JP2004008846A

JP2004008846A - ペースト材料の発泡塗布工法

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Publication number: JP2004008846A
Application number: JP2002162661A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Yamashita; 山下　喜市; Hitoshi Ono; 大野　仁
Original assignee: Sunstar Engineering Inc
Current assignee: Sunstar Engineering Inc
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】本発明は、ペースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する工法において、１ラインにて無発泡のぺースト材料と複数の発泡性材料から選ばれる２以上の材料を複数の部位に対し使い分けて塗布しうる工法を提供する。
【解決手段】本発明のぺースト材料の発泡塗布工法は、上記ぺースト材料（ａ）と低圧ガスの機械的混入分散により得られる１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）、該発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を混合して所望の発泡倍率に調整して得られる１以上の中間発泡性材料（ｃ）、および低圧ガス混入前の上記ぺースト材料（ａ）から選ばれる２以上の材料を１つのラインにて、複数の部位に対し使い分けて塗布することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ぺースト材料の発泡塗布工法、更に詳しくは、ぺースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する工法において、１ラインにて複数の発泡性材料を調製し、かつこれらを複数の部位に対し使い分けて塗布する工法並びに該工法に用いる発泡塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
上記ぺースト材料には、接着剤、コーティング材、シーリング材、ガスケット材等用の熱硬化型、湿気硬化型、その他反応硬化型、ホットメルト型等の種類に区別なく種々のものが含まれることは勿論、プラスチゾル材料やマスチック材料などが含まれる。
ところで、これらのぺースト材料をたとえば自動車車体の組立ラインにおける各種コーティング材やシーリング材に適用する場合、たとえばぺースト材料に加圧状態のガスを溶解させて発泡性材料とし、これを吐出発泡させて塗布することにより、材料コストの軽減やシール特性の向上、軽量化等を企図する、車体継目に独立気泡フォームシールを形成する方法が知られている（日本特許第２７５５４１６号公報参照）。
【０００３】
一方、上記発泡性材料とする他の手段として、ぺースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめる方法も知られている（特開平１０−２７２３４４号，日本特許第３２１２５３３号公報参照）。この方法は、取扱いの安全性とガス注入の信頼性が大巾に向上し、精度の高い発泡倍率制御が可能であるなどの点で極めて有用と云える。しかし、上述の自動車車体の組立てラインに適用したとしても、現実問題として、１台の車にたとえば４種、
▲１▼床裏のアンダーコート（高物性アンダーコート）、
▲２▼外板用ボデーシーラー
▲３▼内板用ボデーシーラー、および
▲４▼ホイールハウス用の防音付与アンダーコート（低物性アンダーコート）等
の複数用途に応じた材料が必要で、そのための製造・塗布装置が個別に必要となる。
【０００４】
また、マスチック接着剤やスポットシーラー適用においても１つのラインにて物性の異なる材料が使われている場合がある。すなわち、比較的剛性が必要なルーフやフードでは高強度のタイプが用いられ、パネル歪みが発生する部位には低強度タイプの材料が必要となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、上記ぺースト材料の低圧ガス方式の発泡適用において、複数の塗布部位に対しても、いわゆる１乃至少ない種類の材料、１ラインで適用できる工法について鋭意検討を進めたところ、１つの材料の発泡倍率の変化に応じてその材料物性が、たとえば発泡倍率が高くなればなる程、低物性（低強度）に、逆に発泡倍率を下げると高物性（高強度）に設定しうるという知見に鑑み、１を超える発泡倍率の発泡性材料を製造し、次にこの発泡性材料に別途適当量のぺースト材料を混合すれば、所望の発泡倍率に徐々に容易に調整しうることにより、これら任意の発泡性により物性を調整した材料が塗布部位の用途種類に応じて１ラインで使い分けて適用できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、ペースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する工法において、上記ぺースト材料（ａ）と低圧ガスの機械的混入分散により得られる１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）、該発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を混合して所望の発泡倍率に調整して得られる１以上の中間発泡性材料（ｃ）、および低圧ガス混入前の上記ぺースト材料（ａ）から選ばれる２以上の材料を１つのラインにて、複数の部位に対し使い分けて塗布することを特徴とするぺースト材料の発泡塗布工法を提供するものである。
