JP2781868B2 - 粉体の塗布方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はプラスチックフィルムやゴム等の表面に、
ブロッキング防止等のためにでんぷん質粉末、金属せっ
けん、セラミックス粉末等の粉体を塗布する、粉体の塗
布方法及びその装置に関するものである。

（従来の技術） プラスチックスのラミネートフィルム、農業用フィル
ム、ビニールレザー等にでんぷん粉末を塗布するには、
装置のチャンバー内ででんぷん質の微粉末を撹拌し、そ
の浮遊した多数の粒子の中に被処理物たるフィルムを通
してフィルムに粒子を付着せしめて塗布している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこの場合チャンバー内でフィルム等の被
処理物と粉体とが夫々強力に帯電し、その静電気力で反
発したり、吸引したりして、粉体を均一に塗布するのが
難しい。またその装置のチャンバー外部に粉体が飛散し
て周囲の環境を汚してしまうおそれもある。またチャン
バー内の余った粉体を回収するときにフィルターに目詰
りを起し易く、その循環に支障をきたしている。

またこの様に粉体を塗布した被処理物は、これらを積
み重ねた際被処理物相互の接触面で粉体が摩擦帯電する
おそれがある。従って塗布した粉体がこれらの静電気力
によって他物に付着したり、また被処理物から塗布した
粉体を取り除く際粉体が静電気力で被処理物に付着し、
容易に取り除くことができない。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明は被処理物に塗布する粉体と帯電防止
剤とから成る溶液又は分散液をミストにして被処理物の
表面に噴霧するとともにこれらの噴霧中のミストを加熱
させ、ミストの溶剤又は水分を強制的に蒸発又は気化さ
せて被処理物の表面に上記粉体を転がり可能に付着させ
る塗布方法である。上記溶液又は分散液は水溶液、水分
散液、有機溶剤の溶液等が含まれる。また上記溶液又は
分散液にカーボン粉末又は金属粉末又はその微細な繊維
を予め混入せしめることもある。

またこの方法に用いる装置としては、下面が開口し
た、断面椀状の中空部を有する装置本体の中空部基部
に、少なくとも帯電防止剤と粉体とから成る溶液又は分
散液を導入してこれらのミストを噴霧するノズルを設
け、この装置本体の中空部内周壁に、上記噴霧されたミ
ストを加温する手段を設けたものである。

上記粉体は帯電防止剤とともに予め溶液又は分散液に
混ぜて、これをタンクに溜め、これをミストにする方
法、又は粉体を、帯電防止剤と水等とを加えてペースト
状にして用意し、水又は有機溶剤或いは帯電防止剤を含
んだ水又は有機溶剤を、ミストにする際ペースト状の粉
体に混合せしめる方法とがある。前者の場合には粉体の
沈殿を防ぐため、拡散或いは分散剤を入れる場合があ
る。

上記粉体にはとうもろこし等のでんぷん質粉末、タル
ク、金属せっけん、セラミックス粉末、金属粉末、プラ
スチックス粉末、金属の塩又は酸化物の粉末、鉱物質の
粉末等が含まれる。また被処理物としてはプラスチック
スフィルム又はシート、プラスチックス成型品、プラス
チックスラミネート、金属板、ゴム板又は成型品、紙、
布、繊維等がある。また帯電防止剤には一般的な界面活
性剤や電荷移動醋体、ポリマー系の帯電防止剤が含まれ
る。

（作用） 粉体を溶液又は分散液と混ぜてミストすると、粉体の
濃度によって噴霧するミストには粉体の入っていないミ
ストや粉体の入っているミストとなる。

粉体の入っているミストには、落下中噴霧された勢い
でミストの各粒子中の水分又は溶剤が一部蒸発又は気化
し、外周と内部との密度の異なる、いわばカプセル化さ
れたミストが被処理物表面に付着する。また上記ミスト
の噴霧中にミストを強制的に加熱するため、噴霧中のミ
ストの各粒子中の水分又は溶剤の蒸発気化を促進させ、
ほとんどの粒子は外周にわずかに溶液又は分散液が付着
した状態でカプセル化し、被処理物表面に付着する。こ
の様にして被処理物にミストが付着した後、水分や溶剤
はさらに蒸発気化し、被処理物の表面に粉体が転がり可
能に付着する。そして含有した帯電防止剤は各粉体の外
周や被処理物の表面に付着する。

