(57)【要約】【課題】微細な塗料粒子によって、薄く、かつ、均一性および平滑性に優れた塗装を行うことを可能にする塗装方法の提供を課題とする。【解決手段】複数の貫通孔を有する天板の下に、被塗装物を配置し、天板の上面に、平均粒子径が１〜２０μｍの塗料粒子を供給することで、天板の貫通孔から落下した塗料粒子を、被塗装物に塗装することにより、課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する天板の下に、被塗装物を配置し、
前記天板の上面に、平均粒子径が１〜２０μｍの塗料粒子を供給することで、前記天板の貫通孔から落下した塗料粒子を、前記被塗装物に塗装する、塗装方法。
【請求項２】
前記天板を振動しつつ、前記被塗装物に前記塗料粒子を塗装する、請求項１に記載の塗装方法。
【請求項３】
前記被塗装物をハウジング内に配置して、前記被塗装物に前記塗料粒子を塗装する、請求項１または２に記載の塗装方法。
【請求項４】
前記ハウジングが、前記被塗装物の挿入口および排出口を有する、請求項３に記載の塗装方法。
【請求項５】
前記被塗装物を搬送しつつ、前記被塗装物に前記塗料粒子を塗装する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗装方法。
【請求項６】
前記被塗装物よりも下方において、前記被塗装物に付着しなかった塗料粒子を回収する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗装方法。
【請求項７】
前記天板の貫通孔の開口は、前記天板の上面より、前記天板の下面の方が大きい、請求項１〜６のいずれか１項に記載の塗装方法。
【請求項８】
前記塗料粒子として、含フッ素重合体を含む塗料粒子を用いる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗装方法。
【請求項９】
前記天板が、樹脂および金属の少なくとも一方で構成される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の塗装方法。
【請求項１０】
前記塗料粒子として、安息角が５〜５０°である塗料粒子を用いる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料粒子を含む粉体塗料は、溶剤系塗料と比較して、塗膜の平滑性に劣り、かつ、塗膜厚が厚くなり易いという問題を有する。
このような問題点を解決し、溶剤系塗料と同等の塗膜外観を得るためには、塗料粒子の平均粒子径を２０μｍ以下にする必要がある。
【０００３】
特許文献１および特許文献２に記載されるように、塗料粒子を含む粉体塗料を用いる塗装は、塗装ガン（スプレーガン）を用いる静電塗装によって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２００４８号公報
【特許文献２】特開２０１２−３５２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、平均粒子径が２０μｍ以下のような微細な塗料粒子は、塗装ガンが詰まりやすく、通常の塗装ガンでは、安定した塗装が困難である。
そのため、このような微細な塗料粒子を用いた塗装を安定して行うためには、微細な塗料粒子に対応する特殊な塗装ガンが必要になってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、塗装ガンを用いずに、平均粒子径が２０μｍ以下の塗料粒子によって、薄く、かつ、均一で平滑性に優れた塗膜を得ることができる、新規な塗装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、この課題について鋭意検討した。
その結果、所定の空間に被塗装物を配置して、塗料粒子をメッシュ等から落下させることで、塗料粒子を所定の空間に略均一に充満させ、空間内の被塗装物に振り掛けるようにすることで、薄膜で、かつ、均一で平滑性に優れた塗膜を得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、以下の構成を有する。
（１）  複数の貫通孔を有する天板の下に、被塗装物を配置し、
天板の上面に、平均粒子径が１〜２０μｍの塗料粒子を供給することで、天板の貫通孔から落下した塗料粒子を、被塗装物に塗装する、塗装方法。
（２）  天板を振動しつつ、被塗装物に塗料粒子を塗装する、（１）に記載の塗装方法。
（３）  被塗装物をハウジング内に配置して、被塗装物に塗料粒子を塗装する、（１）または（２）に記載の塗装方法。
（４）  ハウジングが、被塗装物の挿入口および排出口を有する、（３）に記載の塗装方法。
（５）  被塗装物を搬送しつつ、被塗装物に塗料粒子を塗装する、（１）〜（４）のいずれかに記載の塗装方法。
