JP6374594B1 - Coating method and coating composition - Google Patents
Coating method and coating composition Download PDFInfo
- Publication number
- JP6374594B1 JP6374594B1 JP2017242148A JP2017242148A JP6374594B1 JP 6374594 B1 JP6374594 B1 JP 6374594B1 JP 2017242148 A JP2017242148 A JP 2017242148A JP 2017242148 A JP2017242148 A JP 2017242148A JP 6374594 B1 JP6374594 B1 JP 6374594B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paint
- carbon dioxide
- coating composition
- coating
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Abstract
【課題】塗料を溶剤により希釈することなく、コーティング組成物の細かいミストを安定的に形成することのできる塗装方法等を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る塗装方法は、塗料及び二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、前記コーティング組成物を対象物に噴霧する工程と、を備える。前記塗料は、溶剤を含まないか、又は、前記塗料全量に対して１質量％未満の溶剤を含む。前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合され、混合される前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である。
【選択図】図１An object of the present invention is to provide a coating method and the like capable of stably forming a fine mist of a coating composition without diluting the paint with a solvent.
A coating method according to the present invention includes a step of obtaining a coating composition by mixing paint and carbon dioxide, and a step of spraying the coating composition onto an object. The paint does not contain a solvent or contains less than 1% by mass of solvent with respect to the total amount of the paint. The paint and the carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more. The amount of the carbon dioxide mixed is 1.5 mass with respect to 100 parts by mass of the paint. More than a part.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、二酸化炭素を用いた塗装方法等に関する。 The present invention relates to a coating method using carbon dioxide and the like.
塗料を対象物に塗装（コーティング）する方法として、塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を調製し、得られたコーティング組成物を対象物に噴霧する方法が知られている。この方法では、二酸化炭素が希釈剤として機能し、塗料の粘度が噴霧可能なレベルまで低下される。 As a method of coating (coating) a paint on an object, a method of preparing a coating composition by mixing carbon dioxide into the paint and spraying the obtained coating composition onto the object is known. In this method, carbon dioxide functions as a diluent and the viscosity of the paint is reduced to a sprayable level.
このような二酸化炭素を用いたコーティングに関する技術は、例えば、特許文献１〜６のように数々開発されている。
A number of techniques relating to coating using carbon dioxide have been developed, for example, as in
塗料の粘度を低下させるために、多くの塗料には、一定量の溶剤があらかじめ含まれている。また、コーティング組成物を調製する過程で、塗料を溶剤で希釈することも多くある。揮発性有機化合物（ＶＯＣ）として知られるこれらの溶剤は、環境に好ましくない影響を及ぼす可能性があるため、希釈剤として溶剤を使用せずに塗料を噴霧することが求められている。しかしながら、従来の二酸化炭素塗装方法では、塗料を溶剤で希釈しないと、噴霧により形成されるコーティング組成物のミストが十分に細かくならないか、又は、ミストを安定的に形成することが困難であった。細かいミストを安定的に形成することができないと、良好な塗装が行えず、均一なコーティング膜を形成することが難しい場合があった。 In order to reduce the viscosity of the paint, many paints contain a certain amount of solvent in advance. Further, in the process of preparing the coating composition, the paint is often diluted with a solvent. These solvents, known as volatile organic compounds (VOCs), can have an unfavorable impact on the environment and are therefore required to spray paint without the use of solvents as diluents. However, in the conventional carbon dioxide coating method, unless the paint is diluted with a solvent, the mist of the coating composition formed by spraying is not sufficiently fine or it is difficult to stably form the mist. . If fine mist cannot be stably formed, good coating cannot be performed and it may be difficult to form a uniform coating film.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、塗料を溶剤により希釈することなく、コーティング組成物の細かいミストを安定的に形成することのできる塗装方法等を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and it aims at providing the coating method etc. which can form fine mist of a coating composition stably, without diluting a coating material with a solvent.
本発明者らが鋭意検討したところ、塗料と二酸化炭素とを特定の条件で混合することにより得られるコーティング組成物によれば、細かいミストを安定的に生じることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that a fine mist can be stably generated according to a coating composition obtained by mixing paint and carbon dioxide under specific conditions, and the present invention has been completed. I came to let you.
本発明の一形態に係る塗装方法は、塗料及び二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、前記コーティング組成物を対象物に噴霧する工程と、を備える。前記塗料は、溶剤を含まないか、又は、前記塗料全量に対して１質量％未満の溶剤を含む。前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合され、混合される前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である。 The coating method which concerns on one form of this invention comprises the process of mixing a coating material and a carbon dioxide, and obtaining the coating composition, and the process of spraying the said coating composition on a target object. The paint does not contain a solvent or contains less than 1% by mass of solvent with respect to the total amount of the paint. The paint and the carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more. The amount of the carbon dioxide mixed is 1.5 mass with respect to 100 parts by mass of the paint. More than a part.
前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素が密度０．７ｋｇ／Ｌ以上の液体状態で存在する温度及び圧力において混合されることができる。 The paint and the carbon dioxide can be mixed at a temperature and pressure at which carbon dioxide exists in a liquid state with a density of 0.7 kg / L or higher.