【０００７】
本発明で用いるぺースト材料としては、特に限定されるものでないが、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）またはアクリル樹脂粒子を可塑剤に分散してなるプラスチゾル材料、あるいはマスチック材料が例示されるが、その中でプラスチゾル材料、特に廃車焼却時にダイオキシンの発生が懸念されるＰＶＣ系とは異なり、いわゆるＰＶＣフリー材料である、アクリル樹脂粒子と充填剤を可塑剤に分散してなるアクリルゾルに、熱硬化性材料および潜在性硬化剤を配合したものが推奨される。
【０００８】
上記アクリル樹脂粒子としては、たとえばアクリル酸アルキルエステル（アルキルとしてメチル、エチル、ブチル、２−エチルヘキシルなど）もしくはメタクリル酸アルキルエステル（アルキルとしてメチル、エチル、ブチル、ラウリル、ステアリルなど）の単独重合体もしくは共重合体または他のアクリル系モノマー（メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸など）との共重合体であって、通常、一次粒子のおよび／または一次粒子が凝集した二次粒子の粒径が０．１〜１００μｍのものが好ましい。
【０００９】
なお、アクリル樹脂粒子として、構成モノマーの比率がコア部からシェル部にかけて多段階乃至連続的に変化したグラジェント型構造を有するアクリル樹脂粒子を使用してもよい。かかるグラジェント型アクリル樹脂粒子は、その構成モノマーとして、たとえばエチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、エチルヘキシルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレートの少なくとも１種［Ａモノマーと称す］と、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレートの少なくとも１種およびメタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸の少なくとも１種の混合物［混合Ｂモノマーと称す］を使用するもので、重合に際して、上記Ａモノマーと混合Ｂモノマーとを、その配合割合（比率）を多段階乃至連続的に変化させながら重合を行うことによって製造することができる（この場合、Ａモノマーの構成比率がコア部からシェル部にかけて徐々に減少し、混合モノマーの構成比率がコア部からシェル部にかけて徐々に増加する）。通常、平均分子量１０００〜２００００００、一次粒子のおよび／または一次粒子が凝集した二次粒子の粒径０．１〜１００μｍのものが使用されてよく、市販品として、三菱レイヨン（株）製の「ダイヤナール」が知られている。
【００１０】
上記充填剤としては、たとえばクレー、炭酸カルシウム（重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム等）、炭酸マグネシウム、酸化チタン、焼石コウ、硫酸バリウム、亜鉛華、ケイ酸、マイカ粉、タルク、ベントナイト、シリカ、ガラス粉、ベンガラ、カーボンブラック、グラファイト粉、アルミナ、シラスバルーン、セラミックバルーン、ガラスバルーン、プラスチックバルーン、金属粉などが挙げられる。
【００１１】
上記可塑剤としては、たとえばジ（２−エチルヘキシル）フタレート、ブチルベンジルフタレート、ジノニルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ジヘプチルフタレート、ブチルフタリルブチルグリコレートなどのフタル酸エステル；ジオクチルアジペート、ジデシルアジペート、ジオクチルセバケートなどの脂肪族二塩基酸エステル；ポリオキシエチレングリコールジベンゾエート、ポリオキシプロピレングリコールジベンゾエートなどのポリグリコール安息香酸エステル；トリブチルホスフェート、トリクレジルホスフェートなどのリン酸エステル；アルキル置換ジフェニル、アルキル置換ターフェニル、部分水添アルキルターフェニル、芳香族系プロセスオイル、パインオイルなどの炭化水素類が挙げられる。
【００１２】
上記熱硬化性材料としては、たとえば下記の群（ｉ）〜（ｉｖ）から選ばれてよい。
（ｉ）ポリオール［たとえばポリオキシアルキレンポリオール（ＰＰＧ）、ポリエーテルポリオール変性体、ポリテトラメチレンエーテルグリコールを含むポリエーテルポリオール；縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオールを含むポリエステルポリオール；その他ポリブダジエン系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール等］と過剰のポリイソシアネート化合物［たとえばトリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、２，４，４−または２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、１，３−シクロペンタンジイソシアネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート（ＨＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、メチル２，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