JP7198536B1 - 塗布範囲可視化コーティング施工方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コーティング組成物を塗布した範囲と未塗布範囲を肉眼で見つけやすくし、拭き取り時に塗装表面にキズをつけないコーティング組成物を使用した塗布範囲可視化コーティング施工方法を提供することを課題とする。【解決手段】湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１、扁平状及び有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなるコーティング組成物を被施工物の表面に塗布する塗布工程、前記揮発性溶剤が揮発することにより前記鉱物粒子を塗布されたコーティング液層の表面から突出させる揮発工程、前記揮発工程後のコーティング液層から少なくとも突出した前記鉱物粒子を拭き取る拭き取り工程、及び、前記湿気硬化型シリコーンが硬化剤と反応して硬化する硬化反応工程と、を含む塗布範囲可視化コーティング施工方法により課題解決できた。【選択図】 図１
Description
本発明は、自動車、建築物などの塗装面、金属面、ガラス面、樹脂面の被施工物の表面にコーティング被膜を形成する塗布範囲可視化コーティング施工方法に関する。
特許文献１には、車体表面に吹き付けて拭き取ることによって、車体に付着した汚れを除去し、かつ、車体表面にコーティング被膜を形成する、シリコーンオイル及び／又は変性シリコーンオイルと、疎水性有機溶剤と、界面活性剤とを含む水中油型エマルジョンであって、シリコーンオイル及び／又は変性シリコーンオイルの含有量が０．１～３．５重量％であり、疎水性有機溶剤の含有量が１重量％以上であり、シリコーンオイル及び／又は変性シリコーンオイルの含有量と、疎水性有機溶剤の含有量の合計が２重量％以上であり、不揮発性成分の含有量が４重量％以下である自動車用コーティング剤が開示されている。
特許文献２には、脂肪族炭化水素系溶剤、石油系溶剤、芳香族系容剤、アルコール及びフッ素系溶剤から選択された１種あるいは２種以上の有機溶剤をベースとし、前記ベース中に、（ａ）水分硬化性シリコーン樹脂と、（ｂ）反応促進剤と、（ｃ）分子末端に少なくとも１つ以上のシラノール基を有する反応性シリコーンオイルと、を含有するコーティング組成物が開示されている。そして、微粉末には、施工済部分と未施工部分の区別、若しくは拭取り残しを防ぐために、顔料を添加したものも好適に使用することができるとの記載がある。
特許文献１の発明は、コーティング剤が透明又は半透明であるので、例えば自動車の外板の色が光沢のある白色等の淡色の場合に、又は、金属光沢のある場合に、コーティング剤を塗布した範囲が光って肉眼で塗布した広い範囲の中から塗布していない小さい範囲を見つけるのは、塗布済み範囲の未塗布範囲も光沢があって困難であるという問題があった。
特許文献２の発明は、透明又は半透明のコーティング組成物の中に０．１～５０μｍの微粉末を０．１～２０重量％含む形態の場合に、施工部分と未施工部分の区別をわかりやすくするための顔料を添加することができると記載され、その顔料としてタフチックビーズＡＲ６５０シリーズ（架橋アクリル樹脂粉末）及びアートパールＣシリーズ（架橋ウレタン樹脂粉末）が挙げられているが、これらはともに真球状の形状をした有機樹脂である。真球状の場合、被施工物の表面形状が凸状で円弧状の部位に、例えばスポンジにつけたコーティング組成物を塗布するときに押圧をかけるが、その押圧をかけたときに顔料が真球状であるので押されると周囲に移動しやすく押さえた範囲には顔料が存在しない状態になり、被施工物の表面に顔料が存在しない範囲が発生するという問題があった。
また、ともに有機樹脂がベースになっているため極めて溶解力の高い有機溶剤中で製造時から流通過程を経て使用者により使用開始されるまでの長期間に亘って保存することにより前記顔料が溶解し始めて前記顔料の径が徐々に小さくなり、小さくなると施工部分と未施工部分の区別をわかりやすくすることが難しくなるという問題があった。
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、製造時から流通過程を経て使用者により使用開始されるまで期間が長くなっても有機溶剤に溶解されることがなく、コーティング組成物を塗布するときの押圧で粒子が移動しにくく、塗布した範囲と未塗布範囲を肉眼で見つけやすく、拭き取り時に塗装表面にキズをつけないコーティング組成物を使用した塗布範囲可視化コーティング施工方法を提供することを課題とする。