また噴霧されたミストの各粒子は上述の如く帯電防止
剤を含有する溶液又は分散液が付着しているため、噴霧
中においても帯電せず、従って相互に反発したりするこ
となく被処理物に付着する。そして被処理物が帯電して
いる場合でもこれらのミストの付着によって次第に静電
気は除去され、帯電していない状態となる。

（実施例） 以下この発明の実施例を図について説明する。

まずこの発明の方法に使用する装置について説明する
と、第１図において１は装置本体、２はこの装置本体１
の下面に開口部を有する断面略椀状の中空部、３はこの
中空部２の上部中央に噴出口3aを突出せしめて装置本体
１に支持固定したノズル、４はこのノズル３に一端を接
続した粉体供給管、５は同じくノズル３に一端を接続し
た溶液供給管、６は同じくノズル３に一端を接続したエ
アー供給管、７は上記中空部２の内周に沿って装置本体
１内に設けた温風路、８は上記中空部２の内周に多数設
けた温風噴出口、９はこの温風路７に一端を接続した温
風供給管である。

次にこの装置を用いてこの発明の方法を説明する。適
宜の粉体に帯電防止剤と水とを加えて粉体をペースト状
にして図外のタンク等に溜め、これを粉体供給管４に通
して計量し乍ら図外のポンプでノズル３に送る。このペ
ーストの組成割合は粉体60部、帯電防止剤７部、分散
剤、界面活性剤、殺菌剤、その他２部、水31部である。
また水を図外のタンク等に溜め、これを溶液供給管５に
通して計量し乍ら図外のポンプでノズル３に送る。また
エアー供給管６を介してノズル３にエアーを送り、これ
によりノズル３内で上記ペースト状の粉体と帯電防止剤
と水とを混ぜ合わせ、エアーによってノズル３の噴出口
3aからミスト10として噴霧させる。

一方装置本体１の下方、上記中空部２の開口部2aに近
接して被処理物たるプラスチックスフィルム11を移送さ
せる。また上記中空部２の内周に多数設けた温風噴出口
８からは温風を送り込む。これによりこの中空部２内は
全体が60℃前後の加熱雰囲気となる。従ってノズル３の
噴出口3aから噴霧されたミスト10の粒子も温められる。
このミスト10の各粒子10aは水溶液だけのミストもある
が粉体を含んだ水溶液のミストもあり、これらのミスト
はこの中空部２内が加熱されているため、ミストの外周
の水溶液の水分が蒸発し乍ら下方のプラスチックスフィ
ルム11に落下していく。第２図は粉体を含んだミストの
各粒子10aの主な落下状態を示し、噴出した粒子10aは粉
体12の外周に水溶液13を有し、加速されて落下してい
く。この落下とともに水溶液13の水分が蒸発していき、
粉体12の水溶液13は少量となっていく。そしてプラスチ
ックスフィルム11の表面に当ると粉体12の外周の水溶液
13は僅かとなり、短時間に蒸発する。

この様にして中空部２の下方にきたプラスチックスフ
ィルム11の表面にはミスト10の多数の粒子10aが付着
し、第３図に示す如くプラスチックスフィルム11の表面
に均一に粉体12が塗布される。この粉体の詳細な付着状
況は第４図（Ａ）に示す如く各粉体12の外周に帯電防止
剤の膜14が形成され、これらの各粉体12が近接して並
び、プラスチックスフィルム11の表面に付着したもの
や、第４図（Ｂ）に示す如く同様の各粉体12が間隔をあ
けてプラスチックスフィルム11の表面に付着したもの
や、第４図（Ｃ）に示す如く、外周に帯電防止剤の膜14
が形成された粉体12が間隔をあけてプラスチックスフィ
ルム11の表面に付着し、このフラスチックスフィルム11
の表面にも帯電防止剤の膜14が形成されるものもある。