前記塗料及び前記二酸化炭素は、６０℃未満の温度で混合されることができる。 The paint and the carbon dioxide can be mixed at a temperature below 60 ° C.
混合される前記二酸化炭素の量は、前記塗料に対する前記二酸化炭素の溶解度を超えないことが好ましい。 It is preferable that the amount of the carbon dioxide mixed does not exceed the solubility of the carbon dioxide in the paint.
本発明の一形態に係るコーティング組成物は、塗料と、二酸化炭素と、を含有する。前記塗料は、溶剤を含まないか、又は、前記塗料全量に対して１質量％未満の溶剤を含む。前記二酸化炭素は、０．７ｋｇ／Ｌ以上の密度を有し、前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である。 The coating composition which concerns on one form of this invention contains a coating material and a carbon dioxide. The paint does not contain a solvent or contains less than 1% by mass of solvent with respect to the total amount of the paint. The carbon dioxide has a density of 0.7 kg / L or more, and the amount of carbon dioxide is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the paint.
本発明によれば、塗料を溶剤により希釈することなく、コーティング組成物の細かいミストを安定的に形成することができる。したがって、環境に悪影響を及ぼす可能性のあるＶＯＣを使用せずに、噴霧による塗装を良好に達成できる。 According to the present invention, a fine mist of the coating composition can be stably formed without diluting the paint with a solvent. Therefore, it is possible to satisfactorily achieve spray painting without using VOC that may adversely affect the environment.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の一形態に係る塗装方法は、塗料及び二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程（混合工程）と、コーティング組成物を対象物に噴霧する工程（噴霧工程）と、を備える。 The coating method which concerns on one form of this invention is equipped with the process (mixing process) of mixing a coating material and a carbon dioxide, and obtaining a coating composition, and the process (spraying process) of spraying a coating composition on a target object.
（１．混合工程）
本工程では、塗料と二酸化炭素とを混合してコーティング組成物を得る。
(1. Mixing process)
In this step, a coating composition is obtained by mixing paint and carbon dioxide.
＜塗料＞
塗料は、溶剤を実質的に含まず、かつ、液状であるものであれば特に限定はない。溶剤を実質的に含まないとは、溶剤を含有しないか、又は、極めて微量、例えば、塗料全量に対して１質量％未満、０．５質量％以下、若しくは０．１質量％以下となる量の溶剤を含有する場合を意味する。溶剤は、２０℃、１気圧において液体状態で存在し、一般的には、塗料の粘度を低下させる目的で塗料に添加される。溶剤は、塗料に対する二酸化炭素の溶解を妨げるものでなければ特に限定されず、例えば、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルジグリコールアセテート、ｎ−ブタノール、ジイソブチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のいわゆる真溶剤、ホルムアミド、ブチロラクトン、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の高極性溶剤、脂肪族炭化水素、ガソリン、灯油、コールタールナフサ、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレピン油、ミネラルスピリット等のいわゆる弱溶剤、及び、水が例示される。
<Paint>
The paint is not particularly limited as long as it does not substantially contain a solvent and is liquid. The term “substantially free of solvent” means that it contains no solvent or is very small, for example, less than 1% by mass, 0.5% by mass or less, or 0.1% by mass or less, based on the total amount of paint. It means the case of containing the solvent. The solvent exists in a liquid state at 20 ° C. and 1 atm, and is generally added to the paint for the purpose of reducing the viscosity of the paint. The solvent is not particularly limited as long as it does not prevent the dissolution of carbon dioxide in the paint. For example, methyl isobutyl ketone, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl diglycol acetate, n-butanol, diisobutyl ketone, toluene, butyl acetate, acetic acid So-called true solvents such as ethyl, isobutyl acetate, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, formamide, butyrolactone, propylene glycol, ethanol, methanol, isopropyl alcohol, dimethylformamide, acetonitrile, dimethylsulfoxide, and other highly polar solvents, aliphatic hydrocarbons, gasoline , So-called weak solvents such as kerosene, coal tar naphtha, petroleum ether, petroleum naphtha, petroleum benzine, turpentine oil, mineral spirits, Beauty, water is exemplified.
