特許 6235749 塗装ガン、塗装装置、及び塗装方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6235749

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】塗装ガン、塗装装置、及び塗装方法

(51)【国際特許分類】

   B05B 1/24 20060101AFI20171113BHJP

   B05B 15/00 20060101ALI20171113BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20171113BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20171113BHJP

   B05D 1/02 20060101ALI20171113BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20171113BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B05B1/24

   B05B15/00

   B05C11/00

   B05C5/00 A

   B05D1/02 Z

   B05D1/26 Z

   B05D7/24 303B

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-133928(P2017-133928)

(22)【出願日】2017年7月7日

【審査請求日】2017年7月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000214272

【氏名又は名称】長瀬産業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】592115836

【氏名又は名称】加美電子工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】光本 政敬

(72)【発明者】

【氏名】早坂 宜晃

【審査官】 安藤 達也

(56)【参考文献】

【文献】 特許第６００６４４８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特許第６１４０３２９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特許第６１５９４９３（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１６−０９３８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２３２７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１１３４８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−０１８３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１８１３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０１５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２６０４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１４１４６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００３−２３０８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−８６１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−８６１５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｂ１／００〜Ｂ０５Ｂ１７／０８

Ｂ０５Ｃ１／００〜Ｂ０５Ｃ２１／００

Ｂ０５Ｄ１／００〜Ｂ０５Ｄ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧する塗装ガンであって、
ノズルを有するガン本体と、
前記ノズルの温度を制御するノズル温度制御部と、を備え、
前記ノズル温度制御部は、
前記ノズルの温度を取得するノズル温度取得部と、
前記ノズルを加熱するヒータと、
前記ノズルの温度が２０℃以上、３１℃未満となるように前記ヒータを制御するコントローラと、を有する、塗装ガン。

【請求項2】

請求項１に記載の塗装ガンと、
前記塗装ガンに前記混合物を供給する混合物供給部と、を備える、塗装装置。

【請求項3】

液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物をノズルから噴霧する工程と、
噴霧中に前記ノズルの温度が２０℃以上、３１℃未満となるように前記ノズルを加熱する工程と、を備える、塗装方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装ガン、塗装装置、及び塗装方法に関する。

【背景技術】

【0002】

樹脂成分を含む塗料と、二酸化炭素との混合物を対象物に噴霧する、いわゆる二酸化炭素塗装法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４２９９２８号公報

【特許文献2】特開２０１６−９３８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

二酸化炭素は、塗装ガンから噴霧された瞬間に液体から気体に変化する。その際、液体の二酸化炭素が蒸発潜熱を得て、塗装ガンは冷却される。特に、塗装ガンのノズルの温度低下が観測される。連続塗装を行った場合には、塗装ガンのノズルの温度が徐々に低下して、ノズルから噴霧される混合物の温度も徐々に低下する。その結果、塗装直後の塗膜の温度が徐々に低下してしまう。そのため、湿度が高い雰囲気下等において、温度の低下した塗膜に水分が凝縮し、乾燥後に塗膜が白化し易い。特に、混合物中の二酸化炭素の割合が多い場合に塗膜が白化し易い。

【0005】

特許文献１及び２には、混合物の温度を調節してから塗装ガンに混合物を供給することが記載されている。しかしながら、これらの場合、噴霧開始直後には、噴霧される混合物及び塗膜の温度が適正であったとしても、連続塗装中にノズル温度の低下により噴霧される混合物の温度が徐々に低下し、塗膜の温度も徐々に低下してしまう。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる塗装ガン等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】

【0007】

本発明の一側面に係る塗装ガンは、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧する塗装ガンであって、ノズルを有するガン本体と、ノズルの温度を制御するノズル温度制御部と、を備える。ノズル温度制御部は、ノズルの温度を取得するノズル温度取得部と、ノズルを加熱するヒータと、ノズルの温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにヒータを制御するコントローラと、を有する。

【0008】

本発明によれば、ノズルの温度が２０℃を下回らないため、連続塗装を行った場合でも、塗膜の温度低下を抑制でき、塗膜の白化を抑制できる。また、ノズルを加熱した場合であってもノズルの温度が３１℃未満となるので、ノズルにおいて二酸化炭素が超臨界になることも抑制されるので、液体二酸化炭素の体積膨張を利用した効率のよい霧化が可能となる。

