(57)【要約】  本発明は、希釈剤として二酸化炭素を用いて高粘度の塗料を塗装する場合であっても、塗膜の白化を低減することのできる塗装方法等を提供することを目的とする。本発明の一形態に係る塗装方法は、塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、前記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程と、前記ミストを対象物に付着させて前記対象物に液膜を形成する工程と、備え、前記塗料は、２０℃及び１気圧において４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有し、前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であり、前記ミストの温度をＴ１とし、前記ミストの周りの環境の露点をＴ２としたときに、Ｔ１及びＴ２はＴ１−Ｔ２≧０を満たす。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、
前記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程と、
前記ミストを対象物に付着させて前記対象物に液膜を形成する工程と、備え、
前記塗料は、２０℃及び１気圧において４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有し、
前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であり、
前記ミストの温度をＴ１とし、前記ミストの周りの環境の露点をＴ２としたときに、Ｔ１及びＴ２はＴ１−Ｔ２≧０を満たす、塗装方法。
【請求項２】
前記塗料及び前記二酸化炭素が、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記塗料が、前記塗料全量に対して１質量％以上の溶剤を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記塗料及び前記二酸化炭素が、二酸化炭素が密度０．７ｋｇ／Ｌ以上の液体状態で存在する温度及び圧力において混合される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記塗料及び前記二酸化炭素が、６０℃未満の温度で混合される、請求項１〜４いずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｔ１及び前記Ｔ２を測定する工程と、
Ｔ１−Ｔ２≧０を満たすように、前記二酸化炭素と前記塗料との混合比を調整する工程と、をさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素を用いた塗装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗料の粘度を低下させるために、多くの塗料には、一定量の溶剤があらかじめ含まれている。また、コーティング組成物を調製する過程で、塗料を溶剤で希釈することも多くある。揮発性有機化合物（ＶＯＣ）として知られるこれらの溶剤は、環境に好ましくない影響を及ぼす可能性があるため、これらの溶剤を含まないか、少量含む塗料、すなわち高粘度の塗料を使用することが好ましい。【０００３】
高粘度の塗料を塗装（コーティング）することを可能にする方法として、塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を調製し、得られたコーティング組成物を対象物に噴霧する方法（二酸化炭素塗装方法）が知られている。この方法では、二酸化炭素が希釈剤として機能し、塗料の粘度が噴霧可能なレベルまで低下される。【０００４】
このような二酸化炭素を用いたコーティングに関する技術は、例えば、特許文献１〜６のように数々開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５３８６２５号公報
【特許文献２】特許第５４２９９２８号公報
【特許文献３】特許第５４２９９２９号公報
【特許文献４】特許第５６６０６０５号公報
【特許文献５】特許第５５６８８０１号公報