上記実施例において塗布する粉体の粒径は0.1μ〜30
μ位のものが多い。従ってノズル３の噴出口3aから噴出
するミスト10は、上記粉体より大きい、粒径が１μ〜30
0μ位のものがよく、水溶液のミストの場合中空部２内
の加熱雰囲気は40℃〜100℃位が適当である。しかしな
がらこの粉体の粒径、ミストの大きさは上記のものに限
定されるものではない。

第５図はこの発明に使用する塗布装置の他の実施例、
即ちハンドタイプの例を示し、略椀状の本体15の基部内
周にノズル16を突出せしめ、このノズル16を被うように
本体15の基部外方へハンドル17が突出している。このハ
ンドル17の一端からノズル16に粉体及び帯電防止剤から
成る溶液又は分散液を供給する管18及びエアー供給管19
が導入されている。また本体15内周には遠赤外線ヒータ
ー20が設けられ、かつ本体15には間隔をあけて孔21が穿
ってある。この実施例の場合ハンドル17を手でもって被
処理物にノズル16からミストを噴霧する。この噴霧され
たミストは遠赤外線ヒーター20の照射によって加熱され
る。

また噴霧中のミストを加熱させるには上述の如く中空
部２の内周から温風又は熱風を噴射させる方法、遠赤外
線ヒーター等を照射させて加熱雰囲気をつくる方法の他
に粉体や帯電防止剤を混入した溶液又は分散液、又はエ
アー（ガス体）を加熱してミストとともに噴射させる方
法等があり、これらの方法の一つや複数を用いる場合が
ある。この場合でもミストの各粒子の溶液又は分散液の
水分や溶剤の一部は噴霧の勢で蒸発、気化、飛散するも
のである。

また上記実施例では粉体をペースト状にして水と別に
しているが、ペーストの組成割合は上記実例のものに限
定されない。さらにこの場合、ミストにする際加える水
に帯電防止剤を混ぜて、ミストの帯電防止剤の濃度調整
をすることもできる。さらに粉体の濃度調整も溶液、分
散液との混合割合で行える。

さらに上記実施例では粉体をペースト状にして水と別
にしているが、粉体を予め水溶液に混ぜておき、これを
ミストにする場合もある。この場合沈殿を防ぐため拡散
或いは分散剤、又は膠質（ゲル化剤）を水溶液に混入さ
せておく。この分散剤として、帯電防止効果をも有する
界面活性剤を混入したものでもよい。さらに粉体に導電
材となるカーボン粉末又は金属粉体又はその微細な繊維
等を混合させ帯電防止剤とともに水溶液又は水分散液に
入れる場合もある。また粉体の水分散液に高分子のフッ
素化合物（商標名、テフロン）の分散液又はシリコンの
分散液も一緒に混ぜ、これをミストにして噴霧すること
により揮発性と離型性及びすべり性を改善することもで
きる。また粉体が被処理物上を必要以上に転がる場合で
あっても、水溶液、水分散液、有機溶剤に界面活性剤や
接着剤を混ぜることにより、粉体の被処理物への付着力
を高めるなどして容易に転がり具合を調整することがで
きる。またこれらの液にポリマーのエマルジョンを混入
した場合、被処理物への粉体の付着はより強固となる。
また帯電防止剤として界面活性剤を混入した場合、被処
理物に付着した粉体は静電気力がなくなるので、粉体を
容易に取り除くことができ、水洗いにより簡単に洗い流
すことができる。そして帯電防止剤から成る膜だけを被
処理物の表面に残すこともできる。

（発明の効果） この発明は以上の構成であり、粉体を、帯電防止剤を
含有した水溶液、水分散液又は有機溶剤に混合させ、こ
れらをミストとして噴霧することにより、ミストの多数
の各粒子は帯電せず、従って相互に吸引したり反発する
ことがないため、被処理物の表面に均一に付着する。し
かも被処理物もこれらの帯電防止剤の付着によって帯電
防止効果を生ずる。従って粉体の被処理物への塗布は均
一となる。またミストの各粒子が帯電しないことと相俟
って、噴霧量を調整することにより必要量の粉体の塗布
が可能である。従って粉体を極少量被処理物表面に均一
に塗布することもできる。

