JPH09234409A

JPH09234409A - 自動車における剥離型塗料の塗装方法およびその装置

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Publication number: JPH09234409A
Application number: JP7106296A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Hirayama; 竜太平山; Masahiro Nojima; 雅寛野島; Akio Sato; 秋雄佐藤; Yuji Kimura; 祐二木村
Original assignee: ALLOY KOKI KK; Nihon Tokushu Toryo Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: ALLOY KOKI KK; Nihon Tokushu Toryo Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-01
Filing date: 1996-03-01
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】低圧力で用いてもノズル詰まりが生ぜず、塗
料の有するレベリング作用を最大限に利用でき、効率的
で環境に優しく、簡単な装備の付設のもとに、平滑な保
護膜を形成する塗装方法およびその装置を提供する。【解決手段】剥離型の水溶性塗料を多数の細孔１が列
設された塗料ノズル２から櫛歯状の条流となるように噴
出し、流下過程の条流に対して斜め順方向に空気を吹き
付けることによって、各条流を互いに接触させ帯膜状化
した状態で被塗装面に塗布する自動車における剥離型塗
料の塗装方法及びその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車における塗
装膜の損傷及び汚損を防止するための剥離型塗料の塗装
方法およびその装置、さらに詳しくは、製造直後の自動
車をユーザーに納車するまでの保管・輸送等の期間中、
塗装膜の損傷および汚損を防止するために、主としてボ
ンネット、ルーフ、トランク、バンパー等の上向き面部
分に一時的に剥離可能な保護膜を形成する塗装方法およ
びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車が完成車となってから使用者の手
に渡るまでに、太陽の紫外線や風雨、また鳥獣の糞尿な
どによって塗膜が汚れ、これを長時間放置すると上塗り
塗膜ばかりでなく下層の塗膜にまで影響が及び、自動車
の品質が大きく劣化することが免れない。また、近年自
動車の上塗り塗膜外観の品質が著しく向上し、優れた光
沢や鮮映性を実現しているため、わずかな塗膜劣化であ
っても目立ってしまい、これら塗膜劣化を防止するため
各種の塗膜保護手段が開発されている。

【０００３】塗膜保護手段としては、ワックスタイプの
保護剤を塗布し、納車に先立って溶剤により洗浄する方
法、フィルムタイプの保護材を完成車の塗膜に貼着して
必要に応じ剥離する方法、また、剥離型の塗料を刷毛塗
り、スポンジローラー塗り、スプレー塗装により塗布す
る方法、更には、特願平７−７０３１２号に記載されて
いるように、特殊な塗料ノズルで平行多条に塗布して塗
料の有する平坦化性質に基づくレベリング現象を利用し
て膜状に形成し、後日必要に応じ剥離する方法が利用さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このうちワックスタイ
プの保護剤を塗布する方法は、保護剤にその組成上の防
錆力があり、塗膜の保護能力も高いので広く一般的に使
用された。しかし、ワックス自体が耐候性、耐久性に乏
しく、特に輸出する場合のように保管、輸送過程におけ
る酸性雨、塩害、海鳥の糞害等の苛酷な環境に対して充
分な保護機能を発揮することができないばかりでなく、
納車に先立って有機溶剤により洗浄する必要があり、こ
れらの廃液は排水処理が必要であるため処理施設のない
場所で除去作業を行なうことが出来ず、コストや手間が
増加するだけでなく、近年増大してきた環境問題にも逆
行するため、より環境に優しい保護手段が求められてい
る。

【０００５】また、フィルムタイプの保護材を完成車の
塗膜に貼着する保護手段は、数人の作業者により長時間
を要するばかりでなく、フィルムを張装する部分は凹凸
面あるいは曲面である場合が多く、貼着時にしわが発生
しやすい。このためフィルムの内側に気泡が残留しない
状態に貼着することは極めて難しく、残留気泡部分はフ
ィルムを剥離すると塗装面上に斑点状の痕跡として残る
ことから、商品価値を著しく低下させることになる。

【０００６】さらに、剥離型の塗料を用いる方法は、低
公害の水溶性塗料を使用することにより、後処理が比較
的簡単かつ経済的であるが、刷毛塗りおよびスポンジロ
ーラー塗りは概ね手作業である関係上、非能率的である
ばかりでなく、著しい塗膜むらが生じて不体裁となり、
またスプレー塗装する方法では、高能率を期待すること
ができるが、被塗装面が車体の特定部分に限られるため
塗装部分に隣接した非塗装面に塗料飛沫が広範域に付着
し、しかも水溶性塗料の飛沫付着による汚損は、一旦固
化すると付着した無数に近い飛沫を溶剤でも除去するこ
とが殆ど不可能となり、自動車における塗装膜の外観保
護を水溶性塗料でスプレー塗装により形成することは適
さない。

