JP2005041939A

JP2005041939A - 不飽和ポリエステル樹脂塗料及びこれを用いた塗装方法

Info

Publication number: JP2005041939A
Application number: JP2003200991A
Authority: JP
Inventors: Toyoyasu Osumi; 豊康大隅
Original assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Current assignee: Yamaha Living Tech Co Ltd
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】カーテンフローコーター法により板状体の上面の塗装と木口面の縦塗りを同時に行うことができ、塗料の塗着効率を向上させることができるようにすること。
【解決手段】不飽和ポリエステル樹脂塗料は、カーテンフローコーター法により塗布される塗料のカーテン２２，２３に板状体Ｐをくぐらせて当該板状体Ｐに塗装される。不飽和ポリエステル樹脂塗料は、そのチキソインデックスが２．５〜３．５に設定され、板状体Ｐの上面Ｐ１を塗装すると同時に、木口面Ｐ２〜Ｐ３を縦塗り塗装可能となっている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不飽和ポリエステル樹脂塗料及びこれを用いた塗装方法に係り、更に詳しくは、カーテンフローコーター法において、板状体の上面だけでなく木口面も同時に塗装することができる不飽和ポリエステル樹脂塗料及びこれを用いた塗装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、家具一般やキッチン等の内装建材に用いられる木製の板状体を表面仕上げする形態として、不飽和ポリエステル樹脂塗料を塗装する形態が知られている。このような形態において、スプレーを用いて前記塗料を板状体の上面と木口面とに塗装する場合、これら上面及び木口面を同時に塗装する塗装工程を３〜５回行う必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スプレーを用いた塗装にあっては、塗装工程の回数が多くなる他、各塗装工程の間に１０〜２０分の待ち時間が必要となるため、作業時間が極めて長くなる。また、塗料の塗着効率が２０〜３０％となって塗料のロスが多くなるばかりでなく、廃棄物、大気環境汚染等のマイナス要因もある。しかも、塗装面にはスプレーガン肌が目立ち、凹凸も大きくなり、後工程の研削において平滑に仕上げるための研削削り量が増大し、塗料の無駄が多量に生じることとなる。更に、スプレーで塗装するため、作業者の技能に頼るウエイトが重く、塗装の膜厚や吹き肌の品質を安定させることが困難になる他、塗料のゲル化する時間管理、温度により粘度管理を怠ると、木口面に垂れが生じ易くなる。
【０００４】
ところで、前述した板状体を塗装する手法として、カーテンフローコーター法が知られている。このカーテンフローコーター法は、カーテン状に塗料を流下させ、その下を一定速度で被塗装物を通過させることで行われる塗装方法であり、前述したスプレー法と比べて被塗装物以外に流下した塗料は循環して使用することができる点で塗料損失が少ないとともに、送り速度を速くすることで高速に塗装することができる。更に、複数の板状体に対し機械的に塗装を行えるので、品質の安定化を実現できる他、塗料ミストの飛散がなく作業環境が衛生的であること等、種々の利点がある。
【０００５】
しかしながら、カーテンフローコーター法は、一般に、板状体の上面を塗装するために用いられるものであり、略鉛直面内に位置する木口面を一定の膜厚以上に仕上げよく塗装することは困難であった。
【０００６】
そこで、本発明者は、不飽和ポリエステル樹脂塗料のチキソインデックスに着目し、当該チキソインデックスを一定範囲内に設定することで、フローコーター法により板状体の上面だけでなく木口面も同時に仕上げよく塗装できることを知見した。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、かかる知見に基づいて案出されたものであり、その目的は、カーテンフローコーター法により板状体の上面の塗装と木口面の縦塗りを同時に行うことができ、塗料の塗着効率を向上させることができる不飽和ポリエステル樹脂塗料及びこれを用いた塗装方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、カーテンフローコーター法によって板状体に塗装される不飽和ポリエステル樹脂塗料であって、そのチキソインデックスを２．５〜３．５に設定し、板状体の上面を塗装すると同時に、木口面を縦塗り塗装可能とした、という構成を採っている。このような構成によれば、カーテンフローコーター法により、板状体の上面及び木口面を瞬時に塗装できるようになり、スプレー法に比べて、塗料の塗着効率も高めつつ、表面仕上げ時間の短縮化を図ることが可能となる。
