JP4452963B2 - Pile coating method and pile coating apparatus - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短繊維であるパイルを基材表面にコーティングする方法、該コーティングを行う装置、及び該方法に従い２色以上のパイルを散布することによって得られる霜降り調の色相を有するコーティング製品に関する。より詳しくは、本発明は、パイルの搬送エア及び散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入するパイルコーティング法、加湿器を備えたパイルコーティング装置及び加湿エアを使用して得られたパイルコーティング製品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
短繊維であるパイルを使用する従来の基材表面の加工法としては、第一に静電植毛法が挙げられる。一般に、静電植毛法とは、繊維を短く切断（カット）して作製されたパイルを高電圧の印加によって形成された電界内で、静電気的な吸引力により飛翔させ、予め接着剤の塗布された基材表面に植え付ける技術をいう。この静電植毛法では、飛翔したパイルは電気力線の向きに沿って運動した後、一方の端面から基材表面にほぼ垂直に突き刺さり、その結果、パイルは基材表面上に該表面に対してほぼ直立した状態で固定される。
特開平４−２９３５７２号公報には、異なる色相を有する２種の曲線形状のパイルを帯電させた状態で接着剤層が形成された基材上に落下させ、該パイルを基材に静電植毛することを特徴とする静電植毛法による霜降り調植毛品の製造方法が開示されている。
【０００３】
パイルを使用した他の基材表面加工法としては、特開平８−１１８５１７号公報及び特開平８−２５２４８９号公報に記載された方法が挙げられる。
特開平８−１１８５１７号公報には、合成樹脂成形品上に接着層を形成し、該接着層が硬化する前に、短繊維のパイルを多量低圧スプレーガンにより吹付けることで得られるファブリック調内装成形品が開示されている。
また同様な表面加工法に使用される装置は、例えば特開平８−２５２４８９号公報に開示されている。この公報には、植毛用パイルを収容するパイル容器の下方にスクリューフィーダーを設け、このスクリューフィーダーの排出口に、パイルを吸引するインジェクターを接続し、かつ上記排出口とインジェクターの入口との間に空気流入量の調節弁を備えた空気の取り入れ口を設け、インジェクターに搬送ホースを介して散布ガンを接続したことを特徴とする植毛用パイルの散布装置が開示されている。前記装置において、パイルはパイル容器の下方に設けられたスクリューフィーダーが回転することにより、排出口に排出される。排出されたパイルはインジェクターに導入され、該インジェクターにおいて空気の取り入れ口から吸い込まれる空気とともに散布ガンまで搬送ホースを介して搬送され、そして散布される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、静電植毛法には、下記に例示するようにいくつかの欠点が存在する。
１．静電植毛法では、パイルがほぼ直立して基材表面に突き刺さるため、パイルは基材表面上に隙間なく植毛されることとなり、単位面積当りに植毛されるパイルの本数が多くなり、即ちパイルが高密度となる。また、低密度でのパイルの植毛を試みると、均一な加工表面を得ることは困難である。従って、均一な加工表面を得るためにはパイルを大量に必要とし、パイルは高価であるために加工費が高騰する。
【０００５】
２．静電植毛法において２色以上のパイルを使用して霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を試みる場合がある（本明細書でいう霜降り調の色相とは、２色以上のパイルを併用しても、それらの各色が識別できる程度の外観を有する状態のことをいう）。静電植毛法では、霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を試みると、パイルが基材表面上でほぼ直立した状態で植毛されるため、表面には各色のパイルの先端面が露出するのみである。それは各色が点状に混合している状態であり、外観は各色の混合色となり良好な霜降り調の色相とはならない。それ故、従来の静電植毛法においては、特開平４−２９３５７２号公報に開示されているように、曲線形状を有するパイルを使用する場合においてのみ、優れた霜降り調の色相を有するコーティング製品を得ることができる。
【０００６】
３．静電植毛法において２色以上のパイルを使用する場合、異なる色のパイルでは着色・染色方法が異なるために、一般にそれらの電気的な性質が異なり、それ故、同一条件で帯電させた場合でも帯電状態が異なるので、各々の色のパイルで電気的に吸引された場合の飛翔力が異なる結果となる。従って、２色以上のパイルを使用して数多くの基材への静電植毛を行い霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を連続して試みる場合、飛翔力の大きいパイルが飛翔力の小さいパイルよりも優先的に植毛される傾向にあり、従って、連続植毛プロセスにおいて、一貫して一定の色調のコーティング製品を得ることは困難である。
【０００７】
４．短繊維であるパイルをエアによって吹付ける基材表面の加工法である、特開平４−２９３５７２号公報及び特開平８−１１８５１７号公報に開示される方法でも、静電植毛法における問題、特に適当なパイル密度の加工表面を得ようとする際に起こる問題を解決するには至っていない。またこれらの方法では、静電植毛法のように均一な加工表面を得ることは難しく、しかも短繊維であるパイルは非常に凝集しやすい性質を有するために“ダマ”と呼ばれる凝集体を生じ、それ故、吹付けに際し不均一な加工表面を与えるという問題も新たに生じる。
【０００８】
５．近年、リサイクルプラスチックの利用が各種産業部品、自動車部品等の製造において進められている。その場合における問題の一つとしてリサイクルプラスチックの色相が黒色ないし灰色系統に限定される点が挙げられる。リサイクルプラスチックは黒色ないし灰色の色相のために、色顔料をプラスチック中に添加することによる着色は殆ど不可能である。現在、リサイクルプラスチックの外観及び風合いを改善する方法としてファブリック貼り又は塗装が行われているが、それらによる表面の加工は高価である。しかしながら、リサイクルプラスチックの利用の範囲は、純正プラスチックと比較して、リサイクル品特有の低強度、好ましくない色相等の性質により、限定されたものとなる。その利用の範囲は、相対的に高品質・高性能が要求されるような製品ではなく、従って例えファブリック貼り又は塗装により外観及び風合いを改善したとしても高級な製品として利用されることは少ない。そのため、リサイクルプラスチックの利用には、ファブリック貼り又は塗装の場合と同等に基材表面の外観及び風合いを改善することが可能でかつより安価な基材表面の加工法が必要とされている。
【０００９】
前述のような従来技術の問題点を解決するために、本発明者らは、特開２０００−６１３６５号公報において、パイルを静電散布ガンの加電室にまでエア搬送し、静電散布ガンにおいて該パイルを帯電させ、そして前記搬送エア及び前記加電室内に導入される散布エアによって、前記ガンの散布口より、表面に接着剤層を有する基材表面に向けて散布することを特徴とする、パイルを基材表面にコーティングする方法を提案した。
この方法を使用することにより、前述の従来技術の問題点の多くは解決される。しかしながら、前記方法によっても、例えば、２色以上のパイルを使用して数多くの基材への静電植毛を行い霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を連続して試みる場合などに、各色のパイルの帯電状態を自在に制御することはできない。以下、この理由を簡単に説明する。
通常、パイルに所望の導電性を付与するために、パイル表面に電着処理膜を設けるが、前記電着処理膜の導電性（電気漏洩抵抗値）は電着処理膜の材質や厚さ以外に、電着処理膜の含水率によって大きく変動する。電着処理膜はある程度の吸湿性を有するため、その導電性（電気漏洩抵抗値）は空気中の湿度の影響を受ける。
このように、パイルの帯電状態は、パイルの材質、大きさ、形状等のパイル性状の変動、電着処理膜の材質や厚さの変動、パイルの帯電条件や搬送又は散布エアの流量等の作業条件の変動に応じて変化することに加えて、作業環境例えば作業雰囲気の温度や湿度、特に湿度の影響を非常に強く受けて大きく変化する。従来、このようなパイル性状の変動、作業条件の変動及び作業環境の変動の影響まで考慮してパイルの帯電状態を制御し得るパイルコーティング法は知られていない。
パイルの帯電状態を自在に制御することができれば、前述の種々の因子の変動の影響を低減させ、高品質のパイルコーティング製品を高い生産効率で得ることができるので、このようなパイルコーティング法に対する強い要望がある。
【００１０】
本発明は一つの観点において、単位面積当りに植毛されるパイルの本数を減少させても、即ちパイルの植毛密度を低下させても優れた外観及び風合いを有する表面を得ることができる、基材表面をコーティングする方法を提供することを目的とする。
本発明は他の観点において、曲線形状を有しないパイルを使用する場合においても優れた霜降り調の色相を有する表面を得ることができる、基材表面をコーティングする方法を提供することを目的とする。
本発明は他の観点において、パイル性状、作業条件及び作業環境が変動する場合においても、高品質のパイルコーティング製品、例えば表面に優れた霜降り調の色相を有するパイルコーティング製品を均一に連続して得ることができる、基材表面をコーティングする方法を提供することを目的とする。
本発明はまた他の観点において、特にリサイクルプラスチックのために使用される、ファブリック貼り又は塗装と同等の外観及び風合いを有する表面を得ることができる加工費の安いな基材表面の加工法を提供することをも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究の結果、パイルを静電散布ガンの加電室にまでエア搬送し、前記静電散布ガンにおいてパイルを任意の電荷に帯電させ、そして搬送エア及び前記加電室内に導入される散布エアによって、前記ガンの散布口より、表面に接着剤層を有する基材表面に向けて散布し、パイルを静電的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用により基材表面にコーティングする方法において、前記搬送エア及び前記散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入することにより、パイルの性状、作業条件及び作業環境などが種々に変動する場合でも、パイルの帯電状態を自在に制御することができることを見出した。
本発明の方法は特開２０００−６１３６５号公報に記載されたパイルコーティング法の改良法である。本発明者らは、前記搬送エア及び前記散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入する場合に、前記接着剤層を形成する接着剤として水系接着剤を使用すると、加湿エアと共に散布されたパイルも接着剤層の表面に容易に付着し、それ故、例えば、パイルが基材表面に傾いた姿勢でコーティングされ得、パイルが低密度であっても優れた外観及び風合いを有する基材の加工表面を得ることができ、また２色以上のパイルを同時に併用して霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を行う場合には、優れた霜降り調の色相を有する均一な加工表面を連続して得ることができ、さらに加工中にパイルのダマを生じないという事実も見出し、ここに本発明を完成させた。
【００１２】
従って、本発明は、パイルを静電散布ガンの加電室にまでエア搬送し、前記静電散布ガンにおいて前記パイルを帯電させ、そして搬送エア及び前記加電室内に導入される散布エアによって、前記静電散布ガンの散布口より、表面に接着剤層を有する基材表面に向けて散布することにより、前記パイルを前記基材表面にコーティングするパイルコーティング法において、
前記搬送エア及び前記散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入し、
前記接着剤層を形成する接着剤として、水系接着剤を使用することを特徴とするパイルコーティング法に関する。
本発明は、相対湿度が異なる２種以上の加湿エアを使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法に関する。
また、本発明は、２色以上のパイルを同時に併用して、霜降り調の色相を有する表面を得ることを特徴とする上記のパイルコーティング法に関する。
【００１３】
パイルは、互いに絡み合い凝集し、大変にダマを形成しやすい性質を有する。従って、スクリューフィーダーの排出口においてパイルがダマを形成していなくても、静電散布ガンに搬送するときにダマを形成する場合がある。またエア搬送されたパイルを散布エアと混合した後に、静電散布ガンの散布口まで長い通路をエア搬送すると、搬送中にダマを形成しやすい。そしてダマを形成すると、均一に散布することが不可能となる。
そこで、ダマの形成を抑制するために、本発明は、エア搬送されるパイルと散布エアとの混合を静電散布ガンの加電室に通じる直前の通路にて行うことを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
また、散布の開始／停止の際、パイルを貯蔵する槽とパイルを散布するガンの散布口の間にパイルが残留していると、ダマの形成の一因となる。そこで、本発明はさらに、パイルをスクリューフィーダーの運転によって、これよりインジェクター及びエアホースを介して静電散布ガンに搬送し、そして静電散布ガンからのパイル散布の開始の際、前記スクリューフィーダーの運転開始時より時間ｔ1 だけ先に搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を開始し、またパイル散布の停止の際、前記スクリューフィーダーの運転停止時より時間ｔ2 の間搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を続行することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１４】
リサイクルプラスチックが黒色ないし灰色の系統の色相を有する理由から、リサイクルプラスチックに色顔料を添加して着色する方法では、リサイクルプラスチックの外観及び風合いを改良することはできない。また、静電植毛に際して従来使用されている接着剤は透明ないし半透明色を有するものであった。しかしながら、透明ないし半透明色を有する接着剤を使用すると、特にパイルを低密度にコーティングする場合には、基材の色が透けることとなり良い外観及び風合いを得ることはできない。そこで従来の透明ないし半透明色を有する接着剤にＴｉＯ2 等の顔料を添加して着色する方法をとっても、接着剤の接着性が低下し、もはやパイルをコーティングするに適さないものとなってしまう。
そこで本発明のパイルコーティング法では、顔料等による着色を行っても接着性の低下を起こさない新規接着剤を使用する。そのため、本発明のパイルコーティング法では接着剤をパイルと同系統の色相を有するものとすることができ、基材の色相は着色された接着剤によって隠蔽され、パイルを低密度でコーティングする場合でも使用する基材の色相に無関係に優れた外観及び風合いを得ることができる。また艶消しタイプの接着剤を使用することによっても、同様な効果を得ることができる。
従って、本発明は、接着剤層を形成する接着剤として、パイルの色相と同系統の色相を有する高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤、又は艶消しタイプの高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１５】
また、柔軟性成分を含む接着剤を本発明のパイルコーティング法に使用する場合、接着剤自体が軟質及び大きな弾性を有し、パイルが柔軟な接着剤層内へ植毛されるので、パイルでコーティングされた加工表面は軟らかく、あたかもスウェードのごとき優れた触感を得ることができる。
そこで本発明は、柔軟性成分を含む高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１６】
本発明で使用する水系接着剤として、例えば、合成樹脂エマルジョンをベースとした水系接着剤を使用することが好ましい。それ故、本発明は、接着剤層を形成する接着剤として、合成樹脂エマルジョンをベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１７】
合成樹脂エマルジョンの具体例は、例えば、酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン（例えばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン）、アクリル酸エステル重合樹脂系エマルジョン、アクリル酸エステル共重合樹脂系エマルジョン（例えばスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂系エマルジョン）、エポキシ樹脂系エマルジョン、ウレタン樹脂系エマルジョン、ポリエステル樹脂系エマルジョン、アクリル−シリコーン樹脂系エマルジョン、フッ素樹脂系エマルジョン及び塩素樹脂系エマルジョンからなる群から選択された１種又はそれより多くの合成樹脂エマルジョンである。本発明は、これら合成樹脂エマルジョンをベースとした接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１８】