【０００７】また、スプレー塗装による飛沫の付着を生
じないようにするために、スリット状の噴出孔を有する
スリットノズルを使用して塗料を薄い帯状膜として噴出
させる方法が考えられるが、自動車に施す剥離型保護膜
に適するエマルジョン系の水溶性塗料は、ノズル詰まり
を防止するために、噴射時にある程度高圧に加圧する必
要があるが、加圧によりエマルジョンの安定性が阻害さ
れて液中に分散している微粒子が団塊化し易く、結局極
薄のスリットノズルがノズル詰まりを起こしてしまう。

【０００８】これを防止するため多数の細孔が並設され
た特殊な塗料ノズル部から塗料を帯状膜に近似した櫛歯
状に流出させ、塗料の有するレベリング現象を用いて被
塗装面に膜状に形成する方法が用いられるが、塗料の有
するレベリング作用には粘度等による限度があり、多数
の細孔から流出され櫛歯状にされた上下が連なった各条
流を均一に膜化するのが困難で、均斉塗膜の形成として
充分満足できるものではなかった。

【０００９】このため、塗装によって得られた優れた塗
膜外観を維持し、この塗膜保護手段が３次元曲面でも容
易にでき、塗膜を紫外線、化学的変化、物理的な衝撃か
ら保護でき、しかも保護手段自身が塗膜に変化を与え
ず、簡単な装備の付設のもとに、塗料による平坦な保護
膜を効率よく容易に形成する塗装方法およびこれを達成
するための装置の開発が望まれていた。

【００１０】本発明は、特別な設備、機器及び熟練を必
要とせず、極めて容易に施工及び除去出来、保護効果も
完成車の塗膜をほぼ完全に保護することが可能で、ワッ
クスタイプ保護剤の如く３次元曲面のどこでも容易に塗
装することができ、しかもワックスタイプの保護剤の除
去作業時のように特別なリムーバも不要で、また、フィ
ルムタイプ保護剤の貼着時の困難な作業も必要なくフィ
ルムタイプと同等以上の保護性能と除去作業容易性を有
し、低圧力で用いてもノズル詰まりが生ぜず、塗料の有
するレベリング作用を最大限に利用でき、非常に効率的
で環境に優しく、簡単な装備の付設のもとに、各条流塗
料を容易に膜状化し、平滑な保護膜を形成する塗装方法
およびその装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、剥離型の水
溶性塗料を多数の細孔が列設された塗料ノズルから被塗
装面に比較的低い圧力で櫛歯状の上下が連なった複数の
条流となるように噴出し、流下過程の条流塗料に対して
斜め下向きで、流れに従った順方向に空気を吹き付ける
ことにより、各条流を互いに接触させて帯膜状化した状
態で被塗装面に塗布すれば、被塗装面において塗料が平
坦化され平滑な保護膜を形成するとの知見を得て本発明
を完成した。

【００１２】また本発明の装置は、被塗装面にほぼ平行
に移動可能で水溶性塗料を櫛歯状の条流として噴出する
多数の細孔が列設された塗料ノズル部と、該塗料ノズル
部に付設し条流に対して広がった扁平空気流を噴出する
空気ノズル部から構成されたもので、これにより、各条
流塗料を容易に膜状化し塗料の有するレベリング作用を
最大限に導いて平滑な保護膜を得る塗装装置を提供する
ものである。

【００１３】剥離型の水溶性塗料を多数の細孔が列設さ
れた塗料ノズル部から比較的低い圧力のもとに被塗装面
に近距離から噴出させると、各細孔から上下連なった複
数の条流が並列状態のもとにほぼ櫛歯状に噴出し、被塗
装面に到達する途中において各条流に広がった扁平空気
流を吹き付けることによって、各条流は互いに接触して
帯膜状化し、膜厚もある程度平坦化した後に被塗装面に
塗布され、被塗装面においては塗料の流動性に起因する
レベリング現象により均されて塗膜は平滑に塗着され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す塗装装置を参照
しつつ本発明を詳細に説明する。図１および図２は、剥
離型の水溶性塗料による保護膜Ｆを自動車における被塗
装面Ｗに対して塗装する過程を示す概念図である。

【００１５】本発明の装置は、細孔１を直線状に複数列
設した塗料ノズル部２と、各細孔から流出され上下が連
なった各条流Ｐに扁平空気流を吹き付ける空気ノズル部
８からなり、取付部６で自動送り装置あるいはロボット
ハンド等の被塗装面にほぼ平行に移動する移動手段に取
り付けられ、被塗装面Ｗに対して適度の一定距離を保っ
て走査することにより、加圧塗料供給源５から供給を受
けた剥離型水溶性塗料を菅路４をへて塗料ノズル部２か
ら櫛歯状に噴出する。

【００１６】塗料ノズル部２としては、図３および図５
のように、主部材２ａとカバー部材２ｂとの二つのノズ
ル部材を互いの対接面において密着させると共に、その
対接面に開口部１４を設ける型式の二つ割型ノズルと
し、少なくとも一方のノズル部材、例えばカバー部材２
ｂの対接面に深さが０．１５から０．２mm程度の多数の
Ｖ字状断面の細溝を互いに平行なまま縦向きに刻設する
ことにより主部材２ａとの接合のもとに多数の細孔１を
一列状態に形成するのが好ましい。

【００１７】また、Ｖ字状断面の細溝は、図６に示すよ
うに、各細溝間のピッチ（ｘ）：０．７〜１．０ｍｍ、
溝深さ（ｙ）：０．１５〜０．２ｍｍ、Ｖ字状断面の角
度（ｚ）：６０°とすることが好ましい。

【００１８】また、これら細孔１に連通する通溝１５
ａ、１５ｂをそれぞれ主部材２ａとカバー部材２ｂとの
対接面に刻設し、主部材２ａには通溝１５ａに連通する
通孔１６、１７、１８を設け、通孔１８は開閉弁３の介
入のもとに加圧塗料供給源５と接続されている。

【００１９】塗料ノズル部２の前部には、塗料ノズル部
２にブラケット９で支持された空気ノズル部８を有し、
その噴出空気が広がった扁平空気流として塗料ノズル部
２の細孔群から流出する櫛歯状の条流塗料に対して斜め
下向きで落下流に従った順方向に吹き付けるように構成
されている。

【００２０】空気ノズル部８は、前記塗料ノズル部２に
複数列設した細孔群の幅に対応して左右方向に開口した
スリット７を設けた管状の空気ノズル８ａを有し、ま
た、図３および図４に示するように、多数の通孔１０ａ
を分散して設けた偏流防止部材１０としての内部管を前
記管状空気ノズル８ａの内部の同心上に配設し、加圧空
気供給源１３から開閉弁１１と管路１２をへて加圧空気
の供給を受ける。

【００２１】偏流防止部材１０は、管状空気ノズル８ａ
の内部にスリットと別方向に多数の小孔が穿設された内
部菅として配設され、空気ノズル８ａの全長（全域）に
分散化した状態で空気を噴出するので、小孔からの噴出
空気はスリットの全長にほぼ平均化した空気流を供給す
ることができる。これにより各スリットからの空気流
が、強さ、量ともに平均化され、薄膜状の扁平空気流と
して塗料に吹き付けられる。また、加圧空気の圧力が低
い場合でも、偏流防止部材を有することにより、空気ノ
ズル部で加圧空気供給源から遠近の差がある各スリット
でも、むらなく均一な空気流とすることができる。

【００２２】本発明の塗装装置を使用して自動車の被塗
装面Ｗに剥離型の水溶性塗料の保護膜Ｆを形成するに
は、図１および図２に示すように、コンピュータにより
予め設定されたプログラムに従ってロボットハンドおよ
び自動車搬送ラインを駆動して、塗料ノズル部２を被塗
装面Ｗに対して３０〜１００mm程度の距離を保って数１
００〜１０００mm/secの速度で走査しつつ、加圧塗料供
給源５から管路４を経て１〜１０kg/cm²に加圧した剥離
型の水溶性塗料塗料を塗料ノズル部２の多数の細孔１か
ら櫛歯状に噴出する。

【００２３】櫛歯状に噴出した条流塗料には、被塗装面
Ｗに到達する前に、空気ノズル部８のスリット７から扁
平な空気流Ａを斜め順方向から吹き付けて各条流を風圧
による圧迫、引き付け、振搖等により互いに接触させ、
櫛歯状の各条流を帯膜状化する。これにより均した状態
として被塗装面Ｗに塗布されると共に、被塗装面Ｗに塗
布された塗膜Ｆに対しても空気ノズル部８からの空気流
の風圧による圧迫を適度に加えることによって更に膜厚
も平坦化することができる。

【００２４】前記空気ノズル部８からの扁平空気流の圧
力については、塗料の吐出量（保護膜Ｆの厚さ）、塗料
の性状、条流塗料のピッチ等により、適宜調節して供給
するのが望ましく、また広い面積の被塗装面Ｗに対して
能率的に塗装するためには、図２において虚線で示すよ
うに空気ノズル部８付きの複数個の塗料ノズル部２を並
設した状態のもとに一斉に移動させてもよい。

