JP2000153222A - 粉体塗料による薄膜形成方法、及び前記薄膜を用いた皮膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加工物の表面に、粉体塗料により比較的薄
い、好ましくは１０μｍ以下の薄膜を形成する。 【解決手段】 被加工物１の表面に粉体塗料を噴射し、
前記粉体塗料が衝突した際に発生する熱にて溶融した前
記粉体塗料を被加工物の表面に付着させて薄膜３を形成
する。形成された薄膜３は、加熱溶融することで被加工
物１の表面に定着することができ、また、塗装、ライニ
ング、蒸着膜の形成の際のプライマーないしは接着層と
して使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、粉体塗料により
被加工物の表面に薄膜を形成する方法、及び該薄膜を使
用して、被加工物の表面の薄膜上に皮膜を形成する方法
に関するものであり、より詳細には被加工物の表面に粉
体塗料を噴射ないしは投射して薄膜を形成する方法及
び、前記方法により形成された薄膜をプライマー又は接
着層と成し、該薄膜上に形成された塗料層、ライニング
層、蒸着層等（皮膜）を前記薄膜により被加工物の表面
に接着し、前記薄膜と一体的な皮膜を被加工物上に形成
する方法に関する。

【０００２】なお、本明細書において「皮膜」とは、塗
膜等より成る比較的薄い膜ないしは層の他、例えばライ
ニング等の比較的厚い膜ないしは層をも含み、また、塗
料や液状樹脂の塗布や印刷、粉体塗料の付着により形成
されるものの他、シートの貼着、金属やセラミック等の
蒸着、その他各種の方法により形成される膜ないしは層
を含む。

【０００３】

【従来の技術】従来、塗装による塗膜の形成は、一般的
に有機溶剤や水により十分な流動性を与えられた溶剤系
塗料又は水性塗料をスプレーにより噴射する等して塗布
することにより行われている。

【０００４】前述の溶剤系塗料中に含まれる有機溶剤
は、揮発性が高く、揮発して大気中に溶け込むことによ
り大気汚染の原因となり、作業中に揮発した有機溶剤を
吸入することにより中毒の原因になる等、環境及び人体
に悪影響を及ぼすおそれがある。また、有機溶剤は可燃
性であり、該有機溶剤を含む塗料を扱う工場施設等にお
ける火災発生の原因等ともなる等、各種の問題点を有し
ている。

【０００５】一方、水性塗料にあっては、塗料中の揮発
成分は水が殆どで有機溶剤を含んでいても少量であるた
めに大気汚染、省資源対策として有用である。また、火
災に対する安全性が高く、労働衛生上も好ましい。

【０００６】しかし、水性塗料にあっては揮発成分の主
体が水であることから、タレ、ハジキ、アワ等の塗装欠
陥が生じ易く均一な塗膜を形成することが難しいだけで
なく、塗装環境（特に温湿度）の変動に対する塗装可能
環境条件許容幅が狭い。

【０００７】また、焼付乾燥のための所要エネルギー量
は一般の溶剤系焼付塗料に比べて大きく、さらに、塗装
機器、設備の防錆面での配慮が必要となる等の設備投資
を必要とする。

【０００８】加えて、塗料中の揮発成分である水には界
面活性剤が添加されているため、これをそのまま排水等
することはできず、排水に際して所定の処理を行う必要
がある。

【０００９】このように、一般に塗料はその塗膜形成主
要因であるバインダーに流動性を与えるための水あるい
は有機溶剤を含有するために前述のような問題点を有す
ることから、このような水や有機溶剤を一切含まない塗
料にて塗膜を形成することが要望される。

【００１０】しかし、前述のようなスプレー等による塗
装では、噴射される塗料が十分な流動性を有する必要が
あることから、有機溶剤や水を含まない粘性の高い塗料
を使用して塗装を行うことができない。

【００１１】また、粘性の高い塗料を塗布する方法とし
ては、例えばスクリーン印刷等の印刷技術を用いて被加
工物の表面に塗膜を形成する方法も考えられ、この方法
による場合、比較的薄く均一な薄膜を被加工物の表面に
形成することができる。

【００１２】しかし、スクリーン印刷等は、元来紙等の
平面上に印刷するための技術であることから、被加工物
の表面が平坦な形状である場合には塗膜を形成すること
はできても、立体的な表面形状を成する被加工物に対し
ては、この表面に塗膜を形成することができない。