本発明で使用する水系接着剤として、例えば、水溶性樹脂をベースとした接着剤を使用することも好ましい。それ故、本発明は、接着剤層を形成する接着剤として、水溶性樹脂をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００１９】
水溶性樹脂の具体例は、例えば、水溶性アルキド樹脂、水溶性−変性アルキド樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性−変性ポリエステル樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性−変性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性−変性エポキシ樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性−変性メラミン樹脂、水溶性塩素化オレフィン樹脂及び水溶性−変性塩素化オレフィン樹脂からなる群から選択された１種又はそれより多くの水溶性樹脂である。本発明は、これら水溶性樹脂をベースとした接着剤を使用することを特徴とする上記のパイルコーティング法にも関する。
【００２０】
本発明は、パイルを貯蔵するパイル槽の下部にスクリューフィーダーを設け、該スクリューフィーダーの排出口にインジェクターを接続し、該インジェクターと静電散布ガンの加電室とをパイル搬送ホースで連通し、そして搬送エアの供給ホースをエア供給源と前記インジェクターとの間に接続するとともに、散布エア供給ホースをエア供給源と前記パイル搬送ホース又は前記加電室との間に接続し、さらに前記搬送エア及び散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入するための加湿器を備えてなることを特徴とするパイルを基材表面にコーティングするパイルコーティング装置にも関する。
前記加湿器としては、種々のタイプの加湿器を使用することができる。具体的には、前記加湿器は、例えば、加熱式加湿器、超音波式加湿器及びバブリング式加湿器からなる群から選択された１種又はそれより多くの加湿器であってよい。従って、本発明は、加湿器が加熱式加湿器、超音波式加湿器及びバブリング式加湿器からなる群から選択された１種又はそれより多くの加湿器であることを特徴とする上記のパイルコーティング装置にも関する。
本発明はさらに、本発明のパイルコーティング法に従い、直線形状又は曲線形状を有する２色以上のパイルを散布することにより得られることを特徴とする霜降り調の色相を有するパイルコーティング製品にも関する。
【００２１】
本発明のパイルコーティング法では、静電気的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用をコーティングに使用することにより、パイルは基材表面に対してある一定の角度をなして傾いた姿勢でコーティングされ得る。そのため、傾いた姿勢でコーティングされたパイルは直立した状態でコーティングされたパイルよりも、一本当りより広い面積の基材表面を覆うこととなる。従って、本発明のパイルコーティング法に従うと、パイルがほぼ直立した状態で植毛される静電植毛法の場合と比較して、単位面積当りより少ない量のパイルで均一な加工表面を得ることが可能となり、本発明のパイルコーティング法は、パイルが低密度でかつ経済的に優れた加工法となる。
また、本発明のパイルコーティング法では、エアによる吹付けの作用のみをコーティングに使用する方法と比較して、静電的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用をコーティングに使用することにより、より広範囲に均一な散布を行うことができる。従って、本発明のパイルコーティング法に従う場合、基材表面をコーティングする効率は大きなものとなり、コーティング作業を省力化することができる。
さらに、本発明のパイルコーティング法では、搬送エア及び散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入し、また、接着剤層を形成する接着剤として、水系接着剤を使用するため、前述の如く、パイルコーティングにおける種々の因子が変動する場合でも、これらの影響を受けることなく、常に安定してパイルを基材表面にコーティングすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のパイルコーティング法において、搬送エア及び散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入する方法は適宜選択してよい。すなわち、搬送エア又は散布エアのベースエアに適当な相対湿度の加湿エアを導入することにより、予め所定の相対湿度を有する搬送エア又は散布エアを調整してもよいし、或いは、本発明のパイルコーティング装置における搬送エア又は散布エアのラインの何れかの箇所に適当な相対湿度の加湿エアを導入してもよい。
本発明のパイルコーティング法で用いる加湿エアの湿度は、実際に使用し得る範囲内で広範に変化してよい。例えば、相対湿度１〜９９％、好ましくは１０〜９０％、より好ましくは２０〜８０％、最も好ましくは３０〜７０％の加湿エアを用いることができる。互いに相対湿度の異なる２種以上の加湿エアを組み合わせて用いてもよい。互いに相対湿度の異なる２種以上の加湿エアを組み合わせて用いる場合には、それらの相対湿度、流量、導入位置などを、例えばパーソナルコンピューターや手動にて制御することにより、パイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を大きな範囲で又は小さな範囲で変化させることが可能であり、それ故、パイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を自在に制御することができる。
【００２３】
本発明のパイルコーティング法において、パイルは貯蔵されているパイル槽の下部に設けられたスクリューフィーダーにより排出され、排出口に接続されたインジェクターに送られ、インジェクターから静電散布ガンの加電室にエア搬送され、加電室にて帯電され、そして前記搬送エア及び前記加電室内に導入される散布エアによって、前記ガンの散布口より、表面に接着剤層を有する基材表面に散布される。
【００２４】
パイルを貯蔵するパイル槽は、その下部にパイルを排出するためのスクリューフィーダーが設けられている。このスクリューフィーダーが回転することによりパイルはパイル槽から定量的に排出される。また槽内の単位体積当たりのパイルの量を均一にするために、パイル槽の断面の全体にわたる金網状のスクリーン及び該スクリーンを振動させるためのバイブレーターを設置することが好ましい。また槽内にオーガを設置し作動させることにより、特に２種以上のパイルを使用してパイルコーティングする場合に、スクリューフィーダー周辺のパイルの分布を均一にすることができる。加湿エアは、例えば、パイル槽上部のエア取り込み口よりを導入してもよい。
【００２５】
スクリューフィーダーにより排出されたパイルは、排出口に接続されたインジェクターに送られ、搬送エアと混合され静電散布ガンにエア搬送される。パイルをエア搬送することにより、パイルの凝集を起こさずに静電散布ガンにパイルを搬送することができる。またスクリューフィーダーの回転の速度又は搬送エアの圧力を調節することにより、静電散布ガンにエア搬送されるパイルの量を制御することができる。即ち、スクリューフィーダーの回転の速度を上げるか又は搬送エアの圧力を上げると、時間当りに搬送されるパイルの量は多くなり、スクリューフィーダーの回転の速度を下げるか又は搬送エアの圧力を下げると、時間当りに搬送されるパイルの量は少なくなる。また、パイルは非常にダマとなりやすく、静電散布ガンに搬送されるときに搬送エアが乱流となると凝集しダマとなる可能性が高くなるので、搬送エアは層流であることが好ましい。
【００２６】
本発明で使用される静電散布ガンは例えば図２（イ）に示すものである。静電散布ガンにはパイルを正又は負に帯電させるための装置が設けられており、さらに、パイルをインジェクターから搬送するためのホースが加電室に連通され、そして散布エアを供給するホースがパイルをエア搬送するためのホース又は加電室に接続されている。加湿エアは、例えばエア搬送するためのホースに、例えばパージアダプターなどを通じて導入してもよい。
パイルを帯電させるための装置としては、例えばコロナ放電により帯電させるための装置が挙げられる。図２（イ）に示される静電散布ガンにはパイルを帯電させるための領域である加電室が設けられ、その中央にはコロナピンがあり、これに負の高電圧が加えられている。加える電圧が次第に上昇すると、ある電圧（コロナ開始電圧）以上でコロナピンより基材に向かって空間を通してイオン電流（コロナ電流）が流れ始め、コロナピンの先に点状のコロナ点が現れる。この状態でパイルが静電散布ガンに導入されるとパイルはただちにイオン負に帯電される。ここで負コロナを用いる理由は、コロナ開始電圧が正コロナの場合に比較して低く、スパークに移行する確率が低いためである。
本発明で用いられる静電散布ガンとしては、例えば、通常、粉体塗装に用いられるノードソン株式会社製の静電吹付塗装ガンが挙げられる。散布の際の印加電圧は１０〜１００ｋＶ、好ましくは４０〜１００ｋＶの範囲である。
【００２７】
帯電されたパイルは、散布エアと混合されて、静電的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用により基材表面に散布される。帯電したパイルに基材に向かって静電的な吸引力が働くためには、基材はアースされている必要がある。搬送エアがパイルを所定の量で凝集を起こさずに静電散布ガンに搬送するために使用されるのに対し、散布エアはより均一な加工表面を効率良く得るために、及びコーティングされたパイルの傾きの角度を制御するためにも使用される。散布エアを散布に使用することにより、散布エアを使用しない場合よりも、パイルを散布する範囲を拡大することができる。散布エアは好ましくは搬送エアの流れに対して垂直な方向から混合される。また、パイルの凝集を防止する観点から、乱流を生じないように散布エアを混合することが好ましい。
【００２８】
本発明のパイルコーティング法では、パイルは基材表面に対してある角度で傾いた姿勢でコーティングされるが、この角度はパイルを帯電させるために使用される電圧又は散布エアの圧力を調節することにより制御することができる。即ち、パイルを帯電させるための電圧を大きくするか又は散布エアの圧力を低くすればパイルはより直立した状態でコーティングされ、パイルを帯電させるための電圧を低くするか又は散布エアの圧力を高くすればパイルはより傾いた姿勢でコーティングされることとなる。散布エアの圧力は、搬送エアの圧力、搬送されるパイルの量等に依存して、所望の均一な加工表面をできる限り広範囲で得られるように選択される。
本発明における搬送エア及び散布エアの圧力は共に、２〜５ｋｇ／ｃｍ2 の範囲である。
【００２９】
短繊維であるパイルは、繊維の種類としては、天然、再生（半合成）又は合成繊維のいずれでもよいが、好都合な繊維としては、芳香族ポリアミド繊維（商品名ケブラー、ノーメックス、コーネックス等）、その他のポリアミド繊維（６−ナイロン、６，６−ナイロン、４，６−ナイロン等）、レギュラーポリエステル繊維、塩基性染料可染型ポリエステル繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維、再生セルロース繊維（レーヨン）、羊毛繊維、木綿繊維、麻繊維、並びにポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維、さらにコラーゲン繊維、セラミック繊維、カーボン繊維、チタン酸カリウム繊維等が挙げられる。しかしながら、新合繊と呼ばれる高質感・高風合の繊維、特に、シルキー調、ピーチ調、レーヨン調もしくはウール調の新合繊であってもよい。
短繊維は、未染色であっても、また染色されていてもよく、あるいは原料着色（紡糸の段階で顔料等の混入による着色）されたもの、すなわち原着繊維であってもよい。
繊維の染色あるいは原料着色によって、短繊維の固有の色相及び電着処理膜の色相と染料による色相とが相俟って、多種多様な色調のパイルが得られる。
使用される染料としては、繊維によっても異なるが、酸性染料、クロム錯体等の金属錯塩染料、分散染料、カチオン染料、反応性染料等が挙げられる。
また、異なる色相を有する２色以上のパイルを併用することも可能である。
本発明におけるパイルとしては、繊度；０．０８〜６５ｄ、好ましくは１〜５ｄ、パイル長；０．１〜６．０ｍｍの寸法を有するところの上記の短繊維が好ましい。
【００３０】
本発明のパイルは、所要により短繊維の表面が電着処理膜により実質的に被覆されている。
電着処理膜は、例えば、無機塩類、界面活性剤もしくは有機珪素化合物の被覆又は含浸により形成されている。
上記の無機塩類、界面活性剤もしくは有機珪素化合物としては、その被膜の形成により、所要の導電性を短繊維の表面に付与することができるものが適用される。無機塩類としては、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化バリウム（ＢａＣｌ2 ）、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ2 ）、硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ4 ）、珪酸ソーダ（Ｎａ2 ＳｉＯ3 ）、炭酸ソーダ（Ｎａ2 ＣＯ3 ）、硫酸ナトリウム (（Ｎａ2 ＳＯ4 ）等が使用される。界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が使用される。さらに、有機珪素化合物としては、コロイダルシリカ等が使用される。
上記の電着処理膜は、短繊維を無機塩類、界面活性剤もしくは有機珪素化合物の溶液又はこれらの混合溶液に浸漬することにより、形成することができる。
また、電着処理膜の厚さは、所要の導電性並びに適度の分離性等を発揮する限り、基本的には任意である。
【００３１】
また、一般に、静電植毛の際にパイル表面の電気漏洩抵抗値が１０4 ないし１０9 Ω／ｃｍの範囲内、より好ましくは１０4 ないし１０8 Ω／ｃｍの範囲内にあるものが、パイルとして適し、十分な飛翔力が得られるとされている。従って、本発明のパイルにあっても、上記の範囲内の電気漏洩抵抗値を有するように電着処理の条件が設定される。
さらに、本発明のパイルは直線形状を有するものでよいが、曲線形状、例えば短繊維に対して捲縮加工を行うことにより、クリンプ又はカール状に加工したものであってもよい。
【００３２】
本発明のパイルコーティングを行う基材の材質としては、ＡＢＳ樹脂、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等の合成樹脂、木材、織物等であることができる。また、特に近年その利用が注目されているリサイクル品、主にポリプロピレンリサイクル品を基材として用いることもできる。基材は所要の形状に成形されていてもよい。本発明のパイルコーティング法では、静電的な引力のみならず散布エアによりパイルを散布するために、基材が凹凸を有する場合でも均一な加工表面を得ることができる。
【００３３】
本発明において基材表面上の接着剤層を形成するに用いる水系接着剤としては、エポキシ系、メラミン系、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、塩素化ポリオレフィン系等の高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤が挙げられる。前記接着剤には、ビヒクルとして各種の樹脂の中から、伸度、軟質性、密着性、耐光性、硬化性等を考慮し、目的の計画接着剤性能に適合するものが選択される。また接着剤には、上記ビヒクル及び溶媒としての水の他に、着色剤、乾燥剤、色別れ防止剤、増粘剤、平坦化剤、垂れ防止剤、紫外線吸収剤、硬化剤等を所要により任意に選択使用することができる。
【００３４】
また、柔軟性成分を含む接着剤を本発明のパイルコーティング法に使用する場合、接着剤自体が軟質及び大きな弾性を有し、パイルが柔軟な接着剤層内へ植毛されるので、パイルでコーティングされた加工表面は軟らかく、あたかもスウェードのごとき優れた触感を得ることができる。そのような接着剤は例えば、ウレタン樹脂系又はポリオール変性塩素化ポリオレフィン樹脂系の水系接着剤である。例えばウレタン樹脂系の水系接着剤としては、アクリル変性ウレタン樹脂系、ポリエステル変性ウレタン樹脂系、シリコン変性ウレタン樹脂系等の接着剤を使用することができる。
ウレタン樹脂系の水系接着剤を使用するさらなる他の利点は、得られた加工表面が優れた耐摩耗性、耐溶剤性及び耐光性を有すること、並びに傷がつきにくくなることである。これらのうち、耐摩耗性が改良されるのは、接着剤が軟質及び大きな弾性を有するために摩擦に対してパイルが抜けにくくなるからであると考えられる。
接着剤層の厚さは乾燥状態で通常１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜３０μｍである。接着剤層の形成方法は、刷毛塗り、フローコート、ロールコート、スプレー塗布等適宜選択される。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のパイルコーティングを行うための装置を表す。コーティングされる短繊維であるパイルはパイル槽１０に貯蔵されている。該パイル槽の下部にはパイル槽を横断してスクリューフィーダー１１が設けられ、パイル槽の側面にスクリューフィーダーによるパイルの排出口１４が設けられている。パイル槽の上部にはパイル槽の断面の全体にわたってスクリーン１２が張られ、スクリーン１２の中央にはバイブレーター１３が取り付けられている。スクリューフィーダー１１の周囲にはスクリューフィーダー１１と同軸にオーガ１６が設けられており、スクリューフィーダー１１及びオーガ１６を回転させるためのモータ１５がパイル槽１０の外部に設けられている。
