(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）毎秒１０のせん断速度での０．１パスカル秒から１０パスカル秒までの範囲の低せん断速度の粘度と、０．２から０．６までの範囲のせん断減粘性の指数法則の指数と、毎秒２００００のせん断速度での０．０５パスカル秒から０．５パスカル秒までの範囲の高せん断速度の粘度と、１５ｄｙｎ／ｃｍ．から６０ｄｙｎ／ｃｍ．の範囲の表面張力とをもつ粘性液体（１５）を、静圧が５００ポンド／ｉｎｃｈ２（２３．９４ｋＰａ）から１４００ポンド／ｉｎｃｈ２（６７．０３ｋＰａ）までの範囲に加圧するステップと、
（ｂ）  ０．０２５インチ（０．０６３５ｃｍ）から０．０６５インチ（０．００３１ｃｍ）までの範囲のオリフィスサイズをもつアプリケータワンド（１８）のスプレイ先端部（２６）を通しての噴霧（Ｌ）として粘性液体を放射するべく、粘性液体（１５）を１００ポンド／ｉｎｃｈ２（４．７８８ｋＰａ）から１０００ポンド／ｉｎｃｈ２（４７．８８ｋＰａ）までの範囲の動圧でスプレイし、先端部からの前記液体の放射中に実質的に霧を発生させないようにするステップと、
（ｃ）  液体のコーティングを塗布するべく、表面に関して前記ワンドを移動するステップと、
を備える表面に対するせん断減粘性の粘性液体の塗布方法。
【請求項２】
８００ポンド／ｉｎｃｈ２（３８．３ｋＰａ）から１４００ポンド／ｉｎｃｈ２（６７．０３ｋＰａ）までの範囲の静圧を持ち、４００ポンド／ｉｎｃｈ２（１９．１５ｋＰａ）から１０００ポンド／ｉｎｃｈ２（４７．８８ｋＰａ）までの範囲の動圧を持つことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
発明の分野
本発明は接着剤またはシーラントのような粘性液体を床や壁面に塗布する方法に関する。
【０００２】
従来技術の説明
カーペットを据え付けるときには、カーペットを床または壁の表面に接着するために接着剤を使用することが通常の慣例である。そのような表面に接着剤を塗るために、手こて塗りは優れた方法である。しかしながら、こて塗りは、激しい労働であり、遅く、人間工学的に好ましくなく、これらの理由から、経済的に不利であるように見られている。
米国特許４，３２３，１９６号および米国特許５，３６６，３０９号は、夫々、表面に塗料および接着剤を塗布するスプレイ装置を指向している。
【０００３】
Ｒｏｂｅｒｔｓ Ｍｏｍｏｂｏｎｄのスプレイ接着システムとして知られている、床及び壁表面への液体接着剤のスプレイ塗布システムは従来技術に含まれる。図１は、Ｒｏｂｅｒｔｓ Ｍｏｍｏｂｏｎｄのスプレイ接着システムの高度に様式化された概略図である。そのようなシステムは、リザーバＲから可撓性ホースＦを通して接着剤Ｖをくみ上げる高圧ポンプＰ、文字Ｗとして示されたスプレイワンド（ｗａｎｄ）装置を有している。典型的には、接着剤は溶剤性の接着剤である。接着剤の圧力は、参照文字Ｇで示されたポンプ圧力調整装置によって制御される。スプレイワンドＷは、延長バレルＢを介してスプレイ先端部Ｔに接続されるトリガハンドルＨを有している。図１に示されるようなシステムは、いくつかの非有利性と関わり合いをもつと思われる。
【０００４】
周知のスプレイシステムによって塗られる接着剤は、精密な塗着を困難にする、飛び跳ね（ｓｐｌａｓｈ）傾向をもっている。「飛び跳ね」とは、意図された表面以外の、隣接する壁または床表面、衣類、オペレータの足などを含む、任意の近くの表面への望まれない液体の塗装を意味している。飛び跳ねは、前記表面に当たったときのより大きなサイズの液滴の跳ね返りに原因しており、特に壁表面の近くまたは現絨緞エリアに隣接する床領域において不利である。
【０００５】
また、周知のシステムは、多量の霧を発生する。霧は、所望の塗布領域の直ぐ周辺の領域へのフリンジのような液体の付着である、過剰スプレイの原因となる。霧の吸入はオペレータに有害であり、レスピレータ器具の使用が必要になる。霧は、壁、家具、衣類への接着剤の被着をしばしば起こし、従って保護カバーを必要とする。溶剤性の接着剤、最も普通に使われる接着剤は、揮発性の有機化合物を発する。この結果、接着剤の塗着の間、建物領域を空にすることがしばしば必要になる。溶剤性の接着剤の清掃は困難であり、器具から接着剤をフラッシュするために多量の溶剤をスプレイシステムを通してポンピングする必要がある。
