JPH11267554A

JPH11267554A - 二液混合式スプレー方法およびその装置

Info

Publication number: JPH11267554A
Application number: JP7536298A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Nagura; 俊幸名倉; Yasuhiko Arai; 靖彦荒井; Kazuhisa Kawabata; 和久川端; Akio Takemura; 昭雄竹村
Original assignee: Dyflex Corp
Current assignee: Dyflex Corp
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】エアーカーテンによる飛散防止効果を確保し
ながら、しかも、混合液の噴射圧力を下げても、安定し
たパターンで吹き付け塗装ができる二液式混合スプレー
方法およびその装置を提供する。【解決手段】低粘度に制御された２種の液状物を噴射
口直前の混合室に噴出して、混合し、その混合液を上記
噴射口から外部に噴射する二液混合式スプレー方法にお
いて、噴射ノズルの噴射口両側に空気噴出口を設け、前
記噴射ノズルの噴射口からの混合液の噴射の際に、前記
空気噴出口からの噴出エアーで混合液の噴霧領域を左右
から制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、吹き付
け塗装に際して使用される二液混合式スプレー方法およ
びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、屋外、屋上、あるいは、開放廊
下、階段、外壁などの作業現場において吹き付け塗装を
行う場合、周囲環境に対して塗料が飛散しないような配
慮が必要である。そこで、塗装対象物の周囲に養生シー
トを被せるなどの飛散防止策を講じているが、飛散した
塗料の回収ができないために、塗着効率が低い。特に、
ウレタン樹脂などの吹き付け施工では、養生シートの交
換を頻繁に行わなければならず、不経済である。

【０００３】また、静電塗装による吹き付け施工が、塗
着効率の向上という観点から、取り上げられたが、電界
を発生させるための特別な装置が必要であり、設備コス
トが高い上に、装置自体も大型化し、施工がし辛いとい
う欠点がある。

【０００４】そこで、吹き付け塗装に際して、噴射口の
周囲からエアーを噴射し、円錐状のエアーカーテンを形
成して、周囲への塗料の飛散を防止する方法が、二液混
合式スプレーにおいて提唱された。ここでは、主剤と硬
化剤からなる２液を混合して噴射し、塗面で急速に硬化
させるような吹き付け塗装操作を行うが、例えば、超速
硬化ウレタン樹脂、現場発泡用のウレタン樹脂などによ
る塗装で、二液混合式スプレー装置（例えば、ガスマー
社製のＤガン、ＧＸ−７ガン、プロブラー社製のプロブ
ラーガンなどの衝突混合方式のスプレー装置）を使用す
る場合には、硬化が３〜１５秒という超速硬度であり、
高圧、また、高速にて混合液を噴射しなければならな
い。

【０００５】然るに、このような高圧噴射において、そ
の際の混合液の飛散範囲を、エアーカーテンで、確実に
制限するには、エアー供給量を増大させて、所要の風
圧、風量でエアーカーテンを形成する必要があり、大容
量のコンプレッサが必要となり、設備コストを大幅に引
き上げなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、混合室へ主
剤、硬化剤を圧送するポンプシステムにおいて、プライ
マリーヒーター、ホースヒーターなどによる材料温度の
加熱制御を行い、各種ミキサーの攪拌効率を良くするよ
うに、材料を低粘度に制御するミキシング方式が提唱さ
れ、その結果として、スターティックミキサーを用いて
も、十分なミキシングが可能になった。このことから、
従来の高圧、高速での衝突混合型ミキシング方式を、上
述の低速、低圧でのミキシング方式に取り入れることも
提唱されている。この場合には、噴射圧力を低圧にして
も、また、低速でも、吹き付け塗装に際し、未硬化によ
る欠陥が発生しないように施工できる。

【０００７】しかし、エアカーテン内側での塗料の噴霧
圧力が低いと、これに見合うようにエアーカーテンの圧
力を下げたとしても、噴霧状の塗料の流れの中にエアー
カーテンの空気が巻き込まれ、塗装の均一性を乱すこと
になり、吹き付けパターンのサイドに、所謂、「テー
ル」が出るという結果になる。また、超速硬化樹脂材料
をスプレーする場合には、それが３〜１５秒で硬化する
関係で、スプレーガン中で、前記樹脂材料が硬化する虞
がある。

【０００８】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、エアーカーテンによる
飛散防止効果を確保しながら、しかも、混合液の噴射圧
力を下げても、安定したパターンで吹き付け塗装ができ
る二液式混合スプレー方法およびその装置を提供するに
ある。

