JP2001046948A - 可剥離性保護膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限定された塗装部位に塗料ダストの発生のな
い、且つ自動化が可能な塗装面の保護膜形成方法を提供
する。 【解決手段】 被塗物面に該被塗物面の一時的保護のた
めの可剥離性保護膜を形成する方法であって、被塗物塗
装面に、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による粘度が１０〜３，０００ｍＰ
ａ・ｓの範囲内にあり、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下で
ある可剥離性保護膜形成可能な水性塗料を複数のノズル
が配置されたドット塗装ガンの該ノズルから、アクチュ
エータの駆動により一定の時間間隔毎に、粒子径１００
μｍ以上の粒子状の塗料を吐出して塗装することを特徴
とする可剥離性保護膜形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被塗物面を一時的
に保護するための可剥離性保護膜形成方法に関し、特に
明瞭な塗装領域の境界を有する保護膜形成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術および解決すべき課題】近年、自動車の塗
装面を一時的に保護する目的で、特にフード、ルーフ、
トランクなどの水平部に可剥離性保護膜形成可能な水性
塗料（以下、「水性ストリッパブル塗料」と略称するこ
とがある）を塗布することが行われている。市場におい
ては、その塗装方法はローラー塗装、刷毛塗装が主流で
あり、被塗物が自動車などの複雑な形状である場合に
は、自動化が困難であるため、多大な工数を要している
のが現状である。

【０００３】水性ストリッパブル塗料の塗装方法とし
て、効率的で自動化が可能なスプレー塗装方法が現在採
用されていない大きな理由は、スプレー塗装時に霧化さ
れた塗料ダストが塗装部位以外の広範囲な部位に多量に
付着するため、その除去に極めて多大な工数を必要とす
るからである。塗装部位以外の部位をマスキングしてス
プレー塗装することが考えられるが、マスキング治具の
脱着に多大の工数を要することから避けられている。

【０００４】また、塗装領域の境界に沿ってローラー又
は刷毛で塗装後に、塗装領域の内側部分をスプレー塗装
する方法が提案されているが、塗装領域以外へのダスト
の飛散を抑えることが困難であり、現時点では実用的な
方法とはいえない。

【０００５】また、塗装領域を限定することなく自動車
全面にスプレー塗装することが考えられるが、この場合
には、自動車製造ラインにおける塗装工程の後、組立工
程の前で水性ストリッパブル塗料の塗布を行うことが塗
料ダストの問題解消の点から合理的と考えられるが、自
動車外板の至る所に保護膜が付着することから、次の組
立工程での各種部品の装着およびネジ部品による締結に
大きな支障を来すこととなり実際的ではない。

【０００６】このように、限定された塗装領域を塗料ダ
ストの発生を伴うことなく塗布することのできる実際的
な方法としては、多大な工数を要するローラー塗装、刷
毛塗装しかなく、自動化のできるより効率的な方法が切
望されている。

【０００７】本発明の目的は、限定された塗装部位に塗
料ダストの発生のない、且つ自動化が可能な塗装面の保
護膜形成方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定性状
の水性ストリッパブル塗料を、複数ノズルが配置された
ドット塗装ガンで塗装することによって上記目的を達成
できることを見出し本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、被塗物面に該被塗物
面の一時的保護のための可剥離性保護膜を形成する方法
であって、被塗物面に、可剥離性保護膜形成可能な水性
塗料を、複数のノズルが配置されたドット塗装ガンの該
ノズルから、アクチュエータの駆動により一定の時間間
隔毎に、粒子状に吐出させて塗装することを特徴とする
可剥離性保護膜形成方法を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明方法における被塗物面とし
ては、一時的に保護しようとする被塗物面であればよ
く、特に制限されるものではない。被塗物面の具体例と
しては、例えば、二輪、四輪などの自動車車両、鉄道車
両、飛行機、鋼製家具、建材、家電製品、厨房機器など
の被塗物の表面が挙げられ、これらの表面には塗膜が形
成されていてもよい。なかでも、自動車車両の上塗り塗
膜面を被塗物面とすることによって自動車の上塗り塗膜
の一時的保護を好適に行うことができる。

【００１１】本発明方法において使用される可剥離性保
護膜形成可能な水性塗料（水性ストリッパブル塗料）
は、塗装時の粘度が、温度２０℃でブルックフィールド
型粘度計（Ｂ型粘度計）にて測定した場合、回転数６ｒ
ｐｍの条件で、１０〜３，０００ｍＰａ・ｓ、好ましく
は２０〜１，０００ｍＰａ・ｓの範囲内にあることが塗
装時における塗料の耐タレ性及びドット塗装ガンからの
塗料吐出性の面から適当である。また、塗装時の塗料の
表面張力は４０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは３５ｍＮ／ｍ
以下であることが被塗物面への濡れ性及び連続塗膜形成
性の面から適当である。