【0009】

本発明の一側面に係る塗装装置は、上記塗装ガンと、上記塗装ガンに上記混合物を供給する混合物供給部と、を備える。

【0010】

本発明の一側面に係る塗装方法は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物をノズルから噴霧する工程と、噴霧中にノズルの温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにノズルを加熱する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る塗装ガンの断面の模式図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る塗装装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を適宜参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付す。

【0014】

＜塗装ガン＞
図１を参照して、本発明の一実施形態に係る塗装ガン１００を説明する。塗装ガン１００は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を対象物に噴霧することができる。塗装ガン１００は、ガン本体１０と、ノズル温度制御部３０と、を備える。混合物は、塗装ガン１００の外部の混合物ラインＬＣからガン本体１０内へ供給される。

【0015】

ガン本体１０は、ノズル１２と、混合物流路１４と、バルブ機構２２と、を有する。

【0016】

混合物流路１４は、ノズル１２と混合物ラインＬＣとを接続する。混合物流路１４の入口１４ｉから供給された混合物は、混合物流路１４を通って、ノズル１２へ供給される。

【0017】

バルブ機構２２は、混合物流路１４における混合物の流れを制御する。バルブ機構２２は、ストッパー１６と、ばね部１８と、引き金２０と、を有する。

【0018】

ストッパー１６は、混合物流路１４に設けられている。ばね部１８は、ストッパー１６の両端部のうち、ノズル１２とは反対側の端部に取り付けられている。引き金２０は、ガン本体１０に取り付けられ、ストッパー１６に接続されている。

【0019】

図１では、バルブ機構２２は閉の状態であり、ストッパー１６の両端部のうち、ノズル１２側の端部が混合物流路１４を塞いでいる。ばね部１８は、ストッパー１６をノズル１２側に押圧している。これにより、ストッパー１６に加わる混合物の圧力に抗して、バルブ機構２２の閉の状態を維持している。引き金２０をばね部１８側に向かって引くと、引き金２０と連動してストッパー１６がばね部１８側に移動し、混合物流路１４が塞がれなくなり、バルブ機構２２が開の状態となる。引き金２０を引くのをやめると、ばね部１８のばねの力により、引き金２０がノズル１２側に移動し、再びバルブ機構２２が閉の状態となる。

【0020】

ノズル温度制御部３０は、ノズル１２の温度を制御する。ノズル温度制御部３０は、ノズル温度取得部３２と、ヒータ３４と、コントローラ３６と、を有する。

【0021】

ノズル温度取得部３２は、ノズル１２の温度を取得する。ノズル温度取得部３２は、ノズル１２内に設けられ、コントローラ３６に接続されている。ノズル温度取得部３２は、熱電対などの温度センサであってよい。

【0022】

ヒータ３４は、ノズル１２を加熱する。ヒータ３４は、ノズル１２上に設けられ、コントローラ３６に接続されている。ヒータ３４は、電気ヒータであってもよい。

【0023】

コントローラ３６は、ノズル１２の温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにヒータ３４を制御する。ノズル１２の温度が２０℃を下回ると、噴霧される混合物の温度が低くなって塗膜の結露が発生し易い傾向がある。また、ノズル１２の温度が３１℃を上回ると、二酸化炭素の臨界温度が約３１℃であることから、混合物中の二酸化炭素が液体から超臨界状態となり、噴霧の際に気体となる際の膨張量が少なく、好ましくない。なお、液体二酸化炭素が気体になる際の膨張率は、超臨界二酸化炭素が気体になる際の膨張率と比べて大きく、膨張率が大きいほど混合物が冷却されるため、ノズルの温度低下は液体二酸化炭素の噴霧時の方が大きい。また、液体二酸化炭素が気体になる際には状態変化に伴う潜熱によって二酸化炭素は冷却されるが、超臨界二酸化炭素が気体になる際には連続的に状態が変化するため潜熱はなく、状態変化に伴うノズルの温度低下も液体二酸化炭素の噴霧時の方が大きい。そのため、液体二酸化炭素の噴霧におけるノズル温度の制御の必要性は高い。温度の下限は、２１℃以上、２２℃以上、２３℃以上、２４℃以上、２５℃以上、２６℃以上、２７℃以上、２８℃以上、２９℃以上であってもよい。温度の上限は、３０．８℃以下、３０．５℃以下、３０℃以下、２９℃以下、２８℃以下であってもよい。温度の上限、下限は、混合物の組成、環境条件（温度、湿度）等を考慮して適宜設定することができる。コントローラ３６は、コンピュータを含んでよい。