【０００９】また、別の目的とするところは、超高速硬
化材料を用いても、装置内で硬化されるのを防止でき、
長時間、安定したスプレー作業が実現できる二液式混合
スプレー方法およびその装置を提供するにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
低粘度に制御された２種の液状物を噴射口直前の混合室
に噴出して、混合し、その混合液を上記噴射口から外部
に噴射する二液混合式スプレー方法において、噴射ノズ
ルの噴射口両側に空気噴出口を設け、前記噴射ノズルの
噴射口からの混合液の噴射の際に、前記空気噴出口から
の噴出エアーで混合液の噴霧領域を左右から制限するこ
とを特徴とする。

【００１１】この場合、実施の形態として、前記混合室
での液状物の混合には、スタティックミキサーが用いら
れ、前記噴射ノズルからの混合液の噴射圧力を低圧にす
ることが好ましく、特に、前記スタティックミキサーが
噴射口直前の、例えば、混合室内に配置されることが好
ましい。また、２種の液状物の制御粘度は、５０〜１０
００ｃｐｓとするのがよい。

【００１２】また、本発明では、低粘度に制御された２
種の液状物を噴射口直前の混合室に噴出して、混合し、
その混合液を上記噴射口から外部に噴射するようにした
二液混合式スプレー装置において、噴射ノズルの上記噴
射口両側に空気噴出口を設け、該空気噴出口の向きを、
前記噴射ノズルの噴出口からの混合液の噴射の際の噴射
領域を左右から制限するように、設定したことを特徴と
する。

【００１３】この場合、前記混合室での液状物の混合に
は、スタティックミキサーが用いられていることが、ま
た、前記噴射ノズル口は、その噴射口の形状を左右に長
い猫目形となし、その左右に位置して、前記空気噴射口
を設け、これらを囲むように、環状の突堤を設けている
ことが好ましい。更に、２種の液状物は、それらを吐出
するための吐出ポンプの直後に設けられたヒータにて、
５０〜１０００ｃｐｓの低粘度に制御される構成するの
がよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して、具体的に説明する。ここに示す二液混合
式スプレー装置は、ピストル形のスプレー装置本体１の
先端に噴射ノズル２があり、この噴射ノズル２の噴射口
２ａの直前の混合室３に、２種の液状物（例えば、主剤
として、イソシアネートＮＣＯ％＝１．０〜４５．０％
のようなウレタンプレポリマー、硬化剤として、ポリア
ミン、ポリオールの混合物＝分子量３００〜６０００の
二液混合による超速硬化ウレタン樹脂）を噴出して混合
し、その混合物（例えば、二液超速硬化ウレタン樹脂塗
料）を噴射口２ａから外部に霧状に噴射するようにした
ものであり、特に、本発明では、噴射口２ａの左右に位
置して、混合室３には互いに対向する噴出口４、４’が
開口され、噴出口４、４’に連なる通路５、５’の後端
の液状物供給部６、６’には逆止弁構造の開閉バルブ手
段７、７’が設けてある。

【００１５】また、開閉バルブ手段７、７’は、それぞ
れ、後方に延びる操作杆７ａを介して操作されるもの
で、圧縮コイルスプリング部材１４で前方に向けて付勢
されていて、通常は、噴出口４（４’）を閉じるように
構成されている。なお、操作杆７ａの後端には、枢支ピ
ン１７で装置本体１に枢支した引金レバー１８が連結さ
れていて、開閉バルブ手段７、７’の開閉操作が行える
ようになっている。なお、この引金レバー１８は、開閉
バルブ手段７、７’を閉位置に保持するように、捻りバ
ネ１９で弾持されている。

【００１６】なお、この実施の形態では、噴射ノズル２
は、円環状の突堤８の内側中央に半球状の先端を位置
し、そこに前述の噴射口２ａとして、正面から見て縦に
猫目状の、また、上から見てＶ字形の切欠きを形成して
いる（図２および図３を参照）。また、その突堤８の内
側で、噴射口２ａの左右両側には、空気噴出口９、９’
が設けられ、これら空気噴出口の向きを、噴射ノズル２
の噴出口２ａからの混合液の噴射の際の噴射領域を左右
から制限するように、設定している。

【００１７】更に、混合室３にはスタティックミキサー
１０が設けられており、これによって、両噴出口４、
４’からの液状物が十分にミキシングされる。この場
合、供給される液状物は、予め、所要の温度（例えば、
６０℃）に加熱され、その粘度を低下しているので、噴
出圧力が比較的低圧（例えば、３０±１０ｋｇ／ｃｍ
² ）でも未硬化部分が生じないだけの混練が実現でき
る。なお、この実施の形態で使用するスタティックミキ
サー１０の構造は、図３（ａは側面図、ｂは平面図）に
示されるように、混合室３の円柱状部分に装填されるス
パイラル誘導体であり、中心軸１０ａの回りに、半周毎
に反対傾斜する半楕円片の連続ブレード１０ｂ、１０ｃ
および１０ｄを、交互にピッチをずらせて形成し、ま
た、片側において、半楕円片の非連続ブレード１０ｅを
これらの間に介設した合成樹脂製成形体である。また、
混合室３の容積は、例えば、２〜１０ｃｃ程度であり、
これは噴出口や噴射口の大きさを考慮したものである。

