JP6235749B1 - COATING GUN, COATING DEVICE, AND COATING METHOD - Google Patents
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Abstract
【課題】連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる塗装ガン等を提供する。【解決手段】塗装ガン100は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧する塗装ガンであって、ノズル12を有するガン本体10と、ノズル12の温度を制御するノズル温度制御部30と、を備える。ノズル温度制御部30は、ノズル12の温度を取得するノズル温度取得部32と、ノズル12を加熱するヒータ34と、ノズル12の温度が20℃以上、31℃未満となるようにヒータ34を制御するコントローラ36と、を有する。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a coating gun capable of suppressing whitening of a coating film even when continuous coating is performed. A paint gun is a paint gun that sprays a mixture containing liquid carbon dioxide and paint, a gun body having a nozzle, a nozzle temperature control unit that controls the temperature of the nozzle, Is provided. The nozzle temperature control unit 30 controls the heater 34 such that the nozzle temperature acquisition unit 32 that acquires the temperature of the nozzle 12, the heater 34 that heats the nozzle 12, and the temperature of the nozzle 12 is 20 ° C. or more and less than 31 ° C. And a controller 36. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、塗装ガン、塗装装置、及び塗装方法に関する。 The present invention relates to a coating gun, a coating apparatus, and a coating method.
樹脂成分を含む塗料と、二酸化炭素との混合物を対象物に噴霧する、いわゆる二酸化炭素塗装法が知られている。 A so-called carbon dioxide coating method in which a mixture of a paint containing a resin component and carbon dioxide is sprayed on an object is known.
二酸化炭素は、塗装ガンから噴霧された瞬間に液体から気体に変化する。その際、液体の二酸化炭素が蒸発潜熱を得て、塗装ガンは冷却される。特に、塗装ガンのノズルの温度低下が観測される。連続塗装を行った場合には、塗装ガンのノズルの温度が徐々に低下して、ノズルから噴霧される混合物の温度も徐々に低下する。その結果、塗装直後の塗膜の温度が徐々に低下してしまう。そのため、湿度が高い雰囲気下等において、温度の低下した塗膜に水分が凝縮し、乾燥後に塗膜が白化し易い。特に、混合物中の二酸化炭素の割合が多い場合に塗膜が白化し易い。 Carbon dioxide changes from liquid to gas at the moment it is sprayed from the paint gun. At that time, liquid carbon dioxide gains latent heat of vaporization, and the coating gun is cooled. In particular, a temperature drop in the nozzle of the paint gun is observed. When continuous coating is performed, the temperature of the nozzle of the coating gun gradually decreases, and the temperature of the mixture sprayed from the nozzle also gradually decreases. As a result, the temperature of the coating film immediately after coating gradually decreases. Therefore, in an atmosphere with high humidity, moisture is condensed in the coating film whose temperature has decreased, and the coating film tends to be whitened after drying. In particular, when the proportion of carbon dioxide in the mixture is large, the coating film tends to be whitened.
特許文献1及び2には、混合物の温度を調節してから塗装ガンに混合物を供給することが記載されている。しかしながら、これらの場合、噴霧開始直後には、噴霧される混合物及び塗膜の温度が適正であったとしても、連続塗装中にノズル温度の低下により噴霧される混合物の温度が徐々に低下し、塗膜の温度も徐々に低下してしまう。 Patent Documents 1 and 2 describe supplying the mixture to the coating gun after adjusting the temperature of the mixture. However, in these cases, immediately after the start of spraying, even if the temperature of the sprayed mixture and the coating film is appropriate, the temperature of the sprayed mixture gradually decreases due to the decrease in the nozzle temperature during continuous coating, The temperature of the coating film also gradually decreases.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる塗装ガン等を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the coating gun etc. which can suppress whitening of a coating film, even when continuous coating is performed.
本発明の一側面に係る塗装ガンは、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧する塗装ガンであって、ノズルを有するガン本体と、ノズルの温度を制御するノズル温度制御部と、を備える。ノズル温度制御部は、ノズルの温度を取得するノズル温度取得部と、ノズルを加熱するヒータと、ノズルの温度が20℃以上、31℃未満となるようにヒータを制御するコントローラと、を有する。 A coating gun according to one aspect of the present invention is a coating gun that sprays a mixture containing liquid carbon dioxide and a coating material, and includes a gun body having a nozzle and a nozzle temperature control unit that controls the temperature of the nozzle. . The nozzle temperature control unit includes a nozzle temperature acquisition unit that acquires the temperature of the nozzle, a heater that heats the nozzle, and a controller that controls the heater so that the nozzle temperature is 20 ° C. or higher and lower than 31 ° C.
