JP3502104B2 - 非電気伝導基板の静電粉末コーティング - Google Patents
非電気伝導基板の静電粉末コーティングInfo
- Publication number
- JP3502104B2 JP3502104B2 JP50485999A JP50485999A JP3502104B2 JP 3502104 B2 JP3502104 B2 JP 3502104B2 JP 50485999 A JP50485999 A JP 50485999A JP 50485999 A JP50485999 A JP 50485999A JP 3502104 B2 JP3502104 B2 JP 3502104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- coating
- powder
- powder coating
- applying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
- B05D1/045—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field on non-conductive substrates
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景技術
この発明は、国防総省から与えられた契約番号MDA972
−93−ｃ−0020の下に政府援助によってなされた。政府
は本発明についてある程度の権利を有する。
−93−ｃ−0020の下に政府援助によってなされた。政府
は本発明についてある程度の権利を有する。
本発明は、非電気伝導基板の粉末コーティングに関す
る。
る。
粉末コーティング（塗装）は、表面に耐久性のあるコ
ーティングを与えるために用いられる技術である。硬化
性の有機の粉末コーティング用化合物の粉末粒子を静電
帯電させて、基板の表面に向かって送る。基板が接地さ
れているか、または反対に帯電している金属に接続され
ているときには、粒子は表面へと引き寄せられて一時的
に表面に付着する。その後、表面を高温に加熱すること
で、硬化性有機化合物を硬化させて最終的なコーティン
グを形成する。
ーティングを与えるために用いられる技術である。硬化
性の有機の粉末コーティング用化合物の粉末粒子を静電
帯電させて、基板の表面に向かって送る。基板が接地さ
れているか、または反対に帯電している金属に接続され
ているときには、粒子は表面へと引き寄せられて一時的
に表面に付着する。その後、表面を高温に加熱すること
で、硬化性有機化合物を硬化させて最終的なコーティン
グを形成する。
粉末コーティングは、ペインティングまたは電着ペイ
ントコーティング（electrophoretic paint coatin
g）に対する好ましい代替法である。これらの方法にお
いては、ペイントコーティングのペイント顔料および他
の成分のためのキャリアーとして溶媒を用いる。高品質
のペイントコーティングに用いられる溶媒には、揮発性
の有機化合物（VOCs）が含まれているが、これらは潜在
的に大気汚染物質である。粉末コーティングは溶媒もVO
Csも全く用いないため、実質的により環境にやさしい。
ントコーティング（electrophoretic paint coatin
g）に対する好ましい代替法である。これらの方法にお
いては、ペイントコーティングのペイント顔料および他
の成分のためのキャリアーとして溶媒を用いる。高品質
のペイントコーティングに用いられる溶媒には、揮発性
の有機化合物（VOCs）が含まれているが、これらは潜在
的に大気汚染物質である。粉末コーティングは溶媒もVO
Csも全く用いないため、実質的により環境にやさしい。
粉末コーティングは、基板がプラスチックまたはセラ
ミックのような非電気伝導材料であるときには、より難
しくなる。基板を静電粉末コーティングできるように基
板に十分な電気伝導性を与えるために、いくつかの技術
が開発されている。グラファイトのような伝導性材料を
基板に加えてその伝導性を改善することができる。しか
し、この技術には、基板の特性を改質することを必要と
するという欠点がある。粉末粒子が最初に高温の表面と
接触したときに部分的に硬化して固着するように、基板
を予め加熱することができる。しかし、この取組み方に
おいては、有機母材（organic−matrix）の複合材料の
ようないくつかのタイプの基板には耐えうることができ
ない温度にまで基板を加熱することが必要となる。さら
に他の取組み方では、典型的に金属またはグラファイト
の粒子を含む電気伝導性のプライマーを基板の表面にコ
ーティングする。この取組み方は実施可能ではあるけれ
ども、基板と硬化した粉末コーティングとの間に電気伝
導性のコーティング（被膜）を有する完成品を残す。こ
の電気伝導性のコーティングは、他の方法では電気伝導
性を示すことがない完成品の用途を妨げることがあり得
る。
ミックのような非電気伝導材料であるときには、より難
しくなる。基板を静電粉末コーティングできるように基
板に十分な電気伝導性を与えるために、いくつかの技術
が開発されている。グラファイトのような伝導性材料を
基板に加えてその伝導性を改善することができる。しか
し、この技術には、基板の特性を改質することを必要と
するという欠点がある。粉末粒子が最初に高温の表面と
接触したときに部分的に硬化して固着するように、基板
を予め加熱することができる。しかし、この取組み方に
おいては、有機母材（organic−matrix）の複合材料の
ようないくつかのタイプの基板には耐えうることができ
ない温度にまで基板を加熱することが必要となる。さら
に他の取組み方では、典型的に金属またはグラファイト
の粒子を含む電気伝導性のプライマーを基板の表面にコ
ーティングする。この取組み方は実施可能ではあるけれ
ども、基板と硬化した粉末コーティングとの間に電気伝
導性のコーティング（被膜）を有する完成品を残す。こ
の電気伝導性のコーティングは、他の方法では電気伝導
性を示すことがない完成品の用途を妨げることがあり得
る。
非電気伝導物を静電粉末コーティングするための改善
された取組み方が求められている。このような取組み方
によって、複合材料、セラミックス、プラスチックスな
どのコーティングにおける広範囲に渡る用途が見出され
る。本発明は、この要求を満たすとともに、関連する優
位な点をもたらすものである。
された取組み方が求められている。このような取組み方
によって、複合材料、セラミックス、プラスチックスな
どのコーティングにおける広範囲に渡る用途が見出され
る。本発明は、この要求を満たすとともに、関連する優
位な点をもたらすものである。
発明の概要
本発明によって、非電気伝導基板を粉末コーティング
するための方法が提供される。本方法は、コーティング
作業の間に基板を加熱することなく実施される。用いる
粉末コーティングのタイプ、または粉末を静電帯電させ
て基板上へと堆積させる装置および方法については、何
ら制限はない。コーティングされた基板は、高い表面電
気抵抗を有し非電気伝導のままであるが、このことは高
周波信号に対して透明のままでなければならないミサイ
ルの部品のようないくつかの用途にとっては、考慮すべ
き重要なことである。
するための方法が提供される。本方法は、コーティング
作業の間に基板を加熱することなく実施される。用いる
