JP2004195283A - スプレー塗工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗工面の荒れや白化が抑制され、外観に優れる塗装物品を製造しうるスプレー塗工方法を提供すること。
【解決手段】溶剤塗工口および塗料塗工口に対して、塗工される基材を相対的に移動させながら、溶剤および塗料を上記基材にスプレー塗工する。ここで、上記基材の相対的な移動方向に沿って、上記溶剤塗工口および塗料塗工口がこの順に設けられている。基材の塗工面が広い場合には、両塗工口はそれぞれ、基材の相対的な移動方向に対して垂直で、かつ基材の塗工面に平行な方向に、往復移動していることや、複数個設けられていることが望ましい。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスプレー塗工方法に関するものであり、特に透明基材に透明塗料を塗工するのに好適なスプレー塗工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗料を塗工する方法としては、スプレー塗工、ロール塗工、フロー塗工、浸漬塗工等の方法が知られており、塗料や塗工される基材の種類、得られる塗装物品の用途等に応じて、適宜、採用されている（例えば非特許文献１、２参照）。中でもスプレー塗工方法は、比較的大きな被塗面積を有する基材に対して、簡便で有利な方法として、広く検討されている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
【非特許文献１】「最新コーティング技術」総合技術センター発行、昭和５８年５月（第５１〜７８頁）
【非特許文献２】「コーティング技術の進歩」総合技術センター発行、昭和６３年４月（第２６１〜４０４頁）
【特許文献１】特開平５−３８４７５号公報
【特許文献２】特開平５−２０５６２３号公報
【特許文献３】特開平７−１０８２１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スプレー塗工は、通常、塗工口に対して基材を移動させながら、基材表面の片側から徐々に、塗料を噴霧化して塗布することにより行われるが、その際、噴霧化された塗料が基材の未塗工部に微粒状に付着、乾燥してしまい、その上に塗料が塗工されることがある。このため、塗工面が荒れたり、白化したりして、得られる塗装物品の外観が悪化することがあり、特に透明な塗装物品を得ることを目的として、透明な基材および塗料を用いた場合、塗装物品の透明性が著しく損なわれるという問題が生じることがあった。そこで、本発明の目的は、塗工面の荒れや白化が抑制され、外観に優れる塗装物品を製造しうるスプレー塗工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究を行った結果、スプレー塗工において、基材に対し溶剤および塗料がこの順に塗工されるように、基材、溶剤塗工口および塗料塗工口を配置、移動させることにより、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、すなわち、本発明は、溶剤塗工口および塗料塗工口に対して、塗工される基材を相対的に移動させながら、溶剤および塗料を上記基材にスプレー塗工することからなり、上記基材の相対的な移動方向に沿って、上記溶剤塗工口および塗料塗工口がこの順に設けられているスプレー塗工方法に係るものである。また、本発明は、上記方法により基材をスプレー塗工に付して、塗装物品を製造する方法にも関係している。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面も参照しながら、本発明を詳細に説明する。本発明のスプレー塗工方法において、塗工される基材としては、様々な形状のものを採用することができ、例えば、板状物であってもよいし、曲げや曲面加工された三次元形状を有するものであってもよい。また、基材の板状物は、表面が平らなものであってもよいし、表面が曲率を有するものであってもよく、さらに、表面に細かな凹凸が設けられていてもよい。
【０００７】