【００１８】また、この実施の形態では、噴射口２ａに
対向して、混合室３には洗浄液供給用の噴出口１１が設
けてあり、ここには、逆止弁構造の開閉バルブ手段１２
を介して、洗浄液供給部１３が連通されている。また、
開閉バルブ手段１２は、後方に延びる操作杆１２ａを介
して操作されるものであり、圧縮コイルスプリング部材
１４’で前方に向けて付勢されていて、通常は、噴出口
１１を閉じるように構成されている。なお、操作杆１２
ａの後端には操作摘み１２ｂが設けられている。

【００１９】前述の空気噴出口９、９’に対しては、装
置本体１側からエアー通路１５を介して、圧縮空気が、
例えば、０．５ｋｇ／ｃｍ² の圧力で、供給されるよう
になっており、このエアー通路１５の途中には、開閉バ
ルブ手段１６が設けてあって、その操作杆１６ａの前端
が、バルブ開放のために、前述の引金レバー１８で押圧
されるように、また、その後部が、バルブ閉鎖のため
に、圧縮コイルスプリング１９で前方に付勢されるよう
に、装置本体１に装備されている。

【００２０】このような構成のスプレー装置は、例え
ば、図５に示すようなスプレーシステムで採用される。
このシステムでは、前述の二種類の材料を収納した、例
えば、４０リッター容量のホッパー２１、２１’に装填
された材料は、油圧制御系２２（例えば、３．５ｋｗ／
５ｐｓの容量）による吐出ポンプ２３、２３’の駆動
で、供給ホース２４、２４’（例えば、外周にヒーター
を被覆した３／８インチ径：９０ｍ長のヒーターホー
ス）を介して、混合室３に供給されるが、このホース２
４、２４’を通過する過程で、加熱制御される。この加
熱制御のためには、更にプライマリーヒーター２５、２
５’（例えば、１２ｋｗの容量）やこれらヒーター（ホ
ースヒーターを含む）の制御のための温度センサ２６、
２６’が備えられている。

【００２１】なお、吐出ポンプ２３、２３’には、例え
ば、６リッター／ｍｉｎの吐出能力のものが選択され、
その形式も、油圧制御系２２からの圧油でピストンを駆
動し、その減圧状態で、材料の吸い込みを、また、加圧
状態で、混合室３に向けての材料の吐出を行うもの（例
えば、５９０ｃｃ容量の油圧駆動水平ピストン・シリン
ダ機構）が使用される。なお、油圧制御系２２は、供給
ホースの途中に設けられた圧力計、圧力スイッチからの
情報で制御動作される。また、洗浄用の溶剤は、溶剤用
ポンプ２７を介して、スプレー装置に供給される。

【００２２】このような加熱手段による材料の低粘度制
御では、それぞれ、二種類の材料を５０〜１０００ｃｐ
ｓにすることが、スタティックミキサー１０の攪拌性、
および、スプレー装置としての経済性から判断して、好
ましい値である。なお、この際の温度は、６０±１０℃
に、また、材料の噴射圧力は、３０±１０ｋｇ／ｃｍ ²
にするのがよい。

【００２３】而して、このような構成のスプレー装置を
用いて、スタティックミキサー１０を介してミキシング
した混合液（例えば、二液超速硬化ウレタン樹脂塗料）
を混合室３から噴射口２ａに供給する際、同時に、エア
ー通路１５を介して圧縮空気を空気噴出口９、９’に供
給すると、断面がほぼ猫目形状になった扁平円錐形の噴
霧領域が、被塗装面に向けて形成される。

【００２４】この際、空気噴出口９、９’から噴出した
圧縮空気は、前記扁平円錐形の噴霧領域の傾斜に沿っ
て、エアーカーテンａを形成するが、その領域の上下に
関しては、エアーカーテンが存在しないので、霧化され
た混合液は、左右に飛散するのを、エアーカーテンａで
防止されると共に、左右への広がりを規制された分、上
下に広がって噴霧される。

【００２５】この場合、本発明のスプレー方法では、塗
料の温度が高く、しかも、噴霧の圧力が低いため、スタ
ティックミキサー１０でも、十分なミキシングが達成さ
れるから、被塗装面上で、塗料の未硬化部分が発生する
虞がなく、均質な塗装が達成される。また、この際のエ
アーカーテンａの圧力を高くしなくても、霧化状態の混
合液の広がりに上下方向の逃げ場があるので、規制面
（扁平円錐形の領域の内のエアーカーテン接触面）での
抑制圧が上がらないので、十分に、塗料の飛散防止効果
が達成できる。また、エアーカーテンａの圧力が可及的
に低く抑えられるので、噴霧塗料の流れへの空気の巻き
込みが起こらないので、被塗装面での塗布の均一性が保
たれる。