粉末コーティングのタイプ、または粉末を静電帯電させ
て基板上へと堆積させる装置および方法については、何
ら制限はない。コーティングされた基板は、高い表面電
気抵抗を有し非電気伝導のままであるが、このことは高
周波信号に対して透明のままでなければならないミサイ
ルの部品のようないくつかの用途にとっては、考慮すべ
き重要なことである。
本発明によれば、粉末コーティングの方法には、非電
気伝導基板を供給する工程、基板の表面に帯電防止材を
塗布する工程、基板に粉末コーティングを形成するため
に静電帯電した粉末粒子を基板に向かって送る工程、お
よび粉末コーティングを硬化させる工程が含まれる。
気伝導基板を供給する工程、基板の表面に帯電防止材を
塗布する工程、基板に粉末コーティングを形成するため
に静電帯電した粉末粒子を基板に向かって送る工程、お
よび粉末コーティングを硬化させる工程が含まれる。
基板は、例えば、プラスチック、セラミック、ガラ
ス、または非金属複合材料のようなどのような非電気伝
導材料でも良い。帯電防止材は、脂肪アミン塩（fatty
amine salt）であることが好ましい。脂肪アミン塩
はディタロー（ditallow）ジアルキルアンモニウム塩で
あることが好ましく、ディタロージメチルアンモニウム
塩であることが最も好ましい。帯電防止材は、噴霧、浸
漬、および刷毛塗りなどの既知であるどんな技術によっ
ても塗布することができるが、噴霧が好ましい。
ス、または非金属複合材料のようなどのような非電気伝
導材料でも良い。帯電防止材は、脂肪アミン塩（fatty
amine salt）であることが好ましい。脂肪アミン塩
はディタロー（ditallow）ジアルキルアンモニウム塩で
あることが好ましく、ディタロージメチルアンモニウム
塩であることが最も好ましい。帯電防止材は、噴霧、浸
漬、および刷毛塗りなどの既知であるどんな技術によっ
ても塗布することができるが、噴霧が好ましい。
粉末粒子を塗布するために、粉末粒子（また、時とし
て「粉末前駆物質（powder precursor）」材料と呼ば
れる）の流れを形成して、静電帯電させる。塗布および
静電帯電は、粉末粒子の流れを帯電している領域の中を
通すか、または粉末の流れを表面に摩擦接触させること
によって粒子上に電荷を誘起させるなどの既知のどんな
技術によっても行うことができる。用いることができる
粉末粒子のタイプには何ら制限は知られていない。基板
表面に粉末粒子を塗布したのち、粉末コーティングおよ
び基板を、用いる粉末コーティング用に推奨されている
硬化スケジュールに従って高温に加熱することによって
硬化させる。この硬化工程は、下地の帯電防止コーティ
ングの抵抗率の増加を伴い、このことはコーティングさ
れた物品の全体が再び非電気伝導となるので好ましい結
果である。
て「粉末前駆物質（powder precursor）」材料と呼ば
れる）の流れを形成して、静電帯電させる。塗布および
静電帯電は、粉末粒子の流れを帯電している領域の中を
通すか、または粉末の流れを表面に摩擦接触させること
によって粒子上に電荷を誘起させるなどの既知のどんな
技術によっても行うことができる。用いることができる
粉末粒子のタイプには何ら制限は知られていない。基板
表面に粉末粒子を塗布したのち、粉末コーティングおよ
び基板を、用いる粉末コーティング用に推奨されている
硬化スケジュールに従って高温に加熱することによって
硬化させる。この硬化工程は、下地の帯電防止コーティ
ングの抵抗率の増加を伴い、このことはコーティングさ
れた物品の全体が再び非電気伝導となるので好ましい結
果である。
本取組み方の重要な特徴は、粉末コーティングを行う
前に帯電防止材を基板に塗布することである。帯電防止
コーティングは、典型的には数ミクロンの厚さのオーダ
ーまたはそれ未満であるが、静電粉末コーティングを可
能にする十分な電気伝導性を表面にもたらす。帯電防止
コーティングがなされた基板の表面伝導度は、約1012Ω
／□またはそれを上回っており、熱処理によって調整す
ることができる。この高い抵抗率は、ほとんどの用途に
ついて、許容できない電磁波の減衰をもたらすことはな
い。
前に帯電防止材を基板に塗布することである。帯電防止
コーティングは、典型的には数ミクロンの厚さのオーダ
ーまたはそれ未満であるが、静電粉末コーティングを可
能にする十分な電気伝導性を表面にもたらす。帯電防止
コーティングがなされた基板の表面伝導度は、約1012Ω
／□またはそれを上回っており、熱処理によって調整す
ることができる。この高い抵抗率は、ほとんどの用途に
ついて、許容できない電磁波の減衰をもたらすことはな
い。
本発明の他の特徴および優位な点は、以下に示す好ま
しい態様についてのより詳細な説明から明らかになる。
説明は、例として本発明の原理を示す図面とともになさ
れる。
しい態様についてのより詳細な説明から明らかになる。
説明は、例として本発明の原理を示す図面とともになさ
れる。
図面の簡単な説明
図１は、本発明に係る粉末コーティングの方法を示す
ブロック流れ図である。
ブロック流れ図である。
図２は、基板への帯電防止コーティングの塗布を示す
概略側面図である。
概略側面図である。
図３は、基板への静電粉末コーティングを示す概略側
面図である。
面図である。
図４は、コーティングされた基板を示す概略側面図で
ある。
ある。
発明の詳細な説明
図１は基板を粉末コーティングする取組み方を示して
おり、図２ないし４は本方法の工程での出来事および最
終的な製品を示している。数字20において、非電気伝導
基板30を供給する。基板は、非電気伝導のどんな固体で
あっても良く、その組成および形態については何ら制限
は知られていない。このような非電気伝導の固体には、
例えば、プラスチック、セラミック、ガラス、または非
金属の複合材料が含まれ得る。本発明者らは、本発明の
方法を用いて、石英ファイバー／ポリシアネート母材の
複合材料、グラファイトファイバー／ポリイミド母材の
複合材料、エポキシ、低密度ポリエチレンのしわの寄っ
た袋、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド熱
可塑性樹脂、ポリエーテルエーテルケトン熱可塑性樹
脂、ポリカーボネートプラスチック、ポリプロピレンプ
ラスチック、およびガラスを含む様々な非電気伝導基板
を粉末コーティングしている。例えば、ミサイルおよび
航空機の外殻構造物およびレドームなどの、使用中に高
周波エネルギーに対して透明でなければならない非電気
伝導基板の構造物が、好ましい用途である。
おり、図２ないし４は本方法の工程での出来事および最
終的な製品を示している。数字20において、非電気伝導
基板30を供給する。基板は、非電気伝導のどんな固体で
あっても良く、その組成および形態については何ら制限
は知られていない。このような非電気伝導の固体には、
例えば、プラスチック、セラミック、ガラス、または非
金属の複合材料が含まれ得る。本発明者らは、本発明の
方法を用いて、石英ファイバー／ポリシアネート母材の
複合材料、グラファイトファイバー／ポリイミド母材の
複合材料、エポキシ、低密度ポリエチレンのしわの寄っ
た袋、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド熱
可塑性樹脂、ポリエーテルエーテルケトン熱可塑性樹
脂、ポリカーボネートプラスチック、ポリプロピレンプ
ラスチック、およびガラスを含む様々な非電気伝導基板
