特許 5950735 粉体塗装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5950735

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月13日

(54)【発明の名称】粉体塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/04 20060101AFI20160630BHJP

   F16D 69/00 20060101ALI20160630BHJP

   F16D 65/092 20060101ALI20160630BHJP

   B05B 5/08 20060101ALN20160630BHJP

【ＦＩ】

   B05D1/04 A

   F16D69/00 R

   F16D65/092 B

   !B05B5/08 B

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-153347(P2012-153347)

(22)【出願日】2012年7月9日

(65)【公開番号】特開2014-14766(P2014-14766A)

(43)【公開日】2014年1月30日

【審査請求日】2015年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000117009

【氏名又は名称】旭サナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087538

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 和久

(74)【代理人】

【識別番号】100085213

【弁理士】

【氏名又は名称】鳥居 洋

(72)【発明者】

【氏名】海住 晴久

【審査官】 横島 隆裕

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３２００６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９２３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３１１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２８２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０１７８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１２５５２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｄ １／００−７／２６

Ｂ０５Ｂ ５／００−５／１６

Ｆ１６Ｄ ６５／０９２、６９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製のバックプレートに絶縁性のパッド部が接合されているブレーキパッドにおける、パッド部の接合面を除くバックプレートの外面と、パッド部の摩擦面を除く外周側面とを、静電式塗装ガンから吐出された粉体塗料により塗装するブレーキパッドの粉体塗装方法において、塗装ブース内に、ブレーキパッドのパッド部を下に向けて載置する載置面を設け、この載置面が、塗装ブース内を通過する移動台車からなり、この移動台車の載置面にアース部を、線状又は点状に設置し、パッド部に導電剤を散布してパッド部を介してバックプレートのアースを行うことを特徴とするブレーキパッドの粉体塗装方法。

【請求項2】

金属製のバックプレートに絶縁性のパッド部が接合されているブレーキパッドにおける、パッド部の接合面を除くバックプレートの外面と、パッド部の摩擦面を除く外周側面とを、静電式塗装ガンから吐出された粉体塗料により塗装するブレーキパッドの粉体塗装方法において、塗装ブース内に、ブレーキパッドのパッド部を下に向けて載置する載置面を設け、この載置面にアース部を設置し、このアース部が、スプリングによって載置面から出没するアースピンからなり、パッド部に導電剤を散布してパッド部を介してバックプレートのアースを行うことを特徴とするブレーキパッドの粉体塗装方法。

【請求項3】

金属製のバックプレートに絶縁性のパッド部が接合されているブレーキパッドにおける、パッド部の接合面を除くバックプレートの外面と、パッド部の摩擦面を除く外周側面とを、静電式塗装ガンから吐出された粉体塗料により塗装するブレーキパッドの粉体塗装方法において、塗装ブース内に、ブレーキパッドのパッド部を下に向けて載置する載置面を設け、この載置面にアース部を設置し、このアース部が、パッド部の外周側面を挟むバネ片からなり、パッド部に導電剤を散布してパッド部を介してバックプレートのアースを行うことを特徴とするブレーキパッドの粉体塗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、金属製のバックプレート（裏金）に、摩擦部材であるパッド部を接着したブレーキパッドを、粉体塗料により塗装する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

粉体塗装は、有機溶剤を含まず、被塗装物に付着しなかったオーバースプレー粉を回収して再使用することができるので、環境にやさしい塗装として、近年多くの製品に採用されている。

【0003】

当初はガードレール、フェンスなどの道路資材から始まり、冷蔵庫、エアコンの室外機等、家庭内で使用する製品にも多く採用されている。

【0004】

最近は、自動車のボディーの他、ワイパー、コイルスプリング等の自動車部品の塗装にも粉体塗装が使用され、ブレーキパッドの塗装にも粉体塗装が使用されるようになっている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１２５５２２号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ブレーキパッドは、金属製のバックプレート（裏金）に、摩擦部材であるパッド部を接着したものであるが、防錆、防食の観点から、従来は、金属製のバックプレートの外面だけを塗装することが多い。

【0007】

ところが、ブレーキパッドは、アルミホイールの隙間から見える部品であるため、最近では、意匠性の観点から、バックプレートだけではなく、バックプレートに接着されたパッド部の外面も、摩擦面を除いて塗装されるようになっている。

【0008】

摩擦部材であるパッド部は、基材繊維、充填材、摩擦調整剤、樹脂結合剤等の成形材料を押し固めて形成されている。

【0009】

パッド部の基材繊維には、アラミド繊維、レーヨン繊維、ナイロン繊維、トリアセテート繊維などの有機繊維、チタン酸カリウム繊維、ロックウール繊維、あるいはスチール繊維、ステンレス繊維などの金属繊維を、単独又は複数を組み合わせて使用している。