【００２６】

【発明の効果】本発明は、以上詳述したように、低粘度
に制御された２種の液状物を噴射口直前の混合室に噴出
して、混合し、その混合液を上記噴射口から外部に噴射
する二液混合式スプレー方法において、噴射ノズルの噴
射口両側に空気噴出口を設け、前記噴射ノズルの噴射口
からの混合液の噴射の際に、前記空気噴出口からの噴出
エアーで混合液の噴霧領域を左右から制限することを特
徴とする。

【００２７】また、本発明は、低粘度に制御された２種
の液状物を噴射口直前の混合室に噴出して、混合し、そ
の混合液を上記噴射口から外部に噴射するようにした二
液混合式スプレー装置において、噴射ノズルの上記噴射
口両側に空気噴出口を設け、該空気噴出口の向きを、前
記噴射ノズルの噴出口からの混合液の噴射の際の噴射領
域を左右から制限するように、設定したことを特徴とす
る。

【００２８】従って、エアーカーテンによる飛散防止効
果を確保しながら、しかも、混合液の噴射圧力を下げて
も、安定したパターンで吹き付け塗装ができる効果を奏
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す縦断断面図である。

【図２】同じく、横断平面図である。

【図３】同じく、スタティックミキサーの側面図（ａ）
および平面図（ｂ）である。

【図４】同じく、一部断面で示す正面図である。

【図５】同じく、スプレーシステムの系統構成図であ
る。

【符号の説明】

１スプレー装置本体２噴射ノズル２ａ噴射口３混合室４、４’ 噴出口５、５’ 通路６、６’ 液状物供給部７、７’ 開閉バルブ手段７ａ操作杆８突堤９、９’ 空気噴出口１０スタティックミキサー１０ａ〜１０ｄ連続ブレード１０ｅ非連続ブレード１１噴出口１２開閉バルブ手段１２ａ操作杆１３液供給部１４、１４’ コイルスプリング部材１５エアー通路１６開閉バルブ１６ａ操作杆１７枢支ピン１８引金レバー１９捻りバネａエアーカーテン２１、２１’ ホッパー２２油圧制御系２３、２３’ 吐出ポンプ２４、２４’ 供給ホース２５、２５’ プライマリーヒーター２６、２６’ 温度センサー２７溶剤用ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低粘度に制御された２種の液状物を噴射
口直前の混合室に噴出して、混合し、その混合液を上記
噴射口から外部に噴射する二液混合式スプレー方法にお
いて、噴射ノズルの噴射口両側に空気噴出口を設け、前
記噴射ノズルの噴射口からの混合液の噴射の際に、前記
空気噴出口からの噴出エアーで混合液の噴霧領域を左右
から制限することを特徴とする二液混合式スプレー方
法。
【請求項２】前記混合室での液状物の混合には、スタ
ティックミキサーが用いられ、前記噴射ノズルからの混
合液の噴射圧力を低圧にしたことを特徴とする請求項１
に記載の二液混合式スプレー方法。
【請求項３】２種の液状物の制御粘度は、５０〜１０
００ｃｐｓであることを特徴とする請求項１あるいは２
に記載の二液混合式スプレー方法。
【請求項４】低粘度に制御された２種の液状物を噴射
口直前の混合室に噴出して、混合し、その混合液を上記
噴射口から外部に噴射するようにした二液混合式スプレ
ー装置において、噴射ノズルの上記噴射口両側に空気噴
出口を設け、該空気噴出口の向きを、前記噴射ノズルの
噴出口からの混合液の噴射の際の噴射領域を左右から制
限するように、設定したことを特徴とする二液混合式ス
プレー装置。
【請求項５】前記混合室での液状物の混合には、スタ
ティックミキサーが用いられていることを特徴とする請
求項４に記載の二液混合式スプレー装置。
【請求項６】前記噴射ノズル口は、その噴射口の形状
を左右に長い猫目形となし、その左右に位置して、前記
空気噴射口を設け、これらを囲むように、環状の突堤を
設けていることを特徴とする請求項４あるいは５に記載
の二液混合式スプレー装置。
【請求項７】２種の液状物は、それらを吐出するため
の吐出ポンプの直後に設けられたヒータにて、５０〜１
０００ｃｐｓの低粘度に制御される構成にしたことを特
徴とする請求項４〜６の何れかに記載の二液混合式スプ
レー装置。