JPH04100566A - 静電塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、予め霧化して得た塗布液の霧化粒子に電荷を
与えて塗装する方法に関する。

［従来の技術］ 塗布液の霧化と同時に電荷を与えて塗装を行なう静電ス
プレー塗装方法による大型の被塗布体（例えば幅が１０
００　ｍ＋ａを越えるもの）の塗装は、従来、スプレー
ノズルを被塗布体の幅方向に往復移動して行なっていた
。

また１本願出願人は、塗料を荷電噴霧して肢塗物に塗着
させる静電塗装装置において、噴霧された塗料の飛行軌
道内に電界形成用反発電極板を設けた回転式静電塗装装
置を提案している（実開昭５８−１９０４５７号公報）
。

さらに、上記方法又は装置を用いて、被塗布体に塗布液
を塗布して感光層上に塗布部分と非塗布部分とからなる
微小パターンを設けることにより感光層をマット化する
ことも行なわれていた（特開昭５１−１１１１０２号公
報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、スプレーノズルを被塗布体の幅方向に往復移動
する方法によれば、塗装ムラが発生しやすい（特に被塗
布体の端部）。また長尺の被塗布体を長手方向に走行さ
せて行なう場合は、走行速度が大きくなるほど長手方向
にも塗装ムラが発生しやすく、精密に幅方向及び長手方
向に連続塗装を行なうことはできなかった。

前記実開昭５８−１９０４５７号公報に記載の回転式静
電塗装装置は、このような問題点を解決する対策として
提案されたものであるが、この装置によっても被塗布体
の幅方向及び長手方向の精密な連続塗装を十分に行なう
ことができな、かった。

一方、上記方法又は装置を用いて、被塗布体をマット化
する場合も、被塗布体の幅方向及び長手方向に精密に微
小パターンを設けることは、十分に行なうことができな
かった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消する静電塗装方
法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
次の静電塗装方法により上記目的を達成することができ
る。

塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口の上
流（霧化粒子の流れの上流）において電圧印加電極と接
地電極により電界を形成して霧化粒子に電荷を与え、霧
化粒子を被塗布体に静電付着させる静電塗装方法。

上記静電塗装方法には２次の静電塗装装置を用いること
ができる。

塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口を有
する開口部と、該開口の上流において電界を形成する電
圧印加電極及び接地電極とがら成る静電塗装装置。

上記静電塗装装置は、好ましくは、塗布液の霧化部と２
該霧化部で霧化された塗布液の霧化粒子を開口部へ搬送
するガイド部を備える。

前記従来技術の課題を解決する静電塗装方法及び装置と
して１本願発明者は１次の方法及び装置の発明を行なっ
た。

■　塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口
の外部近傍に分散配置された針状電極から霧化粒子に電
荷を与え、霧化粒子を被塗布体に静電付着させる静電塗
装方法。

■　塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口
を有する開口部と、該開口の外部近傍に分散配置された
針状電極と、該電極を着脱自在に保持する電極保持ユニ
ットから成る静電塗装装置。

これらに対し２本発明の静電塗装方法は、霧化粒子を放
出する開口の上流において電圧印加電極と接地電極によ
り電界を形成して霧化粒子に電荷を与える点で異なり１
本発明の静電塗装方法に用いることのできる前記静電塗
装装置は、霧化粒子を放出する開口の上流に電圧印加電
極及び接地電極が配置されている点で異なる。そのため
本発明の静電塗装方法及びその方法に用いることのでき
る静電塗装装置は、静電塗装時あるいは装置の洗浄時に
電極の破損や感電の危険なく、塗装を行なうことができ
る。

また本願発明者は２次の方法の発明を行なった。

塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口の内
部に配置された電極から霧化粒子に電荷を与え、霧化粒
子を被塗布体に静電付着させる静電塗装方法。そして前
記電極には電圧が印加されている。

これに対し１本発明の静電塗装方法は、前記霧化粒子を
放出する開口の上流において電圧印加電極と接地電極に
より電界を形成して霧化粒子に電荷を与える点で異なる
。そのため本発明の静電塗装方法は、霧化粒子にムラな
く荷電させることができ、また電圧印加電極に印加する
電圧もより低電圧でよい。