基材の材質についても、様々なものを採用することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、セルロース樹脂のような樹脂や、ガラス等が挙げられる。
【０００８】
本発明のスプレー塗工方法は、スプレー塗工口に対して、上記のような基材を相対的に移動させながら行うものであり、この相対的な移動は、基材を移動させることにより行ってもよいし、スプレー塗工口を移動させることにより行ってもよい。
【０００９】
なお、上記のスプレー塗工口とは、スプレー塗工装置において、塗工液が噴霧状で吐出される部分であり、通常、塗工液タンクおよびコンプレッサーを有する塗工装置本体とは、配管により接続されている。
【００１０】
基材は、その塗工面が水平になるように、すなわち塗工面の法線が重力の方向と平行になるように配してもよいし、その塗工面が鉛直になるように、すなわち塗工面の法線が重力の方向と垂直になるように配してもよいが、作業性の点からは、塗工面が鉛直になるように配するのが望ましい。スプレー塗工口は、通常、基材の塗工面に対し、略垂直に対向するように配すればよい。
【００１１】
塗工面が水平になるように基材を配した場合、基材を水平方向に移動させるか、対向するスプレー塗工口を水平方向に移動させることにより、スプレー塗工口に対して基材を相対的に移動させることができる。また、塗工面が鉛直になるように基材を配した場合、基材を塗工面に平行な水平方向または鉛直方向に移動させるか、対向するスプレー塗工口を塗工面に平行な水平方向または鉛直方向に移動させることにより、スプレー塗工口に対して基材を相対的に移動させることができる。
【００１２】
塗工面が水平になるように基材を配して移動させる方法としては、例えば、コンベアの上に基材を配して搬送する方法等が挙げられる。また、塗工面が鉛直になるように基材を配して移動させる方法としては、例えば、基材をチャック等でハンガーに吊るして移動させる方法や、基材に穴を開け、ロープ等の紐状物で吊るして移動させる方法等が挙げられる。基材の移動速度は通常０．１〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲であり、また通常、一定速度で移動される。
【００１３】
本発明においては、前記スプレー塗工口は、溶剤を塗工するための溶剤塗工口と、塗料を塗工するための塗料塗工口から構成され、基材の相対的な進行方向に向かって、溶剤塗工口および塗料塗工口をこの順に設ける。こうすることで、基材の塗工面に対し、塗料が塗工される前に溶剤が塗工されることとなり、噴霧化された塗料の未塗工面での付着、乾燥を防ぐことができるので、塗工面の荒れや白化を抑制することができる。
【００１４】
溶剤塗工口と塗料塗工口との間隔は、基材の移動速度や溶剤塗工口から塗工される溶剤の揮発速度等に応じて、適宜調整される。この間隔があまり狭いと、基材上に、塗工された溶剤がほとんど揮発することなく存在し、ここに塗料が塗工されることになるため、溶剤塗工量が多いときに、塗料が基材に十分に付着しない恐れがある。反対に広すぎると、基材上で、塗工された溶剤が塗料の塗工前にほとんど揮発してしまい、溶剤塗工口を設けた効果が発揮されない恐れがある。
【００１５】
溶剤塗工口から塗工される溶剤としては、例えば、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、アミド、水等の各溶剤が挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。この溶剤としては、塗料塗工口から塗工される塗料中に含まれる溶剤と同種のものを用いるのが好ましく、例えば、該塗料から固形成分を除いた組成と同じ組成の溶剤を用いてもよい。なお、基材表面が溶剤に侵され、基材の平滑性や透明性が失われることを防ぐためには、基材が溶解し難い溶剤を用いるのが望ましい。
【００１６】
溶剤の塗工量は、溶剤の揮発性、溶剤塗工口と塗料塗工口との間隔、基材の移動速度等によって、適宜調整される。あまり多いと、基材上に溶剤が大量に存在する状態で、塗料が塗工されることになり、塗料が希釈されて塗膜が薄くなったり、塗膜と基材との密着力が弱くなったりする恐れがある。一方、あまり少ないと、噴霧化された塗料の未塗工面での付着を十分に防げない恐れがある。