本発明によれば、ノズルの温度が20℃を下回らないため、連続塗装を行った場合でも、塗膜の温度低下を抑制でき、塗膜の白化を抑制できる。また、ノズルを加熱した場合であってもノズルの温度が31℃未満となるので、ノズルにおいて二酸化炭素が超臨界になることも抑制されるので、液体二酸化炭素の体積膨張を利用した効率のよい霧化が可能となる。 According to this invention, since the temperature of a nozzle does not fall below 20 degreeC, even when continuous coating is performed, the temperature fall of a coating film can be suppressed and whitening of a coating film can be suppressed. In addition, even when the nozzle is heated, the temperature of the nozzle is less than 31 ° C., so that carbon dioxide is prevented from becoming supercritical in the nozzle, so that the efficiency using the volume expansion of liquid carbon dioxide is high. Atomization is possible.
本発明の一側面に係る塗装装置は、上記塗装ガンと、上記塗装ガンに上記混合物を供給する混合物供給部と、を備える。 The coating apparatus which concerns on 1 side of this invention is provided with the said coating gun and the mixture supply part which supplies the said mixture to the said coating gun.
本発明の一側面に係る塗装方法は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物をノズルから噴霧する工程と、噴霧中にノズルの温度が20℃以上、31℃未満となるようにノズルを加熱する工程と、を備える。 A coating method according to one aspect of the present invention includes a step of spraying a mixture containing liquid carbon dioxide and a paint from a nozzle, and heating the nozzle so that the temperature of the nozzle is 20 ° C. or higher and lower than 31 ° C. during spraying. A process.
本発明によれば、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制することができる。 According to the present invention, whitening of a coating film can be suppressed even when continuous coating is performed.
以下、図面を適宜参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付す。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals.
<塗装ガン>
図1を参照して、本発明の一実施形態に係る塗装ガン100を説明する。塗装ガン100は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を対象物に噴霧することができる。塗装ガン100は、ガン本体10と、ノズル温度制御部30と、を備える。混合物は、塗装ガン100の外部の混合物ラインLCからガン本体10内へ供給される。
<Paint gun>
With reference to FIG. 1, the
ガン本体10は、ノズル12と、混合物流路14と、バルブ機構22と、を有する。
The
混合物流路14は、ノズル12と混合物ラインLCとを接続する。混合物流路14の入口14iから供給された混合物は、混合物流路14を通って、ノズル12へ供給される。
The
バルブ機構22は、混合物流路14における混合物の流れを制御する。バルブ機構22は、ストッパー16と、ばね部18と、引き金20と、を有する。
The valve mechanism 22 controls the flow of the mixture in the
ストッパー16は、混合物流路14に設けられている。ばね部18は、ストッパー16の両端部のうち、ノズル12とは反対側の端部に取り付けられている。引き金20は、ガン本体10に取り付けられ、ストッパー16に接続されている。
The
図1では、バルブ機構22は閉の状態であり、ストッパー16の両端部のうち、ノズル12側の端部が混合物流路14を塞いでいる。ばね部18は、ストッパー16をノズル12側に押圧している。これにより、ストッパー16に加わる混合物の圧力に抗して、バルブ機構22の閉の状態を維持している。引き金20をばね部18側に向かって引くと、引き金20と連動してストッパー16がばね部18側に移動し、混合物流路14が塞がれなくなり、バルブ機構22が開の状態となる。引き金20を引くのをやめると、ばね部18のばねの力により、引き金20がノズル12側に移動し、再びバルブ機構22が閉の状態となる。
In FIG. 1, the valve mechanism 22 is in a closed state, and the end portion on the
ノズル温度制御部30は、ノズル12の温度を制御する。ノズル温度制御部30は、ノズル温度取得部32と、ヒータ34と、コントローラ36と、を有する。
The nozzle
ノズル温度取得部32は、ノズル12の温度を取得する。ノズル温度取得部32は、ノズル12内に設けられ、コントローラ36に接続されている。ノズル温度取得部32は、熱電対などの温度センサであってよい。
The nozzle
ヒータ34は、ノズル12を加熱する。ヒータ34は、ノズル12上に設けられ、コントローラ36に接続されている。ヒータ34は、電気ヒータであってもよい。
The
