自動車ボディトップコート仕様のトリボ帯電方式粉体塗装システムの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555241
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Ibaraki University
• Principal Investigator: 竹内 学 茨城大学, 工学部, 教授 (00007775)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 雅洋 日本パーカライジング, アイオニクス事業部, 副事業部長 ; 新村 勲 保土谷化学工業, 筑波研究所, 副所長 ; 百瀬 義広 茨城大学, 工学部, 教授 (10006314)
• Keywords: 静電粉体塗装 / 粉体塗料 / トリボ帯電 / 電荷制御剤 / スチレン-アクリル樹脂 / フェライト粒子

Research Abstract

本研究では、光沢と平滑性に優れた塗膜が得られ、かつ、高塗着効率により高い経済性を併せ持つ、高性能静電粉体塗装の基礎技術を開発することを目的とする。そのために、トリボ帯電方式静電粉体塗装の短所である、粉体塗料の帯電量が塗料の材質、環境に強く依存する点を電荷制御剤の技術を用いて解決を図る。はじめに、電荷制御剤をポリマーに添加したとき、そのポリマーの電荷付与能力がどのように変化するかをしらべた。具体的には電荷制御剤を含むスチレン-アクリル樹脂皮膜を作製し、その皮膜がポリマーコーティングされたフェライト粒子を帯電させる能力をカスケード法により評価した。電荷制御剤としては現在電子写真現像剤のトナーの帯電制御に使用されている正帯電性のものと、負帯電性のものを使用し、スチレン-アクリル樹脂への添加量は大きく変化させた。カスケード法装置は試作した。
電荷制御剤を含まないスチレン-アクリル樹脂は今回使用したフェライト粒子を若干負(-2nC/g)に帯電させることがわかった。この樹脂に正帯電性電荷制御剤を添加するとフェライト粒子の負帯電性は強まり、負帯電性電荷制御剤を添加するとフェライト粒子の帯電性は正に変化することが確認でき、期待していた通りの結果が得られた。ただし電荷制御剤の添加量が30〜50%のところでフェライト粒子の帯電量は最大値を示した。また、電荷制御剤添加の効果は雰囲気、とくに湿度に依存することがわかった。現在市販されている粉体塗料のトリボ帯電特性評価し、イオン化ポテンシアルの測定結果との関係を検討した。

Research Products

• [Publications] Kenzo Yanagida: "New Powder Coating Equipment for Automotive Bodies" 塗装工学. 33,5. 192-199 (1998)
• [Publications] 山田晋太郎: "ポリ塩化ビニール(PVC)粉体の帯電性に及ぼすフッ素プラズマ処理の効果" 粉体工学会誌. 35,9. 644-648 (1998)
• [Publications] Nobuyuki Fujita: "Factors Defining the Maximum Charge of Toner Particles" Proc.Pan-Pacific Imaging Conf.223-226 (1998)
• [Publications] Shinji Otani: "Tribocharging Mechanism of Polymers with CCA" Proc.Int.Conf.Digital Printing Technd.341-344 (1998)
• [Publications] 竹内 学: "造粒プロセスの最新動向と応用技術(「粉体塗装」を分担)" (株)技術情報協会, 453 (1998)