請求項１に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法は、湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１、扁平状及び有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなるコーティング組成物を被施工物の表面に塗布する塗布工程、前記揮発性溶剤が揮発することにより前記鉱物粒子を塗布されたコーティング液層の表面から突出させる揮発工程、前記揮発工程後のコーティング液層から少なくとも突出した前記鉱物粒子を拭き取る拭き取り工程、及び、前記湿気硬化型シリコーンが硬化剤と反応して硬化する硬化反応工程と、を含むことを特徴とする。
請求項２に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法は、請求項１において、前記鉱物粒子の平均粒子径が、１～５０μｍであることを特徴とする。
請求項３に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法は、請求項１又は２において、前記鉱物粒子がタルクであることを特徴とする。
請求項１～３に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法は、製造時から流通過程を経て使用者により使用開始されるまで期間が長くなっても有機溶剤に溶解されることがなく、コーティング組成物を塗布するときの押圧で粒子が移動しにくく、塗布した範囲と未塗布範囲を肉眼で見つけやすく、拭き取り時に塗装表面にキズをつけないという効果を奏する。
被施工物の表面が、光沢のある白色を含む淡色の場合や金属光沢のある場合においても、コーティング組成物を塗布した範囲が例えば白色などの有色の鉱物粒子の色が浮かび上がり、被施工物の表面の光沢が消えることによりコーティング組成物の塗布範囲を容易に肉眼で確認できるという際立つ効果を奏する。これによりコーティングをし忘れた部位が残らないという効果を奏する。また、拭き取る前においてはコーティング被膜の表面は光沢が消されており、この光沢が消された部位は肉眼で容易に確認できるので、拭き取り忘れ箇所もなくなるという効果も奏する。
一般的に、図４に示すように、表面が光沢１３のある白色などの淡色の被施工物６や、表面が金属光沢１３のある被施工物６に対して、前記被施工物６の表面に光沢１３などの艶出しのためのコーティングをすると、図３に示すように、コーティング組成物を塗布した範囲である塗布範囲１０と塗布していない範囲である未塗布範囲１２との見分けが光沢１３のために邪魔されて肉眼ではわかりにくい。そのため、コーティングしない範囲である未塗布範囲１２が発生するという問題があった。
現状の対応としては、コーティング組成物２０を塗布した後に、前記被施工物６の表面全体にわたって蛍光灯等の光源を当てて、施工者が様々な角度から前記被施工物６に光源を反射させる、または施工者自体が様々な角度から被施工物６に反射する光源を目視し、そのごくわずかな光の反射の違いから塗布がされていない箇所である未塗布範囲１２を探すことを時間をかけてしているが、見つけるスキルを要するために光の反射の相違を見逃しやすくコーティング組成物２０の塗布未実施箇所が発生している。なお、太陽光がふりそそぐ明るい屋外では、被施工物６の表面の光沢１３がまぶしくコーティング未実施部位の発見が難しい。なお、光沢１３の矢印の意味は光の反射を示している。
本発明の塗布範囲可視化コーティング施工方法１は、図２に示すように、塗布した範囲である塗布範囲１０の光沢１３を消す効果があるので、太陽光がふりそそぐ明るい屋外であってもコーティング塗布範囲１０と塗布していない範囲の未塗布範囲１２の見分けが容易に肉眼ででき、屋内であっても一目で光の反射の相違を確認することができ、コーティング塗布範囲１０と未塗布範囲１２との見分けが容易に肉眼で確認できる塗布範囲可視化コーティング施工方法である。
