JP2001129454A

JP2001129454A - 塗装方法、塗装装置、ノズル、可剥離性保護膜被塗物

Info

Publication number: JP2001129454A
Application number: JP35343999A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Kato; 恒雄加藤; Masato Kikuta; 眞人菊田; Seiji Kashiwada; 清治柏田; Yuji Kimura; 祐二木村; Junichi Suzuki; 潤一鈴木
Original assignee: ALLOY KOKI KK; Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: ALLOY KOKI KK; Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2001-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】明瞭な境界を有する平滑なリボン状の可剥離
性保護膜を形成する方法，塗装装置，ノズル，可剥離性
保護膜を形成した被塗物を提供すること。【解決手段】粘度と表面張力とを特定した水性ストリ
ッパブル塗料を使用するようにし、かつ塗装用ガン
（３）の先端にスリット型ノズル（１３）を装着すると
共に、吐出口（１２）に近い上流に補助開閉弁（１５）
を設けた塗装装置を採択し、塗装用ガン（３）における
主開閉弁（７）が開通して補助開閉弁（１５）の上流部
に充分に加圧塗料が供給されている期間に限り補助開閉
弁（１５）を開通させ、明瞭な境界を有し、かつ始端お
よび終端が画然としたリボン状の平滑な塗膜を形成する
ことができるようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】自動車の車体の塗装面は、ユ
ーザに納車するまでの期間に損傷並びに汚損しないよう
に、主としてボンネット，フード，ルーフ，トランク，
バンパ等に一時的に保護膜を施し、保管，輸送中におけ
る車体の塗装面の損傷および汚損を防止することが行わ
れ、納車の際に洗浄もしくは剥離するようにしている
が、本発明は被塗物に可剥離性保護膜形成可能な水性塗
料（この明細書においては「水性ストリッパブル塗料」
という）により保護膜を形成する塗装方法，塗装装置，
ノズルおよび可剥離性保護膜を形成した被塗物に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の可剥離性保護膜としては、フィル
ムの貼り付け，塗料の刷毛またはハンドローラによる塗
布，スプレー塗装による塗布等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記フィルムの貼り付
け，塗料の刷毛またはハンドローラによる方法において
は、いずれも手作業が多く、マスキング等の予備作業，
塗布作業，洗浄やマスキングの除去等の後処理作業に時
間と労力とを必要とし、作業性，経済性において著しく
不利であり、また、スプレー塗装では、ダスト状に飛散
した塗料粒子が不必要部分に付着し易く、この付着粒子
による汚損の除去は極めて困難である。

【０００４】そこで本発明の目的は、吐出性，塗膜形成
性，被塗物面への濡れ性，連続塗膜形成性等の良好な可
剥離性保護膜形成のための塗装方法、塗装装置、塗装用
ノズル、前記保護膜形成方法により保護膜を形成した被
塗物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、可剥離性保護膜形成方法としては、塗装用ガ
ンの先端にスリット型ノズルを装着した塗装装置を使用
し、塗装用ガンを被塗物に対向したまま相対的に移動さ
せつつ、ノズルから液体材料を液膜状に吐出して被塗物
面にリボン状に塗布する塗装方法において、適用する液
体材料は水性ストリッパブル塗料であり、その粘度が、
温度２０℃で回転数６ｒｐｍにおけるブルックフィール
ド型粘度計で１〜５０Ｐａ・ｓの範囲内にあり、かつ表
面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることを主要部とし、な
お使用する塗装用ガンとしては、その先端に装着するス
リット型ノズルの吐出口に近い上流に、スリット状の出
口流路を有する補助開閉弁を設けた塗装装置を採択し、
かつ主開閉弁の開通から適度に遅延して補助開閉弁を開
通するようにすると共に、補助開閉弁の閉止から適度に
遅延して主開閉弁を閉止するようにする。

