JPS596705B2 - 不良導電性物品の静電塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電塗装方法に関し、さらに詳しく述べると、
不良導電性物品の静電塗装方法に関する。

静電塗装方法は、今ここで詳述するまでもなく、塗装技
術の分野において広く用いられている。この方法の第１
のメリットは、周知の通り、塗料使用量の低減である。
しかしながら、このようなすぐれた塗装方法にも欠点が
あり、例えば、被塗物がプラスチック、木材、ゴムなど
のような不良導電性材料からなるような場合、静電塗装
を達成することは事実上不可能である。なぜなら、その
ような場合、靜電塑裳により被塗物上に付着せしめられ
た塗料の電荷は逃げることなくそのまま蓄積し、よつて
、被塗物表面の電位の上昇をひきおこすからである。被
塗物表面の電位が上昇するにつれて塗装時の効果が消失
し、したがつて、静電塗装が実質的に不可能となる。こ
のような従来法の欠点を解消するため、多くの改良方法
が提案されている。

これらの改良方法は、大別して次のような技術思想：（
１）静電塗装の直前に被塗物を適当な薬剤で処理してそ
の表面に導電性を付与すること、及び：（２）被塗物の
背後にアースを配置するかもしくは塗料の帯電極性とは
反対の極性を具えている電極を配置し、よつて、塗料電
荷と被塗物の背後のアース又は電極との間の静電気力を
利用すること：をベースとしている。

前記第１の技術思想をベースとした方法は、導電性をも
たない物品に対する静電塗装を可能ならしめるというも
のの、導電性付与のための処理工程の増加に原因して経
済的に好ましくなく、さらに、その処理に用いられる薬
剤に原因して例えば密着不良等の塗装欠陥を生じる傾向
がある。さらに、前記第２の技術思想をベースとした方
法は、究極の課題であるところの被塗物表面の電荷の遠
出と電位の低下とを本質的に解消するものではなく、特
定の場合に限つて、すなわち、被塗物の表面抵抗が小さ
くてリークをおこし易い場合とか被塗物そのものが薄物
である程度の導電性を有している場合とかに限つて若干
の静電効果を奏するにすぎない。本発明者らは、上述の
ような欠点を伴なわないですぐれた静電塗装効果を奏す
ることのできる不良導電性物品のための改良された静電
塗装方法を開発すべく研究を行なつた結果、この度に本
発明を完成するに至つた。

本発明による静電塗装方法は、不良導電性物品の塗装面
の一部に接地導体を配してこの導体の近傍からある程度
の導電性を有する塗料による静電塗装を開始し、ウエツ
ト塗膜の連続状態を保ちつつ塗装を実施することを特徴
としている。

次に、添付の図面を参照しながらさらに詳しく本発明を
説明する。

第１図は、本発明の好ましい１態様を示した静電塗装シ
ステムの概略図である。

図中の１は被塗物、すなわち、不良導電性物品である。
２は、不良導電性物品１のための治具（ここでは保持具
）でありかつ、図示の通り、接地されている。

治具２のうちその折り返し部であるところの３及び３／
は本発明にいう接地導体を指している。４は静電塗装ガ
ンであり、これにより噴霧された塗料は直流高圧発生器
５に接続された電極６より電荷を付与され、そして不良
導電性物品１に静電塗装される。

塗装は、先ず接地導体３の近傍（図中のＩの位置）に静
電塗装ガン４を配置してこの位置から導電性塗料による
静電塗装を開始し、引き続いて矢印７の方向にガンをず
らしていつて連続的に塗装を実施する。図中のは、ガン
の中間位置を示している。同様に、図中の「の位置にガ
ンを配置してこの位置からも静電塗装を開始する。かか
る塗装を実施する場合、形成されるウエツト塗膜（未乾
燥の塗膜）が連続してあるように注意を払わなければな
らない。なぜなら、ウエツト塗膜が不連続状態にある場
合、以下に詳述するように所望の目的であるところの塗
料電荷の逃出を達成し得ないからである。本発明におけ
るようにウエツト塗膜が連続状態にある場合、塗料電荷
の逃出に塗料そのものが有する導電性が寄与し得るため
、不良導電性物品１の表面に形成された電荷が連続的に
逃出せしめられ、よつて、有効な静電塗装が可能になる
。すなわち、本発明の場合、不良導電性被塗物１に向か
つて噴霧された塗料は被塗物１上に付着して連続した塗
膜を形成可能であるから、塗料自体に導電性があるなら
ば、塗膜の一部分を何らかの手段を介してアースに導通
させることによつて被塗物表面の電荷をアースに逃がす
ことができる。ところで、従来の静電塗装システムにお
けるように接地導体が不存在の場合はどうであろうか。

