(57)【要約】【課題】粒状の混合物質を溶媒液に混合することにより溶媒液よりも粘性の高くなる混合液を、設備面で不利な超高圧ポンプ装置を用いずに容易に被塗布物に塗布可能にする。【解決手段】本発明に係る混合液塗布方法は、少なくとも１種類の粒状の混合物質と、上記混合物質が混合される溶媒液とを混合吐出手段（スプレーユニット４）まで個別に搬送し、上記混合吐出手段にて上記混合物質と上記溶媒液とを混合して溶媒液よりも粘性の高い混合液を生成し、この混合液を混合吐出手段から吐出させて被塗布物Ａに塗布することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類の粒状の混合物質と、上記混合物質が混合される溶媒液とを混合吐出手段まで個別に搬送し、上記混合吐出手段にて上記混合物質と上記溶媒液とを混合して溶媒液よりも粘性の高い混合液を生成し、この混合液を混合吐出手段から吐出させて被塗布物に塗布することを特徴とする混合液吹き付け方法。
【請求項２】
加圧手段を用いて前記溶媒液を前記混合吐出手段まで圧送し、混合吐出手段の位置で溶媒液に前記混合物質を混合して前記混合液を生成し、上記加圧手段による溶媒液の圧送圧力を利用して混合液を混合吐出手段から噴射させて被塗布物に塗布することを特徴とする請求項１に記載の混合液吹き付け方法。
【請求項３】
前記混合吐出手段に圧縮空気供給手段により圧縮空気を供給して前記混合物質と溶媒液との混合を促進させて前記混合液を生成し、この混合液を上記圧縮空気の圧力を利用して前記混合吐出手段から噴射させて被塗布物に塗布することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の混合液吹き付け方法。
【請求項４】
水に水性の粘度向上物質を混合して前記溶媒液とすることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の混合液吹き付け方法。
【請求項５】
少なくとも１種類の粒状の混合物質と溶媒液とを個別に貯留する貯留手段と、上記混合物質と上記溶媒液とを混合して溶媒液よりも粘性の高い混合液を生成し、この混合液を吐出して被塗布物に塗布する混合吐出手段と、上記混合物質と溶媒液とを上記混合吐出手段まで個別に搬送する搬送手段とを備えてなることを特徴とする混合液吹き付け装置。
【請求項６】
前記溶媒液を加圧する加圧手段および前記混合吐出手段に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段の少なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項５に記載の混合液吹き付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粒状の混合物質を溶媒液に混合することにより溶媒液よりも粘性の高くなる混合液を容易に被塗布物に塗布させ得るようにした混合液塗布方法および混合液塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両におけるシャーシー下面やホイールハウス内面等の錆およびチッピング（飛び石損傷）等への対策として、適度な弾力を有する樹脂コーティング層をアンダーコートまたはボディーシーラー等と称して設けることがなされている。従来、その樹脂材料としては比較的安価で耐久性の高いＰＶＣ系コーティング材が広く用いられている。
【０００３】
ところが、ＰＶＣ系コーティング材は塩化ビニールを主成分とするため、車両の廃棄処分時における焼却工程で大気汚染の原因となるガスやダイオキシン等の有害物質を発生させる。自動車の場合、１台当たり凡そ７〜１２ｋｇものＰＶＣ系コーティング材が使用されるため、その廃棄処分時に伴う大気汚染度は甚大である。また、ＰＶＣ系コーティング材に多量に含まれる有機溶剤の揮発も大気汚染の問題を助長している。
【０００４】
このように、ＰＶＣ系コーティング材の使用は環境保全面で好ましくない。そればかりか、ＰＶＣ系コーティング材に含まれる有機溶剤が強い毒性および引火性を持つため、コーティング作業者の健康保全面や、コーティング材の保管を含めた取り扱い面においても好ましくない。
【０００５】