、１，４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、クルードＭＤＩ、２，４−または２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−トルイジンジイソシアネート、ジアニジンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、１，３−または１，４−キシリレンジイソシアネート、ω，ω’−ジイソシアネート−１，４−ジエチルベンゼン等］を反応させて、末端ＮＣＯ含有ウレタンプレポリマーを得、これに適当なブロック剤（たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソブタノールなどのアルコール；フェノール、クレゾール、キシレノール、ｐ−ニトロフェノール、アルキルフェノールなどのフェノール類；マロン酸メチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセチルアセトンなどの活性メチレン化合物；アセトアミド、アクリルアミド、アセトアニリドなどの酸アミド類；コハク酸イミド、マレイン酸イミドなどの酸イミド；２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類；２−ピロリドン、ε−カプロラクタムなどのラクタム類；アセトキシム、メチルエチルケトキシム、シクロヘキサノンオキシム、アセトアルドキシムなどのケトンまたはアルデヒドのオキシム類；その他エチレンイミン、重亜硫酸塩等）を反応させて遊離ＮＣＯをブロック化して得られるブロック化ウレタンプレポリマー；
【００１３】
（ｉｉ）上記ポリイソシアネート化合物の遊離ＮＣＯを上記ブロック剤でブロック化して得られるブロック化ポリイソシアネート化合物；
【００１４】
（ｉｉｉ）ポリヒドロキシ化合物［たとえばポリアルキレングリコール（ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンプロピレングリコールなど）；ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサントリオール、グリセロールなどの脂肪族多価ヒドロキシ化合物］とエピハロヒドリンを反応させて得られるアルキレンオキシド変性グリシジルエーテル型エポキシ樹脂；および／または
【００１５】
（ｉｖ）ポリエーテルポリオール（たとえばポリオキシアルキレンポリオール、ポリエーテルポリオール変性体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール）と過剰のポリイソシアネート化合物を反応させて末端ＮＣＯ含有ウレタンプレポリマーを得、これに１分子中に少なくとも１個の水酸基を有するエポキシ樹脂（たとえばビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、脂肪族多価アルコールのジグリシジルエーテル）を反応させることにより得られるポリエーテルウレタン変性エポキシ樹脂。
【００１６】
上記潜在性硬化剤としては、上記熱硬化性材料の種類に応じて適宜公知のものが使用されてよく、たとえば下記群（Ａ）〜（Ｃ）から選択される。
（Ａ）６０℃以上の温度で活性化してイソシアネート基またはグリシジル基と反応しうるもの、たとえばアジピン酸ジヒドラジド、セバチン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、１，３−ビス（ヒドラジノカルボエチル）−５−イソプロピルヒダントイン、エイコサン二酸ジヒドラジド、ハイドロキノンジグリコール酸ジヒドラジド、レゾルシノールジグリコール酸ジヒドラジド、４，４’−エチリデンビスフェノールジグリコール酸ジヒドラジドなどのジヒドラジド化合物；ジシアンジアミド；４，４’−ジアミノジフェニルスルホン；イミダゾール、２−ｎ−ヘプタンデシルイミダゾールなどのイミダゾール化合物；メラミン；ベンゾグアナミン；Ｎ，Ｎ’−ジアルキル尿素化合物；Ｎ，Ｎ’−ジアルキルチオ尿素化合物；ジアミノジフェニルメタン、ジアミノビフェニル、ジアミノフェニール、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ドデカンジアミン、デカンジアミン、オクタンジアミン、テトラデカンジアミン、ヘキサデカンジアミン、ヒドラジド系ポリアミンなどの融点６０℃以上の常温固形のポリアミン；
【００１７】
（Ｂ）ポリアミン系変性化合物として、脂肪族ポリアミン（ａ）（たとえばジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジプロピルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、ジメチルアミノエチルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、ジプロピルアミノエチルアミン、ジブチルアミノエチルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジアミノプロパンなど）とＮＨ_２もしくはＮＨ基を少なくとも１個有する環状構造のアミンもしくは芳香族ポリアミン（ｂ）（たとえばメタキシリレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンタンジアミン、ジアミノシクロヘキサン、フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