JP2002018329A - Thin film coating method and device by spray process - Google Patents
Thin film coating method and device by spray processInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、瓶の外面にエアレ
ススプレイ法又はエアスプレイ法で薄膜をコーティング
する方法及びそのための装置に関する。The present invention relates to a method for coating a thin film on the outer surface of a bottle by an airless spray method or an air spray method, and an apparatus therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】瓶の外面にゾル・ゲル法等により薄膜を
着色コーティングする方法として、ディップコーティン
グやフローコーティングで厚膜を形成後、高速スピンに
より余剰な液を吹き飛ばし、薄膜を得る方法があるが、
この場合、浸漬や循環のために余分な液が必要となる。
また、これら余分な液は、色替え等の場合に廃棄するこ
とになり、高価な液をコーティングする場合コストアッ
プとなるし、環境上からも望ましくない。このため出来
れば保有液の少ないスプレイ法による事が望ましいが、
薄膜をコーティングすると、ゆず肌と呼ばれるミクロな
膜厚むらが生じ、その原因が不明のためスプレイ法によ
る薄膜コーティング法は実用されていない。2. Description of the Related Art As a method of coating a thin film on the outer surface of a bottle by a sol-gel method or the like, there is a method of forming a thick film by dip coating or flow coating and then blowing off excess liquid by high-speed spin to obtain a thin film. But,
In this case, extra liquid is required for immersion and circulation.
Further, these extra liquids are discarded in the case of color change or the like, which increases the cost when coating an expensive liquid, and is not desirable from an environmental point of view. For this reason, it is desirable to use a spray method with a small amount of liquid if possible,
When a thin film is coated, micro-thickness unevenness called "yuzu skin" is generated, and the cause is unknown, so the thin film coating method by the spray method has not been put to practical use.
【０００３】図４は、エアスプレイ法による従来のコー
ティング装置の一例である。１はコーティングをするガ
ラス瓶であり、２はガラス瓶１を支持するチャックであ
る。３はエアスプレイ用のガンであり、このエアスプレ
イ用のガン３には圧縮空気とコーティング液が供給され
るようになっている。４はチャック２を回転させるモー
タであり、軸受５を介して搬送用のチェーン２１に取り
付けられている。FIG. 4 shows an example of a conventional coating apparatus using an air spray method. 1 is a glass bottle for coating, and 2 is a chuck for supporting the glass bottle 1. Reference numeral 3 denotes an air spray gun, and compressed air and a coating liquid are supplied to the air spray gun 3. Reference numeral 4 denotes a motor for rotating the chuck 2, which is attached to a transport chain 21 via a bearing 5.
【０００４】瓶１に均一な膜厚を形成するためには、ス
プレイガン３は瓶１の表面に一様にコーティング液が供
給されるよう、軸方向及び円周方向に移動させるか、或
いは瓶１をチャック２で回転させながらスプレイガン３
を軸方向に移動させる。このような装置によりマクロ的
には膜厚が均一になるよう瓶表面にコーティング液を配
分してもミクロ的に見ると小さな膜厚むらが発生する。In order to form a uniform film thickness on the bottle 1, the spray gun 3 is moved in the axial direction and the circumferential direction so that the coating liquid is uniformly supplied to the surface of the bottle 1, or Spray gun 3 while rotating 1 with chuck 2
Is moved in the axial direction. Even if the coating liquid is distributed on the bottle surface so that the film thickness becomes uniform macroscopically by such an apparatus, small film thickness unevenness occurs when viewed microscopically.
【０００５】このようなミクロ的な膜厚むら、即ち、ゆ
ず肌発生のため、これまで均一な膜厚を得る上で有効と
言われていたスプレイノズルの口径の小径化による液滴
の微細化等には逆にゆず肌を促進する傾向が見られる。
このように、瓶の外面にスプレイ法で薄膜をコーティン
グする際に発生するゆず肌を防止する対策が待たれてい
た。[0005] Due to such microscopic film thickness unevenness, that is, the formation of citron skin, droplets have been miniaturized by reducing the diameter of a spray nozzle, which has been said to be effective in obtaining a uniform film thickness. On the contrary, there is a tendency to promote citron skin.
Thus, measures have been awaited to prevent the yuzu skin from occurring when the outer surface of the bottle is coated with a thin film by the spray method.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、瓶の外面に
スプレイ法で薄膜をコーティングする方法において、ミ
クロな膜厚むらが生じないようにしたスプレイ法による
薄膜のコーティング方法とそのためのコーティング装置
を提供することを課題としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of coating a thin film on the outer surface of a bottle by a spray method, and a method of coating a thin film by a spray method so as to prevent micro-uniformity in film thickness and a coating apparatus therefor. The challenge is to provide
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、瓶の外面にスプレイ法（エアレススプレイ
法又はエアスプレイ法）で薄膜をコーティングする方法
において、コーティング液、コーティング室及びコーテ
ィング前の瓶を所定温度以下にするスプレイ法による薄
膜コーティング方法を提供する。According to the present invention, there is provided a method for coating a thin film on an outer surface of a bottle by a spray method (airless spray method or air spray method). Provided is a thin film coating method by a spray method for lowering the temperature of a previous bottle to a predetermined temperature or less.
【０００８】本発明の薄膜コーティング方法における前
記した所定温度は、コーティング液に使用される溶剤に
応じて選定される。即ち、本発明において使用するコー
ティング液の溶剤がＩＰＡのときは、コーティング液及
びコーティング室を２５℃以下、コーティング前の瓶を
４０℃以下とする。また、本発明で使用するコーティン
グ液の溶剤がメタノールのときは、コーティング液及び
コーティング室を５℃以下、コーティング前の瓶を２５
℃以下とする。[0008] The predetermined temperature in the thin film coating method of the present invention is selected according to the solvent used in the coating solution. That is, when the solvent of the coating liquid used in the present invention is IPA, the temperature of the coating liquid and the coating chamber is 25 ° C. or less, and the temperature of the bottle before coating is 40 ° C. or less. When the solvent of the coating liquid used in the present invention is methanol, the temperature of the coating liquid and the coating chamber is 5 ° C. or less, and the bottle before coating is 25 ml.
It should be below ° C.
【０００９】更にまた、本発明で採用するコーティング
液の溶剤がエタノールのときはコーティング液及びコー
ティング室を２０℃以下、コーティング前の瓶を３５℃
以下とする。また、本発明で採用するコーティング液の
溶剤がトルエンのときはそのコーティング液及びコーテ
ィング室を３５℃以下、コーティング前の瓶の温度を５
５℃以下とする。Further, when the solvent of the coating liquid used in the present invention is ethanol, the coating liquid and the coating chamber are kept at 20 ° C. or less, and the bottle before coating is kept at 35 ° C.
The following is assumed. When the solvent of the coating solution used in the present invention is toluene, the temperature of the coating solution and the coating chamber is 35 ° C. or less, and the temperature of the bottle before coating is 5 ° C.
5 ° C. or less.
【００１０】本発明において、エアスプレイ法で薄膜を
コーティングする場合には、その噴霧用圧縮空気もその
コーティング液と同じ所定温度以下とするのが望まし
い。或いは、この場合、コーティング液と噴霧用圧縮空
気を混合したノズル出口の噴流を、そのコーティング液
と同じ所定温度以下とする。In the present invention, when a thin film is coated by the air spray method, it is desirable that the compressed air for spraying is also at a temperature equal to or lower than the same predetermined temperature as the coating liquid. Alternatively, in this case, the jet at the nozzle outlet where the coating liquid and the compressed air for spraying are mixed is set to a temperature equal to or lower than the same predetermined temperature as the coating liquid.
【００１１】本発明による薄膜コーティング方法におい
て、コーティング室を所定温度以下とするよう冷却する
際に、コーティング室内の空気に含まれるコーティング
液の溶剤を凝縮により回収するのが望ましい。In the method for coating a thin film according to the present invention, when cooling the coating chamber to a predetermined temperature or lower, it is desirable to recover the solvent of the coating liquid contained in the air in the coating chamber by condensation.