【0010】

また、充填材としては、例えば、硫酸バリュウム、炭酸マグネシュウム、硫酸鉛のアルカリ土類金属の硫酸塩や、シリカ、マイカ、炭酸塩、タルク、グラファイト、二硫化モリブデンの固体潤滑剤、タイヤゴム粉末などの有機粉粒体、銅合金、アルミニュウム、亜鉛などの金属粉や、金属片、黒鉛粉などの無機粉粒体の摩擦調整剤が使用されている。

【0011】

また、樹脂結合剤としては、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂などが使用されている。

【0012】

ところで、ブレーキパッドのパッド部は、摩耗部品であるため、パッド部の材料中に金属材料が含まれていると、金属粉の飛散が環境ホルモンの問題となるため、パッド部の成形材料から金属材料が徐々に除かれ、パッド部が絶縁性になりつつある。

【0013】

パッド部の成形材料中に金属材料を含んでいる場合には、パッド部も導電性を有するため、バックプレートと一緒にパッド部をアースすることにより、バックプレートとパッド部を、静電粉体塗装することが可能である。

【0014】

しかしながら、パッド部が絶縁性になってくると、静電気による粉体塗料の付着力が弱く、静電式塗装ガンから粉体塗料を吹き付けた場合に、粉体塗料が一旦パッド部に付着しても、パッド部に付着した粉体塗料が静電式塗装ガンの吐出エアーによって吹き飛ばされてしまう。

【0015】

特に、摩擦帯電式塗装ガンの場合には、強い搬送エアーによって摩擦帯電を行うために、粉体塗料と共に吐出されるエアーも強く、この吐出エアーによりパッド部に付着した粉体塗料が吹き飛ばされ易い。

【0016】

また、パッド部が絶縁性の場合、塗装箇所のパッド部の側面に界面活性剤などの導電剤を散布した上で、金属製のバックプレートにアースを行って静電粉体塗装すると、パッド部に粉体塗料が付着しても、パッド部の膜厚に比較して、
金属製のバックプレートの膜厚が厚くなるため、キャリパーに取り付ける際に、キャリパーの規格に入らないほど全体の厚みが厚くなってしまうという問題があった。

【0017】

そこで、この発明は、パッド部が絶縁性の場合でも、パッド部の外周側面に粉体塗料を十分に付着させることができる、ブレーキパッドの塗装方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

前記の課題を解決するために、この発明は、金属製のバックプレートに絶縁性のパッド部が接合されているブレーキパッドにおける、パッド部の接合面を除くバックプレートの外面と、パッド部の摩擦面を除く外周側面とを、静電式塗装ガンから吐出された粉体塗料により塗装するブレーキパッドの粉体塗装方法において、塗装ブース内に、ブレーキパッドのパッド部を下に向けて載置する載置面を設け、この載置面が、塗装ブース内を通過する移動台車からなり、この移動台車の載置面にアース部を、線状又は点状に設置し、パッド部に導電剤を散布してパッド部を介してバックプレートのアースを行うようにしたものである。

【0021】

前記アース部は、アースピンがスプリングによって載置面から出没するように構成することができる。

【0022】

前記アース部は、パッド部の外周側面を挟むバネ片によって構成してもよい。

【発明の効果】

【0023】

この発明によれば、上記のように、塗装時に、静電気が金属製のバックプレートもパッド部を経由して流れるので、金属製のバックプレートの膜厚が厚くならず、絶縁性のパッド部にも粉体塗料が安定的に付着するので、金属製のバックプレートと、パッド部の膜厚が均一になる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】この発明の粉体塗装方法の被塗装物であるブレーキパッドをバックプレート側から見た斜視図である。

【図2】この発明の粉体塗装方法の被塗装物であるブレーキパッドをパッド部側から見た斜視図である。

【図3】この発明の第１の実施形態の塗装ラインを示す概略図である。

【図4】この発明の第１の実施形態を示す部分斜視図である。

【図5】この発明の第１の実施形態を示す部分側面図である。

【図6】この発明の第１の実施形態の塗装ラインを示す概略平面図である。

【図7】この発明のアース部の別の実施形態を示す部分斜視図である。

【図8】図７の実施形態を示す概略平面図である。

【図9】この発明の導電剤を散布するミストスプレー部分の側面図である。

【図10】この発明の第２の実施形態を示す概略平面図である。

【図11】この発明の第２の実施形態を示す概略平面図である。

【図12】この発明の第３の実施形態を示す概略側面図である。

【図13】（ａ）（ｂ）は図１２の実施形態のアース部を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明に係る粉体塗装方法の被塗装物であるブレーキパッド１は、図１及び図２に示すように、金属製のバックプレート２に摩擦部材であるパッド部３を接合したものである。