【００１３】このように、有機溶剤や水を含まない塗料
により、立体的な表面形状を成す被加工物に対しても塗
装を行うことのできる方法として、例えば予め加熱した
被加工物の表面に粉体塗料を付着させ、被加工物の熱に
より粉体塗料を溶融させて均一な連続皮膜を形成する方
法や、静電力で被加工物の表面に粉体塗料を塗着し、そ
の後被加工物を加熱して塗着した粉体塗料を溶融させて
均一な連続皮膜を形成する方法等により塗膜の形成を行
う粉体塗装がある。

【００１４】この粉体塗装に使用される粉体塗料は、溶
剤系塗料のように有機溶剤を含んでいないため、大気汚
染源とはならず、また、前述のような方法により塗膜を
形成する粉体塗装にあっては、被加工物の表面が立体形
状を有する場合にも均一な塗膜の形成ができる等の利点
を有する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、被加工
物の表面に塗膜を形成する場合、該塗膜は無溶剤の塗料
により形成されることが望まれると共に、たとえば該塗
膜が形成される被加工物が機械部品等の場合には、その
寸法変形が最小限となるよう、該塗装により均一かつ薄
い「薄膜」が形成されることが好ましい。

【００１６】また、例えばアクリル粉体塗料、ナイロン
粉体塗料、塩化ビニル系塗料等のように金属等に対する
接着力が不十分な粉体塗料により金属成品に塗装を行う
場合、ゴム、その他の樹脂等をライニングする場合、そ
の他ＣＶＤ(Chemical VaporDeposition) ・ＰＶＤ(Phys
ical Vapor Deposition) 等の蒸着でセラミック、金属
等を被加工物に付着させて蒸着皮膜を形成する場合等、
被加工物とは異なる材質の皮膜を被加工物の表面に接着
等する場合において、被加工物と前記塗装、ライニン
グ、蒸着による各皮膜相互間の接着力を増加させて剥離
し難くするために、該粉体塗装、ライニング、蒸着に先
立って被加工物の表面に塗料を下地として塗装し、これ
により形成された塗膜をプライマーないしは接着層とし
てこの上に前記粉体塗装、ライニング、蒸着皮膜の形成
が行われている。

【００１７】このようなプライマーないしは接着層等の
下地塗装は、厚塗りは不用であり被加工物に対して厚塗
りの塗膜を形成することは過剰品質になり塗料の消費も
多く不経済となる。そのため、できるだけ均一な薄い薄
膜を無溶剤系の塗料で形成することが望まれている。

【００１８】これに対し、前述の粉体塗装による場合、
溶剤を含まない粉体塗料により被加工物の表面に塗膜を
形成することはできるが、粉体塗装に使用される粉体塗
料の粒子径は通常２０μｍ〜１００μｍであるために、
この粒子径以下の塗膜を形成することは困難である。粉
体塗装により形成される塗膜は、通常４０μｍから３０
０μｍと比較的厚い膜が形成されるのが一般的で、この
方法により薄膜、特に１０μｍ以下の薄膜を形成するこ
とは困難である。

【００１９】そこで、本発明の目的は、上記従来技術に
おける欠点を解消するためになされたものであり、被加
工物の表面に、有機溶剤や水等の媒体を使用しない粉体
塗料により、薄くかつ均一な薄膜、好ましくは１０μｍ
以下の薄膜を形成することのできる薄膜形成方法を提供
することを目的とする。

【００２０】また、本発明の他の目的は、前記方法によ
り形成された薄膜をプライマーないしは接着層とするこ
とで、粉体塗装、ライニング、蒸着等により皮膜を形成
する際に、被加工物の表面に前記皮膜が強力に接着され
た形成された皮膜を形成することのできる皮膜形成方法
を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の粉体塗料による薄膜形成方法は、被加工物
１の表面に粉体塗料を噴射ないしは投射し、前記粉体塗
料が衝突した際に発生する熱にて溶融した前記粉体塗料
を被加工物の表面に付着させて、薄膜３、好ましくは１
０μｍ以下の薄膜３を形成することを特徴とする〔図１
（Ａ）〕。