を粉末コーティングしている。例えば、ミサイルおよび
航空機の外殻構造物およびレドームなどの、使用中に高
周波エネルギーに対して透明でなければならない非電気
伝導基板の構造物が、好ましい用途である。
数字22において、また図２も参照して、帯電防止コー
ティング材を供給し、コーティング32として基板30に塗
布する。帯電防止材は他の用途での使用が知られてお
り、例えば、その開示が参照により取入れられている米
国特許第5,219,493号において説明されている。本発明
で用いる上で好ましい帯電防止材は、例えばディタロー
ジアルキルアンモニウム塩のような脂肪アミン塩であ
る。最も好ましい脂肪アミン塩は、その化学構造が以下
のように表されるディタロージメチルアンモニウム塩で
ある。
ティング材を供給し、コーティング32として基板30に塗
布する。帯電防止材は他の用途での使用が知られてお
り、例えば、その開示が参照により取入れられている米
国特許第5,219,493号において説明されている。本発明
で用いる上で好ましい帯電防止材は、例えばディタロー
ジアルキルアンモニウム塩のような脂肪アミン塩であ
る。最も好ましい脂肪アミン塩は、その化学構造が以下
のように表されるディタロージメチルアンモニウム塩で
ある。
ここで、R1は16ないし18の炭素原子のCOOHを含むアルキ
ル基であり、R2はCH3であり、またX-はハロゲン化物、
硝酸塩、または低級（lower）アルキル硫酸塩のイオン
である。
ル基であり、R2はCH3であり、またX-はハロゲン化物、
硝酸塩、または低級（lower）アルキル硫酸塩のイオン
である。
帯電防止材は、噴霧、浸漬、または刷毛塗りのような
実施することができるどんな技術によっても塗布するこ
とができる。図２に示すように、噴霧が好ましい。（必
要ならば適切なキャリアー溶媒中の）帯電防止コーティ
ングの流れをエアゾールまたは他のタイプの噴霧ヘッド
に供給することで、薄いコーティング32を容易に塗布す
ることができる。噴霧ヘッドからの流れを基板30に向か
って送り、コーティング32として堆積させる。溶媒を用
いるときには、帯電防止コーティング材が基板の表面上
に堆積したのちに、溶媒はすぐに蒸発する。帯電防止コ
ーティング32は数ミクロンの厚さであることが好ましい
が、この寸法は重要ではない。
実施することができるどんな技術によっても塗布するこ
とができる。図２に示すように、噴霧が好ましい。（必
要ならば適切なキャリアー溶媒中の）帯電防止コーティ
ングの流れをエアゾールまたは他のタイプの噴霧ヘッド
に供給することで、薄いコーティング32を容易に塗布す
ることができる。噴霧ヘッドからの流れを基板30に向か
って送り、コーティング32として堆積させる。溶媒を用
いるときには、帯電防止コーティング材が基板の表面上
に堆積したのちに、溶媒はすぐに蒸発する。帯電防止コ
ーティング32は数ミクロンの厚さであることが好ましい
が、この寸法は重要ではない。
帯電防止コーティング32は、後の粉末コーティング作
業の間に基板30の表面に運ばれる電荷を散逸する。電荷
を基板表面の広い領域に渡って広げることによって、空
間電荷効果は許容できる低いレベルにまで低減される。
帯電防止コーティングを用いることは、基板30の表面に
伝導性の粒子を何ら残さないので、また熱処理によって
所望の電気抵抗率にできるので、電気伝導性のプライマ
ーを用いることと比べて重要な優位な点を有する。その
結果、粉末コーティングされた最終的な物品の表面伝導
度は非常に低いままとなっている。このことは、使用中
に高周波エネルギーにさらされる基板にとっては、考慮
すべき重要なことである。
業の間に基板30の表面に運ばれる電荷を散逸する。電荷
を基板表面の広い領域に渡って広げることによって、空
間電荷効果は許容できる低いレベルにまで低減される。
帯電防止コーティングを用いることは、基板30の表面に
伝導性の粒子を何ら残さないので、また熱処理によって
所望の電気抵抗率にできるので、電気伝導性のプライマ
ーを用いることと比べて重要な優位な点を有する。その
結果、粉末コーティングされた最終的な物品の表面伝導
度は非常に低いままとなっている。このことは、使用中
に高周波エネルギーにさらされる基板にとっては、考慮
すべき重要なことである。
数字24において、静電帯電した粉末粒子の流れを基板
に向って送る。工程24で用いる粉末コーティング材は、
実施可能であるどんな硬化性の粉末コーティング材でも
良い。このような材料の多くは当該技術分野において知
られており、本発明において用いることができる粉末コ
ーティングのタイプについては何ら制限は知られていな
い。粉末コーティング組成物は、例えば、その開示が参
照により取入れられている米国特許第3,708,321号、第
4,000,333号、第4,091,048号、および第5,344,672号に
おいて説明されている。本件においては、粉末コーティ
ング組成物はエポキシであることが好ましいが、アクリ
ルおよびポリエステルのような他の粉末配合物も実施す
ることができる。
に向って送る。工程24で用いる粉末コーティング材は、
実施可能であるどんな硬化性の粉末コーティング材でも
良い。このような材料の多くは当該技術分野において知
られており、本発明において用いることができる粉末コ
ーティングのタイプについては何ら制限は知られていな
い。粉末コーティング組成物は、例えば、その開示が参
照により取入れられている米国特許第3,708,321号、第
4,000,333号、第4,091,048号、および第5,344,672号に
おいて説明されている。本件においては、粉末コーティ
ング組成物はエポキシであることが好ましいが、アクリ
ルおよびポリエステルのような他の粉末配合物も実施す
ることができる。
粉末コーティング粒子の流れを、典型的には空気また
は窒素のようなガスの流れに乗せて運ぶことによって、
すでに帯電防止コーティング32によってコーティングさ
れている基板30に向かって、チューブ36から推進する。
は窒素のようなガスの流れに乗せて運ぶことによって、
すでに帯電防止コーティング32によってコーティングさ
れている基板30に向かって、チューブ36から推進する。
粉末コーティング粒子は、実施可能ないずれかの技術
によって静電帯電される。一つの取組み方においては、
図３に示すように、２つの電極38の間で生成された放電
の中を通過させることによって、粒子を静電帯電させ
る。他の取組み方においては、噴霧装置の内部での摩擦
によって、粉末粒子に十分な静電荷を生じさせる。噴霧
されたままの粉末コーティングの厚さは、硬化および関
連する強化の後において、約0.001ないし約0.005インチ
の、最も好ましくは約0.001ないし約0.003インチの（し
かし、必要ならば厚さはより大きく、またはより小さく
できる）、最終的なコーティングをもたらす上で典型的
に十分なものである。
によって静電帯電される。一つの取組み方においては、
図３に示すように、２つの電極38の間で生成された放電
の中を通過させることによって、粒子を静電帯電させ
る。他の取組み方においては、噴霧装置の内部での摩擦
によって、粉末粒子に十分な静電荷を生じさせる。噴霧
されたままの粉末コーティングの厚さは、硬化および関
連する強化の後において、約0.001ないし約0.005インチ
の、最も好ましくは約0.001ないし約0.003インチの（し
かし、必要ならば厚さはより大きく、またはより小さく