排出口１４の下方にはインジェクター１７が接続され、インジェクター１７にはエア供給源１８からエアを送るための供給ホースが接続されている。さらにインジェクター１７にはパイル搬送ホース１９が接続され、さらにパイル搬送ホース１９はパージアダプター２２を介して静電散布ガン２０に接続される。またエア供給源１８から散布エア供給ホース２１もパージアダプター２２を介して静電散布ガン２０に接続されている。
本実施例においては、静電散布ガンは手持ち散布用としたが、ロボットアームに取り付け、コンピューター制御によりパイルコーティングを行うこともまた可能である。
【００３６】
図１に示す装置において、短繊維であるパイルは、スクリューフィーダー１１をモーター１５によって回転させることにより排出口１４に排出される。またパイル槽１０の上部に設けられるスクリーン１２を、取りつけられているバイブレーター１３によって振動させることによって、単位体積当りのパイルの量を均一にすることができ、スクリューフィーダー１１により常に一定量のパイルが排出口１４に排出されることとなる。またスクリューフィーダー１１の周りにオーガ１６を設けパイルを攪拌することにより、特に２種以上のパイルを併用する場合、スクリューフィーダー１１周辺のパイルの分布を均一にすることができる。
【００３７】
排出口１４から排出されたパイルはその下方に接続されたインジェクター１７に供給される。インジェクター１７においてパイルはエア供給源１８から供給される搬送エアと混合され、パイル搬送ホース１９を通ってパージアダプター２２を介して静電散布ガン２０の加電室２５にエア搬送される。
一方、散布エアはコントローラー１８から散布エア供給ホース２１を通り、パージアダプター２２を介して静電散布ガン２０の加電室２５に供給される。
【００３８】
パイル搬送ホース１９によってエア搬送されるパイルと、散布エア供給ホース２１によって供給される散布エアとの混合に際し、該混合を静電散布ガン２０に設けられた加電室２５に通じる直前の通路にて行うことがパイルのダマの形成を抑制する観点から好ましい。即ち、図２（イ）で表される静電散布ガン２０における搬送ホース１９、散布エア供給ホース２１及びパージアダプター２２の配置の方が図２（ロ）で表される配置で混合を行うよりも、パイルのダマの形成を大幅に抑制することができる。
而して、散布エアと混合されたパイルは、静電散布ガン２０の加電室２５において所望の印加電圧で帯電され、静電的な吸引力と散布エアの双方の作用により、アースされた基材に散布される。
【００３９】
図３は、本発明の方法において、パイル槽に加湿エアを供給する場合の一例を示す概略図である。本例では、パイル槽１０内にパイル供給器３０からパイル３１を供給し、インジェクターポンプ３２で図１に示す静電散布ガン２０にパイル３１を移送する際に、加湿器（例えば、加熱式、超音波式又はバブリング式加湿器から適宜選択する）により適当な湿度に調整された加湿エア３４を、エア吸込み口３３からパイル槽１０に供給する。パイル３１はパイル槽１０内で加湿エア３４と接触することにより適度に加湿され、所定の導電性（電気漏洩抵抗値）を有するように調整される（一段制御法）。次いで、このパイル３１は、インジェクターポンプ３２に導入された圧縮エア３５により、静電散布ガン２０に移送される。
【００４０】
図４は、本発明の方法において、静電散布ガンに加湿エアを供給する場合の一例を示す斜視図である。本例では、散布エア供給ホース２１を通じてパージアダプター２２に加湿エアを供給し、静電散布ガン２０内にてパイルを加湿する（一段制御法）。
【００４１】
図３及び図４に示す加湿エアの供給方法を組み合わせて使用してもよい。この場合、例えば、パイル槽１０に供給する加湿エアの湿度とパージアダプター２２に供給する加湿エアの湿度とを異ならしめることにより、パイル３１の導電性（電気漏洩抵抗値）をさらに細かく制御することができる（二段制御法）。具体的には、例えば、先ずパイル槽１０に供給する加湿エア（予め、所定の湿度Ａに調整しておく）にてパイル３１の導電性（電気漏洩抵抗値）を基準値に予備設定し、次いでパージアダプター２２に供給する加湿エア（予め、所定の湿度Ｂに調整しておく）にてパイル３１の導電性（電気漏洩抵抗値）を前記基準値の前後の数値に変化させればよい。
前記二段制御法と同様な考え方で、加湿エアに関して、さらに三段以上の多段制御法を用いてもよい。例えば、インジェクターポンプ３２に導入される圧縮エア３５の湿度も調整すれば、加湿エアに関する三段制御法を行うことができる。
【００４２】
静電散布ガンからのパイル散布の開始の際、前記スクリューフィーダーの運転開始時より時間ｔ1 だけ先に、搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を開始し、またパイル散布の停止の際、前記スクリューフィーダーの運転停止時より時間ｔ2 の間、搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を続行することにより、系内に残留しているパイルを上記エアにて排出して散布を終了することができ、パイルが系内に残留することによって生じる系内でのダマの形成を抑制することができる。静電散布ガン２０に設けられたスイッチ、スクリューフィーダーの動作並びに搬送エア及び散布エアの供給の各々についてのオン／オフの関係を、図５において時間経過に関して表す。ここで時間ｔ1 及びｔ2 の長さは、搬送エア及び散布エアが系内に残留しているパイルを排出するに十分な長さであればよい。
【００４３】
また、パイルを帯電させるために使用する電圧、散布エアの圧力、散布されるパイルの電気的な性質によって、パイルと基材表面がなす角度を自在に制御することができる。即ちパイルを帯電させるために使用する電圧を高くするか、散布エアの圧力を高くすると、本発明のパイルコーティング法はより静電植毛法に近づき、パイルは基材表面に対してより直立した状態でコーティングされる。それに対してパイルを帯電させるために使用する電圧を低くするか、散布エアの圧力を高くすると、パイルは基材表面に対してより傾いた姿勢でコーティングされることとなる。
【００４４】
次に、本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の加工状態を、図面に基づいて説明する。
【００４５】
図６は、本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の加工状態の平面図を示すものである。また、図７（イ）は、静電植毛法で得られる基材表面の断面図を示すものであり、図７（ロ）−１ないし（ロ）−４は、本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の断面図を示すものであり、図７（ハ）は、パイルをエアで吹付けることによって得られる基材表面の断面図を示すものである。さらに、図８は、２色のパイルを使用した本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の断面図を示すものである。
【００４６】
図６において、パイル４２は散布エアにより基材４１の表面に吹き付けられるため、基材４１の表面に垂直な方向からランダムな方向に傾いた姿勢で基材４１の表面に固定されている。そのため表面にはパイル４２の先端面ではなく、主にパイル４２の側面が露出することとなる。
【００４７】
図７（イ）、（ロ）−１ないし（ロ）−４及び（ハ）に示す如く、基材４１の表面には接着剤層４３が形成されており、該接着剤層にパイル４２が固定される。
図７（イ）で示される従来の静電植毛法で基材表面に固定されたパイル４２ａは、基材表面に対してほぼ直立している。そのためパイル４２ａは高密度で基材表面に固定されることとなり、基材の単位面積当りに固定されるパイルの本数は多くなる。
それに対して、図７（ロ）−１ないし（ロ）−４で示される本発明のパイルコーティング法で基材表面に固定されたパイル４２ｂは、散布エアの作用により決して直立することはなく、基材表面に対してある一定の角度をなしてコーティングされる。そのため、本発明のパイルコーティング法で固定されたパイルは、静電植毛法で固定されたパイルよりも、パイル１本当り、より広い面積の基材表面を覆うこととなる。従って、本発明のパイルコーティング法では、基材の単位面積当たりに固定されるパイルの本数が、静電植毛法よりも格段に減少し、低密度で表面の加工を行うことができる。また、接着剤層に用いる接着剤が、パイルの色相と同系統の色相又は艶消しタイプのものであると、低密度でパイルコーティングした場合においても、基材４１及び接着剤層４３の色が目立たず良好な仕上がりとなる。
図７（ハ）で示されるパイルをエアによって吹付けることによって基材表面に固定されたパイルは、図７（ロ）−１ないし（ロ）−４で示されるパイル４２ｂと同様に基材表面に対してある角度をなして固定される。しかしながら、本発明のパイルコーティング法で固定されたパイルと、エアのみによって吹付けられたパイルとの間にはパイルの固定状態に大きな差異が存在する。本発明のパイルコーティング法では静電的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用を使用することにより、図７（ロ）−１ないし（ロ）−４に示されるように、全てのパイルが一方の端面から基材表面に突き刺さり、そして基材表面とほぼ一定の角度をなして固定されることを達成している。それに対して、エアのみによって吹付けられたパイルは、静電的な吸引力の作用が存在しないために、場合によっては図７（ハ）に示されるような基材表面に両方の端面が突き刺さりＵ字型に固定されたパイル４２ｃ及び基材表面に平行に横たわって固定されたパイル４２ｄが存在することとなり、またパイルが基材表面となす角度に生じるばらつきも大きなものとなる。この両者のパイル固定状態の差異は加工表面の触感に反映され、本発明のパイルコーティング法で得られる加工表面の方が、エアのみによってパイルを吹付ける方法で得られる加工表面よりも、より静電植毛法に近い良好な触感を有することの原因である。
また、本発明のパイルコーティング法では、加湿エアを使用することによりパイルを好適に加湿してパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を自在に制御することができるので、使用目的や環境の変動に応じて、前述の図７（イ）のパイルの植毛状態から後述の図７（ハ）のパイルの植毛状態まで、広い範囲でパイルの植毛状態を調整することが可能である。
【００４８】
図８では、基材表面は白色パイル４４ａ及び黒色パイル４４ｂの２色の色相を有するパイルを使用してコーティングされている。２色のパイルは各々基材表面に対して傾き、表面に対して先端面ではなく側面を露出してコーティングされている。そのため、静電植毛法と比較して表面にパイルが露出する面積は増大し、異なる色の間のコントラストが明確になり、優れた霜降り調となる。この際に使用するパイルは直線形状を有するものであっても、曲線形状を有するものであってもよい。また、静電植毛法とは異なり、帯電したパイルを散布エアにより強制的に基材に散布するため、２種以上のパイルを使用し、各々のパイルの電気的な性質が異なる場合でも、特定の種類のパイルが優先的にコーティングされることはなく、各々のパイルを均一に連続してコーティングすることができる。また、２種以上のパイルの性状が種々に変化する場合でも、加湿エアを使用することによりパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を制御することができるので、常に安定した品質の製品を得ることができる。
【００４９】
＜プラスチック類へのパイルコーティング＞
種々のプラスチック類を基材として用いて、その表面にパイルコーティングするためには、プラスチックの種類や得られる製品の用途に応じて好適に配合された水系接着剤を用いる必要がある。以下に、プラスチックと水系接着剤（合成樹脂エマルジョン）との組み合わせの例を示す。
実施例１：ポリ塩化ビニル基材へのパイルコーティング
以下のイ）〜ニ）の組成を有する、灰色の色相の高隠蔽性塗料を含み合成樹脂エマルジョンをベースとする水系接着剤を各々使用して、ポリ塩化ビニルからなる基材表面上に接着剤層を形成し、２デニールの繊度、０．６ｍｍの長さ及び灰色の色相を有するパイルを本発明のパイルコーティング法に従ってコーティングし、パイルコーティングされた加工表面を有する製品を得た。

Figure 0004452963
パイルコーティングされた加工表面は優れた外観及び風合いを有するものであった。
【００５０】
実施例２：ポリスチレン又はＡＢＳ樹脂基材へのパイルコーティング
以下のイ）、ロ）の組成を有する、灰色の色相の高隠蔽性塗料を含み合成樹脂エマルジョンをベースとする水系接着剤を各々使用して、ポリスチレン又はＡＢＳ樹脂からなる基材表面上に接着剤層を形成し、２デニールの繊度、０．６ｍｍの長さ及び灰色の色相を有するパイルを本発明のパイルコーティング法に従ってコーティングし、パイルコーティングされた加工表面を有する製品を得た。
Figure 0004452963
パイルコーティングされた加工表面は優れた外観及び風合いを有するものであった。
【００５１】
実施例３：発泡製品基材へのパイルコーティング
ポリウレタンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリスチレンフォームなどは発泡状態であり接着性（物理的接着性）が比較的良いので、水系接着剤として、主としてアクリル酸エステル（自己架橋型）樹脂エマルジョンを用いることが多い。連続気泡体では目止め加工を行った後、接着剤を塗布する。目止め加工は同種の接着剤をスプレー塗布又はハケヌリすることなどにより行う。
以下のイ）の組成を有する、灰色の色相の高隠蔽性塗料を含み合成樹脂エマルジョンをベースとする水系接着剤を使用して、ポリウレタンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム又はポリスチレンフォームからなる基材表面上に接着剤層を形成し、２デニールの繊度、０．６ｍｍの長さ及び灰色の色相を有するパイルを本発明のパイルコーティング法に従ってコーティングし、パイルコーティングされた加工表面を有する製品を得た。
Figure 0004452963
【００５２】
＜金属類へのパイルコーティング＞
種々の金属類を基材として用いて、その表面にパイルコーティングするためには、金属の種類や得られる製品の用途に応じて好適に配合された水系接着剤を用いる必要がある。以下に、金属と水系接着剤（合成樹脂エマルジョン）との組み合わせの例を示す。
実施例４：金属製品基材へのパイルコーティング
以下のイ）、ロ）の組成を有する、灰色の色相の高隠蔽性塗料を含み合成樹脂エマルジョンをベースとする水系接着剤を各々使用して、金属製品（例えば、アルミニウム製品、スチール製品など）からなる基材表面上に接着剤層を形成し、２デニールの繊度、０．６ｍｍの長さ及び灰色の色相を有するパイルを本発明のパイルコーティング法に従ってコーティングし、パイルコーティングされた加工表面を有する製品を得た。
Figure 0004452963
なお、付着強度がでない基材の場合は、エマルジョン塗料の下塗りとして適当なプライマーを用いる。
【００５３】
実施例５：水系接着剤として水溶性樹脂を使用する場合の配合例
水溶性樹脂と適する添加剤とを所定比率で適宜配合する。以下に、一例を示す。
Figure 0004452963
【００５４】
実施例６：静電植毛法とパイルコーティング法とのパイル目付の比較
静電植毛法により植毛した加工表面と本発明のパイルコーティング法でコーティングした加工表面との間で表面に固定されたパイルの密度を比較するために、基材の単位面積当りに固定されたパイルの量をパイル目付（ｇ／ｍ2 ）として測定し、パイルの密度の尺度とした。本発明のパイルコーティング法においては、相対湿度３０〜７０％の加湿エアを、図３に示す方法にて使用した。目付を測定する試料は、静電植毛法及び本パイルコーティング法において、使用するパイル以外の条件は同一にして作製した同等の外観及び風合いを有するものである。パイルについては、繊度及び長さを変化させたいくつかのパイルを使用し、また直線形状を有するパイルとベンディングパイルとの双方を使用した。ベンディングパイルとは、直線状である繊維を互いに噛み合う二つの歯車の噛合部分に導入し、該噛合によって波形を有する折りたたまれた繊維とし、該繊維を伸長した状態で所定の長さに切断することによって得られる直線形状を有しないパイルである。得られた結果を以下の表１に示す。多い目付はパイルが高密度で固定されていることを表し、また少ない目付はパイルが低密度で固定されていることを表す。
【００５５】
Figure 0004452963
* ）Ｂはベンディングパイルを表す。
表１に示される結果は、いかなるパイルを使用しようとも、パイルコーティング法による目付は静電植毛法による目付の約４０％となり、本発明のパイルコーティング法では静電植毛法と比較して半分以下の低密度で、同等の外観及び風合いを有する加工表面を得ることができることを表す。
【００５６】
実施例７：加工表面の耐摩耗性試験
パイルのコーティングにおいて、従来法で使用される接着剤と本発明の方法で使用される水系接着剤との柔軟性を比較するために、接着剤が柔軟性を有する結果として表れる加工表面の耐摩耗性を両接着剤について比較した。本発明のパイルコーティング法においては、相対湿度３０〜７０％の加湿エアを、図４に示す方法にて使用した。試験した試料は、アクリル系接着剤（従来の方法）、ポリエステル系接着剤（従来の方法）及び水系接着剤（本発明の方法、ウレタン樹脂系合成樹脂エマルジョン）を使用してパイルコーティングした基材表面であり、接着剤の種類以外の条件は同一にして作製したものである。耐摩耗性試験は、ＪＩＳ Ｋ５４００−１９９０ 塗料一般試験方法、８． 塗膜の抵抗性に関する試験方法、８．９ 耐摩耗性試験に従い、回転数１０００回、摩耗輪ＣＳ−１７及び荷重１０００ｇの条件下で行った。得られた結果を図９に示す。摩耗量が多ければ耐摩耗性は悪く、従って柔軟性に乏しいことを表し、また摩耗量が少なければ耐摩耗性は良好であり、従って優れた柔軟性を有することを表す。