これは、第１図から治具２及び接地導体３を省略するこ
とによつて考察することができる。このようにした場合
、導電性塗料が静電塗装ガン４によつて不良導電性被塗
物１に向かつて噴霧される結果、塗料の電荷と静電塗装
時に付随的に発生したイオンの電荷とが被塗物表面に到
着した後どこにも逃げ得ずそのまま残留する。電荷が被
塗物上に蓄積せしめられる結果、その被塗物の表面電位
もまた上昇せしめられる。かかる表面電位は、最終的に
ガン４の電極６の電位と同一のレベルまで昇圧され、こ
の時点で塗料は全く荷電されなくなり、したがつて、静
電塗装効果は皆無となる。このような現象は、被塗物１
が完全な絶縁材料からなる場合又は導電性材料からなつ
ていてもアースからは完全に絶縁されている場合におこ
り、その際、静電塗装開始後数秒間を経ずして被塗物の
表面電位が静電塗装効果ゼロの状態にまで昇圧してしま
い、実質的に静電塗装を行ない得なくなる。第２図は、
本発明のもう１つの好ま゛しい態様を示した被塗膜物の
略示図である。図示の通り、不良導電性の被塗物１は導
電性の治具２によつて保持されており、そして治具２は
さらに接地されている。ここで重要なことには、導電性
を具えた複数個の針状金属片８が被塗物中に埋封されて
いてその先端部と静電塗装時に形成される塗膜とが必然
的に接触し得るように構成されている。なお、本発明を
実施する場合、塗料の連続膜の一部を接地させる方法と
して前記第１図及び第２図に示した方法以外のものも採
用し得ることを理解されたい。例えば、治具とは別置き
の接地電極を使用することなどが可能である。さらに、
接地方法及び場所等に依存して塗装順序もまた適宜に設
定することができる。本発明に従うと、静電塗装法を不
良導電性被塗物に適用することが可能になるため、この
方法のメリツトである塗料使用量の低減と塗装作業工数
の短縮とを計ることができる。

さらに、本発明に従うと、従来の方法におけるように種
々の塗装欠陥がひきおこされるようなことがなくなる。
本発明においては不良導電性の被塗物（物品）を使用す
ることができる。このような物品は、それが不良導電性
である限りにおいて特に限定されるものではない。代表
的な物品としては、例えば、天然ゴム、ＥＰＤＭゴム、
変性ビニール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ
、ナイロンなどの不良導電性材料から作られた物品をあ
げることができる。具体的には自動車部品の静電塗装を
例にとつた場合、車体外板の」部を構成しているフエー
シヤパネル、バンパ一及び車体の間隙に取り付けられる
サイトシールド、エネルギー吸収バンパ一の外板体など
をあげることができる。なお゛不良導電性゛とは、それ
を本願明細書において用いた場合、被塗物（物品）の体
積固有抵抗率が１０１場〜１１Ω・ｍを上廻ることを意
味している。不良導電性物品の塗装面の一部に配される
べき接地導体は、例えば、鉄、アルミニウム、銅、真ち
ゆうなどの各種の導電性金属材料に加えて、例えば導電
性を付与されたようなプラスチツク材料などからも達成
することができる。本発明において使用する塗料はある
程度の良好な導電性、すなわち、低い電気抵抗を有する
ものでなければならない。