【０００６】
その上、周知のスプレイシステムは人間工学的問題を有していると思われる。そのシステムは通常、床に垂直なスプレイを行うために（飛び跳ねを最小化するために）、オペレータが腕の手首を曲げ、心地よくない角度でハンドルを掴むように構成されている。さらに、先端部を表面から合理的に近い距離内にもってくるために、オペレータは腰をかがめる必要がある。周知のシステムは、また、使用中しばしば、オペレータの足の先端にスプレイすることが生じる。
【０００７】
前述のことを鑑みて、上記不利な点を克服する、接着剤やシーラントのような粘性液体の塗布のためのシステムおよび方法を提供することが有利であると考えられる。
【０００８】
発明の概要
本発明の一形態は方法に向けられ、他の形態は装置に向けられており、両者は水性の接着剤またはシーラントのようなせん断減粘性の粘性液体の表面へのスプレイ塗布のためである。
【０００９】
本発明の方法形態によれば、毎秒１０のせん断速度で、０．１パスカル秒から１０パスカル秒までの範囲の低せん断速度の粘度と、０．２から０．６までの範囲のせん断減粘性の指数法則の指数と、毎秒２００００のせん断速度で、０．０５パスカル秒から０．５パスカル秒までの範囲の高せん断速度の粘度と、１５ｄｙｎ／ｃｍ．から６０ｄｙｎ／ｃｍ．の範囲の表面張力をもつ粘性液体は、静圧が５００ポンド／ｉｎｃｈ２から１４００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲に、加圧される。その後、液体は１００ポンド／ｉｎｃｈ２から１０００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲の動圧でスプレイされ、その結果アプリケータワンドの先端部を通しての噴霧として粘性液体が放射され、これにより先端部からの前記液体の放射中に実質的に霧が発生されない。スプレイ先端部は、０．０２５インチから０．０６５インチの範囲の径を有している。オペレータが床表面を横切るときに、液体のコーティングがそこに塗布される。
【００１０】
本発明の装置形態にしたがったスプレイアプリケータ装置は、ハンドルと、細長い管状バレルと、角を成すアダプタと、鋭角のスプレイ先端部とを有している。前記バレルまたは可調のアダプタの一方は前記ハンドルに直接接続され、前記バレルまたは可調のアダプタの他方は前記先端部に直接接続されている。ハンドルがオペレータによって人間工学に基づく位置に保持されたときに、前記先端部から接着剤スプレイの中心線がほぼ９０度の角度をもって前記表面に放射され、前記表面への液体の接触の際に飛び跳ねが実質的に発生しないように、前記ハンドル、バレルおよびアダプタが配設されている。この装置は、上記静圧および動圧に粘性液体を加圧するポンプをさらに含んでいる。
【００１１】
発明の詳細な説明
図２は概ね参照文字１０で示されたスプレイシステムを示している高様式化された概略図であり、スプレイシステム１０は床および壁面への粘性液体のスプレイ塗布に有益である本発明の装置形態に基づき、本発明の方法形態に基づいた装置１８を含んでいる。
【００１２】
このシステム１０は、ポンプ１２を有し、その入口端１２Ｉは、粘性液体１５が入っている液体リザーバ１４内に突っ込まれている。ポンプ１２は切替バルブ１２Ｖを有している。切替バルブ１２Ｖの調整によって、粘性液体はブリードライン１２Ｂを経由してリザーバ１４に再循環されるかあるいはポンプ出口ポート１２Ｐを経由してポンプＰから出力される。ポンプ１２の出口ポート１２Ｐはホース１６を介してスプレイ装置、すなわち参照文字１８で示されたワンドに接続されている。圧力測定器１２Ｇは出力ポート１２Ｐのライン上に組み込まれ、この位置の圧力を指し示す。圧力測定器１２Ｇは静圧を正確にセットすることに役立ち、塗布される液量のみならずスプレイの霧発生を制御する。本発明の好ましい実施によれば、せん断凝集を防ぐために、ポンプ１２内には、ポンプの入口１２Ｉでの粗い１２個のメッシュのろ過器以外に、フィルタが含まれている。また、このシステムでは、他の任意の「死空間」を内蔵している大きな出口フィルタは排除されている。死空間の排除はフラッシングおよびクリーニングを促進し、システムの目詰まりを防ぐ。
