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公開番号2025073734
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023184769
出願日2023-10-27
発明の名称塗膜形成方法及び塗膜形成装置
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類B05D 3/00 20060101AFI20250502BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】高い耐久性と優れた遮熱性能とを兼ね備えた塗膜を得ることができる遮熱材料の塗膜形成方法及び塗膜形成装置をもたらす。
【解決手段】塗膜形成方法は、粒子と樹脂材料とを含む遮熱材料を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成する方法であって、前記遮熱材料を塗布する前に、前記被塗布物の表面温度を、該遮熱材料の塗布前の温度よりも高く且つ35℃以上52℃以下の初期温度に調整する温度調整工程と、前記被塗布物の表面に前記遮熱材料を塗布する塗布工程と、を備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
粒子と樹脂材料とを含む遮熱材料を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成する方法であって、
前記遮熱材料を塗布する前に、前記被塗布物の表面温度を、該遮熱材料の塗布前の温度よりも高く且つ３５℃以上５２℃以下の初期温度に調整する温度調整工程と、
前記被塗布物の表面に前記遮熱材料を塗布する塗布工程と、を備えた
ことを特徴とする塗膜形成方法。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記被塗布物の表面温度は、該被塗布物の裏面側に配置された温度調整装置により前記初期温度に調整される
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記粒子は、中空粒子及びナノ粒子の少なくとも一方である
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２において、
前記塗布は、スプレー塗布である
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記塗膜は、２回以上の重ね塗りにより形成される
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項６】
請求項５において、
前記被塗布物の表面温度は、前記温度調整工程から前記塗布工程における最後のスプレー塗布完了後まで継続して前記遮熱材料の前記塗布前の温度よりも高い温度に維持される
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２において、
前記被塗布物は、ピストンであり、
前記ピストンを回転させて前記遮熱材料を該ピストンの頂面に塗布することにより、該頂面に前記塗膜を形成する
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項８】
請求項１又は請求項２において、
前記遮熱材料の前記塗布前の温度は、室温である
ことを特徴とする塗膜形成方法。
【請求項９】
粒子と樹脂材料とを含む遮熱材料を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成する装置であって、
前記被塗布物の表面温度を調整する温度調整装置と、
前記被塗布物の表面に前記遮熱材料を塗布する塗布装置と、を備え、
前記温度調整装置は、少なくとも前記遮熱材料を塗布する前の前記被塗布物の表面温度を、該遮熱材料の塗布前の温度よりも高く且つ３５℃以上５２℃以下の初期温度に調整する
ことを特徴とする塗膜形成装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、遮熱材料の塗膜形成方法及びその塗膜形成装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
エンジンの燃焼室を形成する壁面（ピストンの冠面、シリンダヘッドの下面等）に低比熱／低熱伝導の遮熱層を設けることにより、エンジンの冷却損失を低減して燃費の向上を図ることは一般に行われている。例えば、特許文献１には、中空粒子とバインダとを混合した液状の遮熱材をスプレーガンによってピストンの冠面に塗布して遮熱層を形成し、この遮熱層を焼成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１７７６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、遮熱材料に含まれる中空粒子等の粒子の体積割合が多くなると、被塗布物の表面に遮熱材料を塗布したときに、溶媒が拡散しにくいことで塗膜内部に気泡（ボイド）が発生しやすく、耐久性品質の低下に繋がる虞があった。一方、塗膜の平滑性を高めて優れた遮熱性能を確保するためには、塗膜形成時に塗膜表面に十分溶媒を残存させて塗着した遮熱材料の液滴である塗着粒子を十分にフローさせる必要があり、ボイド発生の抑制と十分な表面平滑性の確保とを両立させることが困難であった。
【０００５】
そこで本開示では、高い耐久性と優れた遮熱性能とを兼ね備えた塗膜を得ることができる遮熱材料の塗膜形成方法及び塗膜形成装置をもたらすことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、ここに開示する塗膜形成方法の一態様は、
粒子と樹脂材料とを含む遮熱材料を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成する方法であって、
前記遮熱材料を塗布する前に、前記被塗布物の表面温度を、該遮熱材料の塗布前の温度よりも高く且つ３５℃以上５２℃以下の初期温度に調整する温度調整工程と、
前記被塗布物の表面に前記遮熱材料を塗布する塗布工程と、を備えた
ことを特徴とする。
【０００７】
また、ここに開示する塗膜形成装置の一態様は、
粒子と樹脂材料とを含む遮熱材料を被塗布物の表面に塗布して塗膜を形成する装置であって、
前記被塗布物の表面温度を調整する温度調整装置と、
前記被塗布物の表面に前記遮熱材料を塗布する塗布装置と、を備え、
前記温度調整装置は、少なくとも前記遮熱材料を塗布する前の前記被塗布物の表面温度を、該遮熱材料の塗布前の温度よりも高く且つ３５℃以上５２℃以下の初期温度に調整する
ことを特徴とする。
【０００８】
遮熱材料を被塗布物の表面上に塗布し、乾燥・焼成させる過程では、塗膜の表面から溶媒が徐々に揮発していく。そして、溶媒の揮発に伴って塗膜は収縮し、最終的には粒子と樹脂バインダとを含む塗膜が形成される。
【０００９】
遮熱材料における粒子の含有量が多くなると、多数の粒子の存在により遮熱材料の内部における溶媒の拡散速度が低下する。そうすると、塗膜内部における溶媒の拡散速度が、溶媒の揮発速度に追いつくことが困難となる。そうして、塗膜表面では溶媒の揮発が進むものの、塗膜内部には溶媒が多く残存することになる。そして、乾燥・焼成工程において、塗膜内部に残存した溶媒が急激にガス化してボイド発生の原因となる。
【００１０】
一方で、遮熱材料が被塗布物の表面に塗着するときには、十分な溶媒量が存在しないと、塗着粒子のフローが不十分となり、乾燥・焼成したときに遮熱材料の固形成分が偏在したまま残る。そうして、塗膜の表面粗さが低下し、遮熱性能の低下に繋がる。
（【００１１】以降は省略されています）

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