【０００６】塗装装置としては、塗装用ガンの先端に装
着するスリット型ノズルの吐出口に近い上流に、スリッ
ト状の出口流路を有するコック型等の補助開閉弁を設け
てこの補助開閉弁を塗装用ガンにおける主開閉弁の開閉
に関連して開閉するようにしたことを主要部とし、ノズ
ルとしては、ノズルの先端に開設した吐出口に近い上流
に、スリット状の出口流路を有する補助開閉弁をノズル
の吐出口と略平行に設けたことを主要部とする。

【０００７】保護膜被塗物としては、前記保護膜形成方
法により表面に水性ストリッパブル塗料による保護膜を
形成した被塗物である。

【０００８】スリット型ノズルの吐出口に近い上流に設
けた補助開閉弁は、塗装用ガンにおける主開閉弁の開閉
に関連して開閉され、補助開閉弁部に充分に加圧塗料が
供給されている期間に開通し、ノズル吐出口付近におけ
る僅少な残存塗料は塗装時における始期の受圧不足およ
び終期の液垂れが防止され、始端および終端がほとんど
変形しない画然としたリボン状の塗膜が得られる。

【０００９】前記保護膜形成方法により表面に水性塗料
による可剥離性保護膜を形成した被塗物は、その被塗物
の表面が一時的に保護され、保護膜は必要に応じ容易に
剥離されて使用に供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２に示す塗装
装置を参照しつつ本発明を詳細に説明するが、図１は補
助開閉弁が閉止状態の部分的破断正面図であり、図２は
塗装用ガンの先端付近だけを示す補助開閉弁が開通して
いる状態の縦断側面図である。

【００１１】本発明塗装装置は図１および図２に示すよ
うに、加圧塗料供給源１から塗料供給路２を経て塗装用
ガン３に水性ストリッパブル塗料を供給するようにする
と共に、塗料供給路２には空気圧駆動型のプランジャポ
ンプ４を介設して常時一定圧力のもとに塗料を供給する
ことができるようにし、かつ塗装用ガン３はロボットハ
ンド（図示せず）に装着してその塗装用ガン３を被塗物
面Ｗに対向させたまま、コンピュータにおいて予め設定
されたプログラムに従って移動させるようにする。

【００１２】前記塗装用ガン３としては、ガン本体５の
前端寄りに弁室６を設けてこの弁室６には、弁座とこれ
に対応する弁体から構成される主開閉弁７を常時閉止傾
向のもとに設けるほか、ガン本体５の後端寄りには空気
圧駆動型の開閉機構８を設けてこれに前記主開閉弁７に
おける弁体を連結し、開閉機構８に対する加圧空気の給
排のもとに弁体を進退させて主開閉弁７を適時的に開閉
するようにし、かつ弁室６には塗料の流入口９と流出口
１０とを設けて流入口９を前記塗料供給路２に接続する
と共に流出口１０を加圧塗料供給源１に接続するように
し、これにより弁室６内において塗料が停滞することな
く常時循環するようにする。

【００１３】ガン本体５の先端には、前記主開閉弁７に
連通する流入口１１とスリット状の吐出口１２とがある
スリット型ノズル１３をその吐出口１２から吐出する液
膜状塗料が前方に吐出するように設けるとともに、吐出
口１２に近い上流には少なくとも出口流路がスリット状
のプラグ１４を備えたコック型の補助開閉弁１５を付設
し、かつ流入口１１から補助開閉弁１５への流路はこれ
を適宜の複数に分岐する。

【００１４】前記補助開閉弁１５はこれを揺動アクチュ
エータ１６により伝動機構１７を介して一定角度旋回さ
せることができるようにするほか、この補助開閉弁１５
の開閉に関しては、前記主開閉弁７の開閉に関連させる
のであって、主開閉弁７の開通から僅かに遅延して補助
開閉弁１５を開通するようにすると共に、補助開閉弁１
５の閉止から僅かに遅延して主開閉弁７を閉止するよう
にし、これにより吐出口１２内の溜液に対する吐出開始
時の加圧が迅速かつ均斉に行われるばかりでなく、吐出
終了時の液垂れが生じないのであって、従って図３のよ
うに始端および終端が画然と形成されるリボン状塗膜を
塗布することができるのである。