【特許文献６】特許第５６０８８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の二酸化炭素塗装方法により高粘度の塗料を塗装すると、対象物に形成された塗膜が白化する場合があった。塗膜の白化は、外観を損ね、また塗膜の強度等の特性を低下させる場合がある。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、希釈剤として二酸化炭素を用いて高粘度の塗料を塗装する場合であっても、塗膜の白化を低減することのできる塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、鋭意検討したところ、コーティング組成物を噴霧することによりコーティング組成物中の二酸化炭素が気化するため、噴霧によって生じるミストの温度が瞬時に低下することを見出した。そして本発明者等は、ミストの温度と、ミストの周りの環境の露点との関係を一定の範囲とすることにより、塗膜の白化を低減することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００９】
本発明の一形態に係る塗装方法は、塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、前記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程と、前記ミストを対象物に付着させて前記対象物に液膜を形成する工程と、備え、前記塗料は、２０℃及び１気圧において４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有し、前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であり、前記ミストの温度をＴ１とし、前記ミストの周りの環境の露点をＴ２としたときに、Ｔ１及びＴ２はＴ１−Ｔ２≧０を満たす。【００１０】
前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合されることができる。【００１１】
前記塗料は、前記塗料全量に対して１質量％以上の溶剤を含むことができる。【００１２】
前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素が密度０．７ｋｇ／Ｌ以上の液体状態で存在する温度及び圧力において混合されることができる。【００１３】
前記塗料及び前記二酸化炭素は、６０℃未満の温度で混合されることができる。【００１４】
本発明の一形態に係る塗装方法は、前記Ｔ１及び前記Ｔ２を測定する工程と、Ｔ１−Ｔ２≧０を満たすように、前記二酸化炭素と前記塗料との混合比を調整する工程と、をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、希釈剤として二酸化炭素を用いて高粘度の塗料を塗装する場合であっても、塗膜の白化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】塗装装置の一実施形態を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明の一形態に係る塗装方法は、塗料に二酸化炭素を混合して、コーティング組成物を得る工程（混合工程）と、コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程（噴霧工程）と、ミストを対象物に付着させて対象物に液膜を形成する工程（膜形成工程）と、備える。
【００１９】
（１．混合工程）
本工程では、塗料と二酸化炭素とを混合してコーティング組成物を得る。
【００２０】
＜塗料＞
２０℃及び１気圧（０．１ＭＰａ）における塗料の粘度Ｖａは、４００ｍＰａ・ｓ以上である。塗料は、４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度Ｖａを有する塗料であれば特に制限はない。粘度Ｖａは、例えば、２００００ｍＰａ・ｓ以下、３０００ｍＰａ・ｓ以下、２０００ｍＰａ・ｓ以下、１０００ｍＰａ・ｓ以下、又は５００ｍＰａ・ｓ以下であることができる。本明細書において、粘度Ｖａは、Ｂ型粘度計を用いて、回転数３ｒｐｍで測定される値である。塗料の密度は、０．９〜４．０ｋｇ／Ｌであることができる。
【００２１】
４００ｍＰａ・ｓ以上の高い粘度Ｖａを有する塗料は、通常、溶剤を実質的に含まないか、少量含む場合が多い。溶剤を実質的に含まないとは、溶剤を含まないか、又は、極めて微量、例えば、塗料全量に対して１質量％未満、０．５質量％以下、若しくは０．１質量％以下となる量の溶剤を含む場合を意味する。溶剤は、２０℃、１気圧において液体状態で存在し、一般的には、塗料の粘度を低下させる目的で塗料に添加される。塗料に溶剤（１質量％以上）が含まれる場合、許容可能な溶剤の量は、溶剤の種類にもよるが、通常、塗料全量に対して、９０質量％以下、３０質量％以下、２５質量％以下、２０質量％以下、１５質量％以下、１０質量％以下、又は５質量％以下である。
【００２２】
