高塗着効率塗装ヘッドの開発

近年、大気汚染の原因物質であるVOC（揮発性有機化合物）が問題視されている。塗料を薄める有機溶剤を多量に使う塗装業界はVOC総排出量の3割を占めるとされ、業界全体で削減に取り組んでいる。同社は水系塗装工場の導入などで早くからVOC削減に努めてきたが、コスト面の負担が課題となっていた。そこで有機溶剤の代わりに超臨界状態のCO2で希釈する技術に平成18年から取り組み、世界で初めて超臨界CO2塗装技術を完成させた。

約50μmの穴から吐出した液体を外部振動エネルギーで液滴化する「振動による液滴吐出ヘッド」を試作した。また、固定円板部にφ300μm、その円周にφ100μmの吐出穴を設け、回転中に穴の位置が合ったところで液滴化させる「回転スリット板による液滴吐出ヘッド」を試作した。これら独自に開発した試作ヘッドの実証試験を繰り返し、最終的には超臨界状態で高圧吐出を試験した。その結果を踏まえ、最適な方式を選定して完成を目指した。

振動による液滴吐出ヘッドでは、塗装距離を従来のスプレーの150mmから30mmまで近づけられ、オーバーミストを減らせることを確認した。これにより塗着効率の大幅な改善につながることが分かった。一方、液滴化できているのは吐出圧力1MPa程度までで、最終目標の8MPa程度の高圧条件下では改善が必要という結果となった。回転スリット板によるヘッドは液滴吐出は確認できたが、高圧高回転下で可動部から液体が漏れないようシールすることに難航した。

補助事業終了後も新しい塗装ヘッドの開発を続けており、完成すれば使用する塗料も減らせるため、さらなる環境負荷とコストの低減が実現する見込みである。VOC排出量の規制はヨーロッパではすでに強化されており、日本でも同様の動きが予想される。当社が開発した超臨界CO2塗装は従来に比べて排出量を3分の1に削減でき、グローバル展開のチャンスと期待している。