ここで、前記チキソインデックスを２．５より小さくすると、塗装後、木口面に垂れが発生する。一方、前記チキソインデックスを３．５より大きくすると、塗装後の木口面の垂れは防止できるものの、上面部の表面平滑度が損なわれ、塗装後の研削工程の負担が大きくなる。また、カーテンフローコーター特有の泡の発生により、その泡抜けが悪く、ピンホール等の欠陥の要因となる。
【０００９】
前記塗料は、不飽和ポリエステル樹脂に対し、超微粒子二酸化ケイ素を１〜３重量％配合される、という構成を採ることが好ましい。このような構成では、二酸化ケイ素の表面に存在するシラノール基の働きにより揺変性を付与することができる。
ここで、超微粒子二酸化ケイ素の配合割合を１重量％未満とすると、構造粘性が低く、たれ易くなってしまう。一方、前記配合割合が３重量％を越えると、構造粘性が高くたれ難くなるが、反面、表面のレベリングが悪くなってしまう。
【００１０】
前記塗料は、経時的に塗布される硬化剤液と促進剤液とを含んでいる、という構成も採用することができる。この際、前記硬化剤液は、不飽和ポリエステル樹脂に対し、スチレンモノマー１０〜３０重量％、５５％のメチルエチルパーオキサイドを１〜４重量％程度配合され、前記促進剤液は、不飽和ポリエステル樹脂に対し、スチレンモノマー１０〜３０重量％、５％のナフテン酸コバルトを１〜２重量％程度配合される、という構成を採ることが好ましい。このような構成を採れば、塗料を硬化剤液と促進剤液とに分けたので、これらを安定した状態で用いることができる。
【００１１】
ここで、本発明は、前記硬化剤液と促進剤液の各カーテンを連続的にくぐらせて板状体の上面を塗装すると同時に、木口面を縦塗り塗装する、という手法を採用することができ、これによれば、硬化剤液と促進剤液を板状体の上面及び各木口面上で混合して硬化させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における塗料の塗布量は、約１５０〜３００ｇ／ｍ^２、好ましくは２００〜２５０ｇ／ｍ^２の範囲とするとよい。塗布量を１５０ｇ／ｍ^２未満では、木口面の全面が十分に塗装され難い一方、３００ｇ／ｍ^２を越えると、木口面に塗料の垂れが発生しやすいためである。
【００１３】
前記塗料の揺変性を効果的に発揮させるため、塗料の不飽和ポリエステル樹脂に対し、揺変性付与助剤を０．５〜２．０重量％更に添加してもよい。揺変性付与助剤としては、エチレングリコールやポリエチレングリコール等を例示できる。
【００１４】
本発明の不飽和ポリエステル樹脂塗料は、ワックスタイプ、又は、ノンワックスタイプ（空乾性のアリルエーテル樹脂等）がある。また、前記塗料の種類として、目止めを主体とした半透明のサンディングタイプ、不透明のサーフェーサータイプ、或いは、仕上げ面に使用される透明なクリアータイプ、不透明なエナメルタイプを選択することができる。また、カーテンフローコーター法においては、前記塗装条件を満たせば、ヘッドの構造はスリット式又はオーバーフロー式を問わない。
【００１５】
また、本発明における板状体は、ＭＤＦ、合板、パーチクルボードなどを好適に用いることができる。
【００１６】
なお、本明細書において、「チキソインデックス」とは、Ｂ型粘度計において、ロータＮｏ．３、回転比６ｒｐｍ／３０ｒｐｍで表したものである。また、本明細書において、「縦塗り」とは、特に明示しない限り、塗料のカーテンの面と木口面とのなす角度が、４０°〜５０°の範囲内で塗装を行う場合を意味する。
【００１７】
本発明に係る塗装方法は、図１に示される塗装装置を用いて行うことができる。この塗装装置１０は、所定間隔を隔てて横一列となるように配置された第１ないし第３のベルトコンベヤ１１，１２，１３と、第１及び第２のベルトコンベヤ１１，１２間の上部に配置された第１のヘッド１４及びこれの下方位置に設けられた第１の塗料受け１５と、第２及び第３のベルトコンベヤ１２，１３間の上部に配置された第２のヘッド１７及びこれの下方位置に設けられた第２の塗料受け１８と、各塗料受け１５，１８に流下した塗料を各ヘッド１４，１７に環流させるポンプ１９，２０とを備えて構成されている。ここで、塗装装置１０に用いられる不飽和ポリエステル樹脂塗料は、硬化剤液と、促進剤液とにより構成されている。
【００１８】