【0026】

被塗装物であるブレーキパッド１の塗装面は、パッド部３の接合面を除く金属製のバックプレート２の外面と、パッド部３の摩擦面を除いた外周側面である。

【0027】

図３は、ブレーキパッド１の塗装ラインを示しており、ブレーキパッド１は、塗装ブース４内で塗装した後、移載コンベア５によって焼付け乾燥炉に導かれる。

【0028】

塗装ブース４には、搬送コンベア６が設置され、搬送コンベア６の上方に静電式塗装ガン７が設置されている。

【0029】

塗装ブース４の底面には、オーバースプレー粉を回収する回収ダクト８が設置されている。搬送コンベア６の塗装ブース４の出口側の下面には、搬送コンベア６に付着したオーバースプレー粉を清掃するエアーブロー装置９が設置されている。

【0030】

この発明の第１の実施形態では、図４〜図６に示すように、塗装ブース４を通過する搬送コンベア６のベルト面に、塗装を行わないパッド部３の摩擦面を下にして、金属製のバックプレート２が上になるように載置し、静電式塗装ガン７として摩擦帯電式塗装ガンを使用して塗装を行っている。

【0031】

そして、第１の実施形態では、搬送コンベア６のベルト面に、搬送コンベア６の走行方向に沿って線状にアース部１０を設け、ブレーキパッド１を載置する載置面からアースを行うようにしている。

【0032】

アース部１０は、搬送コンベア６のベルト面に、図４に示すように、カーボン繊維からなるアース線を埋め込んで形成してもよいし、銅テープ等の金属製テープを貼り付けたり、導電性塗料を塗布したりして形成してもよい。

【0033】

搬送コンベア６のベルトは、例えば、ポリエステル帆布表面にポリウレタン樹脂をコーティングした平滑性のベルト（日本ジークリング社製の）を用いることができる。

【0034】

静電式塗装ガン７からブレーキパッド１に粉体塗料を吹き付ける前に、絶縁性のパッド部３の表面に、導電剤１１の散布を行う。

【0035】

ブレーキパッド１の絶縁抵抗値は、導電剤１１の種類や希釈によって異なるが、粉体塗装前は、金属製のバックプレート２が０Ωであるのに対し、パッド部３は、それより抵抗値が高く一般に１ＭΩ〜１００ＭΩ（１０００Ｖ×２０００ＭΩ絶縁抵抗計）である。

【0036】

絶縁性のパッド部３の表面に、導電剤１１の散布を行うことにより、金属製のバックプレート２は、導電剤１１が塗布されたパッド部３を介して、搬送コンベア６のベルト面に設置されたアース部１０からアースされる。

【0037】

導電剤１１は、界面活性剤を用いることができる。界面活性剤は、例えば、陽イオン系の表面塗布型帯電防止剤（花王製 商品名 エレクトロストリパーＱＮ）を、重量比３％を水にて希釈したものを使用することができ、マイクロミストスプレー１７によりパッド部３に表面散布を行なって絶縁抵抗値の調整を行なう。第１の実施形態では、絶縁抵抗値の調整に陽イオン系を用いたが、両イオン系、非イオン系のものを使用してもよい。また、導電剤１１の希釈には、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などを用いることができる。

【0038】

第１の実施形態では、静電式塗装ガン７として摩擦帯電式塗装ガンを使用し、複数本の吐出チューブ１２を、搬送コンベア６のベルト面の上方位置で対向するように設置している。摩擦帯電式塗装ガンは、搬送エアーによって粉体塗料を摩擦帯電し、摩擦帯電した粉体塗料１１が、吐出チューブ１２から搬送エアーと共に吐出される。

【0039】

この発明の第１の実施形態では、搬送コンベア６のベルト面に、アース部１０を設置し、導電剤が塗布されたパッド部３を介して金属製のバックプレート２をアースしている。

【0040】

この第１の実施形態のように、導電剤１１が塗布されたパッド部３を介して、搬送コンベア６のベルト面のアース部１０からアースを行った場合と、金属製のバックプレート２からアースを行った場合の塗装比較実験を、図１及び図２に示す形状の４輪用のブレーキパッド１について行った。

