JP5090109B2 - 塗布具 - Google Patents

Description

本発明は接着剤やシーリング材、塗料等液状物の塗布具に関するものである。

従来、接着剤やシーリング材、塗料等の液状物を一定幅で、厚みを均一に塗布する場合、予め、基材上に液状物を厚めに垂らし、ヘラやハケ等を用いて均していた。そのため、液状物の塗布量にムラが生じやすく、凹凸ができ平滑な仕上がりとならない場合も生じていた。また、均す作業に手間がかかる上、熟練を要するという問題もあった。また、本出願人らが提案した接着剤塗布具（特許文献１参照）によりクシ目ゴテ状に接着剤を均一に塗布することはできるが、このクシ目がレベリングせずに残ると外観に問題を引き起こす場合もあった。

実用新案登録第３１０６４３０号

本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、接着剤、シーリング材、塗料等の液状物を、容器を手で加圧することにより簡便に塗布でき、しかも、一定幅で、幅方向に対して均一に塗布することを可能とした塗布具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために講じた本発明の手段は、液状物を収容する容器と、容器の開口部に取り付けられるノズルとで構成され、上記ノズルの形状が、上記容器との接合部からノズル先端の吐出口に向けて、ノズル内部の断面積が徐々に減少していく構造で、且つ、上記ノズル先端がスリット状の吐出口である塗布具としたことであり、上記ノズル内部の中央部が内側に湾曲し両側より液状物の流路が狭い塗布具としたことであり、上記ノズルの吐出口の片側端部もしくは両端部にガイドを設けた塗布具としたことである。

本発明によれば、ノズル内部の断面積を徐々に減少していく構造としたため、塗布量の調整が容易となり、ノズル先端の吐出口をスリット状としたため、塗布幅及び幅方向の塗布量を均一にすることができる。また、ノズル内部の中央部を内側に湾曲し両側より液状物の流路を狭くしたことで、塗布幅及び幅方向の塗布量の均一性をより高めることができる。更にノズル吐出口にガイドを設けることにより、ノズル先端吐出口の汚れが減少し吐出口の清掃回数が減って作業性が向上する。

加えて、塗布した液状物に柔軟な被着体の積層する場合には、液状物のクシ目の凹凸がないため、被着体の成分が経時変化により液状物に移行する場合には液状物のクシ目部分の被着体の変色が生じることなく、仕上がり、見栄えを良好とすることができる。

本発明の塗布具を、図を参照して詳しく説明する。本発明の塗布具は、所要量の液状物を収容しておくための容器と、容器の開口部に取り付け、容器の液状物を吐出するノズルとで、図１のように構成される。

本発明に使用する容器としては、収容する液状物に含まれる溶剤に侵されることのない耐溶剤性を有するプラスチック材料からなるもの、またはボール紙の表面に耐溶剤性を有するプラスチックフィルムやアルミ箔を積層した円筒形状のものが使用できるが、前者のプラスチック製の容器の場合は手作業で容器を加圧することにより内容物を吐出するため、容器は可撓性を有し、内容量を２×１０^５〜１×１０^６ｍｍ^３（２００〜１０００ｍｌ）とすることが好ましい。後者のボール紙製の容器の場合はコーキングガン、シーリングガンといった吐出用器具を用いて吐出作業を行なうため、吐出器具に装着可能な容器のサイズであり、内容量は１．５×１０^５〜５×１０^５ｍｍ^３である。上記耐溶剤性のプラスチック材料としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアミド、ポリエステル樹脂等が挙げられるが、容器への成形性、可撓性を考慮するとポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ウレタン樹脂が好ましい。

塗布用ノズルは、耐溶剤性を有するプラスチック材料を用い、容器の開口部に直接取り付けられ、容器とノズルの接合密封性を考慮して、容器の開口部には雄ネジ、ノズル内周部には容器開口部の雄ネジに対応した雌ネジを形成することが好ましい。また、これにより容器とノズルが着脱自在になり、取替えが可能となる。