溶剤は、塗料に対する二酸化炭素の溶解を妨げるものでなければ特に限定されず、例えば、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチルジグリコールアセテート（ＥＤＧＡｃ）、ｎ−ブタノール、ジイソブチルケトン、トルエン、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、メチルエチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ソルベッソ１００（Ｓ１００）（東燃ゼネラル石油社製、商品名）、ソルベッソ１５０（Ｓ１５０）（東燃ゼネラル石油社製、商品名）等のいわゆる真溶剤、ホルムアミド、ブチロラクトン、プロピレングリコール、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド等の高極性溶剤、脂肪族炭化水素、ガソリン、灯油、コールタールナフサ、石油エーテル、石油ナフサ、石油ベンジン、テレピン油、ミネラルスピリット等のいわゆる弱溶剤など、多数の有機溶剤が例示される。白化、ワキ等の塗膜の欠陥の発生を低減する観点から、溶剤は沸点が５０〜２５０℃の有機溶剤であることができる。
【００２３】
塗料は、無溶剤系の塗料又は有機溶剤系の塗料であってよい。塗料は、例えば、アクリル樹脂塗料（例えば、スチレンアクリル樹脂塗料）、ポリウレタン樹脂塗料（例えば、アクリルウレタン樹脂塗料、及びポリエステルウレタン樹脂塗料）、エポキシ樹脂塗料、ポリエステル樹脂塗料、アルキド樹脂塗料、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合樹脂塗料（塩酢ビ樹脂塗料）、スチレンブタジエンゴム塗料、アミノ樹脂塗料、フェノール樹脂塗料、塩化ビニル樹脂塗料、ニトロセルロース樹脂塗料、セルロースアセテートブチレート樹脂塗料、スチレン樹脂塗料、メラミン尿素樹脂塗料、テフロン（登録商標）樹脂塗料、シリコン樹脂塗料（例えば、アクリルシリコン樹脂塗料及びシリコーン系ウレタン樹脂塗料）、ポリエチレン樹脂塗料、及びポリプロピレン樹脂塗料が挙げられる。これらは、単独で又は２種以上を混合して使用してもよい。塗料は、１液硬化型であってもよく、２液硬化型であってもよい。
【００２４】
塗料は、重合反応及び／又は架橋反応により硬化する膜形成成分を含む。膜形成成分は、主剤及びその硬化剤を含むことができる。例えば、ウレタン樹脂塗料は、膜形成成分として、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオール及びその硬化剤（例えば、イソシアネート系硬化剤）を含み、硬化により、アクリルウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂等のウレタン樹脂になる。また、膜形成成分には、主剤及び硬化剤とともに適当な変性剤が含まれていてもよい。例えば、シリコーン系ウレタン樹脂塗料は、一例として、ポリオール及びジイソシアネートに加えて、これらと反応性のシリコーン化合物（例えば、末端にアルコール性水酸基を有するジオルガノポリシロキサン）を含み、硬化によりシリコーン変性ウレタン樹脂（シリコーン系ウレタン樹脂）になる。あるいは、膜形成成分は、プレポリマー（オリゴマー）、希釈モノマー、及び必要に応じて、重合開始剤又は触媒を含むことができる。例えば、アクリル樹脂塗料は、膜形成成分として、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリアクリルアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート系プレポリマーと、アクリル酸エステルと、光重合開始剤とを含むことができ、紫外線（ＵＶ）硬化によりアクリル樹脂になる。膜形成成分は、熱硬化型又は光（ＵＶなど）硬化型であることができる。
【００２５】
塗料は、必要に応じて添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、顔料、顔料分散剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベリング剤、密着性付与剤、レオロジーコントロール剤等、塗料に通常添加される添加剤を含んでいてもよい。
【００２６】
＜混合条件＞
高粘度の塗料を噴霧するために、二酸化炭素の量は、塗料１００質量部に対して、１．５質量部以上であることが必要であり、２質量部以上、５質量部以上、又は１０質量部以上であることができる。二酸化炭素の量が塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であると、細かいミストを形成することができる。塗料の種類にもよるが、２０℃及び常圧（０．１ＭＰａ）において、塗料には、塗料１００質量部に対して０．３〜１．５質量部程度の二酸化炭素が溶解することができる。そのため、混合する二酸化炭素の量が１．５質量部未満の場合は、噴霧ノズルからコーティング組成物が噴霧された際に、二酸化炭素の状態変化に伴う二酸化炭素の膨張が起こらない場合があり、細かいミストが形成されない可能性がある。