【００１３】
スプレイワンド１８は、長い管状のバレル２２に連結されたトリガハンドル２０、スプレイ先端部２６に連結された角を成すアダプタ２４を有している。図２では、バレル２２はハンドル２０に直接接続されるように示され、アダプタ２４は先端部２６に接続されている。しかしながら、これら部品の順番は、アダプタ２４がハンドル２０に接続され、バレル２２が先端部２６に接続されるように、入れ替えられてもよいと理解されるべきである。どちらの構成も、ここに記載された有利性を提供するものと認められる。
【００１４】
粘性液体リザーバ１４は、好ましくは、通常売られている粘性液体が入る容器を用いて実施される。システム１０は、相対的に高い粘性（粘度）を持つ任意の粘性液体１５を用いてもよく、システム１０の好ましい実施では、カーペットの据え付けより前もって、床及び壁に高粘性の水性の噴霧可能な接着剤またはシーラントを塗布する。「高い粘性」とは、毎秒１０のせん断速度で、略０．１パスカル秒から略１０パスカル秒までの範囲の低せん断速度の粘度を持ち、略０．２から略０．６までの範囲のせん断減粘性の指数法則の指数を持ち、毎秒２００００のせん断速度で、略０．０５パスカル秒から略０．５パスカル秒までの範囲の高せん断速度の粘度を持ち、略１５ｄｙｎ／ｃｍ．から略６０ｄｙｎ／ｃｍ．までの範囲の表面張力を持つ液体をいっている。前記指数法則の指数は、対数―対数プロットでの、せん断応力対せん断速度の勾配（ｓｌｏｐｅ）である。すなわち、せん断応力はｎ乗された（せん断速度）に比例する。ｎは、指数法則の指数である。適当な接着剤は、ジョージア州のダルトンのａｄｖａｎｃｅｄ Ａｉｒ Ｔｅｃｈ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ Ｉｎｃから製品ＡＡＴ ６７７として入手できる。本スプレイシステム１０を使って高粘性シーラントを塗布することは実際に便利であると思われる。
【００１５】
好ましいケースでは、管状バレル２２は１．５〜４フィートの長さを持ち、さらに望ましくは、２．５〜３．５フィートの長さを有している。管状バレル２２として、ミネソタ州のミネアポリスのＧｒａｃｏ Ｉｎｃによって部品番号２２４−４１５として製造される長さ３フィートの延長ツールを使用すれば好適である。アングルアダプタ２４としては、望ましくは、Ｇｒａｃｏ Ｉｎｃによって部品番号２２４−３９９として製造される４５度の固定アングルアダプタを使って実施される。
【００１６】
本発明の方法形態を実施するために、先端部２６は、略０．０２５インチから略０．０６５インチまでの範囲のオリフィスサイズをもつ任意のスプレイ先端部を使用して実施してもよい。Ｇｒａｃｏ Ｉｎｃから入手できる部品番号２２１−６３５の「Ｒｅｖｅｒｓｅ−Ａ−Ｃｌｅａｎ Ｔｉｐ」として公知の０．０３５インチのオリフィスをもつスプレイ先端部を使用すれば好適である。
【００１７】
図２に示される本発明の装置形態の実施例では、先端部２６は、シャープエッジのスプレイ先端部を使用することによって実施される。「シャープエッジ」については、適用されるコーティング境界で、シャープ（鋭角）で、輪郭のはっきりしたエッジをもつコーティングが形定されるように液体接着剤またはシーラントの敷設配置の調整を可能にする種類の先端部を意味している。適当なシャープエッジのスプレイ先端部は、Ｇｒａｃｏ Ｉｎｃから部品番号ＬＬＴ３２７、ＬＬＴ６２５、ＬＬＴ３５５として入手できる。
【００１８】
ポンプ１２は、便宜上、車輪付きキャリア２８上にマウントされている。本発明の方法形態に従えば、ポンプ１２は、略５００ポンド／ｉｎｃｈ２から略１４００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲の予設定された静圧で、更に好ましくは、略８００ポンド／ｉｎｃｈ２から略１４００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲の予設定された静圧で、かつ略１００ポンド／ｉｎｃｈ２から略１０００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲の予設定された動圧で、更に好ましくは、略４００ポンド／ｉｎｃｈ２から略１０００ポンド／ｉｎｃｈ２までの範囲の予設定された動圧で、高粘性液体（上述したように）を加圧して使用される。
