テープＢ、Ｅを１対
に貼着し、この導電テープＢ、Ｈに接触すようにして鉄
製治具Ｂを装着した例、同ｄはウレタン樹脂バＡの裏面
全体に導電テープＥを貼着し、鉄製治具Ｂを装着した例
をそれぞれ示す。各鉄製治具Ｂは大地に接地されている
。

次に、上記のように導電テープＥ及び鉄製治ＡＢを設け
たウレタンバンパＡに静電塗装を行なう。静電塗装の条
件は、前記試験例と同様である。また、導電テープとし
ては、接着剤付きアルミ箔導電テープ（銅箔エンボス１
２４５．住友スリーエム社製）を利用した。

静電塗装時の表面電位及び塗着効率を測定し、結果を第
６図に示す。図中、白丸は各ウレタンバンパＡの表面電
位、黒丸は塗着効率を示す。

第６図から明らかなように、導電テープＢをウレタンバ
ンパＡの裏面両端部に貼着したもの（第５図ｂ）及び導
電テープＥをウレタンバンバＡの裏面全体に貼着したも
の（第５図ｄ）は、いずれも表面電位が低下し、従って
、塗着効率が向上している。一方、導電テープを全く貼
着せず鉄製治具Ｂでのみ支持されているウレタンバンパ
（第５図ａ）及び導電テープＥを貼着しているが貼着位
置がウレタンバンパＡの端末部でないもの（第５図ｂ）
の場合には表面電位が下がらず、従って塗着効率が低下
する。

以上の実施例から明らかなように、ウレタンバンバＡの
裏面の少なくとも端末部分に導電テープを貼着しておけ
ば、ウレタンバンパＡの表面に設けられた塗膜の電荷が
、ウレタンバンバ端部でリークして導電テープに逃げる
ので、ウレタンバンパＡの表面電位が下がることがわが
る。ウレタンバンパＡの裏面全体に導電テープを貼着し
ておけば、ウレタンバンパムの両端部における電流リー
クのはかに、ウレタンバンパＡ自体を通って流れる電荷
も導電テープＥを介して良好に鉄製治具Ｂに逃がすこと
ができるので、その表面電位がより一層低下する。

なお、本実施例においては、鉄製治具Ｂと導電性テープ
Ｅの両方を用いて、ウレタンバンパＡの表面電位を逃が
しているが、鉄製治具の端末部Ｂ′及びｆの接触部位が
端末リーク効果を出すのに最適位置あるいは十分な面積
を有するものである場合には、導電性金属テープを貼着
する必要はない。

また、本実施例で用いる鉄製治具Ｂは、静電塗装時にウ
レタンバンパＡの表面に蓄積する電荷を導電テープを介
して大地に逃がすようにするためのものであるが、同時
に塗膜乾燥時に、樹脂部品の熱変形防止をも兼ねること
ができる。

樹脂部品が単純な形状で熱変形等の心配のない場合には
、単に導電テープを部品裏面の端末部に貼着し、このテ
ープを直接アースさせるようにしても良い。導電極板と
して用いる金属テープは、アルミテープ以外のものでも
使用可能であり、また、テープではなく金属パネルでも
よい０ 以上の記載から明らかなように、本発明静電塗装方法は
、樹脂部品の裏面の少なくとも端末部分に、アースさぜ
た導電性極板を設け、静電塗装を行なうようにしたので
、樹脂部品表面の塗膜に蓄積された電荷が導電性極板を
介して樹脂部品表面から逃げ、従って表面電位が低下し
て塗着効率の向上及び得られる塗膜性状の改曽がはから
れる。また、本発明においては、樹脂部品表面の塗膜と
樹脂部品裏面端部に設けた極板との間で起きる電流リー
ク現象を利用して、樹脂部品の表面電荷を逃がしている
ため、操作及び装置が簡単であり、しかも樹脂部品自体
の特性は全く損なわれない。特に、本発明方法は、体積
固有抵抗の高い、従来方法では静電塗装の適用が困難で
あるとされていた課電導性樹脂部品にも適用することが
できるという利点を有する。本発明は、樹脂製のものに
限らず、他の課電導性材料で製造された部品にも十分適
用可能である。

また、本発明方法は、塗装時の樹脂部品の表面電位を低
下させることができるので、静電スパークの発生を未然
に防止することができ、また、従来のエア霧化塗装に比
べても、塗料使用量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ−ｃは試験例において樹脂部品に験けるアルミ
テープの貼着状態を示す断面模式図、同ｄは電流リーク
現象を示す断面模式図、第２図は表面電位測定方法を示
す模式図、第３図は試験例の結果を示すグラフ、 第４図は鉄製治具の斜視図、 と導電テープと鉄製治具との配置関係を示す断面模式図
、 ｔＩｈ６図−は実施例の結果を示すグラフ、である。 図中、 １・・樹脂部品　　２、＆４・・アルミテープ７・・レ
コーダ　　Ａ・・ウレタンバンパＢ・・鉄製治具 特許出願人　　　トヨタ自動車工業株式金社ォ１図 第４図 オ６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗装すべき噺電導性部品の裏面の少なくとも端末
   部分に、アースされた導電性極板を設け、静電塗装時に
   、前記課電導性部品の塗装表面に蓄積する電荷を前記極
   板を介して部品表面から逃すことを特徴とする課電導性
   部品の静電塗装方法。