【００２２】前記方法により形成された薄膜３は、該薄
膜を加熱溶融することにより被加工物１の表面に定着さ
せることができる〔図１（Ｂ）〕。噴射ないしは投射さ
れる粉体塗料としては、被加工物と衝突した際に発生す
る熱にて溶融する性質のものであれば良く、好ましくは
融点の低いものを使用する。また、塩化ビニル樹脂、ポ
リアミド（ナイロン）、繊維素誘導体（セルロースアセ
テートブチレート）、ポリオレフィン（ポリエチレ
ン）、ポリエステル等をバインダーとした熱可塑性粉体
塗料、及びエポキシ樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂
等のバインダーをそれぞれ適する架橋剤と組合せた熱硬
化性粉体塗料のいずれをも使用することができ、熱可塑
性粉体塗料にあっては粉体塗料の噴射ないしは投射によ
る薄膜３の形成後、形成された薄膜３を加熱することに
より溶融してそのまま連続皮膜を形成し、熱硬化形粉体
塗料にあっては加熱により溶融して更に架橋反応を起こ
して硬化して被加工物の表面に薄膜３が定着される。

【００２３】また、粉体塗料の噴射又は投射により得ら
れた前記薄膜３は、その上に形成された皮膜（５又は
７）を被加工物の表面に接着するためのプライマーない
しは接着層として使用することができ、この場合には好
ましくは前記粉体塗料として例えばエポキシ系又はエポ
キシポリエステル系等の接着強度の高いものを使用す
る。

【００２４】加熱による定着前の前記薄膜３を接着層と
し、更にその上に例えば液状樹脂をコーティングや印刷
等の方法により塗布等して樹脂皮膜５を形成後、例えば
被加工物１を加熱することにより、または樹脂皮膜５上
から加熱することにより、前記薄膜３を加熱溶融して前
記樹脂皮膜５を被加工物１の表面に接着して皮膜を形成
することもでき（請求項３）、また、前記薄膜３上に加
熱溶融した樹脂をコーティングや印刷、浸漬等の方法に
より接触させて樹脂皮膜５を形成すると共に、該加熱溶
融した樹脂と接触した薄膜３を溶融して前記樹脂皮膜５
を被加工物１の表面に接着して皮膜を形成することもで
き（請求項４）、さらに、ゴム、その他の樹脂より成る
例えばシートの樹脂皮膜５を重合又は載置後、例えば被
加工物１を加熱することにより、または前記樹脂皮膜５
上から加熱することにより、前記薄膜３及び皮膜５を溶
融して、被加工物の表面に前記樹脂皮膜を接着させて皮
膜を形成することができる〔図２（Ａ）及び図２
（Ｂ）：請求項５〕また、加熱による定着前の前記薄膜
３をプライマーとし、例えば、既知の静電塗装のよう
に、静電塗装可能な粉体塗料である塗料樹脂７’を静電
気により前記プライマー上に付着させ加熱することによ
り（請求項６，７）、更には前記薄膜３上で、コーテイ
ングや印刷、浸漬等の方法により、又は粉体塗料を溶射
し、あるいは塗料樹脂７’である粉体塗料を加熱溶融す
ることにより（請求項８）前記薄膜３に塗料樹脂７’を
接触、付着させて塗料皮膜７’を形成すると共に、塗料
樹脂と接触した前記薄膜３が溶融して被加工物１の表面
に塗料皮膜７’を接着して皮膜を形成することもできる
（請求項６）。

【００２５】被加工物１が、金属やガラス等であり、塗
装皮膜７’の形成に使用される塗料がアクリル、ナイロ
ン、ポリエステル等をバインダとする金属、ガラスに対
する接着強度の低いものについても、有効に使用可能で
ある。

【００２６】さらに、前記薄膜を接着層とし、更にその
上にＣＶＤ、ＰＶＤ等の蒸着によりセラミック、金属等
の蒸着皮膜を形成に際して、例えば被加工物を加熱さ
れ、または蒸着皮膜上から加熱されることにより、被加
工物の表面に蒸着皮膜を接着して皮膜を形成することも
できる（請求項９）。

【００２７】なお、加熱により被加工物の表面に定着さ
れた薄膜３〔図１（Ｂ）に示す状態〕は、従来の溶剤系
塗料、水性塗料等の塗布により形成される塗膜と同様
に、被加工物の表面塗装としての表面装飾、錆止め、耐
候性の向上等に寄与するものであり、また、静電塗装、
その他の塗装の際のプライマー等として使用することが
でき、さらに、該薄膜３をプライマーないしは接着層と
してその上に既知の方法によりライニング、蒸着等を行
うこともできる。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につき、
添付図面を参照しながら以下説明する。

【００２９】本発明の薄膜形成方法は、被加工物の表面
に粉体塗料を高速で噴射することにより、粉体塗料が被
加工物の表面と衝突した際に生ずる熱により粉体塗料の
表面が溶融して被加工物の表面に付着して均一な薄膜を
形成するものであり、前記方法により形成された薄膜
は、粉体塗装、ライニング、蒸着等により形成される皮
膜を被加工物の表面に接着し、又は接着強度を向上させ
るためのプライマーないしは接着層とすることができ
る。

