JPS6075355A - 塗膜硬化装置 - 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】 本発明は、塗膜硬化装置に関するもので、より詳細には
、遊離インシアネート基含有プレポリマーを含む塗膜を
、アンモニア又はアミン雰囲気中で硬化させるための塗
膜硬化装置に関する。

従来、塗膜の形成には、熱エネルギー、公害及び生産性
の点で種々の問題が内在している。工業的に最も普通に
採用されている塗膜形成方法では、基体物品に塗装を行
った後、この塗装物品を焼付炉に搬入し、高温で塗膜の
焼付を行う。この焼付に多大の熱エネルギーが必要であ
り、また塗膜の焼付時に発生する溶媒、塗料ヤニ等の不
害成分を排気から除去１−るために、高価な排気処理シ
ステムが必要となる。また、塗膜の焼付を高温で行えな
い木工品塗装等の場合には、この塗膜を自然乾燥で硬化
させねばならず、塗膜の硬化に著しく長時間を必要とし
、またその間湿ったｍ膜にゴミ等が付着しないような厳
密な管理が必要となる。

近年に至って、熱釦よる硬化の不要な塗膜の乾燥方法が
提案されており、特公昭５３−１３０５８号公報には、
遊離インシアネート基を含有するプレポリマーを含むビ
ヒクルを基拐上に塗布し、次いでこのビヒクルを蒸気相
の状態にあるアンモニアまたはアミンからなる薬剤で処
理することからなる乾燥塗膜の形成方法が記載されてい
る。

本発明は、上記方法を実施するための装置に関するもの
であり、特に上記方法による塗膜の焼料乃至は硬化を、
連続的に、しかも実質」−密閉系で効率良く行うための
装置に関する。

即ち、本発明の目的は、高温での焼料操作が不要で、し
かも著しく短時間で塗膜の硬化が可能であり、その結果
として設備が小型でしかも生産性が高く、また装置、の
メンテナンスも容易な塗膜硬化装置を提供するにある。

本発明の他の目的は、遊離イソシアネート基を含む塗膜
のアンモニア又はアミンによる硬化を、密閉系において
しかも連続的に行うための装置を提供するにある。

本発明の更に他の目的は、木工品、油圧機器、熱容量の
著しく太き〜・物品等の、従来熱による塗膜焼付が困姉
であった物品に対しても、著しく短時間で塗膜の硬化が
可能となる装置を提供するにある。

本発明によれば、遊離イソシアネート基を有するプリポ
リマーを含有する塗膜を気相のアンモニア又はアミンと
接触させて該塗膜を硬化させるための装置であって、硬
化室と、該硬化室内に塗装物品を搬入し、且つ搬出する
ための搬送系と、アンモニア又はアミンの蒸気を含む気
流を発生させるための蒸気発生装置と、該蒸気発生装置
からの気流を硬化室に供給し且つ塗装物品と接触後の気
体を蒸気発生装置に循環する循環系と、該硬化室の搬入
口及び搬出口をアンモニア又はアミン蒸気の漏洩が生じ
ないようにシールする機構とから成ることを特徴とする
塗膜硬化装置が提供される。

本発明を、添伺図面を参照しつつ以下に詳細に説明する
。

第１図は、本発明の塗膜硬化装置を附属の塗装室及び後
硬化室と共に示す平面配置図である。

第１図において、本発明の塗膜硬化装置は、大まかに言
って、硬化室１と、搬送系２と、蒸気発生装置６と、硬
化用気流の循環系４ど、硬化室１の搬入口５及び搬出口
６に設けられたシール機構７とから成って（・る。

第」図に示す具体側圧おいて、硬化室１の上流側には塗
装室８が、また硬化室１の下流側には後硬化室９が夫々
配置され、これを通るように搬送系２が設けられている
。

塗装室８は、塗装処理されるべき物品（基体）１０に、
特定の塗料、即ち遊離インシアネート基含有プレポリマ
ーを含む塗料を塗布１−るためのものであり、通常の簡
易型＠装ブースと同様に、基体１０が搬入される入１」
１１及び塗装基体が搬出される出０１２を備えており、
しかも基体１０の移動路の一方の側には、前記塗料を基
体に塗布するためのスプレーガンのような塗布機構１６
が、また他方の側には、必要に応じ、フィルター等の塗
料ミスト捕集機構１４を介して、排気吸引ダクト１５が
設けられている。