ピペラジン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ベンジルアミン、シクロヘキシルアミンなどのポリアミンおよびモノアミン類）とジイソシアネート化合物（ｃ）（たとえばイソホロンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、２，４−トルイレンジイソシアネート、２，６−トルイレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、２，２’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなど）の反応生成物や、上述の脂肪族ポリアミン（ａ）とアミン（ｂ）とエポキシド化合物（ｄ）（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ヘキサヒドロビスフェノールＡ、カテコール、レゾルシン、トリヒドロキシビフェニル、ベンゾフェノン、ハイドロキノン、テトラメチルビスフェノールＡなどの多価フェノールとエピクロルヒドリンを反応して得られるグリシジルエーテル；グリセリン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコールなどの脂肪族多価アルコールとエピクロルヒドリンを反応して得られるポリグリシジルエーテル；ｐ−オキシ安息香酸、オキシナフトエ酸などのヒドロキシカルボン酸とエピクロルヒドリンを反応して得られるグリシジルエーテルエステル；フタル酸、イソフタル酸、テトラハイドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、トリメリット酸、重合脂肪酸などのポリカルボン酸から誘導されるポリグリシジルエステル；アミノフェノール、アミノアルキルフェノールから誘導されるグリシジルアミノグリシジルエーテル；アミノ安息香酸から誘導されるグリシジルアミノグリシジルエステル；アニリン、トルイジン、トリブロムアニリン、キシリレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンから誘導されるグリシジルアミン；エポキシ化ポリオレフィン、グリシジルヒダントイン、グリシジルアルキルヒダントイン、トリグリシジルシアヌレート、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、アルキルフェニルグリシジルエーテル、安息香酸グリシジルエステル、スチレンオキサイドなどのモノエポキシド等）の反応生成物；
【００１８】
（Ｃ）その他のポリアミン系変性化合物として、上述の脂肪族ポリアミン、環状構造のアミンもしくは芳香族ポリアミンの群から選ばれる１種または２種以上とエポキシ化合物（たとえば、エポキシ基を分子中に１個乃至２個以上有する、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリエステル型エポキシ樹脂、ポリエーテル型エポキシ樹脂など）の付加反応物に、フェノール化合物（たとえばフェノール樹脂、レゾールノボラック樹脂など）および／またはポリカルボン酸化合物（たとえばアジピン酸、セバチン酸、ドデカン酸、アゼライン酸など）を反応させて、アミノ基をマスクして不活性化したもの。
【００１９】
なお、かかるＰＶＣフリー材料にあって、必要に応じて吸湿剤（酸化カルシウム、モレキュラーシーブスなど）、揺変性賦与剤（有機ベントナイト、フュームドシリカ、ステアリン酸アルミニウム、金属石けん類、ヒマシ油誘導体など）、安定剤［２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，２−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケルなど］、硬化促進剤（ジブチル錫ジラウレート、オクチル酸鉛、オクチル酸ビスナスなど）、溶剤（ナフサ、パラフィンなどの高沸点炭化水素系溶剤）等を適宜選択して添加してもよい。
【００２０】
本発明で用いるガスとしては、たとえば炭酸ガス、窒素ガス、空気などが挙げられる。
【００２１】
また本発明は、ぺースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する装置において、上記ぺースト材料（ａ）と低圧ガスの機械的混入分散により得られる１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）、該発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を混合して所望の発泡倍率に調整して得られる１以上の中間発泡性材料（ｃ）、および混入前の上記ぺースト材料（ａ）から選ばれる２以上の材料を複数の部位に対し使い分けて塗布する装置であって、
ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行なうピストンポンプ；
上記シリンダー内に所定の圧力でガスを供給するガス供給装置；
上記シリンダー内に所定の圧力でぺースト材料を供給するぺースト材料供給装置；
上記ピストンポンプの吸入工程および／または吸入工程後においてガスを供給し、次いでぺースト材料を供給し、ぺースト材料の供給の終了後にピストンポンプの吐出工程を行って１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）を管路に吐出するように制御する制御装置；
上記発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を所定の比率で混合して１以上の中間発泡性材料（ｃ）を製造する少なくとも１つの混合装置；