【００３０】被加工物の表面に粉体塗料を噴射する装置
としては、圧縮ガスと共に研磨材を噴射する既知のブラ
スト装置を使用することができ、このブラスト装置によ
り前記研磨材に代えて粉体塗料を噴射することで薄膜を
形成することができる。

【００３１】本実施形態にあっては、圧縮ガスとして圧
縮空気を使用し、ノズル１０に導入される圧縮空気の圧
力等により、粉体塗料の噴射圧力、噴射速度等を容易に
調整可能なエアー式のブラスト装置を使用している。こ
のエアー式のブラスト装置としては、各種の型式のもの
を使用することができ、例えば粉体塗料の投入されたタ
ンク内に圧縮空気を供給し該圧縮空気により搬送された
ノズルより噴射する直圧式のブラスト装置、ノズルの内
部に生ずるエゼクター現象を利用して粉体塗料をノズル
に引き込み噴射するサクション式のブラスト装置を使用
することができ、さらに、このサクション式のブラスト
装置として、粉体塗料のタンクから重力により落下した
粉体塗料を圧縮空気に乗せて噴射する重力式のブラスト
装置、圧縮空気の噴射により生じた負圧により粉体塗料
を吸引して圧縮空気と共に噴射するサイフォン式のブラ
スト装置等の各種のブラスト装置を使用することができ
る。

【００３２】前記エアー式のブラスト装置のうち、サク
ション式、直圧式のものを示せば図４及び図５に示す通
りである。

【００３３】図４はノズル１０の内部に生ずるエゼクタ
ー現象を利用して粉体をノズル１０に引き込み噴射する
装置で、一般にサクション式サンドブラスト装置として
使用されているものを本発明の方法に転用した例であ
る。

【００３４】図４に示す装置において、まず粉体塗料は
キャビネット４７内に投入される。投入された粉体塗料
はダストコレクター３３の負圧に引かれて導管４８を通
りサイクロン２９から粉体塗料タンク４６に入る。粉体
塗料タンク４６に入った粉体塗料はサクション式粉体塗
料定量供給装置２５に入る。ノズル１０はサクション式
噴射ノズルで、図示せざる圧縮空気供給源と連通された
エアーホース３２からの圧縮空気を使用してエゼクター
現象により粉体塗料供給ホース３１内を負圧にすること
によりサクション式粉体塗料定量供給装置２５内の粉体
塗料を一定量引き込みノズルチップ１４から圧縮空気と
共に噴射する。

【００３５】このサクション式噴射ノズル１０の一例を
示せば、図６に示す通りである。図６に示すノズル１０
は、ノズル本体１１を備え、このノズル本体１１は、ブ
ラスト加工装置の粉体定量供給装置２５から粉体塗料供
給ホース３１を解して粉体塗料導入口２４に連通して粉
体塗料が吸入される略円筒容器状の粉体塗料吸入室１２
が形成されており、この粉体塗料吸入室１２の前端部に
は円錐状に絞られた円錐内面１６が形成され、この円錐
内面１６に貫通するノズルチップ１４が設けられてい
る。

【００３６】そして、前記円錐内面１６の内側に、後端
を図示せざる圧縮空気供給源に連通されたジェット１３
の先端が粉体塗料の吸入室１２の後方から挿入されてお
り、このジェット１３の先端噴射孔から図示せざる圧縮
空気供給源より供給された圧縮空気が噴射し得るよう構
成されている。

【００３７】１５はホルダで、内周面にテーパ部を備え
た円筒形状をなし、ホルダ１５の内周のテーパ部でノズ
ルチップ１４の外周のテーパ部を外嵌し、ホルダ１５の
外周に設けたネジ部でノズル本体１１に螺着することに
よりノズルチップ１４をノズル本体１１に固定してい
る。

【００３８】以上のように構成されたノズル１０におい
て、ホース３２を解して圧縮空気供給源に連通されたジ
ェット１３の先端から高圧の空気を噴射すると、粉体塗
料吸入室１２内が負圧となるので、この負圧により粉体
塗料定量供給装置２５内の粉体塗料が粉体塗料供給ホー
ス３１を経て粉体塗料吸入室１２へ吸引される。

【００３９】粉体塗料吸入室１２内の粉体塗料は、前記
円錐内面１６とジェット１３の内周の環状の間隙部分に
吸入され、ジェット１３より噴射された空気流に乗っ
て、ノズルチップ１４から外部へ円錐状に拡散しながら
噴射される。