【００１９】
本システム１０での使用に適したポンプは、全動圧範囲にわたってほぼ一定の液圧に保持され得る必要がある。コーティングのよりよい均一性のためには、決められた範囲での（霧発生の最小化に相反しない）高圧値が使用されるべきである。そのような制御をもつポンプ１２として、Ｇｒａｃｏ Ｉｎｃによって製造され、部品番号が２３１−３５８で、「Ｕｌｔｒａ−Ｐｌｕｓ  ６００」モデルとして売られているポンプを使用すれば好適である。このポンプモデルは、０．２５インチのホース（Ｇｒａｃｏ  Ｉｎｃ  部品番号２３１−３５８）と、ハンドル２０として有用なハンドルとを有している。可撓性を提供するために、３／１６インチで３フィートのホイップホースがホースとハンドルの間に取り付けられている。
【００２０】
本発明の方法形態によれば、スプレイ先端部２６から発生するような液体の霧化の共通問題は、前述した範囲の静圧および動圧に加圧された高粘性液体を使用することで、実質的に除外される。さらに、本発明の装置の特別な実施例では、シャープエッジのスプレイ先端部を使用することは、くっきりしたエッジをもつ一様な粘性液体のコーティングを達成することを可能にする。
【００２１】
スプレイガンハンドル２０、管状バレル２２、アダプタ２４は、ワンド１８のハンドル２０がほぼ真っ直ぐに立っているオペレータによって気持ちよく握られているときに、液体スプレイＬの中心線Ａが床表面に対しほぼ９０度で前記先端部２６から発せられるように、互いに配置されている。もし、スプレイ中心線Ａが前記表面に対しほぼ９０度以外のスプレイが試みられると、飛びはねが発生するであろう。
【００２２】
ハンドル２０、バレル２２、角を成すアダプタ２４は、人間工学に基づくスプレイワンド１８を特徴づけるように大きさが作られており、それによって従来のスプレイシステムでは典型的に必要であるような前かがみの必要なく、スプレイ先端部２６は表面Ｆからオペレータによって予設定された最適な距離内に位置されることができる。本発明の人間工学的スプレイシステム１０では、図２に示されるようにほぼ真っ直ぐに立っているオペレータによってハンドル２０が握られたときに、先端部２６は好ましくは床表面から予設定された距離Ｄにある。その距離Ｄは２フィート以内であり、より好ましくは床表面から略１フィートである。先端部２６をこのような予設定された最適距離に保持することによって、オペレータは中心線Ａが床表面に向けられる角度をより容易にコントロールすることができる。また、床表面からこれらの距離内に先端部２６を保持することは、いかなる飛び跳ねまたは霧発生の可能性を最小化する。一方の手がハンドル２０上にあって、他方がバレル２２上にあってワンド１８を保持することは、図示されているように、オペレータが（手首を回すことによって）スプレイワンドを振ることおよびスプレイ中心線をその垂直姿勢から移動することを防止する。そのかわりに、（腰で胴体を回転させることによって）さらに便利な横から横へのスイング動作を使うことは、前記中心線が所望の垂直姿勢に保持された状態でのスイープカバレッジを可能にする。
【００２３】
カーペットの据え付けを見越して床表面に粘性液体１５を塗布する本発明のシステムの実施方法は、以下の議論から理解されるであろう。実施に先立ち、上述したように、人間工学に基づく考察、サイズ、および目前の特定な塗装の生産性パラメータと矛盾しない最適な装置要素が選択される。高粘性液体のリザーバ１４は、（上述したように）、キャリア２８内に置かれ、コートされるエリアの直ぐ近く内で（ホースの長さ内に）差し支えなく保持される。
【００２４】
切替バルブ１２Ｖがアクティブ位置にあると、ポンプ圧は、その最低セット圧から予設定された静圧範囲内にある所望の静圧までに調整される。ハンドル上のトリガがアサートされていない間は、液体の流れは発生しない。よって、ゲージ１２Ｇ上に指示されている圧力値は、静圧値である。その後、ハンドル２０のトリガがアサートされ、動圧が予設定された動圧範囲にある粘性液体は、ポンプ１２によってポンプ吸引され、ホース１６を通ってワンド１８に至る。液体は、ワンド１８の先端部２６を通って噴霧として放射される。静圧および動圧のための実圧値は、液体の流れが安定であるように十分に高く、また一方霧が実質的に発生しない（その結果、過剰スプレイも発生しない）ように十分低くセットされた圧力に経験的に決定される。