前記各ベルトコンベヤ１１〜１３は、ベルト１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ上に乗せられた被塗装物である板状体Ｐを図１中右方向に移送可能に設けられており、各ヘッド１４，１７の下部スリットから流下する塗料のカーテン２２，２３を板状体Ｐがくぐって当該板状体Ｐに塗装が行えるようになっている。
ここで、各ベルト１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの速度は、７０〜１３０ｍ／ｍｉｎで、好ましくは９０〜１１０ｍ／ｍｉｎの範囲に設定される。ベルトの速度が７０ｍ／ｍｉｎ未満では木口面の全面が十分に塗装され難い一方、１３０ｍ／ｍｉｎを越えると、塗料のカーテンが不安定となって板状体Ｐの搬送による振動が大きくなってしまうからである。
【００１９】
前記板状体Ｐは、図２に示されるように、略方形の上面Ｐ１と、当該上面Ｐ１の四辺に連なって垂下する四つの木口面Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５とを備え、板状体Ｐの上面Ｐ１と、各木口面Ｐ２〜Ｐ５に塗装が行われるようになっている。ここで、板状体Ｐは、木口面Ｐ２〜Ｐ５の延出方向が、当該板状体Ｐの移送方向に対して略４５度の傾斜位置、すなわち、塗料のカーテン２２，２３の面に対して約４５度の傾斜位置となるように各ベルトコンベヤ１１〜１３上にセットされる。
【００２０】
前記第１のヘッド１４では、前記硬化剤液が塗布される一方、第２のヘッド１７では、前記促進剤液が塗布され、これらを経時的に塗布することで板状体Ｐの上面Ｐ１及び各木口面Ｐ２〜Ｐ５上で硬化剤液及び促進剤液を混合するようになっている。
【００２１】
このような構成において、板状体Ｐに塗装を行う場合、図２に示されるように、第１のベルトコンベヤ１１上に板状体Ｐを配置し、これを第２のベルトコンベヤ１２側に移送する。このとき、板状体Ｐが第１のヘッド１４から流下するカーテン２２をくぐるように通過することとなり、硬化剤液が上面Ｐ１に塗布されるとともに、カーテン２２側の二つの木口面Ｐ２，Ｐ３に硬化剤液が縦塗りされる。次いで、板状体Ｐが第２のベルトコンベア１２から第３のベルトコンベア１３に移送されるときに、板状体Ｐが第２のヘッド１７から流下するカーテン２３を通過し、前記上面Ｐ１及び木口面Ｐ２，Ｐ３に塗布された硬化剤液上に促進剤液が塗布される。このとき、硬化剤液と促進剤液とが混合して塗膜が形成され、第１の塗装工程を完了させることができる。
【００２２】
その後、板状体Ｐにおける上面Ｐ１の面内で当該板状体Ｐを１８０°回転し、前述の第１の塗装工程と同様の要領で、上面Ｐ１及び二つの木口面Ｐ４，Ｐ５に塗膜を形成する第２の塗装工程を行うことができ、その後、乾燥させて最終製品として塗装処理が施された板状体Ｐを得ることができる。
【００２３】
なお、前記第２の塗装工程は、第１の塗装工程の終了後に直ちに行うことができる他、第１の塗装工程で形成された塗膜を所定時間乾燥させ、上面Ｐ１をサンドペーパーにて研削して板状体Ｐの上面を平滑化する処理と、上面Ｐ１の塗膜厚みを薄くする処理を施した後に行ってもよい。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００２５】
［第１実施例］
（１）塗装対象
塗装の対象となる板状体Ｐとして、平面サイズ５００ｍｍ×５００ｍｍ、厚さ２０ｍｍの合板を芯材とするオーク化粧材を用いた。
（２）前処理工程
先ず、板状体Ｐの上面Ｐ１及び各木口面Ｐ２〜Ｐ５を研磨して木地を仕上げた後、導管をはっきりとさせるため、当該導管に色彩を施すワイピング着色を行った。このワイピング着色は、顔料、染料、樹脂等の各種充填材を刷毛塗りした後、ウエスで拭き取ることにより行った。次いで、常温で約１時間乾燥させた後、前記充填材を固定し、且つ、後述する不飽和ポリエステル樹脂塗料の硬化、付着を行い易くするため、膜厚１０〜１５μｍのウレタンシーラーを板状体Ｐの上面Ｐ１及び各木口面Ｐ２〜Ｐ５に施した。その後、温度約５０℃で約１時間乾燥させた後に軽く研削を行い、前処理工程を完了した。
（３）第１の塗装工程、第２の塗装工程
第１の塗装工程は、前記塗装装置１０を用いて、第１ないし第３のベルトコンベヤ１１〜１３間で板状体Ｐを移送し、第１及び第２のヘッド１４，１７から流下するカーテン２２，２３を連続的にくぐらせて上面Ｐ１及び木口面Ｐ２，Ｐ３に対し、不飽和ポリエステル樹脂塗料の塗膜を形成した。
第１の塗装工程を終えた後、塗膜が乾燥する前に第２の塗装工程を施した。この第２の塗装工程は、板状体Ｐにおける各ベルトコンベア１１〜１３の送り方向に対する向きを１８０°変え、上面Ｐ１及び木口面Ｐ４，Ｐ５に対して第１の塗装工程と同様に行った。
不飽和ポリエステル樹脂塗料は、前記第１のヘッド１４から塗布される硬化剤液と、第２のヘッド１７から塗布される促進剤液とにより構成した。