そこで、ＰＶＣ系コーティング材に代えて、焼却時に環境に対し非常に低公害なポリエチレン等の樹脂材料を車両の表面コーティング材として用いることが検討されている。このような樹脂材料によるコーティング方法として一般的なのは、上記樹脂材料を粉末状にして車両の被コーティング箇所に均一に静電付着させた後、その部分を加熱して粉末状の樹脂材料を溶融させ、被コーティング箇所に溶着させるものである。
【０００６】
ところが、自動車においては、その製造工程上、ボディー外板に下地処理が施された後にアンダーコートやボディーシーラー等が施されるため、静電付着により粉末状の樹脂材料を車体に付着させると下地処理後のボディー外板（ボディー側面等）にも樹脂材料が付着してしまい塗装不良の原因となる。これを避けるには予めボディー外板に大掛かりなマスキングを施す必要があり、そのために多大な作業工数とマスキング材が費やされることになる。
【０００７】
一方、ポリエチレン等の樹脂材料の特性上、その粉末を水や有機溶剤等に溶解させるのは極めて困難であり、これを塗料化して車体に塗布するには、例えば特開２００２−２２６７８５号公報（特許文献１）に見られるように、水に水性の粘度向上物質、例えば高分子水系のポリアクリルアミド部分加水分解物等を混合して生成した水よりも高粘度な水性の液体結合材にポリエチレン等の樹脂粉末を混合して塗料状のコーティング材を生成する必要がある。
【０００８】
そして、この塗料状のコーティング材を車両の被コーティング箇所に塗布して粘度向上物質自体の粘性により粘性付着させた後、被コーティング箇所を加熱して液体結合材を蒸発させると同時に樹脂粉末を溶融結合させて被コーティング箇所に表面コーティング層を形成する。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２２６７８５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように高粘度な塗料状のコーティング材を塗布するには、高粘度なコーティング材を管路等で供給する際に発生する多大な圧力損失に打ち勝つことのできる超高圧ポンプ装置が必要となり、超高圧ポンプ装置は非常に高価であるとともにメンテナンスが困難なため、設備面で不利であるばかりか、コーティング材の吐出量制御が困難なために均一かつ安定した塗膜が得られないといった問題がある。
【００１１】
即ち、本来水に溶解しないポリエチレン等の樹脂粉末を水と共に吹き付け装置等に給送した場合、図４に示すように、給送管路の途中に設けられる吐出量制御用の流量制御バルブ９０のコーン状の弁体９１と弁座９２との間に、弁体９１の開閉に伴い樹脂粉末が付着、堆積し、その隙間を水だけが通過するようになって水と樹脂粉末の混合比が不均一になってしまう。
【００１２】
また、この問題とは別に、水が混合された塗料状のコーティング材の重量が重いため、その輸送に多大なコストが掛かるという問題もあった。
【００１３】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、粒状の混合物質を溶媒液に混合することにより溶媒液よりも粘性の高くなる混合液を容易に被塗布物に塗布可能にすると同時に、混合液の原材料の輸送コストを安くすることのできる混合液塗布方法および混合液塗布装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る混合液吹き付け方法は、請求項１に記載したように、少なくとも１種類の粒状の混合物質と、上記混合物質が混合される溶媒液とを混合吐出手段まで個別に搬送し、上記混合吐出手段にて上記混合物質と上記溶媒液とを混合して溶媒液よりも粘性の高い混合液を生成し、この混合液を混合吐出手段から吐出させて被塗布物に塗布することを特徴とする。
【００１５】
このような混合液吹き付け方法によれば、混合物質と溶媒液とが混合吐出手段まで混合されずに個別に搬送されることから、従来のように高粘度な混合液を吐出（吹き付け）するための超高圧ポンプ装置が必要なく、しかも混合物質と溶媒液の吐出量制御が確実になるため、混合液を容易に被塗布物に塗布可能になり、均一かつ安定した塗膜を得ることができる。
【００１６】
その上、溶媒液の主成分が水である場合には、混合液の塗布現場で水を水道等から容易に調達できるため、他の場所から輸送するのは水よりも比較的軽量な粒状の混合物質だけでよくなり、混合液の原材料の輸送コストを安くすることができる。
