专利名称：喷枪、喷涂施工装置及喷涂施工方法
技术领域：
本发明涉及使用混合固化型树脂及湿气固化型树脂，通过喷涂施工形成具有作为底层性能缓冲层及底层处理层的功能的防水层等树脂层的喷枪、使用其的喷涂施工装置、及喷涂施工方法。本申请基于2010年2月3日在日本申请的特愿2010 — 022290号申请主张优先权，其内容在此被引用。
背景技术：
在建筑构造物的屋顶、阳台、走廊等防水施工及要求缓冲冲击功能的构造物(游乐场设备等)的覆盖施工中，广泛使用有聚氨基甲酸乙酯等两剂混合固化型树脂及湿气固化型树脂。
在施工时，使用喷枪，向施工对象喷涂原料液形成树脂层。对于树脂层，期望有与成为施工对象的底层的凹凸、不匀、台阶、间隙等对应的功能(底层处理功能)。另外，也优选与底层膨胀、收缩、变形等性能对应的缓冲功能高。另外，为了实现构造物的长寿命化，对于形成于构造物的树脂层还要求轻量化。近年来，针对这些要求，探讨使用由速固化型氨基甲酸乙酯树脂构成的低密度化树脂层。为了形成低密度化树脂层，例如，使用具备导入气体的构造的喷枪，向喷嘴部内供给上述气体的同时进行喷涂施工。在上述喷枪中，为了防止向气体导入路的原料液流入(逆流)，将原料液的输送压力设定得较低，且将气体的供给压力设定得较高。因原料液的输送压力低，混合容易变得不充分，因此，提案有内置搅拌原料液的搅拌体的喷枪(例如，参照专利文献I)。专利文献I :(日本)特开2001 - 321701号公报但是，在上述喷枪中，因原料液的输送压力低，故而喷涂量减少，因此，施工时耗费时间。另外，还具有因气体供给压力高，故而在喷涂施工时原料液飞散，容易产生在目的部位以外的树脂附着，并且在低密度化树脂层的表面容易形成凹凸这类问题。另外，上述喷枪因内置有搅拌体，流路的构造复杂，因此，原料液容易残留在内部，每当停止原料液的喷出，需要用有机溶剂清洗内部，施工变得不容易。另外，构成零件多，构造复杂，因此，具有维修保养不容易这类问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而发明的，其目的在于，提供一种能够以短时间形成轻量、凹凸少，底层处理功能及底层缓冲功能同样优异的低密度化树脂层，且抑制树脂飞散，并且施工及维修保养容易的喷枪、喷涂施工装置及喷涂施工方法。本发明的喷枪，将原料液和气体一起进行喷涂施工，形成由低密度化树脂构成的树脂层，其中，具备导入所述原料液的主体部；喷嘴部，其设置于所述主体部的前端，并使气体混入到所述原料液中且喷射所述原料液，所述喷嘴部的内部空间具有导入所述原料液的导入路；自所述导入路开始流路扩大且使所述原料液以微粒子状喷出的开放部；自所述开放部开始流路缩小且使所述微粒子状的原料液再集合的缩径部；使该原料液向外部喷射的喷射口部，在所述喷嘴部形成有将所述气体导入所述开放部的基端侧部位的气体导入孔。优选的是，所述开放部具有从所述导入路的出口向前端方向逐渐扩径的扩径部，所述气体导入孔能将所述气体导入所述扩径部。优选的是，所述缩径部以从所述开放部向前端方向逐渐缩径的方式形成。优选的是，所述喷嘴部具备喷嘴部主体，其具有所述内部空间；前端筒部，其设置于所述喷嘴部主体的前端，所述前端筒部具有比所述喷射口部的内径大的内径，从所述 喷嘴部主体的前端进一步向前端方向延伸而形成。优选的是，所述气体导入孔的内径比所述开放部的内径小。优选的是，在所述喷嘴部形成有将从外部输送的所述气体导入所述气体导入孔的气体导入部，所述气体导入部的内径比所述气体导入孔的内径大。优选的是，所述气体导入孔朝向所述喷嘴部的内侧向前端方向倾斜地形成。本发明中，所述原料液是混合固化型的多种液剂的混合液，所述主体部能使所述多种液剂合流而成为所述原料液。