【0024】

ノズル温度制御部３０の動作を説明する。まず、ノズル温度取得部３２がノズル１２の温度を取得する。続いて、コントローラ３６が、ノズル１２の温度が２０℃を下回っているか否かを判断する。ノズル１２の温度が２０℃を下回っている場合、コントローラ３６は、ヒータ３４による加熱を実行する。そして、ヒータ３４によりノズル１２が加熱される。これにより、液体二酸化炭素が蒸発潜熱を奪うことによるノズル１２の除熱がなされても、ノズル１２の温度が２０℃以上に保たれる。また、ノズル１２の温度が３１℃を超えた場合、コントローラ３６は、ヒータ３４による加熱を停止する。したがって、ノズル１２の温度が３１℃以上にならない。

【0025】

次に、この塗装ガン１００の作用について説明する。ノズル１２へ供給された混合物は、ノズル１２内のオリフィス１２ｏを通過して、外部へ放出される。オリフィス１２ｏとは、ノズル１２内の流路の最も断面積が小さい部分である。混合物がオリフィス１２ｏを通過する際に、混合物中の液体二酸化炭素が蒸発し、混合物は細かい霧状となる。この際、液体二酸化炭素がノズル１２から蒸発潜熱を得る。一方、ノズル１２は、この蒸発潜熱分の熱量を奪われる。本実施形態に係る塗装ガン１００では、ノズル温度制御部３０によりノズル１２の温度が２０℃以上、３１℃未満に制御されるため、ノズル１２の温度低下が抑制される。その結果、連続塗装を行った場合でも、ノズル１２から噴霧される混合物の温度が低下し過ぎず、塗膜の温度が低下し過ぎないため、塗膜の白化を抑制できる。また、ノズル１２を加熱した場合であっても、ノズル１２の温度が３１℃未満となるので、ノズル１２において二酸化炭素が超臨界になることも抑制されるので、液体二酸化炭素の体積膨張を利用した効率のよい霧化が可能となる。

【0026】

＜塗装装置＞
図２を参照して、本発明の一実施形態に係る塗装装置２００を説明する。塗装装置２００は、上述した塗装ガン１００と、混合物供給部４０と、を備える。

【0027】

混合物供給部４０は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を塗装ガン１００に供給する。混合物供給部４０は、液体二酸化炭素源４２と、二酸化炭素ラインＬＡと、二酸化炭素ポンプ４４と、塗料タンク４６と、塗料ラインＬＢと、塗料ポンプ４８と、混合部５０と、混合物ラインＬＣと、を備える。

【0028】

液体二酸化炭素源４２は、液体二酸化炭素を供給する。液体二酸化炭素源４２は、液体二酸化炭素ボンベであってよい。液体二酸化炭素ボンベは、液体二酸化炭素を貯留する圧力容器である。液体二酸化炭素ボンベは、特に限定されず、市販されている液体二酸化炭素ボンベであってよい。

【0029】

二酸化炭素ラインＬＡは、液体二酸化炭素源４２と混合部５０とを接続し、液体二酸化炭素を移送する。

【0030】

二酸化炭素ポンプ４４は、二酸化炭素ラインＬＡに設けられている。二酸化炭素ポンプ４４は、液体二酸化炭素源４２から供給される液体二酸化炭素を加圧する。二酸化炭素ポンプ４４は、特に限定されず、プランジャーポンプ、ギアポンプ等であってよい。

【0031】

塗料タンク４６は、樹脂成分を含む液状の塗料を貯留する。塗料は、樹脂成分以外に溶剤、顔料、添加剤等を含んでよい。樹脂成分、溶剤、顔料及び添加剤は、塗料に通常用いられるものであれば特に限定されない。塗料タンク４６内の圧力は、通常、常圧すなわち大気圧であってよく、塗料ポンプ４８に塗料を安定して供給するため、０．０５〜０．２ＭＰａであってもよい。

【0032】

樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂（約２２）、アクリル樹脂（約１９）、アクリルウレタン樹脂（約１７〜２２）、ポリエステル樹脂（約２２）、アクリルシリコン樹脂（約１７〜２２）、アルキッド樹脂（約１７〜２５）、ＵＶ硬化樹脂（約１７〜２３）、塩酢ビ樹脂（約１９〜２２）、スチレンブタジエンゴム（約１７〜１８）、ポリエステルウレタン樹脂（約１９〜２１）、スチレンアクリル樹脂（約１９〜２１）、アミノ樹脂（約１９〜２１）、ポリウレタン樹脂（約２１）、フェノール樹脂（約２３）、塩化ビニル樹脂（約１９〜２２）、ニトロセルロース樹脂（約２２〜２４）、セルロースアセテテートブチレート樹脂（約２０）、スチレン樹脂（約１７〜２１）、及び、メラミン尿素樹脂（約１９〜２１）が挙げられる。これらは、単独で又は２種類以上を混合して使用してもよい。樹脂成分は、１液硬化型樹脂であっても、２液硬化型樹脂であってもよく、ＵＶ等の活性エネルギー線硬化型樹脂であってもよい。上記括弧内の数値は溶解度パラメータであり、その単位は（ＭＰａ）^０.５である。

【0033】

溶解度パラメータは、Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄの溶解度パラメータである。溶解度パラメータ（以下、ＳＰ値ともいう）は、物質間の親和性の尺度を表す熱力学的なパラメータであり、類似したＳＰ値を有する物質同士は、溶解し易い傾向にあることが知られている。

【0034】

樹脂成分は、例えば、１７（ＭＰａ）^０.５以上、１８（ＭＰａ）^０.５以上、又は１９（ＭＰａ）^０.５以上のＳＰ値を有することができ、２５（ＭＰａ）^０.５以下、２４（ＭＰａ）^０.５以下、又は２３．５（ＭＰａ）^０.５以下のＳＰ値を有することができる。

【0035】

樹脂成分のＳＰ値は以下のようにして求めることができる。すなわち、樹脂を良溶媒Ａに溶かしておき、良溶媒よりもＳＰ値の高い貧溶媒Ｈ、及び良溶媒よりもＳＰ値の低い貧溶媒Ｌを別々に滴下して、樹脂が析出し白濁するまでに要したそれぞれの貧溶媒の量を記録する。良溶媒ＡのＳＰ値をδ_Ａ、貧溶媒ＨのＳＰ値をδ_Ｈ、貧溶媒ＬのＳＰ値をδ_Ｌとし、白濁した点での良溶媒Ａ、貧溶媒Ｈ、貧溶媒Ｌの体積分率を、φ_Ａ、φ_Ｈ、φ_Ｌとしたときに、２つの濁点における混合溶媒のＳＰ値δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}、δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}は、それぞれＳＰ値の体積平均で表すことができ、下式が成立する。
δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}＝（φ_Ａ・δ_Ａ^２＋φ_Ｈ・δ_Ｈ^２）^０．５
δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}＝（φ_Ａ・δ_Ａ^２＋φ_Ｌ・δ_Ｌ^２）^０．５
したがって、樹脂のＳＰ値ＳＰ_Ｒは、
ＳＰ_Ｒ＝（（Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}・δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}^２＋Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}・δ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}^２）／（Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}＋Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}））^０．５
ここで、Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ、}Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｌ}は、混合溶媒の濁点における平均モル体積であり、例えば、前者は次式により求められる。
１／Ｖ_{良溶媒Ａ＋貧溶媒Ｈ}＝φ_Ａ／Ｖ_Ａ＋φ_Ｈ／Ｖ_Ｈ
ここで、Ｖ_Ａは良溶媒Ａのモル体積であり、Ｖ_Ｈは貧溶媒Ｈのモル体積である。

【0036】

溶剤は、第一の溶剤と第二の溶剤との混合物であってよい。

【0037】

第一の溶剤は、ＳＰ値が２３．５（ＭＰａ）^０.５未満の溶剤であり、樹脂成分を溶解することができる真溶剤である。第一の溶剤のＳＰ値ＳＰ_{第一の溶剤}は、樹脂成分のＳＰ値ＳＰ_Ｒに対して、ＳＰ_Ｒ−７≦ＳＰ_{第一の溶剤}≦ＳＰ_Ｒ＋４であってよい。第一の溶剤としては、例えば、メチルイソブチルケトン（１７．２）、酢酸３−メトキシブチル（２０．５）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（１８．７）、ソルベッソ１００（東燃ゼネラル石油社製、製品名）（１７．６）、ソルベッソ１５０（東燃ゼネラル石油社製、製品名）（１７．４）、エチルジグリコールアセテート（１８．５）、ｎ−ブタノール（２３．３）、ジイソブチルケトン（１６）、酢酸エチル（１８．６）、酢酸ブチル（１７．０）、キシレン（１８．０）、及び、エチルベンゼン（１８．０）が挙げられる。上記括弧内の数値はＳＰ値であり、その単位は（ＭＰａ）^０.５である。

【0038】

第一の溶剤は、ＳＰ値が２３．５（ＭＰａ）^０.５未満の溶剤の混合物であってもよい。塗料における第一の溶剤の配合量は、樹脂成分を溶解できる範囲であれば特に限定されないが、樹脂成分１００質量部に対して、２５〜１００００質量部であってよく、２５〜１０００質量部であることが好ましく、８７〜４６１質量部であることがより好ましい。

【0039】

第二の溶剤は、２３．５〜４０（ＭＰａ）^０.５のＳＰ値を有する。第二の溶剤としては、例えば、ホルムアミド（３９．３）、ヒドラジン（３７．３）、グリセリン（３３．８）、Ｎ−メチルホルムアミド（３２．９）、１，４−ジホルミルピペラジン（３１．５）、エチレンシアノヒドリン（３１．１）、マロノニトリル（３０．９）、２−ピロリジン（３０．１）、エチレンカーボネート（３０．１）、メチルアセトアミド（２９．９）、エチレングリコール（２９．９）、メタノール（２９．７）、ジメチルスルホキシド（２９．７）、フェノール（２９．３）、１，４−ジアセチルピペラジン（２８．０）、無水マレイン酸（２７．８）、２−ピペリドン（２７．８）、ギ酸（２７．６）、メチルエチルスルホン（２７．４）、ピロン（２７．４）、テトラメチレンスルホン（２７．４）、プロピオラクトン（２７．２）、炭酸プロピレン（２７．２）、Ｎ−ニトロソジメチルアミン（２６．８）、Ｎ−ホルミルモルホリン（２６．６）、３−メチルスルホラン（２６．４）、ニトロメタン（２６．０）、エタノール（２６．０）、ε−カプロラクタム（２６．０）、プロピレングリコール（２５．８）、ブチロラクトン（２５．８）、クロロアセトニトリル（２５．８）、メチルプロピルスルホン（２５．６）、フルフリルアルコール（２５．６）、フェニルヒドラジン（２５．６）、亜リン酸ジメチル（２５．６）、２−メトキシエタノール（２５．４）、ジエチルスルホン（２５．４）、エチレンジアミン（２５．２）、エチルアセトアミド（２５．２）、２−クロロエタノール（２５．０）、ベンジルアルコール（２４．８）、４−エチル−１，３−ジオキソラン−２−オン（２４．８）、フタル酸ビス（２−エチルヘキシル）（２４．８）、ジメチルホルムアミド（２４．８）、ジエチレングリコール（２４．８）、１，４−ブタンジオール（２４．８）、テトラヒドロ−２，４−ジメチルチオフェン１，１−ジオキシド（２４．６）、アクリル酸（２４．６）、１−プロパノール（２４．３）、アセトニトリル（２４．３）、アリルアルコール（２４．１）、４−アセチルモルホリン（２３．７）、１，３−ブタンジオール（２３．７）、ホルミルピペリジン（２３．５）、ペンタンジオール（２３．５）、イソプロパノール（２３．５）、エチレングリコールモノフェニルエーテル（２３．５）、及びエチルセロソルブ（２３．５）が挙げられる。上記括弧内の数値はＳＰ値であり、単位は（ＭＰａ）^０.５である。第二の溶剤は、２３．５〜４０（ＭＰａ）^０.５のＳＰ値を有する溶剤の混合物であってもよい。第二の溶剤のＳＰ値は、２４（ＭＰａ）^０.５以上、又は２５（ＭＰａ）^０.５以上であってよい。

【0040】

液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物における第二の溶剤の配合量は、液体二酸化炭素と第二の溶剤との合計１００質量部に対して、通常、５〜９５質量部であり、６〜８４質量部、又は１０〜８０質量部であってもよい。

【0041】

塗料ラインＬＢは、塗料タンク４６と混合部５０とを接続し、塗料を移送する。

【0042】

塗料ポンプ４８は、塗料ラインＬＢに設けられている。塗料ポンプ４８は、塗料タンク４６から供給される塗料を加圧して混合部５０に供給する。塗料ポンプ４８は、特に限定されず、プランジャーポンプ、ギアポンプ等であってよい。塗料ポンプ４８は、エア駆動式ポンプであってよい。

【0043】

混合部５０は、二酸化炭素ラインＬＡから供給される液体二酸化炭素と、塗料ラインＬＢから供給される塗料とを混合して、液状の混合物を生成する。混合部５０は、インラインミキサーであってよい。

【0044】

混合物ラインＬＣは、混合部５０と塗装ガン１００とを接続し、混合物を移送する。

【0045】

塗装ガン１００は、混合物ラインＬＣから供給された混合物を対象物に噴霧する。対象物は、特に限定されず、自動車ボディー等であってよい。

【0046】

＜塗装方法＞
続いて、上述の塗装装置２００を用いた本発明の一実施形態に係る塗装方法を説明する。この方法は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物をノズル１２から噴霧する工程（噴霧工程）と、噴霧中にノズル１２の温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにノズル１２を加熱する工程（加熱工程）と、を備える。

【0047】

噴霧工程では、まず、液体二酸化炭素源４２内の液体二酸化炭素を二酸化炭素ポンプ４４で加圧して、二酸化炭素ラインＬＡを介して混合部５０に供給する。一方、塗料タンク４６内の塗料を塗料ポンプ４８で加圧して、塗料ラインＬＢを介して混合部５０に供給する。混合部５０で得られた混合物を塗装ガン１００に供給し、対象物に噴霧する。塗装ガン１００に供給する混合物の温度は、１５〜３０℃であってもよい。

【0048】

加熱工程では、噴霧中にノズル１２の温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにノズル１２を加熱する。加熱工程は、少なくとも噴霧工程の間に行われればよいが、噴霧工程の前に行ってノズルを予熱してもよいし、噴霧工程終了の後に行って、次回の噴霧に備えてもよい。

【0049】

本実施形態に係る塗装装置２００及び塗装方法によれば、噴霧中にノズル１２の温度が適切に制御されるため、連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる。

【0050】

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

【0051】

例えば、塗装ガン１００において、ノズル温度取得部３２はノズル１２内に設けられているが、ノズル１２の温度を測定できる位置であればよく、例えば、ノズル１２とヒータ３４との間に設けられてもよい。この場合、ノズル温度取得部３２がヒータ３４の熱の影響を受けないように、ノズル温度取得部３２とヒータ３４との間に断熱材を配置してよい。

【0052】

ノズル温度制御部３０は、混合物ラインＬＣから混合物流路１４に供給される混合物の温度を取得する混合物温度取得部を備え、コントローラ３６は混合物温度取得部が取得した混合物の温度に基づいてノズル温度の上限及び下限を設定してもよい。ただし、ノズル１２の温度の下限は２０℃以上であり、上限は３１℃未満である。
例えば、混合物の温度をＴｍとしたときに、コントローラ３６は、ノズル１２の温度の下限を、Ｔｍ以上、Ｔｍ＋２℃以上、Ｔｍ＋５℃以上となるように設定してもよい。例えば、混合物流路１４に供給される混合物の温度が２０℃であれば、ノズル１２の温度の下限を２０℃以上、２２℃以上、２５℃以上とすることができる。また、コントローラ３６は、ノズル１２の温度の上限を、Ｔｍ＋１０℃以下となるようにヒータ３４を制御してよい。
混合物温度取得部は、混合物流路１４に設けられてよい。混合物温度取得部は、温度センサであってよい。また、混合物温度取得部は、ユーザから入力された混合物の温度を取得してもよい。

【0053】

塗装装置２００は、二酸化炭素ポンプ４４を備えなくてもよい。二酸化炭素ポンプ４４を用いない場合でも、液体二酸化炭素源４２の内部の液体二酸化炭素の圧力により、液体二酸化炭素の供給が可能である。この場合、液体二酸化炭素の流量の脈動が生じ難く、また、塗装装置のコストが低くなり易い。

【実施例】

【0054】

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0055】

（実施例１、３、５、７、９、１１）
実施例１、３、５、７、９及び１１では、それぞれ図２に示す塗装装置２００を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧し、塗膜を形成した。噴霧は、２９℃、湿度７０％の条件で行った。塗料タンク４６には、樹脂組成物とジイソブチルケトン（ＤＩＢＫ）とメタノールとを表１に示す割合で混合した塗料を入れた。樹脂組成物としては、Ｓ．ＣＯＡＴ Ｎｏ．２０１０ Ｋ−１（エスコート社製）を用いた。
この樹脂組成物は、アクリル系樹脂と溶媒とカーボンブラックと添加剤との混合物であり、非揮発成分の質量分率は（ＮＶ）は約５０％であり、溶媒として、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルをそれぞれ、約１５質量％、約５質量％、約１０質量％、約２０質量％含んでいた。
コントローラ３６は、ノズル１２の温度が表１に示すノズルの温度となるようにヒータ３４を制御した。混合部５０に供給される液体二酸化炭素及び塗料の各温度、塗装ガン１００に供給される混合物の温度、並びに、塗装ガン１００のノズル１２の温度は、表１に示すとおりであった。表１に示すノズル１２の温度は、噴霧を開始してから３分後に測定された温度である。

【0056】

塗面の状態を目視で評価した。評価結果を表１に示す。表１に示す結果において、「○」は、塗面につやがあり、白化が観察されなかったことを意味する。「△」は、塗面が若干白く霞んでいたことを意味する。「×」は、塗面が霧がかかったように白く、塗面につやがなかったことを意味する。

【0057】

（実施例２、４、６、８、１０、１２）
実施例２、４、６、８、１０及び１２では、それぞれ実施例１、３、５、７、９及び１１で用いた樹脂組成物の代わりに、Ｓ．ＣＯＡＴ Ｎｏ．２０１０ Ｍ−１０２（エスコート社製）を用いた。この樹脂組成物は、アクリル系樹脂と溶媒とアルミペーストと添加剤との混合物であり、非揮発成分の質量分率は（ＮＶ）は約２５％であり、溶媒として、キシレン、エチルベンゼン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルをそれぞれ、約２５質量％、約２０質量％、約２０質量％、約１０質量％含んでいた。以上の点を除いては、それぞれ実施例１、３、５、７、９及び１１と同様とした。塗面の状態の評価結果を表１に示す。

【0058】

（比較例１〜８）
比較例１〜８では、それぞれ塗装ガン１００の代わりに、ノズル温度制御部３０を備えない塗装ガンを用いた。以上の点を除いては、それぞれ実施例１〜１２と同様とした。したがって、ノズル温度は低下した。塗面の状態の評価結果を表１に示す。

【0059】

【表1】

【符号の説明】

【0060】

１０…ガン本体、１２…ノズル、１２ｏ…オリフィス、１４…混合物流路、１４ｉ…入口、１６…ストッパー、１８…ばね部、２０…引き金、２２…バルブ機構、３０…ノズル温度制御部、３２…ノズル温度取得部、３４…ヒータ、３６…コントローラ、４０…混合物供給部、４２…液体二酸化炭素源、４４…二酸化炭素ポンプ、４６…塗料タンク、４８…塗料ポンプ、５０…混合部、１００…塗装ガン、２００…塗装装置、ＬＡ…二酸化炭素ライン、ＬＢ…塗料ライン、ＬＣ…混合物ライン。

【要約】

【課題】連続塗装を行った場合でも、塗膜の白化を抑制できる塗装ガン等を提供する。
【解決手段】塗装ガン１００は、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧する塗装ガンであって、ノズル１２を有するガン本体１０と、ノズル１２の温度を制御するノズル温度制御部３０と、を備える。ノズル温度制御部３０は、ノズル１２の温度を取得するノズル温度取得部３２と、ノズル１２を加熱するヒータ３４と、ノズル１２の温度が２０℃以上、３１℃未満となるようにヒータ３４を制御するコントローラ３６と、を有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】