上記ぺースト材料供給装置に接続して低圧ガス混入前のぺースト材料（ａ）を吐出する装置（Ａ）、上記制御装置により得られる上記発泡性材料（ｂ）の管路に接続して発泡性材料（ｂ）を吐出発泡する装置（Ｂ）、および上記混合装置に接続して１以上の中間発泡性材料（ｃ）を吐出発泡する装置（Ｃ）から選ばれる２以上の吐出装置
から成ることを特徴とするぺースト材料の発泡塗布装置をも提供する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るぺースト材料の発泡塗装置および発泡塗布工法について具体的に説明する。
本発明の発泡塗布装置は、たとえば図１に示される通り、ガス供給装置１０、ぺースト材料供給装置１１、ピストンポンプ１２、制御装置１３、加圧装置１４、混合装置１５、分散装置１６，１７および吐出装置１８，１９，２０から構成されている。
【００２３】
上記ガス供給装置１０は、０．１〜５ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは０．１〜３ｋｇ／ｃｍ^２程度に調整された低圧力のガスを供給する。
このガス供給装置１０は、コンプレッサからの圧縮空気を受け入れるポート３１、圧力調整弁３４、およびガス流量計３５などから構成される。ガスとしては、圧縮空気に限らず、炭酸ガス、窒素ガスなどを用いることができる。
【００２４】
上記ぺースト材料供給装置１１は、ぺースト材料ＰＭを管路３９Ａに、１００〜３００ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは１５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ^２程度に調整した高圧力で送出する。本例では、ぺースト材料圧送用のポンプとして、フォロアプレート式のプランジャーポンプ４２Ａなどを用いる。プランジャーポンプ４２Ａは、収納缶に充填されたぺースト材料ＰＭを高圧で管路３９Ａに送出する。
【００２５】
上記ピストンポンプ１２は、交互に動作する２つのピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからなる。各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、それぞれのピストンがモータＭ２Ａ，Ｍ２Ｂによって往復直線駆動され、これによってピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行なう。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、管路３９Ａと管路４４Ａとの間に介在し、ぺースト材料供給装置１１から圧送されるぺースト材料ＰＭと、ガス供給装置１０から送出されるガスとを、所定の圧力でバッチ式に導入する。
【００２６】
ここで、ピストンポンプ４５Ａ（および４６Ｂ）の構造について、図２を参照して説明する。
ピストンポンプ４５Ａは、シリンダー４５１、シリンダー４５１内を密に摺動するピストン４５２、およびシリンダー４５１に設けられた３つのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５からなっている。
ニードル弁ＮＶ５は、吐出制御用であり、ピストンポンプ４５Ａにおける吐出工程のストローク端部に設けられている。ニードル弁ＮＶ３は、ガスの供給制御用であり、吐出工程のストローク端部の近傍に設けられている。ニードル弁ＮＶ１は、ぺースト材料ＰＭの供給制御用であり、吸入工程のストローク端部の近傍に設けられている。
【００２７】
これらのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５は互いにほぼ同一の構造であり、ニードル４５３が空気圧シリンダーにより駆動され軸方向に移動し、ニードル４５３の先端部がシリンダー４５１の内周面または端面に設けられた開口部４５４を開閉する。弁本体には弁室内に連通するポート４５５が設けられている。
ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じた状態において、ニードル４５３の先端部はシリンダー４５１の内周面または端面と面一であり、ピストン４５２との間のデットスペースは実質的に零となっている。従って、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じた状態においては、シリンダー４５１の内部に供給されたガスまたはぺースト材料の一部がそれらニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５の弁室などに入り込んで滞留することがなく、ニードル弁ＮＶ５が開いて吐出工程が行なわれると、シリンダー４５１の内部に供給されたガスおよびぺースト材料の全部が吐出される。
【００２８】
なお、管路３９Ｂにはチェック弁ＣＶ３，ＣＶ４が、管路４４Ａにはチェック弁ＣＶ５，ＣＶ６がそれぞれ設けられている。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂのシリンダーの容量（吐出容量）は、ピストン４５２の直径およびストローク（移動距離）によって定まる。
【００２９】