本发明的喷涂施工装置具备所述喷枪；供给所述原料液的液剂供给部；向所述喷枪供给气体的气体供给部。本发明的喷涂施工方法，使用所述喷枪进行喷涂施工，其中，通过使所述原料液经由所述喷嘴部的导入路导入所述开放部，且将所述气体从所述气体导入孔导入所述开放部的基端侧部位，由此，使所述原料液以微粒子状进行喷出，使该原料液在所述缩径部以包含所述气体的状态再集合，并使其从喷射口部向外部喷射，通过向施工对象喷涂，形成所述树脂层。根据本发明，具备具有自导入路起流路扩大的开放部的喷嘴部，在所述喷嘴部形成有将气体导入所述开放部的基端侧部位的气体导入孔，所述气体向喷出压力降低的所述开放部供给。因此，即使将原料液的输送压力设定得高，因在所述开放部喷出压力降低，也难以产生原料液流入(逆流)所述气体导入孔这类问题。由于可以将原料液的输送压力设定得高，因此，能够增大原料液的供给量，可以缩短施工所需要的时间。另外，由于难以产生原料液向所述气体导入孔的逆流，因此，可以将气体的供给压力设定得低。因此，难以引起喷涂施工时的原料液的飞散，能够防止在目的部位以外的树脂附着的问题，并且能够形成表面凹凸小的低密度化树脂层。在所述喷枪中，所述气体向所述开放部供给，原料液微粒子化，因此，成为液剂被均匀混合，同时在所述气体中均匀分散的状态。另外，微粒子化的原料液在所述缩径部以均匀包含大量气体的状态再集合。这样，原料液微粒子化且经过以包含足够量的所述气体的状态再集合的这样的过程，因此，充分被混合并且低密度化。另外，由于原料液充分被混合，因此，树脂层的物理性能(延伸等)提高。另外，通过物理性能(延伸等)的提高及低密度化，柔软性提高，因此，得到底层随从性、缓冲性等特性优异的低密度化树脂层。根据本发明得到的低密度化树脂层具有修复底层的凹凸，且抑制气孔发生等的作为底层处理层的功能、及缓冲底层性能的作为底层性能缓冲层的功能。另外，由于能够形成低密度的树脂层，因此，可使树脂层轻量化。另外，由于可使原料液均匀混合，因此，不需要在所述喷嘴部内设置搅拌体。因此，在停止原料液的喷出时，只要利用空气等将原料液从所述喷嘴部排出，则就能够抑制所述喷嘴部内部的树脂粘附。因此，不需要溶剂清洗，可以提高施工的容易性。另 夕卜，如果利用树脂(聚四氟乙烯(注册商标)等)对所述喷嘴部内面进行涂层，则能够更难产生树脂粘附。另外，因不需要搅拌体，因此，可以减少所述喷嘴部的构成零件，能够简化内部构造。因此，维修保养也容易。另外，所述气体导入孔与所述开放部及所述气体导入部相比，较小形成内径，由此，能够难以产生原料液的逆流。
图I是表示本发明的喷枪之一例的喷嘴部的内部构造的概略图；图2是表示喷嘴部的使用状态的说明图；图3是表示喷枪的正面图；图4是表示具备喷枪的喷涂施工装置的概略图；图5是表示根据本发明形成的树脂层的一例的概略图；图6是表示根据本发明形成的树脂层的其它例的概略图；图7是表示本发明的喷枪的其它例的喷嘴部的内部构造的概略图。符号说明I 喷枪3 主体部5 喷嘴部10 内部空间11 喷嘴部主体12 前端筒部20 导入路21 开放部21a 基端侧部位22 扩径部25 缩径部26 喷射口部27 气体导入孔
31第一液剂箱(第一液剂供给部)32第二液剂箱(第二液剂供给部)33气体供给部41第一液剂42第二液剂43混合液44气体50底层(施工对象)
51,61 树脂层