【００４０】一例として、本実施形態にあっては、前記
ジェット１３の先端開孔をφ３〜４mm、ノズルチップの
先端開孔をφ８〜９mmと成し、圧縮空気の圧力を、一例
として1.5kg/cm² 以上（重力式）としている。

【００４１】図５は粉体塗料定量供給装置２６内に図示
せざる圧縮空気供給源からの圧縮空気を導入して該圧縮
空気と共に粉体塗料を圧送して直圧式噴射ノズル１０’
から噴射する装置であり、一般に直圧式サンドブラスト
装置として使用されるものを本発明の方法に転用したも
のである。

【００４２】図５に示す装置においてまず粉体塗料はキ
ャビネット４７に投入される。投入された粉体塗料はダ
ストコレクター３３の負圧により引かれて導管４８を通
りサイクロン２９から粉体塗料タンク４６に入る点につ
いては、前述のサクション式ブラスト装置と同様であ
る。

【００４３】粉体塗料タンク４６に入った粉体塗料は直
圧式粉体塗料定量供給装置２６に入る。直圧式粉体塗料
定量供給装置２６内には、図示せざる圧縮空気供給源よ
り圧縮空気が導入されており、この導入された圧縮空気
により圧力を加えられた粉体塗料は圧縮空気と共に粉体
塗料供給ホース３１を通り直圧式噴射ノズル１０’に導
入され、該ノズル１０’の先端に設けられたノズルチッ
プ１４より圧縮空気と共に噴射される。この時圧縮空気
の圧力は、一例として0.2kg/cm² 以上（直圧式）であ
る。

【００４４】以上のように構成されたブラスト装置のキ
ャビネット４７内に、所望の粉体塗料を投入して該装置
を作動させると、ノズルチップ１４から粉体塗料が圧縮
空気と共に噴射され、該噴射された粉体塗料は図１
（Ａ）で示すように被加工物１の表面に衝突する。

【００４５】このようにして粉体塗料が被加工物１の表
面に衝突すると、この衝突の際に生ずる摩擦熱で粉体塗
料の表面が溶融して被加工物１の表面に付着する。この
とき粉体塗料の各粒体が被加工物の表面に接する時間は
非常に短いため、該粒体は完全に溶融することなくその
表面層のみが溶融して被加工物の表面に付着する。従っ
て、被加工物１の表面には粉体塗料の各粒体の粒径以下
の厚みの薄膜３を形成することができる。

【００４６】また、被加工物１の表面に付着して冷えて
固まった粉体塗料の薄膜３は、再度同じ場所に粉体塗料
が衝突すると被加工物１の表面より剥離されるので、被
加工物１の表面に形成される薄膜３は一定の厚み以上に
成長しない。このため、従来より静電塗装等において使
用されている粒径２０μｍ〜１００μｍの粉体塗料を使
用して本発明の方法を行った場合でも、１μｍ程度の、
均一な厚みでかつ比較的薄い薄膜３を形成することが可
能となる。この薄膜３の厚みは加工条件により多少変化
するが３μｍ以上の厚みには成長しない。

【００４７】なお、被加工物１の表面に粉体塗料を噴射
する際、ノズル１０の噴射角度は被加工物１に対して６
０度以下の傾斜角とすることが望ましい。粉体塗料の噴
射角度は、例えば被加工物１に垂直に噴射することによ
っても粉体塗料を被加工物１の表面に付着させることは
できるが、ノズル１０を傾けて噴射した方が粉体塗料が
付着し易く、また均一な薄膜３が得られやすい。

【００４８】以上のようにして被加工物１の表面に形成
された粉体塗料の薄膜を被加工物１の表面に定着させる
場合には、被加工物１を加熱する等して形成された薄膜
３を溶融する〔図１（Ｂ）参照〕。このようにして被加
工物１を加熱すると、例えば塩化ビニル樹脂、ポリアミ
ド（ナイロン）、繊維素誘導体（セルロースアセテート
ブチレート）、ポリオレフィン（ポリエチレンナ）、ポ
リエステル等をバインダーとする熱可塑性の粉体塗料に
あっては該加熱により溶融してそのまま連続薄膜を形成
し、また、例えばエポキシ樹脂、ポリエステル、アクリ
ル樹脂等がそれぞれ適する架橋剤と組み合わされてバイ
ンダーとされた熱硬化型の粉体塗料にあっては、前記加
熱により溶融し、さらに架橋反応を起こして硬化して形
成された薄膜が被加工物の表面に定着する。

