JPH0427460A - 静電塗装方法及び装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、塗布液を予め霧化して成る霧化粒子に電荷を
与えて塗装する方法及びそのための装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 樹脂、顔料、染料等の塗膜形成組成物を溶解または分散
させた塗布液を霧化し基板上に付着せしめることは古く
から塗装業界を中心に行われている。

また、特開昭５３−５２７１号公報では静電荷を印加し
たマットフィルムの製造方法を提案している。

さらに１本願出願人は、塗料を荷電噴霧して被塗物に塗
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
）。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、樹脂、染料、顔料等の塗膜形成組成物を溶解な
いし分散させた塗布液をそのまま霧化して被塗布体に付
着させる方法では、走行する被塗布体の表面に記録材料
等の極めて薄い薄膜をムラなく均一に得るという塗膜の
均一化が困難なので、従来あまり用いられなかった。

塗膜の均一化の困難さの原因は、霧化粒子を薄膜化のた
め小さくしたことにある。即ち、極めて薄い薄膜を形成
するためには、塗布液の霧化粒子を小さくする必要があ
るが、霧化粒子の径が小さくなるにつれて塗布液の単位
体積当たりの溶媒の蒸発量が大きくなるので、霧化粒子
が濃縮され。

粘度が高くなる。そのため、霧化粒子が被塗布体に付着
した際に平滑に濡れ広がらず、塗膜の凹凸が残り、平滑
な膜が得られにくくなる。また、被塗布体に塗布部と非
塗布部とから成る微小パターンを設は被塗布体表面をマ
ット化する場合においても、′Ｍ化粗粒子被塗布体表面
で玉状になり、極めて付着しにくくなるという問題があ
った。そのため、被塗布体に精密な微小パターンを形成
できなかった。

更に、第２の問題点は、霧化粒子の放出口が通常の回転
ベルあるいはスプレーノズル等の方式。

あるいは他の方式においてもスプレーヘッドとウェブ（
被塗布体）間に距離がある場合には、霧化粒子が周囲に
飛散し、まわりを著しく汚染するという点である。例え
ば、特開昭５３−５２７１号に記載の記録材料の表面を
マット化する方法は、放散した霧化粒子により周囲が著
しく汚染され、環境上あるいは生産上で大きな問題とな
っていた。

本発明は、上記従来の技術の問題点を解消し被塗布体に
付着せずに飛散した霧化粒子による周囲の著しい汚染な
しに、被塗布体に均一な塗膜又は精密な微小パターンを
形成する静電塗装方法及び装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段及び作用コ本発明によれば
１次の静電塗装方法及び装置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
端を２０關以下の距離で被塗布体に近接配置し２霧化粒
子に電荷を与えて被塗布体に霧化粒子を静電付着させる
と共に、被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引
除去する静電塗装方法。

■　塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開口
端を有する開口部と、前記霧化粒子に電荷を与える電極
と、被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引する
吸引口を有する非付着霧化粒子吸引除去部から成る静電
塗装装置。

本発明の静電塗装方法においては、霧化粒子を放出する
開口端を２０　ｍｍ以下の距離で被塗布体に近接配置す
るので、開口端から放出されてから被塗布体に付着する
までに霧化粒子がほとんど乾燥しないので被塗布体に均
一な塗膜又は精密な微小パターンを形成することができ
ると共に、被塗布体に付着せずに浮遊し飛散してしまう
霧化粒子の量か極めて少なくなる。

その上、被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引
除去するので、被塗布体に付着せずに浮遊し飛散してし
まう霧化粒子をより一層減少させることができる。

本発明の静電塗装装置は、開口部の開口端を２０關以下
の距離で被塗布体に近接配置して用いることにより２本
発明の静電塗装方法に直接使用することができる。

［好適な実施態様］ 静電塗装方法 霧化粒子は、塗布液を予め霧化したものであり２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端は、被塗布体に対して２０關
以下（好ましくは５龍以下）の距離で近接配置する。

霧化粒子には、電極によって電荷を与える。

被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸弓除去する
ためには、霧化粒子を放出する開口端の近傍に、被塗布
体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引する吸引口を配
する。

静電塗装装置 開口部は、塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出す
る開口を有しており、開口の端部（開口端）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。

非付着霧化粒子吸引除去部は、被塗布体に付着せずに浮
遊する霧化粒子を吸引する吸引口を有しており、吸引口
の端部から遠ざかるにつれて内径の断面積が減少するノ
ズルにすることができる。

非付着霧化粒子吸引除去部は、その吸引口の端部が、被
塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引できるよう
に、開口部の霧化粒子を放出する開口端近傍に該吸引口
の端部を配せば良い。そのため、該吸引除去部は、該開
口端の被塗布体走行方向の上流ないし下流側において、
開口部と一体化していても良く、あるいは、被塗布体を
はさんで開口部に対向していても良い。

非付着霧化粒子吸引除去部の吸引口の径（幅）は、前記
開口部の開口端の径（幅）と同一か、より好ましくは開
口端の径（幅）より広くする。

電極は、塗布液を予め霧化して成る霧化粒子に電荷を与
える。好ましくは、前記開口の内部に配置され、より好
ましくは開口の内壁に設ける。電極は、前記開口の内部
に少なくとも１つ配置すれば良いが、複数の電極を分散
配置しても良い。電極は１例えば径が０．１〜３關程度
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。電極は２例
えば電極ケーブルを介して高電圧発生機に接続しており
２数キロボルトから数十キロボルトの電圧を印加する。

本発明の装置は、さらに、塗布液の霧化部及びガイド部
を備えていても良く、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７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、たとえば特公昭６１−２８９８
８号公報に記載されているような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、ポリビニルピロリド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例えばフェノールポルムアルデ
ヒド樹脂１ｍ−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１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モノマーとの共重
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、または二辺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
リエチレンテ圭フタレート、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２本発明の好適な実施態様を図面により説明する。

第１図〜第７図の夫々には２本発明の静電塗装装置の霧
化粒子放出・吸引方向の断面（但し、第１〜５図は被塗
布体走行方向と平行方向の断面であり、第６図及び第７
図は被塗布体走行方向に対して直角方向の断面である。

）が示されている。まず、第１図〜第７図の共通部分に
ついて説明する。

霧化粒子供給チニーブ（ガイド部）４は、塗布液の霧化
部（図示せず）と接続しており、該霧化部で予め霧化さ
れた塗布液の霧化粒子を窒素等の搬送気体と共に霧化粒
子放出ノズル（開口部）１に供給する。該ノズルは、霧
化粒子放出方向において上流側内径断面が均一であり、
下流側（ｇ化粒子放出方向側）内径断面がノズル先端の
開口端に近づくにつれて増加している。電極２は、前記
ノズルの均−内径断面部に設けられており、電極用ケー
ブル３を介して高電圧発生機（図示せず）と接続し高電
圧が印加されている。霧化粒子は。

前記ノズル内部で電極から電荷を与えられ、前記ノズル
の開口から放出される。

ウェブ（被塗布体）７は、送り出しロール１０により送
り出されバスローラー７及び８により案内され走行して
いる。

第１図〜第４図、第６図及び第７図では、ノズル１の霧
化粒子放出口端（開口端）ｌａを２０關以下（好ましく
は５關以下）の距離でウェブの被塗布面に近接配置して
いる。ウェブの背面にバスロールを設置すること等によ
り、ウェブのバタツキを防止すれば、霧化粒子放出口端
１ａとウェブの被塗布面との距離を１１以下にすること
ができる。

第１図及び第６図においては、ウェブをはさんで霧化粒
子放出口端１ａに対向するように排気ノズル（非付着霧
化粒子吸引除去部）５の吸引口端５ａを配しである。排
気ノズル５は、霧化粒子吸引方向において上流側（霧化
粒子吸引口端側）内径断面がノズル先端の吸引口端から
遠ざかるにつれて減少しており、下流側（排気チューブ
５との接続側）内径断面が均一である。

排気ノズル５の霧化粒子吸引口端５ａとウェブの被塗布
面の裏面（非塗布面）との距離は、１〜１０ｍｕにする
。

霧化粒子放出・吸引方向の断面において、吸弓口端５ａ
の断面の長さは、放出口端１ａの断面の長さより大きい
。ウェブの幅方向（ウェブの長手方向に対して直角の方
向）における放出口端１ａ及び吸引口端５ａの幅は、ウ
ェブの蛇行等を考慮してウェブの幅よりも５〜５０　ｉ
ｎ程度大きくしておくことが好ましい。

第２図においては、ウェブの走行方向において、Ｎ化粒
子放出口端１ａの下流側に排気ノズル（非付着霧化粒子
吸引除去部）５′の吸引口端５’ａを配している。排気
ノズル５′は、放出ノズル１のウェブ走行方向下流側で
放出ノズル１と結合し一体化して設けられている。

第３図においては、ウェブの走行方向において、霧化粒
子放出口端１ａの上流側に排気ノズル５′の吸引口端５
′ａを配し、下流側に排気ノズル５′の吸引口端５′ａ
を配している。排気ノズル５′は放出ノズル１のウェブ
走行方向下流側で、排気ノズル５′は放出ノズル１のウ
ェブ走行方向上流側で夫々放出ノズル１と結合し一体化
して設けられている。

第４図においては、ウェブの走行方向において、霧化粒
子放出口端１ａの上流側に排気ノズル５′の吸引口端５
′ａを配している。排気ノズル５′は、放出ノズル１の
ウェブ走行方向上流側で放出ノズル１と結合し一体化し
て設けられている。

第２図〜第４図において、排気ノズル５′及び５′の吸
引口端５′ａ及び５′ａと、ウェブの被塗布面との距離
は、１〜２０日にする。

第５図においては、ウェブの出入口を除いて。

放出ノズル１の放出口端と排気ノズル５の吸引口端とが
結合して一体化し密閉されている。

第１図〜第７図において、排気ノズル５，５′及び５′
は、夫々排気チニーブ６．６’、　６’を介して適当な
ファン（図示せず）と接続して排気が行なわれており、
好ましくは、大気圧より５〜１００■水柱程度の減圧に
しておく。