塗料は、重合反応及び／又は架橋反応により硬化する膜形成成分を含む。膜形成成分は、主剤及びその硬化剤を含むことができる。例として、エポキシ樹脂のプレポリマー（例えば、ビスフェノールＡ又はビスフェノールＦとエピクロルヒドリンとの共重合体）及びその硬化剤（アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤など）が挙げられ、これらの膜形成成分を含むエポキシ樹脂塗料は、硬化によりエポキシ樹脂になる。他の例として、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオール及びその硬化剤（例えば、イソシアネート系硬化剤）が挙げられ、これらの膜形成成分を含むウレタン樹脂塗料は、硬化により、アクリルウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等のウレタン樹脂になる。また、主剤及び硬化剤とともに適当な変性剤を含む膜形成成分は、硬化により変性樹脂になる。例えば、シリコーン変性ウレタン樹脂（シリコーン系ウレタン樹脂）は、一例として、ポリオール及びジイソシアネートに加えて、これらと反応性のシリコーン化合物（例えば、末端にアルコール性水酸基を有するジオルガノポリシロキサン）を含むシリコーン系ウレタン樹脂塗料を硬化することにより得ることができる。あるいは、膜形成成分は、プレポリマー（オリゴマー）、希釈モノマー、及び必要に応じて、重合開始剤又は触媒を含むことができる。膜形成成分の例として、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリアクリルアクリレート、及びポリエステルアクリレート等のアクリレート系プレポリマーと、アクリル酸エステルと、光重合開始剤との組合せが挙げられ、このような膜形成成分を含むアクリル樹脂塗料は、紫外線（ＵＶ）硬化によりアクリル樹脂になる。以上の膜形成成分は、熱硬化性又は光（ＵＶなど）硬化性であることができる。塗料は、１液硬化型であってもよく、２液硬化型であってもよい。 The paint includes a film-forming component that is cured by a polymerization reaction and / or a crosslinking reaction. The film-forming component can contain a main agent and its curing agent. Examples include prepolymers of epoxy resins (for example, copolymers of bisphenol A or bisphenol F and epichlorohydrin) and curing agents thereof (amine curing agents, acid anhydride curing agents, etc.), and these film formations The epoxy resin paint containing the component becomes an epoxy resin by curing. Other examples include polyols such as acrylic polyols and polyester polyols and their curing agents (for example, isocyanate curing agents). Urethane resin paints containing these film-forming components are cured by acrylic urethane resins and polyester urethanes. It becomes urethane resin such as resin. Moreover, the film forming component containing an appropriate modifier together with the main agent and the curing agent becomes a modified resin by curing. For example, a silicone-modified urethane resin (silicone-based urethane resin) is, for example, a silicone-based resin that includes a reactive silicone compound (for example, a diorganopolysiloxane having an alcoholic hydroxyl group at the terminal) in addition to polyol and diisocyanate. It can be obtained by curing the urethane resin paint. Alternatively, the film-forming component can include a prepolymer (oligomer), a dilution monomer, and optionally a polymerization initiator or catalyst. Examples of film forming components include combinations of acrylate-based prepolymers such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyacryl acrylate, and polyester acrylate, acrylic acid esters, and photopolymerization initiators. The acrylic resin paint containing, becomes an acrylic resin by ultraviolet (UV) curing. The above film-forming components can be thermosetting or light (such as UV) curable. The paint may be a one-component curable type or a two-component curable type.
塗料は、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、顔料、顔料分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、密着性付与剤、レオロジーコントロール剤等、塗料に通常添加される添加剤を含んでいてもよい。本発明において、溶剤は添加剤の例に含まれない。 The coating material may further contain an additive as necessary. For example, additives such as pigments, pigment dispersants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, leveling agents, adhesion promoters, rheology control agents, and the like that are usually added to paints may be included. In the present invention, the solvent is not included in the example of the additive.
２０℃及び大気圧（０．１ＭＰａ）における塗料の粘度Ｖａは、４００ｍＰａ・ｓ以上であることができる。このような粘度Ｖａを有する塗料は、通常のエアスプレーガン又はエアレススプレーガンによる塗装が困難であるが、本発明の方法によれば好適に塗装が行える。塗料の密度は、０．９〜１．３ｋｇ／Ｌであることができる。 The viscosity Va of the paint at 20 ° C. and atmospheric pressure (0.1 MPa) can be 400 mPa · s or more. A paint having such a viscosity Va is difficult to paint with a normal air spray gun or an airless spray gun, but can be suitably applied according to the method of the present invention. The density of the paint can be from 0.9 to 1.3 kg / L.
塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合される。塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素の密度が、０．７２ｋｇ／Ｌ以上、０．７５ｋｇ／Ｌ以上、０．８０ｋｇ／Ｌ以上、又は０．８３ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合されてもよい。二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において、二酸化炭素の密度は塗料の密度と近くなるため、塗料と二酸化炭素とが物理的に混合されやすくなり、互いに溶解しやすくなる。塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素の密度が１．１ｋｇ／Ｌ以下となる温度及び圧力において混合されてもよい。塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素が液体として存在する温度及び圧力において混合されてもよい。この場合、塗料と二酸化炭素とが物理的により混合されやすくなる。 The paint and carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more. The paint and carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.72 kg / L or more, 0.75 kg / L or more, 0.80 kg / L or more, or 0.83 kg / L or more. Also good. At a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more, the density of carbon dioxide is close to the density of the paint, so that the paint and carbon dioxide are likely to be physically mixed and easily dissolved together. . The paint and carbon dioxide may be mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 1.1 kg / L or less. The paint and carbon dioxide may be mixed at a temperature and pressure at which carbon dioxide exists as a liquid. In this case, the paint and carbon dioxide are more likely to be physically mixed.