【００２５】本発明に用いる剥離型の水溶性塗料として
は、アクリル樹脂４４％、水４７．５％に適量の顔料、
造膜助剤、消泡剤、分散剤、剥離助剤、増粘剤等を加え
たものを使用するのが望ましいが、アクリル樹脂エマル
ジョンをベースとする塗料に限らず、同効塗料を適用す
ることも可能であり、また、ノズル装置２の細孔１の形
状及び寸法も適宜選択することができる。

【００２６】また、保護塗料の塗装膜厚は、優れた保護
性能と除去作業容易性を得るためにドライ膜厚で８０〜
２００μｍ、ウエット膜厚で１６０〜４００μｍに塗装
するのが好ましい。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、塗料を細孔から複数の
条流として噴出させたことにより、低圧力、近距離で塗
布するにも拘らず、従来のような極薄スリットノズルを
使用してもノズル詰まりが生ぜず、また、塗料ノズル部
から流下する条流塗料に空気ノズル部から斜め順方向に
扁平空気流を吹き付けることにより、各条流塗料を容易
に帯膜状化し、被塗装面における平坦化性質に基づくレ
ベリング現象を有効に導きだし水溶性塗料による剥離性
の保護膜をほぼ平滑に形成することができる。

【００２８】また、塗料ノズル部に設けた偏流防止部材
により、スリットからの扁平空気流の噴出量および噴出
圧力をむらのない状態で噴出することができ、種々の条
件の条流の膜状化を適切に行え、あらゆる種類の水溶性
塗料による剥離性の保護膜を適切に塗装することができ
る。

【００２９】さらに、本発明によれば、特別な設備、機
器及び熟練を必要とせず、極めて容易に施工及び除去で
き、保護効果も完成車の塗膜をほぼ完全に保護すること
が可能で、ワックスタイプ保護剤の如く３次元曲面のど
こでも容易に塗装することができ、しかもワックスタイ
プの保護剤の除去作業時のように特別なリムーバも不要
で、またフィルムタイプ保護剤の貼着時の困難な作業も
必要なくフィルムタイプと同等以上の保護性能と除去作
業容易性を有し、非常に効率的で環境に優しく、簡単な
装備の付設のもとに塗料による平坦な保護膜を形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装方法の概念を示す側面図

【図２】図１の背面図

【図３】塗装装置の部分的縦断側面図

【図４】空気ノズル装置の縦断正面図

【図５】塗料ノズル部の縦断正面図

【図６】図３の細孔部の横断面を示す図

【符号の説明】

１細孔２塗料ノズル部２ａ主部材２ｂカバー部材５加圧塗料供給源７スリット８空気ノズル部８ａ管状空気ノズル１０偏流防止部材１０ａ通孔１３加圧空気供給源Ｗ被塗装面Ｆ保護膜Ｐ条流Ａ空気ｘピッチｙ深さｚ角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平山竜太神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者野島雅寛東京都北区豊島８丁目16番15号日本特殊塗料株式会社内 (72)発明者佐藤秋雄東京都北区豊島８丁目16番15号日本特殊塗料株式会社内 (72)発明者木村祐二神奈川県川崎市川崎区駅前本町14番地１野口ビル３Ｆアロイ工器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剥離型の水溶性塗料を多数の細孔が列設
された塗料ノズルから櫛歯状の条流となるように噴出
し、流下過程の条流に対して斜め順方向に空気を吹き付
けることによって、各条流を互いに接触させ帯膜状化し
た状態で被塗装面に塗布することを特徴とする自動車に
おける剥離型塗料の塗装方法。
【請求項２】剥離型の水溶性塗料がアクリル樹脂エマ
ルジョンを主成分とする塗料であることを特徴とする請
求項１記載の塗装方法。
【請求項３】塗料ノズル部を被塗装面に対して３０〜
１００mmの距離で、１００〜１０００mm/secの速度で走
査しつつ、１〜１０kg/cm²に加圧した剥離型の水溶性塗
料を噴出することを特徴とする請求項１記載の塗装方
法。
【請求項４】多数の細孔を列設した塗料ノズル部と、
塗料ノズル部にブラケットで支持された塗料ノズル部か
ら流出する条流塗料に対して斜め順方向に空気流を吹き
付ける空気ノズル部と、塗料ノズル部を被塗装面にほぼ
平行に移動させる移動手段と、塗料ノズル部に加圧され
た塗料を供給する加圧塗料供給源と、空気ノズル部に加
圧空気を供給する加圧空気供給源を有してなる自動車に
おける剥離型塗料の塗装装置。
【請求項５】空気ノズル部が塗料ノズル部における細
孔群の幅に対応して左右方向に開口したスリットである
ことを特徴とする請求項４記載の塗装装置。
【請求項６】空気ノズル部内の同心円上に、多数の通
孔を分散して設けた管状の偏流防止部材を設けたことを
特徴とする請求項５記載の空気ノズル。