JP3926913B2

JP3926913B2 - 表面に窪みを有する球体の塗装方法

Info

Publication number: JP3926913B2
Application number: JP01529798A
Authority: JP
Inventors: 清人丸岡
Original assignee: Ｓｒｉスポーツ株式会社
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: JPH11207246A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゴルフボール等の表面に窪みを有する球体の塗装方法に関し、詳しくは、設備に多大なコストをかけることなく、球体表面に塗膜を塗着効率良く塗装でき、しかも、球体表面の平坦部に均一な塗膜を形成でき、かつ、窪みのエッジ部分の塗膜の厚みが薄くなることを防止するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりゴルフボールの表面に塗料を塗装する方法の一例として、球体を回転させながらエアーガンによって塗料を塗装する方法を用いている。この場合、従来より、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力とエアーガンへ供給する空気圧力がほぼ同じで、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力が２．５〜５ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあるエアーガンを用いて塗装を行っていた。しかしながら、該エアーガンを用いた方法では塗装の開始段階と終了段階で塗膜の厚みが厚くなったり、また、窪みのエッジ部分で塗膜垂れを生じ、球体の表面に均一な厚みの塗膜を形成することが難しい。そこで、塗料供給量を減じたり、被塗装物であるゴルフボールとエアーガンとの距離を大きくする等して、一回の塗装による塗膜の厚みを薄くして複数回重ね塗りをしている。しかしながら、かかる薄い厚みの塗膜を複数回重ね塗りする方法では塗料中のペイント成分（固形分）のレベリングが悪いために外観不良を生じやすい。そこで、ペイント成分（固形分）のレベリングを良好にするために塗料の粘度を低くすると、窪みのエッジ部分での塗膜垂れが生じてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のスプレーガンを用いてゴルフボール等の表面に窪みを有する球体を塗装する方法では、球体表面にペイント成分（固形分）のレベリングが良く、球体表面の平坦部における厚みが均一で、しかも、窪みのエッジ部分の塗膜の厚みが薄くなることなく塗膜を形成することは困難であった。
【０００４】
一方、本件発明者等により、特開平８−２１５３４５号公報に、静電塗装によりゴルフボールの表面に１回の塗装で均一な厚みで比較的大きな厚みの塗膜を形成することを提案しているが、静電塗装は塗着効率が良く、均一な厚みの塗膜を形成するに優れた方法ではあるものの、塗装設備が大きくなり、設備に多大なコストを要するという欠点がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、設備に多大なコストをかけることなく、表面に窪みを有する球体の表面に塗料を塗着効率良く塗装でき、しかも、窪みのエッジ部分の塗膜が薄くなることなく球体の表面にペイント成分（固形分）のレベリングの良い均一な厚みの塗膜を再現性良く形成できるようにすることを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、請求項１で、エアーガンにて高圧エアー中に塗料を霧化させて表面に窪みを有する球体に塗料を塗装する塗装方法において、
ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４による粘度（Ａ）が８〜２０秒の範囲にある塗料を、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあり、かつ、該吹き出し口の空気圧力（Ｂ）とエアーガンへ供給する空気圧力（Ｃ）の圧力比（Ｂ／Ｃ）がＢ／Ｃ≦３／４であるエアーガンにより霧化して塗装を行うことを特徴とする表面に窪みを有する球体の塗装方法を提供している。
【０００７】