【００４９】加熱により被加工物１の表面に定着された
薄膜は、溶剤系塗料や水性塗料の塗布により形成された
塗膜と同様、これをそのまま被加工物の表面塗装等とし
て使用することができ、また、各種の塗装やライニン
グ、蒸着による皮膜を形成する際の下地、即ちプライマ
ーないしは接着層として使用することもできる。

【００５０】しかし、より強固な接着力を得るために
は、被加工物１の表面に定着させる前の薄膜３〔図１
（Ａ）に示す状態〕をプライマーないしは接着層とし、
該薄膜３上に塗装皮膜７’やライニング材等の樹脂皮膜
５、蒸着皮膜を形成した後に加熱溶融して定着させる
〔図３（Ｃ）参照〕。

【００５１】この場合には、被加工物１の表面に粉体塗
料を噴射して薄膜３を形成し、該薄膜３上に例えば静電
塗装等による粉体塗装、樹脂シート等の貼着や液状樹脂
のコーティング等によるライニング、ＣＶＤやＰＶＤ等
の蒸着を成し、その後被加工物を加熱し、または前記粉
体塗装、ライニング、蒸着により形成された皮膜上より
プライマーないしは接着層とされた薄膜３を加熱溶融す
る等して、粉体塗料層が溶融して形成された塗装皮膜
７’、貼付ないしはコーティングされたライニング材等
の樹脂皮膜５、蒸着により形成された蒸着皮膜等を被加
工物の表面に薄膜と共に接着ないし一体としての重合積
層させることにより、皮膜を形成することができる。

【００５２】特に、接着力の弱いアクリル、ナイロン、
ポリエステル等の塗料を使用して塗装皮膜７’を形成す
る場合や、被加工物１に対して接着し難いライニング材
等の樹脂皮膜５や蒸着膜を被加工物の表面に強固に接着
する場合には、例えばエポキシ系又はエポキシポリエス
テル系等の強力な接着力を有する樹脂より成る粉体塗料
を前述の方法により被加工物の表面に噴射して薄膜３を
形成し、この薄膜３をプライマーないしは接着層とする
ことにより、塗装皮膜７’やライニング材等の樹脂皮膜
５、蒸着皮膜を被加工物の表面に強固に付着することが
できる。一方、耐候性に難のあるエポキシ系粉体塗料に
より形成された薄膜３は、前述のようにこれをプライマ
ーないしは接着層とすることで塗装皮膜７’やライニン
グ材等の樹脂皮膜５、蒸着皮膜により被覆されて、双方
の欠点が補われた理想的な皮膜を得ることができる。

【００５３】図２は被加工物１である金属ロールにウレ
タン等のライニングするときに、エポキシ系の粉体塗料
を噴射して形成された薄膜３を接着層として使用するも
ので、前述のようにブラスト装置によりエポキシ系の粉
体塗料を金属ロール表面に吹き付けて薄膜３を形成した
後、この薄膜３を接着層としてさらにその上にライニン
グを施し、その後このライニングの施された金属ロール
を加熱して接着層を加熱溶融してライニング材等の樹脂
皮膜５を金属ロールの表面に接着する。

【００５４】なお、この時ライニングされるウレタン中
のアミンにて、薄膜３を形成するエポキシが硬化する場
合は加熱することなく接着層が架橋硬化されて、接着層
の溶融、架橋硬化のための加熱の必要がなくなる。

【００５５】図３は被加工物１である鉄板上にエポキシ
の粉体塗料を高圧エアーにて吹き付けて薄膜３を形成し
た後に、該薄膜３をプライマーとして静電塗装で静電塗
装用ノズル１８からエポキシ以外の粉体塗料（例えばポ
リエステル系・アクリル系・ナイロン系・塩化ビニル系
等）を吹きつけ被加工物１に付着後両方の粉体塗料を加
熱溶融したものである。静電塗装のみでなく流動浸漬に
て粉体塗装を行うときも同様に行う。

【００５６】なおここで用いられるエポキシ系粉体塗料
のエポキシ樹脂としては常温で固体のものでＤＧＥＢＡ
エポキシ樹脂、エポキシ化ノボラック樹脂、ブロム化エ
ポキシ樹脂、変性ＤＧＥＢＡエポキシ樹脂、エピクロル
ヒドリン／ビスフェノールＡタイプのエポキシ樹脂、脂
環式エポキシ等のエポキシ樹脂が使用される。