【００５７】
図９に示される結果は、本発明の水系接着剤を使用する基材表面では、従来の接着剤を使用するものと比較して格段に摩耗量が少なく、摩耗性が良好であることを表す。それゆえ本発明のパイルコーティング法に従って得られた加工表面は、パイル及び接着剤の双方の性質により、軟らかく、あたかもスウェードのごとき優れた触感を有することとなる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のパイルコーティング法においては、搬送エア及び散布エアの何れか一方又は双方に加湿エアを導入することにより、パイルが加湿されパイルの固有抵抗が下がるので、パイルに対する静電気の帯電性が上り、パイルの塗着効率及びパイルの立毛性が向上する。
また、本発明のパイルコーティング法においては、パイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を自在に制御することが可能であり、また、接着剤層を形成する接着剤として、水系接着剤を使用することにより、加湿されたパイルを基材表面に確実かつ強固に固定することができる。
また、本発明のパイルコーティング法に対して、設備面では、既に加湿エアを利用し得る状態にある設備、例えば自動車の塗装設備などにおいては、現状にて対応可能である。すなわち、このような環境においては、本発明のパイルコーティング法は新たな設備投資をほとんど必要とせず、また、既存の加湿エアの設備の運用に関する経験や知識もほぼそのまま適用することができるので無駄がなく、現状の設備及び作業員にて即座に実施可能である。
それ故、本発明のパイルコーティング法は、以下に述べるような種々の利点を有し、また本発明のパイルコーティング法を使用すると、作業条件や作業環境の変動に影響されることなく、用途に応じて広範囲に性状を変化させ得る高品質のパイルコーティング製品を、常に安定した品質で製造することが可能である。
【００５９】
本発明のパイルコーティング法に従って基材にパイルをコーティングすると、基材表面上に固定されたパイルは静電的な吸引力の作用により一方の端面から接着剤層に突き刺さり、散布エアの作用により基材表面に対して傾き、一定の角度をなして固定される。そのため、各々のパイルは１本当り、直立している場合よりも広い面積の基材表面を覆うこととなるので、基材の面積当りに固定されるパイルの本数は減少し、即ち低密度にすることができる。このことは、実施例６の表１に示される結果からも明らかである。従って、より少量のパイルで優れた表面加工を達成でき、加工費の大幅な削減が可能となる。
【００６０】
２色以上のパイルを同時に併用して霜降り調の色相を有するコーティング製品の作製を試みる場合、本発明のパイルコーティング法ではパイルが基材表面に対して傾いた姿勢で、一定の角度をなして固定されるため、表面には各色のパイルの側面が主に露出することとなる。その結果、直線形状のパイルを使用した場合においても基材表面に露出する面積は大となり、従って、本発明のパイルコーティング法で２色以上のパイルを使用して作製された霜降り調品は、各色間のコントラストが明確になり、優れた霜降り調の色相の表面を曲線形状のパイルを使用しない場合においても得ることができる。
また、本発明のパイルコーティング法では、帯電したパイルを散布エアにより強制的に基材に散布するため、電気的な性質が異なるパイルを併用する場合でも各々のパイルの電気的な性質とは無関係にパイルをコーティングし、均一な加工表面を連続して得ることができる。
【００６１】
従来の静電植毛法においては、いわゆる“ヌケ”が発生する。ヌケとは植毛が行われずに基材がむき出しとなっている微視的な部分を指す。ヌケは以下のようにして発生する。静電植毛法に使用するパイルは所定の長さに切断された繊維であって、その長さには一定のばらつきが存在している。静電植毛を行うときに、初めに比較的長いパイルが接着剤層に突き刺さると、引き続いてその周囲に飛来したパイルは接着剤層に突き刺さるのではなく、静電的な吸引力により比較的長いパイルに吸着されてしまう。その結果比較的長いパイルが植毛された周囲にはパイルが植毛されない部分が存在することとなるのである。これは静電植毛法が静電的な吸引力のみによってパイルを植毛し、パイルの長さにばらつきが存在する限り必ず起こり得る問題である。
しかしながら、本発明のパイルコーティング法ではこの問題を解決することができる。パイルコーティング法は静電的な吸引力に加えて、散布エアによる吹付けの双方の作用によりパイルをコーティングするものであるために、初めに比較的長いパイルが植毛された場合でも、その周囲に飛来したパイルは必ず比較的長いパイルに吸着されるのではなく、散布エアによる吹付けの作用により比較的長いパイルの周囲の接着剤層にも突き刺さることができる。その結果、本発明のパイルコーティング法では、静電植毛法では不可避であったヌケの発生を大幅に抑制することができる。
【００６２】
さらに本発明のパイルコーティング法では、エア搬送されるパイルと散布エアとの混合を加電室に通じる直前の通路にて行うことによって、混合後、パイルが散布されるまでの間のダマの形成を抑制することができる。また、静電散布ガンからのパイル散布の開始の際、前記スクリューフィーダーの運転開始時より時間ｔ1 だけ先に搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を開始し、またパイル散布の停止の際、前記スクリューフィーダーの運転停止時より時間ｔ2 の間搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を続行することにより、系内に残留したパイルを上記エアにて排出して散布を終了することができ、系内のダマの形成を防止することができる。
【００６３】
本発明のパイルコーティング法は、静電的な吸引力及び散布エアによる吹付けの双方の作用を利用するものである。エアによる吹付けの作用のみを使用してパイルのコーティングを試みると、空気の流れの性質のために基材表面からのパイルの跳ね返りが起こり、パイルが効率的に植毛できない場合が生じる。特に凹型の部品、例えば自動車部品であるコンソールボックス、グローブボックス等に対してエアのみによる吹付けを行う場合には、均一にパイルをコーティングすることは大変困難である。それに対して本発明のパイルコーティング法では散布エアによる吹付けの作用に加えて静電的な吸引力を併用するので、エアによる吹付けの作用のみではパイルをコーティングするのが困難な形状の部品にも均一にパイルをコーティングすることができ、また一度にコーティングすることができる範囲もより広いものとなり、そのコーティングの効率はエアによる吹付けの作用のみを使用する場合と比較して、著しく大きなものとなる。
【００６４】
また、本発明のパイルコーティング法において、接着剤層を形成する水系接着剤にパイルの色相と同系統の色相を有する接着剤又は艶消しタイプの接着剤を使用すると、低密度でパイルコーティングした場合においても基材及び接着剤層の色相を隠蔽することができ、優れた外観及び風合いを有する表面を得ることができる。
また、柔軟性成分を含む水系接着剤を本発明のパイルコーティング法に使用すると、パイルがコーティングされた基材表面は、パイル及び接着剤の双方の性質により、軟らかく、あたかもスウェードのごとき優れた触感を得ることができる。
【００６５】
以上のような優れた効果を有する本発明のパイルコーティング法は、近年、その利用が自動車部品等において進められているリサイクルプラスチックの外観及び風合いを改善するための加工法として特に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のパイルコーティング法に使用される装置の一実施例の概略図である。
【図２】図２（イ）は、静電散布ガンの内部構造、及び搬送ホース、散布エア供給ホース及びパージアダプターの配置の好ましい態様を示す部分断面図である。
図２（ロ）は、搬送ホース、散布エア供給ホース及びパージアダプターの配置の他の態様を示す外観図である。
【図３】図３は、パイル槽に加湿エアを供給する場合の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、静電散布ガンに加湿エアを供給する場合の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、静電散布ガンに設けられたスイッチ、スクリューフィーダーの動作並びに搬送エア及び散布エアの供給の各々についてのオン／オフの関係を示す説明図である。
【図６】図６は、本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の加工状態の平面図である。
【図７】図７（イ）は、静電植毛法で得られる基材表面の断面図である。
図７（ロ）−１ないし（ロ）−４は、本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の断面図である。
図７（ハ）は、パイルをエアで吹付けることによって得られる基材表面の断面図である。
【図８】図８は、２色のパイルを使用した本発明のパイルコーティング法で得られる基材表面の断面の拡大図である。
【図９】図９は、実施例７に記載の耐摩耗性試験の結果を表す図である。
【符号の説明】
１０． パイル槽
１１． スクリューフィーダー
１２． スクリーン
１３． バイブレーター
１４． 排出口
１５． モーター
１６． オーガ
１７． インジェクター
１８． エア供給源
１９． パイル搬送ホース
２０． 静電散布ガン
２１． 散布エア供給ホース
２２． パージアダプター
２３． 散布口
２４． コロナピン
２５． 加電室
３０． パイル供給器
３１． パイル
３２． インジェクターポンプ
３３． エア吸込み口
３４． 加湿エア
３５． 圧縮エア
４１． 基材
４２ａ． パイル
４２ｂ． パイル
４２ｃ． パイル
４２ｄ． パイル
４３． 接着剤層
４４ａ． 白色パイル
４５ｂ． 黒色パイル
ｔ1 ． 静電散布ガンに設けられたスイッチのオン時、スクリューフィーダーの運転開始と搬送エア及び散布エアの供給の開始との間の時間
ｔ2 ． 静電散布ガンに設けられたスイッチのオフ時、スクリューフィーダーの運転停止と搬送エア及び散布エアの供給の停止との間の時間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for coating a substrate surface with a pile of short fibers, an apparatus for performing the coating, and a coating product having a marbling hue obtained by spraying two or more piles according to the method. More specifically, the present invention relates to a pile coating method for introducing humidified air into one or both of pile conveying air and sprayed air, a pile coating apparatus provided with a humidifier, and a pile obtained by using the humidified air. It relates to coating products.
[0002]
[Prior art]
As a conventional method for processing a substrate surface using a pile which is a short fiber, an electrostatic flocking method can be mentioned first. In general, the electrostatic flocking method is a method in which a pile made by cutting (cutting) a fiber shortly is made to fly by electrostatic attraction in an electric field formed by applying a high voltage, and an adhesive is applied in advance. This is a technique for planting on the surface of a substrate. In this electrostatic flocking method, the flying pile moves along the direction of the electric lines of force, and then pierces almost perpendicularly to the substrate surface from one end surface. As a result, the pile is against the surface on the substrate surface. Fixed in an almost upright state.
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-293572, two types of curved piles having different hues are dropped on a substrate on which an adhesive layer is formed in a charged state, and the piles are electrostatically implanted on the substrate. A method for producing a marbled hair transplant product by electrostatic hair transplantation is disclosed.
[0003]
Examples of other substrate surface processing methods using piles include the methods described in JP-A-8-118517 and JP-A-8-252489.
In JP-A-8-118517, a fabric-like interior obtained by forming an adhesive layer on a synthetic resin molded article and spraying a pile of short fibers with a large amount of low-pressure spray gun before the adhesive layer is cured. A molded article is disclosed.
An apparatus used for a similar surface processing method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-252489. In this publication, a screw feeder is provided below a pile container for storing a pile for flocking, and an injector for sucking the pile is connected to the discharge port of the screw feeder, and between the discharge port and the inlet of the injector. There is disclosed a flocking pile spraying device characterized in that an air intake port provided with an air inflow control valve is provided and a spray gun is connected to an injector through a transport hose. In the apparatus, the pile is discharged to the discharge port when a screw feeder provided below the pile container rotates. The discharged pile is introduced into the injector, and is transported through the transport hose to the spray gun together with the air sucked from the air intake in the injector and sprayed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the electrostatic flocking method has some drawbacks as exemplified below.