本発明者らは、実験から使用する塗料の体積固有抵抗率
は１０５Ω・ｍ以下であることが望ましいという事実を
見い出した。なお、塗装に先がけて希釈を必要とするよ
うな塗料の場合、希釈後の塗料の体積固有抵抗率が１０
５Ω・ｍ以下であることが望ましい。一般的に、使用す
る塗料の体積固有抵抗率が上述のような値である場合、
不良導電性物品（被塗物）の表面電位は静電効果の実効
上差し障りのない範囲におさまるであろう。但し、使用
する塗料の導電性がその塗料に含まれる高揮発性溶剤に
より与えられかつその塗料の抵抗値が吹付時と被塗物付
着時とでは大きく異なるような場合、上述の体積固有抵
抗率、１０５Ω・ｍに補正を施すことが必要となるであ
ろう。さらに、使用する塗料の体積固有抵抗率が極めて
低くて例えば１０２Ω・ｍ以下のオーダーであるような
場合、換言すると、使用する塗料がはなはだしく大きな
導電性を有しているような場合、塗料供給経路の設定状
況によつて発生するおそれのある塗料を通じての高圧リ
ーク等を回避するため、例えば特開昭４８−１０３１号
公報及び特開昭５２−１４５４４３号に記載のような防
止策を併用することもできる。付言すると、塗料の導電
性は、その体積固有抵抗率によつて定量的に示され、ま
た、塗料の導電性の良否は、（アースに逃げる電荷によ
る電流）Ｘ（塗料の体積固有抵抗率）×（形成される塗
膜及び被塗物の形状に基づく定数）に等しい電位を被塗
物表面に与えるという形で静電塗装性の良否に影響する
。

被塗物表面に与えられる電位が高圧フ発生器により印加
された電極の電位に比して十分に小さいとするならば、
すなわち、電極の電位が静電塗装に常用されている６０
〜７０にである場合に前者のそれが２〜３ＫＶのオーダ
ーであるならば、被塗物が導電性を有している場合と実
質的に同じ静電塗装効果を得ることができる。

但し前者の電位が数１０Ｋのオーダーにまで達した場合
、当然のことながら好ましい静電塗装効果を得ることが
できない。次に、下記の実施例によりさらに詳しく本発
明を説明する。

例１ エア霧化式静電塗装ガンを使用して被塗物への静電塗装
を実施した。

ここで使用した被塗物は自動車用ウレタンバンパ一であ
り、かかる物品の塗装に常用されている塗装治具を用い
てこれを固定した。使用した塗料は熱硬化性ウレタン一
液タイプ冷料（体積固有抵抗率＝１０３Ω・ｍ）であり
、これを前記静電塗装ガンによりガン印加電圧＝０ＫＶ
で手吹ぎ塗装した。得られた冷膜の塗着効率を測定した
ところ、１８％であつた。例２ エア霧化式静電塗装ガンを使用して被塗物への静電装装
を実施した。

前記例１の場合と同様、ここでも自動車用ウレタンバン
パ一を被塗物として使用した。但し、本例の場合、常用
の塗装治具の代りに第１図に図示のような塗装治具を使
用しかつあわせて図示のような接地導体を配設した。使
用した塗料は熱硬化性ウレタン一液タイプ塗料（体積固
有抵抗率＝１０３Ω・ｍ）であり、これを前記静電塗装
ガンによりガン印加電圧一一６０Ｋで連続的に塗装した
。ガンの移動方向は、第１図に図示の矢印７及び７′と
は反対の方向であつた。得られた塗膜の塗着効率を測定
したところ、２４％であつた。例３ 前記例２に記載の手法を繰り返した。

但し、本例の場合、第１図に図示の矢印７及び７′と同
一の方向で静電塗装ガンを移動させた。得られた塗膜の
塗着効率を測定したところ、４２％であつた。例４前記
例３に記載の手法を繰り返した。

但し、本例の場合、絶縁物の塗装治具を用いて被塗物を
固定した。得られた塗膜の塗着効率を測定したところ、
１８％であつた。前記例１〜例４に記載の結果から本発
明に従い静電塗装を実施した場合にはすぐれた静電塗装
効果の達成されることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい１態様を示した静Ｎ塗装シ
ステムの概略図、そして第２図は、本発弓のもう１つの
好ましい態様を示した被塗物の略Ｑ図である。 図中、１は不良導電性被塗物、２は治具、３はら地導体
、４は静電塗装ガン、そして８は針状？２片である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不良導電性物品の塗装面の一部に接地導体を配して
   この導体の近傍から体積固有抵抗率が１０＾５Ω・ｍ以
   下である塗料による静電塗装を開始し、ウェット塗膜の
   連続状態を保ちつつ塗装を実施することを特徴とする不
   良導電性物品の静電塗装方法。 ２ 前記接地導体が前記不良導電性物品のための治具の
   一部を構成している、特許請求の範囲第１項に記載の静
   電塗装方法。