【００２５】
スプレイガンハンドル２０が人間工学に基づく位置に保持されている間に、オペレータは液体１５を床表面に塗布する。人間工学的位置は、オペレータへの肉体的圧力（ストレス）および疲労が最小化される位置として規定されており、オペレータは相対的に長い期間に亘って気持ちよく働くことができる。例えば、スプレイガンハンドル２０が保持されている間、オペレータの手首は相対的に真っ直ぐに保持されるべきであり、一方、肩はリラックスされ、肘は自然な位置に維持されるべきである。オペレータは、腰へのいかなる圧力も最小化されるように、真っ直ぐに立つべきである。
【００２６】
上述したように、ワンドは、先端部２６が床表面から２フィート以内、さらに好ましくは略１フィートにあり、スプレイ先端部２６から放射される粘性液体の噴霧の中心線Ａが床表面に対してほぼ９０度の角度となるように保持されているとき、飛び跳ねは実質的に発生しない。オペレータが床表面を横切るとき、液体コーティングは、コートされる領域に対してほぼ長方形のパターンＳで塗布される。パターンＳの寸法は、距離Ｄおよび使われるスプレイ先端部に依存している。床に隣接する壁表面部分へのコーティング塗布が所望されると、オペレータの姿勢およびワンド１８の方向が、適切に調節される。
【００２７】
本発明のシステムの使用によって塗布される液体のくっきりしたエッジは、スプレイ先端部での連続的な液体の通路の間に必要とするオーバーラップ量を減少する。本発明の使用によって提供される液体の一様な塗装は、非スプレイ領域の手動での補充の必要性を減少する。これらの有利性は、現システムと比較して生産性の増加を提供すると思われる。
【００２８】
霧発生および飛び跳ねが実質的になくなるので、壁および家具のべとべと問題は回避される。本発明のシステムが使われると、飛び跳ねや霧から防ぐためにコートされる領域の付近の壁及び床表面をカバーする必要性は、無用になる。このステップの排除は、現システムと比較して生産性の増加を提供する。
【００２９】
粘性液体としての好ましい水性接着剤の使用は、除外されている揮発性有機物のような溶剤性のシステムに関連した問題を回避する。ここで検討したように、本発明の方法の実施は、霧および過剰スプレイを減少し、その結果、壁、家具、衣類への接着剤のコーティングが回避される。もう一つには、水性接着剤は、使用が終わったら、スプレイ器具のより簡単な清掃を可能にする。溶剤性のシステムでは、使用後、接着剤を除去するために、高価で、有害な溶剤が器具を通してポンプ吸引される。本発明にしたがった水性システムでは、使用後、残余の粘性液体を除去するために、器具はフラッシング水によってシステムを通して清浄される。これは、ポンプおよびスプレイシステム部品の錆びを防ぐ無機希釈液でのフラッシングの次に行われる。
【００３０】
ここに記載された装置の特別な具体例によって提供される人間工学的な有利性を考えると、その使用は好ましい。しかしながら、本発明の方法形態は、従来技術に示されたように構成されるスプレイ装置を含む任意のスプレイ装置を使用して実施することができる。
【００３１】
ここで述べられたような本発明の教えのメリットをもつ当業者は、それに多くの修正をもたらし得る。そのような修正は、添付クレームによって規定されるように、本発明の意図内にあるとして解釈される。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付の図面を参照して以下に述べられる詳細な説明から充分に理解されるであろう。
【図１】従来技術のスプレイ装置の高度に様式化された概略図である。
【図２】図１に概ね類似しており、本発明の方法態様を実施するのに使用可能であり、本発明の装置態様にしたがったスプレイ装置を示す高度に様式化された概略図である。
【図１】
0003613463.tif 000002
【図２】
0003613463.tif 000003