具体实施例方式对本发明的喷枪的一实施方式的喷枪I进行说明。图I是表示喷枪I的喷嘴部5的内部构造的概略图。图2是表示喷嘴部5的使用状态的说明图。图3是表示喷枪I的正面图。图4是表示具备喷枪I的喷涂施工装置30的概略图。如图4所示，喷涂施工装置30具备第一液剂箱31 (第一液剂供给部)、第二液剂箱32 (第二液剂供给部)、将来自它们的液剂41、42混合并朝向施工对象(图示略)喷射的喷枪I、向喷枪I供给气体的气体供给部33、驱动用空气供给部34。气体供给部33也可以兼作驱动用空气供给部34。符号35、36为输液泵。第一液剂箱31及第二液剂箱32分别供给第一液剂41及第二液剂42。第一液剂41及第二液剂42是生成通过混合而固化的树脂(混合固化型树脂)(例如聚氨基甲酸乙酯、聚脲)的材料。气体供给部33为了使气体含于上述树脂得到低密度化树脂而设置，例如为空气压缩机、储气瓶等，作为气体供给空气、二氧化碳、氮等。驱动用空气供给部34通过管路34a供给用于驱动主体部3的合流部2的驱动用空气。作为驱动用空气供给部34，例如可以使用空气压缩机。如图3及图4所示，喷枪I具备具有使第一液剂41和第二液剂42合流的合流部2的主体部3、作业者把持的把持部4、设置于主体部3的前端使气体混入混合液(原料液)且喷射上述混合液的喷嘴部5。下面，有时将喷嘴部5的前端方向称为前方，将其相反方向称为后方(基端方向)。另外，有时将前后方向称为长度方向。主体部3的合流部2能够使从第一液剂箱31通过管路31a导入的第一液剂41、从第二液剂箱32通过管路32a导入的第二液剂42合流。合流部2例如在一侧及另一侧分别具有第一液剂导入孔2a及第二液剂导入孔2b，能够形成为可利用驱动用空气的压力前后移动的容器形状。合流部2可以设为如下构造，当杆6向接近把持部4的方向移动时向后方移动，开放上述导入孔2a、2b，将液剂41、42导入合流部2的内部空间而合流，将混合液通过管路7导入喷嘴部5。合流部2可以设为如下构造，当杆6向从把持部4离开的方向移动时向前方移动，关闭上述导入孔2a、2b，停止液剂41、42的供给，而且，向内部导入驱动用空气，向外部排出合流部2及喷嘴部5内部的混合液。如图I及图2所示，喷嘴部5具备具有内部空间10的筒状的喷嘴部主体11、设置于喷嘴部主体11前端的前端筒部12。喷嘴部主体11具有基体部15和安装于基体部15前端的前端安装部16。符号17为用于将前端安装部16安装于基体部15的帽部。基体部15具有与管路7连通的导入路20和与导入路20连通的空间即开放部21，并成为能够将从管路7通过导入路20导入的混合液43导入开放部21的构造。开放部21以流路的截面积比导入路20大的方式形成。即，开放部21与导入路20相比流路被扩大。
图示例的开放部21具有向前端方向(图I的右方)内径逐渐变大的扩径部22和形成于其前端侧的一定(或大致一定)的内径的定径部23。扩径部22的最小内径与导入路20的内径大体相同，定径部23的内径与扩径部22的最大内径也可以大体相同。图示例的扩径部22为以一定角度内径变大。另外，开放部21的形状不限于图示例，也可以内径遍及全长为一定(或大致一定)。前端安装部16的内部空间具有向前端方向内径逐渐变小的缩径部25和形成于其前端侧的喷射口部26。在缩径部25，流路的截面积比定径部23小。即，流路缩小。图示例的缩径部25其最大内径与定径部23的内径大体相同，向前端方向以一定角度内径缩小。喷射口部26的内径可以与缩径部25的最小内径大体相同。另外，图示例的缩径部25向前端方向内径逐渐变小，但缩径部的形状不限于此，内表面也可以与上述前端方向垂直。由此，喷嘴部5的内部空间10为由导入路20、处于导入路20的前端侧且流路从导入路20扩大的开放部21、处于开放部21的前端侧且流路缩小的缩径部25、缩径部25的前端侧的喷射口部26构成的构造。前端筒部12为抑制喷射的混合液43的扩散而设置，为具有比喷射口部26的内径大的内径的筒状体，从喷嘴部主体11的前端进一步向前端方向延伸地形成。前端筒部12的截面形状没有特别限定，优选大致圆形。由此，混合液43的喷射形状为大致圆形，容易形成均匀厚度的树脂层。在喷嘴部主体11的基体部15形成有将气体44导入内部空间10内的气体导入孔27。在喷嘴部主体11形成有将从外部的气体供给部33通过管路33a输送的气体44导入气体导入孔27的气体导入部13。气体导入孔27以能够将气体导入开放部21的基端侧部位21a的方式形成。基端侧部位21a是指开放部21的基端部即导入路20的出口 20a及其附近，例如，为从开放部21的基端部(出口 20a)至开放部21的长度方向(前后方向)中央位置的部位。在图示例中，气体导入孔27相对于前后方向大体垂直，在扩径部22开口而形成。另外，气体导入孔27也可以在定径部23开口而形成。
气体导入孔27作为使内径比开放部21及气体导入部13小的节流孔而发挥功能，因此，能够使混合液43难以产生逆流。作为节流孔的气体导入孔27优选具有比开放部21及气体导入部13的内径小的内径，由此，可以抑制气体44的压力降低。气体44通过气体导入孔27导入内部空间10，因此，管路33a内的压力维持在规定的压力，难以产生混合液43的逆流。另外，在气体导入部13设置有逆止阀28，能够更可靠地防止混合液43的逆流。下面，对喷枪I的动作进行说明。如图4所示，第一液剂41及第二液剂42为生成聚氨基甲酸乙酯、聚脲等混合固化 型树脂的材料，例如为含异氰酸盐成分的主剂和含多元醇的固化剂中的一个及另一个。在使用聚氨基甲酸乙酯树脂的情况下，作为主剂也可以含异氰酸盐成分(MDI等)。作为固化剂也可以含多元醇(聚醚多元醇等)。主剂的异氰酸盐成分也可以是通过和多元醇的反应，预聚物化的物质。固化剂也可以含有DETDA等胺化合物及水。在使用聚脲树脂的情况下，可以使用含有异氰酸盐成分的主剂和含胺化合物的固化剂。另外，在此例示两剂混合固化型的树脂，但也可以使用通过三剂以上的混合固化的树脂。将从第一液剂箱31通过管路31a导入的第一液剂41、从第二液剂箱32通过管路32a导入的第二液剂42导入喷枪I的合流部2。液剂41、42通过输液泵35、36以规定的压力送入合流部2，进行一定程度的混合，混合液43通过管路7流入喷嘴部5。如图I及图2所示，混合液43从合流部2通过管路7、导入路20流入开放部21。开放部21流路的截面积比导入路20大，因此，与导入路20相比，内部压力降低。在进行混合液43的导入的同时，利用气体供给部33将空气等气体从管路33a通过气体导入孔27导入开放部21。混合液43通过气体44分散为微粒子状(雾状)且向开放部21内喷出，与气体44一起在开放部21内朝向前端方向。气体导入孔27形成于开放部21的基端侧部位21a，气体被导入处于较低压条件的内部空间10。因此，难以产生混合液43从内部空间10向气体导入孔27的逆流。混合液43为微粒子状(雾状)，因此,在开放部21内的移动的过程中，液剂41、42被均匀混合，并且成为在气体44内均匀分散的状态。至缩径部25时，因流路缩小，从而微粒子状的混合液43以均匀含有大量气体44的状态再集合。通过再集合，混合液43拢住大量气体而成为低密度化的状态。含有气体的混合液43从喷射口部26朝向外部扩径并喷射。混合液43中朝向过度扩径的方向的混合液通过前端筒部12变更其喷射方向，因此，混合液43不会过度扩散而向施工对象(图示略)喷涂，成为由低密度化树脂构成的树脂层。混合液43微粒子化，并经过以包含足够量的气体的状态再集合的这种过程，因此，混合时的反应效率提高，且低密度化，因此，得到延伸等物理性能优异，底层随从性、缓冲性等特性良好的低密度化树脂层。图5表示使用喷枪I形成的树脂层的例子。该树脂层51为单层构造，形成于由混凝土及金属等构成的底层50 (施工对象)之上。图6表示使用喷枪I形成的树脂层的其它例子。该树脂层61具有由形成于底层50上的下层62和形成于其上的上层63构成的多层构造。树脂层61的下层62使用与上层63相比柔软的材料，能够作为修复底层50的凹凸，且抑制气孔产生的底层处理层、或缓冲底层50的性能的底层性能缓冲层发挥功能。
在该树脂层61中，下层62要求高的柔软性(特别是延伸率)，因此，至少在形成下层62时优选使用喷枪I。形成上层63时也可以使用喷枪I。另外，树脂层也可以是由三层以上构成的构造。在形成多层构造的树脂层的情况下，至少下层62优选使用喷枪I形成。另外，在底层50的表面可以适当设置使底涂剂等的粘接力提闻的粘接层及密封层。另外，在树脂层51、61的表面，根据需要还可以设置保护涂料及FRP等保护层。在喷枪I中，具备具有从导入路20扩大流路的开放部21的喷嘴部5，在喷嘴部5形成有将气体导入开放部21的基端侧部位21a的气体导入孔27，气体44供给喷出压力降低的开放部21。因此，即使将混合液43的输送压力设定得高，由于在开放部21混合液43的喷出压力降低，因此，也难以产生混合液43流入气体导入孔27 (逆流)这类问题。由于可以将混合液43的输送压力设定得高，因此，可增加混合液43的供给量，能够缩短施工需要的时间。另外，由于难以产生混合液43向气体导入孔27的逆流，因此，可以将气体44的供给压力设定得低。因此，难以产生喷涂施工时的混合液43的飞散，防止在目的部位以外的树脂附着的问题，而且，能够形成表面凹凸小的树脂层。在喷枪I中，气体44向开放部21供给，混合液43微粒子化，因此，成为液剂41、42被均匀混合且在气体44均匀分散的状态。另外，微粒子化的混合液43在缩径部25中以均匀包含大量气体44的状态再集
八
口 ο这样，混合液43微粒子化，并经过以包含气体44的状态再集合这种过程，因此，混合时的反应效率提高，并且低密度化。由于混合液的反应效率提高，因此，树脂层的物理性能(延伸等)提高。另外，通过物理性能(延伸等)的提高及低密度化，柔软性提高，因此，得到底层随从性、缓冲性等的特性优异的低密度化树脂层。另外，可进行混合液43的均匀混合，因此，不必在喷嘴部5内设置搅拌体。因此，在停止混合液43的喷出时，只要利用驱动用空气等从合流部2及喷嘴部5排出混合液43，就可以抑制在喷嘴部内部的树脂粘附等问题。因此，不必进行溶剂清洗，可以提高施工的容易性。另外，只要由树脂(聚四氟乙烯(注册商标)等)等对喷嘴部内面进行涂层，能够更难以产生树脂粘附。另外，因不需要搅拌体，因此，可以减少喷嘴部5的构成零件，可简化内部构造。因此，维修保养也容易。
图7表示喷嘴部的其它例。在该例中，气体导入孔27朝向喷嘴部主体11的内侧向前方(前端方向)倾斜地形成。根据该构成，气体44的导入方向接近于混合液43的导入方向，因此，更难以产生混合液43的向气体导入孔27的逆流。另外，在本发明中并不限于混合固化型的树脂，也可以使用湿气固化型的树脂。在使用湿气固化型的树脂的情况下，将原料液经合流部2导入喷嘴部5，通过混入上述气体并向施工对象进行喷涂，形成上述低密度化树脂层。实施例(实施例I 4)
使用具备图I 图4所示的喷枪I的喷涂施工装置30，在由塑料板构成的底层上形成由聚氨基甲酸乙酯构成的树脂层。作为第一液剂41使用包含由MDI和聚醚多元醇构成的异氰酸盐基终端预聚物的主剂，作为第二液剂42使用包含DETDA (二乙基甲苯二胺)的多元醇系固化剂。作为气体44使用空气。表I表示测定树脂层的物理性能的结果。各物理性能的测定方法以JISA6021为准。隔热性能的评价采用下面的方法。利用使用具备喷枪I的喷涂施工装置30制作的树脂片，堵塞由发泡苯乙烯构成的箱体的开口，使用设置于箱体的外部的红外线灯向树脂片照射红外线，测定树脂片的内面及外面的温度，其差作为“隔热性能”。(实施例5)作为气体44，代替空气而使用二氧化碳(C02)，形成树脂层。其它试验条件以实施例I 4为基准。表I表示测定树脂层的物理性能的结果。(比较例I)代替喷枪1，使用在喷嘴部内置了搅拌体的现有的喷枪，形成由聚氨基甲酸乙酯构成的树脂层。其它试验条件以实施例I 4为基准。作为气体使用二氧化碳。表I表示测定树脂层的物理性能的结果。(比较例2)代替喷枪1，使用不具备气体导入构造的现有的喷枪，形成由聚氨基甲酸乙酯构成的树脂层。其它试验条件以实施例I 4为基准。表I表示测定树脂层的物理性能的结果。[表 I]
权利要求
1.一种喷枪，将原料液和气体一起进行喷涂施工，形成由低密度化树脂构成的树脂层，其中，具备 导入所述原料液的主体部； 喷嘴部，其设置于所述主体部的前端，并使气体混入到所述原料液中且喷射所述原料液， 所述喷嘴部的内部空间具有导入所述原料液的导入路；自所述导入路开始流路扩大且使所述原料液以微粒子状喷出的开放部；自所述开放部开始流路缩小且使所述微粒子状的原料液再集合的缩径部；使该原料液向外部喷射的喷射口部， 在所述喷嘴部形成有将所述气体导入所述开放部的基端侧部位的气体导入孔。
2.如权利要求I所述的喷枪，其中， 所述开放部具有从所述导入路的出口向前端方向逐渐扩径的扩径部， 所述气体导入孔能将所述气体导入所述扩径部。
3.如权利要求I所述的喷枪，其特征在于， 所述缩径部以从所述开放部向前端方向逐渐缩径的方式形成。
4.如权利要求I所述的喷枪，其中， 所述喷嘴部具备喷嘴部主体，其具有所述内部空间；前端筒部，其设置于所述喷嘴部主体的前端， 所述前端筒部具有比所述喷射口部的内径大的内径，从所述喷嘴部主体的前端进一步向前端方向延伸而形成。
5.如权利要求I所述的喷枪，其中， 所述气体导入孔的内径比所述开放部的内径小。
6.如权利要求I所述的喷枪，其中， 在所述喷嘴部形成有将从外部输送的所述气体导入所述气体导入孔的气体导入部，所述气体导入部的内径比所述气体导入孔的内径大。
7.如权利要求I所述的喷枪，其中， 所述气体导入孔朝向所述喷嘴部的内侧向前端方向倾斜地形成。
8.如权利要求I所述的喷枪，其中， 所述原料液是混合固化型的多种液剂的混合液， 所述主体部使所述多种液剂合流而成为所述原料液。
9.一种喷涂施工装置，其中，具备权利要求I所述的喷枪；供给所述原料液的液剂供给部；向所述喷枪供给气体的气体供给部。
10.一种喷涂施工方法，使用权利要求I所述的喷枪进行喷涂施工，其中， 通过使所述原料液经由所述喷嘴部的导入路导入所述开放部，且将所述气体从所述气体导入孔导入所述开放部的基端侧部位，由此，使所述原料液以微粒子状进行喷出，使该原料液在所述缩径部以包含所述气体的状态再集合，并使其从喷射口部向外部喷射，通过向施工对象喷涂，形成所述树脂层。
全文摘要
一种喷枪、喷涂施工装置及喷涂施工方法，该喷枪具备使气体混入原料液，且喷射原料液的喷嘴部。喷嘴部的内部空间具有导入原料液的导入路、自导入路开始流路扩大且使原料液以微粒子状喷出的开放部、从开放部开始流路缩小且使微粒子状的原料液再集合的缩径部、使该原料液向外部喷射的喷射部。在喷嘴部形成有将气体导入开放部的基端侧部位的气体导入孔。
文档编号B05D7/00GK102858465SQ201080065189
公开日2013年1月2日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年2月3日
发明者中山俊昭, 杉山明宏, 矢野哲祥 申请人:株式会社达福喜