（６）  被塗装物よりも下方において、被塗装物に付着しなかった塗料粒子を回収する、（１）〜（５）のいずれかに記載の塗装方法。
（７）  天板の貫通孔の開口は、天板の上面より、天板の下面の方が大きい、（１）〜（６）のいずれかに記載の塗装方法。
（８）  塗料粒子として、含フッ素重合体を含む塗料粒子を用いる、（１）〜（７）のいずれかに記載の塗装方法。
（９）  天板が、樹脂および金属の少なくとも一方で構成される、（１）〜（８）のいずれかに記載の塗装方法。
（１０）  塗料粒子として、安息角が５〜５０°である塗料粒子を用いる、（１）〜（９）のいずれかに記載の塗装方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、微細な塗料粒子を用いて、薄膜で、かつ、均一で平滑性に優れた塗膜を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の塗装方法の一例を実施する塗装装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】天板の部分概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明における用語の意味は以下の通りである。
「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
単位とは、単量体の重合により直接形成される、上記単量体１分子に基づく原子団と、上記原子団の一部を化学変換して得られる原子団との総称である。なお、重合体が含む全単位に対する、それぞれの単位の含有量（モル％）は、含フッ素重合体の製造に際して使用する成分の仕込み量から決定できる。
平均粒子径は、レーザー回折法を測定原理とした公知の粒度分布測定装置（Ｓｙｍｐａｔｅｃ社商品名「Ｈｅｌｏｓ−Ｒｏｄｏｓ」等。）を用いて測定される粒度分布より体積平均を算出して求められる値である。
安息角は、塗料粒子を８０℃で１６時間以上真空乾燥させた後、「ＪＩＳ  Ｒ  ９３０１−２−２  アルミナ粉末−第２部：物性測定方法−２：安息角」に準じて測定される値である。
酸価および水酸基価は、それぞれ、ＪＩＳ  Ｋ  ００７０−３（１９９２）の方法に準じて測定される値である。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定法で測定される、重合体の中間点ガラス転移温度である。ガラス転移温度は、Ｔｇともいう。
数平均分子量は、ポリスチレンを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定される値である。数平均分子量は、Ｍｎともいう。
【００１２】
以下、本発明の塗装方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１３】
図１に、本発明の塗装方法の一例を実施する塗装装置の一例の概略斜視図を示す。
なお、以下に示す全ての図は、あくまで、本発明の塗装方法を説明するための概略図である。したがって、各部位の位置関係、大きさ、形状等は、実際に本発明の塗装方法を実施する塗装装置とは、異なっていてもよい。
図１に示す塗装装置１０では、矩形の平板状の被塗装物Ｗに、平均粒子径が１〜２０μｍの塗料粒子による塗装を行う。
【００１４】
本発明の塗装方法において、被塗装物（被塗装材、ワーク）Ｗは、図示例のような平板に制限されず、自動車等の車両の外装部品および内装部品、建築用の外装材および内装材、各種の機械装置の部品、家具およびその部品、家電製品等の電気機器およびその部品等が挙げられる。
なお、被塗装物Ｗには、必要に応じて、塗装が不要な部分にマスキングを行ってもよい。
【００１５】
図示例の塗装装置１０は、ハウジング１２と、天板１４と、回収部１６と、ベルトコンベア１８と、を有する。
塗装装置１０は、ベルトコンベア１８によって被塗装物Ｗを搬送しつつ、ハウジング１２内において、平均粒子径１〜２０μｍの塗料粒子を、上方から被塗装物Ｗに振り掛けることで、被塗装物Ｗの表面に塗料粒子を塗装（塗布）する。
【００１６】
ハウジング１２は、上下面が開放する筒状の略四角錐台状の部材である。ハウジング１２には、後述するベルトコンベア１８による被塗装物Ｗの搬送方向に対応して、対向する側面に被塗装物Ｗの挿入口１２ａおよび排出口１２ｂが設けられる。
図示例の塗装装置１０では、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する空間を形成するハウジング１２（塗装ブース／塗装用の囲い）を設け、ハウジング１２内において、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する。これにより、被塗装物Ｗに塗装を行う空間における塗料粒子の量、すなわち、塗装空間に存在する塗料粒子の密度を十分に高くして、好適に被塗装物Ｗの表面全面に適正な塗装を行うことができる。