上記制御装置１３は、各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂのシリンダー４５１内に、吸入工程においてガスを供給し、吸入工程の後にぺースト材料ＰＭを供給し、ぺースト材料ＰＭの供給の終了後に吐出工程を行ってガスおよびぺースト材料を管路４４Ａに吐出するように、モータＭ１Ａ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ及びニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５を制御する。
【００３０】
さらに、ここで図３のタイミングチャートに基づき、ピストンポンプが如何に動作するかを説明する。
いずれかのピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂにおいて、ピストン４５２が吐出端から吸入端まで移動し、吸入工程を行なう。この間において、ピストン４５２の移動が開始されてから時間Ｔ１を経過した後にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給される。時間Ｔ１は１〜２秒程度であり、この間においては、シリンダー４５１の内部は負圧となる。ピストンが吸入端に至った後、しばらくしてからニードル弁ＮＶ１が閉じる。従って、吸入工程が終了すると、シリンダー４５１の内部は調整された圧力のガスが充填された状態となる。なお、設定値よりも少ない場合には、制御装置１３から警報が出される。このように、吸入工程におけるガスの供給量は制御装置１３によって監視されている。
【００３１】
ニードル弁ＮＶ１が閉じてから時間Ｔ３が経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。時間Ｔ３は０．１〜０．５秒程度であり、これによってニードル弁ＮＶ１とＮＶ３が同時に開くことが防止される。ニードル弁ＮＶ３が開いている時間Ｔ４の間に、ぺースト材料供給装置１１からぺースト材料ＰＭが供給され、シリンダー４５１の内部に充填される。ぺースト材料は高圧であるから、シリンダー４５１内に先に充填されていた低圧のガスはその圧力比に等しい割合で圧縮され、その結果、容積がほぼ無視できる程度になる。
【００３２】
たとえば、ガスが１ｋｇ／ｃｍ^２、ぺースト材料が２００ｋｇ／ｃｍ^２とすると、ガスの容積は約１／２００となる。この場合は、シリンダー４５１の容積に等しい量のぺースト材料と、同容積の１ｋｇ／ｃｍ^２のガスとが混合することになる。なお、シリンダー４５１の容積と同じ容積の１ｋｇ／ｃｍ^２のガスは、シリンダー４５１の容積の２倍の大気圧（圧力０ｋｇ／ｃｍ^２）のガスと同じである。つまり、１ｋｇ／ｃｍ^２のガスを供給するということは、吸入工程においてガスを供給するまではシリンダー内の圧力は略−１ｋｇ／ｃｍ^２の負圧であるが、ガスを供給して＋１ｋｇ／ｃｍ^２の圧力に加圧することに相当する。従って、ガスを大気圧に換算したときのガスとぺースト材料との混合比率Ｒは２対１である。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、混合比率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの供給圧力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容易に調整または制御することができる。
【００３３】
また、これらのガスとぺースト材料とが混合し且つ分散状態となった後で大気中に吐出して発泡させた場合には、容積は３（＝１＋２）倍となる。つまり、この場合の発泡倍率Ａは「３」となる。ガスの供給圧力をＰ１として一般式で表わすと、発泡倍率Ａは（Ｐ１＋２）となる。
ニードル弁ＮＶ３が閉じてから時間Ｔ５を経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストン４５２が吸入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行なう。時間Ｔ５は０．１〜０．５秒程度の範囲内である。吐出工程の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じており、そのニードル４５３の先端部はシリンダー４５１の内周面と面一であるので、そこにデッドスペースはなく、シリンダー４５１内に充填されたガスとぺースト材料の全部がニードル弁ＮＶ５の開口部４５４から吐出される。吐出工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の吸入工程が開始する。時間Ｔ６は０．１〜０．５秒程度の範囲内である。
【００３４】
各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、一方が吐出工程を終了した後に他方が吐出工程を開始する。その結果、各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからは、混入状物（最大発泡性材料）が管路４４Ａに交互に吐出される。混入状物は、管路４４Ａ内において、１回の吐出工程分のぺースト材料と圧縮されたガスとがそれぞれ２層状となり、２層状のものが不連続に連なった状態となり、管路４４Ａ内の混入状物がパルス状に存在する状態となる。このようにしておくことによって、後で分散工程を行った場合にその分散がより旨く行なわれる。
【００３５】
上記加圧装置１４は、モータにより直線往復駆動されるピストンによって流体を加圧するピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂ、開閉弁５２Ａ，５２Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ、および圧力センサ５５Ａ，５５Ｂなどから構成されている。