1. In the electrostatic flocking method, the piles are almost upright and pierce the surface of the base material. Therefore, the piles are flocked on the surface of the base material without gaps, and the number of piles planted per unit area increases. Becomes high density. In addition, when trying to plant piles at a low density, it is difficult to obtain a uniform processed surface. Accordingly, in order to obtain a uniform processed surface, a large amount of pile is required. Since the pile is expensive, the processing cost increases.
[0005]
2. In the electrostatic flocking method, there is a case where it is attempted to produce a coated product having a marbling tone hue using two or more piles (the marbling tone hue referred to in this specification is a combination of two or more piles). However, it means a state having such an appearance that each color can be identified). In the electrostatic flocking method, when trying to produce a coating product having a marbling tone hue, the pile is flocked in an almost upright state on the surface of the substrate, so only the tip of the pile of each color is exposed on the surface. It is. It is a state in which each color is mixed in the form of dots, and the appearance becomes a mixed color of each color and does not have a good marbling tone. Therefore, in the conventional electrostatic flocking method, as disclosed in JP-A-4-293572, a coating product having an excellent marbling hue is used only when a pile having a curved shape is used. Obtainable.
[0006]
3. When using piles of two or more colors in electrostatic flocking methods, the coloring and dyeing methods differ for piles of different colors, so their electrical properties are generally different, so even when charged under the same conditions Since the charged state is different, the flying force is different when electrically attracted by the piles of the respective colors. Therefore, when two or more piles are used for electrostatic flocking onto a large number of base materials and continuous production of a coating product having a marbling tone hue is attempted, a pile with a high flying force is a pile with a low flying force. It tends to be preferentially flocked over, so it is difficult to obtain a consistently consistent color coating product in a continuous flocking process.
[0007]
4). The method disclosed in JP-A-4-293572 and JP-A-8-118517, which is a method of processing the surface of a base material in which a pile of short fibers is blown with air, is a problem in the electrostatic flocking method, particularly suitable. It has not been possible to solve the problems that occur when trying to obtain a processed surface with a high pile density. In addition, in these methods, it is difficult to obtain a uniform processed surface as in the electrostatic flocking method, and the pile, which is a short fiber, has the property of being very easy to aggregate, so that an aggregate called “dama” is formed, Therefore, a new problem arises of giving a non-uniform processed surface during spraying.
[0008]
5). In recent years, the use of recycled plastics has been promoted in the manufacture of various industrial parts and automobile parts. One of the problems in that case is that the color of recycled plastic is limited to black or gray. Because recycled plastics have a black to gray hue, coloring by adding color pigments into the plastic is almost impossible. At present, as a method for improving the appearance and texture of recycled plastic, fabric pasting or painting is performed, but the surface processing by them is expensive. However, the range of use of recycled plastics is limited by properties such as low strength and unfavorable hue that are unique to recycled products compared to genuine plastics. The range of its use is not a product that requires relatively high quality and high performance, and therefore it is rarely used as a high-quality product even if the appearance and texture are improved by applying or painting fabric. For this reason, the use of recycled plastics requires an inexpensive method for processing the surface of a substrate that can improve the appearance and texture of the substrate surface as in the case of fabric application or painting.
[0009]
In order to solve the problems of the prior art as described above, the inventors of the present invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-61365 that the pile is pneumatically conveyed to the charging chamber of the electrostatic spraying gun. The pile is charged and sprayed from the spraying port of the gun toward the surface of the substrate having an adhesive layer on the surface by the transporting air and the spraying air introduced into the charging chamber. A method of coating pile on the substrate surface was proposed.
By using this method, many of the aforementioned problems of the prior art are solved. However, even when the above method is used, for example, when a plurality of piles of two or more colors are used and electrostatic flocking is applied to a large number of substrates to continuously produce a coated product having a marbling hue, The charged state of the pile cannot be freely controlled. The reason for this will be briefly described below.
Usually, in order to impart desired conductivity to the pile, an electrodeposition treatment film is provided on the surface of the pile. The conductivity (electric leakage resistance value) of the electrodeposition treatment film is other than the material and thickness of the electrodeposition treatment film. In addition, it varies greatly depending on the moisture content of the electrodeposition treatment film. Since the electrodeposition treatment film has a certain level of hygroscopicity, its conductivity (electric leakage resistance value) is affected by humidity in the air.
As described above, the charged state of the pile includes fluctuations in the pile properties such as the material, size, and shape of the pile, fluctuations in the material and thickness of the electrodeposition treatment film, charging conditions of the pile, and the flow rate of the conveying or spraying air. In addition to changing according to fluctuations in the working conditions, the working environment, for example, the temperature and humidity of the working atmosphere, in particular, the influence of humidity is very strong and changes greatly. Conventionally, there is no known pile coating method that can control the charged state of a pile in consideration of such fluctuations in pile properties, fluctuations in work conditions, and fluctuations in work environment.
If the charge state of the pile can be freely controlled, the influence of the fluctuation of the various factors described above can be reduced, and a high-quality pile coating product can be obtained with high production efficiency. There is a strong demand.
[0010]
In one aspect, the present invention can provide a surface having an excellent appearance and texture even if the number of piles planted per unit area is reduced, that is, the pile planting density is reduced. It is an object to provide a method for coating a surface.
Another object of the present invention is to provide a method for coating a substrate surface, which can obtain a surface having an excellent marbling tone even when using a pile having no curved shape. .
Another aspect of the present invention is that even when the pile properties, working conditions and working environment fluctuate, a high-quality pile coating product, for example, a pile coating product having an excellent marbling hue on the surface is continuously and uniformly distributed. It is an object of the present invention to provide a method for coating a substrate surface that can be obtained.
In another aspect, the present invention also provides a low-cost processing method for a substrate surface, which can obtain a surface having an appearance and texture equivalent to that of fabric application or painting, particularly used for recycled plastics. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research, the inventors of the present invention air-transported the pile to the charging chamber of the electrostatic spray gun, charged the pile to an arbitrary charge in the electrostatic spray gun, and transported air and the charging chamber. By spraying air introduced into the gun, spraying from the spraying port of the gun toward the surface of the base material having an adhesive layer on the surface, the pile is caused by both electrostatic suction force and spraying with spraying air In the method of coating on the surface of the substrate, even if the properties, working conditions, working environment, etc. of the pile are variously changed by introducing humidified air into one or both of the conveying air and the spraying air, the pile It has been found that the charging state of can be controlled freely.
The method of the present invention is an improvement of the pile coating method described in JP-A No. 2000-61365. When the present invention uses humidified air as an adhesive for forming the adhesive layer when introducing humidified air into one or both of the carrier air and the sprayed air, it is sprayed together with the humidified air. Pile easily adheres to the surface of the adhesive layer, and therefore, for example, a substrate that can be coated in a posture inclined to the surface of the substrate, and has an excellent appearance and texture even if the pile has a low density When a coating product having a marbling tone hue is prepared by simultaneously using two or more piles, a uniform processing surface having an excellent marbling tone hue is continuously obtained. Further, the present inventors have found the fact that no pile lumps are produced during processing, and thus the present invention has been completed.
[0012]
Therefore, the present invention air-transports the pile to the charging chamber of the electrostatic spraying gun, charges the pile in the electrostatic spraying gun, and the transporting air and the spraying air introduced into the charging chamber, In the pile coating method for coating the pile on the surface of the substrate by spraying from the spray port of the electrostatic spray gun toward the surface of the substrate having an adhesive layer on the surface,
Humidified air is introduced into one or both of the carrier air and the spraying air,
The present invention relates to a pile coating method using an aqueous adhesive as an adhesive for forming the adhesive layer.
The present invention relates to the pile coating method described above, wherein two or more types of humidified air having different relative humidity are used.
The present invention also relates to the above-described pile coating method, wherein two or more colors of piles are simultaneously used to obtain a surface having a marbling hue.
[0013]
The piles are entangled and agglomerated with each other and have the property of being very likely to form lumps. Therefore, even if the pile does not form a dama at the discharge port of the screw feeder, a dama may be formed when transported to the electrostatic spray gun. In addition, if the air-carryed pile is mixed with the sprayed air and then air-transported through a long passage to the spray port of the electrostatic spraying gun, it is easy to form lumps during the transport. And if a dama is formed, it becomes impossible to disperse uniformly.
Therefore, in order to suppress the formation of lumps, the present invention performs the mixing of the pile conveyed by air and the sprayed air in the passage immediately before the charging chamber of the electrostatic spraying gun. It also relates to the pile coating method.
In addition, if the pile remains between the tank for storing the pile and the spray port of the gun for spraying the pile at the start / stop of spraying, it contributes to the formation of lumps. Therefore, the present invention further transfers the pile to the electrostatic spray gun through the injector and the air hose by operating the screw feeder, and operates the screw feeder at the start of pile spraying from the electrostatic spray gun. Time t from the start 1 The supply air and spraying air to the electrostatic spray gun is started first, and when the pile spraying is stopped, the time t has elapsed since the screw feeder was stopped. 2 It also relates to the above-described pile coating method, characterized in that the supply of carrier air and spraying air to the electrostatic spraying gun is continued.
[0014]
Because the recycled plastic has a black or gray color hue, the appearance and texture of the recycled plastic cannot be improved by the method of coloring the recycled plastic by adding a color pigment. Further, the adhesive conventionally used for electrostatic flocking has a transparent or translucent color. However, when an adhesive having a transparent or translucent color is used, particularly when a pile is coated at a low density, the color of the base material is transparent and a good appearance and texture cannot be obtained. Therefore, TiO has been used as a conventional adhesive having transparent or translucent color. 2 Even if a method of coloring by adding a pigment such as the above is used, the adhesiveness of the adhesive is lowered and it is no longer suitable for coating a pile.
Therefore, in the pile coating method of the present invention, a novel adhesive that does not cause a decrease in adhesion even when colored with a pigment or the like is used. Therefore, in the pile coating method of the present invention, the adhesive can have the same type of hue as the pile, and the hue of the substrate is concealed by the colored adhesive, and even when the pile is coated at a low density. An excellent appearance and texture can be obtained regardless of the hue of the substrate used. The same effect can also be obtained by using a matte type adhesive.
Therefore, the present invention is based on a water-based adhesive based on a high hiding paint having a hue similar to the hue of the pile or a matte type high hiding paint as the adhesive for forming the adhesive layer. The present invention also relates to the above-mentioned pile coating method, characterized by using an aqueous adhesive.
[0015]
In addition, when an adhesive containing a flexible component is used in the pile coating method of the present invention, the adhesive itself has softness and great elasticity, and the pile is implanted into the flexible adhesive layer, so that it is coated with a pile. The processed surface is soft, and an excellent tactile sensation as if it was suede can be obtained.
Therefore, the present invention also relates to the above-described pile coating method characterized by using a water-based adhesive based on a highly concealing paint containing a flexible component.
[0016]
As the aqueous adhesive used in the present invention, for example, an aqueous adhesive based on a synthetic resin emulsion is preferably used. Therefore, the present invention also relates to the above-mentioned pile coating method characterized in that a water-based adhesive based on a synthetic resin emulsion is used as the adhesive for forming the adhesive layer.
[0017]
Specific examples of the synthetic resin emulsion include, for example, a vinyl acetate resin emulsion, a vinyl acetate copolymer resin emulsion (for example, ethylene-vinyl acetate copolymer resin emulsion), an acrylate ester resin emulsion, and an acrylate copolymer resin. Group consisting of epoxy emulsion (for example, styrene-acrylic ester copolymer resin emulsion), epoxy resin emulsion, urethane resin emulsion, polyester resin emulsion, acrylic-silicone resin emulsion, fluororesin emulsion, and chlorine resin emulsion One or more synthetic resin emulsions selected from The present invention also relates to the above-mentioned pile coating method characterized by using an adhesive based on these synthetic resin emulsions.
[0018]
As the aqueous adhesive used in the present invention, for example, an adhesive based on a water-soluble resin is also preferably used. Therefore, the present invention also relates to the above-mentioned pile coating method characterized in that a water-based adhesive based on a water-soluble resin is used as an adhesive for forming an adhesive layer.
[0019]
Specific examples of the water-soluble resin include, for example, a water-soluble alkyd resin, a water-soluble-modified alkyd resin, a water-soluble polyester resin, a water-soluble-modified polyester resin, a water-soluble acrylic resin, a water-soluble-modified acrylic resin, and a water-soluble epoxy resin. One or more water-soluble epoxy resins, water-soluble melamine resins, water-soluble-modified melamine resins, water-soluble chlorinated olefin resins and water-soluble-modified chlorinated olefin resins. Resin. The present invention also relates to the above-described pile coating method characterized by using an adhesive based on these water-soluble resins.
[0020]
The present invention is provided with a screw feeder at the bottom of a pile tank for storing piles, an injector is connected to the discharge port of the screw feeder, and the injector and the heating chamber of the electrostatic spray gun are communicated with each other by a pile conveyance hose. A conveying air supply hose is connected between the air supply source and the injector, a spraying air supply hose is connected between the air supply source and the pile conveying hose or the heating chamber, and the conveying air is further connected. The present invention also relates to a pile coating apparatus for coating a substrate surface with a pile, which comprises a humidifier for introducing humidified air into one or both of the spray air and both.
Various types of humidifiers can be used as the humidifier. Specifically, the humidifier may be, for example, one or more humidifiers selected from the group consisting of a heating humidifier, an ultrasonic humidifier, and a bubbling humidifier. Accordingly, the present invention provides the pile as described above, wherein the humidifier is one or more humidifiers selected from the group consisting of a heating humidifier, an ultrasonic humidifier, and a bubbling humidifier. It also relates to coating equipment.
The present invention further relates to a pile coating product having a frosted hue, which is obtained by spraying two or more piles having a linear shape or a curved shape according to the pile coating method of the present invention.
[0021]
In the pile coating method of the present invention, the pile is inclined at a certain angle with respect to the surface of the substrate by using both electrostatic suction force and spraying action by spraying air for the coating. Can be coated. For this reason, a pile coated in an inclined posture covers a surface of a substrate having a larger area per one than a pile coated in an upright state. Therefore, according to the pile coating method of the present invention, it is possible to obtain a uniform processed surface with a smaller amount of pile per unit area than in the case of electrostatic flocking in which the pile is flocked in an almost upright state. Thus, the pile coating method of the present invention is an economical processing method with low pile density and economy.