【００５７】また硬化剤としては脂環式ポリアミン・芳
香族ポリアミン（メタフェニレンジアミン・ジアモノジ
フェニルメタン・ジアミノジフェニルスルフォン等）・
ジジアンジアミド・酸無水物（ＴＭＡ・ＰＭＤＡ・ＴＨ
ＰＡ・ＴＭＡ／ＧＥの反応物・ＰＡ等）・ジヒドラジッ
ド・ポロントリフルオライドコンプレックス等・ポリカ
ルボン酸無水物・フェノール／ノボラック樹脂・ＢＦ３
・アミン酢塩などのルイス酸・イミダゾール類などが用
いられる。実施例１ 次の加工条件でサンドブラスト装置によりエポキシポリ
エステル系の粉体を噴射して鉄板上に薄膜を形成した。

【００５８】 加工圧力：5kg/cm² （重力式） 噴射角度：加工面から３０度傾斜 ノズル距離：５０ｍｍ ノズル口径：９ｍｍ 加工装置：ＳＣ−４型（不二製作所製） Ｅ３００（東亞合成株式会社製）エポキシポリエステル
系粉体塗料 以上の条件で被加工物の表面に薄膜を形成した後、該薄
膜の形成された被加工物を１８０度で２０分加熱して該
薄膜を成す樹脂を硬化させた。

【００５９】その結果、被加工物である鉄板上に約１μ
ｍの均一な薄膜が形成された。

【００６０】実施例２ 次の加工条件でサンドブラスト装置によりエポキシ系の
粉体を噴射して鉄板上に薄膜を形成した。

【００６１】 加工圧力：5kg/cm² （重力式） 噴射角度：加工面から３０度傾斜 ノズル距離：５０ｍｍ ノズル口径：９ｍｍ 加工装置：ＳＣ−４型（不二製作所製） Ｅ５００（東亞合成株式会社製）エポキシ系粉体塗料 以上の条件で被加工物の表面に形成された薄膜をプライ
マーとし、このプライマー上に静電塗装で膜厚６０μｍ
のナイロンの粉体塗装を行い、その後該被加工物を１８
０度で加熱してナイロン粉体を溶融すると共にプライマ
ーを加熱硬化した。

【００６２】以上の結果、金属に対する接着強度が弱い
ナイロンの塗装皮膜が、エポキシ系のプライマーを介し
て被加工物上に強力に接着された。

【００６３】

【発明の効果】以上説明した本発明の方法により、被加
工物の表面に粉体塗料を噴射するという比較的簡単な方
法により、被加工物の表面に薄膜を形成することがで
き、従って従来の有機溶剤等を使用した塗料による薄膜
の形成に比較して大気汚染等の心配がなく、労働衛生上
も好ましい粉体塗料による薄膜形成方法を提供すること
ができた。

【００６４】また、前記方法により形成された薄膜は、
従来の静電塗装、流動浸漬等による粉体塗装によっては
形成することのできなかった、例えば１０μｍ以下の比
較的薄い薄膜を前述のように比較的簡単な方法により形
成することができた。

【００６５】前記粉体塗料の噴射により形成された薄膜
を加熱することにより被加工物の表面に定着された薄膜
は、従来の既知の塗装方法により形成された塗膜と同様
の硬度、光沢を有し、被加工物の防錆、防水等の被加工
物の表面保護膜として使用可能であると共に装飾的な機
能をも有する。従って、該方法により形成された薄膜を
そのまま被加工物の表面塗装として使用することができ
る。

【００６６】また、前記の方法により形成された薄膜
は、その厚さが１０μｍ以下と極めて薄いために、機械
部品等を被加工物としてその表面に形成した場合であっ
ても該部品の寸法変化はごく僅かである。また、このよ
うな薄膜を形成し得ることで、被加工物の塗装に必要な
塗料の量を最小限に止めることができ、また、添加され
る溶剤に要するコストを低減させることで極めて経済的
に塗装（薄膜の形成）を行うことができた。

【００６７】さらに、前記方法により形成された薄膜を
プライマーないしは接着層とし、さらにその上に塗装皮
膜、ライナー、蒸着皮膜を形成することにより、前記塗
装皮膜、ライナー、蒸着皮膜を被加工物の表面に好適に
接着することができ、該皮膜が薄膜と一体となって被加
工物の表面に好適に皮膜を形成することができた。