容器内に収容する液状物としては、接着剤、シーリング材に限らず、塗料、プライマーなど他の塗膜材でもよい。液状物の粘度は２，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓがよく、より好ましくは５，０００〜６０，０００ｍＰａ・ｓである。粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓ以上であると、吐出する際に強い押圧力を必要とするため作業性が悪くなる傾向があり、逆に２，０００ｍＰａ・ｓ未満であると粘度が低いため吐出口から自然に流れだしてしまい加圧による吐出制御が困難になる場合も生じる。

塗布用ノズルの形状は、吐出口が図７に示すようにスリット状であり、容器開口部からノズル吐出口に向けて扇状に広がる形状が好ましい。このことにより、液状物が中央部分だけでなく両端部にもいきわたり、一定の厚さ、幅で安定して塗布することができる。

塗布用ノズルの内部形状は、図６に示すようにノズル内部の断面積がノズル吐出口に向かうに従い、徐々に減少していく必要がある。このノズル内部の断面積の減少率［（容器の開口部の断面積）−（ノズル吐出口の断面積）／（容器の開口部の断面積）×１００］は６０〜９７％がよく、７５〜９５％がより好ましい。ノズル内部の断面積の減少率を６０〜９７％とすることにより、加圧で液状物を吐出する際に、ノズル内部で圧力が加わることで、塗布量の調整がより容易となる。
また、図５に示すように塗布用ノズル内部中央部を徐々に内側に湾曲させ、両側に比べ中央部の液状物の流路を狭くすることが好ましい。これにより、容器開口部を通過した液状物が中央部だけでなく端部にも広がり、スリット状吐出口の後述する効果と合わせて、より均一に液状物を吐出することを可能とし幅方向に対して膜厚を均一化することができる。

塗布用ノズルの吐出口をスリット状とすることで、液状物の塗布幅、幅方向の塗布量を均一にすることができる。塗布する液状物の粘度、塗布厚みにもよるが、上記吐出口の隙間は、幅方向の膜厚の均一性を考えると０．１〜２．０ｍｍの範囲がよく、０．２〜１．５ｍｍがより好ましい。塗布する液状物の粘度が高い場合には上記吐出口の隙間は広く、粘度が低い場合には隙間は狭く、また、塗布厚みを厚くする場合は上記吐出口の隙間を広く、薄くする場合は上記吐出口の隙間を狭くするのがよい。

塗布用ノズルのスリット状吐出口の左右、中央の隙間は同一の間隙でもよいが、中央部の隙間よりも両端部の隙間が僅かに広い方がより好ましい。これにより幅方向の塗布膜圧の均一性がより増大する。

塗布用ノズルのスリット状吐出口の幅は、被着体への液状物の塗布幅に応じて任意に決定されるが、塗布作業性を考えると２０〜１００ｍｍの範囲がよく、膜厚の均一性を考えると３０〜７５ｍｍがより好ましい。

塗布用ノズルは一体型でもよいが、ノズル内部に付着した液状物を清掃し、繰り返し使用することができるように開閉式とするか、若しくは２〜５パーツ程度から構成することが好ましい。例えば、図２、３、５のように上、下の２パーツ、図4のように先端、上、下の３パーツなどの構成が挙げられる。図５の左右の白抜き線は、ノズルが上下のパーツで構成されていることを表している。上記２〜５パーツの勘合方法としては塗布する際に圧力がかかり勘合部分の隙間から液状物が漏れないように、それに耐えうる勘合性、また密閉性を有する必要があり、ビス等による締め付け固定が好ましい。

塗布用ノズルの吐出口の端部に、片側もしくは両側にガイドを設けることが好ましい。これにより、液状物を吐出する際に吐出した液状物によりノズル先端の吐出口付近を汚さずに済むことと、連続して塗布する際にはより安定して均一な量を塗布することができる。また、ガイドを利用して定規のような直線状のものにあてがって塗布すれば連続して直線状に塗布することも可能となる。