In addition, the pile coating method of the present invention uses both the electrostatic suction force and the spraying action by the spraying air for the coating as compared with the method using only the spraying action by the air for the coating. Thus, it is possible to perform uniform spraying over a wider range. Therefore, when the pile coating method according to the present invention is followed, the efficiency of coating the surface of the substrate becomes large, and the coating work can be saved.
Furthermore, in the pile coating method of the present invention, humidified air is introduced into one or both of the conveying air and the spraying air, and a water-based adhesive is used as an adhesive for forming the adhesive layer. Thus, even when various factors in the pile coating vary, the pile can always be stably coated on the substrate surface without being affected by these factors.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the pile coating method of the present invention, a method of introducing humidified air into one or both of the carrier air and the spraying air may be appropriately selected. That is, by introducing humidified air having an appropriate relative humidity into the base air of the carrier air or the spray air, the carrier air or the spray air having a predetermined relative humidity may be adjusted in advance, or the pile of the present invention Humidified air having an appropriate relative humidity may be introduced into any part of the conveying air or spraying air line in the coating apparatus.
The humidity of the humidified air used in the pile coating method of the present invention may vary widely within the practically usable range. For example, humidified air having a relative humidity of 1 to 99%, preferably 10 to 90%, more preferably 20 to 80%, and most preferably 30 to 70% can be used. Two or more types of humidified air having different relative humidity may be used in combination. When two or more types of humidified air with different relative humidity are used in combination, the relative humidity, flow rate, introduction position, etc. are controlled by, for example, a personal computer or manually, and the conductivity of the pile (electric leakage) (Resistance value) can be changed within a large range or within a small range, and therefore the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile can be freely controlled.
[0023]
In the pile coating method of the present invention, the pile is discharged by a screw feeder provided at the lower part of the stored pile tank, sent to the injector connected to the discharge port, and from the injector to the charging chamber of the electrostatic spray gun. Air transported, charged in the charging chamber, and sprayed on the surface of the substrate having an adhesive layer on the surface from the spraying port of the gun by the transporting air and the spraying air introduced into the charging chamber. .
[0024]
The pile tank which stores a pile is provided with the screw feeder for discharging a pile in the lower part. By rotating the screw feeder, the pile is quantitatively discharged from the pile tank. Also, in order to make the amount of pile per unit volume in the tank uniform, it is preferable to install a wire mesh screen over the entire cross section of the pile tank and a vibrator for vibrating the screen. In addition, by installing and operating the auger in the tank, the pile distribution around the screw feeder can be made uniform, particularly when pile coating is performed using two or more types of piles. For example, humidified air may be introduced from an air intake port at the top of the pile tank.
[0025]
The pile discharged by the screw feeder is sent to the injector connected to the discharge port, mixed with the transfer air, and air-transferred to the electrostatic spray gun. By carrying the piles in air, the piles can be carried to the electrostatic spray gun without causing pile agglomeration. Further, by adjusting the rotation speed of the screw feeder or the pressure of the conveying air, it is possible to control the amount of piles conveyed to the electrostatic spray gun. That is, if the screw feeder rotation speed is increased or the conveyance air pressure is increased, the amount of pile conveyed per time increases, and if the screw feeder rotation speed is decreased or the conveyance air pressure is decreased. The amount of pile transported per hour is reduced. In addition, piles are very likely to become lumps, and if transport air becomes turbulent when transported to an electrostatic spray gun, there is a high possibility that the air will agglomerate and become stagnation, so the transport air is preferably laminar.
[0026]
The electrostatic spray gun used in the present invention is, for example, as shown in FIG. The electrostatic spray gun is provided with a device for charging the pile positively or negatively. Further, a hose for conveying the pile from the injector is connected to the heating chamber, and a hose for supplying spray air is provided. It is connected to a hose or charging chamber for conveying the piles by air. The humidified air may be introduced into, for example, a hose for air conveyance through, for example, a purge adapter.
Examples of the device for charging the pile include a device for charging by corona discharge. The electrostatic spray gun shown in FIG. 2 (a) is provided with a heating chamber, which is an area for charging the pile, and has a corona pin at the center, to which a negative high voltage is applied. As the applied voltage gradually increases, an ion current (corona current) starts to flow through the space from the corona pin toward the base material at a certain voltage (corona start voltage) or more, and a dotted corona point appears at the tip of the corona pin. When the pile is introduced into the electrostatic spray gun in this state, the pile is immediately charged with negative ions. The reason why the negative corona is used here is that the corona start voltage is lower than that in the case of the positive corona and the probability of shifting to a spark is low.
Examples of the electrostatic spray gun used in the present invention include an electrostatic spray coating gun manufactured by Nordson Co., Ltd., which is usually used for powder coating. The applied voltage at the time of spraying is 10 to 100 kV, preferably 40 to 100 kV.
[0027]
The charged pile is mixed with the spraying air and sprayed on the surface of the substrate by the action of both electrostatic suction and spraying with the spraying air. In order for an electrostatic attractive force to act on the charged pile toward the substrate, the substrate needs to be grounded. Conveying air is used to convey the pile to the electrostatic spray gun in a certain amount without agglomeration, whereas sprinkling air is used to efficiently obtain a more uniform work surface and coated pile It is also used to control the angle of tilt. By using the spraying air for spraying, the range in which the piles are sprayed can be expanded as compared with the case where the spraying air is not used. The spray air is preferably mixed from a direction perpendicular to the flow of carrier air. Further, from the viewpoint of preventing pile agglomeration, it is preferable to mix the sprayed air so as not to cause turbulent flow.
[0028]
In the pile coating method of the present invention, the pile is coated at an angle inclined with respect to the substrate surface, and this angle regulates the voltage used to charge the pile or the pressure of the spraying air. Can be controlled. That is, if the voltage for charging the pile is increased or the pressure of the spraying air is lowered, the pile is coated in a more upright state, and the voltage for charging the pile is lowered or the pressure of the spraying air is increased. Then the pile will be coated in a more inclined position. The pressure of the spraying air is selected so as to obtain a desired uniform processed surface in the widest possible range depending on the pressure of the conveying air, the amount of pile to be conveyed, and the like.
In the present invention, both the pressure of the carrier air and the spraying air are 2 to 5 kg / cm. 2 Range.
[0029]
Pile which is a short fiber may be natural, regenerated (semi-synthetic) or synthetic fiber as a fiber type, but as an advantageous fiber, aromatic polyamide fiber (trade name Kevlar, Nomex, Conex, etc.) Other polyamide fibers (6-nylon, 6,6-nylon, 4,6-nylon, etc.), regular polyester fibers, basic dye-dyeable polyester fibers, acrylic fibers, vinylon fibers, regenerated cellulose fibers (rayon), Examples thereof include wool fibers, cotton fibers, hemp fibers, polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers, collagen fibers, ceramic fibers, carbon fibers, and potassium titanate fibers. However, it may be a high-quality and high-texture fiber called a new synthetic fiber, in particular, a silky-tone, peach-tone, rayon-like or wool-like new synthetic fiber.
The short fiber may be undyed or dyed, or may be a raw material colored (colored by mixing a pigment or the like at the spinning stage), that is, an original fiber.
By dyeing the fibers or coloring the raw material, piles having various colors can be obtained by combining the inherent hue of the short fibers and the hue of the electrodeposition-treated film with the hue of the dye.
Examples of the dye used include acid dyes, metal complex dyes such as chromium complexes, disperse dyes, cationic dyes, and reactive dyes, depending on the fiber.
It is also possible to use a pile of two or more colors having different hues.
The pile according to the present invention is preferably the above short fiber having a fineness of 0.08 to 65 d, preferably 1 to 5 d, a pile length of 0.1 to 6.0 mm.
[0030]
In the pile of the present invention, the surface of the short fiber is substantially covered with an electrodeposition treatment film as required.
The electrodeposition treatment film is formed, for example, by coating or impregnation with an inorganic salt, a surfactant or an organosilicon compound.
As said inorganic salt, surfactant, or organosilicon compound, what can give required electroconductivity to the surface of a short fiber by the formation of the film is applied. Inorganic salts include sodium chloride (NaCl) and barium chloride (BaCl). 2 ), Magnesium chloride (MgCl 2 ), Magnesium sulfate (MgSO Four ), Sodium silicate (Na 2 SiO Three ), Sodium carbonate (Na 2 CO Three ), Sodium sulfate ((Na 2 SO Four ) Etc. are used. As the surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, an amphoteric surfactant, a cationic surfactant, or the like is used. Further, colloidal silica or the like is used as the organosilicon compound.
The electrodeposition-treated film can be formed by immersing the short fibers in a solution of an inorganic salt, a surfactant or an organosilicon compound, or a mixed solution thereof.
In addition, the thickness of the electrodeposition treatment film is basically arbitrary as long as required conductivity and appropriate separability are exhibited.
[0031]
In general, the electric leakage resistance value on the surface of the pile is 10 at the time of electrostatic flocking. Four 10 9 Within the range of Ω / cm, more preferably 10 Four 10 8 Those in the range of Ω / cm are suitable as piles, and sufficient flying force is obtained. Therefore, even in the pile of the present invention, the conditions for the electrodeposition treatment are set so as to have the electric leakage resistance value within the above range.
Furthermore, the pile of the present invention may have a linear shape, but may be a curved shape, for example, a crimped or curled shape by crimping short fibers.
[0032]
Examples of the material for the base material on which the pile coating according to the present invention is performed include ABS resin, polyolefin, synthetic resin such as polypropylene (PP) and polyethylene (PE), wood, and fabric. In addition, a recycled product that has been attracting attention in recent years, mainly a recycled polypropylene product, can also be used as a base material. The base material may be formed into a required shape. In the pile coating method of the present invention, since the pile is scattered not only by electrostatic attraction but also by spraying air, a uniform processed surface can be obtained even when the substrate has irregularities.
[0033]
In the present invention, the water-based adhesive used to form the adhesive layer on the substrate surface is based on a highly concealing paint such as epoxy, melamine, acrylic, polyester, urethane, and chlorinated polyolefin. Water based adhesives. The adhesive is selected from various resins as a vehicle in consideration of elongation, softness, adhesion, light resistance, curability, etc., and suitable for the intended planned adhesive performance. In addition to the above vehicle and water as a solvent, the adhesive may include a coloring agent, a drying agent, a color separation preventing agent, a thickening agent, a flattening agent, an anti-sagging agent, an ultraviolet absorber, a curing agent, and the like as required. It can be arbitrarily selected and used.
[0034]
In addition, when an adhesive containing a flexible component is used in the pile coating method of the present invention, the adhesive itself has softness and great elasticity, and the pile is implanted into the flexible adhesive layer, so that it is coated with a pile. The processed surface is soft, and an excellent tactile sensation as if it was suede can be obtained. Such an adhesive is, for example, a urethane resin-based or polyol-modified chlorinated polyolefin resin-based aqueous adhesive. For example, as the urethane resin-based water-based adhesive, an acrylic-modified urethane resin-based, polyester-modified urethane resin-based, silicon-modified urethane resin-based adhesive, or the like can be used.
Yet another advantage of using a urethane resin-based aqueous adhesive is that the resulting processed surface has excellent wear resistance, solvent resistance and light resistance and is less susceptible to scratching. Among these, it is considered that the wear resistance is improved because the pile is hard to come off against friction because the adhesive has softness and great elasticity.
The thickness of the adhesive layer is usually 10 to 100 μm, preferably 20 to 30 μm in a dry state. The method for forming the adhesive layer is appropriately selected from brush coating, flow coating, roll coating, spray coating, and the like.
[0035]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 represents an apparatus for performing the pile coating of the present invention. A pile, which is a short fiber to be coated, is stored in a pile tank 10. A screw feeder 11 is provided across the pile tank at a lower portion of the pile tank, and a pile discharge port 14 by a screw feeder is provided on a side surface of the pile tank. A screen 12 is stretched over the entire section of the pile tank at the top of the pile tank, and a vibrator 13 is attached to the center of the screen 12. An auger 16 is provided around the screw feeder 11 coaxially with the screw feeder 11, and a motor 15 for rotating the screw feeder 11 and the auger 16 is provided outside the pile tank 10.
An injector 17 is connected below the discharge port 14, and a supply hose for sending air from an air supply source 18 is connected to the injector 17. Further, a pile conveyance hose 19 is connected to the injector 17, and the pile conveyance hose 19 is further connected to an electrostatic spray gun 20 via a purge adapter 22. A spray air supply hose 21 from the air supply source 18 is also connected to the electrostatic spray gun 20 via a purge adapter 22.
In this embodiment, the electrostatic spray gun is used for hand-held spraying, but it is also possible to attach it to a robot arm and perform pile coating by computer control.
[0036]
In the apparatus shown in FIG. 1, the pile which is a short fiber is discharged to the discharge port 14 by rotating the screw feeder 11 by the motor 15. Moreover, the amount of pile per unit volume can be made uniform by vibrating the screen 12 provided in the upper part of the pile tank 10 with the vibrator 13 to which the pile tank 10 is attached. It will be discharged to the discharge port 14. Further, by providing an auger 16 around the screw feeder 11 and stirring the pile, the distribution of piles around the screw feeder 11 can be made uniform, particularly when two or more types of piles are used together.
[0037]
The pile discharged from the discharge port 14 is supplied to an injector 17 connected below the pile. In the injector 17, the pile is mixed with the conveyance air supplied from the air supply source 18, and is conveyed by air through the pile conveyance hose 19 to the heating chamber 25 of the electrostatic spray gun 20 through the purge adapter 22.
On the other hand, the spray air passes from the controller 18 through the spray air supply hose 21 and is supplied to the heating chamber 25 of the electrostatic spray gun 20 through the purge adapter 22.
[0038]
When mixing the pile transported by the pile transport hose 19 and the sprayed air supplied by the spraying air supply hose 21, the mixing is performed in a path immediately preceding the heating chamber 25 provided in the electrostatic spraying gun 20. From the viewpoint of suppressing the formation of pile lumps. That is, the arrangement of the transport hose 19, the spray air supply hose 21 and the purge adapter 22 in the electrostatic spray gun 20 shown in FIG. 2 (a) is more mixed than the arrangement shown in FIG. 2 (b). However, the formation of pile lumps can be significantly suppressed.
Thus, the pile mixed with the spraying air is charged with a desired applied voltage in the heating chamber 25 of the electrostatic spraying gun 20 and grounded by the action of both electrostatic suction force and spraying air. It is spread on the substrate.