【００１５】揺動アクチュエータ１６は、流体圧駆動型
が望ましいが電動型でもよく、また伝動機構１７につい
ては歯車に限らず他の機構を採択することができ、なお
プラグ１４の旋回角度は９０度よりも小さくともよいの
である。

【００１６】プラグ１４における流路は、スリット型ノ
ズル１３におけるスリット状の吐出口１２に対応し、か
つ吐出口１２よりもひと回り大きいスリット状に形成す
るのが適当であり、少なくとも出口流路は吐出口１２よ
りもひと回り大きいスリット状に形成することが重要で
ある。

【００１７】前記構成の塗装装置を使用して可剥離性保
護膜を形成するに当って適用する塗料としては、従来公
知の水性ストリッパブル塗料で、粘度，塗料固形分，表
面張力が特定範囲にあるものであれば使用可能であるこ
とが判明した。塗料形態としては、水溶性であっても水
分散性（水性エマルジョンも包含する）であってもよ
く、また、その樹脂種としては、たとえばアクリル樹
脂，酢酸ビニル，ポリエステル樹脂等を挙げることがで
きる。

【００１８】水性塗料を使用して可剥離性保護膜を形成
するのに適した塗料の諸条件、即ち吐出性，塗膜形成
性，濡れ性，連続膜形成性等に関して、数多の実験並び
に検討の結果、適当条件および最適条件を発見した。ま
ず粘度としては、温度２０℃で回転数６ｒｐｍにおける
ブルックフィールド型粘度計（Ｂ型粘度計）で１〜５０
Ｐａ・ｓ、好ましくは５〜３０Ｐａ・ｓの範囲にあり、
また、塗料固形分が２０〜８０％、好ましくは３０〜６
０％の範囲にあることが、塗装時におけるスリット型ノ
ズルからの塗料の吐出性および被塗物面Ｗへの塗膜形成
性の面から適当である。

【００１９】塗料の粘度が１Ｐａ・ｓ未満で塗料固形分
が２０％未満であると、流動性が過大となりノズル１３
から吐出する液膜が不安定となるばかりでなく、塗着時
の塗料の跳ね返りが生じて明瞭な境界の塗膜形成が困難
となる。一方、塗料粘度が５０Ｐａ・ｓを超え塗料固形
分が８０％を超えると、流動性が悪化してノズルから液
膜として吐出され難くなり、被塗物面Ｗへの平滑な塗膜
の形成が困難となるほか、ノズル詰まりが生じ易く、か
つ塗料の取扱いに支障をきたすことになる。従って適正
な塗料粘度並びに塗料固形分を選択しない限り、均斉か
つ所望の膜厚の塗膜が得られないのである。更に、塗装
時の塗料の表面張力が４０ｍＮ／ｍを超えると、被塗物
面Ｗへの濡れ性，展延性が不足して連続膜形成が困難と
なるから、塗料の表面張力は４０ｍＮ／ｍ以下であるこ
とが重要である。

【００２０】前記補助開閉弁１５としては、コック型に
限らず、例えばスライド型開閉弁等、他の型式のものを
採択することができること当然である。

【００２１】塗装用ガン３に対して供給する塗料の圧力
の設定については、前記供給路２における空気圧駆動型
のプランジャポンプ４に対する駆動用加圧空気の圧力を
所望の圧力値に選定すればよく、これにより所望の一定
圧力のもとに塗料を供給することができ、従って塗料供
給路２に格別の圧力調整装置を介設する必要はないので
あり、なお、比較的大きい行程容積のプランジャポンプ
４を採択することにより、広面積の区画に対する塗装を
プランジャの一行程のもとに行うことができるのであ
る。

【００２２】スリット型ノズル１３における吐出口１２
の大きさとしては、適用する塗料並びに他の諸条件を考
慮して適正な寸法に選定するのが望ましいが、本発明方
法に適用する範囲の水性塗料を１０〜数１０ｋｇ／ｃｍ
^２の圧力のもとに吐出させつつ３０〜１５０μｍの膜厚
に塗装する場合には、スリットの幅が０．０３ｍｍで、
かつスリットの長さが５０ｍｍ程度が適当であり、その
他吐出口１２から被塗物面Ｗまでの距離は例えば１０〜
数１０ｍｍとし、塗装用ガン３と被塗物面Ｗとの相対移
動速度を例えば数１００〜９００ｍｍ／秒に選択する。

【００２３】被塗物としての自動車の車体その他の広面
積の対象物に水性ストリッパブル塗料を塗布する場合に
は、広幅に塗布することが能率上望ましいから、複数の
塗装用ガン３をその個々の塗膜における側縁が相互に連
接するようにロボットアームに並設するのが望ましく、
かつ車体等の被塗物面の形状に対応して移動するように
予めプログラミングすればよい。なお、ノズル１３に近
い移動方向前位にノズル１３から被塗物面Ｗまでの距離
を計測する距離計測センサ１８を付設してその計測値信
号に基づいてノズル１３の先端から被塗物面Ｗまでの距
離を一定に保持するようにするのが適当で、このため塗
装用ガン３を被塗物面Ｗに対して昇降させる駆動装置１
９と、距離計測センサ１８からの計測値信号に基づいて
駆動装置１９に対して駆動信号を送出しつつ制御する制
御装置２０とを設け、これによりノズル１３の先端から
被塗物面Ｗまでの距離を一定に保持するようにし、被塗
物の凹凸面においても膜厚並びに平滑度の一定な塗膜を
形成することができる。

【００２４】上記距離計測センサ１８としては、例えば
距離の変化に伴い照射面積が増減して受光素子に当たる
反射光量が増減し、その結果出力信号がプラス側または
マイナス側に振れるように構成した光学式高さセンサを
採択し、あるいは他に適宜の距離センサを採択すること
ができる。

【００２５】実施例使用した水性ストリッパブル塗料は、アクリルエマルシ
ョン塗料であり、粘度が温度２０℃でブルックフィール
ド型粘度計６ｒｐｍで１５Ｐａ・ｓであり、表面張力が
３２ｍＮ／ｍである。使用した塗装装置は、図１および
図２に記載の構成で、塗装用ガン３を２軸ロボットのア
ームに装着し、採択したノズル１３は、その吐出口１２
におけるスリットの幅が０．０３ｍｍで、スリットの長
さが５０ｍｍである。ノズル１３の先端と被塗物面Ｗと
の距離を２０ｍｍに選定するほか、塗装用ガン３の移動
速度を８００ｍｍ／秒に選択し、加圧塗料の吐出圧力を
３０ｋｇ／ｃｍ^２に設定する。上記条件のもとにリボン
状塗膜を形成して温度が７０℃のもとに１０分間乾燥し
た結果、非塗り重ね部分において６０±１０μｍで、塗
り重ね部分において１００±２０μｍであり、乾燥塗膜
の仕上がり状態は、平滑性に優れ、泡の発生もなく良好
であり、図３のように塗装領域の境界はきわめて明瞭
で、非塗装領域への塗料の付着はまったく見られなかっ
た。

【００２６】なお、塗料の粘度の測定は、株式会社東京
計器製のＢ型粘度計（形式Ｂ８Ｍ）を使用し、また、塗
料の表面張力の測定は、協和化学社製の協和ＣＢＶＰ式
表面張力計を使用した。測定時の塗料の温度は２０℃で
ある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。

【００２８】スリット型ノズル１３から水性ストリッパ
ブル塗料を液膜状に吐出して被塗物面Ｗにリボン状に塗
布する塗装方法において、水性塗料の粘度を、温度２０
℃で回転数６ｒｐｍにおけるブルックフィールド型粘度
計で１〜５０Ｐａ・ｓの範囲内に選定し、かつ表面張力
を４０ｍＮ／ｍ以下に選定したから、これにより塗料を
比較的低圧のもとに吐出させるにも拘らず、吐出性，流
動性，濡れ性，展延性，塗膜形成性，連続膜形成性等を
適切に確保し、境界が明瞭で平滑な可剥離性保護膜を容
易かつ高能率のもとに形成することができる。

【００２９】塗装用ガン３の先端に装着するスリット型
ノズル１３の吐出口１２に近い上流に、スリット状の出
口流路を有する補助開閉弁１５を設けて補助開閉弁１５
下流の液溜り部分の容積を極力限定し、かつスリット型
ノズル１３の上流直前において、主開閉弁７が確実に開
通している時期に限り補助開閉弁１５を開通させるよう
にしたから、これによりノズル１３から液体材料の吐出
の開始並びに終了を「きれ」よく行うことができ、従っ
て形成されるリボン状塗膜は、図４のような始端におい
て丸みを帯びあるいは終端において尾を引くパターンと
は異なり、図３のように始端および終端が画然と形成さ
れる状態にすることが可能となり、マスキングに関連す
る資源，時間，経費を著しく節減することができるので
あり、自動車の車体に対する水性ストリッパブル保護膜
の形成に好適である。

【００３０】ノズル１３に近い移動方向前位にノズル１
３から被塗物面Ｗまでの距離を計測する距離計測センサ
１８を付設してその計測値信号に基づいてノズル１３の
先端から被塗物面Ｗまでの距離を一定に保持するように
したから、これにより被塗物の凹凸面においても塗膜の
膜厚，平滑度を一定に形成することができる。

【００３１】加圧塗料供給源１から塗装用ガン３への塗
料供給路２に、空気圧駆動型の圧力調整機能付ポンプ４
を介設したから、これにより塗料供給路２に格別な圧力
調整装置を付設することなく塗料の供給圧力を所望の一
定値に設定することができるばかりでなく、１０〜数１
０ｋｇ／ｃｍ^２程度の比較的広範囲にわたり一定の圧力
のもとに塗料を容易に供給することができる。

【００３２】スリット型ノズル１３を複数個列設するこ
とにより、一度に広幅のリボン状の塗膜を高能率のもと
塗装することができる。

【００３３】塗装用ガン３の先端に装着するスリット型
ノズル１３として、その吐出口１２に近い上流に、スリ
ット状の出口流路を有するコック型もしくはスライド型
等の補助開閉弁１５を設けたから、比較的簡単な構造の
付設設備にも拘わらず、スリット型ノズル１３の吐出口
１２付近における滞溜塗料を極力限定し、始端並びに終
端が画然としたリボン状の塗膜を容易に形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装装置を示す補助開閉弁が閉止状態
の部分的破断正面図である。

【図２】図１の装置の要部だけを示す補助開閉弁が開通
状態の縦断側面図である。

【図３】本発明方法により形成したリボン状塗膜の平面
図である。

【図４】従来方法により形成したリボン状塗膜の平面図
である。

【符号の説明】

１加圧塗料供給源２塗料供給路３塗装用ガン４ポンプ５ガン本体７主開閉弁１２吐出口１３ノズル１５補助開閉弁１８距離計測センサＷ被塗物面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０５Ｄ 5/00 Ｂ０５Ｄ 5/00 Ａ (72)発明者柏田清治神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号関西ペイント株式会社内 (72)発明者木村祐二神奈川県秦野市平沢183番10 アロイ工器株式会社内 (72)発明者鈴木潤一神奈川県秦野市平沢183番10 アロイ工器株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 AC04 AC92 AC93 AC96 CA48 DA31 DB02 DC12 EA60 4F033 AA01 BA03 CA05 GA03 LA13 4F035 AA03 CA01 CB03 CB13 CB14 CB27 CB29 CD05 CD12 CD19 4F041 AA01 AB01 BA05 BA12 BA36 BA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗装用ガンの先端にスリット型ノズルを
装着した塗装装置を使用し、塗装用ガンを被塗物面に対
向したまま相対的に移動させつつ、ノズルから液体材料
を液膜状に吐出して被塗物面にリボン状に塗布する塗装
方法であって、適用する液体材料は水性ストリッパブル
塗料であり、その粘度が、温度２０℃で回転数６ｒｐｍ
におけるブルックフィールド型粘度計で１〜５０Ｐａ・
ｓの範囲内にあり、かつ表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下で
あることを特徴とする塗装方法。
【請求項２】塗装用ガン（３）の先端に装着するスリ
ット型ノズル（１３）として、このノズル（１３）の吐
出口（１２）に近い上流に、スリット状の出口流路を有
する補助開閉弁（１５）が設けられ、塗装用ガン（３）
における主開閉弁（７）の開閉に関連してこの補助開閉
弁（１５）の開閉を行うようにした塗装装置を使用し、
塗装用ガン（３）を被塗物面（Ｗ）に対向したまま相対
的に移動させつつ、ノズル（１３）から液体材料を液膜
状に吐出するようにし、かつ主開閉弁（７）と補助開閉
弁（１５）との開閉に関し、主開閉弁（７）の開通から
適度に遅延して補助開閉弁（１５）を開通するようにす
ると共に、補助開閉弁（１５）の閉止から適度に遅延し
て主開閉弁（７）を閉止するようにし、ノズル（１３）
から液膜状に吐出する液体材料を被塗物面（Ｗ）にリボ
ン状に塗布するようにしたことを特徴とする塗装方法。
【請求項３】塗装用ガン（３）に近い移動方向前位に
付設した距離計測センサ（１８）により、ノズル（１
３）から被塗物面（Ｗ）までの距離を計測し、ノズル
（１３）から被塗物面（Ｗ）までの距離を一定に保持す
るようにした請求項１または請求項２に記載の塗装方
法。
【請求項４】塗装用ガン（３）から被塗物面（Ｗ）に
液膜を吐出しつつ塗装用ガン（３）を被塗物面（Ｗ）と
相対的に移動することにより被塗物面（Ｗ）にリボン状
の塗膜を形成する塗装装置であって、塗装用ガン（３）
の先端にスリット型ノズル（１３）を装着するするほ
か、このスリット型ノズル（１３）の吐出口（１２）に
近い上流に、スリット状の出口流路を有する補助開閉弁
（１５）を設けてこの補助開閉弁（１５）を塗装用ガン
（３）における主開閉弁（７）の開閉に関連して開閉す
るようにしたことを特徴とする塗装装置。
【請求項５】加圧塗料供給源（１）から塗装用ガン
（３）への塗料供給路（２）に、空気圧駆動型の圧力調
整機能付ポンプ（４）を介設した請求項４に記載の塗装
装置。
【請求項６】リボン状塗膜同士が接触もしくは部分的
に重なる状態のもとに幅広く形成されるように複数のス
リット型ノズル（１３）を列設した請求項４または請求
項５に記載の塗装装置。
【請求項７】塗装用ガンの先端に装着するスリット型
ノズルであって、ノズル（１３）の吐出口（１２）に近
い上流に、スリット状の出口流路を有するコック型もし
くはスライド型の補助開閉弁（１５）を設けたことを特
徴とする弁付ノズル。
【請求項８】請求項１または請求項２に記載の塗装方
法により塗膜を形成した被塗物。
【請求項９】塗膜を形成する対象が自動車の車体であ
る請求項８に記載の被塗物。