コントローラ36は、ノズル12の温度が20℃以上、31℃未満となるようにヒータ34を制御する。ノズル12の温度が20℃を下回ると、噴霧される混合物の温度が低くなって塗膜の結露が発生し易い傾向がある。また、ノズル12の温度が31℃を上回ると、二酸化炭素の臨界温度が約31℃であることから、混合物中の二酸化炭素が液体から超臨界状態となり、噴霧の際に気体となる際の膨張量が少なく、好ましくない。なお、液体二酸化炭素が気体になる際の膨張率は、超臨界二酸化炭素が気体になる際の膨張率と比べて大きく、膨張率が大きいほど混合物が冷却されるため、ノズルの温度低下は液体二酸化炭素の噴霧時の方が大きい。また、液体二酸化炭素が気体になる際には状態変化に伴う潜熱によって二酸化炭素は冷却されるが、超臨界二酸化炭素が気体になる際には連続的に状態が変化するため潜熱はなく、状態変化に伴うノズルの温度低下も液体二酸化炭素の噴霧時の方が大きい。そのため、液体二酸化炭素の噴霧におけるノズル温度の制御の必要性は高い。温度の下限は、21℃以上、22℃以上、23℃以上、24℃以上、25℃以上、26℃以上、27℃以上、28℃以上、29℃以上であってもよい。温度の上限は、30.8℃以下、30.5℃以下、30℃以下、29℃以下、28℃以下であってもよい。温度の上限、下限は、混合物の組成、環境条件(温度、湿度)等を考慮して適宜設定することができる。コントローラ36は、コンピュータを含んでよい。
The
ノズル温度制御部30の動作を説明する。まず、ノズル温度取得部32がノズル12の温度を取得する。続いて、コントローラ36が、ノズル12の温度が20℃を下回っているか否かを判断する。ノズル12の温度が20℃を下回っている場合、コントローラ36は、ヒータ34による加熱を実行する。そして、ヒータ34によりノズル12が加熱される。これにより、液体二酸化炭素が蒸発潜熱を奪うことによるノズル12の除熱がなされても、ノズル12の温度が20℃以上に保たれる。また、ノズル12の温度が31℃を超えた場合、コントローラ36は、ヒータ34による加熱を停止する。したがって、ノズル12の温度が31℃以上にならない。
The operation of the nozzle
次に、この塗装ガン100の作用について説明する。ノズル12へ供給された混合物は、ノズル12内のオリフィス12oを通過して、外部へ放出される。オリフィス12oとは、ノズル12内の流路の最も断面積が小さい部分である。混合物がオリフィス12oを通過する際に、混合物中の液体二酸化炭素が蒸発し、混合物は細かい霧状となる。この際、液体二酸化炭素がノズル12から蒸発潜熱を得る。一方、ノズル12は、この蒸発潜熱分の熱量を奪われる。本実施形態に係る塗装ガン100では、ノズル温度制御部30によりノズル12の温度が20℃以上、31℃未満に制御されるため、ノズル12の温度低下が抑制される。その結果、連続塗装を行った場合でも、ノズル12から噴霧される混合物の温度が低下し過ぎず、塗膜の温度が低下し過ぎないため、塗膜の白化を抑制できる。また、ノズル12を加熱した場合であっても、ノズル12の温度が31℃未満となるので、ノズル12において二酸化炭素が超臨界になることも抑制されるので、液体二酸化炭素の体積膨張を利用した効率のよい霧化が可能となる。
Next, the operation of the
<塗装装置>
図2を参照して、本発明の一実施形態に係る塗装装置200を説明する。塗装装置200は、上述した塗装ガン100と、混合物供給部40と、を備える。
<Coating equipment>
With reference to FIG. 2, the
混合物供給部40は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を塗装ガン100に供給する。混合物供給部40は、液体二酸化炭素源42と、二酸化炭素ラインLAと、二酸化炭素ポンプ44と、塗料タンク46と、塗料ラインLBと、塗料ポンプ48と、混合部50と、混合物ラインLCと、を備える。
The
液体二酸化炭素源42は、液体二酸化炭素を供給する。液体二酸化炭素源42は、液体二酸化炭素ボンベであってよい。液体二酸化炭素ボンベは、液体二酸化炭素を貯留する圧力容器である。液体二酸化炭素ボンベは、特に限定されず、市販されている液体二酸化炭素ボンベであってよい。
The liquid
二酸化炭素ラインLAは、液体二酸化炭素源42と混合部50とを接続し、液体二酸化炭素を移送する。
The carbon dioxide line LA connects the liquid
二酸化炭素ポンプ44は、二酸化炭素ラインLAに設けられている。二酸化炭素ポンプ44は、液体二酸化炭素源42から供給される液体二酸化炭素を加圧する。二酸化炭素ポンプ44は、特に限定されず、プランジャーポンプ、ギアポンプ等であってよい。
The
塗料タンク46は、樹脂成分を含む液状の塗料を貯留する。塗料は、樹脂成分以外に溶剤、顔料、添加剤等を含んでよい。樹脂成分、溶剤、顔料及び添加剤は、塗料に通常用いられるものであれば特に限定されない。塗料タンク46内の圧力は、通常、常圧すなわち大気圧であってよく、塗料ポンプ48に塗料を安定して供給するため、0.05〜0.2MPaであってもよい。
The
樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂(約22)、アクリル樹脂(約19)、アクリルウレタン樹脂(約17〜22)、ポリエステル樹脂(約22)、アクリルシリコン樹脂(約17〜22)、アルキッド樹脂(約17〜25)、UV硬化樹脂(約17〜23)、塩酢ビ樹脂(約19〜22)、スチレンブタジエンゴム(約17〜18)、ポリエステルウレタン樹脂(約19〜21)、スチレンアクリル樹脂(約19〜21)、アミノ樹脂(約19〜21)、ポリウレタン樹脂(約21)、フェノール樹脂(約23)、塩化ビニル樹脂(約19〜22)、ニトロセルロース樹脂(約22〜24)、セルロースアセテテートブチレート樹脂(約20)、スチレン樹脂(約17〜21)、及び、メラミン尿素樹脂(約19〜21)が挙げられる。これらは、単独で又は2種類以上を混合して使用してもよい。樹脂成分は、1液硬化型樹脂であっても、2液硬化型樹脂であってもよく、UV等の活性エネルギー線硬化型樹脂であってもよい。上記括弧内の数値は溶解度パラメータであり、その単位は(MPa)0.5である。 