［好適な実施態様］ 霧化粒子は、塗布液を予め霧化したものであり１回転ベ
ル、スプレーノズル、超音波霧化装置等の種々の霧化装
置で塗布液を予め霧化して得ることができ、空気、窒素
等の搬送気体によって搬送することができる。

霧化粒子を放出する開口は２搬送気体とともに霧化粒子
を放出することができる。開口の径は被塗布体に形成し
ようとする塗膜幅に応じた大きさにすることができ、被
塗布体全面に塗装する場合は好ましくは被塗布体の幅よ
り大きくする。

電圧印加電極は、Ｖ；！化粒子を放出する開口の上流に
おいて接地電極と共に電界を形成する。電圧印加電極は
２前記間口の上流に少なくとも１つ配置すれば良いが、
接地電極と共に電界を形成できれば複数の電圧印加電極
を分散配置しても良い。

電圧印加電極は２例えば径が０゜１〜３１１ｍ１程度の
銅等の金属線（電気伝導性保護膜を有するものでも良い
）から成る針状電極にすることができる。

電圧印加電極は１例えば電極ケーブルを介して高電圧発
生機に連結されており、数キロボルトから数十キロボル
トの電圧を印加する。

接地電極は、大地と電気的に接続している電極であり、
大地に接続された導体に接続しているものも含まれる。

接地電極は、霧化粒子を放出する開口の上流において電
圧印加電極と共に電界を形成する。霧化粒子全体にムラ
なく電荷を与えるように、接地電極の形状及び配置位置
（電圧印加電極の配置位置との関係において好ましい配
置位置）を設定する。

電界は、電圧印加電極と接地電極により形成され、霧化
粒子の流れ方向に対して少なくとも交差するように、好
ましくは直交ないし略直交するように形成する。

開口部は、塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出す
る開口を有し、開口に近づくにつれて内径の断面積が増
加するノズルにすることができる。

開口部は、ガイド部を介して塗布液の霧化部と接続する
ことができる。塗布液の霧化部は、前記種々の霧化装置
のうちの少なくとも１つをチャンバーに設けて成るもの
で良い。

ガイド部は、該霧化部で霧化されて成る霧化粒子を前記
搬送気体によって開口部へ搬送するものであり９例えば
管状にすることができる。霧化粒子のうちの径の大きな
ものは、開口部に達するまでに、霧化部及びガイド部の
壁面に衝突しやすいので、開口からは比較的径の小さな
ものが放出される。そのため、均一な塗膜を形成できる
。

本発明で用いる塗布液は霧化が可能であれば水系、非水
系にかかわらず極めて多くの塗布液を用いることができ
る。

水系の塗布液としては、たとえばアクリル酸エステルと
アクリル酸またはメタクリル酸の共重合体；スチレン、
アクリル酸エステル、アクリル酸又はメタクリル酸の共
重合体；アクリル酸エステル、スチレン、アクリロニト
リルなどとアクリル酸又はメタクリル酸、マレイン酸、
イタコン酸などの共重合体、ポリビニルアルコール、ポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルビクリトン等のビニル系ポリ
マーなどの樹脂を適宜選択し、従来周知の方法により水
へ溶解ないし分散させた塗布液がある。

有機溶剤系の塗布液としては、同様に多くの樹脂を有機
溶剤に溶解ないし分散させたものを用いることができる
。例えば、塩ビ酢ビ系共重合体。

アセタール系樹脂、塩酢ビ系樹脂、ウレタン樹脂、アク
リロニトリルブタジェン樹脂等の樹脂を、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル等のエステル系溶
剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、　　ｎ、
　　ｉｓｏブタノール、キジロール等で溶解した溶液が
ある。