【００６８】このように、前記薄膜をプライマーないし
は接着層とすることで、例えばエポキシ系等の接着力は
強いが、耐候性に難のある材質より成る粉体塗料にて薄
膜を形成し、この薄膜上に、例えば接着力は弱いが耐光
性があるアクリル樹脂より成る皮膜や、耐摩耗性のある
ナイロンより成る皮膜を前記薄膜と一体的に被加工物の
表面に接着することで、被加工物の表面に強力に接着さ
れ、かつ耐候性や機械的強度の高い皮膜を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法による薄膜形成の手順を説明し
た説明図であり、（Ａ）は粉体塗料を噴射して薄膜を形
成する状態、（Ｂ）は、（Ａ）により形成された薄膜を
加熱して定着させる状態を示す。

【図２】 金属性ローラ上に皮膜（ライニング）を被加
工物表面に接着して皮膜を形成する例を示したもので、
（Ａ）は接着層となる薄膜を形成する状態、（Ｂ）は接
着層上にライニングを形成した状態を示す。

【図３】 静電塗装により形成される塗装皮膜を被加工
物表面に接着して皮膜を形成する例を示したものであ
り、（Ａ）はプライマーとなる皮膜を形成する状態、
（Ｂ）は静電塗装を行っている状態、（Ｃ）は加熱によ
り被加工物上に静電塗装層を接着する状態を示す。

【図４】 粉体塗料の噴射装置の一例であるサクション
式ブラスト装置。

【図５】 粉体塗料の噴射装置の一例である直圧式ブラ
スト装置。

【図６】 サクション式ブラスト装置のノズルの縦断面
図。

【符号の説明】

１ 被加工物 ３ 薄膜 ７ 粉体塗料層 ７’ 塗装皮膜 ９ 樹脂皮膜（ライニング材） １０ サクション式噴射ノズル １０’ 直圧式噴射ノズル １１ ノズル本体 １２ 粉体塗料吸入室 １３ ジェット １４ ノズルチップ １５ ホルダ １６ 円錐内面 １８ 静電塗装用ノズル ２４ 粉体塗料導入口 ２５ サクション式粉体塗料定量供給装置 ２６ 直圧式粉体塗料定量供給装置 ２９ サイクロン ３０ サンドブラスト加工装置 ３１ 粉体塗料供給ホース ３２ エアーホース ３３ ダストコレクター ３４ 排風機 ４６ 粉体塗料タンク ４７ キャビネット ４８ 導管

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の表面に粉体塗料を噴射し、前
   記粉体塗料が衝突した際に発生する熱にて溶融した前記
   粉体塗料を被加工物の表面に付着させることを特徴とす
   る粉体塗料による薄膜形成方法。
2. 【請求項２】 被加工物の表面に形成された前記薄膜を
   加熱溶融し、被加工物の表面に前記薄膜を定着させたこ
   とを特徴とする請求項１記載の粉体塗料による薄膜形成
   方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法により形成された薄
   膜上に、樹脂皮膜を形成すると共に、前記薄膜を溶融し
   て前記樹脂皮膜を被加工物の表面に接着することを特徴
   とする皮膜形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法により形成された薄
   膜上に、加熱溶融した樹脂を接触させて樹脂皮膜を形成
   すると共に、前記加熱溶融した樹脂と接触した前記薄膜
   を溶融して、前記樹脂皮膜を被加工物の表面に接着する
   ことを特徴とする皮膜形成方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の方法により形成された薄
   膜上に、樹脂皮膜を重合又は載置すると共に、前記薄膜
   及び皮膜を加熱溶融して前記樹脂皮膜を被加工物の表面
   に接着することを特徴とする皮膜形成方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載の方法により形成された薄
   膜上に、静電気により塗料樹脂を接触付着させ、次いで
   加熱して前記塗料樹脂と接触した前記薄膜を溶融して被
   加工物の表面に前記塗料皮膜を形成することを特徴とす
   る皮膜の形成方法。
7. 【請求項７】 前記塗料樹脂は、静電塗装可能な粉体塗
   料である請求項６記載の皮膜形成方法。
8. 【請求項８】 前記塗料樹脂は、前記薄膜上でコーテイ
   ングや印刷、浸漬等の方法により、又は粉体塗料を溶射
   して加熱溶融され、前記薄膜上に皮膜として接着形成さ
   れる粉体塗料である請求項６記載の皮膜形成方法。
9. 【請求項９】 請求項１記載の方法により形成された薄
   膜上に蒸着による蒸着皮膜を形成し、前記蒸着皮膜を被
   加工物の表面に接着したことを特徴とする皮膜形成方
   法。