Examples of the resin component include an epoxy resin (about 22), an acrylic resin (about 19), an acrylic urethane resin (about 17-22), a polyester resin (about 22), an acrylic silicon resin (about 17-22), and an alkyd resin. (About 17-25), UV curable resin (about 17-23), vinyl chloride resin (about 19-22), styrene butadiene rubber (about 17-18), polyester urethane resin (about 19-21), styrene acrylic Resin (about 19-21), amino resin (about 19-21), polyurethane resin (about 21), phenol resin (about 23), vinyl chloride resin (about 19-22), nitrocellulose resin (about 22-24) , Cellulose acetate butyrate resin (about 20), styrene resin (about 17-21), and melamine urea resin (about 19-21). . You may use these individually or in mixture of 2 or more types. The resin component may be a one-component curable resin, a two-component curable resin, or an active energy ray-curable resin such as UV. The numerical value in the parenthesis is a solubility parameter, and its unit is (MPa) 0.5 .
溶解度パラメータは、Hildebrandの溶解度パラメータである。溶解度パラメータ(以下、SP値ともいう)は、物質間の親和性の尺度を表す熱力学的なパラメータであり、類似したSP値を有する物質同士は、溶解し易い傾向にあることが知られている。 The solubility parameter is a Hildebrand solubility parameter. The solubility parameter (hereinafter also referred to as SP value) is a thermodynamic parameter representing a measure of affinity between substances, and it is known that substances having similar SP values tend to be easily dissolved. Yes.
樹脂成分は、例えば、17(MPa)0.5以上、18(MPa)0.5以上、又は19(MPa)0.5以上のSP値を有することができ、25(MPa)0.5以下、24(MPa)0.5以下、又は23.5(MPa)0.5以下のSP値を有することができる。 The resin component can have an SP value of, for example, 17 (MPa) 0.5 or more, 18 (MPa) 0.5 or more, or 19 (MPa) 0.5 or more, and 25 (MPa) 0.5 or less. 24 (MPa) 0.5 or less, or 23.5 (MPa) 0.5 or less.
樹脂成分のSP値は以下のようにして求めることができる。すなわち、樹脂を良溶媒Aに溶かしておき、良溶媒よりもSP値の高い貧溶媒H、及び良溶媒よりもSP値の低い貧溶媒Lを別々に滴下して、樹脂が析出し白濁するまでに要したそれぞれの貧溶媒の量を記録する。良溶媒AのSP値をδA、貧溶媒HのSP値をδH、貧溶媒LのSP値をδLとし、白濁した点での良溶媒A、貧溶媒H、貧溶媒Lの体積分率を、φA、φH、φLとしたときに、2つの濁点における混合溶媒のSP値δ良溶媒A+貧溶媒H、δ良溶媒A+貧溶媒Lは、それぞれSP値の体積平均で表すことができ、下式が成立する。
δ良溶媒A+貧溶媒H=(φA・δA 2+φH・δH 2)0.5
δ良溶媒A+貧溶媒L=(φA・δA 2+φL・δL 2)0.5
したがって、樹脂のSP値SPRは、
SPR=((V良溶媒A+貧溶媒H・δ良溶媒A+貧溶媒H 2+V良溶媒A+貧溶媒L・δ良溶媒A+貧溶媒L 2)/(V良溶媒A+貧溶媒H+V良溶媒A+貧溶媒L))0.5
ここで、V良溶媒A+貧溶媒H、V良溶媒A+貧溶媒Lは、混合溶媒の濁点における平均モル体積であり、例えば、前者は次式により求められる。
1/V良溶媒A+貧溶媒H=φA/VA+φH/VH
ここで、VAは良溶媒Aのモル体積であり、VHは貧溶媒Hのモル体積である。
The SP value of the resin component can be determined as follows. That is, the resin is dissolved in the good solvent A, and the poor solvent H having an SP value higher than that of the good solvent and the poor solvent L having an SP value lower than that of the good solvent are separately dropped until the resin is precipitated and becomes cloudy. Record the amount of each anti-solvent required for. The SP value of good solvent A is δ A , the SP value of poor solvent H is δ H , the SP value of poor solvent L is δ L, and the volume fraction of good solvent A, poor solvent H, and poor solvent L at the point of cloudiness. When the rates are φ A , φ H , and φ L , the SP value of the mixed solvent at the two turbid points δ good solvent A + poor solvent H 1 , δ good solvent A + poor solvent L are expressed by volume average of SP values, respectively. And the following equation holds.