本発明の塗布範囲可視化コーティング施工方法１は、湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１、扁平状及び有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなるコーティング組成物を被施工物の表面に塗布する塗布工程２、前記揮発性溶剤が揮発することにより前記鉱物粒子７を塗布されたコーティング液層８の表面から突出させる揮発工程３、前記揮発工程３後のコーティング液層８から少なくとも突出した前記鉱物粒子７を拭き取る拭き取り工程４、及び、前記湿気硬化型シリコーンが硬化剤と反応して硬化する硬化反応工程５と、を含む。
まず、コーティング組成物について説明する。前記コーティング組成物２０は、湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１、扁平状及び有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなる。
前記湿気硬化型シリコーンとしては、炭素数１～４のアルコキシ基を有する４官能性シリコーンオリゴマー、炭素数１～４のアルコキシ基、有機官能基としてメチル基又はフェニル基を有する３官能性シリコーンオリゴマー、加水分解性シリル基を有するポリオルガノシロキサン、シラン系カップリング剤、ポリシラザン、これらを単独で用いても良いし組み合わせても良いが、これらに限定されるものではない。
前記湿気硬化型シリコーンは前記コーティング組成物１００重量％に対して２０～３０重量％含有させる。２０重量％未満になればコーティング被膜９として光沢１３のある被膜ができない。また、３０重量％超になると、前記鉱物粒子７が塗布されたコーティング液層８の表面から揮発成分が揮発しても突出してこないので被施工物６の表面が光沢１３で光った状態が変わらないので、コーティング組成物を塗布しなかった部位がわかりにくい。
前記揮発性溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、ノルマルパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤、ジブチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ミネラルスピリット、ハロゲン系溶剤等を挙げることができ、１種類でも良いし組み合わせても良い。
前記揮発性溶剤は前記コーティング組成物１００重量％に対して７５～９０重量％含有される。７５重量％未満になるとコーティング液層８の液面が下がらないため時間が長くなり効率よく被施工物６の光沢１３を消すことができない。また、９０重量％超になると前記コーティング組成物１００重量％に占める前記湿気硬化型シリコーンと前記硬化剤の含有割合が少になりコーティング被膜９の成形に要する有効成分が不足するので被施工物６の表面の保護効果が大きく低下する。
前記硬化剤としては、例えばチタン、アルミニウム、ジルコニウム、スズ、ビスマスを含む有機金属化合物があり、前記湿気硬化型シリコーンを硬化させる硬化剤であればいずれでもよい。
前記硬化剤は前記コーティング組成物１００重量％に対して０．１～１０重量％含有する。０．１重量％未満になると塗布したコーティング液相が硬化する時間がかかりすぎコーティング被膜ができるまで時間がかかり過ぎ効率よく被施工物の光沢を消すことができない。また、１０重量％超になると、拭き取りの前に硬化してしまい、前記鉱物粒子がコーティング被膜の表面から突出した状態で固まっているので、被施工物の表面を光沢のあるなめらかな面に仕上げるというコーティングの目的を達成できない。
前記鉱物粒子７は、平均粒子径が１～５０μｍである、モース硬度１、扁平状及びの有色の鉱物であればよく、例えばタルクがある。前記鉱物粒子７は有機樹脂でなく鉱物であるので前記揮発性溶剤には溶解しないので、未使用の保管状態を長期間続けても粒径は維持できる。
前記鉱物粒子７の形状は、押圧をかけられても移動しがたいように扁平状であることも要件である。例えば、図１０又は図１１に示すように、被施工物６の表面形状が凸状で円弧状の部位に、コーティング組成物２０をスポンジにつけて前記被施工物６の表面に対してコーティング組成物２０を塗り付けるように押圧Ｐをかけたときに、コーティング液層８の中にある粒子が、前記円弧状の表面に近づく方向につまり半径方向に移動するか、又は、前記円弧状の表面上を円周方向に移動するかについて、真球状と扁平状との比較をする。なお、押圧Ｐが弱すぎると前記鉱物粒子７が前記スポンジに残ってしまい被施工物６の表面に付着し難いので強く押圧Ｐをかける必要がある。