また、ハウジング１２を設けることにより、周囲への被塗装物の飛散も防止できる。
【００１７】
ハウジング１２の形成材料としては、十分な機械的強度および要求される耐熱性等を得られるものであれば、樹脂および金属等の各種の材料が利用できる。
ハウジング１２は、絶縁性の材料（例えば、絶縁性樹脂。好ましくは、フッ素樹脂、シリコーン樹脂）で形成されるのが好ましい。または、ハウジング１２の表面（特に内壁面）は、絶縁性の材料で被覆されるのが好ましい。
さらに、ハウジング１２は、塗料粒子が付着しにくい材料（例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂）で形成されるのが好ましい。または、ハウジング１２の表面（特に内壁面）は、塗料粒子が付着しにくい材料で被覆（表面処理）されるのが好ましい。
【００１８】
ハウジング１２の形状は、図示例の四角錐台状以外の形状であってもよく、四角柱状、円柱状、円錐台状等の、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する空間を形成できるものであれば、各種の形状が利用可能である。
さらに、ハウジング１２の大きさ、ならびに、挿入口１２ａおよび排出口１２ｂの大きさも、被塗装物Ｗの大きさに応じて、適宜設定すればよい。
【００１９】
ベルトコンベア１８は、公知のベルトコンベアであり、挿入口１２ａおよび排出口１２ｂを経てハウジング１２内を通過する所定の経路で被塗装物Ｗを搬送する。
図示例の塗装装置１０では、被塗装物Ｗを搬送しつつ、ハウジング１２内において、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する。
被塗装物Ｗの搬送手段は、ベルトコンベアに制限されず、ローラコンベア、自走式の台車、けん引等によって移動される台車または複数台が接続された台車列等、公知の物品の搬送手段が挙げられる。
【００２０】
塗装装置１０においては、ベルトコンベア１８における搬送経路のハウジング１２よりも上流に、被塗装物Ｗを帯電させる帯電手段を設けるのが好ましい。すなわち、本発明の塗装方法は、塗料粒子による被塗装物Ｗの塗装に先立ち、被塗装物Ｗを帯電させるのが好ましい。
被塗装物Ｗの帯電は、ベルトコンベアによる搬送中に行ってもよく、帯電した被塗装物Ｗをベルトコンベアに載置して、ハウジング１２に供給してもよい。
被塗装物Ｗの帯電は、正でも負でもよいが、後述するように、塗料粒子を帯電させる場合には、塗料粒子とは逆の極性に帯電させるのが好ましい。これにより、被塗装物Ｗが複雑形状を有する場合であっても、塗装した塗料粒子を被塗装物Ｗに確実に保持して、適正な塗膜を形成できる。
【００２１】
被塗装物Ｗの帯電方法としては、静電気による方法（摩擦帯電、誘電体電等）、コロナ放電による方法、プラズマ処理による方法、電池による方法等が挙げられる。
被塗装物Ｗを帯電させるために印加電圧としては、−５００〜＋５００ｋＶが好ましく、−３００〜＋３００ｋＶがより好ましく、−１００〜＋１００ｋＶがさらに好ましい。
【００２２】
また、塗装装置１０においては、必要に応じて、ベルトコンベア１８における搬送経路のハウジング１２よりも上流に、被塗装物Ｗを加熱する加熱手段を設けてもよい。すなわち、本発明の塗装方法は、塗料粒子による被塗装物Ｗの塗装に先立ち、被塗装物Ｗを加熱してもよい。これにより、塗装した塗料粒子が部分的に被塗装物Ｗ上で融解して保持されるため、適正な塗膜を形成できる。
被塗装物Ｗの加熱方法としては、ヒーターを用いる方法、熱風を用いる方法等が挙げられる。また、加熱温度は、被塗装物Ｗの耐熱性および塗料粒子の融点等に応じて、適宜設定すればよい。
【００２３】
上述のように、ハウジング１２は上下面が開放する四角錐台状である。
ハウジング１２の上面は、天板１４によって閉塞される。天板１４は、多数の貫通孔１４ａを有する矩形の板状部材である。なお、図示例においては、天板１４の端部には、天板１４の端部から立設して、壁部１４ｂが設けられる。言い換えれば、ハウジング１２の上面には、上面が開放する薄い四角柱が載置され、四角柱の下面（底板）が、天板１４になっている。
【００２４】
塗装装置１０においては、図示しない供給手段によって、天板１４の上面（四角柱内）に塗料粒子が供給される。
塗装装置１０では、天板１４の下方、図示例では好ましい態様としてハウジング１２内に被塗装物Ｗを位置した状態で、天板１４の上面に供給した塗料粒子を、天板１４の貫通孔１４ａを通過して落下させることで、塗料粒子をハウジング１２（塗装空間）内に充満させて、上方から塗料粒子を被塗装物Ｗに振り掛けることで、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する。言い換えれば、本発明の塗装方法は、塗料粒子を、天板１４の貫通孔１４ａから落下させることで、ハウジング１２内に充満させ、塗料粒子をハウジング１２内の被塗装物Ｗに降り注ぐことで、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装する。