【００１２】本発明方法において使用される水性ストリ
ッパブル塗料としては、従来公知の水性ストリッパブル
塗料であって上記粘度及び表面張力の範囲内になるもの
であれば特に制限なく使用することができる。その塗料
形態は、水溶性であっても水分散性（水性エマルション
も包含する）であってもよく、また、その樹脂種として
は、例えばアクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステ
ル樹脂などを挙げることができる。

【００１３】本発明方法において使用されるドット塗装
ガンは、粒子径が１００μｍ以上で、かつ粒子径の揃っ
た粒子状塗料を吐出できる塗装ガンである。ドット塗装
ガンには、複数のノズルが配置されており、これら複数
のノズルからアクチュエータの駆動により上記水性スト
リッパブル塗料が一定時間間隔、通常、０．０１秒〜
０．００１秒間隔で粒子状に吐出される。ノズルの吐出
口の直径は、吐出された塗料粒子が塗料ダストになら
ず、かつ外観の良好な塗膜を形成することが必要である
ことから、通常、２５〜１２５μｍの範囲内にあること
が好適である。また、ドット塗装ガンに配置された複数
のノズルは、ノズル間の間隔が、通常、１〜５ｍｍの範
囲内にあることが好適である。ノズルの配置は、隣り合
う４個のノズルが正方形を形成する位置、隣り合う３個
のノズルが正三角形を形成する位置など、等間隔に配置
されることが好ましい。

【００１４】上記アクチュエータとしては、例えば、ピ
エゾ素子方式、ピエゾ素子を積み重ねた積層ピエゾ方式
などの圧電アクチュエータ、サーマルジェット方式（バ
ブルジェット方式）によるものなどのアクチュエータを
挙げることができる。なかでも積層ピエゾ方式のもの
が、単位面積当たりの発生力が大きく、発熱による塗料
の変質もないことから好適に使用することができる。

【００１５】ドット塗装ガンによる水性ストリッパブル
塗料の塗装条件は、特に制限されるものではなく、吐出
された塗料粒子の形状は、ほぼ球状であり、その直径が
１００μｍ以上、好ましくは１００〜５００μｍの範囲
内にあることが塗料ダストにならず、かつ外観の良好な
塗膜を形成できることから好適である。ドット塗装ガン
の複数のノズルから一定時間間隔で吐出された塗料粒子
は、直線的に移動して被塗物に塗着することができるの
で、塗料ダストの発生が全くなく、明瞭な境界を有する
塗装領域を形成することができる。

【００１６】塗料粒子を被塗物面の所定の位置に到達さ
せるには、ノズルから塗料粒子を真っ直ぐに吐出させれ
ばよいが、真っ直ぐに吐出させるにはノズル表面におけ
る塗料の濡れ状態が重要であり、ノズル表面への不均一
な濡れがあると吐出する塗料粒子が塗料の表面張力によ
って引っ張られ飛行曲りを生じてしまう。それを防ぐた
めには、ノズル表面にシリコーン樹脂系又はフッ素樹脂
系コーティング剤で撥水処理を施し塗料の不均一な濡れ
を防ぐことが有効である。

【００１７】本発明方法においては、被塗物面の塗装し
ようとする部位である塗装領域全面をドット塗装ガンで
塗装することもできるし、また、塗装領域の境界部分を
ドット塗装ガンで塗装しておき、塗装領域の内側部分を
ドット塗装ガンで塗装した境界部分の塗膜と塗り重ね部
を設けるようにローラーや刷毛を用いて塗装を行うこと
もできる。

【００１８】前記ドット塗装ガンは、制御装置により制
御される支持アームに取付けられており、支持アームの
移動とともに所定の位置に移動できるようになっていて
もよい。また、ドット塗装ガンへの塗料の供給は、前記
複数のノズルに塗料供給ホースを介して接続された塗料
供給装置から供給することができる。

【００１９】

【実施例】以下に、実施例により本発明方法をさらに具
体的に説明する。後記図面に基づいて本発明方法を説明
する。

【００２０】図１は、本発明方法を実施する塗装装置の
一例を示す概略図である。図２は、本発明方法を実施す
る塗装装置の一例における制御装置の接続関係を示すブ
ロック図である。図３は、ドット塗装ガンのノズルの一
例を示す断面斜視図である。図４は、塗料の吐出の仕組
みの説明図である。

【００２１】図１に示すように、自動車ボデーの塗装面
１に、可剥離性保護膜を形成しようとする塗装装置２
は、大きく分けて、ドット塗装ガン３と、支持アーム４
と、ドット塗装ガンのノズルに塗料供給ホース５を介し
て接続された塗料供給装置６および制御装置７とからな
る。支持アーム４の先端には、ドット塗装ガン３が回転
自在に取付けられている。

【００２２】図２に示すように、支持アーム４は制御装
置７に接続しており、制御装置７からの信号により支持
アーム４が移動し、支持アーム４の先端が回転し、ドッ
ト塗装ガンが所定の位置及び所定の向きとなるようにで
きる。