まず、図１０に示すように、前記鉱物粒子７の形状が扁平状の場合について説明する。図１０（ａ）に示すように、スポンジである塗布用資材２１に扁平状の前記鉱物粒子７を含有したコーティング組成物２０を付着させて、図１０（ｂ）に示すように、前記スポンジである塗布用資材２１で被施工物６の円弧上の表面に向けて強く押圧Ｐをかけると、塗られたコーティング液層８中で扁平状の鉱物粒子７は前記円弧状の表面に近づく方向につまり半径方向に移動する。これにより、扁平状の前記鉱物粒子７は前記被施工物６の円弧状の表面を覆うように定着させることができ、塗布範囲と未塗布範囲の区別が見分けられないという問題が解消する。
次に、比較例として、図１１に示すように、前記粒子３５の形状が真球状の場合について説明する。図１１（ａ）に示すように、スポンジである塗布用資材２１に真球状の前記粒子３５を含有したコーティング組成物３０を付着させて、図１１（ｂ）に示すように、前記スポンジである塗布用資材２１で被施工物６の円弧上の表面に向けて強く押圧Ｐをかけると、塗られたコーティング液層３２中で真球状の前記粒子３５は球体であるので押圧Ｐをかけられると転がりやすいので前記円弧状の表面上を円周方向に転がる。これにより、真球状の前記粒子３５は前記被施工物６の押圧Ｐをかけられた範囲には存在しなくなり、塗布範囲と未塗布範囲の区別が見分けられないという問題が解消しない。
したがって、前記鉱物粒子７の形状は、押圧Ｐをかけられたときにコーティング液層３２中で被施工物６の表面を転がりやすい真球状よりも、扁平状の方が押圧Ｐをかけられたときにコーティング液層８中で被施工物６の表面に定着しやすいことが明らかであり、言い換えると前記鉱物粒子７の形状は扁平状の方が被施工物６の表面を隠す力が高いことが明白である。
被施工物６の表面を隠す力が高いことにより、図４に示すような全面に光沢１３のある被施工物６の表面にコーティング組成物２０を塗布すると、図２に示すように、コーティング組成物２０を塗布した塗布範囲１０は前記鉱物粒子７で覆われて光沢１３が消され、塗布もれの未塗布範囲１２は光沢１３が残る状態になるので、施工者は小さい範囲の光沢１３に容易に気付きやすく未塗布範囲１２を容易に見つけることができる。
前記鉱物粒子７の硬度は被施工物６の表面にキズをつけないためにはモース硬度は１であることが要件である。被施工物６に付着する鉱物粒子７としてシリカやアルミナがあるが、被施工物６にモース硬度が高い鉱物粒子７が付着すると被施工物６が傷つきやすいという問題が発生する。
前記鉱物粒子７の平均粒子径が１μｍ未満になるとコーティング組成物を光沢１３のある被施工物６の表面に塗布しても被施工物６の光沢が効率よく消えないのでコーティング組成物を塗布しなかった部位がなかなか見つけにくい。また、５０μｍ超になると拭き取り作業のときに被施工物６にキズがつきやすく、拭き取り作業が困難にある。
また、前記鉱物粒子７は、白色などの有色、つまり不透明の有色から透けて見えない半透明の有色であることも要件である。もし透明又は透けて見える薄い色の半透明であれば、被施工物６の表面の光沢を覆って光の反射を遮断させることができないから、光沢のある被施工物６の表面にコーティング組成物２０を塗布した塗布範囲１０と塗布しない未塗布範囲１２を見分けにくいという問題が解消されない。
前記塗布範囲可視化コーティング施工方法１は、図１に示すように、前記塗布工程２、前記揮発工程３、拭き取り工程４、及び、硬化反応工程５を含む。
まず、前記塗布工程２について説明する。前記塗布工程２は、図４に示すように、例えば自動車等の被施工物６の光沢１３のある外板等の表面に、湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１の有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなるコーティング組成物２０を塗布する。
塗布作業は、図５に示すように、前記コーティング組成物２０をスポンジなどの塗布用資材２１に付着させて押圧Ｐをかけてこすりつけたりして、前記被施工物６の表面に塗布する。
次に、前記揮発工程３を説明する。前記揮発工程３は前記揮発性溶剤が揮発する工程であり、図６（ａ）又は（ｂ）に示すように前記塗布工程２完了後のコーティング液層８の状態から、揮発することにより塗布されたコーティング液層８の液面の厚みが徐々に薄くなり、図７（ａ）又は（ｂ）に示すように、前記鉱物粒子７が前記コーティング液層８の液面から突出する。