本発明の塗装方法は、このような構成を有することにより、塗装ガンを用いずに、平均粒子径１〜２０μｍの微細な塗料粒子によって被塗装物Ｗを塗装して、薄く、かつ、均一で平滑性に優れる塗膜を被塗装物Ｗに形成できる。
【００２５】
なお、天板１４の上面に塗料粒子を供給する供給手段としては、スクリューフィーダー、ベルトコンベア、空気輸送、圧力輸送、等の公知の粉体の供給手段（輸送手段）が挙げられる。
天板１４の上面に塗料粒子を供給する供給手段は、天板１４の上面全面に（略）均一に塗料粒子を供給可能なものが利用される。または、複数台の供給手段（供給装置）を用いることにより、天板１４の上面全面に均一に塗料粒子を供給するようにしてもよい。さらに、刷毛、ヘラ等の均一化手段（均し手段）を用いて、天板１４の上面に供給した塗料粒子を上面全面で均一化してもよい。
【００２６】
図示例において、天板１４に形成される貫通孔１４ａの好ましい形状として円柱状（円筒状）であるが、本発明はこれに制限されず、四角柱状、六角柱状等の角柱状、および、楕円柱状等の各種の形状が利用可能である。
【００２７】
貫通孔１４ａは、直管状でもよいが、天板１４の下面の開口が、上面の開口よりも大きいのが好ましい。また、貫通孔１４ａは、天板１４の上面から下面に向かって、段階的に拡径してもよいが、図２に概略断面図で示すように、貫通孔１４ａは、天板１４の上面から下面に向かって、連続的に拡径するのが、より好ましい。
貫通孔１４ａの開口を、天板１４の上面より下面を大きくすることにより、塗料粒子を天板１４の面方向に拡散するように落下させることができ、より好適に被塗装物Ｗの全面に均一に塗料粒子を塗装できる点で好ましい。
【００２８】
さらに、図２に示すように、貫通孔１４ａは、端部、すなわち、天板１４の上面（上端）および下面（下端）の開口において、角部が面取りされているのが好ましい。なお、貫通孔１４ａの端部の面取りは、図示例のような直線状（平面状）でもよく、曲線状（曲面状）でもよい。
貫通孔１４ａの端部を面取りすることは、端部に塗料粒子が滞留せず均一に落下する点および塗料粒子の拡散性が向上する点で好ましい。
【００２９】
貫通孔１４ａのサイズ（大きさ）は、塗料粒子の種類、塗料粒子の平均粒子径、目的とする塗膜の厚さ、貫通孔１４ａの形成密度等に応じて、適宜設定すればよい。
貫通孔１４ａが円柱状である場合には、天板１４の上面における貫通孔１４ａのサイズ（開口の直径）は、塗料粒子の平均粒子径に対して１０５〜１，０００％であることが好ましく、１１０〜５００％であることがより好ましく、１１５〜３００％であることがさらに好ましい。具体的には、１．５〜２００μｍが好ましく、２〜２００μｍがより好ましく、３〜１００μｍがさらに好ましい。
なお、貫通孔１４ａが円柱状ではない場合には、天板１４の上面において貫通孔１４ａの開口を内包して内接する最小の円の直径を、上記のサイズとすればよい。
【００３０】
貫通孔１４ａのサイズは、天板１４の全面で同一であってもよく、部分的に貫通孔１４ａのサイズが異なってもよい。
例えば、ベルトコンベア１８による被塗装物Ｗの搬送方向に向かって、貫通孔１４ａのサイズが、段階的また連続的に大きくなってもよく、逆に、小さくなってもよい。また、ベルトコンベア１８による被塗装物Ｗの搬送方向と直交する方向の中央から両外側に向かって、貫通孔１４ａのサイズが、段階的また連続的に大きくなってもよく、逆に、小さくなってもよい。
【００３１】
貫通孔１４ａの形成密度は、被塗装物Ｗの形状、塗装する塗料粒子の種類、平均粒子径、目的とする塗膜の厚さ等に応じて、適宜設定すればよい。
貫通孔１４ａの形成密度は、１ｃｍ2当たり１００〜１，０００，０００個が好ましく、５００〜１００，０００個がより好ましく、１，０００〜５０，０００個がさらに好ましい。
特に、貫通孔１４ａの形成密度を１ｃｍ2当たり１，０００〜１０，０００個とすることは、被塗装物Ｗに塗装する塗膜が不要に厚くなることを防止できる点、被塗装物Ｗの塗装面全面に均一で平滑性に優れる塗膜を形成できる点で好ましい。
【００３２】
天板１４に形成する貫通孔１４ａの数は、全面的に均一であってもよく、または、部分的に異なってもよい。
例えば、ベルトコンベア１８による被塗装物Ｗの搬送方向に向かって、単位面積当たりの貫通孔１４ａの数が、段階的また連続的に増加してもよく、逆に、減少してもよい。また、ベルトコンベア１８による被塗装物Ｗの搬送方向と直交する方向の中央から両外側に向かって、単位面積当たりの貫通孔１４ａの数が、段階的また連続的に増加してもよく、逆に、減少してもよい。
【００３３】
天板１４の形成材料は、十分な機械的強度および要求される耐熱性等を得られるものであれば、樹脂および金属等の各種の材料が利用できる。