【００１７】
また、本発明に係る混合液吹き付け方法は、請求項２に記載したように、請求項１の構成において、加圧手段を用いて前記溶媒液を前記混合吐出手段まで圧送し、混合吐出手段の位置で溶媒液に前記混合物質を混合して前記混合液を生成し、上記加圧手段による溶媒液の圧送圧力を利用して混合液を混合吐出手段から噴射させて被塗布物に塗布することを特徴とする。上記加圧手段を設けたことにより、混合吐出手段をより簡素に構成しつつ、混合物質と溶媒液をより確実に混合させることができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る混合液吹き付け方法は、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２の構成において、前記混合吐出手段に圧縮空気供給手段により圧縮空気を供給して前記混合物質と溶媒液との混合を促進させて前記混合液を生成し、この混合液を上記圧縮空気の圧力を利用して前記混合吐出手段から噴射させて被塗布物に塗布することを特徴とし、これにより混合物質と溶媒液を一層良好に混合するとともに、混合液の吐出性と拡散性を向上させてより均一かつ安定した塗膜を得ることができる。
【００１９】
そして、本発明に係る混合液吹き付け方法は、請求項４に記載したように、請求項１〜請求項３のいずれかの構成において、水に水性の粘度向上物質を混合して前記溶媒液とすることを特徴とするため、混合物が本来水に溶解しない樹脂粉末等であってもこれを溶媒液に良好に混合することができる。
【００２０】
また、本発明に係る混合液吹き付け装置は、請求項５に記載したように、少なくとも１種類の粒状の混合物質と溶媒液とを個別に貯留する貯留手段と、上記混合物質と上記溶媒液とを混合して溶媒液よりも粘性の高い混合液を生成し、この混合液を吐出して被塗布物に塗布する混合吐出手段と、上記混合物質と溶媒液とを上記混合吐出手段まで個別に搬送する搬送手段とを備えてなることを特徴とする。
【００２１】
この混合液吹き付け装置によれば、高粘度な混合液を吐出（吹き付け）するための超高圧ポンプ装置が不要になる上に、混合物質と溶媒液の吐出量制御が確実になるため、混合液を容易に被塗布物に塗布可能になり、均一かつ安定した塗膜を得ることができる。
【００２２】
さらに、本発明に係る混合液吹き付け装置は、請求項６に記載したように、請求項５の構成において、前記溶媒液を加圧する加圧手段および前記混合吐出手段に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段の少なくとも一方を設けたことを特徴とするため、加圧手段または圧縮空気供給手段により混合物質と溶媒液を良好に混合して均一かつ安定した塗膜を得ると同時に、混合吐出手段を簡素に構成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係る混合液吹き付け装置の一実施形態を示す概略構成図である。この混合液吹き付け装置１は、例えば自動車等のシャーシー下面やホイールハウス内面等にアンダーコートとして適度な弾力を有する樹脂コーティング層を設けるための設備である。
【００２５】
混合液吹き付け装置１は、貯留手段となる混合物質貯留タンク（またはホッパー）２および溶媒液貯留タンク３と、混合吐出手段となるスプレーユニット４と、搬送手段となるパイプライン６，７および流量制御バルブ８，９と、加圧手段となる加圧装置１１と、圧縮空気供給手段となるエアコンプレッサー１２と、撹拌手段としてのミキシングスクリュー１５と、その駆動手段としてのモーター（電動モーター、エアモーター等）１６とを備えて構成されている。
【００２６】
混合物質貯留タンク２にはコーティング層の原料となる樹脂粉末、例えばポリエチレン粉末が貯留される。このポリエチレン粉末は特許請求の範囲の請求項１に記載した粒状の混合物質に該当する。混合物質貯留タンク２内には圧縮空気を供給してポリエチレン粉末を撹拌しておくとポリエチレン粉末の搬送や流量制御がスムーズになる。
【００２７】