本発明装置に用し・る塗料は、遊離イソシアネート基含
有プレポリマーを含む塗料であり、後に詳述する気相の
アンモニア又はアミンとの接触で硬化が行われるもので
ある。このような塗料の適当な例は、イソシアネート基
末端プレポリマーと呼ばれるものであり、例えばポリエ
ステルポリオール、ポリエーテルポリオール、水酸基含
有アクリル樹脂、水酸基含有ビニル樹脂、アルキド樹脂
、ポリアミド、等のインシアネート基に対して反応性を
有するオリゴマー乃至ポリマーをポリイソシアネート、
例えばトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネートと反応させ、該インシア
ネートをウレタン結合、尿素結合等を介して、該オリゴ
マー乃至ポリマーの骨格に結合させたものが使用される
。勿論、上述したイソシアネート基に対して反応性のオ
リゴマー乃至ポリマーと、ポリイソシアネートとは、予
め反応させたものでも、或いは混合物の形で部分的に反
応させたものでもよく、また、この塗料は複数種の樹脂
の混合物であってよ℃・。要するＫ、本発明の目的処は
、気相のアンモニア又はアミンで硬化するに足る量の遊
離インシアネート基が含有されている限り任意の塗料が
使用し得ることが了解されるべきである。

遊離インシアネート基の濃度は、一般に樹脂分ｉｏｏｇ
当り１０乃至５００ミリモル、特に６０乃至６００ミリ
モルの範囲にあるのが望ましい。

この塗料は、塗装に適した粘度の液体である場合には、
無溶媒塗料としても使用でき、また前記プリポリマーを
幾分溶剤で稀釈した溶液型塗料としても使用できる。勿
論、この塗料には、それ自体公知の塗料配合成分、例え
ば、顔料、可塑剤、界面活性剤、垂れ防止剤、防錆剤、
等をそれ自体公知の配合比で配合される。好適な塗料は
、不揮発分濃度が２０乃至１００重量％で且つ動粘度（
フォードカップ＃４）が１５乃至１５０秒の範囲のもの
である。

塗装すべき基体１０としては、通常の鋼板乃至表面処理
鋼板から形成された基体の他に、熱による塗膜焼付の困
難な木工製品、繊維製品、プラスチック製品、油圧機器
製品、熱容量の太き（・鋳造製品等を挙げることができ
、特に後者の基体の場合には、熱による焼付が不要であ
り、しかも塗膜の硬化が迅速に行われることによる本発
明の顕著な利点が達成される。

塗布機構１６としては、スプレーによる塗布機構、Ｎえ
ばエアスプレーガン、エアレススプレーガン、回転霧化
式塗装装置等が、非静電式、静電式のものを含めて好適
に使用される。勿論、基体の種類によっては、浸漬−塗
布、ローラコート、フローコート等の他の塗布方式も採
用し得る。

硬化室１は、塗装室８からの塗装物品１０’を気相のア
ンモニア又はアミンと接触させて、形成された塗膜の硬
化反応を行うためのものであり、連続処均！を可能にす
るために、塗装物品１ｏ／を室内に搬入するための入口
５及びアンモニア又はアミンと接触後の物品を搬出する
ための出口６を備えている。

本発明の塗膜硬化装置には、塗膜の硬化処理を連続的に
、しかも短時間の内に有効傾行うために、塗装室１と、
硬化用のアンモニア又はアミンの蒸気発生装置６ど、硬
化用気流の循環系４とが、以下罠詳述する関連のもとに
設けられている。

先ず、硬化室１は、アンモニア又はアミンな含む硬化用
ガスを均−且つ一様に供給するために、パンチングメタ
ル或いはメタルラス等の多孔性仕切壁１６で仕切られた
二重相構造となっており、該仕切壁１６内に位置１−自
転しながら移１ＩＪＪする塗装物品１０′に対して、仕
切壁」乙の外方に位置するガス通路１７から、該多孔性
仕切壁１６を通して硬化用ガスを吹付ける。

このガス通路１７は、供給ダクト１８な介して硬化用蒸
気発生装置乙に接続されている。この硬化用蒸気発生装
置は、アンモニア又はアミン類を気相で硬化ｍＫ送るた
めのものであり、１面に示す具体例では、ファン１９で
送られる空気、窒素等のキャリヤガス中にスプレー装置
２０によりアンモニア又はアミンをスプレーすることに
より硬化用蒸気を発生させる。