[0039]
FIG. 3 is a schematic view showing an example of supplying humidified air to a pile tank in the method of the present invention. In this example, the pile 31 is supplied from the pile supplier 30 into the pile tank 10, and when the pile 31 is transferred to the electrostatic spray gun 20 shown in FIG. 1 by the injector pump 32, a humidifier (for example, a heating type, Humidified air 34 adjusted to an appropriate humidity by an appropriate selection from an ultrasonic type or bubbling type humidifier) is supplied to the pile tank 10 from the air suction port 33. The pile 31 is moderately humidified by contacting the humidified air 34 in the pile tank 10 and adjusted to have a predetermined conductivity (electric leakage resistance value) (one-step control method). Next, the pile 31 is transferred to the electrostatic spray gun 20 by the compressed air 35 introduced into the injector pump 32.
[0040]
FIG. 4 is a perspective view showing an example of supplying humidified air to the electrostatic spray gun in the method of the present invention. In this example, humidified air is supplied to the purge adapter 22 through the spray air supply hose 21, and the pile is humidified in the electrostatic spray gun 20 (one-step control method).
[0041]
You may use combining the supply method of humidified air shown in FIG.3 and FIG.4. In this case, for example, by making the humidity of the humidified air supplied to the pile tank 10 different from the humidity of the humidified air supplied to the purge adapter 22, the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile 31 can be controlled more finely. (Two-stage control method). Specifically, for example, first, the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile 31 is preliminarily set to a reference value with humidified air (preliminarily adjusted to a predetermined humidity A) supplied to the pile tank 10, Next, the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile 31 may be changed to a value before and after the reference value with humidified air supplied to the purge adapter 22 (adjusted to a predetermined humidity B in advance).
In the same way as the two-stage control method, three or more stages of multi-stage control methods may be used for humidified air. For example, if the humidity of the compressed air 35 introduced into the injector pump 32 is also adjusted, a three-stage control method for humidified air can be performed.
[0042]
At the start of pile spraying from the electrostatic spray gun, time t from the start of operation of the screw feeder 1 The supply air and spraying air to the electrostatic spraying gun are started first, and when the pile spraying is stopped, the time t has elapsed since the screw feeder was stopped. 2 During this period, the supply air and spraying air to the electrostatic spraying gun can be continued to discharge the pile remaining in the system with the above air and finish the spraying. It is possible to suppress the formation of lumps in the system caused by remaining in the substrate. The on / off relationship for each of the switch provided in the electrostatic spray gun 20, the operation of the screw feeder, and the supply of the carrier air and the spray air is shown in FIG. Where time t 1 And t 2 The length of suffices to be long enough to discharge the pile in which the conveying air and the spraying air remain in the system.
[0043]
Further, the angle formed between the pile and the substrate surface can be freely controlled by the voltage used for charging the pile, the pressure of the sprayed air, and the electrical properties of the pile to be sprayed. That is, when the voltage used to charge the pile is increased or the pressure of the spraying air is increased, the pile coating method of the present invention is closer to the electrostatic flocking method, and the pile is more upright with respect to the substrate surface. Coated with. On the other hand, if the voltage used for charging the pile is lowered or the pressure of the sprayed air is increased, the pile is coated in a posture inclined more with respect to the substrate surface.
[0044]
Next, the processing state of the substrate surface obtained by the pile coating method of the present invention will be described based on the drawings.
[0045]
FIG. 6 shows a plan view of the processed state of the substrate surface obtained by the pile coating method of the present invention. Moreover, FIG. 7 (a) shows sectional drawing of the base-material surface obtained by an electrostatic flocking method, and FIG. 7 (b) -1 thru | or (b) -4 is the pile coating method of this invention. Sectional drawing of the obtained base-material surface is shown, FIG.7 (c) shows sectional drawing of the base-material surface obtained by spraying a pile with air. Furthermore, FIG. 8 shows a cross-sectional view of the substrate surface obtained by the pile coating method of the present invention using two-color piles.
[0046]
In FIG. 6, the pile 42 is sprayed onto the surface of the base material 41 by the sprayed air, and thus is fixed to the surface of the base material 41 in a posture inclined in a random direction from a direction perpendicular to the surface of the base material 41. Therefore, not the front end surface of the pile 42 but the side surface of the pile 42 is mainly exposed on the surface.
[0047]
As shown in FIGS. 7 (a), (b) -1 to (b) -4 and (c), an adhesive layer 43 is formed on the surface of the substrate 41, and a pile 42 is formed on the adhesive layer. Fixed.
The pile 42a fixed to the substrate surface by the conventional electrostatic flocking method shown in FIG. 7 (a) is almost upright with respect to the substrate surface. Therefore, the pile 42a is fixed to the surface of the base material at a high density, and the number of piles fixed per unit area of the base material is increased.
On the other hand, the pile 42b fixed to the substrate surface by the pile coating method of the present invention shown in FIGS. 7 (b) -1 to (b) -4 never stands upright by the action of the spraying air, It is coated at a certain angle with respect to the substrate surface. Therefore, the pile fixed by the pile coating method of the present invention covers the base material surface of a wider area per pile than the pile fixed by the electrostatic flocking method. Therefore, in the pile coating method of the present invention, the number of piles fixed per unit area of the substrate is significantly reduced as compared with the electrostatic flocking method, and the surface can be processed at a low density. Further, when the adhesive used for the adhesive layer is of the same type as the hue of the pile or a matte type, even when the pile coating is performed at a low density, the colors of the base material 41 and the adhesive layer 43 are different. It is inconspicuous and has a good finish.
The pile fixed to the substrate surface by blowing the pile shown in FIG. 7 (c) with air is the same as the pile 42b shown in FIGS. 7 (b) -1 to (b) -4. It is fixed at an angle with respect to. However, there is a great difference in the fixed state of the pile between the pile fixed by the pile coating method of the present invention and the pile sprayed only by air. In the pile coating method of the present invention, as shown in FIGS. 7 (B) -1 to (B) -4, all the actions of electrostatic suction force and spraying with spraying air are used. It is achieved that the pile pierces the substrate surface from one end face and is fixed at an almost constant angle with the substrate surface. On the other hand, since the pile sprayed only with air does not have the action of electrostatic attraction, in some cases, both end surfaces pierce the substrate surface as shown in FIG. There will be a pile 42c fixed in a U-shape and a pile 42d fixed lying parallel to the surface of the base material, and there will be a large variation in the angle formed between the pile and the base material surface. The difference between the two pile fixing states is reflected in the tactile sensation of the processed surface, and the processed surface obtained by the pile coating method of the present invention is more quiet than the processed surface obtained by spraying the pile only with air. It is a cause of having a good tactile sensation close to the electrografting method.
Further, in the pile coating method of the present invention, the use of humidified air makes it possible to suitably humidify the pile and to freely control the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile. Accordingly, it is possible to adjust the flocking state of the pile in a wide range from the flocking state of the pile shown in FIG. 7A to the flocking state of the pile shown in FIG.
[0048]
In FIG. 8, the substrate surface is coated using a pile having two hues, a white pile 44a and a black pile 44b. Each of the two color piles is inclined with respect to the surface of the base material, and is coated so that the side surface of the surface is exposed instead of the tip surface. Therefore, compared with the electrostatic flocking method, the area where the pile is exposed on the surface increases, the contrast between different colors becomes clear, and an excellent marbling tone is obtained. The pile used at this time may have a linear shape or a curved shape. In addition, unlike electrostatic flocking, charged piles are forcibly sprayed onto the substrate by spraying air, so even if two or more types of piles are used and the electrical properties of each pile are different This type of pile is not preferentially coated, and each pile can be coated uniformly and continuously. Moreover, even when the properties of two or more piles change variously, the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile can be controlled by using humidified air, so that a product with stable quality is always obtained. be able to.
[0049]
<Pile coating on plastics>
In order to pile coat the surface using various plastics as a base material, it is necessary to use a water-based adhesive appropriately blended according to the type of plastic and the use of the product to be obtained. Below, the example of the combination of a plastic and an aqueous adhesive (synthetic resin emulsion) is shown.
Example 1: Pile coating on polyvinyl chloride substrate
Adhesives on the surface of a substrate made of polyvinyl chloride, each using a water-based adhesive based on a synthetic resin emulsion and containing a highly shaded paint of gray hue, having the following compositions a) to d) A layer was formed and a pile having a fineness of 2 denier, a length of 0.6 mm and a gray hue was coated according to the pile coating method of the present invention to obtain a product having a pile coated work surface.
Figure 0004452963
The pile coated processed surface had an excellent appearance and texture.
[0050]
Example 2: Pile coating on polystyrene or ABS resin substrate
Adhering onto a substrate surface made of polystyrene or ABS resin, each using a water-based adhesive based on a synthetic resin emulsion and containing a highly concealing paint with a gray hue, having the following compositions a) and b) An agent layer was formed, and a pile having a fineness of 2 denier, a length of 0.6 mm and a gray hue was coated according to the pile coating method of the present invention to obtain a product having a pile-coated processed surface.
Figure 0004452963
The pile coated processed surface had an excellent appearance and texture.
[0051]
Example 3: Pile coating on foamed product substrate
Since polyurethane foam, polyvinyl chloride foam, polystyrene foam, etc. are in a foamed state and have relatively good adhesion (physical adhesion), acrylic ester (self-crosslinking) resin emulsions are mainly used as water-based adhesives. Many. In the case of an open cell body, an adhesive is applied after sealing. Sealing is performed by spraying or brushing the same kind of adhesive.
On a substrate surface made of polyurethane foam, polyvinyl chloride foam or polystyrene foam using a water-based adhesive based on a synthetic resin emulsion containing a gray shade high hiding paint having the following composition An adhesive layer was formed, and a pile having a fineness of 2 denier, a length of 0.6 mm and a gray hue was coated according to the pile coating method of the present invention to obtain a product having a pile-coated processed surface.
Figure 0004452963
[0052]
<Pile coating on metals>
In order to perform pile coating on the surface using various metals as a base material, it is necessary to use a water-based adhesive suitably blended according to the type of metal and the use of the product to be obtained. Below, the example of the combination of a metal and an aqueous adhesive (synthetic resin emulsion) is shown.
Example 4: Pile coating on metal product substrate
Metal products (for example, aluminum products, steel products, etc.) using water-based adhesives based on synthetic resin emulsions, each of which has a composition of the following shades (a) and (b) and has a high hiding paint with a gray hue: An adhesive layer is formed on the surface of the substrate, and a pile having a fineness of 2 denier, a length of 0.6 mm and a gray hue is coated according to the pile coating method of the present invention. A product with was obtained.
Figure 0004452963
In the case of a base material having no adhesion strength, an appropriate primer is used as an undercoat for the emulsion paint.
[0053]
Example 5: Formulation example when a water-soluble resin is used as an aqueous adhesive
A water-soluble resin and a suitable additive are appropriately blended at a predetermined ratio. An example is shown below.
Figure 0004452963
[0054]
Example 6: Comparison of pile basis weight between electrostatic flocking method and pile coating method
In order to compare the density of piles fixed on the surface between the processing surface planted by the electrostatic flocking method and the processing surface coated by the pile coating method of the present invention, the piles fixed per unit area of the substrate Of pile weight (g / m 2 ) As a measure of pile density. In the pile coating method of the present invention, humidified air having a relative humidity of 30 to 70% was used in the method shown in FIG. The sample for measuring the basis weight has the same appearance and texture produced under the same conditions except for the pile used in the electrostatic flocking method and the present pile coating method. For the pile, several piles with varying fineness and length were used, and both a pile having a linear shape and a bending pile were used. Bending pile is a method in which straight fibers are introduced into meshing portions of two gears that mesh with each other, and are folded into a folded fiber having a corrugation by the meshing, and the fibers are stretched and cut to a predetermined length. It is a pile which does not have the linear shape obtained by. The results obtained are shown in Table 1 below. A high basis weight indicates that the pile is fixed at a high density, and a low basis weight indicates that the pile is fixed at a low density.
[0055]
Figure 0004452963
* ) B represents a bending pile.
The results shown in Table 1 indicate that, regardless of the pile used, the basis weight by the pile coating method is about 40% of the basis weight by the electrostatic flocking method, and the pile coating method of the present invention is less than half that of the electrostatic flocking method. This means that it is possible to obtain a processed surface having an equivalent appearance and texture at a low density.
[0056]
Example 7: Work surface wear resistance test
To compare the flexibility of the adhesive used in the conventional method and the water-based adhesive used in the method of the present invention in the coating of the pile, the abrasion resistance of the processed surface that appears as a result of the flexibility of the adhesive The properties were compared for both adhesives. In the pile coating method of the present invention, humidified air having a relative humidity of 30 to 70% was used in the method shown in FIG. The samples tested were substrates that were pile coated using an acrylic adhesive (conventional method), a polyester adhesive (conventional method), and an aqueous adhesive (method of the present invention, urethane resin synthetic resin emulsion). The surface was prepared under the same conditions except for the type of adhesive. 7. Abrasion resistance test is JIS K5400-1990 paint general test method. According to the test method regarding the resistance of the coating film, 8.9 Abrasion resistance test, the test was performed under the conditions of 1000 revolutions, wear wheel CS-17 and a load of 1000 g. The obtained results are shown in FIG. A large amount of wear represents poor wear resistance and therefore poor flexibility, and a small amount of wear represents good wear resistance and therefore excellent flexibility.
[0057]
The results shown in FIG. 9 indicate that the surface of the substrate using the aqueous adhesive of the present invention has much less wear and better wear than those using a conventional adhesive. . Therefore, the processed surface obtained according to the pile coating method of the present invention is soft and has an excellent tactile sensation like suede due to the properties of both the pile and the adhesive.
[0058]
【The invention's effect】
In the pile coating method of the present invention, by introducing humidified air into one or both of the conveying air and the spraying air, the pile is humidified and the specific resistance of the pile is lowered, so that the electrostatic chargeability to the pile increases, Pile application efficiency and pile napping properties are improved.
In the pile coating method of the present invention, the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile can be freely controlled, and a water-based adhesive is used as an adhesive for forming the adhesive layer. As a result, the humidified pile can be reliably and firmly fixed to the substrate surface.
In addition, with respect to the pile coating method of the present invention, in terms of equipment, equipment that is already in a state where humidified air can be used, such as automobile paint equipment, can be handled at present. That is, in such an environment, the pile coating method of the present invention requires little new equipment investment, and the experience and knowledge about the operation of the existing humidified air equipment can be applied almost as it is, so it is useless. It can be implemented immediately with the current equipment and workers.
Therefore, the pile coating method of the present invention has various advantages as described below, and when the pile coating method of the present invention is used, the pile coating method is not affected by fluctuations in working conditions and working environment. Accordingly, it is possible to always produce a high-quality pile coating product capable of changing the properties in a wide range with stable quality.