エアーガンにおいて、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（吹き付け空気圧）を小さくし、かつ、吹き付け距離を近距離にすることによって霧の飛散を少なくして塗着効率を向上させようとすると、上記従来の霧化塗料の吹き出し口の空気圧力とエアーガンへ供給する空気圧力がほぼ同じのエアーガンでは塗装開始時は設定した吹き付け空気圧を得ることができるものの、すぐにエアーが不足して、吹き付け空気圧が低下してしまうのに対し、本発明の霧化塗料の吹き出し口の空気圧力をエアーガンへ供給する空気圧力の３／４以下にしたエアーガンを用いる方法ではこのような不具合を生じることなく、吹き付け開始から吹き付け終了までエアー不足を生ずることなく小さい吹き付け空気圧（０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ² ）で塗着効率良くを塗膜を形成でき、その結果、一回または少数回の塗装により、窪みのエッジ部分の塗膜の厚みが薄くなることなく球体の表面全域に概ね均一な厚みの塗膜を再現性良く形成することができる。また、上記従来の霧化塗料の吹き出し口の空気圧力とエアーガンへ供給する空気圧力がほぼ同じのエアーガンで、上記エアー不足を解消するには、大径のホースを通して低圧の空気を大量に供給する必要を生じ、装置が大型化してしまうのに対し、本発明の霧化塗料の吹き出し口の空気圧力をエアーガンへ供給する空気圧力の１／４以下にしたエアーガンを用いる方法では、吹き付け空気圧（０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ² ）よりも圧力の大きいエアーガンへ供給する空気は一般的な圧縮機により細いエアーホースを通して供給でき、また、エアーガンも小型化できるので、設備が大型化してコストＵＰを生じるようなこともない。
【０００８】
また、ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４による粘度（Ａ）が８〜２０秒の範囲にある塗料を使用していることにより、霧化した塗料粒子が適度な粒子径となって飛散することなく、かつ、塗料粒子から溶剤が揮発することなく球体の表面に効率良く塗着し、しかも、塗着後は球体表面に速やかに広がり、かつ、風圧によってもペイント成分（固形分）が移動せず良好なレベリングを起こし、その結果、ペイント成分（固形分）のレベリング性も良好な均一な厚みの塗膜を効率よく形成することができる。
【０００９】
なお、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲より小さい場合は、吹き付け距離を近距離にしてもガンから放出される塗料粒子の速度が小さくなりすぎて球体表面に到達する前に飛散して塗着効率が低下し、大きい場合は風圧により塗膜厚みの均一性が損なわれたり、窪みエッジ部での厚みが低下したり、球体表面に到達した塗料粒子の跳ね返りより塗着効率が低下したりする。
【００１０】
上記発明の塗装方法において、吹き出し口の空気圧力（Ｂ）は好ましくは０．３〜１ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあり、吹き出し口の空気圧力（Ｂ）とエアーガンへ供給する空気圧力（Ｃ）の圧力比（Ｂ／Ｃ）は１／４≦Ｂ／Ｃ≦１／２の範囲にあるのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
また、ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４による塗料の粘度（Ａ）とエアーガンの霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が１５≦（Ａ＋（Ｂ×１０））の関係を満たしているのが好ましい（請求項３）。このようにすると窪みのエッジ部分での塗膜垂れをより確実に防止できるとともにペイント成分（固形分）のレベリング性をより良化でき、球体の外観を更に一層向上することができる。なお、塗料の粘度（Ａ）及び／またはエアーガンの霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が大きくなりすぎると、塗料粒子が塗着後に球体表面に広がりにくくなったり、風圧による塗膜厚みの均一性が損なわれる傾向を示すため、より好ましくは１５≦（Ａ＋（Ｂ×１０））≦３２、更に好ましくは１５≦（Ａ＋（Ｂ×１０））≦３０とするのがよい。
【００１２】
本発明の塗装方法において、吹き付け距離、すなわち、エアーガンの吹き出し口と球体表面のエアーガンの吹き出し口に最も近い位置の間の距離は、一般に５〜３０ｃｍの範囲、好ましくは８〜１７ｃｍの範囲とする。
【００１３】
また、エアーガンの吹き出し口より吹き出されるエアー量は一般に３００〜９００ｌ／ｍｉｎとし、好ましくは５００〜７００ｌ／ｍｉｎとする。これは上記範囲を離れてエアー量が３００ｌ／ｍｉｎより小さくなると、塗装時間の長大化をまねいたり、供給エアーの圧力不均一が起こりやすくなり、エアー量が９００ｌ／ｍｉｎより大きくなるとエアーガンに接続するエアーホース及びエアー供給装置が大型化して設備費が上昇するおそれがあるためである。
【００１４】
塗装方法の形態は特に限定はされないが、例えば図１に示すように、水平回転可能な台座１の上に３本の針２ａ〜２ｃを立設し、該３本の針２ａ〜２ｃにより球体３を支えた状態で台座１を回転させ、球体３からエアーガン４を上記の吹き付け距離だけ離間させて上下方向に移動させながら霧化塗料を吹き付ける。この場合、球体の大きさや材質によっても異なるが、台座１の回転速度は通常５０〜３００ｒｐｍの範囲、好ましくは１２０〜２００ｒｐｍとする。