一方、溶媒液貯留タンク３には水または湯に水性の粘度向上物質を混合した溶媒液が貯留される。粘度向上物質の好適な例としては高分子水系のポリアクリルアミド部分加水分解物が挙げられる。これを粘度向上物質として水または湯に混合する場合の混合率は重量比で０．５％程度が適当であり、この時の溶媒液の粘度は１４００±２００ＣＰとなる。
【００２８】
混合物質貯留タンク２とスプレーユニット４の間はパイプライン６で接続されて途中に流量制御バルブ８が接続され、溶媒液貯留タンク３とスプレーユニット４の間はパイプライン７で接続されて途中に流量制御バルブ９が接続され、加圧装置１１は圧縮空気圧力や機械式圧力等により溶媒液を加圧するように設置される。さらに、スプレーユニット４にはミキシングスクリュー１５が内蔵されてモーター１６が連結されるとともに、エアコンプレッサー１２が接続される。
【００２９】
混合物質貯留タンク２に貯留されたポリエチレン粉末と溶媒液貯留タンク３に貯留された溶媒液は、それぞれパイプライン６，７を経てスプレーユニット４まで個別に搬送される。ポリエチレン粉末は重力落下または空圧等によりスプレーユニット４に供給され、溶媒液は加圧装置１１により加圧されてスプレーユニット４に圧送される。
【００３０】
そして、スプレーユニット４においてポリエチレン粉末と溶媒液とが混合されて溶媒液よりも粘性の高いコーティング液が生成される。このコーティング液は特許請求の範囲の請求項１に記載した混合液に該当する。その際、ミキシングスクリュー１５の回転とエアコンプレッサー１２から供給される圧縮空気によりポリエチレン粉末と溶媒液との混合が促進される。
【００３１】
コーティング液は、加圧装置１１により加圧された溶媒液の圧送圧力と、エアコンプレッサー１２から供給される圧縮空気の圧力とを利用してスプレーユニット４から噴射され、自動車の車体等の被塗布物Ａに塗布される。ポリエチレン粉末と溶媒液の混合比は流量制御バルブ８，９の開度により適宜設定することができる。
【００３２】
図２に示すように、被塗布物Ａに塗布されたコーティング液Ｂは、ポリエチレン粉末Ｃの個体同士が溶媒液Ｄの粘性により互いに粘着し、かつ溶媒液Ｄの粘性により剥がれたり脱落したりすることなく被塗布物Ａに付着した状態である。
【００３３】
その後、被塗布物Ａは加熱炉等において加熱処理される。その加熱温度は、混合物質としてポリエチレン粉末を用いた場合にはポリエチレン粉末Ｃの軟化点である１２０℃付近から３００℃程度までの温度範囲とされる。なお、その加熱時間については、例えば加熱温度が低い時は長く、高い時は短くなるように適宜設定する。
【００３４】
このように被塗布物Ａを適当な加熱温度と加熱時間で加熱することにより、溶媒液Ｄの水分が蒸発し、ポリエチレン粉末Ｃの固体同士が溶融結合して被塗布物Ａに溶着され、図３に示すように被塗布物Ａの表面にアンダーコートやボディーシーラー等として適度な弾力性と耐水性を備えた樹脂コーティング層Ｅが形成される。
【００３５】
この樹脂コーティング層Ｅは、その原材料であるポリエチレン粉末Ｃが、従来の塩化ビニールを主成分とするＰＶＣ系コーティング材のように廃棄処分時における焼却工程でガスやダイオキシン等の有害物質を発生させない上に、溶媒液Ｄが水性であり有機溶剤類を一切含まないため、極めて低公害である。
【００３６】
このような混合液吹き付け装置１を用いた混合液吹き付け方法によれば、ポリエチレン粉末と溶媒液とがパイプライン６，７を経てスプレーユニット４まで個別に搬送され、スプレーユニット４の位置でコーティング液となるため、従来のように予め混合された高粘度なコーティング液を吐出（吹き付け）するための超高圧ポンプ装置が必要なく、しかも流量制御バルブ８，９によるポリエチレン粉末と溶媒液の吐出量制御が確実になるため、両者の混合液であるコーティング液を容易に被塗布物Ａに塗布可能になり、均一かつ安定した塗膜を得ることができる。
【００３７】
溶媒液の主成分である水は混合液吹き付け装置１の設置現場で水道等から容易に調達できるため、他の場所から輸送するのは水よりも軽量なポリエチレン粉末だけでよく、従来のように混合済みの高重量な液状コーティング材を輸送する必要がないのでコーティング液の原材料の輸送コストを大幅に安くすることができる。
【００３８】