δ Good solvent A + Poor solvent H = (φ A · δ A 2 + φ H · δ H 2 ) 0.5
δ good solvent A + poor solvent L = (φ A · δ A 2 + φ L · δ L 2 ) 0.5
Therefore, SP value SP R of resin,
SP R = ((V good solvent A + poor solvent H · δ good solvent A + poor solvent H 2 + V good solvent A + poor solvent L · δ good solvent A + poor solvent L 2 ) / (V good solvent A + poor solvent H + V good solvent) A + poor solvent L )) 0.5
Here, the V good solvent A + the poor solvent H, and the V good solvent A + the poor solvent L are average molar volumes at the cloud point of the mixed solvent. For example, the former is obtained by the following equation.
1 / V good solvent A + poor solvent H = φ A / V A + φ H / V H
Here, VA is the molar volume of the good solvent A, and V H is the molar volume of the poor solvent H.
溶剤は、第一の溶剤と第二の溶剤との混合物であってよい。 The solvent may be a mixture of a first solvent and a second solvent.
第一の溶剤は、SP値が23.5(MPa)0.5未満の溶剤であり、樹脂成分を溶解することができる真溶剤である。第一の溶剤のSP値SP第一の溶剤は、樹脂成分のSP値SPRに対して、SPR−7≦SP第一の溶剤≦SPR+4であってよい。第一の溶剤としては、例えば、メチルイソブチルケトン(17.2)、酢酸3−メトキシブチル(20.5)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(18.7)、ソルベッソ100(東燃ゼネラル石油社製、製品名)(17.6)、ソルベッソ150(東燃ゼネラル石油社製、製品名)(17.4)、エチルジグリコールアセテート(18.5)、n−ブタノール(23.3)、ジイソブチルケトン(16)、酢酸エチル(18.6)、酢酸ブチル(17.0)、キシレン(18.0)、及び、エチルベンゼン(18.0)が挙げられる。上記括弧内の数値はSP値であり、その単位は(MPa)0.5である。 The first solvent is a solvent having an SP value of less than 23.5 (MPa) 0.5 , and is a true solvent capable of dissolving the resin component. SP value SP first solvent of a first solvent, relative SP value SP R of the resin component may be a SP R -7 ≦ SP first solvent ≦ SP R +4. Examples of the first solvent include methyl isobutyl ketone (17.2), 3-methoxybutyl acetate (20.5), propylene glycol monomethyl ether acetate (18.7), Solvesso 100 (manufactured by TonenGeneral Sekiyu KK, product Name) (17.6), Solvesso 150 (manufactured by TonenGeneral Sekiyu KK, product name) (17.4), ethyl diglycol acetate (18.5), n-butanol (23.3), diisobutyl ketone (16) , Ethyl acetate (18.6), butyl acetate (17.0), xylene (18.0), and ethylbenzene (18.0). The numerical value in the parenthesis is an SP value, and its unit is (MPa) 0.5 .
第一の溶剤は、SP値が23.5(MPa)0.5未満の溶剤の混合物であってもよい。塗料における第一の溶剤の配合量は、樹脂成分を溶解できる範囲であれば特に限定されないが、樹脂成分100質量部に対して、25〜10000質量部であってよく、25〜1000質量部であることが好ましく、87〜461質量部であることがより好ましい。 The first solvent may be a mixture of solvents having an SP value of less than 23.5 (MPa) 0.5 . Although the compounding quantity of the 1st solvent in a coating material will not be specifically limited if it is a range which can melt | dissolve a resin component, It may be 25-10000 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components, and is 25-1000 mass parts. It is preferable that it is 87 to 461 parts by mass.
第二の溶剤は、23.5〜40(MPa)0.5のSP値を有する。第二の溶剤としては、例えば、ホルムアミド(39.3)、ヒドラジン(37.3)、グリセリン(33.8)、N−メチルホルムアミド(32.9)、1,4−ジホルミルピペラジン(31.5)、エチレンシアノヒドリン(31.1)、マロノニトリル(30.9)、2−ピロリジン(30.1)、エチレンカーボネート(30.1)、メチルアセトアミド(29.9)、エチレングリコール(29.9)、メタノール(29.7)、ジメチルスルホキシド(29.7)、フェノール(29.3)、1,4−ジアセチルピペラジン(28.0)、無水マレイン酸(27.8)、2−ピペリドン(27.8)、ギ酸(27.6)、メチルエチルスルホン(27.4)、ピロン(27.4)、テトラメチレンスルホン(27.4)、プロピオラクトン(27.2)、炭酸プロピレン(27.2)、N−ニトロソジメチルアミン(26.8)、N−ホルミルモルホリン(26.6)、3−メチルスルホラン(26.4)、ニトロメタン(26.0)、エタノール(26.0)、ε−カプロラクタム(26.0)、プロピレングリコール(25.8)、ブチロラクトン(25.8)、クロロアセトニトリル(25.8)、メチルプロピルスルホン(25.6)、フルフリルアルコール(25.6)、フェニルヒドラジン(25.6)、亜リン酸ジメチル(25.6)、2−メトキシエタノール(25.4)、ジエチルスルホン(25.4)、エチレンジアミン(25.2)、エチルアセトアミド(25.2)、2−クロロエタノール(25.0)、ベンジルアルコール(24.8)、4−エチル−1,3−ジオキソラン−2−オン(24.8)、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)(24.8)、ジメチルホルムアミド(24.8)、ジエチレングリコール(24.8)、1,4−ブタンジオール(24.8)、テトラヒドロ−2,4−ジメチルチオフェン1,1−ジオキシド(24.6)、アクリル酸(24.6)、1−プロパノール(24.3)、アセトニトリル(24.3)、アリルアルコール(24.1)、4−アセチルモルホリン(23.7)、1,3−ブタンジオール(23.7)、ホルミルピペリジン(23.5)、ペンタンジオール(23.5)、イソプロパノール(23.5)、エチレングリコールモノフェニルエーテル(23.5)、及びエチルセロソルブ(23.5)が挙げられる。上記括弧内の数値はSP値であり、単位は(MPa)0.5である。第二の溶剤は、23.5〜40(MPa)0.5のSP値を有する溶剤の混合物であってもよい。第二の溶剤のSP値は、24(MPa)0.5以上、又は25(MPa)0.5以上であってよい。 The second solvent has an SP value of 23.5-40 (MPa) 0.5 . Examples of the second solvent include formamide (39.3), hydrazine (37.3), glycerin (33.8), N-methylformamide (32.9), 1,4-diformylpiperazine (31. 5), ethylene cyanohydrin (31.1), malononitrile (30.9), 2-pyrrolidine (30.1), ethylene carbonate (30.1), methylacetamide (29.9), ethylene glycol (29.9) , Methanol (29.7), dimethyl sulfoxide (29.7), phenol (29.3), 1,4-diacetylpiperazine (28.0), maleic anhydride (27.8), 2-piperidone (27. 8), formic acid (27.6), methyl ethyl sulfone (27.4), pyrone (27.4), tetramethylene sulfone (27.4), propio Kuton (27.2), propylene carbonate (27.2), N-nitrosodimethylamine (26.8), N-formylmorpholine (26.6), 3-methylsulfolane (26.4), nitromethane (26. 0), ethanol (26.0), ε-caprolactam (26.0), propylene glycol (25.8), butyrolactone (25.8), chloroacetonitrile (25.8), methylpropylsulfone (25.6) , Furfuryl alcohol (25.6), phenylhydrazine (25.6), dimethyl phosphite (25.6), 2-methoxyethanol (25.4), diethylsulfone (25.4), ethylenediamine (25. 2), ethylacetamide (25.2), 2-chloroethanol (25.0), benzyl alcohol (24.8), 4- Ethyl-1,3-dioxolan-2-one (24.8), bis (2-ethylhexyl) phthalate (24.8), dimethylformamide (24.8), diethylene glycol (24.8), 1,4- Butanediol (24.8), tetrahydro-2,4-dimethylthiophene 1,1-dioxide (24.6), acrylic acid (24.6), 1-propanol (24.3), acetonitrile (24.3) Allyl alcohol (24.1), 4-acetylmorpholine (23.7), 1,3-butanediol (23.7), formylpiperidine (23.5), pentanediol (23.5), isopropanol (23 .5), ethylene glycol monophenyl ether (23.5), and ethyl cellosolve (23.5). The numerical values in the parentheses are SP values, and the unit is (MPa) 0.5 . The second solvent may be a mixture of solvents having an SP value of 23.5-40 (MPa) 0.5 . The SP value of the second solvent may be 24 (MPa) 0.5 or more, or 25 (MPa) 0.5 or more.
液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物における第二の溶剤の配合量は、液体二酸化炭素と第二の溶剤との合計100質量部に対して、通常、5〜95質量部であり、6〜84質量部、又は10〜80質量部であってもよい。 The compounding quantity of the 2nd solvent in the mixture containing a liquid carbon dioxide and a coating material is 5-95 mass parts normally with respect to a total of 100 mass parts of a liquid carbon dioxide and a 2nd solvent, and 6-84. It may be 10 parts by mass or 10 to 80 parts by mass.
塗料ラインLBは、塗料タンク46と混合部50とを接続し、塗料を移送する。
The paint line LB connects the
塗料ポンプ48は、塗料ラインLBに設けられている。塗料ポンプ48は、塗料タンク46から供給される塗料を加圧して混合部50に供給する。塗料ポンプ48は、特に限定されず、プランジャーポンプ、ギアポンプ等であってよい。塗料ポンプ48は、エア駆動式ポンプであってよい。
The
混合部50は、二酸化炭素ラインLAから供給される液体二酸化炭素と、塗料ラインLBから供給される塗料とを混合して、液状の混合物を生成する。混合部50は、インラインミキサーであってよい。
The mixing
混合物ラインLCは、混合部50と塗装ガン100とを接続し、混合物を移送する。
The mixture line LC connects the mixing
塗装ガン100は、混合物ラインLCから供給された混合物を対象物に噴霧する。対象物は、特に限定されず、自動車ボディー等であってよい。
The
<塗装方法>
続いて、上述の塗装装置200を用いた本発明の一実施形態に係る塗装方法を説明する。この方法は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物をノズル12から噴霧する工程(噴霧工程)と、噴霧中にノズル12の温度が20℃以上、31℃未満となるようにノズル12を加熱する工程(加熱工程)と、を備える。
<Coating method>
Then, the coating method which concerns on one Embodiment of this invention using the above-mentioned
噴霧工程では、まず、液体二酸化炭素源42内の液体二酸化炭素を二酸化炭素ポンプ44で加圧して、二酸化炭素ラインLAを介して混合部50に供給する。一方、塗料タンク46内の塗料を塗料ポンプ48で加圧して、塗料ラインLBを介して混合部50に供給する。混合部50で得られた混合物を塗装ガン100に供給し、対象物に噴霧する。塗装ガン100に供給する混合物の温度は、15〜30℃であってもよい。
In the spraying step, first, liquid carbon dioxide in the liquid
加熱工程では、噴霧中にノズル12の温度が20℃以上、31℃未満となるようにノズル12を加熱する。加熱工程は、少なくとも噴霧工程の間に行われればよいが、噴霧工程の前に行ってノズルを予熱してもよいし、噴霧工程終了の後に行って、次回の噴霧に備えてもよい。
In the heating step, the
本実施形態に係る塗装装置200及び塗装方法によれば、噴霧中にノズル12の温度が適切に制御されるため、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる。
According to the
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、塗装ガン100において、ノズル温度取得部32はノズル12内に設けられているが、ノズル12の温度を測定できる位置であればよく、例えば、ノズル12とヒータ34との間に設けられてもよい。この場合、ノズル温度取得部32がヒータ34の熱の影響を受けないように、ノズル温度取得部32とヒータ34との間に断熱材を配置してよい。
For example, in the
ノズル温度制御部30は、混合物ラインLCから混合物流路14に供給される混合物の温度を取得する混合物温度取得部を備え、コントローラ36は混合物温度取得部が取得した混合物の温度に基づいてノズル温度の上限及び下限を設定してもよい。ただし、ノズル12の温度の下限は20℃以上であり、上限は31℃未満である。
例えば、混合物の温度をTmとしたときに、コントローラ36は、ノズル12の温度の下限を、Tm以上、Tm+2℃以上、Tm+5℃以上となるように設定してもよい。例えば、混合物流路14に供給される混合物の温度が20℃であれば、ノズル12の温度の下限を20℃以上、22℃以上、25℃以上とすることができる。また、コントローラ36は、ノズル12の温度の上限を、Tm+10℃以下となるようにヒータ34を制御してよい。
混合物温度取得部は、混合物流路14に設けられてよい。混合物温度取得部は、温度センサであってよい。また、混合物温度取得部は、ユーザから入力された混合物の温度を取得してもよい。
The nozzle
For example, when the temperature of the mixture is Tm, the
The mixture temperature acquisition unit may be provided in the
塗装装置200は、二酸化炭素ポンプ44を備えなくてもよい。二酸化炭素ポンプ44を用いない場合でも、液体二酸化炭素源42の内部の液体二酸化炭素の圧力により、液体二酸化炭素の供給が可能である。この場合、液体二酸化炭素の流量の脈動が生じ難く、また、塗装装置のコストが低くなり易い。
The
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1、3、5、7、9、11)
実施例1、3、5、7、9及び11では、それぞれ図2に示す塗装装置200を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧し、塗膜を形成した。噴霧は、29℃、湿度70%の条件で行った。塗料タンク46には、樹脂組成物とジイソブチルケトン(DIBK)とメタノールとを表1に示す割合で混合した塗料を入れた。樹脂組成物としては、S.COAT No.2010 K−1(エスコート社製)を用いた。
この樹脂組成物は、アクリル系樹脂と溶媒とカーボンブラックと添加剤との混合物であり、非揮発成分の質量分率は(NV)は約50%であり、溶媒として、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルをそれぞれ、約15質量%、約5質量%、約10質量%、約20質量%含んでいた。
コントローラ36は、ノズル12の温度が表1に示すノズルの温度となるようにヒータ34を制御した。混合部50に供給される液体二酸化炭素及び塗料の各温度、塗装ガン100に供給される混合物の温度、並びに、塗装ガン100のノズル12の温度は、表1に示すとおりであった。表1に示すノズル12の温度は、噴霧を開始してから3分後に測定された温度である。
(Examples 1, 3, 5, 7, 9, 11)
In Examples 1, 3, 5, 7, 9, and 11, the
This resin composition is a mixture of an acrylic resin, a solvent, carbon black, and an additive, and the mass fraction of non-volatile components is (NV) of about 50%. As a solvent, xylene, ethylbenzene, methyl isobutyl are used. It contained about 15%, about 5%, about 10%, and about 20% by weight of ketone and butyl acetate, respectively.
The
塗面の状態を目視で評価した。評価結果を表1に示す。表1に示す結果において、「○」は、塗面につやがあり、白化が観察されなかったことを意味する。「△」は、塗面が若干白く霞んでいたことを意味する。「×」は、塗面が霧がかかったように白く、塗面につやがなかったことを意味する。 The state of the painted surface was visually evaluated. The evaluation results are shown in Table 1. In the results shown in Table 1, “◯” means that the painted surface is glossy and whitening was not observed. “Δ” means that the painted surface was slightly white. “X” means that the paint surface was white as if it was foggy, and the paint surface was not glossy.
(実施例2、4、6、8、10、12)
実施例2、4、6、8、10及び12では、それぞれ実施例1、3、5、7、9及び11で用いた樹脂組成物の代わりに、S.COAT No.2010 M−102(エスコート社製)を用いた。この樹脂組成物は、アクリル系樹脂と溶媒とアルミペーストと添加剤との混合物であり、非揮発成分の質量分率は(NV)は約25%であり、溶媒として、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルをそれぞれ、約25質量%、約20質量%、約20質量%、約10質量%含んでいた。以上の点を除いては、それぞれ実施例1、3、5、7、9及び11と同様とした。塗面の状態の評価結果を表1に示す。
(Examples 2, 4, 6, 8, 10, 12)
In Examples 2, 4, 6, 8, 10, and 12, instead of the resin compositions used in Examples 1, 3, 5, 7, 9, and 11, S.P. COAT No. 2010 M-102 (Escort) was used. This resin composition is a mixture of an acrylic resin, a solvent, an aluminum paste, and an additive, and the mass fraction of non-volatile components is (NV) of about 25%. As a solvent, xylene, ethylbenzene, methyl isobutyl are used. They contained ketone and butyl acetate in an amount of about 25% by mass, about 20% by mass, about 20% by mass and about 10% by mass, respectively. Except for the above points, the procedure was the same as in Examples 1, 3, 5, 7, 9, and 11, respectively. Table 1 shows the evaluation results of the state of the painted surface.
(比較例1〜8)
比較例1〜8では、それぞれ塗装ガン100の代わりに、ノズル温度制御部30を備えない塗装ガンを用いた。以上の点を除いては、それぞれ実施例1〜12と同様とした。したがって、ノズル温度は低下した。塗面の状態の評価結果を表1に示す。
(Comparative Examples 1-8)
In Comparative Examples 1 to 8, instead of the
10…ガン本体、12…ノズル、12o…オリフィス、14…混合物流路、14i…入口、16…ストッパー、18…ばね部、20…引き金、22…バルブ機構、30…ノズル温度制御部、32…ノズル温度取得部、34…ヒータ、36…コントローラ、40…混合物供給部、42…液体二酸化炭素源、44…二酸化炭素ポンプ、46…塗料タンク、48…塗料ポンプ、50…混合部、100…塗装ガン、200…塗装装置、LA…二酸化炭素ライン、LB…塗料ライン、LC…混合物ライン。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ノズルを有するガン本体と、
前記ノズルの温度を制御するノズル温度制御部と、を備え、
前記ノズル温度制御部は、
前記ノズルの温度を取得するノズル温度取得部と、
前記ノズルを加熱するヒータと、
前記ノズルの温度が20℃以上、31℃未満となるように前記ヒータを制御するコントローラと、を有する、塗装ガン。 A spray gun for spraying a mixture containing liquid carbon dioxide and paint,
A gun body having a nozzle;
A nozzle temperature control unit for controlling the temperature of the nozzle,
The nozzle temperature controller is
A nozzle temperature acquisition unit for acquiring the temperature of the nozzle;
A heater for heating the nozzle;
And a controller that controls the heater so that the temperature of the nozzle is 20 ° C. or higher and lower than 31 ° C.
前記塗装ガンに前記混合物を供給する混合物供給部と、を備える、塗装装置。 A paint gun according to claim 1;
And a mixture supply unit that supplies the mixture to the coating gun.
噴霧中に前記ノズルの温度が20℃以上、31℃未満となるように前記ノズルを加熱する工程と、を備える、塗装方法。 Spraying a mixture containing liquid carbon dioxide and paint from a nozzle;
Heating the nozzle so that the temperature of the nozzle is 20 ° C. or higher and lower than 31 ° C. during spraying.
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