天板１４は、絶縁性の材料（例えば、絶縁性樹脂。好ましくは、フッ素樹脂、シリコーン樹脂）で形成されるのが好ましい。または、天板１４の表面（特に上面側）は、絶縁性の材料で被覆されるのが好ましい。
さらに、天板１４は、塗料粒子が付着しにくい材料（例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂）で形成されるのが好ましい。または、天板１４の表面（特に上面側）は、塗料粒子が付着しにくい材料で被覆（表面処理）されるのが好ましい。
【００３４】
図示例の塗装装置１０は、天板１４を、１枚のみ有するものであるが、本発明は、これに制限はされない。すなわち、本発明の塗装方法は、鉛直方向に離間して、複数枚の天板１４を用いてもよい。
複数枚の天板１４を用いることにより、ハウジング１２内における塗料粒子の密度（単位空間当たりの粒子数）を、より均一にできる点で好ましい。
【００３５】
複数の天板１４を用いる場合には、天板１４の数は、２〜３枚が好ましい。
複数の天板１４を用いる場合には、各天板の鉛直方向の間隔は、均一でも、不均一でもよい。また、複数の天板１４を用いる場合には、各天板は、面方向に異なる位置に配置されてもよい。さらに、複数の天板１４を用いる場合には、各天板の大きさは、均一でも異なってもよい。
複数の天板１４を用いる場合には、各天板１４の貫通孔１４ａのサイズは、均一でもよいが、下方に向かうにしたがって、小さくするのが好ましい。
【００３６】
図示例の塗装装置１０は、上面が開放するハウジング１２の上面を閉塞するように天板１４を配置したが、本発明の塗装方法は、これに制限されない。
例えば、本発明の塗装方法では、上面が閉塞するハウジングを用い、ハウジングの内部に天板１４を配置して、天板１４の貫通孔１４ａから落下する塗料粒子によって、被塗装物Ｗの塗装を行ってもよい。
【００３７】
天板１４は、図示例のように、板状物に複数の貫通孔を設けたものに制限されず、上面に供給された塗料粒子を、複数の貫通孔から落下可能なものであれば、メッシュ（網状物）、各種の篩等が利用可能である。
【００３８】
塗装装置１０は、天板１４の振動手段を有するのが好ましい。すなわち、本発明の塗装方法では、天板１４を振動することで、天板１４から塗料粒子を落下させて、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装するのが好ましい。
【００３９】
天板１４の振動方向は、上下方向でもよく、天板１４の面方向でもよく、上下方向と面方向の両方向でもよい。上下方向の振動は、鉛直方向でも、鉛直方向に対して傾斜する方向でもよい。面方向の振動は、直線または曲線の往復動のような線形の振動でも、円形または四角形を描くような二次元的な振動でもよい。
天板１４の振動は、いわゆるバイブレーターによる振動のように震えるような振動でも、カム等を用いる往復動のように、ある程度の距離を移動するような振動でも、小さい振動と大きい振動との併用でもよい。
振動の大きさ（ストローク）および速度は、塗料粒子の種類、塗料粒子の平均粒子径、目的とする塗膜の厚さ、貫通孔１４ａの形成密度、貫通孔１４ａのサイズ等に応じて、適宜設定すればよい。
さらに、天板１４の振動は、連続的でも断続的でもよい。
【００４０】
天板１４を振動させる振動手段としては、ピエゾ素子および振動モータのようなバイブレーター、カム機構、リンク機構、ピストン・クランク機構、エアシリンダーおよびオイルシリンダー等を用いる振動等が挙げられる。
【００４１】
塗装装置１０においては、天板１４上の塗料粒子を帯電させる帯電手段を設けるのが好ましい。すなわち、本発明の塗装方法は、塗料粒子による被塗装物Ｗの塗装に先立ち、塗料粒子を帯電させるのが好ましい。なお、塗料粒子の帯電は、天板１４上で行ってもよく、または、帯電した塗料粒子を、天板１４に供給してもよい。
塗料粒子の帯電は、正でも負でもよいが、前述のように、被塗装物Ｗを帯電させる場合には、被塗装物Ｗとは逆の極性に帯電させるのが好ましい。これにより、塗装した塗料粒子を被塗装物Ｗに確実に保持して、適正な塗膜を形成できる。
【００４２】
塗料粒子の帯電方法としては、静電気による方法、コロナ放電による方法等が挙げられる。
塗料粒子を帯電させるために印加電圧としては、−５００〜＋５００ｋＶが好ましく、−３００〜＋３００ｋＶがより好ましく、−１００〜＋１００ｋＶがさらに好ましい。
【００４３】
塗装装置１０において、ハウジング１２の下方には、回収部１６が設けられる。
回収部１６は、好ましい態様として設けられるもので、天板１４から落下して、被塗装物Ｗに塗装されなかった塗料粒子を回収、貯留するものである。すなわち、本発明の塗装方法では、被塗装物Ｗに塗装されなかった塗料粒子を回収するのが好ましい。
図示例の塗装装置１０において、回収部１６は、ハウジング１２の下端開口と同様の開口を有する、上方が開放する矩形の筐体である。なお、回収部１６は、天板１４から落下して、被塗装物Ｗに塗装されなかった塗料粒子の受け皿となるものであれば、公知の各種の容器が利用可能である。
【００４４】
本発明の塗装方法において、回収部１６で回収した塗料粒子は、天板１４上に戻してもよく、天板１４に塗料粒子を供給する供給手段による供給部に戻してもよく、天板１４に供給する塗料粒子を貯留する貯留槽に戻してもよく、別途、設けられた保管部に供給してもよい。
また、回収部１６に回収した塗料粒子を、上方に噴き上げて、ハウジング１２内に再供給して、被塗装物Ｗの塗装に用いてもよい。
【００４５】
塗装装置１０においては、必要に応じて、ベルトコンベア１８における搬送経路のハウジング１２の下流に、塗料粒子すなわち被塗装物Ｗを加熱する加熱手段（加熱ブース）を有してもよい。すなわち、本発明の塗装方法は、被塗装物Ｗに塗料粒子を塗装した後、塗料粒子すなわち被塗装物Ｗを加熱することで、塗料粒子による塗膜を形成してもよい。
加熱温度としては、塗料粒子の種類、被塗装物Ｗの耐熱温度等に応じて、適宜設定すればよい。また、加熱手段としては、ヒーターを用いる方法、熱風を用いる方法等が挙げられる。
【００４６】
以下、塗装装置１０の作用を説明することにより、本発明の塗装方法について、より詳細に説明する。
【００４７】
上述のように、塗料粒子を塗装される被塗装物Ｗは、ベルトコンベア１８に載置されて、連続的に搬送され、挿入口１２ａからハウジング１２内に挿入される。なお、被塗装物Ｗは、ハウジング１２よりも上流において、塗料粒子とは逆の極性に帯電されるのが好ましいのは、前述のとおりである。
【００４８】
一方、塗料粒子は、供給手段によって天板１４の上面に供給され、天板１４の貫通孔１４ａから落下して、ハウジング１２内に供給される。これにより、ハウジング１２内が塗料粒子によって充満され、また、ハウジング１２内を下方に落下する。
なお、本発明においては、天板１４を振動しつつ、塗料粒子を被塗装物Ｗに塗装するのが好ましいのは、前述のとおりである。また、天板１４の上面の塗料粒子は、被塗装物Ｗとは逆の極性に帯電されるのが好ましいのも、前述のとおりである。
【００４９】
被塗装物Ｗは、ハウジング１２内を搬送されつつ、ハウジング１２内に充満された塗料粒子が落下して振り掛けられる。これにより、被塗装物Ｗの表面全面に、薄く、均一かつ良好な平滑性で、塗料粒子が塗装される。
なお、必要に応じて、ハウジング内に、下方から上方、上方から下方、ベルトコンベア１８による搬送方向、ベルトコンベア１８による搬送と逆方向、および、ハウジング１２内を旋回する方向等の、気流を生成してもよい。
【００５０】
ハウジング１２内で塗料粒子を振り掛けられて塗装された被塗装物Ｗは、ベルトコンベア１８によって搬送されて、排出口１２ｂからハウジング１２の外に搬送される。
次いで、必要に応じて、ベルトコンベア１８によって搬送されつつ、または、ベルトコンベア１８から降ろされて、加熱手段によって加熱される。
【００５１】
なお、本発明の塗装方法は、被塗装物Ｗを連続的に搬送しつつ塗料粒子の塗装を行うのに制限はされない。
すなわち、本発明の塗装方法では、必要に応じて、ハウジング１２内で被塗装物Ｗの搬送を停止して塗料粒子の塗装を行ってもよく、被塗装物Ｗを断続的に搬送しつつ塗料粒子の塗装を行ってもよく、または、被塗装物Ｗを搬送せずに、バッチ式のようにして塗料粒子の塗装を行ってもよい。
【００５２】
以下、本発明の塗装方法において用いられる塗料粒子について説明する。
塗料粒子の平均粒子径は、１〜２０μｍである。
塗料粒子の平均粒子径は、１．５〜１９．０μｍが好ましく、２．０〜１８．０μｍがより好ましい。
【００５３】
被塗装物Ｗの表面に好適に塗料粒子を付着し保持させることができる点から、塗料粒子の安息角は、５〜５０°が好ましく、６〜４９°がより好ましく、７〜４８°がさらに好ましい。
【００５４】
塗料粒子を構成する材料は、特に制限されないが、微細な塗料粒子の状態では塗装ガンによる塗装が困難であるために本発明の塗装方法が特に好適である点からは、含フッ素重合体が好ましい。つまり、塗料粒子としては、含フッ素重合体を含む塗料粒子が好ましい。
含フッ素重合体は、フッ素原子を含んでいればよい。含フッ素重合体としては、フルオロオレフィンに基づく単位（以下、「単位Ｆ」ともいう。）を含む重合体が好適である。
フルオロオレフィンは、水素原子の１個以上がフッ素原子で置換されたオレフィンである。フルオロオレフィンは、フッ素原子で置換されていない水素原子の１個以上が塩素原子で置換されていてもよい。
フルオロオレフィンの具体例としては、ＣＦ２＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣｌ、ＣＦ２＝ＣＨＦ、ＣＨ２＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣＦ３、ＣＦ２＝ＣＨＣＦ３、ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２が挙げられる。フルオロオレフィンとしては、共重合性の点から、ＣＦ２＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣｌ、ＣＦ３ＣＨ＝ＣＨＦ、ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２が好ましく、ＣＦ２＝ＣＦ２、ＣＦ２＝ＣＦＣｌがより好ましく、ＣＦ２＝ＣＦＣｌがさらに好ましい
フルオロオレフィンは、２種以上を併用してもよい。
含フッ素重合体中の単位Ｆの含有量は、塗膜の耐候性の点から、含フッ素重合体が含む全単位に対して、２０〜７０モル％が好ましく、４０〜６０モル％がより好ましく、４５〜５５モル％がさらに好ましい。
【００５５】
含フッ素重合体は、フッ素原子を有さない単位を含むのが好ましい。フッ素原子を有さない単位としては、架橋性基を有さない単量体（以下、「単量体１」ともいう。）に基づく単位（以下、「単位１」ともいう。）、架橋性基を有する単位（以下、「単位２」ともいう。）が挙げられる。
【００５６】
含フッ素重合体が単位１を含む場合、含フッ素重合体は柔軟性等により優れる塗膜を形成できる。
単量体１の具体例としては、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、（メタ）アクリル酸エステル、アルケンが挙げられる。
【００５７】
単量体１の具体例としては、エチルビニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、酢酸ビニル、ピバル酸ビニルエステル、ネオノナン酸ビニルエステル（ＨＥＸＩＯＮ社製、商品名「ベオバ９」）、ネオデカン酸ビニルエステル（ＨＥＸＩＯＮ社製、商品名「ベオバ１０」）、安息香酸ビニルエステル、ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸ビニルエステル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、エチレン、プロピレン、１−ブテンが挙げられる。
【００５８】
単量体１は、２種以上を併用してもよい。
含フッ素重合体が単位１を含む場合、単位１の含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、５〜６０モル％が好ましく、１０〜５０モル％がより好ましい。
【００５９】
含フッ素重合体が単位２を含む場合、含フッ素重合体は耐久性等により優れる塗膜を形成できる。
単位２は、架橋性基を有する単量体（以下、「単量体２」ともいう。）に基づく単位であってもよく、単位２を含む含フッ素重合体の架橋性基を、異なる架橋性基に変換させて得られる単位であってもよい。このような単位としては、水酸基を有する単位を含む含フッ素重合体に、ポリカルボン酸やその酸無水物等を反応させて、水酸基の一部または全部をカルボキシ基に変換させて得られる単位が挙げられる。
【００６０】
単量体２が有する架橋性基の具体例としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、加水分解性シリル基（アルコキシシリル基等）、および、エポキシ基からなる群から選択される少なくとも１種が挙げられる。上記架橋性基としては、水酸基またはカルボキシ基が好ましい。
【００６１】
水酸基を有する単量体２としては、水酸基を有する、ビニルエーテル、ビニルエステル、アリルエーテル、アリルエステル、（メタ）アクリル酸エステル、アリルアルコール等が挙げられる。
水酸基を有する単量体２の具体例としては、ＣＨ２＝ＣＨＯ−ＣＨ２−ｃｙｃｌｏＣ６Ｈ１０−ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２Ｏ−ＣＨ２−ｃｙｃｌｏＣ６Ｈ１０−ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＯ−ＣＨ２−ｃｙｃｌｏＣ６Ｈ１０−ＣＨ２−（ＯＣＨ２ＣＨ２）１５ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＯＨが挙げられる。
なお、「−ｃｙｃｌｏＣ６Ｈ１０−」はシクロへキシレン基を表し、「−ｃｙｃｌｏＣ６Ｈ１０−」の結合部位は、通常１，４−である。
【００６２】
カルボキシ基を有する単量体２としては、不飽和カルボン酸、（メタ）アクリル酸、水酸基を有する単量体の水酸基にカルボン酸無水物を反応させて得られる単量体等が挙げられる。