できる）、最終的なコーティングをもたらす上で典型的
に十分なものである。
粉末粒子は、典型的には物理的な付着および静電荷の
引力の組合わせによって基板30/帯電防止コーティング3
2の表面に付着する有機組成物からなる。さらに処理を
行うことなく、粉末粒子を表面から容易に除去すること
ができる。
引力の組合わせによって基板30/帯電防止コーティング3
2の表面に付着する有機組成物からなる。さらに処理を
行うことなく、粉末粒子を表面から容易に除去すること
ができる。
図４に示すように、薄い帯電防止コーティング32を間
に介して、永久的な、強固に付着する粉末コーティング
40を基板30上に実現するためには、噴霧されたままの粉
末コーティングを数字26において硬化させる。硬化作業
においては、基板30ならびに未硬化のコーティング32お
よび40を、個々の粉末コーティング材に固有であり、ま
た通常は粉末コーティング材の製造業者から提供される
硬化サイクルに供する。硬化サイクルには、通常、コー
ティング40を硬化させるために基板30ならびにコーティ
ング32および40をある時間のあいだ高温に加熱すること
が含まれる。典型的な硬化作業においては、基板30なら
びにコーティング32および40を、約30分のあいだ、約25
0゜Fないし約340゜Fの温度に加熱する。コーティングの
重合体成分は、架橋により、またおそらく架橋に先立っ
て粉末粒子を強化し均質化し滑らかにするためのある程
度の流れを伴って、硬化する。硬化した後には、粉末コ
ーティング40は典型的には約0.001ないし約0.005インチ
の厚さを有する。
に介して、永久的な、強固に付着する粉末コーティング
40を基板30上に実現するためには、噴霧されたままの粉
末コーティングを数字26において硬化させる。硬化作業
においては、基板30ならびに未硬化のコーティング32お
よび40を、個々の粉末コーティング材に固有であり、ま
た通常は粉末コーティング材の製造業者から提供される
硬化サイクルに供する。硬化サイクルには、通常、コー
ティング40を硬化させるために基板30ならびにコーティ
ング32および40をある時間のあいだ高温に加熱すること
が含まれる。典型的な硬化作業においては、基板30なら
びにコーティング32および40を、約30分のあいだ、約25
0゜Fないし約340゜Fの温度に加熱する。コーティングの
重合体成分は、架橋により、またおそらく架橋に先立っ
て粉末粒子を強化し均質化し滑らかにするためのある程
度の流れを伴って、硬化する。硬化した後には、粉末コ
ーティング40は典型的には約0.001ないし約0.005インチ
の厚さを有する。
粉末コーティング40を硬化させるために加熱すること
は、また帯電防止コーティング32の電気抵抗率を増加さ
せるという好ましい効果を有する。非伝導性基板30およ
び塗布されたままのコーティング32の表面電気抵抗率
は、典型的には1012Ω／□である。上述したような粉末
コーティング40の典型的な硬化サイクルの後において
は、帯電防止コーティング32の電気抵抗率は、典型的に
は、もはや単独で測定できないほどのレベルにまで増加
し、そして、表面抵抗率のどんな測定もコーティング32
および40ではなく基板30の特性を反映することになる。
すなわち、コーティング32は、粉末コーティング工程の
間は電荷の散逸を可能にする上で十分な伝導性を有す
る。コーティング32の伝導性は、その後、コーティング
された物品の全体（基板30、コーティング32、およびコ
ーティング40）がコーティングではなく基板の電気抵抗
率に対応する高い電気抵抗率を有するほどに、減少する
（つまり、抵抗率が増加する）。
は、また帯電防止コーティング32の電気抵抗率を増加さ
せるという好ましい効果を有する。非伝導性基板30およ
び塗布されたままのコーティング32の表面電気抵抗率
は、典型的には1012Ω／□である。上述したような粉末
コーティング40の典型的な硬化サイクルの後において
は、帯電防止コーティング32の電気抵抗率は、典型的に
は、もはや単独で測定できないほどのレベルにまで増加
し、そして、表面抵抗率のどんな測定もコーティング32
および40ではなく基板30の特性を反映することになる。
すなわち、コーティング32は、粉末コーティング工程の
間は電荷の散逸を可能にする上で十分な伝導性を有す
る。コーティング32の伝導性は、その後、コーティング
された物品の全体（基板30、コーティング32、およびコ
ーティング40）がコーティングではなく基板の電気抵抗
率に対応する高い電気抵抗率を有するほどに、減少する
（つまり、抵抗率が増加する）。
航空機およびミサイルの外殻構造物およびレドームを
粉末コーティングするような用途に対しての重要な結果
は、これらの基板は、コーティングを硬化した後に、高
周波の放射に対して驚くほどまた予期しないほどに透明
になるということである。この透明性は、低観察物（lo
w−observables）の技術的な要求を実現する上で重要で
ある。このような抵抗率の増加は、粉末コーティング工
程に先立つ粉末コーティングプロセスにおいて従来の伝
導性コーティングを用いても、実現することはできな
い。このような従来の伝導性コーティングによって、基
板の表面には伝導性粒子が堆積し、その伝導性粒子は硬
化の工程が完了した後も残存し、コーティングされた物
品の表面抵抗率を下げることになる。本取組み方におい
ては、硬化が完了した後においては、コーティングされ
た材料の抵抗率は基板のそれへと戻る。
粉末コーティングするような用途に対しての重要な結果
は、これらの基板は、コーティングを硬化した後に、高
周波の放射に対して驚くほどまた予期しないほどに透明
になるということである。この透明性は、低観察物（lo
w−observables）の技術的な要求を実現する上で重要で
ある。このような抵抗率の増加は、粉末コーティング工
程に先立つ粉末コーティングプロセスにおいて従来の伝
導性コーティングを用いても、実現することはできな
い。このような従来の伝導性コーティングによって、基
板の表面には伝導性粒子が堆積し、その伝導性粒子は硬
化の工程が完了した後も残存し、コーティングされた物
品の表面抵抗率を下げることになる。本取組み方におい
ては、硬化が完了した後においては、コーティングされ
た材料の抵抗率は基板のそれへと戻る。
本発明を、基板と粉末コーティングとの多くの組み合
わせで実施している。用いた基板には、石英ファイバー
／ポリシアネート母材の複合材料、グラファイトファイ
バー／ポリイミド母材の複合材料、エポキシ、低密度ポ
リエチレンのしわの寄った袋、ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリエーテルイミド熱可塑性樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン熱可塑性樹脂、ポリカーボネートプラスチ
ック、ポリプロピレンプラスチック、およびガラスが含
まれていた。帯電防止材は上述のディタロージメチルア
ンモニウム塩であった。これは、スプレー塗布を可能に
するキャリアー中に含まれて市販されている。粉末コー
ティングはエポキシ粉末であった。
わせで実施している。用いた基板には、石英ファイバー
／ポリシアネート母材の複合材料、グラファイトファイ
バー／ポリイミド母材の複合材料、エポキシ、低密度ポ
リエチレンのしわの寄った袋、ポリイミド、ポリアミ
ド、ポリエーテルイミド熱可塑性樹脂、ポリエーテルエ
ーテルケトン熱可塑性樹脂、ポリカーボネートプラスチ
ック、ポリプロピレンプラスチック、およびガラスが含
まれていた。帯電防止材は上述のディタロージメチルア
ンモニウム塩であった。これは、スプレー塗布を可能に
するキャリアー中に含まれて市販されている。粉末コー
ティングはエポキシ粉末であった。
説明のために本発明の特定の態様を詳細に記載してき
たが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様
々な変更および拡張を行うことが可能である。従って、
本発明は、請求の範囲によって限定される以外に、限定
されるものではない。
たが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく様
々な変更および拡張を行うことが可能である。従って、
本発明は、請求の範囲によって限定される以外に、限定
されるものではない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ラグハーバン、スリニ
アメリカ合衆国、アリゾナ州 85710、
タクソン、エヌ・フォート・ブッチャナ
ン・トレール 5030
(72)発明者 マックギニス、アーサー
アメリカ合衆国、ノースカロライナ州
17606、ローリ、アベント・フェリー・
ロード 2414
(72)発明者 リール、ジェイムズ・エー
アメリカ合衆国、アリゾナ州 85226、
チャンドラー、ダブリュ・バルセロナ・
ドライブ 3830
(56)参考文献 特開 平８−229161（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−173156（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−180638（ＪＰ，Ａ)
特公 平３−62321（ＪＰ，Ｂ２)
英国特許出願公開2027363（ＧＢ，Ａ)
英国特許1099713（ＧＢ，Ｂ)
米国特許5219493（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B05D 5/12
B05D 1/06
B05D 1/34
C09D 5/46
H01Q 1/42
Claims (9)
- 【請求項１】非電気伝導基板を供給する工程と； 基板の表面に帯電防止材コーティングを塗布する工程
と； 基板に向かって静電帯電した粉末粒子の流れを送り、帯
電防止材コーティングを覆いながら、基板上に粉末コー
ティングを形成する工程と； 粉末コーティングを硬化させる工程と を具備し、 前記硬化させる工程が、基板、帯電防止材コーティン
グ、および粉末コーティングを、粉末コーティングを硬
化させ帯電防止材コーティングの電気抵抗率を増加させ
るのに十分な温度にまで加熱し、コーティングされた基
板が電磁波に対して透過性になるようにする工程を含む
ことを特徴とする粉末コーティングの方法。 - 【請求項２】非電気伝導基板を供給する工程が、プラス
チック、セラミック、ガラス、および複合材料からなる
群より選択される基板を供給する工程を含むことを特徴
とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】帯電防止材を塗布する工程が、脂肪アミン
塩を塗布する工程を含むことを特徴とする請求項１記載
の方法。 - 【請求項４】帯電防止材を塗布する工程が、ディタロー
ジアルキルアンモニウム塩を塗布する工程を含むことを
特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項５】帯電防止材を塗布する工程が、噴霧、浸
漬、および刷毛塗りからなる群より選択される方法によ
って基板に帯電防止材を塗布する工程を含むことを特徴
とする請求項１記載の方法。 - 【請求項６】流れを送る工程が、粉末粒子の流れを形成
する工程と、粉末粒子の流れを静電帯電させる工程とを
含むことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項７】流れを送る工程が、エポキシ、アクリル、
およびポリエステルからなる群より選択される粉末粒子
を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の
方法。 - 【請求項８】硬化させる工程が、粉末コーティングおよ
び基板を高温に加熱する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の方法。 - 【請求項９】非電気伝導基板を供給する工程が、航空機
の外殻構造物、ミサイルの外殻構造物、航空機のレドー
ム、およびミサイルのレドームからなる群より選択され
る形態を有する基板を供給する工程を含むことを特徴と
する請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US879,382 | 1997-06-20 | ||
| US08/879,382 US6270853B1 (en) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | Electrostatic powder coating of electrically non-conducting substrates |
| PCT/US1998/012817 WO1998058748A1 (en) | 1997-06-20 | 1998-06-18 | Electrostatic powder coating of electrically non-conducting substrates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000501339A JP2000501339A (ja) | 2000-02-08 |
| JP3502104B2 true JP3502104B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=25374043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50485999A Expired - Fee Related JP3502104B2 (ja) | 1997-06-20 | 1998-06-18 | 非電気伝導基板の静電粉末コーティング |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6270853B1 (ja) |
| EP (1) | EP0927082B1 (ja) |
| JP (1) | JP3502104B2 (ja) |
| KR (1) | KR100326748B1 (ja) |
| AU (1) | AU723427B2 (ja) |
| CA (1) | CA2263979C (ja) |
| DE (1) | DE69815042T2 (ja) |
| ES (1) | ES2201506T3 (ja) |
| IL (1) | IL127830A (ja) |
| NO (1) | NO990703D0 (ja) |
| TR (1) | TR199900347T1 (ja) |
| TW (1) | TW562707B (ja) |
| WO (1) | WO1998058748A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6153267A (en) * | 1999-03-10 | 2000-11-28 | Morton International Inc. | Method of applying a coating powder to a substrate |
| US6692817B1 (en) | 2000-04-04 | 2004-02-17 | Northrop Grumman Corporation | Apparatus and method for forming a composite structure |
| US7223477B2 (en) | 2000-12-05 | 2007-05-29 | Alpha Coating Technologies, Llc | Coating powders having enhanced flexability |
| US6537671B2 (en) | 2000-12-05 | 2003-03-25 | Alpha Coating Technologies, Llc | Coating powders having enhanced electrostatic chargeability |
| US6620463B2 (en) | 2001-09-13 | 2003-09-16 | Matthews, Inc. | Method and compositions for electrostatic painting, and articles made therefrom |
| US20040265504A1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-12-30 | Christophe Magnin | Non-metalic substrate having an electostatically applied activatable powder adhesive |
| US7090897B2 (en) * | 2003-10-10 | 2006-08-15 | Hardesty Jon H | Electrically conductive MDF surface |
| US20060182975A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-17 | Reichhold, Inc. | Thermoset polymer substrates |
| US20070077435A1 (en) * | 2005-10-05 | 2007-04-05 | Schachter Deborah M | Process for coating a medical device |
| DE102006017603A1 (de) | 2006-04-12 | 2007-10-25 | Geze Gmbh | Abschlusselement sowie Verfahren zur Herstellung eines Abschlusselements |
| FR2931087B1 (fr) | 2008-05-19 | 2011-01-14 | Eurocopter France | Procede pour fabriquer un substrat electriquement non conducteur peint |
| US8185166B2 (en) * | 2008-10-24 | 2012-05-22 | Apple Inc. | Thermal spray coating for seamless and radio-transparent electronic device housing |
| JP5943290B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2016-07-05 | いすゞ自動車株式会社 | 静電塗装方法及び静電塗装用ガン |
| JP6208693B2 (ja) | 2012-02-09 | 2017-10-04 | ブランドバンプス，エルエルシー | 改良されたグリップを有する装飾された検知可能な警告パネル |
| EP2644641B1 (en) | 2012-03-30 | 2015-11-04 | SABIC Global Technologies B.V. | Polyetherimides, methods of manufacture, and articles formed therefrom |
| EP2644640A1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-02 | SABIC Innovative Plastics IP B.V. | Polyetherimides, methods of manufacture, and articles formed therefrom |
| US9701847B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-07-11 | Mcp Ip, Llc | Reinforced powder paint for composites |
| DE102013005990A1 (de) * | 2013-04-08 | 2014-10-09 | Hochschule Offenburg | Verfahren zum Pulverlackieren eines Kunststoffgegenstandes |
| US9630209B2 (en) * | 2013-07-12 | 2017-04-25 | The Boeing Company | Methods of making large-area carbon coatings |
| US9895284B2 (en) | 2014-03-18 | 2018-02-20 | Brandbumps, Llc | Tactile warning surface mount panel for mounting on a preformed ground surface |
| JP2017057358A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 富士ゼロックス株式会社 | 熱硬化性粉体塗料及び塗装方法 |
| US9630197B1 (en) | 2016-03-08 | 2017-04-25 | Troy Greenberg | Dynamic powder dispersing system |
| CN108299914B (zh) * | 2018-02-02 | 2020-05-12 | 广西零到壹科技有限责任公司 | 一种用于粉末涂料的静电添加剂、制备方法及其用途 |
| CN109517413B (zh) * | 2018-12-29 | 2023-12-26 | 南通南京大学材料工程技术研究院 | 一种热敏基材静电喷涂前导电涂层及其制备和装置 |
| CN114128045A (zh) * | 2019-09-20 | 2022-03-01 | 阿塞尔桑电子工业及贸易股份公司 | 由不同组成的连续细丝制造多层陶瓷结构 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2079692A (en) | 1933-10-16 | 1937-05-11 | Francis J Lapointe | Broach shank connecter |
| NL131144C (ja) | 1961-03-06 | |||
| FR1347012A (fr) * | 1962-08-03 | 1963-12-27 | Sames Mach Electrostat | Nouveau procédé électrostatique d'émaillage humide à froid et appareil pour sa mise en oeuvre |
| DE1519326A1 (de) * | 1964-02-17 | 1970-03-19 | Ransburg Electro Coating Corp | Mittel zur Oberflaechenbehandlung von isolierenden Materialien |
| GB1099712A (en) | 1965-01-19 | 1968-01-17 | Vnii Neftehimicheskikh Protses | Method of producing oxygen-containing organic compounds by the oxo process |
| GB1198462A (en) | 1966-09-27 | 1970-07-15 | Hommel Company O | Method of Electrostatic Application of Vitreous Frit Coatings to Glass and Other Ceramic Materials |
| US3708321A (en) | 1970-09-18 | 1973-01-02 | Hagan Mfg Co | Method for applying a metallic flake finish |
| US3781379A (en) | 1971-08-16 | 1973-12-25 | Ford Motor Co | Powdered coating compositions containing glycidyl methacrylate copolymers with anhydride crosslinking agents and flow control agent |
| US4000333A (en) | 1973-11-16 | 1976-12-28 | Cwayna Michael J | Method for electrostatically coating non-conductive materials |
| DD137196B1 (de) | 1978-06-29 | 1980-12-24 | Wolfgang Kleber | Verfahren zur elektrostatischen beschichtung von werkstuecken aus isolierstoff |
| DE3003249A1 (de) | 1980-01-30 | 1981-08-06 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Mittel zum nachbehandeln gewaschener waesche in einem waeschetrockner |
| DE3246574C2 (de) | 1982-12-16 | 1985-10-10 | Fulgurit GmbH & Co KG, 3050 Wunstorf | Vorrichtung zur elektrostatischen Spritzlackierung |
| US4530778A (en) | 1983-07-11 | 1985-07-23 | The Lilly Company | Conductive coatings |
| US4526583A (en) | 1983-08-08 | 1985-07-02 | Union Carbide Corporation | Powdered carpet treating compositions |
| US4686108A (en) | 1985-07-18 | 1987-08-11 | Reliance Universal, Inc. | Conductive coatings for wood products |
| DE3737495A1 (de) | 1987-11-05 | 1989-05-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur erhoehung der elektrostatischen aufladbarkeit von pulverlacken oder pulvern und deren verwendung zur oberflaechenbeschichtung von festen gegenstaenden |
| US5229036A (en) | 1990-03-23 | 1993-07-20 | Ppg Industries, Inc. | Antistatic composition |
| US5208603A (en) * | 1990-06-15 | 1993-05-04 | The Boeing Company | Frequency selective surface (FSS) |
| US5219493A (en) | 1991-06-12 | 1993-06-15 | Henkel Corporation | Composition and method for enhancing the surface conductivity of thermoplastic surfaces |
| US5344672A (en) * | 1992-05-14 | 1994-09-06 | Sanderson Plumbing Products, Inc. | Process for producing powder coated plastic product |
| FR2713518B1 (fr) | 1993-12-14 | 1996-01-26 | Applic Peintures Ste Indle | Procédé pour réaliser par voie électrostatique un revêtement en résine époxy sur des objets en matière plastique. |
| DE4417172A1 (de) * | 1994-05-17 | 1995-11-23 | Worwag Lack Farbenfabrik Gmbh | Verfahren zur elektrostatischen Pulverbeschichtung nichtleitender Gegenstände |
-
1997
- 1997-06-20 US US08/879,382 patent/US6270853B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-06-18 JP JP50485999A patent/JP3502104B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-18 EP EP98930412A patent/EP0927082B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-18 CA CA002263979A patent/CA2263979C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-18 AU AU79809/98A patent/AU723427B2/en not_active Ceased
- 1998-06-18 TR TR1999/00347T patent/TR199900347T1/xx unknown
- 1998-06-18 WO PCT/US1998/012817 patent/WO1998058748A1/en active IP Right Grant
- 1998-06-18 IL IL12783098A patent/IL127830A/en not_active IP Right Cessation
- 1998-06-18 ES ES98930412T patent/ES2201506T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-18 KR KR1019997001401A patent/KR100326748B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-06-18 DE DE69815042T patent/DE69815042T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-02-15 NO NO990703A patent/NO990703D0/no not_active Application Discontinuation
- 1999-02-26 TW TW088103028A patent/TW562707B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000501339A (ja) | 2000-02-08 |
| ES2201506T3 (es) | 2004-03-16 |
| TW562707B (en) | 2003-11-21 |
| US6270853B1 (en) | 2001-08-07 |
| EP0927082B1 (en) | 2003-05-28 |
| KR100326748B1 (ko) | 2002-03-13 |
| AU7980998A (en) | 1999-01-04 |
| KR20000068266A (ko) | 2000-11-25 |
| CA2263979A1 (en) | 1998-12-30 |
| WO1998058748A1 (en) | 1998-12-30 |
| DE69815042D1 (de) | 2003-07-03 |
| NO990703L (no) | 1999-02-15 |
| IL127830A (en) | 2002-08-14 |
| DE69815042T2 (de) | 2004-03-18 |
| TR199900347T1 (xx) | 1999-08-23 |
| CA2263979C (en) | 2004-05-11 |
| NO990703D0 (no) | 1999-02-15 |
| AU723427B2 (en) | 2000-08-24 |
| IL127830A0 (en) | 1999-10-28 |
| EP0927082A1 (en) | 1999-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3502104B2 (ja) | 非電気伝導基板の静電粉末コーティング | |
| US5518546A (en) | Apparatus for coating substrates with inductively charged resinous powder particles | |
| AU2003294843B2 (en) | Powder coating process | |
| AU683781B2 (en) | Process for improving the electrostatic charge on powders and the use of such powders for coating applications | |
| MXPA97002463A (en) | Apparatus for covering substrates with inductivame loaded powder resin particles | |
| AU2002302843B2 (en) | Powder coating process with tribostatically charged fluidised bed | |
| US5851607A (en) | Triboelectric coating powder and process for coating wood substrates | |
| AU2003296642B2 (en) | Powder coating apparatus and process | |
| AU2002302843A1 (en) | Powder coating process with tribostatically charged fluidised bed | |
| JPH05192631A (ja) | 静電被覆方法 | |
| CA1118296A (en) | Electrostatic repair coating | |
| JPH0368753B2 (ja) | ||
| IL117020A (en) | Process for imparting an electrostatic charge to powders and rendering them useful for coating applications | |
| JPH11106688A (ja) | 静電粉体塗装方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20031204 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071212 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081212 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091212 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101212 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111212 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121212 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131212 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |