JPH07877A - 塗装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬化促進剤の存在下で迅速に硬化する液状物
を用いる塗装装置において、塗装された帯状の塗膜の全
体を迅速に硬化せしめる。 【構成】 断面が略楕円であるスプレーパターンで液状
物を噴霧する噴出口と、該噴出口の回りにほぼ等しい角
度間隔で配置され、該スプレーパターンに向けて担体ガ
スを噴出する複数個の第１の担体ガス口と、該第１の担
体ガス口の外側でスプレーパターンの断面の楕円の長軸
方向の領域に設けられ、該スプレーパターンの中心軸線
と略平行に担体ガスを噴出する複数個の第２の担体ガス
口とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液状物の塗装装置に関
し、更に詳細には、硬化促進剤の存在下で迅速に硬化す
る液状物に適したスプレー塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車部品や家電製品において
は、軽量化や防錆対策などの点から、素材としてプラス
チックスが多く使用されている。

【０００３】プラスチックの塗装においては、耐熱性の
観点から低温で塗膜を形成することが強く要望され、そ
の塗装方法の一つとして触媒蒸気混合塗装システムが用
いられている。

【０００４】上記塗装システムは、例えば、二液型ウレ
タン樹脂系塗料を、アミン蒸気の触媒作用により、急速
に硬化させる方式であり、ポリオールとイソシアネート
とを主成分とした二液型ウレタン樹脂系塗料を混合し、
溶剤で粘度調整した液状物を、アミン蒸気発生機で発生
させたアミン蒸気を含んだ混合エアによって、一般用の
エアスプレーガンを用いて、霧化し、被塗物に吹き付け
るものである。

【０００５】吹きつけられた塗料はアミンの触媒作用に
よって急速に硬化しウレタン樹脂系塗膜が形成される。

【０００６】本発明者は、先に特開平２−１９４８７１
号及び特開平３−４７５２２号において、硬化促進剤の
存在下で、常温で速やかに硬化する液状物を塗装し、ノ
ズルの詰まり等の問題を有さず、塗装作業性も良好であ
る塗装装置を提案した。これら塗装装置は、所期の目的
を達成することができたのであるが、更に次のとおりの
解決すべき問題点があることが明らかになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記塗装装置において
は、断面が略楕円であるスプレーパターンで液状物を噴
霧する。典型的には、この塗装装置は、液状物のスプレ
ーパターンの中心軸線が水平方向にあり、その断面の略
楕円の長軸が鉛直方向に位置するように配置されて、横
に水平方向に移動せしめられて（即ち、スプレーパター
ンの断面の略楕円の短軸方向に移動せしめられて）、被
塗物を帯状に塗装する。

【０００８】上記塗装装置においては、スプレーパター
ンの断面が略楕円であるので、ほぼ一定の膜厚を有する
帯状の塗膜を形成することができる。

【０００９】しかしながら、本件発明者の研究による
と、帯状の塗膜の長手方向の中心軸付近の中央分におい
ては、比較的短時間において、硬化し、乾燥するが、帯
状の塗膜の両側縁、即ち端部においては、例えば２０分
経過後においても十分硬化せず、乾燥しないという問題
があることが明らかになった。

【００１０】本発明者の研究によると、端部において短
時間で硬化、乾燥しない理由は次のとおりである。

【００１１】上記塗装装置においては、硬化促進剤を含
む担体ガスを噴出している担体ガス口がスプレーパター
ンの中心軸方向に向いている。このため、硬化促進剤が
スプレーパターンの中心軸部分に集まり、帯状の塗膜の
中央分においては迅速に硬化、乾燥するが、端部におい
て硬化促進剤が十分に供給されず、迅速に硬化、乾燥し
ないという問題が生じる。

【００１２】この問題を解決するために、担体ガス口が
スプレーパターンの中心軸とほぼ平行に担体ガスを噴出
するように構成したノズルを有する塗装装置を作成し
た。しかし、この塗装装置によっても上記問題を解決す
ることはできなかった。これは、スプレーパターンの中
心軸とほぼ平行に担体ガスを噴出しても、液状体のスプ
レーパターンよって、噴出した担体ガスが内側方向に引
き付けられ、担体ガスが中心軸部分に集まってしまうた
めと理解される。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記の
とおりの問題を解決するために、塗料を含む液状物と硬
化促進剤を含む担体ガスとを噴霧して、塗装する塗装装
置において、断面が略楕円であるスプレーパターンで液
状物を噴霧する噴出口と、該噴出口の回りにほぼ等しい
角度間隔で配置され、該スプレーパターンに向けて担体
ガスを噴出する複数個の第１の担体ガス口と、該第１の
担体ガス口の外側でスプレーパターンの断面の楕円の長
軸方向の領域に設けられ、該スプレーパターンの中心軸
線と略平行に担体ガスを噴出する複数個の第２の担体ガ
ス口とを具備することを特徴とする塗装装置が提供され
る。

【００１４】本発明に使用できる液状物としては、硬化
促進剤の存在下で硬化乾燥できる液状物であればいずれ
も使用できるが、特に常温（０〜４０℃程度）で速やか
に（例えば、３０分以内）に硬化乾燥する液状物に対し
て本発明の効果が大きく発揮される。かかる液状物とし
ては、例えば、アミンを硬化促進剤とするアクリルポリ
オール、ポリエステルポリオール、エポキシポリオール
などのポリオール樹脂とポリイソシアネート架橋剤とか
らなる二液型ウレタン樹脂系塗料などが挙げられる。

【００１５】本発明に使用できる硬化促進剤は、液状物
の硬化を促進できるものであればよく、特に急速に硬化
を促進でき、かつ蒸気化させやすいものが好ましい。二
液型ウレタン樹脂系塗料の硬化促進剤となるアミンとし
ては、例えば、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミ
ン、トリアリルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベ
ンジルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチ
ルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、ピリジン、４‐フェニルプロピルピ
リジン、２，４，６‐コリジン、キノリン、イソキノリ
ン、Ｎ‐エチルモルホリン、トリエチレンジアミンなど
の第３級アミンを挙げることができる。また、水蒸気を
硬化促進剤とする塗料も用いることができる。

【００１６】本発明において上記硬化促進剤を含有せし
める担体ガスとしては、空気および窒素、二酸化炭素な
どの不活性ガスなどが挙げられる。担体ガス中の硬化促
進剤の濃度は触媒効果が発揮できるよう適宜決定すれば
よいが例えばアミンを硬化促進剤とする場合、通常１〜
８０００ｐｐｍさらには１０〜４０００ｐｐｍの範囲に
あることが好ましい。

【００１７】

【作用】液状物が、噴出口から断面が略楕円であるスプ
レーパターンで噴霧される。

【００１８】噴出口の回りにほぼ等しい角度間隔で配置
された複数個の第１の担体ガス口によって、担体ガス
が、該スプレーパターンに向けて噴出される。この第１
の担体ガス口によって、スプレーパターンの中心軸部分
に十分な担体ガスが供給され、塗装された帯状の塗膜の
中央部は、迅速に硬化し乾燥する。

【００１９】第２の担体ガス口の外側でスプレーパター
ンの断面の楕円の長軸方向の領域に設けられた第２の担
体ガス口によって、担体ガスがスプレーパターンの中心
軸線と略平行に噴出される。この第２の担体ガス口によ
って、スプレーパターンの長軸方向の端部部分に十分な
担体ガスが供給され、塗装された帯状の塗膜の端部も、
迅速に硬化し乾燥する。

【００２０】第１及び第２の担体ガス口を具備すること
によって、塗装された帯状の塗膜の全体が、迅速に硬化
し乾燥する。

【００２１】

【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明の好適実
施例に従う塗装装置を説明する。まず、図１乃至図３を
参照して、本発明の第１の実施例に従う塗装装置を説明
する。

【００２２】図１は、本発明の第１の好適実施例に従う
塗装装置装置１０の噴霧口部分の断面図であり、図２
は、その正面図であり、図３は、図１の塗装装置のカバ
ー１６を外した状態の正面図である。

【００２３】この塗装装置１０は、前述の特開平３−４
７５５２号で提案した装置に、付加的な担体ガス口を加
えた構造を有する。

【００２４】更に説明すると、図１において、液状物が
噴出口１２から噴出し、圧縮気体（例えば、圧縮空気）
が、圧縮気体の連通路を通って、液状物の噴出口１２の
近傍部に設けられた吐出口１４から噴射し、噴射された
圧縮空気が噴出口１２の周辺を囲む。更に、噴出口１２
から噴出するスプレーパターンがカバー１６の開口部２
０を介して進む。この開口部２０は、スプレーパターン
が乱れることなく通過することができるように、スプレ
ーパターンよりも僅かに大きい略楕円形状を有する。カ
バー１６内には、吐出口１４から吐出された圧縮空気が
充満し、開口部２０からスプレーパターンの外側を包む
ように噴出する。

【００２５】液状物が噴霧される噴出口１２は、例え
ば、横幅ａが４〜５ｍｍであり、縦幅ｂが、１０〜１２
ｍｍである。圧縮気体が噴射する吐出口１４は、例え
ば、１６個設けられており、これらの吐出口１４の直径
は例えば０．８ｍｍφである。

【００２６】この噴出口１２から噴霧される液状物のス
プレーパターンの断面は、図１の上下方向に長軸を有す
る略楕円である。

【００２７】噴出口１２から噴出し、カバー１６の開口
部２０を通過した液状物のスプレーパターンに、複数個
の第１の担体ガス口１８と複数個の第２の担体ガス口２
２から噴霧された硬化促進剤を含有する担体ガスが混入
され、この混合物が被塗物に塗着し、塗膜を形成し、硬
化する。

【００２８】複数個の第１の担体ガス口１８は、例え
ば、カバー１６の回りに一列で等間隔に６０個配置され
ており、これらの第１の担体ガス口１８の直径は、０．
５〜０．８ｍｍφである。第１の担体ガス口１８からの
吐出方向の、液状物のスプレーパターンの中心軸線に対
する好ましい角度θａは、０〜９０°であり、更に好ま
しい角度は、０〜４０°である。

【００２９】第２の担体ガス口２２は、例えば、第１の
組みの担体ガス口１８の外側に図１の上下の領域に二列
で等間隔に１７個配置されている。従って、第２の担体
ガス口２２は、スプレーパターンの長軸方向の領域に位
置することになる。これらの第２の担体ガス口２２の直
径は、０．５〜０．８ｍｍφである。第２の担体ガス口
２２の吐出方向は液状物のスプレーパターンの中心軸線
と略平行である。

【００３０】図１乃至図３に示した通りの塗装装置を用
いた塗装例を以下に述べる。

【００３１】液状物としてアクリルポリオールとポリイ
ソシアネート架橋剤とを主成分とする、アミンの存在下
で常温で急速に硬化する二液型アクリルウレタン樹脂系
塗料を溶剤で粘度１５秒／フォードカップＮｏ．４に粘
度調整して液状物を生成後、この液状物に１００ｋｇ／
ｃｍ^２の圧力をプランジャーポンプでかけ、噴出口まで
圧送した。

【００３２】またコンプレッサーによって圧縮したエア
圧０．３ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気を吐出口１４の連通路
に送った。

【００３３】さらに担体ガスとして硬化促進剤であるジ
メチルエタノールアミン蒸気を２０００〜４０００ｐｐ
ｍ含有する空気を０．５ｋｇ／ｃｍ^２の圧力をかけて、
第１及び第２の担体ガス口１８及び２２に送った。

【００３４】なお、吐出口１４の圧力０．３ｋｇ／ｃｍ
^２の圧縮空気はスプレーのＯＮ‐ｏｆｆ（図示してな
い）に関係なく、出しっ放しの状態とし、一方担体ガス
は、スプレーのＯＮ‐ｏｆｆに同調し、スプレーＯＮの
とき担体ガスが噴出しスプレーｏｆｆのときは担体ガス
の噴出は停止される。

【００３５】液状物吐出量６００〜１２００ｃｃ／分の
条件で塗装膜厚５０〜１００μｍとなるように塗装し
た。スプレーパターンは、スプレー距離３００ｍｍでパ
ターン幅が３５０ｍｍとなるものを使用した。

【００３６】上記のとおりの条件で帯状に塗装して塗膜
の中央部と端部との硬化速度及び乾燥性の差異を目視に
よって判定した。その結果、中央部と端部との硬化速度
及び乾燥性の差異はほとんどなかった。

【００３７】次に、図４及び図５を参照して、本発明の
第２の実施例に従う塗装装置を説明する。

【００３８】この第２の実施例に従う塗装装置は、上記
の第１の実施例に従う塗装装置に、付加的な第３の担体
ガス口２４を加えた構造を有する。

【００３９】更に説明すると、図４及び図５に示したと
おり、この塗装装置においては、液状物が噴出口１２か
ら噴出し、圧縮気体が吐出口１４から噴射し、噴射され
た圧縮空気が噴出口１２の周辺を囲み、開口部２０から
外に噴出する。カバー１６の開口部２０を通過した液状
物のスプレーパターンに、複数個の第１の担体ガス口１
８と複数個の第２の担体ガス口２２から噴霧される。こ
れらの部材は、第１の実施例を同様に構成される。

【００４０】この塗装装置は、第２の担体ガス口２２の
外側に第３の担体ガス口２４が設けられている。第３の
担体ガス口２４は、例えば、第２の担体ガス口２２の外
側に図４の上下の領域に２列で等間隔に１３個配置され
ている。従って、第３の担体ガス口２４は、スプレーパ
ターンの長軸方向の領域に位置する。これらの第３の担
体ガス口２４の直径は、０．５〜０．８ｍｍφである。
第３の担体ガス口２４の吐出方向は液状物のスプレーパ
ターンの軸線方向に対する外側方向への好ましい角度θ
ｂは、０〜６０°であり、更に好ましい角度は、０〜３
０°である。

【００４１】上記のとおりの第１の実施例と同様の条件
において、第２の実施例に従う塗装装置を使用して、帯
状に塗装して、塗膜の中央部と端部との硬化速度及び乾
燥性の差異を目視によって判定した。その結果、中央部
と端部との硬化速度及び乾燥性の差異は全くなかった。

【００４２】

【発明の効果】本発明に従うと、塗装された帯状の塗膜
の全体が、迅速に硬化し乾燥する、硬化促進剤の存在下
で迅速に硬化する液状物に適したスプレー塗装装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施例に従う塗装装置
の横断面図。

【図２】図２は、図１の塗装装置の正面図。

【図３】図３は、図１の塗装装置のカバーを除去した状
態の正面図。

【図４】図４は、本発明の第２の実施例に従う塗装装置
の横断面図。

【図５】図５は、図４の塗装装置の正面図。

【符号の説明】

１０ 塗装装置 １２ 噴出口 １４ 吐出口 １６ カバー １８ 第１の担体ガス口 ２２ 第２の担体ガス口 ２４ 第３の担体ガス口

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月３日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗料を含む液状物と硬化促進剤を含む担
   体ガスとを噴霧して、塗装する塗装装置において、 断面が略楕円であるスプレーパターンで液状物を噴霧す
   る噴出口と、 該噴出口の回りにほぼ等しい角度間隔で配置され、該ス
   プレーパターンに向けて担体ガスを噴出する複数個の第
   １の担体ガス口と、 該第１の担体ガス口の外側でスプレーパターンの断面の
   楕円の長軸方向の領域に設けられ、該スプレーパターン
   の中心軸線と略平行に担体ガスを噴出する複数個の第２
   の担体ガス口とを具備することを特徴とする塗装装置。
2. 【請求項２】 該第２の担体ガス口の外側でスプレーパ
   ターンの楕円の長軸方向領域に設けられ、該スプレーパ
   ターンの中心軸線から離れる方向に担体ガスを噴出する
   複数個の第３の担体ガス口を具備する請求項１記載の塗
   装装置。