また、加圧装置１１を用いて溶媒液をスプレーユニット４まで圧送し、スプレーユニット４の位置で溶媒液にポリエチレン粉末を混合してコーティング液を生成し、加圧装置１１による溶媒液の圧送圧力を利用してコーティング液をスプレーユニット４から噴射させて被塗布物Ａに塗布する方法により、スプレーユニット４をより簡素に構成可能にしつつ、ポリエチレン粉末と溶媒液をより確実に混合させることができる。
【００３９】
さらに、スプレーユニット４にエアコンプレッサー１２から圧縮空気を供給してポリエチレン粉末と溶媒液との混合を促進させながらコーティング液を生成し、圧縮空気の圧力をも利用してコーティング液をスプレーユニット４から噴射させて被塗布物Ａに塗布するため、ポリエチレン粉末と溶媒液を一層良好に混合するとともに、コーティング液の吐出性と拡散性を向上させてより均一かつ安定した塗膜を得ることができる。
【００４０】
溶媒液は、水に水性の粘度向上物質を混合したものであるため、本来水に溶解しないポリエチレン粉末等であっても、これを溶媒液に良好に混合することができる。時間の経過とともに溶媒液とポリエチレン粉末とが分離する可能性があっても、両者が混合されるのは塗布される直前であるため分離の懸念がない。
【００４１】
なお、モーター１６により回転駆動されるミキシングスクリュー１５の代わりに、例えばスプレーユニット４内に螺旋状の混合通路を形成し、ここにポリエチレン粉末と溶媒液を通過させることにより両者を混合させることもできる。
【００４２】
また、溶媒液を構成する水と粘度向上物質は予め混合されていなくてもよく、例えば溶媒液貯留タンク３の代わりに水貯留タンクと粘度向上物質貯留タンクを個別に設け、水と粘度向上物質をスプレーユニット４まで個別に搬送してスプレーユニット４内で混合させてもよい。あるいは、粘度向上物質貯留タンクを設けずに、あらかじめ粘度向上物質を所定の混合比でポリエチレン粉末に混合して混合物質貯留タンク２に貯留しておいてもよい。
【００４３】
本実施形態では、混合物質の例としてポリエチレン粉末を挙げたが、他の樹脂粉末、あるいは他の素材粉末に置き換えてもよく、その種類も１種類に限らず複数種類としてもよく、さらにこれら複数種類の粉末は混合吐出手段まで個別に搬送しても予め混合した状態で搬送してもよい。また、溶媒液としては必ずしも水と粘度向上物質とを混合したものでなくてもよい。
【００４４】
要するに、粒状の混合物質と溶媒液とを予め混合することはせず、粒状の混合物質と溶媒液とをスプレーユニット４のような混合吐出手段まで個別に搬送し、混合吐出手段にて混合物質と溶媒液とを混合してその混合液を混合吐出手段から吐出させて被塗布物に塗布するのが本発明の要旨である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る混合液塗布方法および混合液塗布装置によれば、粒状の混合物質を溶媒液に混合することにより溶媒液よりも粘性の高くなる混合液を、設備面で不利な超高圧ポンプ装置を用いずに容易に被塗布物に塗布可能することができ、しかも溶媒液の主成分が水である場合には水を現場調達できるので混合液原材料の輸送コストを大幅に安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る混合液吹き付け装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】コーティング液が被塗布物に塗布された状態を示す断面図。
【図３】加熱処理により被塗布物の表面に樹脂コーティング層が形成された状態を示す断面図。
【図４】従来の技術の問題点を示す図。
【符号の説明】
１  混合液吹き付け装置
２  貯留手段の一例としての混合物質貯留タンク
３  貯留手段の一例としての溶媒液貯留タンク
４  混合吐出手段の一例としてのスプレーユニット
６，７  搬送手段の一例としてのパイプライン
１１  加圧手段の一例としての加圧装置
１２  圧縮空気供給手段の一例としてのエアコンプレッサー
Ａ  被塗布物
Ｂ  混合液の一例としてのコーティング液
Ｃ  粒状の混合物質の一例としてのポリエチレン粉末
Ｄ  溶媒液
Ｅ  樹脂コーティング層
【図１】
2004298761.tif 000003
【図２】
2004298761.tif 000004
【図３】
2004298761.tif 000005
【図４】
2004298761.tif 000006