【００２７】
高粘度の塗料を噴霧するためには、多量の二酸化炭素を混合して塗料の粘度を低下させることが好ましいと考えられる一方、発明者等の検討によれば、多量の二酸化炭素を混合することでミストの温度Ｔ１が低下しやすくなるため、過度に多量の二酸化炭素を混合することは必ずしも好ましくない。
【００２８】
二酸化炭素の量は、後述するミストの温度Ｔ１及びミストの周りの環境（以下、「環境」とは、ミストの周りの環境（ガス雰囲気）のことを指す。）における露点Ｔ２が、Ｔ１−Ｔ２≧０の関係を満たすように決定される。後述するように、ミストの温度Ｔ１は二酸化炭素の量が多いほど低くなるため、ミストの温度Ｔ１が環境における露点Ｔ２よりも低くならないように、二酸化炭素の量は設定される。
【００２９】
上述の関係を満たすことを前提に、二酸化炭素の量は、塗料１００質量部に対して、例えば、６０質量部以下、５０質量部以下、４０質量部以下、３０質量部以下、２５質量部以下、又は２０質量部以下であることができる。
【００３０】
また、混合される二酸化炭素の量は、混合時の温度及び圧力条件における塗料に対する二酸化炭素の溶解度を超えないことが好適である。より好ましくは、混合される二酸化炭素の量は、塗料に対する二酸化炭素の溶解度を下回る。二酸化炭素の量が塗料に対する二酸化炭素の溶解度を超えると、二酸化炭素の一部が塗料に溶解できないため、コーティング組成物が二相混合物になる。コーティング組成物が二相混合物である、すなわち、コーティング組成物中に、二酸化炭素が溶解した塗料の主相（液体）と、二酸化炭素を主成分とした主相よりも塗料の濃度が低い相（液体、超臨界、又は気体）とが存在する場合、後の噴霧工程において十分に２相を分散混合した状態で噴霧しないと、一方の相は噴霧されないままもう一方の相のみが噴霧される場合があり、ミストを安定的に（連続的に）形成することが難しくなる場合がある。
【００３１】
塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上、０．７２ｋｇ／Ｌ以上、０．７５ｋｇ／Ｌ以上、０．７７ｋｇ／Ｌ以上、０．７８ｋｇ／Ｌ以上、０．７９ｋｇ／Ｌ以上、０．８０ｋｇ／Ｌ以上、又は０．８３ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合されてもよい。二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において、二酸化炭素の密度は塗料の密度と近くなるため、塗料と二酸化炭素とが物理的に混合されやすくなり、互いに溶解しやすくなる。塗料と二酸化炭素とが十分に溶解し合っていないと、コーティング組成物の二酸化炭素をほとんど含まない部分がノズルに供給される場合がある。二酸化炭素をほとんど含まない部分がノズルから吐出された場合、塗料がミスト化せず、噴霧動作が間欠的になってしまう。塗料と二酸化炭素とが十分に溶解し合っていることで、連続的に安定的な噴霧が可能となる。塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素の密度が１．１ｋｇ／Ｌ以下となる温度及び圧力において混合されてもよい。塗料と二酸化炭素とは、二酸化炭素が液体として存在する温度及び圧力において混合されてもよい。この場合、塗料と二酸化炭素とが物理的により混合されやすくなる。
【００３２】
混合温度は、６０℃未満が好ましく、３０℃未満がより好ましく、１０℃以上かつ３０℃未満がさらに好ましいが、これらに限定されない。塗料が２液硬化型塗料の場合は、温度が６０℃より低いと、コーティング組成物の使用可能時間（ポットライフ）が良好となる傾向がある。
【００３３】
混合の仕方は特に限定されず、混合は、例えば、インラインミキサーを使用したラインブレンド法による混合であることができる。
【００３４】
塗料と二酸化炭素を混合することにより得られたコーティング組成物は、塗料及び二酸化炭素を含有する。上記に述べたとおり、二酸化炭素は０．７ｋｇ／Ｌ以上の密度を有することが好ましく、二酸化炭素の量は、塗料１００質量部に対して１．５質量部以上かつ６０質量部以下であることが好ましい。コーティング組成物は、二酸化炭素の全量が塗料に溶解した一相の混合物であることが好ましい。
【００３５】
（２．噴霧工程）