カルボキシ基を有する単量体２の具体例としては、ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯＨ、ＣＨ（ＣＨ３）＝ＣＨＣＯＯＨ、ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＨ、ＨＯＯＣＣＨ＝ＣＨＣＯＯＨ、ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ２）ｎ２ＣＯＯＨで表される単量体（ただし、ｎ２は１〜１０の整数を示す。）、ＣＨ２＝ＣＨＯ（ＣＨ２）ｎ３ＯＣ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＨで表される単量体（ただし、ｎ３は１〜１０の整数を示す。）が挙げられる。
【００６３】
単量体２は、２種以上を併用してもよい。
含フッ素重合体が単位２を含む場合、単位２の含有量は、含フッ素重合体が含む全単位に対して、０．５〜３５モル％が好ましく、５〜２０モル％がより好ましい。
【００６４】
含フッ素重合体のＴｇは、所望の物性の塗膜を形成するために、１〜１５０℃の範囲内で適宜調整されるのが好ましい。
含フッ素重合体のＭｎは、所望の物性の塗膜を形成するために、２，０００〜３０，０００の範囲内で適宜調整されるのが好ましい。
含フッ素重合体が水酸基価を有する場合、含フッ素重合体の水酸基価は、耐久性により優れる塗膜を形成するために、１〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内で適宜調整されるのが好ましい。
含フッ素重合体が酸価を有する場合、含フッ素重合体の酸価は、耐久性により優れる塗膜を形成するために、１〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内で適宜調整されるのが好ましい。
含フッ素重合体は、酸価および水酸基価の両方を有してもよい。
【００６５】
含フッ素重合体は、公知の方法で製造すればよい。含フッ素重合体の製造方法としては、溶媒およびラジカル重合開始剤の存在下、各単量体を重合させる方法が挙げられる。含フッ素重合体の製造方法としては、乳化重合法、溶液重合法、懸濁重合法、塊状重合法等が挙げられる。
【００６６】
塗料粒子は、混練粉砕法、スプレードライ法、析出法等によって製造できる。
【００６７】
以上、本発明の塗装方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００６８】
以下、例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の例に限定されない。
【００６９】
（実施例１）
複数の貫通孔を有する天板の下に被塗装物を配置し、天板の上面に、平均粒子径が５μｍである、含フッ素重合体を含む塗料粒子を供給し、天板の貫通孔から塗料粒子を落下させて被塗装物に塗装した。被塗装物を目視観察したところ、むらなく均一に塗装されていた。
次いで、塗料粒子を塗装した被塗装物を２００℃で２０分間保持することで焼付し、平均膜厚８μｍである塗膜を有する物品を得た。得られた塗膜をＰＣＩ（パウダーコーティングインスティチュート）により平滑性目視判定標準板を用いて判定したところ、ＰＣＩ値は１０であった。なお、標準板は１〜１０の１０枚あり、数字が大きくなるに従い、平滑性に優れる。
【００７０】
（実施例２）
平均粒子径が１０μｍである、含フッ素重合体を含む塗料粒子を用いる以外は実施例１と同様にして塗装を行い、被塗装物がむらなく均一に塗装されていることを確認した。また、焼付により得られた塗膜の平均膜厚は１３μｍであり、ＰＣＩ値は１０であり、優れた平滑性を示した。
【００７１】
（実施例３）
平均粒子径が２０μｍである、含フッ素重合体を含む塗料粒子を用いる以外は実施例１と同様にして塗装を行い、被塗装物がむらなく均一に塗装されていることを確認した。また、焼付により得られた塗膜の平均膜厚は２５μｍであり、ＰＣＩ値は１０であり、優れた平滑性を示した。
【００７２】
（比較例１）
平均粒子径が２５μｍである、含フッ素重合体を含む塗料粒子を用いる以外は実施例１と同様にして塗装を行ったところ、塗装むらが観測された。また、焼付により得られた塗膜の平均膜厚は３５μｍであり、ＰＣＩ値は５であり、平滑性に劣った。
【００７３】
（比較例２）
平均粒子径が５μｍである、含フッ素重合体を含む塗料粒子について、静電スプレーガンを用いて塗装を試みたところ、噴出口が詰まり、塗装することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
自動車の部品、建築材料、および、家電製品等、塗料粒子を用いる各種の部品および部材の塗装に、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  塗装装置
１２  ハウジング
１２ａ  挿入口
１２ｂ  排出口
１４  天板
１４ａ  貫通孔
１４ｂ  壁部
１６  回収部
Ｗ  被塗装物
【図１】
2020062602.tif 000003
【図２】
2020062602.tif 000004