使用始めにノズル内部に液状物が充満しているかを確認するためには、ノズルは透明もしくは半透明であることが好ましい。また、ノズルは着色してもよいが、着色しても前述した通り透明性を有している方がよい。

本発明の塗布具の使用方法は、可撓性を有する容器の場合においては、容器内に適量の液状物を注入し、ノズルを容器に取り付ける。塗布具のノズルを下にし、容器を手で押して圧力をかけ、ノズル内部から空気を押し出し、吐出口から液状物が出ることを確認する。次に、容器を手で加圧しながら、塗布面上に吐出口を当てて後方に引いていけばよい。塗布厚は、塗布具を動かす速度と、容器を手で加圧する圧力とを加減することで調整できるため、液状物を連続的に簡便に塗布することができる。円筒系状のボール紙の容器の場合においても、容器をコーキングガンに装着し加圧しながら、可撓性を有する容器の場合と同様にして塗布する。

以下、本発明を、実施例と比較例を挙げてさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
油さし用として市販されているオイラー（ポリエチレン樹脂製、内容量：４×１０^５ｍｍ^３、開口部断面積：３００ｍｍ^２）の注油口を外して本体のみを容器として使用した。

＜評価用試料作成方法＞
評価用液状物として以下の２点を使用した。
液状物１：攪拌済みの２液型ウレタン系塗料（当社製ロンレタン立上り用、粘度：３０,０００ｍＰａ・ｓ）
先ず、ＰＥＴフィルム上に後述する実施例、比較例の各塗布具を用いて手作業により押圧を加え、直線状に１．０ｍ上記２液型ウレタン系塗料を塗布した。
一週間養生後、硬化したウレタン塗膜をフィルムから剥し評価用試料を得た。
液状物２：溶剤型塩化ビニル樹脂系塗料（当社製プルーフシーラー、粘度：３,０００ｍＰａ・ｓ）
先ず、ＰＥＴフィルム上に後述する実施例、比較例の各塗布具を用いて手作業により押圧を加え、直線状に１．０ｍ上記溶剤型塩化ビニル樹脂系塗料を塗布した。
３日間乾燥後、塩化ビニル樹脂製塗膜をフィルムから剥し、評価用試料を得た。

＜評価方法、評価基準＞
各評価項目について、以下の評価方法及び評価基準で評価した。
［塗膜厚の均一性］
上記で得られた評価用試料について、幅方向で中央部および左右端部の３点の厚みを１００ｍｍ間隔で測定し、下記の基準で評価した。
（評価基準）
○：塗膜幅方向３点の厚みが３点平均値の±１０％以内のもの。
△：塗膜幅方向３点の厚みが３点平均値の±１０％以上で±１５％以内のもの。
×：塗膜幅方向３点の厚みが３点平均値の±１５％以上のもの。
［塗膜幅の一定性］
上記で得られた評価用試料の幅を１００ｍｍ間隔で測定し、下記の基準で評価した。
（評価基準）
○：塗膜幅の最大幅と最小幅の差が３ｍｍ未満。
△：塗布幅の最大幅と最小幅の差が３ｍｍ以上で５ｍｍ未満。
×：塗布幅の最大幅と最小幅の差が５ｍｍ以上。
［吐出口の汚染性］
評価用試料作成の塗布工程を１０回繰り返し、下記の基準で評価した。
（評価基準）
○：吐出口が液状物の固化物で汚れず、連続１０回清掃なしで塗布できた。
△：吐出口が液状物の固化物で汚れ、連続１０回は清掃なしで塗布できず、
途中で吐出口を清掃後塗布できた。

＜実施例１〜３＞
ノズル先端のスリット状吐出口の間隙と幅、ノズル内部の断面積の減少率を表１に示すようにし、図５のようにノズル内部中央部を内側に湾曲させ、吐出口の両端部にガイドを設けたノズルを、ウレタン製の上、下の２パーツから構成し上下の２パーツをビス止めして上記容器に取り付けて塗布具とした。上述の方法で評価しその結果を表１に示す。

＜実施例４〜６＞
ノズル先端のスリット状吐出口の間隙と幅、ノズル内部の断面積の減少率を表１、２に示すようにし、吐出口の両端部にガイドを設け、ポリプロピレン樹脂製１パーツの一体型ノズルを上記容器に取り付けて塗布具とし、上述の方法で評価し、その結果を表１、２に示す。

＜実施例７〜９＞
ノズル先端のスリット状吐出口の間隙と幅、ノズル内部の断面積の減少率を表２に示すようにし、吐出口両端部にガイドを設けず、図５のようにノズル内部中央部を内側に湾曲させたノズルを、ポリアミド樹脂製の上下の２パーツから構成し上下の２パーツをビス止めして上記容器に取り付けて塗布具とし、上述の方法で評価しその結果を表２に示す。

＜実施例１０〜１２＞
ノズル先端のスリット状吐出口の間隙と幅、ノズル内部の断面積の減少率を表２、３に示すようにし、吐出口両端部にガイドを設けず、図４に示すようにノズルをウレタン製の先端、上、下の３パーツから構成し、先端パーツを挟むように上下のパーツをビス止めして上記容器に取り付けて塗布具とし、上述の方法で評価しその結果を表２、３に示す。

＜比較例１＞
図８に示すようにノズル先端に８個の穴が設けられた吐出口（穴径：３ｍｍ、穴の間隔：３ｍｍ、ノズル先端幅：５３ｍｍ）を有し、ポリプロピレン樹脂製１パーツの開閉式ノズルを、開閉部をビス止めし上記容器に取り付けて塗布具とし、上述の方法で評価し、その結果を表３に示す。

＊１：ノズル内部の断面積の減少率（％）
＊２：ノズルの吐出口スリットの間隙（ｍｍ）、幅（ｍｍ）
＊３：スリット間隙により塗膜厚みを変えてある（ｍｍ）
＊４：液状物１を１に、液状物２を２と表す。

本発明の塗布具により、接着剤やシーリング材等の接合剤を部分的にではなく、全面に均一に塗布して被着体と接着することができ、塗料など塗膜厚みを一定にすることができるため、各産業で広く利用することができる。

本発明の塗布具の使用状況を示す斜視図である。 上下の２パーツからなるガイド付きノズルの水平断面図である。 上下の２パーツからなるガイドなしノズルの水平断面図である。 先端、上下の３パーツからなるガイドなしノズルの水平断面図である。 中央部が内側に湾曲したノズルで、（ａ）はＸ−Ｘ部のノズルの垂直断面図、（ｂ）はＹ−Ｙ部のノズルの垂直断面図である。 中央部が内側に湾曲していないノズルで、（ｃ）はＸ−Ｘ部のノズルの垂直断面図、（ｄ）はＹ−Ｙ部のノズルの垂直断面図である。 スリット状吐出口を示すノズル先端の正面図である。 比較例のノズル先端を示す正面図である。

符号の説明

１ 液状物の塗膜
２ 容器
３ ノズル
４ ビス
５ ガイド
６ 吐出口
７ ノズル先端パーツ
８ ノズル上パーツ
９ ノズル下パーツ

Claims (2)

1. 液状物を収容する容器と、容器の開口部に取り付けられるノズルとで構成され、上記ノズルの形状が、上記容器との接合部からノズル先端の吐出口に向けて、ノズル内部の断面積が徐々に減少していく構造で、且つ、上記ノズル先端がスリット状の吐出口であり、上記ノズル内部の中央部が内側に湾曲し両側より液状物の流路が狭いことを特徴とする塗布具。
2. 上記ノズルの吐出口の片側端部もしくは両端部にガイドを設けることを特徴とする請求項１に記載の塗布具。

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