本工程では、上記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する。コーティング組成物を、例えばノズル又はオリフィスから噴霧すると、加圧状態から解放されたコーティング組成物中の二酸化炭素は瞬時に気化して、その体積が大幅に膨張する。膨張により生じるエネルギーにより、コーティング組成物は細かい霧状の塗料（ミスト）になる。二酸化炭素は、気化する際にコーティング組成物から気化熱を奪うため、ミストの温度Ｔ１は、噴霧直前のコーティング組成物の温度よりも低くなる。コーティング組成物中に含まれる二酸化炭素の量（すなわち、気化する二酸化炭素の量）が多いほど気化熱も大きくなり、ミストの温度は低くなる。
【００３６】
本実施形態においては、ミストの温度Ｔ１と、ミストの周りの環境における露点Ｔ２が、Ｔ１−Ｔ２≧０の関係を満たす。すなわち、露点Ｔ２に応じて、この関係式を満たすようにミストの温度Ｔ１を設定する。このため、塗膜の白化を低減することができる。
【００３７】
Ｔ１及びＴ２は、Ｔ１−Ｔ２＞０、Ｔ１−Ｔ２≧０．５、Ｔ１−Ｔ２≧１、Ｔ１−Ｔ２≧２、Ｔ１−Ｔ２≧３、Ｔ１−Ｔ２≧４、又はＴ１−Ｔ２≧５の関係を満たすことができる。ミストの温度Ｔ１は、例えば、ミストの中に温度計を配置することにより、直接測定することができる。また、Ｔ１のおおよその値は、コーティング組成物の噴霧直前の温度から、二酸化炭素の気化により低下する温度を引くことにより推定することができる。本発明者等の検討によれば、塗料１００質量部に対して１質量部の二酸化炭素が気化するごとに、ミストの温度は１℃低下する。したがって、コーティング組成物の噴霧直前の温度（℃）から、塗料１００質量部に対する二酸化炭素の量（質量部）を引くことにより、Ｔ１のおおよその値を推定してもよい。環境における露点Ｔ２は、露点計を用いて測定することもできるし、環境中の水蒸気量又は湿度から算出することもできる。
【００３８】
ミストの温度Ｔ１は、６０℃未満が好ましい。塗料が２液硬化型塗料の場合は、温度が６０℃より低いと、コーティング組成物のポットライフが良好となる傾向がある。
【００３９】
噴霧時の温度及び圧力は、積極的に制御しなくてもよく、混合時の温度及び圧力と同じであってもよいし、適宜調節されてもよい。噴霧を可能にする観点から、噴霧圧力は２ＭＰａ以上又は５ＭＰａ以上であることが好ましい。本明細書における圧力は、絶対圧力（ＭＰａ）である。
【００４０】
本発明の一実施形態において、上記混合工程及び上記噴霧工程を繰り返すことができる。
【００４１】
本発明の別の実施形態に係る塗装方法では、ミストの温度Ｔ１を測定する工程と、ミストの周りの環境の露点Ｔ２を測定する工程と、得られたＴ１及びＴ２の値からＴ１−Ｔ２≧０の関係を満たすように二酸化炭素及び塗料の混合器８への供給量を調節する工程とを、さらに備えることができる。具体的には、Ｔ１−Ｔ２＜０である場合には、二酸化炭素の量を減らし及び／又は塗料の量を増やせばよい。
【００４２】
（３．膜形成工程）
本工程では、噴霧工程において形成されたミストを対象物に付着させて、対象物の表面に液膜（塗料の膜）を形成する。
【００４３】
（４．硬化工程）
本発明の塗装方法は、膜形成工程により対象物に形成された液膜を硬化して、塗膜を形成する工程（硬化工程）をさらに備えることができる。本工程では、塗料の膜を硬化して塗膜を形成する。硬化の方法は塗料の種類によるが、例えば、加熱又はＵＶ等の活性エネルギー線によって、塗料の膜を硬化することができる。本発明に係る塗装方法により形成される塗膜は、白化が低減されている。
【００４４】
（塗装装置）
上記の方法は、例えば、図１に示す塗装装置を用いて行うことができる。塗装装置は、塗料タンク１、高圧ポンプ２、加熱器３、二酸化炭素ボンベ４、冷却器５、高圧ポンプ６、加熱器７、混合器８、及び、ノズル９を有する。塗料タンク１に貯蔵された塗料は、高圧ポンプ２によって所定の圧力まで加圧され、加熱器３によって所定の温度まで加温されてから、混合器８（混合部）へと供給される。一方、二酸化炭素ボンベ４に貯蔵された二酸化炭素は、冷却器５によって冷却されて液化し、高圧ポンプ６（例えば、プランジャーポンプなどの定容ポンプ）によって所定の圧力まで加圧される。加圧された二酸化炭素は、加熱器７によって所定の温度まで加温されてから、混合器８へと供給される。混合器８内で塗料及び二酸化炭素が混合され、コーティング組成物となる。混合器８としては、例えば、インラインミキサーを使用できる。このように調製されたコーティング組成物は、ノズル９を通して対象物の配置された環境中に噴霧される。
【００４５】
混合器８における圧力は、高圧ポンプ２及び高圧ポンプ６の吐出圧力により調節することができる。また、混合器８における温度は、加熱器３により加熱される塗料の温度、及び、加熱器７により加熱される二酸化炭素の温度により調節することができる。塗料及び二酸化炭素の量比も、各ポンプの吐出量及び図示しない流量調節弁により調節できる。
【００４６】
塗装装置は、図１に示す装置に限定されない。例えば、図１に示す装置では、混合時の温度は加熱器３及び７並びに冷却器５により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、加熱器３及び７並びに冷却器５に代えて、熱交換器などの温度調節部を混合器８の内部に設けることにより、混合時の温度を調節してもよい。また、図１に示す装置では、混合時の圧力は高圧ポンプ２及び６により調節されるが、これらの構成は必須ではない。例えば、高圧ポンプ２及び６にかえて、ポンプ、減圧バルブ等の圧力調節部を混合器８の内部に設けることにより、混合時の圧力を調節してもよい。さらに、混合器８とノズル９とを結ぶライン上に温度調節部及び／又は圧力調節部を設けて、噴霧時の温度及び／又は圧力を制御してもよい。
【００４７】
図１に示す塗装装置は、ミストの温度Ｔ１を測定する温度計２０と、環境の露点Ｔ２を測定する露点計２２と、Ｔ１及びＴ２の値に応じて混合器８内に供給される二酸化炭素及び塗料の量を調節するフィードバック部２４とを、さらに備えることができる。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る塗装方法において、ミストの温度Ｔ１及び環境における露点Ｔ２が、Ｔ１−Ｔ２≧０の関係を満たす。Ｔ１及びＴ２がＴ１−Ｔ２≧０の関係を満たすと、塗装により形成された塗膜の白化を低減することができる。本発明者等は、この理由を以下のように推察している。
【００４９】
もし、ミストの温度Ｔ１が環境における露点Ｔ２を下回ると、ミストの表面又は形成途中の液膜の表面が結露し、最終的に形成される液膜中に水が含有される。本実施形態では塗料が高粘度であるため、液膜中に含有された水分が残ったまま液膜が硬化し、液膜の硬化後に塗膜から水分が蒸発する。したがって、塗膜中に気泡が形成され、あるいは、塗膜の表面にワキに似た開放気泡の跡が形成され、白化の原因のひとつになると考えられる。これに対し、本発明においては、ミストの温度Ｔ１が露点Ｔ２以上になるように調節されており、環境中の水蒸気に由来する水が塗膜中に含有されにくくなっているため、塗膜の白化を低減することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例に基づき発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。【００５１】
図１に示すような二酸化炭素塗装装置において、塗料タンク１に塗料を仕込み、混合器８内での塗料と二酸化炭素との混合比が表２〜７に示す混合比（組成）となるように、高圧ポンプ２及び６の流量を設定した。混合器内の温度Ｔｍ及び圧力Ｐｍは、表２〜７に示す温度及び圧力に調節した。表２〜７において、塗料及び二酸化炭素の量の単位は質量部であり、ＮＶは、塗料中の非揮発成分（膜形成成分など）の質量割合を意味し、ＮＶが１００％でない場合には、塗料中に膜形成成分を溶解する溶剤が含まれる。塗料に含まれる溶剤を表１に示す。表３及び表６におけるアクリル樹脂塗料は、いずれもアクリルオリゴマー、アクリルモノマー、及び光重合開始剤を含む、ＵＶ硬化型の塗料である。【００５２】
表２〜７における塗料の粘度Ｖａは、常圧（０．１ＭＰａ）、２０℃の環境下で、Ｂ型粘度計ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ  ＴＶＢ−１０（東機産業株式会社製）を用いて、回転数３ｒｐｍで測定した。測定は、原則、ローター番号Ｍ１のローターを用いて行った。測定値がローター番号Ｍ１のローターの測定粘度範囲を外れた場合は、適正なローターを使用して粘度Ｖａを測定した。【００５３】
表２〜７における塗料の粘度Ｖｍは、常圧かつ混合温度Ｔｍと同じ温度条件下での塗料の粘度である。粘度Ｖｍは、粘度Ｖａの測定と同様に、ＴＶＢ−１０を用いて測定した。【００５４】
表２〜７におけるコーティング組成物の粘度Ｖｃは、Ｐｒｏｌｉｎｅ  Ｐｒｏｍａｓｓ  Ｉ  ５００（エンドレスハウザー製）を用いてインライン測定した。【００５５】
【表１】
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【００５６】
【表２】
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【００５７】
【表３】
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【００５８】
【表４】