【0041】

比較実験は、コンベアスピードを５．０ｍ／ｍｉｎ、吐出量３３ｇ／ｍｉｎ×２ガン＝６６ｇ／ｍｉｎ、室温２３℃、エポキシ系の黒色の粉体塗料を使用して行った。４輪用のブレーキパッド１の基準膜厚は、バックプレート２の外表面、外周側面、パッド部３の外周側面で、２０〜４０μｍである。

【0042】

比較実験の結果は、表１の通りである。
表１は、１回のテストで、３個のブレーキパッド１を塗装し、３個のブレーキパッド１について３点の測定箇所の最小値μｍと最大値μｍを示している。

【0043】

実験を行ったブレーキパッド１のパッド部３の抵抗値は、導電剤１１の散布した状態で塗装前に１０００Ｖ×２０００ＭΩの絶縁抵抗計（横河製の形式３２１３Ａ）によって測定すると、１ＭΩ〜１００ＭΩであった。

【0044】

【表1】

【0045】

表１の比較実験からも明らかなようにバックプレート２からアースをして塗装を行った場合、バックプレート２の膜厚は、ブレーキパッド１をキャリパーへ取付けできないほど厚くなった。

【0046】

金属製のバックプレート２（０Ω）から直接アースを取ると金属製のバックプレート２の静電気は塗装時に瞬時流れるが、パッド部３は抵抗値が大きいために、その流れが制限される。このため、金属製のバックプレート２の膜厚は、パッド部３の肉厚に比べて厚くなりやすい。搬送コンベア６のベルト面のアース部１０から、つまり、パッド部（１〜１００ＭΩ）からアースを取ると、塗装時に、静電気が金属製のバックプレート２もパッド部３を経由して流れる。したがって、表１の通り、この発明によると、金属製のバックプレート２と、パッド部３を均一な膜厚で塗装することができる。

【0047】

前記第１の実施形態では、図６に示すように、搬送コンベア６の走行方向に沿って線状にアース部１０を設置したが、図７及び図８に示すように、搬送コンベア６のベルト面に、点状のアース部１０を、金属板などの導電性材料によって設置してもよい。

【0048】

パッド部３に散布する導電剤としては、アルキエーテル、アルキルアミンからなる界面活性剤など、通電性を保持するものであれば、種類を選ばない。

【0049】

次に、図１０及び図１１は、静電式塗装ガン７としてコロナガンを使用して塗装を行うこの発明の第２の実施形態を示している。

【0050】

この第２の実施形態では、図１０及び図１１に示すように、搬送コンベア６のベルト面に載置したブレーキパッド１のパッド部３の外周側面を、ピアノ線等の弾性を有するバネ片で挟み、このバネ片をアース部１０として使用している。

【0051】

この実施形態では、ブレーキパッド１のパッド部３の外周側面を、バネ片で挟んでアースを行っているので、バネ片で挟まれたところが塗装されないが、図１０に示すように、塗装終了段階で、バネ片からブレーキパッド１のパッド部３から離れると、バネ片で挟まれて塗装されていなかった箇所に粉体塗料が付着するため、塗装不良は生じない。

【0052】

この第２の実施形態により、導電剤が塗布されたパッド部３を介して、搬送コンベア６のベルト面のアース部１０からアースを行った場合と、金属製のバックプレート２からアースを行った場合の塗装比較実験を、図１及び図２に示す形状の４輪用のブレーキパッド１について行った。なお、４輪用のブレーキパッド１の基準膜厚は、バックプレート２の外表面、外周側面、パッド部３の外周側面で、１５〜４０μｍである。

【0053】

比較実験は、コンベアスピードを３．５ｍ／ｍｉｎ、吐出量３８ｇ／ｍｉｎのコロナガン、室温２０℃、エポキシ系ポリエステルの黒色の粉体塗料を使用して行った。導電剤１１は、両イオン系の表面塗布型帯電防止剤（花王製 商品名 エレクトロストリパーＡＣ）を、希釈剤としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使用し、重量比換算で５％に希釈したものを使用した。

【0054】

比較実験の結果は、表２の通りである。

【0055】

表２は、１回のテストで、４個のブレーキパッド１を塗装し、４個のブレーキパッド１について３点の測定箇所の最小値μｍと最大値μｍを示している。
実験を行ったブレーキパッド１のパッド部３の抵抗値を、導電剤の散布した状態で塗装前に１０００Ｖ×２０００ＭΩの絶縁抵抗計（横河製の形式３２１３Ａ）によって測定すると、１００ＭΩ〜１０００ＭΩであった。

【0056】

【表2】

【0057】

表２の比較実験からも明らかなようにバックプレート２からアースをして塗装を行った場合、バックプレート２の膜厚は、ブレーキパッド１をキャリパーへ取付けできないほど厚くなったが、パッド部（１００〜１０００ＭΩ）からアースを取ると、塗装時に、静電気が金属製のバックプレート２もパッド部３を経由して流れる。したがって、表２の通り、この発明によると、金属製のバックプレート２と、パッド部３の膜厚の均一性が増す。

【0058】

次に、この発明の第３の実施形態を図１２に基づいて説明する。
この第３の実施形態は、被塗装物であるブレーキパッド１を移動台車１３に載置して、塗装ブース１内を通過させるようにしている。

【0059】

移動台車１３は、アルミニウム製であり、ブレーキパッド１の載置面には、加熱成形された物温が１２０〜１３０℃のブレーキパッド１を塗装ブース１内に直接搬入できるように、常温から１５０℃までの耐熱性を有する樹脂製の載置板１４が設置されている。載置板１４を形成する樹脂としては、例えば、塩化ビニル、ポリエーテルエーテルケトンを使用することができる。

【0060】

ブレーキパッド１を載置した載置板１４の上面には、ブレーキパッド１のパッド部３からアースを行えるようにアース部１０が設置されている。

【0061】

アース部１０は、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、アースピン１５をスプリング１６によって載置面から出没するようにしたものを使用することができる。

【0062】

ブレーキパッド１を載置板１４の上面に載置すると、ブレーキパッド１のパッド部３がアース部１０のアースピン１５と接触してアースが完了する。

【0063】

ブレーキパッド１のパッド部３への導電剤のミストスプレー１７による散布は、別ラインにて行なわれる。

【0064】

導電剤１１としては、アルキルエーテル系をＩＰＡにて５％重量比にて希釈したものを使用した。導電剤１１は、パッド接地面のアースピン１５との接触箇所にも散布される。導電剤を１１散布したブレーキパッド１は、自然乾燥後にストックラインに搬送される。その後、ブレーキパッド１は、ストックヤードから、移動台車１３に移載されて塗装される。

【0065】

この第３の実施形態により、導電剤１１が塗布されたパッド部３を介して、移動台車１３のアース部１０からアースを行った場合と、金属製のバックプレート２からアースを行った場合の塗装比較実験を、図１及び図２に示す形状の４輪用のブレーキパッド１について行った。なお、４輪用のブレーキパッド１の基準膜厚は、バックプレート２の外表面、外周側面、パッド部３の外周側面で、２０〜４０μｍである。

【0066】

比較実験は、移動台車１３のスピードを６．０ｍ／ｍｉｎ、吐出量３８ｇ／ｍｉｎのコロナガンを１ガン、室温２０℃、エポキシ系ポリエステルの黒色の粉体塗料を使用して行った。導電剤１１は、両イオン系の表面塗布型帯電防止剤（花王製 商品名 エレクトロストリパーＡＣ）を、希釈剤としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を使用し、重量比換算で５％に希釈したものを使用した。

【0067】

比較実験の結果は、表３の通りである。
表３は、１回のテストで、４個のブレーキパッド１を塗装し、４個のブレーキパッド１について３点の測定箇所の最小値μｍと最大値μｍを示している。

【0068】

実験を行ったブレーキパッド１のパッド部３の抵抗値を、導電剤の散布した状態で塗装前に１０００Ｖ×２０００ＭΩの絶縁抵抗計（横河製の形式３２１３Ａ）によって測定すると、５０ＭΩ〜５００ＭΩであった。

【0069】

【表3】

【0070】

表３の比較実験からも明らかなようにバックプレート２からアースをして塗装を行った場合、バックプレート２の膜厚は、ブレーキパッド１をキャリパーへ取付けできないほど厚くなったが、パッド部３（５０〜５００ＭΩ）からアースを取ると、塗装時に、静電気が金属製のバックプレート２もパッド部３を経由して流れる。

【0071】

ブース１内にて塗装を行なった後、ブレーキパッドは乾燥炉ラインに移載される。移動台車１３は、ブース１内を通過して原点に戻る。移動台車１３に付着した粉体塗料は、ブース１内でエアーブローされる。この第３の実施形態においても、金属製のバックプレート２からアースを行った場合との比較では、パッド部３からのアースを行った場合の方が、膜厚が均一であった。

【符号の説明】

【0072】

１ ブレーキパッド
２ バックプレート
３ パッド部
４ 塗装ブース
５ 移載コンベア
６ 搬送コンベア
７ 静電式塗装ガン
８ 回収ダクト
９ エアーブロー装置
１０ アース部
１１ 導電剤
１２ 吐出チューブ
１３ 移動台車
１４ 載置板
１５ アースピン
１６ スプリング
１７ ミストスプレー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】