混合温度は、６０℃未満が好ましく、３０℃未満がより好ましく、１０℃以上かつ３０℃未満がさらに好ましいが、これらに限定されない。塗料が２液硬化型塗料の場合は、温度が６０℃より低いと、コーティング組成物の使用可能時間（ポットライフ）が良好となる傾向がある。 The mixing temperature is preferably less than 60 ° C, more preferably less than 30 ° C, still more preferably 10 ° C or more and less than 30 ° C, but is not limited thereto. When the paint is a two-component curable paint, when the temperature is lower than 60 ° C., the usable time (pot life) of the coating composition tends to be good.
塗料と二酸化炭素と混合するときの温度及び圧力条件における塗料の粘度Ｖｍは、４００ｍＰａ・ｓ以上であることができる。このような粘度Ｖｍを有する塗料は、ホットスプレーガンによる塗装が困難であるが、本発明の方法によれば好適に塗装が行える。 The viscosity Vm of the paint under the temperature and pressure conditions when mixing the paint and carbon dioxide can be 400 mPa · s or more. The paint having such a viscosity Vm is difficult to apply with a hot spray gun, but can be suitably applied according to the method of the present invention.
塗料と二酸化炭素と混合するときの温度及び圧力条件におけるコーティング組成物の粘度Ｖｃは、Ｖｍよりも低くなる。好ましくは、Ｖｃは０．８Ｖｍ以下となる。本実施形態によれば、Ｖｃが４００ｍＰａ・ｓ以上であっても、好適に噴霧が行える。 The viscosity Vc of the coating composition under temperature and pressure conditions when mixing the paint and carbon dioxide is lower than Vm. Preferably, Vc is 0.8 Vm or less. According to this embodiment, even if Vc is 400 mPa · s or more, spraying can be suitably performed.
混合される二酸化炭素の量は、コーティング組成物１００質量部に対して１．５質量部以上である。二酸化炭素の量は、コーティング組成物１００質量部に対して、２質量部以上であることが好ましく、５質量部以上であることがより好ましく、１０質量部以上であることがさらに好ましい。二酸化炭素の量が、コーティング組成物１００質量部に対して１．５質量部以上であると、噴霧されたコーティング組成物がより細かいミストになる。また、混合される二酸化炭素の量は、混合時の温度及び圧力条件における塗料に対する二酸化炭素の溶解度を超えないことが好適である。より好ましくは、混合される二酸化炭素の量は、塗料に対する二酸化炭素の溶解度を下回る。二酸化炭素の量が塗料に対する二酸化炭素の溶解度を超えると、二酸化炭素の一部が塗料に溶解できないため、コーティング組成物が二相混合物になる。二相混合物は、後述する理由から好ましくない場合がある。 The amount of carbon dioxide mixed is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the coating composition. The amount of carbon dioxide is preferably 2 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the coating composition. When the amount of carbon dioxide is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the coating composition, the sprayed coating composition becomes a finer mist. Further, it is preferable that the amount of carbon dioxide to be mixed does not exceed the solubility of carbon dioxide in the paint under the temperature and pressure conditions at the time of mixing. More preferably, the amount of carbon dioxide mixed is below the solubility of carbon dioxide in the paint. If the amount of carbon dioxide exceeds the solubility of carbon dioxide in the paint, a portion of the carbon dioxide cannot be dissolved in the paint, and the coating composition becomes a two-phase mixture. A two-phase mixture may not be preferred for reasons described below.
混合の仕方は特に限定されず、混合は、例えば、インラインミキサーを使用したラインブレンド法による混合であることができる。本発明の方法によれば、混合時の温度及び圧力、並びに混合する二酸化炭素の量を上記のとおり調節することにより、マイクロ混合器などの特殊な混合器を使用せずに、均一に混合されたコーティング組成物を得ることができる。 The method of mixing is not particularly limited, and the mixing can be, for example, mixing by a line blend method using an in-line mixer. According to the method of the present invention, by adjusting the temperature and pressure at the time of mixing and the amount of carbon dioxide to be mixed as described above, uniform mixing can be performed without using a special mixer such as a micromixer. Coating compositions can be obtained.
＜コーティング組成物＞
塗料と二酸化炭素を混合することにより得られたコーティング組成物は、塗料と、二酸化炭素と、を含有する。上記に述べたとおり、二酸化炭素は０．７ｋｇ／Ｌ以上の密度を有し、二酸化炭素の量は、塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である。好ましくは、二酸化炭素の全量が塗料に溶解している。
<Coating composition>
The coating composition obtained by mixing the paint and carbon dioxide contains the paint and carbon dioxide. As described above, carbon dioxide has a density of 0.7 kg / L or more, and the amount of carbon dioxide is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the coating material. Preferably, the total amount of carbon dioxide is dissolved in the paint.