また粉体と帯電防止剤とを混合させる液が溶液の場
合、粉体は液に溶け、ミストとして噴霧された後、加熱
によって気化して造粒された粉体の大きさが、上記溶液
の濃度やミストの粒径によってコントロールできる。ま
た上記液が分散液の場合、分散剤をまぜて分散液中で粉
体を分散させるため、粉体の粒子相互の凝集体の少ない
塗布ができる。そのために１μ以下の超微粒子に対して
も均一な塗布ができる。また粉体を塗布した被処理物表
面を加熱することにより、加熱温度によっては溶媒や添
加剤を取り除くことができ、粉体だけの付着にすること
もできる。またこの発明では粉体が均一に塗布できるた
め、塗布した粉体を後日取り除きたい際、粉体がでんぷ
ん質等の有機物の場合、加熱又はイオン放電等によって
粉体を酸化又は蒸発させて除去することもできる。

さらにこの発明の方法により粉体を塗布した被処理物
は粉体外周又は粉体内部に帯電防止剤が付着又は吸着し
ており、また被処理物表面にも帯電防止剤の膜を形成し
ているため、粉体を塗布した表面が他物と摩擦し、粉体
がころがっても、静電気は生じない。また粉体の塗布が
密の場合は被処理物表面に単に帯電防止剤を塗布したも
のより帯電防止剤の膜の表面積が大となり、帯電防止効
果は高い。しかもこの粉体を塗布した被処理物の粉体を
取り除く場合も、粉体は帯電しているため、極めて容易
に取り除くことができる。

またミストの噴霧中にミストを加熱するため、噴霧中
のミストの各粒子中の水分又は溶剤の一部が蒸発、気化
し、粒子の外周にわずかに溶液又は分散液が付着した状
態でミストは被処理物表面に付着するため、付着後短時
間で残りの水分や溶剤が気化し、被処理物表面をさらに
乾燥する必要がない。

また塗布すべき粉体の中にカーボン粉末又は金属粉体
又はその微細な繊維を予め混入せしめたものは、付着し
たミストの導電性が高まり、帯電防止効果がより増大す
るものである。

またこの発明の装置は中空部内周側壁に当該中空部を
加温する手段を備えているため、噴霧されるミストを容
易に加温することができる。しかもこの加温手段によ
り、ミストが中空部内周側壁に付着し、滴下するおそれ
もない。しかも中空部内でミストを噴霧させ、中空部の
開口部に被処理物をあてることができるため、ミストが
装置外部に飛散しにくい。

【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概略構成断面
図、第２図はこの発明の方法により噴霧されたミストの
粒子の変化を示す説明図、第３図はこの発明の方法によ
り粉体を被処理物に塗布した断面図、第４図（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）は夫々この発明の方法により粉体を塗布
した被処理物の詳細拡大断面説明図、第５図はこの発明
の方法に使用する、ハンディタイプの装置の概略構成断
面図である。 なお図中１は装置本体、２は中空部、３はノズル、８は
温風噴出口、10はミスト、11は被処理物、10aは粒子、1
2は粉体、13は水溶液である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05D 1/02 - 1/14 B05B 7/00 - 7/04 B05B 7/14 - 7/22

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯電防止剤と粉体とから成る溶液又は分散
   液をミストにして被処理物の表面に噴霧するとともに噴
   霧中のミストを加熱させてミストの水分又は溶剤を一部
   気化させつつ上記粉体を被処理物の表面に転がり可能に
   付着させることを特徴とする粉体の塗布方法。
2. 【請求項２】溶液又は分散液の中にカーボン粉末又は金
   属粉体又はその微細な繊維を混入せしめたことを特徴と
   する、特許請求の範囲（１）項記載の粉体塗布方法。
3. 【請求項３】下面が開口した、断面略椀状の中空部を有
   する装置本体の中空基部に、少なくとも帯電防止剤と粉
   体とから成る溶液又は分散液を導入して、これらのミス
   トを噴霧するノズルを設け、この装置本体の中空部内周
   壁に、上記噴霧されたミストを加温する手段を設けたこ
   とを特徴する粉体の塗布装置。