硬化室１には、排風口２１を介して排風ダクト２２が設
けられ、必要によりフィルター等のｅ過清浄化機構２６
な介して、ファン１９の吸引側に接続されている。

か＜Ｌ’−Ｃ１本発明の塗膜硬化装置における硬化用蒸
気の循環系４は、排風口２１、排風ダクト２２、ファン
１９、供給ダクト１８、ガス通路１７及び多孔性仕切壁
１６で構成されていることが了解されよう。この循環系
４には、必要（（より硬化用ガスの加熱機構２４を設け
ることができ、温度の低−Ｆ−ｆ“る冬期中には、硬化
用ガスの温度な、常温乃至は５０℃イ？度の温度に維持
し得るようになっている。

また、硬化用蒸気の供給口或いは硬化家内に、アンモニ
ア又はアミン類の濃度検出機構２５を設け、この検Ｌｌ
官５号によって、スプレーＭｊＧ２０のパルプ２６を制
御し、硬化室内のアンモニア又はアミン濃度を、常に所
定の値に設定し得る。

尚、本発明に用いるアミン類は一級、二級或いは三級の
モノアミン類の他に、多価アミン類であっても良く、例
えばメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ジ
エブルアミン、トリエチルアミン、ピペラジン、七ルホ
リン、ピペラジン、エタノールアミン、ジェタノールア
ミン、トリエタノールアミン、シクロヘギシルアミン、
エチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、エ
チレントリアミン、等の１種又は２種以上の組合せを挙
げることができる。

硬化用気流中に、アンモニア又はアミンは無稀釈の蒸気
の状態で存在させることもできるが、操作の容易性や経
済性の見地からは、アンモニア又はアミンは、５０乃至
ｓ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｍ、特にｉｏ。

乃至ｉ　ｏ、ｏ　ｏ　ｏ　ｐｐｒｎとなる濃度で気流中
に含有させることが望ましい。

本発明においては、硬化室１の搬入口５及び搬出口６に
、アンモニア又はアミン蒸気の漏洩を防止するために、
全体として７で示すシール機構を設ける。第１図におい
ては、このために、入口５及び出口６に、物品の通過を
可能にする仕切板乃至はフラッグ２７を設けると共に、
吸気ダクト２８に連なる周状の吸気口２９を配置して、
入口及び出口近傍の空気を吸引して、硬化用蒸気が硬化
室外に漏出するのを完全に遮断している。

尚、吸気ダクト２８から排出されるガス及び前述した循
環系に連なる排気ダクト６０から取出した硬化用ガスの
一部を、スクラバー、吸着装置、接触分解装置、等の排
気処理装置６１を経て、実質上の無臭の無害ガスとして
大気中に放出できる。

尚、吸着装置で捕集されるアンモニア又はアミンは、こ
れを脱着させて回収し、硬化の目的で再利用できること
は当然である。

塗装物品がアンモニア又はアミンと接触する時間は、塗
料の種類や厚み、硬化用ガス中の濃度や温度によっても
相違するが、一般的に言って、１０乃至６［］００秒特
に２０乃至３００秒のような極めて短時間でよい。

本発明によれば、上述した構成により、有害なアンモニ
ア又はアミンの蒸気が外部に漏洩することなし鎖、密閉
系でアンモニア又はアミンによる塗膜の硬化処理を連続
的に行うことが可能となる。

しかも、実質上密閉された硬化室内にアンモニア又はア
ミン蒸気を気流として供給し、しかもこの気流を蒸気発
生装置を介して循環させることにより、塗膜と蒸気との
接触が均−且つ一様にしかも密に行われることにより、
塗膜の硬化反応が有効にしかも短時間の内に行われる。

また、密閉系で蒸気を循環させることにより、アンモニ
ア又はアミンの損失を防止しながら経済的な硬化処理が
可能となる。

第１図に示す具体例では、硬化室１において、アンモニ
ア又はアミンを含有する硬化用ガスと接触した塗装物品
１０″を、後硬化室９において空気流と接触させる。

即ち、アンモニア又はアミン類との接触が終了したばか
りの塗膜は、硬化が進行しているとしても、その塗膜を
爪でこすると塗膜に引掻傷が容易に入るようなものであ
り、その塗膜を鉛筆硬度で測定し得るように硬化を続行
させるためには、空気との接触を必要とする。

後硬化室９は、塗装物品１０″の搬入口６２と搬出口６
６とがあるトンネル状の形状を有しており、その内部に
は、塗装物品の移動路に沿って、多孔質の仕切壁６４が
設けられている。この仕切壁６４を介して空気通路６５
があり、通路６５に導入される空気は、仕切壁６４を介
して塗装物品１０″に吹付けられ、これにより塗膜の後
硬化が進行する。空気通路６５は供給ダクト６６を介し
て送風ファン６７に接続され、−力抜硬化室において塗
膜と接触した後の空気流は排気ダクト６８から、ｆ過清
浄化機構６９加熱機構４ｏ￥紗てファン６７の吸引側に
循環される。

後硬化用空気は、室温で十分であるが、後硬化を促進さ
せるには、５０℃程度迄の温度に加温されていることが
有利である。

本発明において、搬送機構２は、一連のホイール乃至ス
プロケット４１を介して、塗装室８、硬化室１及び後硬
化室９を順次通過するように配置され、駆動機構４２に
より、連続的に或いは間欠的に駆動される。この具体例
にお℃・て搬送機構２ハ、エンドレスのオーバーヘット
、コンベアテアリ、塗装すべき物品１０は、積込位置４
６でコンベアに載せられ、塗装製品１０αは降し位ｖ４
４でコンベアから取外される。

本発明において、塗膜の後硬化に成る程度の時間をかけ
てもよい場合には、後硬化室９を省略し、半硬化の塗装
物品を空気中に放置する方式をも採用し得る。また、塗
装室８と切離して塗膜硬化装置にのみ搬送系を設けるこ
とも可能である。

以上説明した本発明の装置によれば、次の顕著な利点が
付加的に達成される。即ち、塗装設備の中で塗膜を乾燥
焼付するための炉が消費する熱エネルギーは膨大なもの
であるが、本発明によれば、高温での焼付が必要でない
ので、大巾な省エネルギーとなる。また、塗膜の高温焼
付が困難な物品に対しても、短時間での塗膜硬化が可能
となり、更に硬化時間が短かいことから、設備が小型で
すみ、しかも生産能力を著しく向上させ得る。更に、室
温乃至は室温附近での操業であることから火災の危険性
がなく、また従来の焼付炉のようなり、−清掃が不要で
、メンテナンスも容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の塗膜硬化装置を附属の塗装室及び後
硬化室と共に示す平面配置図であって、１は硬化室、２
は搬送系、６は蒸気発生装置、４は硬化用気流の循環系
、７はシール機構、８は塗装室、９は後硬化室、１０．
１０’、１０”は塗装物品（基体）、１０αは塗装製品
、１６は塗布機構、１６は多孔性仕切壁、１７はガス通
路、１８は供給ダクト、１９はファン、２０はスプレー
装置、２１は排風口、２２は排風ダクト、２８は吸気ダ
クト、２９は周状の吸気口、６１は排気処理装置ケ夫々
示す。 特許出願人　トリニティ工業株式会社 手続補正法（自発） １．事件の表示 昭和５８年特許願第１８０７３９月 ２発明の名称 塗膜硬化装置 ３補正をする渚 事件との関係　特約出願人 住所〒１００東京都千代田区丸の内二丁目４番１号明細
癲の発明の詳細な説明の４ｉＡ’ｌ及び図面。 ５、補正の内容 （１）明細１第８頁、下から４行目の「−塗装室１と、
」の記載を、「硬化室１と、」に訂正する。 （２）　図面（第１図）を別紙の通り訂正する。 、−一゛− 訂正した図面（第１図）　・・・１通

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）遊離インシアネート基を有するプリポリマーを含
   有する塗膜を気相のアンモニア又はアミンと接触させて
   該塗膜を硬化させるための装置であって、 硬化室と、該硬化室内に塗装物品を搬入し、月つ搬出す
   るための搬送系と、アンモニア又はアミンの蒸気を含む
   気流を発生させるための蒸気発生装置と、該蒸気発生装
   置からの気流を硬化室に供給し且つ塗装物品と接触後の
   気体を蒸気発生装置に循環する循環系と、該硬化室の搬
   入口及び搬出口をアンモニア又はアミン蒸気の漏洩が生
   じないようにシールする機構とから成ることを特徴とす
   る塗膜硬化装置。