その他の樹脂としては１例えばシェラツク。

ロジンなどの天然樹脂１例えばフェノールホルムアルデ
ヒド樹脂２ｍ−クレゾールホルムアルデヒド樹脂などの
ノボラック型フェノール樹脂９例えばポリアクリル酸、
ポリメタクリル酸、メタクリル酸−スチレン共重合体、
メタクリル酸−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−
無水マレイン酸共重合体などの不飽和カルボン酸の単独
重合体またはこれと他の共重合し得る七ツマ−との共重
合体、ポリ酢酸ビニルの部分または完全けん化物を例え
ばアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベ
ンズアルデヒド、カルボキシベンズアルデヒドなどのア
ルデヒドで部分アセタール化した樹脂、ポリヒドロキシ
スチレンなどがある。更に１例えばセルロースメチルエ
ーテル、セルロースエチルエーテルなどのセルロースア
ルキルエーテル類をはじめとする有機溶媒可溶性樹脂も
ある。

水、メタノール、エタノールのようなアルコール、エチ
レングリコールモノメチルエーテル。

エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ
メチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジクロル
エタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トル
エンなどを単独、または二以上組合せて溶媒とし前記樹
脂の１種以上を溶解ないし分散させて塗布液とすること
もできる。

塗布液には、所望により種々の添加物を溶解あるいは分
散させることができる。

被塗布体の形態としては１例えばシート状や板状であり
、被塗布体の素材としては紙；たとえばポリエチレンや
ポリプロピレン、ポリスチレンなどの熱熔融性プラスチ
ックを被覆積層した紙、アルミニウム、各種のアルミニ
ウム合金、亜鉛。

鉄、銅などのような金属の板、たとえば二酢酸セルロー
ス、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン
酸セルロース、三酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、ポリビニルアセタールなどのようなプラスチ
ックのフィルム；前述のごとき金属が積層あるいは蒸着
により被覆された紙もしくはプラスチックフィルムなど
が含まれる。

以下１本発明の好適な実施態様を図面によってより詳細
に説明する。

第１図には１本発明の静電塗装方法に使用できる静電塗
装装置の一例の断面が示されている。塗布液の霧化部た
る霧化室Ｒは、霧化部ＷＩＭを備えており、塗布液を霧
化して霧化粒子にすることができる。霧化粒子は、空気
又は窒素等の搬送気体Ｃにより、ガイド部たる霧化ミス
ト供給チューブ４を経て開口部たる霧化粒子放出ノズル
１に達する。

第２図は第１図の霧化粒子放出ノズル及びその近傍をよ
り詳細に示している。霧化粒子放出ノズルは、霧化粒子
の放出方向に対して上流側の半分の断面積が等しい均一
円筒管部と、該放出方向に対して下流側の半分の断面積
が開口の端部に近づくにつれてしだいに大きくなるテー
バ状円筒管部から成る。電極用ケーブル５を介して高電
圧発生機と接続する針状の電圧印加電極２の先端は、霧
化粒子放出ノズルの前記テーバ状円筒管部のごく近傍の
前記均一円筒管部の壁面に突き出ている。

接地電極１２は、板状であり、霧化粒子放出ノズルの前
記テーバ状円筒管部のごく近傍の前記均一円筒管部の壁
面の表面に密着して、前記電圧印加電極２と対向するよ
うに設けている。そのため霧化粒子の流れと直交する電
界か形成される。接地電極１２は接地電極ケーブル１３
と接続し、接地電極ケーブル１３の他の一端は接地しで
ある。電圧印加電極２と接地電極１２との間には電界が
形成され。

霧化粒子かこの電界を通過する際、電荷が霧化粒子にム
ラなく付与される。電荷が付与されて帯電した霧化粒子
は、霧化粒子放出ノズルの開口から放出されウェブ６に
付着するのでウェブ６の塗装を行なうことができる。以
上のように、電圧印加電極と接地電極は、霧化粒子放出
ノズルの内側の壁面に互いに対向するように設けても良
いが、これより上流の霧化ミスト供給チューブの内側の
壁面に同様に設けることもできる。ウェブ６は送り出し
ロール１１によって送り出され、パスローラ７及び８に
よって案内されて連続走行する帯状物である。