【００１５】
塗料はエアーガンによる塗装に用いられているものであれば種類を問わず使用することができ、例えば、ウレタン塗料、アクリルウレタン塗料、エポキシ塗料、アクリル塗料等を挙げることができる。これらはクリアペイント、エナメルペインのいずれであってもよい。塗料は上記粘度範囲となるように固形分（ペイント成分）の濃度［重量％］を調整して使用する。
【００１６】
本発明の塗装方法は、塗料が塗着し得る材質の球体であって表面に窪みが形成されている球体であれば種類を問わず各種の球体に適用することができるが、ゴルフボール等の球体の表面全域に直径が約２〜５ｍｍ、深さが約０．１〜０．３ｍｍ程度のほぼ円形の湾曲した凹面からなる窪みが繰り返し形成され、かつ、表面がゴム組成物からなる球体への塗装に特に優れた効果を発揮する。ゴルフボールとしては、例えば、ゴム組成物を一体に加硫成形したワンピースソリッドゴルフボール、ゴム組成物の加硫成形物からなるソリッドコア上にアイオノマー樹脂を主材とするカバーを被覆したツーピースソリッドゴルフボール、更には糸巻きゴルフボール等を挙げることができる。
【００１７】
エアーガンの具体例としては、例えば、図２示す形態のものを使用することができる。該エアーガン１００は霧化塗料の吹き出し口１１を備えた空気キャップ１０内に塗料吹き出しノズルとエアー吹き出しノズルが近接配置されており、引金１２を引くことにより、塗料容器１３内の塗料が塗料吹き出しノズルへ導かれる一方、空気ニップル１４に接続した図示しないホースを通して送られてきた高圧空気がエアー吹き出しノズルへ導かれて空気キャップ１０の内圧が高められ、空気キャップ１０の内圧が高圧空気の圧力よりも３／４以下の圧力となって塗料を霧化し、吹き出し口１１より霧化した塗料を噴出する。なお、図中、１５は空気量調節装置、１６は塗料噴出量調節装置、１７はパタン開き調節装置である。かかるエアーガン１００は一般的に圧縮機からの高圧空気を細いエアーホースによってスプレーガンに供給し、スプレーガン内部で高圧空気を低圧化して大量空気で微細化（霧化）するものであり、圧縮空気キャップ１０の内圧が本発明の塗装方法における霧化塗料の吹き出し口の空気圧力に相当する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例（実施形態）及び比較例により更に詳細に説明する。
ペイント成分（固形分）がポリオールとイソシアナートとからなり、溶剤成分がトルエンとメチルエチルケトンとからな塗料と、ゴム加硫物をアイオノマーで被覆したゴルフボールを用意した。このゴルフボールは表面に直径が４ｍｍで深さが０．２ｍｍのティンプルが３６０個配置されている。
【００１９】
エアーガンとして、（ａ）岩田製標準エアーガンＬＡ７０Ｂ（エアーガンへ供給する空気圧力と吹き出し口の空気圧力が同じもの）と、（ｂ）岩田製低圧エアーガンＬＰＡ９０（吹き出し口の空気圧力がエアーガンへ供給する空気圧力の１／３となるもの）を用意した。
【００２０】
前記図１に示した治具にゴルフボールをセッティングし、台座を２００ｒｐｍで回転させながら、上記エアーガンを用いて、下記の表１の上段に示す条件にて実施例１〜９、及び比較例１〜６の塗装を行い、それぞれについて得られた塗膜の評価を行った。評価結果は表１の下段に示した。塗料の粘度はペイント成分（固形分）の濃度を調整することで変更し、ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４により測定した。また、エアーガンの吹き出し口は空気圧力は、空気ニップルにエアーホースを介して接続したコンプレッサー（エアートランスホーマー）より供給される高圧空気の圧力を調整することで変更し、エアーガンへ供給される高圧空気の圧力を空気ニップの位置で測定し、吹き出し口の空気圧力は空気キャップ内で測定した。また、塗膜の評価は球体表面全体における平坦部（フラット部）の膜厚平均（μｍ）と膜厚差（μｍ）、ディンプルのエッジ部の膜厚平均（μｍ）、塗膜の外観（ペイント成分のレベリンング）、塗着効率（％）について評価した。
【００２１】
【表１】

【００２２】
フラット部の膜厚平均（ｔ1 ）（μｍ）：１０か所のフラット部の測定値の平均値
フラット部の膜厚差（μｍ）：図３に示す球体の３か所（Ｘ、Ｙ、Ｚ）のフラット部に膜厚を測定し、最大膜厚から最小膜厚を差し引いた値
ディンプルのエッジ部の膜厚平均（ｔ2 ）（μｍ）：１０か所のディンプルエッジ部の平均値
塗膜の外観：目視により、レベリング良好で光沢がある（○）、全体にレベリングが悪い（×）で評価
塗着効率（％）：（ボールの塗料の塗着量／塗料の使用量）×１００
【００２３】
表１より以下の考察結果を得た。