図７（ａ）又は（ｂ）に示すように、前記コーティング液層８の液面から前記鉱物粒子７が突出すると、前記被施工物６の表面上で光が乱反射することで、光沢１３がなくなり、前記鉱物粒子７の色により前記コーティング被膜８が白く見える。これにより、前記鉱物粒子７の色が白色の場合は、前記鉱物粒子７の先端部が前記コーティング被膜９の表面から突出して前記鉱物粒子７の白色がはっきりと肉眼でみえるようになるまで、コーティング液層８を可視化できる。この状態になることにより、コーティング組成物２０の塗布部位が、蛍光灯などの光の反射で時間をかけて探さなくても容易に見つけることができ、コーティング組成物２０の塗り忘れの防止が確実にできる。
前記鉱物粒子７の大きさが１μｍ未満になると、図７（ｃ）に示すように、前記コーティング液層８の中に隠れて前記コーティング液層８の表面から突出しないので、被施工物６の光沢１３を消すことが困難になる。また、前記鉱物粒子７の大きさが５０μｍ超になると、拭き取り工程４で前記被施工物６の表面にキズをつけるという問題が発生する。
また、前記鉱物粒子７は、前記揮発性溶剤を吸い込む機能を有するので、前記コーティング液層８内の前記揮発性溶剤は揮発したり前記鉱物粒子７に吸い込まれたりする。
次に、拭き取り工程４を説明する。前記拭き取り工程４は、図８に示すように、前記揮発工程３後のコーティング液層８を拭き取る拭き取り工程４である。拭き取り作業は、ウエス、タオル、マイクロファイバークロスなどの柔らかいクロス２２を使用して拭き取る。好ましくはマイクロファイバークロスであり、拭き取り作業により固形物である前記鉱物粒子７をすべて拭き取ることができる。
拭き取り作業をすると、拭き取りに使用している前記クロス２２に液体も吸い取るので拭き取り効果を低下させないために新しい前記マイクロファイバークロスなどのクロス２２に変えて拭き取り作業を再開するというように、クロス２２が液体を吸い取るたびに前記クロス２２を新しい前記クロス２２に取り換えて拭き取り作業をしていたが、前記鉱物粒子７が液体を吸い込んでいるので従来より長く前記クロス２２を使用することができ拭き取り作業性が高まる。
前記拭き取り作業において、前記鉱物粒子７がモース硬度２以上であると被施工物６の表面にキズがつき、前記鉱物粒子７の大きさが５０μｍ超になると被施工物６の表面にキズがつく。
次に、硬化反応工程５を説明する。前記硬化反応工程５は、前記湿気硬化型シリコーンが硬化剤と反応して硬化する工程である。前記コーティング液膜８から揮発成分が揮発しかつ吸い取られた後に、硬化剤による硬化反応により湿気硬化型シリコーンが硬化して、図９（ａ）又は（ｂ）に示すように薄くなったコーティング被膜９ができる。
１ 塗布範囲可視化コーティング施工方法
２ 塗布工程
３ 揮発工程
４ 拭き取り工程
５ 硬化反応工程
６ 被施工物
７ 鉱物粒子
８ コーティング液層
９ コーティング被膜
１０ 塗布範囲
１２ 未塗布範囲
１３ 光沢
２０ コーティング組成物
２１ 塗布用資材
２２ クロス
３０ コーティング組成物
３２ コーティング液層
３５ 粒子
Ｐ 押圧
２ 塗布工程
３ 揮発工程
４ 拭き取り工程
５ 硬化反応工程
６ 被施工物
７ 鉱物粒子
８ コーティング液層
９ コーティング被膜
１０ 塗布範囲
１２ 未塗布範囲
１３ 光沢
２０ コーティング組成物
２１ 塗布用資材
２２ クロス
３０ コーティング組成物
３２ コーティング液層
３５ 粒子
Ｐ 押圧
Claims (3)
- 湿気硬化型シリコーン２０～３０重量％、揮発性溶剤７５～９０重量％、モース硬度１、扁平状及び有色の鉱物粒子５～３０重量％、及び、硬化剤０．１～１０重量％からなるコーティング組成物を被施工物の表面に塗布する塗布工程、前記揮発性溶剤が揮発することにより前記鉱物粒子を塗布されたコーティング液層の表面から突出させる揮発工程、前記揮発工程後のコーティング液層から少なくとも突出した前記鉱物粒子を拭き取る拭き取り工程、及び、前記湿気硬化型シリコーンが硬化剤と反応して硬化する硬化反応工程と、を含むことを特徴とする塗布範囲可視化コーティング施工方法。
- 前記鉱物粒子の平均粒子径が、１～５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法。
- 前記鉱物粒子がタルクであることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布範囲可視化コーティング施工方法。
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