（２．噴霧工程）
本工程では、上記コーティング組成物を対象物に噴霧して、対象物に塗料の膜を形成する。コーティング組成物を、例えばノズル又はオリフィスから噴霧すると、加圧状態から解放されたコーティング組成物中の二酸化炭素は瞬時に気化して、その体積が大幅に膨張する。膨張により生じるエネルギーにより、コーティング組成物は細かい霧状（ミスト）になる。このミストを対象物に接触させることにより、対象物の表面に塗料の膜が形成される。より細かいミストを形成する観点から、噴霧するコーティング組成物中に含まれる二酸化炭素の量は、その塗料に対する溶解度を超えない範囲で、多いことが好ましい。本発明において、コーティング組成物は一相の混合物であることが好適であり、二酸化炭素は全て塗料に溶解していることが好適である。コーティング組成物が二相混合物である、すなわち、コーティング組成物中に、二酸化炭素が溶解した塗料の主相（液体）と、二酸化炭素を主成分とし前記主相よりも塗料の濃度が低い相（液体、超臨界、又は気体）とが存在すると、十分に２相を分散混合した状態で噴霧しないと、一方の相は噴霧されないままもう一方の相のみが噴霧される場合があり、ミストを安定的に（連続的に）形成することが難しくなる場合がある。なお、本発明は、混合工程と噴霧工程との間に、コーティング組成物を溶剤により希釈する工程を備えない。
(2. Spraying process)
In this step, the coating composition is sprayed onto the object to form a paint film on the object. When the coating composition is sprayed, for example from a nozzle or orifice, the carbon dioxide in the coating composition released from the pressurized state is instantly vaporized and its volume expands significantly. Due to the energy generated by the expansion, the coating composition becomes a fine mist (mist). By bringing the mist into contact with the object, a paint film is formed on the surface of the object. From the viewpoint of forming a finer mist, the amount of carbon dioxide contained in the sprayed coating composition is preferably large as long as it does not exceed the solubility in the paint. In the present invention, the coating composition is preferably a one-phase mixture, and all carbon dioxide is preferably dissolved in the paint. The coating composition is a two-phase mixture, that is, in the coating composition, a main phase (liquid) of a paint in which carbon dioxide is dissolved, and a phase containing carbon dioxide as a main component and having a paint concentration lower than that of the main phase ( Liquid, supercritical, or gas), if not sprayed in a sufficiently dispersed and mixed state, only one phase may be sprayed while the other phase is not sprayed, stabilizing the mist. (Continuously) may be difficult to form. The present invention does not include a step of diluting the coating composition with a solvent between the mixing step and the spraying step.
噴霧時の温度及び圧力は、積極的に制御しなくてもよく、混合時の温度及び圧力と同じであってもよいし、適宜調節されてもよい。噴霧を可能にする観点から、噴霧圧力は２ＭＰａ以上又は５ＭＰａ以上であることが好ましい。本明細書における圧力は、絶対圧力（ＭＰａ）である。 The temperature and pressure at the time of spraying may not be positively controlled, may be the same as the temperature and pressure at the time of mixing, or may be adjusted as appropriate. From the viewpoint of enabling spraying, the spray pressure is preferably 2 MPa or more or 5 MPa or more. The pressure in this specification is an absolute pressure (MPa).
（３．硬化工程）
本発明の塗装方法は、噴霧工程により対象物に形成された塗料の膜を硬化して、コーティング膜を形成する工程（硬化工程）をさらに備えることができる。本工程では、塗料の膜を硬化してコーティング膜を形成する。硬化の方法は塗料の種類によるが、例えば、加熱又はＵＶ等の活性エネルギー線によって、塗料の膜を硬化することができる。
(3. Curing process)
The coating method of the present invention can further include a step of curing a coating film formed on the object by the spraying step to form a coating film (curing step). In this step, the coating film is formed by curing the coating film. The curing method depends on the type of paint, but for example, the paint film can be cured by heating or active energy rays such as UV.
（塗装装置）
上記の方法は、例えば、図１に示す塗装装置を用いて行うことができる。塗装装置は、塗料タンク１、高圧ポンプ２、加熱器３、二酸化炭素ボンベ４、冷却器５、高圧ポンプ６、加熱器７、混合器８、及び、ノズル９を有する。塗料タンク１に貯蔵された塗料は、高圧ポンプ２によって所定の圧力まで加圧され、加熱器３によって所定の温度まで加温されてから、混合器８（混合部）へと供給される。一方、二酸化炭素ボンベ４に貯蔵された二酸化炭素は、冷却器５によって冷却されて液化し、高圧ポンプ６（例えば、プランジャーポンプなどの定容ポンプ）によって所定の圧力まで加圧される。加圧された二酸化炭素は、加熱器７によって所定の温度まで加温されてから、混合器８へと供給される。混合器８内で塗料及び二酸化炭素が混合され、コーティング組成物となる。混合器８としては、例えば、インラインミキサーを使用できる。このように調製されたコーティング組成物は、ノズル９を通して大気中に噴霧される。
(Coating equipment)
Said method can be performed using the coating device shown in FIG. 1, for example. The coating apparatus includes a
混合器８では、上述の温度及び圧力で、かつ、上述の比で塗料と二酸化炭素とを混合する。混合器８における圧力は、高圧ポンプ２及び高圧ポンプ６の吐出圧力により調節することができる。また、混合器８における温度は、加熱器３により加熱される塗料の温度、及び、加熱器７により加熱される二酸化炭素の温度により調節することができる。塗料及び二酸化炭素の量比も、各ポンプの吐出量及び図示しない流量調節弁により調節できる。
In the
塗装装置は、図１に示す装置に限定されない。例えば、図１に示す装置では、混合時の温度は加熱器３及び７並びに冷却器５により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、加熱器３及び７並びに冷却器５に代えて、熱交換器などの温度調節部を混合器８の内部に設けることにより、混合時の温度を調節してもよい。また、図１に示す装置では、混合時の圧力は高圧ポンプ２及び６により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、高圧ポンプ２及び６にかえて、ポンプ、減圧バルブ等の圧力調節部を混合器８の内部に設けることにより、混合時の圧力を調節してもよい。さらに、混合器８とノズル９とを結ぶライン上に温度調節部及び／又は圧力調節部を設けて、噴霧時の温度及び／又は圧力を制御してもよい。
The coating apparatus is not limited to the apparatus shown in FIG. For example, in the apparatus shown in FIG. 1, the temperature during mixing is adjusted by the
本発明の上記形態に係る方法によれば、塗料と二酸化炭素とが、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合され、また、混合される二酸化炭素の量が、塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である。このような混合により得られるコーティング組成物をノズルから噴霧すると、安定的（連続的）な塗料のミストの形成が可能となり、かつ、ミストの微細化もできる。本発明者等は、この理由を以下のように推察している。 According to the method of the present invention, the paint and carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more, and the amount of carbon dioxide to be mixed is It is 1.5 mass parts or more with respect to 100 mass parts of coating materials. When the coating composition obtained by such mixing is sprayed from a nozzle, a stable (continuous) paint mist can be formed and the mist can be made finer. The present inventors presume this reason as follows.
まず、混合時において二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となると、二酸化炭素の密度が塗料の密度と近くなるため、塗料と二酸化炭素とが物理的に混合されやすくなり、互いに溶解しやすくなることが考えられる。コーティング組成物において、塗料と二酸化炭素とが十分に溶解し合っていない場合、二酸化炭素をほとんど含まない部分がノズルに供給される場合がある。二酸化炭素をほとんど含まない部分がノズルから吐出された場合、塗料はミスト化せず、噴霧動作が間欠的になってしまう。これに対して、二酸化炭素と塗料との混合性が良い場合には、二酸化炭素をほとんど含まない部分がノズルに供給されることがほとんどなく、連続的に安定的な噴霧が可能となる。 First, when the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more at the time of mixing, the density of carbon dioxide becomes close to the density of the paint, so that the paint and carbon dioxide are easily physically mixed and easily dissolved in each other. It is possible to become. In the coating composition, when the paint and carbon dioxide are not sufficiently dissolved, a portion containing almost no carbon dioxide may be supplied to the nozzle. When a portion containing almost no carbon dioxide is discharged from the nozzle, the paint does not become mist and the spraying operation becomes intermittent. On the other hand, when the mixing property of carbon dioxide and the paint is good, a portion containing almost no carbon dioxide is hardly supplied to the nozzle, and continuous and stable spraying is possible.
さらに、二酸化炭素の量が塗料１００質量部に対して１．５ｋｇ／Ｌ以上であると、二酸化炭素の膨張により塗料が十分に細かいミストになる。一方、二酸化炭素の量が塗料１００質量部に対して１．５ｋｇ／Ｌ未満であると、二酸化炭素の量が不足して、塗料が十分に細かいミストにならない。なお、２０℃、大気圧において、塗料１００質量部に対して０．５〜１質量％程度の二酸化炭素が溶解する。 Furthermore, when the amount of carbon dioxide is 1.5 kg / L or more with respect to 100 parts by mass of the paint, the paint becomes a sufficiently fine mist due to the expansion of carbon dioxide. On the other hand, when the amount of carbon dioxide is less than 1.5 kg / L with respect to 100 parts by mass of the paint, the amount of carbon dioxide is insufficient and the paint does not become a sufficiently fine mist. In addition, about 20-1 mass% carbon dioxide melt | dissolves with respect to 100 mass parts of coating materials in 20 degreeC and atmospheric pressure.
また、混合する二酸化炭素の量が、塗料に対する二酸化炭素の溶解度を超えない場合には、コーティング組成物は、二酸化炭素が全て塗料中に溶解した一相の混合物として存在することができ、よって、ミストをより安定的に生じることができると推察される。 Also, if the amount of carbon dioxide to mix does not exceed the solubility of carbon dioxide in the paint, the coating composition can exist as a one-phase mixture with all of the carbon dioxide dissolved in the paint, and thus It is assumed that mist can be generated more stably.
以下、実施例に基づき発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, although an invention is concretely demonstrated based on an Example, this invention is not limited to a following example.
(実施例１〜２２)
図１に示すような二酸化炭素塗装装置において、塗料タンク１に塗料を仕込み、混合器８内での塗料と二酸化炭素との混合比が表１及び表２に示す混合比となるように、高圧ポンプ２及び６の流量を設定した。混合器内の温度Ｔｍ及び圧力Ｐｍは、表１及び表２に示す温度及び圧力に調節した。表１〜３において、塗料及び二酸化炭素の量の単位は質量部である。いずれの塗料も溶剤を含まない。表１におけるアクリル樹脂塗料は、アクリルオリゴマー、アクリルモノマー、及び光重合開始剤を含む、ＵＶ硬化性の無溶剤塗料である。表２において、エポキシ樹脂塗料Ａ及びエポキシ樹脂塗料Ｂは、それぞれエポキシ樹脂のプレポリマーの硬化剤としてポリアミン及び酸無水物を含む、２液硬化型の無溶剤塗料である。ウレタン樹脂塗料及びシリコーン系ウレタン樹脂塗料も、２液硬化型の無溶剤塗料である。これらの実施例において、混合器８に供給された二酸化炭素の濃度は、塗料に対する二酸化炭素の飽和濃度を下回っていた。
(Examples 1 to 22)
In the carbon dioxide coating apparatus as shown in FIG. 1, the paint is charged into the
塗装試験を行い、安定的にミストが形成されたか否かを評価した。また、形成されたミストの状態を併せて評価した。これらはいずれも、噴霧されたミストを目視で観察することにより評価した。結果を表１及び表２に示す。 A coating test was conducted to evaluate whether mist was stably formed. Moreover, the state of the formed mist was also evaluated. All of these were evaluated by visually observing the sprayed mist. The results are shown in Tables 1 and 2.
「安定的なミスト形成」の評価について、表１〜３における○及び×は、それぞれ次を意味する。
○：ミストが安定的に形成された。
×：ミストの形成が不安定であった。ときにはミストが形成され、ときには噴霧してもミストが形成されなかった。
Regarding the evaluation of “stable mist formation”, “O” and “X” in Tables 1 to 3 mean the following.
○: Mist was stably formed.
X: Mist formation was unstable. Sometimes mist was formed, and sometimes mist was not formed even when sprayed.
「ミストの状態」の評価について、表１〜３における○、△、及び×は、それぞれ次を意味する。
○：ミストの粒子が全て微細であった。
△：ミスト中のほとんどの粒子が微細であったが、大きい粒子が少し混ざっていた。
×：ミストは形成されず、コーティング組成物は、水鉄砲のように直線を描いて放出された。
Regarding the evaluation of the “mist state”, “◯”, “Δ”, and “X” in Tables 1 to 3 mean the following.
○: All mist particles were fine.
Δ: Most of the particles in the mist were fine, but large particles were slightly mixed.
X: No mist was formed, and the coating composition was released in a straight line like a water gun.
（比較例１〜６）
表３に示す組成のコーティング組成物について、実施例１〜２２と同様にして、塗装試験を行った。使用したアクリル樹脂塗料は、実施例１〜１４において使用した塗料と同じであり、塗料は溶剤を含まない。なお、比較例１〜３において、混合器８に供給された二酸化炭素の濃度は、塗料に対する二酸化炭素の飽和濃度を下回っていた。比較例４〜６において、コーティング組成物は混合器８内で二相に分かれていた。塗装試験の結果を表３に示す。
(Comparative Examples 1-6)
About the coating composition of the composition shown in Table 3, the coating test was done like Examples 1-22. The acrylic resin paint used is the same as the paint used in Examples 1 to 14, and the paint does not contain a solvent. In Comparative Examples 1 to 3, the concentration of carbon dioxide supplied to the
１…塗料タンク、２，６…高圧ポンプ、３，７…加熱器、４…二酸化炭素ボンベ、５…冷却器、８…混合器、９…ノズル。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記コーティング組成物を対象物に噴霧する工程と、を備え、
前記塗料は、溶剤を含まないか、又は、前記塗料全量に対して１質量％未満の溶剤を含み、
前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合され、
前記温度は、３０℃未満であり、
混合される前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である、塗装方法。 Mixing a paint and carbon dioxide to obtain a coating composition;
Spraying the coating composition onto an object, and
The paint does not contain a solvent, or contains less than 1% by weight of solvent with respect to the total amount of the paint,
The paint and the carbon dioxide are mixed at a temperature and pressure at which the density of carbon dioxide is 0.7 kg / L or more,
The temperature is less than 30 ° C .;
The amount of the carbon dioxide to be mixed is a coating method, which is 1.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the paint.