硬化剤液は、不飽和ポリエステルクリア樹脂液に対し、スチレンモノマー２０重量％、５５％のメチルエチルパーオキサイド３重量％、超微粒子二酸化ケイ素２重量％、更に、適量のパラフィンワックス、消泡剤、レベリング剤等を配合したものを用いた。
促進剤液は、不飽和ポリエステルクリア樹脂液に対し、スチレンモノマー２０重量％、５％のナフテン酸コバルト２重量％、超微粒子二酸化ケイ素２重量％、更に、適量のパラフィンワックス、消泡剤、レベリング剤等を配合したものを用いた。
ここで、硬化剤液及び促進剤液は、温度条件２０℃において、ゲル化時間２０分、チキソインデックス３．０（ロータＮｏ．３）のものを用いた。
なお、各ベルトコンベア１１〜１３のベルト速度は、１００ｍ／ｍｉｎとした。また、第１のヘッド１４における塗布量は１００ｇ／ｍ^２とし、第２のヘッド１７における塗布量は１２０ｇ／ｍ^２とした。
（４）仕上げ工程
第２の塗装工程後、所定時間乾燥させて板状体Ｐの塗膜を硬化させ、当該塗膜をサンドペーパー＃２４０を用いて研削した。その後、塗膜の艶出しのため、所定の研磨処理及びワックス処理を施し、生地鏡面塗装仕上げされた板状体Ｐを得た。
得られた板状体Ｐの上面Ｐ１の膜厚は３６０μｍ、各木口面Ｐ２〜Ｐ５の膜厚は１５０μｍとなり、また、板状体Ｐを目視観察したところ、膜厚のムラがなく、平滑で均一な塗装仕上がりを確認することができた。
また、不飽和ポリエステル樹脂塗料の塗着効率（（塗料の付着量／塗料の調合塗布量）×１００）は、９０％となった。
【００２６】
［第２実施例］
第１実施例に対し、以下に述べる条件等を変更した。
板状体Ｐとして、カバ化粧材を用いた。研磨布紙＃１８０で表面木地を調整後、板状体Ｐの上面Ｐ１及び各木口面Ｐ２〜Ｐ５にポリエステルサーフェーサーを３回吹付塗装し、硬化後に研削を施した。
硬化剤液及び促進剤液は、第１実施例で用いたものに、更にブラック染料顔料を配合した。また、硬化剤液及び促進剤液は、温度条件２０℃において、ゲル化時間１５分、チキソインデックス３．２（ロータＮｏ．３）のものを用いた。
各ベルトコンベア１１〜１３のベルト速度は、１００ｍ／ｍｉｎとし、第１のヘッド１４における塗布量は１００ｇ／ｍ^２とし、第２のヘッド１７における塗布量は１２０ｇ／ｍ^２とした。
得られた板状体Ｐの上面Ｐ１の膜厚は３６０μｍ、各木口面Ｐ２〜Ｐ５の膜厚は１５０μｍとなり、また、板状体Ｐを目視観察したところ、第１実施例と同様に、膜厚のムラがなく、平滑で均一な塗装仕上がりを確認することができた。
また、不飽和ポリエステル樹脂塗料の塗着効率は、９０％となった。
【００２７】
以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上説明した実施例に対し、形状、材質、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更を加えることができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カーテンフローコーター法により板状体の上面と木口面を同時に塗装することができ、スプレー法に比べて、塗料の塗着効率を大幅に向上させることができるばかりでなく、塗装処理時間の短縮化も達成することが可能となる。しかも、塗装面の上面及び木口面の塗装仕上げ精度も向上でき、高品質な塗装製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗装方法が適用される塗装装置の概略側面図。
【図２】前記塗装方法を示す概略平面図。
【符号の説明】
１０・・・塗装装置、１１・・・第１のベルトコンベア、１２・・・第２のベルトコンベア、１３・・・第３のベルトコンベア、１４・・・第１のヘッド、１７・・・第２のヘッド、２２，２３・・・カーテン

Claims

カーテンフローコーター法によって板状体に塗装される不飽和ポリエステル樹脂塗料であって、そのチキソインデックスを２．５〜３．５に設定し、板状体の上面を塗装すると同時に、木口面を縦塗り塗装可能としたことを特徴とする不飽和ポリエステル樹脂塗料。
前記塗料は、不飽和ポリエステル樹脂に対し、超微粒子二酸化ケイ素を１〜３重量％配合されていることを特徴とする請求項１記載の不飽和ポリエステル樹脂塗料。
前記塗料は、経時的に塗布される硬化剤液と促進剤液とを含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の不飽和ポリエステル樹脂塗料。
請求項３に記載された硬化剤液と促進剤液の各カーテンを連続的にくぐらせて板状体の上面を塗装すると同時に、木口面を縦塗り塗装することを特徴とする塗装方法。