また２本発明によれば１図示されたウェブのかわりに、
走行するベルト等にのせられたシート状の被塗布体に対
しても同様に塗装することができる。

第１図〜第７図に示された塗装装置を上述のように使用
することにより、被塗布体に付着せずに飛散する霧化粒
子の量が極めて少なくなり１周囲の著しい汚染なしに被
塗布体に均一な塗膜又は精密な微小パターンを形成する
ことができる。

特に、第６図及び第７図においては、排気ノズルの吸引
口端の幅が霧化粒子放出ノズルの放ａ口端の幅より大き
いので、被塗布体に付着せずに飛散する霧化粒子の量が
より一層少なくなる。

［実施例］ 実施例１ 塗布液：下記組成で粘度２ｃｐの溶液 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 （オリエント化学工業■製）　・・・０．０５重量部メ
チルエチルケトン　　　　　・・・１４　　重量部２−
メトキシエチルアセテート・・・３５　　重量部本発明
の実施例を第１図により説明する。

送り出し部１０から送り出された。厚さ　１ｏｏｎ。

幅３００＋ｕのウェブ（アルミニウムフィルム未塗布支
持体）７を、毎分５０ｍの速度で走行させ、霧化粒子放
出ノズル１により塗装を行なった。同時に排気ノズル５
を用いて排気を行なった。このとき、ノズル１の放出口
端１ａとつニブの被塗布面との間隔は４１１１であり、
排気ノズル５の吸引口端５ａとウェブの非塗布面との間
隔は２謔であった。

このとき、塗布後の膜面は均一でかつ、外部への飛散も
極めて少なかった。

実施例２ 塗布液：下記組成で粘度２ｃｐの溶液 アクリル酸系ラテックス　　　・・・５　重量部水性染
料　　　　　　　　　　・・・０．０５重量部界面活性
剤　　　　　　　　　・・・０．１重量部水　　　　　
　　　　　　　　・・・９０　　重量部第１図に示す装
置にて厚さ　１ｏａｎ、幅３００　ｍｎのウェブ（アル
ミニウム箔支持体）７を毎分５０ｍの速度で走行させ、
霧化粒子放出ノズル１により塗装を行なった。同時に排
気ノズル５を用いて排気を行なった。このとき、ノズル
１の放出口端１ａとウェブの被塗布面との間隔は４　ｍ
ｌ！Ｉであり、排気ノズル５の吸引口端５ａとウェブの
非塗布面との間隔は２■であった。このとき、塗布後の
膜面は均一でかつ、外部への飛散も極めて少なかった。

［発明の効果］ 本発明の静電塗装方法は、塗布液を予め霧化して成る霧
化粒子を放出する開口端を２０關以下の距離で被塗布体
に近接配置し、霧化粒子に電荷を与えて被塗布体に霧化
粒子を静電付着させると共に、被塗布体に付着せずに浮
遊する霧化粒子を吸引除去するので、被塗布体に付着せ
ずに浮遊し飛散してしまう霧化粒子の量が極めて少なく
９周囲の著しい汚染なしに被塗布体に均一な塗膜又は精
密な微小パターンを形成することができる。

本発明の静電塗装装置は、塗布液を予め霧化して成る霧
化粒子を放出する開口端を有する開口部と、前記霧化粒
子に電荷を与える電極と、被塗布体に付着せずに浮遊す
る霧化粒子を吸引する吸引口を有する非付着霧化粒子吸
引除去部から成るので、開口部の開口端を２０！Ｌ１ｍ
以下の距離で、被塗布体に近接配置することにより、被
塗布体に付着せずに飛散する霧化粒子の量が極めて少な
くなり。

周囲の著しい汚染なしに被塗布体に均一な塗膜又は精密
な微小パターンを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜７図は１本発明の静電塗装装置の霧化粒子放出・
吸引方向の断面図（但し、第１〜５図は被塗布体（ウェ
ブ）走行方向と平行方向の断面図、第６図及び第７図は
被塗布体（ウェブ）走行方向に対して直角方向の断面図
）である。 １・・・霧化粒子放出ノズル ２・・・電極　　　　　　３・・・電極用ケーブル４・
・・霧化粒子供給チューブ ５、５’、　５’・・・排気ノズル ６、６’、　６’・・・排気チューブ ７・・・ウェブ　　　　　８゜ ｌＯ・・・送り出しロール ９・・・バスローラー 出願人　　　富士写真フィルム株式会社代理人　　　弁
理士　　加　藤　朝　道第 図 ／ 第２図 第３図 第４図 第５図 ／ 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開
   口端を２０ｍｍ以下の距離で被塗布体に近接配置し、霧
   化粒子に電荷を与えて被塗布体に霧化粒子を静電付着さ
   せると共に、被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を
   吸引除去することを特徴とする静電塗装方法。
2. （２）塗布液を予め霧化して成る霧化粒子を放出する開
   口端を有する開口部と、前記霧化粒子に電荷を与える電
   極と、被塗布体に付着せずに浮遊する霧化粒子を吸引す
   る吸引口を有する非付着霧化粒子吸引除去部から成るこ
   とを特徴とする静電塗装装置。