【００２３】塗料供給装置６も制御装置７に接続してお
り、塗料供給装置６からドット塗装ガン３への塗料の供
給が制御されている。塗料の供給は、制御装置により制
御されて塗料供給装置からドット塗装ガンの塗料室へ供
給ホースを介して送られ、この塗料室から配置された複
数の各ノズルに送られる。

【００２４】図３に示すように、ドット塗装ガン３は複
数のノズル１０を有しており、これらのノズルは、等間
隔で配置されている。塗料は塗料室９に供給され、塗料
室９には、ピエゾ素子と電極を交互に積層させた積層ピ
エゾ８からなる圧電アクチュエータが取付けられてお
り、圧電アクチュエータの駆動によって各ノズルから塗
料が粒子状に吐出できるようになっている。

【００２５】図４は、塗料の吐出の仕組みを説明するも
のであるが、圧電アクチュエータに制御装置から送られ
てくる信号に応じて駆動パルスを印加すると、そのパル
スの変化に従って積層ピエゾが縦振動を行い、この振動
で塗料室を縮小（加圧）して塗料をノズルから吐出さ
せ、次に塗料室を拡大することにより鋭利に塗料離れを
生じさせて、粒子状の塗料として被塗物面へ飛行させる
ことができる。

【００２６】各々のノズル１０からは、一定の時間間隔
で一定の方向に粒子状塗料が吐出できるようになってお
り、塗料がダストとして周囲に飛散することがなく、ま
た、それぞれのノズル１０からは、均一な塗料量が連続
して吐出することができるため、均一な膜厚分布を持っ
た皮膜を形成することができる。したがって、ドット塗
装ガンで塗装することによって限定された塗装領域の周
縁部に沿って非塗装領域との高品質の見切り線を形成す
ることができる。

【００２７】実施例１ 温度２０℃で回転数６ｒｐｍにおけるブルックフィール
ド型粘度計での粘度が、１２０ｍＰａ・ｓであり、表面
張力が３２ｍＮ／ｍである水性ストリッパブル塗料（ア
クリルエマルション塗料）を、前記ドット塗装ガンを使
用して被塗物面に塗装を行った。

【００２８】ドット塗装ガンにおいて、ドット塗装ガン
のノズルからの吐出圧力が２×１０⁶ Ｎ／ｍ² 、ドット
パルス（吐出間隔）が１／１７５（秒／ドット）、ドッ
ト塗装ガンの移動速度が１５０ｍｍ／秒となり、ノズル
１０の吐出部と被塗物面との距離が１５ｍｍとなるよう
に制御装置７で設定した。被塗物としては、パルボンド
３０５０で表面処理した軟鋼板（厚さ０．７ｍｍ）に
「アミラック」（関西ペイント（株）製、アミノアルキ
ド樹脂塗料、商品名）を乾燥膜厚が約３０μｍとなるよ
うに塗装し、１４０℃で３０分間焼き付けた塗装板を用
いた。

【００２９】上記塗装板である被塗物面の上半分に、ド
ット塗装ガンを用いて上記設定条件にて上記水性ストリ
ッパブル塗料を乾燥膜厚が８０〜９０μｍとなるように
塗装し７０℃で１５分間乾燥した。得られた可剥離性塗
膜は、未塗装部分へのダストの付着は皆無であり、未塗
装部分との境界は極めて明瞭であった。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、塗料ダ
ストの発生がないため、塗着効率は１００％であり、非
塗装領域をマスキング材で覆う必要もなく、明瞭な境界
を有する塗装領域を形成することが可能である。また、
自動化が可能であるため、無人化が達成でき、工数の削
減に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する塗装装置の一例を示す概
略図である。

【図２】本発明方法を実施する塗装装置の一例における
制御装置の接続関係を示すブロック図である。

【図３】ドット塗装ガンのノズルの一例を示す断面斜視
図である。

【図４】塗料の吐出の仕組みの説明図である。

【符号の説明】

１………自動車ボデーの塗装面 ２………塗装装置 ３………ドット塗装ガン ４………支持アーム ５………塗料供給ホース ６………塗料供給装置 ７………制御装置 ８………積層ピエゾ ９………塗料室 １０……ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗物面に該被塗物面の一時的保護のた
   めの可剥離性保護膜を形成する方法であって、被塗物面
   に、可剥離性保護膜形成可能な水性塗料を、複数のノズ
   ルが配置されたドット塗装ガンの該ノズルから、アクチ
   ュエータの駆動により一定の時間間隔毎に、粒子状に吐
   出させて塗装することを特徴とする可剥離性保護膜形成
   方法。
2. 【請求項２】 前記水性塗料の粘度が、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
   ０〜３，０００ｍＰａ・ｓの範囲内にあり、表面張力が
   ４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載
   の可剥離性保護膜形成方法。
3. 【請求項３】 前記ドット塗装ガンのノズルから粒子状
   に吐出される水性塗料の粒子径が、１００μｍ以上であ
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の可剥離性保護
   膜形成方法。