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【００５９】
【表５】
2019176741.tif 000007
【００６０】
【表６】
2019176741.tif 000008
【００６１】
【表７】
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【００６２】
表２〜７に示す例について、塗装試験を行い、対象物の表面に塗料の膜を形成した。それぞれの例において、噴霧されたミストを目視で観察し、安定的にミストが形成されたか否か、及び、形成されたミストの状態を評価した。その後、表２〜７に示す例について、塗料の膜を乾燥又は加熱することにより硬化し、形成された塗膜において白化が観察されたか否かを評価した。ただし、表３、６に示す、ＵＶ硬化型アクリル樹脂塗料を用いた例については、塗料の膜を乾燥して溶剤を蒸発させた後、ＵＶ照射により硬化し、形成された塗膜において白化が観察されたか否かを評価した。結果を表２〜７に示す。【００６３】
「塗膜の白化」の評価について、表２〜７における○及び×は、それぞれ次を意味する。
○：塗膜の白化が観察された。
×：塗膜の白化が観察されなかった。【００６４】
「安定的なミスト形成」の評価について、表２〜７における○及び×は、それぞれ次を意味する。
○：ミストが安定的に形成された。
×：ミストの形成が不安定であった。ときにはミストが形成され、ときには噴霧してもミストが形成されなかった。【００６５】
「ミストの状態」の評価について、表２〜７における○、△、及び×は、それぞれ次を意味する。
○：ミストの粒子が全て微細であった。
△：ミスト中のほとんどの粒子が微細であったが、大きい粒子が少し混ざっていた。
×：ミストは形成されず、コーティング組成物は、水鉄砲のように直線を描いて放出された。【００６６】
ミストの温度Ｔ１が露点Ｔ２以上となる条件で塗装を行った例では、塗膜の白化が観察されなかった。例３６〜３８では、コーティング組成物中の二酸化炭素の量が少ないためか、コーティング組成物が霧状にならなかった。例３９〜４１では、塗膜の白化は観察されなかったものの、ミストの形成が不安定であった。
【符号の説明】
【００６７】
１…塗料タンク、２，６…高圧ポンプ、３，７…加熱器、４…二酸化炭素ボンベ、５…冷却器、８…混合器、９…ノズル。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月2日(2019.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程であって、前記塗料及び前記二酸化炭素は、二酸化炭素が液体状態で存在する温度及び圧力において混合される、工程と、
前記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程と、
前記ミストを対象物に付着させて前記対象物に液膜を形成する工程と、備え、
前記塗料は、２０℃及び１気圧において４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有し、
前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上であり、
前記ミストの温度をＴ１とし、前記ミストの周りの環境の露点をＴ２としたときに、Ｔ１及びＴ２はＴ１−Ｔ２≧０を満たす、塗装方法。
【請求項２】
前記塗料及び前記二酸化炭素が、二酸化炭素の密度が０．７ｋｇ／Ｌ以上となる温度及び圧力において混合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記塗料が、前記塗料全量に対して１質量％以上の溶剤を含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記塗料及び前記二酸化炭素が、６０℃未満の温度で混合される、請求項１〜３いずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
塗料に二酸化炭素を混合してコーティング組成物を得る工程と、
前記コーティング組成物を噴霧してミストを形成する工程と、
前記ミストを対象物に付着させて前記対象物に液膜を形成する工程と、
前記ミストの温度Ｔ１及び前記ミストの周りの環境の露点Ｔ２を測定する工程と、
Ｔ１−Ｔ２≧０を満たすように、前記二酸化炭素と前記塗料との混合比を調整する工程と、を備え、
前記塗料は、２０℃及び１気圧において４００ｍＰａ・ｓ以上の粘度を有し、
前記二酸化炭素の量は、前記塗料１００質量部に対して１．５質量部以上である、塗装方法。
【国際調査報告】
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