前記塗料は、溶剤を含まないか、又は、前記塗料全量に対して１質量％未満の溶剤を含み、
前記二酸化炭素は、０．７ｋｇ／Ｌ以上の密度を有し、
前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であり、
前記コーティング組成物の温度は３０℃未満である、コーティング組成物。 A coating composition comprising a paint and carbon dioxide,
The paint does not contain a solvent, or contains less than 1% by weight of solvent with respect to the total amount of the paint,
The carbon dioxide has a density of 0.7 kg / L or more,
The amount of the carbon dioxide state, and are 1.5 parts by mass with respect to the composition is 100% by mass,
Temperature of the coating composition Ru der below 30 ° C., the coating composition.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017242148A JP6374594B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Coating method and coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017242148A JP6374594B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Coating method and coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP6374594B1 true JP6374594B1 (en) | 2018-08-15 |
| JP2019107610A JP2019107610A (en) | 2019-07-04 |
Family
ID=63165849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017242148A Active JP6374594B1 (en) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Coating method and coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6374594B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019176741A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 長瀬産業株式会社 | Coating method |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05277429A (en) * | 1991-11-12 | 1993-10-26 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | Polyester particularly suitable for use in coating composition which is sprayed with compressed fluid as viscosity reducing agent |
| JPH09507430A (en) * | 1994-11-02 | 1997-07-29 | ユニオン カーバイド ケミカルズ アンド プラスティックス テクノロジー コーポレイション | Method and apparatus for distributing and mixing incompressible and compressible fluids |
| JP2014223599A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | Dic株式会社 | Coating method of low viscosity coating material |
| JP6159493B1 (en) * | 2017-01-19 | 2017-07-05 | 長瀬産業株式会社 | Coating liquid composition, coating film forming method, coating liquid composition manufacturing method, and coating liquid composition manufacturing apparatus |
| WO2017141467A1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 東洋紡株式会社 | Method for applying ultraviolet curable coating material and method for producing ultraviolet cured film |
| JP6235749B1 (en) * | 2017-07-07 | 2017-11-22 | 長瀬産業株式会社 | COATING GUN, COATING DEVICE, AND COATING METHOD |
-
2017
- 2017-12-18 JP JP2017242148A patent/JP6374594B1/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05277429A (en) * | 1991-11-12 | 1993-10-26 | Union Carbide Chem & Plast Technol Corp | Polyester particularly suitable for use in coating composition which is sprayed with compressed fluid as viscosity reducing agent |
| JPH09507430A (en) * | 1994-11-02 | 1997-07-29 | ユニオン カーバイド ケミカルズ アンド プラスティックス テクノロジー コーポレイション | Method and apparatus for distributing and mixing incompressible and compressible fluids |
| JP2014223599A (en) * | 2013-05-17 | 2014-12-04 | Dic株式会社 | Coating method of low viscosity coating material |
| WO2017141467A1 (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 東洋紡株式会社 | Method for applying ultraviolet curable coating material and method for producing ultraviolet cured film |
| JP6159493B1 (en) * | 2017-01-19 | 2017-07-05 | 長瀬産業株式会社 | Coating liquid composition, coating film forming method, coating liquid composition manufacturing method, and coating liquid composition manufacturing apparatus |
| JP6235749B1 (en) * | 2017-07-07 | 2017-11-22 | 長瀬産業株式会社 | COATING GUN, COATING DEVICE, AND COATING METHOD |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019176741A1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 長瀬産業株式会社 | Coating method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2019107610A (en) | 2019-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5923677B1 (en) | Coating liquid composition, coating film forming method, coating liquid composition manufacturing method, coating liquid composition manufacturing apparatus, and carbon dioxide-containing coating liquid composition preparation composition | |
| JP5429928B2 (en) | Carbon dioxide coating method and apparatus | |
| US5290603A (en) | Method for spraying polymeric compositions with reduced solvent emission and enhanced atomization | |
| WO2010113489A1 (en) | Carbon dioxide coating method and device therefor | |
| JPH03504689A (en) | How to change the spray width in the airless spray method | |
| JPH03504828A (en) | How to turn fishtail spray into feather spray | |
| JP2012086150A (en) | Method for carbon dioxide coating and device for the same | |
| JP5429929B2 (en) | Method and apparatus for coating one- and two-component paints using carbon dioxide | |
| JPH02111478A (en) | Electrostatic liquid spray painting for spraying coating from orifice using supercritical fluid as diluent | |
| KR100214794B1 (en) | Method for the spray application of water-borne coating with compressed fluids | |
| US6221435B1 (en) | Method for the spray application of polymeric-containing liquid coating compositions using subcritical compressed fluids under choked flow spraying conditions | |
| TWI613265B (en) | Coating liquid composition, method for producing coating liquid composition, and composition for preparing coating liquid composition | |
| JP6374594B1 (en) | Coating method and coating composition | |
| CA2058169C (en) | Subcritical compressed fluids as viscosity reducing diluents for transportable compositions | |
| WO2018135097A1 (en) | Coating liquid composition, method for forming coating film, method for producing coating liquid composition, and apparatus for producing coating liquid composition | |
| JP6850460B2 (en) | Painting method | |
| JP6140329B1 (en) | Coating apparatus and coating method | |
| JP6251442B1 (en) | Coating method and coating apparatus | |
| JP6496443B1 (en) | Water-based paint for carbon dioxide painting, coating composition, and painting method | |
| WO2019235337A1 (en) | Coating device and coating method | |
| WO2018047358A1 (en) | Coating method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180201 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180201 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180410 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180525 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180717 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180719 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6374594 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |