JPS6254057B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポツトライフの短いいわゆる２液型中
高粘度の常温硬化樹脂の吹付け装置に関するもの
であり、常温で2000〜20000cpsの上記の樹脂を
所定の温度および粘度に調整、連続的にして正確
に計量し、比較的長い距離を保温ホースを介して
圧送しスプレーガン中で２液を混合しながら厚膜
塗を行う小型可搬式吹付け装置に関するものであ
る。

一般に塗装の目的は塗装により物体に耐水、防
蝕、電気絶縁性等の機能を付与するか、また色
彩、光沢、模様等で美装または保護することであ
る。上記の目的を達するためにはまず被塗物の使
用目的、基材の材質、樹脂の性状、塗装時の環境
条件、被塗物の形状寸法等を考慮して合理的、能
率的な塗装々置を選択する必要がある。

一般塗料の吹付け装置は圧縮空気の噴出により
塗料を霧化するもので、塗料は直進する空気の流
れに乗つて被塗物に付着するが、一定量の塗料を
噴出させるのに約100倍の空気量が必要とされ、
空気が多いため乱流、はね返り、オーバースプレ
ーになり易いばかりでなく、塗膜厚や溶剤の公害
性、危険性にも限界がある。塗膜に期待される防
蝕性、機能性が要求される場合には必然的に膜厚
は厚くなるような樹脂、装置による工法が必要と
なる。

水平面の厚膜塗装には流動レベリング性、固形
分、塗布量、吐出速度、泡の混入防止、硬化速
度、塗膜機能、装置の安全性、正確性、塗装効率
等が問題になるが垂直面、コーナー等の厚膜塗装
には上記の外にタレ防止性、塗膜厚、ポツトライ
フ等の問題が追加される。

種々の産業分野で使用されている中―高粘度樹
脂は通常、四季を通じて、特に冬期等の低温環境
下でポンプで安定に汲んでスプレーすることは困
難である。さらに大型で複雑形状の対象物の防蝕
性塗装にはタレ防止、泡混入防止と優れた塗膜性
能、低温環境下でも吹付けできる厚膜スプレー用
吹付装置が待望されていた。

エアスプレーの場合には霧吹きと同じ原理であ
り、圧縮空気という外力により、溶剤で低粘度化
した樹脂をスプレーするものであるが、エアレス
スプレーでは樹脂に溶剤を加えず、塗装機械に
100〜150Kg／cm²の圧力をかけ、そこに生ずる内部
液圧によつて吹付けるもので、塗粒は自ら被塗物
に到着するエネルギーを有し、スプレーガンのノ
ズルチツプの口径によつて種々のスプレーパター
ンを形成させる。エアレススプレーは消防ポンプ
の原理である。

また別のスプレー方式としてのエアレススプレ
ーは塗装能率が高かく、一度に厚い塗膜が得られ
るほか、ミストが少く、衛生的に作業ができる利
点を有するが、100Kg／cm²以上の液圧スプレーで
は機械が大型化し、エアー駆動、プランジヤーポ
ンプによるエアレススプレーが一般的で、とくに
二液型中―高粘度の樹脂の吐出量と圧力とスプレ
ーパターンの関係から冬期等の低温環境下でホー
スの長さが5m以上の大型対象物用スプレーで、
固定式ヒーター組込みシステムによる大型ホツト
エアレススプレー方式でも固定ヒーター能力より
高圧ホースからの放熱が大きく、ホース内の樹脂
の増粘、圧力損失等が発生し、またスプレーパタ
ーンの可能な条件は制約されるという欠点があつ
た。

ホツトエアレススプレーは樹脂に熱を加えて粘
度を下げて常温ではスプレーすることのできない
位の粘度のものでも吹付けを可能とするものであ
るが、吹付装置のほかに、樹脂の加熱のための固
定加熱器がスプレーシステムの内に組込まれるも
のであり、従来工場、建物等の温度調整された環
境ではスプレーできるものも一部あるが、大型複
雑形状の対象物を四季を通じて自然環境下でスプ
レーしようとしてもホース、機械からの放熱が大
きく、スプレーは困難で、その解決には高圧エア
ー駆動化、油圧（高圧）駆動化等が必要でありエ
アー駆動では、低温環境でエアー中の水分の凍結
による作動停止のトラブルや脈動による定量の狂
い等の問題があり、油圧駆動方式ではコストアツ
プを招き、高圧化にはそれなりの危険とミストア
ツプの衛生問題が伴う。さらに鉄道車輌、船舶、
構造物、橋梁、タンクライニング等の大型で複雑
な形状面を多岐にわたつている対象物には従来の
エアレスホツトスプレー装置で吹付けようとすれ
ば一度に、泡の混入防止をはかりつつ、厚膜を形
成させるには混合装置とスプレーガンが分離して
いるシステムのためにスプレー吐出量や圧力をし
ばしば変更しなければならない場合が多く、スプ
レーや洗浄をしばしば中止または中断し、スプレ
ーノズルチツプの取替えに手間が掛かるばかりで
なく、管内混合器（スタテイツクミクサー）の隙
間や死角部分に重合体が次第に蓄積されて行くと
いう欠点があつた。

従来のエアー駆動プランジヤーポンプによるホ
ツトエアレススプレー装置においては操作中に頻
繁に管内混合器（スタテイツクミキサー）及びス
プレーガンノズルを注意深く清掃または浄化しな
いと直ぐ詰つてしまい２液型常温硬化樹脂の混合
後の化学反応による急激な増粘によつて傾斜面や
垂直面でのタレ防止効果を出し、一度に厚膜をス
プレーで得るようなポツトライフの短い樹脂には
使用できず、一度上記のように詰りを生じたなら
ば使い棄てとしなければならない等、コスト面で
も問題がある。

この問題を解決のためスプレーが終つた後に適
当な有機溶剤に高圧をかけて付着物を装置外に流
出、洗浄する方法が採られていた。この方法では
大型で複雑な形状対象物の厚膜スプレーには適さ
ない。

本発明はとくに、中高粘度２液型常温硬化樹脂
の吹付けにあたり、上記のような従来の方法の改
善したもので、その主要な目的は間歇操作におい
て初期粘度を加熱により低く保ち、無溶剤で２液
の混合化学反応によつて急激な増粘を伴つてタレ
止め効果を出し、通常のスプレー操作の小型で可
搬的で四季を通じて室内室外を問わず大型複雑形
状対象物に安全で正確に効率よく吹き付けできる
装置の提供にある。

本発明の装置はとくに四季を通じて貯蔵タンク
から長い距離（20〜30m）をホースで樹脂を送
り、その先端のスプレーガン中で二種の樹脂を混
合し、複雑な形状の対象物（斜面や垂直面を有す
る）に100Kg／cm²の液圧、好ましくは40〜70Kg／
cm²で低ミスト化をはかりつつ厚膜スプレーするた
めのホツトエアレススプレー装置である。

本発明の装置は（）樹脂の自動加温調節貯蔵
タンク→（）樹脂の計量供給装置→（）樹脂
の加熱温度自動制御高圧ホース（20m位の長さ）
→（）手元集中制御型スプレーガンを主たる構
成としており、この外にギヤポンプ周辺に集中制
御ボツクス盤を備え、圧力自動制御（上、下限圧
力で自動的にギヤポンプの停止、響報ランプ、ブ
ザー嗚動）吐出量のデジタル表示、各材料ホース
の温度制御メーターを持ち、省力的、能率的、安
全性を考慮したスプレーシステム装置である。第
１図は本発明のスプレー装置の系統配置略図であ
る。

本発明装置につき、とくに傾斜部分を含む鉄道
車輌等の屋根の厚膜塗装においてポリウレタン系
樹脂を用いる場合を対象例として述べる。

Ａ，Ｂはそれぞれ主剤ａと硬化剤ｂの貯蔵タン
クであり、それぞれ50〜80℃の所定温度（例えば
60℃）にヒーターｈで自動的に温度制御できるも
のとする。このようにして常温で2000〜
20000cpsの各タンク中の成分を大体1500cps前後
に調整し、２液が同じ粘度となるようにすること
を目的とするものである。ヒーターはドラムヒー
ターを用いるのが最適である。

樹脂ａ成分（主剤）とｂ成分（硬化剤）を所定
量圧送するには、それぞれのタンクＡおよびＢよ
りのパイピングによりストレーナーｓを介してギ
ヤポンプGPに接続して、ギヤポンプの回転の自
動制御により所定量が送り出されるようになつて
いる。更に別の溶剤タンクＳからはプランジヤー
ポンプPPでホースを通じて所定流量が自動制御
システムでスプレーガンＧに導入される。この樹
脂と溶剤の所定流量のスプレーガンへの圧送供給
は図において（）の位置で行われ、いずれも集
中制御方式により行われる。

本発明においてとくに大切なことは、前述のよ
うに空調されていない大きな作業場や野外でのス
プレー作業の多い鉄道車輌の屋根等の塗装作業場
では原料樹脂タンクからスプレー位置までが非常
に長い距離の場合が多く、とくにウレタン樹脂塗
装の場合のように２液型常温硬化性の樹脂はポツ
トライフが極めて短かく、二液が混合されたら直
ちに被塗物にスプレーしなければならない。従つ
てスプレーガンまでの長い距離で放熱のために温
度低下を来し、粘度が上昇しないようにホースを
加熱保温式のものとしなければならない。このホ
ースＨは内側はテフロン製のホースで、ステンレ
スブレード、その上に耐熱ゴム（エチレンポリプ
レンゴム）、グラスフアイバーテープ、紙テー
プ、耐熱ゴム、耐熱ゴムのように積蓄され耐熱ゴ
ムと耐熱ゴム層の間にホースヒーターコードがあ
り温度はセンサーで敏感に調整される。このホー
スＨ（液温調節送液ホース）はａ液、ｂ液とも50
〜80℃に±２℃の範囲で液温調節ができるもので
ある。

かくしてホースＨはスプレーガンＧまでは20m
以上の距離をそれぞれ温度制御（従つて液の粘度
も所定値に制御）されて導入される。

スプレーガンＧは第２図の平断面図および、第
３図の縦断面図に示される。１，１は樹脂導入ラ
インで、それぞれチヤツキ弁２を通して混合パイ
プ３に接続し、混合パイプ３の中にはネジリ羽根
の作用を有する合流混合用エレメントを収容した
静止方式のミキサー部であり、その先端にノズル
チツプ４を取付ける。本発明におけるノズルチツ
プ４は第２図に明瞭に示されているように、ミキ
サー先端から二本に分岐した分岐管５の先端に取
付けられる。また分岐管はいずれか一方だけを使
用できる切換コツク８をもつものである。この分
岐した２つのノズルにより一度に広範囲の面積に
スプレーすることができるようにしただけでなく
大型で複雑形状面のスプレー作業には吐出量とス
プレーパターンの関係から２種のノズルチツプの
選択使用が容易にできるということが特徴であり
本発明の極めて重要な構成である。このスプレー
ガンはまた清浄用の溶剤系のライン６が導入され
ており、第１図の溶剤タンクＳからプランジヤー
ポンプPPにより流量が制御された状態でこのス
プレーガンに導入され、スプレーガン中では溶剤
系ラインは樹脂系ラインと切換レバー７で相互に
切換えが出来るものであり、溶剤系のチヤツキ弁
２は切換弁の手前に設けてある。

このスプレーシステムはすべて集中制御方式で
常異の発見、警報装置、流量、温度すべてが電気
的に公知の方法で制御されるものである。

さて厚膜スプレーに当つては大体ウレタン系の
樹脂では0.5〜1.8l／分の吐出量に制御するのがよ
く、二液混合後は10〜180秒、好ましくは60〜70
℃の液温で15〜20秒でチクソトロピカルな状態を
経てタレ防止ができるようにする。

車輌屋根等では本発明装置により厚膜形成は立
上面で0.5〜3.0mmの厚さ、水平面では任意の厚み
に施工可能であり、スプレーガン操作としては公
知のスプレー操作の如く、スプレーガン移動範囲
は幅100±50cm、スプレーガンの高さの位置範囲
は60±20cm、塗布面の厚み均一化のためガン移動
は１〜５回で調節塗布するものである。

本発明の装置は自然環境下の作業で鉄道車輌屋
根の大型複雑形状面に塗膜形成する２〜３人の効
率的な成果を挙げ、スプレーガンとホースの移動
だけで泡を生じないで高機能塗膜を吹付けること
ができ、最適には小型可搬式の（本体約250Kg、
ホース長さ20m、寸法1200×990×600mmの本体）
スプレー装置である。

本発明装置では他の二液型常温硬化樹脂例えば
エポキシ系樹脂やポリエステル系樹脂等にも適宜
な条件を設けてウレタン系と同様に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中高粘度２液型常温硬化樹脂
吹付け装置を説明する系統図、第２図は本発明に
おけるスプレーガンの構造を示す平断面図、第３
図は同じくその縦断面図である。 Ａ……主剤樹脂タンク、Ｂ……硬化剤タンク、
ａ……主剤樹脂、ｂ……硬化剤、ｈ……ヒータ
ー、GP……ギヤポンプ、PP……プランジヤーポ
ンプ、Ｓ……溶剤タンク、ｓ……ストレーナー、
Ｈ……液温調節送液ホース、Ｇ……スプレーガ
ン、Ｅ……混合エレメント、１……樹脂導入ライ
ン、２……チヤツキ弁、３……混合パイプ、４…
…ノズルチツプ、５……分岐管、６……溶剤系ラ
イン、７……切換レバー、８……切換えコツク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中高粘度２液型常温硬化樹脂の吹付け装置に
   おいて、主剤と硬化剤をそれぞれ収容すべき所要
   温度に調節可能な保温タンクと該タンクからそれ
   ぞれギヤポンプを介して自動計量的に、所定温度
   に加熱できるホースによりスプレーガンに両液が
   導入され、該スプレーガン中で、それぞれの系は
   逆流防止弁を通じてネジリ羽根の作用を有する合
   流混合用の多エレメント型静止式ミキサーに連続
   せしめると同時に洗浄用溶剤系パイプとの切換装
   置を上記スプレーガン中で逆流防止弁の手前に内
   蔵せしめてなることを特徴とする中高粘度２液型
   常温硬化樹脂吹付け装置。