[0059]
When the substrate is coated with the pile according to the pile coating method of the present invention, the pile fixed on the substrate surface is pierced into the adhesive layer from one end surface by the action of electrostatic attraction, and the base is caused by the action of the spraying air. It is tilted with respect to the material surface and fixed at a certain angle. Therefore, since each pile covers the surface of the base material having a larger area than when standing upright, the number of piles fixed per area of the base material is reduced, that is, the density is reduced. can do. This is also clear from the results shown in Table 1 of Example 6. Therefore, excellent surface processing can be achieved with a smaller amount of pile, and processing costs can be greatly reduced.
[0060]
When an attempt is made to produce a coating product having a marbling hue by using two or more colors of piles at the same time, the pile coating method of the present invention forms a certain angle with the pile tilted with respect to the substrate surface. Since it is fixed, the side surface of the pile of each color is mainly exposed on the surface. As a result, even when a linear pile is used, the area exposed on the substrate surface is large. Therefore, the marbling preparation produced using the pile coating method of the present invention using two or more colors, The contrast between each color becomes clear, and an excellent marbling hue surface can be obtained even when a curved pile is not used.
Further, in the pile coating method of the present invention, the charged pile is forcibly sprayed onto the base material by the spraying air, so even when piles having different electrical properties are used in combination, the electrical properties of each pile are irrelevant. It is possible to continuously obtain a uniform processed surface by coating a pile.
[0061]
In the conventional electrostatic flocking method, so-called “missing” occurs. Nuke refers to a microscopic part where the base material is exposed without flocking. Leakage occurs as follows. The pile used for the electrostatic flocking method is a fiber cut to a predetermined length, and there is a certain variation in the length. When performing electrostatic flocking, if a relatively long pile pierces the adhesive layer first, the pile that subsequently flies around the pile will not pierce the adhesive layer, but rather will be relatively long due to electrostatic attraction. It will be adsorbed by the pile. As a result, there is a portion where the pile is not planted around the relatively long pile planted. This is a problem that may occur as long as there is variation in the pile length when the electrostatic flocking method implants a pile only by electrostatic attraction.
However, the pile coating method of the present invention can solve this problem. In the pile coating method, the pile is coated by the action of spraying with spraying air in addition to the electrostatic suction force, so even if a relatively long pile is initially implanted, The pile piled up is not necessarily adsorbed by a relatively long pile, but can be pierced into the adhesive layer around the relatively long pile by the action of spraying with the spraying air. As a result, in the pile coating method of the present invention, it is possible to greatly suppress the occurrence of leakage that was unavoidable with the electrostatic flocking method.
[0062]
Furthermore, in the pile coating method of the present invention, the mixing of the pile conveyed by air and the sprayed air is performed in the passage immediately before passing to the heating chamber, so that the formation of lumps until the pile is sprayed after mixing. Can be suppressed. In addition, when the pile spraying from the electrostatic spraying gun is started, the time t from the start of the operation of the screw feeder is 1 The supply air and spraying air to the electrostatic spray gun is started first, and when the pile spraying is stopped, the time t has elapsed since the screw feeder was stopped. 2 By continuing to supply the carrier air and spraying air to the electrostatic spraying gun during this period, the pile remaining in the system can be discharged with the above air, and the spraying can be terminated. Can be prevented.
[0063]
The pile coating method of the present invention utilizes both the action of electrostatic suction and spraying with sprayed air. Attempting to coat a pile using only the action of spraying with air may cause the pile to bounce off the substrate surface due to the nature of the air flow, and the pile may not be efficiently planted. In particular, when spraying only air on a concave part, such as a console box or glove box, which is an automobile part, it is very difficult to uniformly coat the pile. On the other hand, in the pile coating method of the present invention, an electrostatic suction force is used in addition to the spraying action by spraying air, so that it is difficult to coat the pile only by the air blowing action. In addition, the pile can be coated uniformly, and the range that can be coated at one time is wider, and the efficiency of the coating is significantly larger than when using only the action of spraying with air. It becomes a thing.
[0064]
In the pile coating method of the present invention, when an adhesive or matte type adhesive having the same hue as the pile hue is used for the aqueous adhesive forming the adhesive layer, the pile coating is performed at a low density. Can also conceal the hue of the substrate and the adhesive layer, and a surface having an excellent appearance and texture can be obtained.
In addition, when a water-based adhesive containing a flexible component is used in the pile coating method of the present invention, the surface of the substrate coated with the pile is soft due to the properties of both the pile and the adhesive, and it feels as if it is suede. Can be obtained.
[0065]
The pile coating method of the present invention having the excellent effects as described above is particularly suitable as a processing method for improving the appearance and texture of recycled plastics whose use has been promoted in automobile parts and the like in recent years.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of one embodiment of an apparatus used in the pile coating method of the present invention.
FIG. 2 (a) is a partial cross-sectional view showing a preferred embodiment of the internal structure of the electrostatic spray gun and the arrangement of the transfer hose, spray air supply hose and purge adapter.
FIG. 2B is an external view showing another aspect of the arrangement of the transport hose, the spray air supply hose, and the purge adapter.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of supplying humidified air to a pile tank.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of supplying humidified air to the electrostatic spray gun.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an on / off relationship for each of a switch provided in the electrostatic spray gun, operation of a screw feeder, and supply of carrier air and spray air.
FIG. 6 is a plan view of a processed state of a substrate surface obtained by the pile coating method of the present invention.
FIG. 7 (a) is a cross-sectional view of a substrate surface obtained by an electrostatic flocking method.
7 (B) -1 to (B) -4 are cross-sectional views of the substrate surface obtained by the pile coating method of the present invention.
FIG. 7C is a cross-sectional view of the substrate surface obtained by spraying a pile with air.
FIG. 8 is an enlarged view of a cross section of the surface of a substrate obtained by the pile coating method of the present invention using two color piles.
FIG. 9 is a graph showing the results of the abrasion resistance test described in Example 7.
[Explanation of symbols]
10. Pile tank
11. Screw feeder
12 screen
13. vibrator
14 Vent
15. motor
16. Ogre
17. injector
18. Air supply source
19. Pile transfer hose
20. Electrostatic spray gun
21. Spraying air supply hose
22. Purge adapter
23. Spout
24. Corona pin
25. Heating room
30. Pile feeder
31. pile
32. Injector pump
33. Air inlet
34. Humidified air
35. Compressed air
41. Base material
42a. pile
42b. pile
42c. pile
42d. pile
43. Adhesive layer
44a. White pile
45b. Black pile
t 1 . The time between the start of screw feeder operation and the start of supply of carrier air and spray air when the switch on the electrostatic spray gun is turned on
t 2 . When the switch on the electrostatic spray gun is turned off, the time between the stop of the screw feeder operation and the stop of the supply of carrier air and spray air

Claims (13)

パイルをパイル槽から静電散布ガンの加電室にまでエア搬送し、前記静電散布ガンにおいて前記パイルを帯電させ、そして搬送エア及びパージアダプターから前記加電室内に導入される散布エアによって、前記静電散布ガンの散布口より、表面に接着剤層を有する基材表面に向けて散布することにより、前記パイルを前記基材表面にコーティングするパイルコーティング法において、
パイル槽に供給する加湿エアにてパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を基準値に予備設定し、次いでパージアダプターに供給する加湿エアにてパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を前記基準値の前後の数値に変化させて、パイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を制御し、前記接着剤層を形成する接着剤として、水系接着剤を使用することを特徴とするパイルコーティング法。The pile is air-transferred from the pile tank to the charging chamber of the electrostatic spraying gun, the pile is charged in the electrostatic spraying gun, and the spraying air introduced into the charging chamber from the transfer air and purge adapter In the pile coating method for coating the pile on the surface of the substrate by spraying from the spray port of the electrostatic spray gun toward the surface of the substrate having an adhesive layer on the surface,
Pre-set pile conductivity (electric leakage resistance value) with humidified air supplied to pile tank, and then set pile conductivity (electric leakage resistance value) to reference value with humidified air supplied to purge adapter A pile coating method characterized by using a water-based adhesive as an adhesive for forming the adhesive layer by controlling the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile by changing the value before and after the value. ２色以上のパイルを同時に併用して、霜降り調の色相を有するコーティング表面を得ることを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  The pile coating method according to claim 1, wherein two or more colors of piles are used in combination to obtain a coating surface having a marbling hue. エア搬送されるパイルと散布エアとの混合を静電散布ガンの加電室に通じる直前の通路にて行うことを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  2. The pile coating method according to claim 1, wherein mixing of the pile conveyed by air and the sprayed air is performed in a passage immediately preceding the heating chamber of the electrostatic spraying gun. パイルをスクリューフィーダーの運転によって、これよりインジェクター及びエアホースを介して静電散布ガンに搬送し、そして静電散布ガンからのパイル散布の開始の際、前記スクリューフィーダーの運転開始時より時間ｔ1 だけ先に、搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を開始し、またパイル散布の停止の際、前記スクリューフィーダーの運転停止時より時間ｔ2の間、搬送エア及び散布エアの静電散布ガンへの供給を続行することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。The pile is then transported to the electrostatic spray gun via the injector and air hose by operating the screw feeder, and when the pile spray from the electrostatic spray gun is started, it is only time t 1 from the start of the operation of the screw feeder. First, the supply of the carrier air and the spray air to the electrostatic spray gun is started, and when the pile spray is stopped, the electrostatic of the carrier air and the spray air is stopped for a time t 2 from the time when the screw feeder is stopped. 2. The pile coating method according to claim 1, wherein the supply to the spray gun is continued. 接着剤層を形成する接着剤として、パイルの色相と同系統の色相を有する
高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。2. The pile coating method according to claim 1, wherein a water-based adhesive based on a highly concealing paint having the same hue as that of the pile hue is used as the adhesive for forming the adhesive layer. 接着剤層を形成する接着剤として、艶消しタイプの高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  2. The pile coating method according to claim 1, wherein a water-based adhesive based on a matte type highly concealing paint is used as the adhesive for forming the adhesive layer. 接着剤層を形成する接着剤として、柔軟性成分を含む高隠蔽性塗料をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  2. The pile coating method according to claim 1, wherein a water-based adhesive based on a highly concealing paint containing a flexible component is used as the adhesive for forming the adhesive layer. 接着剤層を形成する接着剤として、合成樹脂エマルジョンをベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  The pile coating method according to claim 1, wherein a water-based adhesive based on a synthetic resin emulsion is used as an adhesive for forming the adhesive layer. 合成樹脂エマルジョンが酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン、アクリル酸エステル重合樹脂系エマルジョン、アクリル酸エステル共重合樹脂系エマルジョン、エポキシ樹脂系エマルジョン、ウレタン樹脂系エマルジョン、ポリエステル樹脂系エマルジョン、アクリル−シリコーン樹脂系エマルジョン、フッ素樹脂系エマルジョン及び塩素樹脂系エマルジョンからなる群から選択された１種又はそれより多くの合成樹脂エマルジョンであることを特徴とする請求項８記載のパイルコーティング法。  Synthetic resin emulsion is vinyl acetate resin emulsion, vinyl acetate copolymer resin emulsion, acrylate ester resin emulsion, acrylate copolymer resin emulsion, epoxy resin emulsion, urethane resin emulsion, polyester resin emulsion, 9. The pile coating method according to claim 8, wherein the pile coating method is one or more synthetic resin emulsions selected from the group consisting of acrylic-silicone resin emulsions, fluororesin emulsions, and chlorine resin emulsions. 接着剤層を形成する接着剤として、水溶性樹脂をベースとした水系接着剤を使用することを特徴とする請求項１記載のパイルコーティング法。  2. The pile coating method according to claim 1, wherein a water-based adhesive based on a water-soluble resin is used as the adhesive for forming the adhesive layer. 水溶性樹脂が水溶性アルキド樹脂、水溶性−変性アルキド樹脂、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性−変性ポリエステル樹脂、水溶性アクリル樹脂、水溶性−変性アクリル樹脂、水溶性エポキシ樹脂、水溶性−変性エポキシ樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性−変性メラミン樹脂、水溶性塩素化オレフィン樹脂及び水溶性−変性塩素化オレフィン樹脂からなる群から選択された１種又はそれより多くの水溶性樹脂であることを特徴とする請求項１０記載のパイルコーティング法。  Water-soluble resin is water-soluble alkyd resin, water-soluble-modified alkyd resin, water-soluble polyester resin, water-soluble-modified polyester resin, water-soluble acrylic resin, water-soluble-modified acrylic resin, water-soluble epoxy resin, water-soluble epoxy resin One or more water-soluble resins selected from the group consisting of resins, water-soluble melamine resins, water-soluble-modified melamine resins, water-soluble chlorinated olefin resins and water-soluble-modified chlorinated olefin resins. The pile coating method according to claim 10, wherein: パイルを貯蔵するパイル槽の下部にスクリューフィーダーを設け、該スクリューフィーダーの排出口にインジェクターを接続し、該インジェクターと静電散布ガンの加電室とをパイル搬送ホースで連通し、そして搬送エアの供給ホースをエア供給源と前記インジェクターとの間に接続するとともに、散布エア供給ホースをエア供給源と前記パイル搬送ホース又は前記加電室との間にパージアダプターを介して接続し、さらに、パイル槽に供給する加湿エアにてパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を基準値に予備設定し、次いでパージアダプターに供給する加湿エアにてパイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を前記基準値の前後の数値に変化させて、パイルの導電性（電気漏洩抵抗値）を制御するための加湿器を備えてなることを特徴とする、パイルを表面に水系接着剤層を有する基材表面にコーティングするパイルコーティング装置。  A screw feeder is provided at the bottom of the pile tank for storing piles, an injector is connected to the discharge port of the screw feeder, the injector and the heating chamber of the electrostatic spray gun are connected with each other by a pile transfer hose, and A supply hose is connected between the air supply source and the injector, a spraying air supply hose is connected between the air supply source and the pile transfer hose or the heating chamber via a purge adapter, Pre-set pile conductivity (electric leakage resistance value) with humidified air supplied to the tank, and then set the pile conductivity (electric leakage resistance value) to the reference value with humidified air supplied to the purge adapter. A humidifier for controlling the conductivity (electric leakage resistance value) of the pile by changing the numerical value before and after Pile coating apparatus for coating the substrate surface with a water-based adhesive layer Le on the surface. 加湿器が加熱式加湿器、超音波式加湿器及びバブリング式加湿器からなる群から選択された１種又はそれより多くの加湿器であることを特徴とする請求項１２記載のパイルコーティング装置。  13. The pile coating apparatus according to claim 12, wherein the humidifier is one or more humidifiers selected from the group consisting of a heating humidifier, an ultrasonic humidifier, and a bubbling humidifier.
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