【００１７】
塗料塗工装置から塗工される塗料としては、例えば、基材の表面の硬度を増加させるためのハードコート塗料、基材表面の表面電気抵抗を低下させるための帯電防止塗料、基材に撥水性や親水性を付与するための改質塗料等を用いることができる。これらの塗料は、通常、最終的に硬化皮膜となる固形成分と溶剤を含み、溶剤としては前記と同様のものが挙げられる。これらの塗料には、各種市販品を用いることができ、例えば、市販品を溶剤で希釈して使用してもよいし、希釈せずにそのまま使用してもよい。なお、透明な塗装物品を製造する場合には、透明な基材を用いると共に、透明な塗料を用いればよい。
【００１８】
図１は、本発明のスプレー塗工方法における、基材、溶剤塗工口および塗料塗工口の位置関係の一例を示す概略側視図であり、図２はその概略斜視図である。板状の基材１は、塗工面（板面）が鉛直になるように、ハンガーや紐状物等の吊るし具２で吊るされて、塗工面に平行な水平方向に移動する（図中、白抜き片矢印）。溶剤塗工口３および塗料塗工口４は、塗工口支持具５により、同じ高さ（水平位置）となるように支えられ、基材の移動方向に向かって、溶剤塗工口３、塗料塗工口４の順に平行に並んでいる。溶剤塗工口３から溶剤が塗工され、塗料塗工口４から塗料が塗工されることにより、基材１は、まず溶剤塗工に付され、次いで塗料塗工に付される。なお、溶剤塗工口３および塗料塗工口４は、それぞれ複数個設けられていてもよい。
【００１９】
溶剤塗工口３および塗料塗工口４は、塗工口支持具５により、同じ高さで固定されていてもよいが、特に基材１の塗工面が比較的広い場合には、溶剤塗工口３および塗料塗工口４をそれぞれ鉛直方向に、すなわち基材１の移動方向に対して垂直で、かつ基材１の塗工面に平行な方向に、往復移動させながら（図中、点線両矢印）、溶剤および塗料を塗工するのが望ましい。この場合、溶剤塗工口３および塗料塗工口４は、基材１の移動方向と平行に設けられ、同時に往復運動するのがより望ましい。なお、この往復移動の速度は、基材１の移動速度に応じて、塗工面全体が均一に塗工されるように、適宜調整される。
【００２０】
また、上記のように溶剤塗工口３および塗料塗工口４を往復移動させる代わりに、またはこれと併せて、図３に示されるように、溶剤塗工口３および塗料塗工口４をそれぞれ鉛直方向に、すなわち基材１の移動方向に対して垂直で、かつ基材の塗工面に平行な方向に、複数個設けてもよい。このように溶剤塗工口３および塗料塗工口４を、それぞれ複数個設ける場合の、各塗工口の数や間隔は、基材１の塗工面全体が均一に塗工されるように、適宜調整される。
【００２１】
なお、溶剤塗工口３および塗料塗工口４は、上記のように基材の移動方向と平行に設けられているのが望ましいが、必ずしも平行でなくてもよい。平行に設けない場合、図４に示される、溶剤塗工口３と塗料塗工口４とを結ぶ直線７と、基材の移動方向に沿った直線６とがなす角度θは４５度以内であるのが望ましい。この角度θがあまり大きいと、塗工面の荒れや白化を十分に抑制できない恐れがある。
【００２２】
以上のようにして、基材に溶剤および塗料の塗工を行うことにより、基材表面上に均一な塗工液塗膜を形成させることができる。次いで、この塗工液塗膜を硬化させることにより、基材上に硬化皮膜が形成された塗装物品を製造することができる。塗工液塗膜を硬化させるには、通常、必要に応じて加熱して、溶媒を除去すればよく、また、塗料が架橋・重合性塗料である場合には、上記溶媒除去後、必要に応じて加熱するか、紫外線や電子線等の活性化放射線の照射を行うことにより、塗膜を架橋・重合させればよい。
【００２３】
こうして得られる塗装物品の用途としては、例えば、自動車道路、歩道、線路のような各種道路用の側壁板；看板、標識のような表示板；カーポート屋根材、自動販売機用面板、機械その他の保護カバー等が挙げられる。特に本発明によれば、透明基剤と透明塗料を用いて、透明性の高い塗装物品を製造することができるので、得られる塗装物品は透明部材用途に好適に用いられる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、各例における基材および塗工口の位置関係は、概略図１および図２に示されるとおりである。
【００２５】
実施例１
基材としてアクリル樹脂板（住友化学工業（株）製、スミペックスＥ；短辺１０００ｍｍ×長辺１５００ｍｍ×厚さ１５ｍｍ）を、短辺が鉛直方向、長辺が水平方向となるように、ハンガーに吊るし、板面（塗工面）に平行な水平方向に０．５ｍ／ｍｉｎの速度で、２台のスプレー塗工装置Ａ、Ｂ（共に、旭サナック（株）製、低圧スプレー塗工装置ミクロエースII（塗工口径：１．１ｍｍ）；移動開始前の基材に近い側から順にＡ、Ｂとする）の前を通過させた。
【００２６】
ここで、スプレー塗工装置Ａの塗工口およびスプレー塗工装置Ｂの塗工口は、基材の移動方向に向かってこの順に、平行に４９ｃｍの間隔で設けられており、また両塗工口を鉛直方向に６０ｍ／ｍｉｎの速度にて上下全幅に渡って往復運動させた。スプレー塗工装置Ａの塗工口からは、吐出量８０ｍｌ／ｍｉｎで、イソプロピルアルコール（溶剤）を圧縮空気圧により噴霧させ、スプレー塗工装置Ｂの塗工口からは、吐出量９０ｍｌ／ｍｉｎで、帯電防止塗料（コルコート（株）製、コルコートＮ−１０３Ｘ）を圧縮空気圧により噴霧させた。これにより、基材には、まずイソプロピルアルコールが塗工され、次いで、表面にイソプロピルアルコールが一部乾燥して残っている状態で、帯電防止塗料が塗工された。
【００２７】
こうして塗工された基材を、２０分間室温で乾燥させ、製品の塗装物品を得た。得られた製品は、透明で、平滑な外観をしており、曇りや塗工ムラが認められなかった。
【００２８】
比較例１
スプレー塗工装置Ａから上と同じ帯電防止塗料を塗工し、スプレー塗工装置Ｂからは何も塗工しなかった以外は、実施例１と同様の操作を行った。得られた製品は、全面に白化し、透明性の低いものであった。
【００２９】
比較例２
スプレー塗工装置Ａからも上と同じ帯電防止塗料を塗工した以外は、実施例１と同様の操作を行った。得られた製品は、表面の平滑性が所々失われており、すりガラス状の外観となった。また部分的に白化も認められた。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、塗工面の荒れや白化が抑制された方法で、基材に塗料をスプレー塗工することができ、外観に優れる塗装物品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材、溶剤塗工口および塗料塗工口の位置関係の一例を示す概略側視図である。
【図２】基材、溶剤塗工口および塗料塗工口の位置関係の一例を示す概略斜視図である。
【図３】基材、溶剤塗工口および塗料塗工口の位置関係の別の例を示す概略側視図である。
【図４】溶剤塗工口と塗料塗工口とを結ぶ直線と、基材の移動方向に沿った直線とがなす角度を示すための説明図である。
【符号の説明】
１・・・基材、 ２・・・吊るし具、 ３・・・溶剤塗工口、 ４・・・塗料塗工口、 ５・・・塗工口支持具

Claims (4)

1. 溶剤塗工口および塗料塗工口に対して、塗工される基材を相対的に移動させながら、溶剤および塗料を上記基材にスプレー塗工することからなり、上記基材の相対的な移動方向に沿って、上記溶剤塗工口および塗料塗工口がこの順に設けられていることを特徴とするスプレー塗工方法。
2. 溶剤塗工口および塗料塗工口がそれぞれ、基材の相対的な移動方向に対して垂直で、かつ基材の塗工面に平行な方向に往復移動している請求項１に記載の方法。
3. 溶剤塗工口および塗料塗工口がそれぞれ、基材の相対的な移動方向に対して垂直で、かつ基材の塗工面に平行な方向に複数個設けられている請求項１または２に記載の方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の方法により、基材をスプレー塗工に付す、塗装物品の製造方法。

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