第３図は、霧化粒子放出ノズル及びその近傍の他の態様
を示している。電圧印加電極２′の先端部は、霧化粒子
放出ノズルの前記テーバ状円筒管部にごく近い均一円筒
管部の中心軸上に設けられている。一方接地電極は２つ
設けられている。接地電極１２ａ　　１２ｂは、板状で
あり、電極２′の先端部よりもよりテーバ状円筒管部に
近い均一円筒管部の壁面の表面に密着して互いに対向す
るように設けられている。接地電極１２ａ、　１２ｂは
、それぞれ接地電極ケーブル１３ａ、　１３ｂと接続し
、接地ケーブル１３ａ、　１３ｂの他の一端はそれぞれ
接地しである。電圧印加電極２′と接地電極１２ａ　、
　１２ｂとの間には霧化粒子の流れに対して略直交する
電界が形成され、霧化粒子がこの電界を通過する際、電
荷が霧化粒子にムラなく付与される。

［実施例］ （実施例１） 第１図により説明する。送り出し部１１から送り出され
た。厚さ　１０［１μ２幅８　Ｑ　Ｑ　ｍｆｆ１のアル
ミニウムフィルム未塗布支持体（被塗布体）６を、毎分
３０ｍの速度で走行させた。

電圧印加電極２に５ｋＶの電圧をかけ、接地電極１２を
接地して、霧化粒子に電荷を与えて、帯電した霧化粒子
を前記支持体６に付着させて塗装を行なった。塗布液は
、下記組成で粘度１ｃｐの溶液を用いた。

クレゾール・ホルム アルデヒド樹脂　　　　　　　・・・５重量部オイルブ
ルー＃６０３　　　　　　・・・Ｏ，［＋５重量部（オ
リエント化学工業■製） メチルエチルケトン　　　　　・・・２３重量部２−メ
トキシエチルアセテート・・・５８重量部塗装後の膜面
は均一で良好な塗膜が得られ、塗膜の幅方向の厚さのム
ラは６％以内であり良好であった。

（＃前例１） 接地電極及び接地電極ケーブルを用いず、電圧印加電極
にかける電圧を３０ｋＶに変更する以外は。

実施例１と同様にして塗装を行なった。塗膜は。

幅方向に厚さのムラが１２％あった。

（実施例２） 塗布液を下記組成で粘度３　ｃｐの溶液にする以外は前
記実施例１と同様の条件で塗装を行なった。

アクリル酸系共重合体ポリマー・・・５重量部オイルブ
ルー＃６０３　　　　　　・・・０．０５重量部（オリ
エント化学工業條製） メチルグリコール　　　　　　・・・２５０重量部メタ
ノール　　　　　　　　　・・・５０重量部幅方向のム
ラは６．５％以内であり良好であった。

（参考例２） 実施例２の塗布液と同一のものを用いる以外は参考例１
と同一の条件で静電塗装を行なった。塗膜は１幅方向に
厚さのムラが１３％あった。

［発明の効果コ 本発明の静電塗装方法は、開口の上流において電圧印加
電極と接地電極により電界を形成して霧化粒子に電荷を
与えるので、電極の破損や感電の危険がな（、また、電
圧印加電極に低い電圧を印加した場合でも被塗布体の長
手方向及び幅方向に塗布ムラの少ない均一な厚さの塗膜
を形成することができる。

本発明の静電塗装方法は、被塗布体の長手方向及び幅方
向に微小パターンを十分精密に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の静電塗装方法に用いることのできる
静電塗装方法の一例の断面図である。第２図は、第１図
のノズル近傍の部分拡大断面図である。第３図は、ノズ
ル近傍の別の態様を示す部分拡大断面図である。 第１図 １・・・霧化粒子放出ノズル ２．２′・・・電極 ４・・・霧化ミスト供給チューブ ５・・・電極用ケーブル ６・・・ウェブ　　　　　７，８・・・パスローラ１１
・・・送り出しロール １２、１２ｇ　、　１２ｂ　−・・接地電極１３、１３
ａ、　１３ｂ・・接地電極ケーブル出−１人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口の上
   流において電圧印加電極と接地電極により電界を形成し
   て霧化粒子に電荷を与え、霧化粒子を被塗布体に静電付
   着させることを特徴とする静電塗装方法。