管路４４Ａに送出された混入状物は、交互に動作するピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂによって供給され、次いで管路５７Ａ，５７Ｂに圧送される。たとえば、ピストンポンプ５１Ａの動作に際しては、開閉弁５２Ａが開き、開閉弁５３Ａが閉じた状態でピストンが上昇移動すると、管路４４Ａの混入状物がシリンダー内に吸入される。開閉弁５２Ａが閉じ開閉弁５３Ａが開いた状態でピストンが下降移動すると、シリンダー内の混入状物が押し出され、加圧状態になる。シリンダー内の圧力は圧力センサ５５Ａによって検出され、検出信号が制御装置１３に送られる。ピストンポンプ５１Ａからの押出し圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ^２以上とする。ピストンを駆動するモータは、制御装置１３からの信号によって制御され、これによってピストンポンプ５１Ａの吸入と押出しおよびその流量（押出し量）が制御されている。
【００３６】
上記混合装置１５は、定流量装置（ギアポンプ）５８Ａ，５８Ｂ、およびミキサー５９で構成され、管路５７から送出される混入状物（発泡性材料（ｂ））と、管路３９Ａからのぺースト材料をそれぞれ定流量装置５８Ａ，５８Ｂを介して所定の比率でミキサー５９にて混合する。ここで、得られる混合物は中間発泡性材料（ｃ）となる。なお、図１では１つの混合装置１５を示しているが、上記所定比率を適宜に変えた複数の混合装置の採用によって、相互に発泡倍率の異なる中間発泡性材料を得ることができる。また混合装置１５は、パワーミキサーあるいはスタティックミキサーのいずれを用いてもよいが、分散装置１７を用いることによつて、混合することもできるので、ミキサーはなくてもよい。
【００３７】
上記分散装置１６，１７（および吐出装置１９，２０）はそれぞれ、分散用管路６１，６２、開閉弁６５，６６、吐出用管路７１，７４、吐出開閉弁７２，７５、およびノズル７３，７６で構成されている。
分散用管路６１，６２は、長さが２〜１０ｍ程度のホースである。分散用管路６１，６２内において、混入状物または混合物の圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ^２以上、たとえば２００〜２５０ｋｇ／ｃｍ^２である。加圧された混入状物または混合物が分散用管路６１，６２を流通する間に、ガスが平均直径０．０１ｍｍ程度の微細なものとなってぺースト材料ＰＭ内に分散する。
【００３８】
開閉弁６５，６６から送出された混入状物または混合物は、吐出開閉弁７２，７５が開いているときは、常圧下におかれることにより、ノズル７３，７６から吐出し、このときガスが膨張して発泡する。ノズル７３，７６を所定の軌跡で移動させることによって、それぞれ１を超える発泡倍率１．５〜５の発泡性材料と、所望の発泡倍率の１以上の中間発泡性材料を発泡塗布することができる。
なお、管路３９Ａに吐出装置１８（吐出用開閉弁７７およびノズル７８で構成）を設けることにより、無発泡状態のぺースト材料ＰＭそのものを塗布する。
【００３９】
このようにかかる発泡塗布装置によれば、いわゆる１材料、１ラインにて、１を超える発泡倍率の発泡性材料と１以上の中間発泡性材料を調製することができ、これらの材料と無発泡のぺースト材料から選ばれる２以上の材料を使い分けることにより、複数の部位に対し、無発泡のぺースト材料乃至中間発泡性材料から最大発泡性材料にかけて、一般に高物性用途から低物性用途に、たとえば高物性アンダーコートから外板用，内板用ボデーシーラー〜低物性アンダーコートへその用途に応じ使い分けて塗布することにより、本発明の発泡塗布工法を実施することができる。
【００４０】
なお、本発明は１つのぺースト材料から、該材料を物性、強度の異なる発泡倍率の材料に変えて複数の要求物性に見合った部位に適用することを基本的考えとするが、この観点から、１つの発泡塗布装置を用いるいわゆる１材料、１ラインを基にした上述の実施態様（実施例）以外に、１つのぺースト材料を複数の塗布装置（該ぺースト材料そのものを塗布する装置や、該ぺースト材料と低圧ガスの機械的混入分散により得られる種々の発泡倍率材料をそれぞれ塗布する個々の発泡塗布装置を含む）のそれぞれに供給し、複数の所定部位に適用しても同様な効果が得られることは云うまでもない。
【００４１】
【実施例】
実施例１
上述の発泡塗布工法において、下記組成［部（重量部、以下同様）数］のぺースト材料と０．５ｋｇ／ｃｍ^２の低圧ガスを用い、機械的に分散せしめて発泡倍率２．５の発泡性材料を得る。
ぺースト材料：
成分　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　部
アクリル樹脂粒子（注１）　　　　　　　　　　　　　−−−２５
炭酸カルシウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−２８
ジイソノニルフタレート　　　　　　　　　　　　　　−−−３５
ブロック化ウレタンプレポリマー（注２）　　　　　　−−−１０
潜在性硬化剤（注３）　　　　　　　　　　　　　　　−−−　１
酸化カルシウム　　　　　　　　　　　　　　　　　　−−−　１
注１）三菱レイヨン（株）製「ダイヤナールＬＰ３１０６」
注２）グリセリンベーストリオール１００部とトリレンジイソシアネート１０部とメチルエチルケトオキシム５．７部の反応生成物（分子量５０００）
注３）ポリアミン系変性化合物（富士化成（株）製「フジキュアＦＸＥ−１０３０」
【００４２】
次に、この発泡性材料に対し、上記のぺースト材料を２７／７３の割合で混合して、発泡倍率１．４の中間発泡性材料を得る。
上記ぺースト材料、中間発泡性材料（外板用途）および発泡倍率２．５の発泡性材料（内板用途）について、ダンベル物性（破断強度と伸び）を測定し、結果を下記表１に示す。なお、各用途の要求性能値を（　）内に記入する。
【表１】

【００４３】
【発明の効果】
本発明によると、いわゆる１材料、１ラインにて複数の適用すべき材料に調製して、これらを使い分けて塗布することができ、下記の利点を奏しうる。
１．材料の少品種大量生産によるコストダウン
２．材料の管理作業の低減
３．在庫の低減
４．設備の簡素化
なお、本発明はプラスチゾル（特にアクリルゾル系）材料に対して詳述したが、合成ゴム系のマスチック接着剤やスポットシーラー、その他板金補強材、制振材等にも適用の可能性あることは云うまでもない。また成分においても、ポリウレタン系、エポキシ系、合成ゴム系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、アクリル樹脂系、ポリ塩化ビニル系などが挙げられ、反応硬化タイプ、ホットメルトタイプ、ゾルゲルタイプ、加硫硬化タイプなどの各種成分、各種形態のものもぺースト材料として使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発泡塗布装置の回路図である。
【図２】ピストンポンプの構造を示す断面正面図である。
【図３】ピストンポンプの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０：ガス供給装置
１１：ぺースト材料供給装置
４５Ａ：ピストンポンプ
４５Ｂ：ピストンポンプ
１３：制御装置
１４：加圧装置
１５：混合装置
１６：分散装置
１７：分散装置
１８：吐出装置
１９：吐出装置
２０：吐出装置

Claims

ペースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する工法において、
上記ぺースト材料（ａ）と低圧ガスの機械的混入分散により得られる１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）、
該発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を混合して所望の発泡倍率に調整して得られる１以上の中間発泡性材料（ｃ）、および
低圧ガス混入前の上記ぺースト材料（ａ）
から選ばれる２以上の材料を１つのラインにて、複数の部位に対し使い分けて塗布することを特徴とするぺースト材料の発泡塗布工法。
ぺースト材料（ａ）と低圧ガスを機械的に混入分散せしめるのに、
ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行なうピストンポンプを用い、ピストンポンプの吸入工程および／または吸入工程後においてシリンダー内にガスを供給し、次いでシリンダー内にぺースト材料をバッチ式に供給し、ぺースト材料の供給の終了後にピストンポンプの吐出工程を行ない、吐出工程においてガスおよびぺースト材料を管路に吐出する手段を採用して、発泡性材料（ｂ）を得る請求項１に記載の発泡塗布工法。
自動車車体の組立ラインにおいて、アンダーコートやボデーシーラーとして必要強度に合せて複数用途に応じた部位に対して使い分ける請求項１または２に記載の発泡塗布工法。
自動車のバタツキ防止兼緩衝用接着剤（マスチック接着剤）やスポットシーラーとして必要強度に合せて使い分ける請求項１または２に記載の発泡塗布工法。
ぺースト材料が、ポリ塩化ビニルまたはアクリル樹脂粒子を可塑剤に分散してなるプラスチゾル材料である請求項１乃至４のいずれか１つに記載の発泡塗布工法。
プラスチゾル材料が、アクリル樹脂粒子と充填剤を可塑剤に分散してなるアクリルゾルに、熱硬化性材料および潜在性硬化剤を配合したものである請求項５に記載の発泡塗布工法。
ぺースト材料と低圧ガスを機械的に混入分散せしめて発泡性材料を製造し、これを吐出発泡させて塗布する装置において、上記ぺースト材料（ａ）と低圧ガスの機械的混入分散により得られる１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）、該発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を混合して所望の発泡倍率に調整して得られる１以上の中間発泡性材料（ｃ）、および低圧ガス混入前の上記ぺースト材料（ａ）から選ばれる２以上の材料を複数の部位に対し使い分けて塗布する装置であって、
ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行なうピストンポンプ；
上記シリンダー内に所定の圧力でガスを供給するガス供給装置；
上記シリンダー内に所定の圧力でぺースト材料を供給するぺースト材料供給装置；
上記ピストンポンプの吸入工程および／または吸入工程後においてガスを供給し、次いでぺースト材料を供給し、ぺースト材料の供給の終了後にピストンポンプの吐出工程を行って１を超える発泡倍率の発泡性材料（ｂ）を管路に吐出するように制御する制御装置；
上記発泡性材料（ｂ）に別途上記ぺースト材料（ａ）を所定の比率で混合して１以上の中間発泡性材料（ｃ）を製造する少なくとも１つの混合装置；
上記ぺースト材料供給装置に接続して低圧ガス混入前のぺースト材料（ａ）を吐出する装置（Ａ）、上記制御装置により得られる上記発泡性材料（ｂ）の管路に接続して発泡性材料（ｂ）を吐出発泡する装置（Ｂ）、および上記混合装置に接続して１以上の中間発泡性材料（ｃ）を吐出発泡する装置（Ｃ）から選ばれる２以上の吐出装置
から成ることを特徴とするぺースト材料の発泡塗布装置。