比較例２〜４の標準エアーガンａ（エアーガンへ供給する空気圧力と吹き出し口の空気圧力が同じもの）を用いており、このことから、吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が高すぎるためにディンプルのエッジ部で塗膜垂れが生じてエッジ部の塗膜の厚みが小さく、フラット部の膜厚平均とエッジ部の膜厚平均との差（ｔ1 −ｔ2 ）が大きくなった。また、フラット部の膜厚もばらついていた。
なお、比較例２、３において、エアーガンへ供給される高圧空気の圧力を減じ、吹き出し口の空気圧力（Ｂ）の圧力を１．５ｋｇｆ／ｃｍ² に変更したが、塗装開始後直ちにエアー供給不足により吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が大きく低下し、てしまい良好な塗装を行うことができなかった。
【００２４】
一方、比較例１、５、６は低圧エアーガンｂ（吹き出し口の空気圧力がエアーガンへ供給する空気圧力の１／３となるもの）を用いたが、比較例１では塗膜の厚みについては比較的良好な結果が得られているものの塗料粘度が大きすぎるためにペイント成分のレベリングが著しく悪く、外観が不良であった。また、比較例５では塗料粘度が小さすぎるためにフラット部の膜厚が大きくばらつき、ディンプルのエッジ部でが塗膜垂れによる膜厚が大きく減少していた。また、比較例６は吹き出し口の空気圧力Ｂが大きすぎるために、ディンプルのエッジ部でが塗膜垂れによる膜厚が大きく減少し、また、フラット部の塗膜の膜厚がばらついていた。
【００２５】
これら比較例に対し実施例１〜９はフラット部の塗膜の膜厚のバラツキが小さく、ディンプルのエッジ部の膜厚が大きく、表面全体における膜厚のバラツキの小さい、しかも、ペイント成分のレベリングの良い優れた外観の塗膜を形成することができた。なお、実施例７では塗料粘度（Ａ）と吹き出し口の空気圧力（Ｂ）による（Ａ＋（Ｂ×１０）が小さいことから塗着効率が若干悪くなり、実施例９では吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が小さめであることから塗着効率が若干悪くなったが、他の実施例は塗着効率も良好であった。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明より明かなように、本発明によれば、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力がエアーガンへ供給する空気圧力よりも低くなり、吹き出し口の空気圧力を従来よりも低く設定したエアーガンを用い、特定の粘度の塗料を表面に窪みを有する球体の表面に塗装することにより、設備を大型化することなく、表面に窪みを有する球体の表面に窪みのエッジ部分の塗膜が薄くなることなく表面全域にペイント成分（固形分）のレベリングの良い概ね均一な厚みの塗膜を再現性良く形成することができる。よって、例えば、ゴルフボールの塗装に用いた場合、外観の良好なゴルフボールを得るこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗装方法における塗装形態の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の塗装方法に用いるエアーガンの一具体例の平面図である。
【図３】球体表面に形成した塗膜の評価方法を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１台座
２ａ〜２ｃ針
３球体
１０空気キャップ
１１吹き出し口
１２引金
１３塗料容器
１４空気ニップル

Claims

エアーガンにて高圧エアー中に塗料を霧化させて表面に窪みを有する球体に塗料を塗装する塗装方法において、
ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４による粘度（Ａ）が８〜２０秒の範囲にある塗料を、霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあり、かつ、該吹き出し口の空気圧力（Ｂ）とエアーガンへ供給する空気圧力（Ｃ）の圧力比（Ｂ／Ｃ）がＢ／Ｃ≦３／４であるエアーガンにより霧化して塗装を行うことを特徴とする表面に窪みを有する球体の塗装方法。
吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が０．３〜１ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲にあり、吹き出し口の空気圧力（Ｂ）とエアーガンへ供給する空気圧力（Ｃ）の圧力比（Ｂ／Ｃ）が１／４≦Ｂ／Ｃ≦１／２を満たしている請求項１に記載の表面に窪みを有する球体の塗装方法。
ＪＩＳＫ５４００４．５．４に規定されるフォードカップＮｏ．４による塗料の粘度（Ａ）とエアーガンの霧化塗料の吹き出し口の空気圧力（Ｂ）が１５≦（Ａ＋（Ｂ×１０））の関係を満たしている請求項１または２に記載の表面に窪みを有する球体の塗装方法。