【００１２】本発明のスプレイ法による薄膜コーティン
グ方法によれば、スプレイ液からの溶剤の蒸発が抑えら
れ、瓶外面に形成された薄膜コーティングにゆず肌模様
のミクロな膜厚むらの発生を防ぐことができる。According to the thin film coating method by the spray method of the present invention, the evaporation of the solvent from the spray liquid is suppressed, and the occurrence of micro-thickness unevenness of the yuzu skin pattern on the thin film coating formed on the outer surface of the bottle is prevented. Can be.
【００１３】本発明はまた、前記課題を解決するための
スプレイ法による薄膜コーティング装置として、コーテ
ィング液、コーティング室、及びコーティング前の瓶を
所定温度以下に冷却する冷却設備を備えた薄膜コーティ
ング装置を提供する。本発明の薄膜コーティング装置に
おいて、エアスプレイ法を採用する場合は、そのコーテ
ィング液噴霧用圧縮空気をも冷却するよう構成するのが
好ましい。According to the present invention, there is provided a thin film coating apparatus according to a spray method for solving the above-mentioned problems, comprising a coating solution, a coating chamber, and a cooling facility for cooling a bottle before coating to a predetermined temperature or lower. provide. In the case where the air spray method is employed in the thin film coating apparatus of the present invention, it is preferable that the compressed air for spraying the coating liquid is also cooled.
【００１４】以上の構成をもつ本発明の薄膜コーティン
グ装置によれば、前記した本発明によるスプレイ法によ
る薄膜コーティング方法を効果的に実施することができ
る。According to the thin film coating apparatus of the present invention having the above configuration, the above-described thin film coating method by the spray method according to the present invention can be effectively performed.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて具体的に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.
【００１６】（第１実施形態）図１は、本発明を実施す
るためのエアレススプレイ法による薄膜コーティング装
置を示しており、図１において、１は薄膜をコーティン
グする瓶であり、搬送又は回転のためのチャック２に保
持されている。６はエアレス用スプレイノズルであり、
このスプレイノズル６には加圧されたコーティング液の
みが供給されるようになっている。７はコーティング室
で、瓶に対するコーティングは瓶１がコーティング室７
に入った状態で行われるようになっている。８はコーテ
ィング液９を溜めておくタンクである。１０は加圧され
たコーティング液をエアレススプレイガン６に送るプラ
ンジャーポンプである。(First Embodiment) FIG. 1 shows a thin film coating apparatus by an airless spray method for carrying out the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bottle for coating a thin film, which is transported or rotated. Is held by the chuck 2 for the purpose. 6 is a spray nozzle for airless,
Only the pressurized coating liquid is supplied to the spray nozzle 6. Reference numeral 7 denotes a coating room, and the coating for the bottle
It is performed in the state where it entered. Reference numeral 8 denotes a tank for storing the coating liquid 9. Reference numeral 10 denotes a plunger pump that sends the pressurized coating liquid to the airless spray gun 6.
【００１７】１１はコーティング液９を冷却するための
冷却コイルで図示されていないチラーに連なっている。
コーティング液を冷却する場合はコイル１１に冷媒が流
される。１２は高温の瓶が供給された場合に瓶を冷却す
る冷却炉である。１３はコーティング室７の雰囲気の温
度を一定に保つエアコンディショナである。１４はエア
コンディショナ１３とコーティング室７を結ぶダクトで
ある。１５は瓶１の外面に形成されたコーティング膜を
加熱処理する乾燥炉である。A cooling coil 11 for cooling the coating liquid 9 is connected to a chiller (not shown).
When cooling the coating liquid, a cooling medium flows through the coil 11. A cooling furnace 12 cools the bottle when a high-temperature bottle is supplied. An air conditioner 13 keeps the temperature of the atmosphere in the coating chamber 7 constant. A duct 14 connects the air conditioner 13 and the coating room 7. Reference numeral 15 denotes a drying furnace for heat-treating the coating film formed on the outer surface of the bottle 1.
【００１８】図１に示された装置において、着色コーテ
ィングすべき瓶１は、搬送用のチェーン２１に軸受５を
介して取り付けられたチャック２に保持され、モータ４
により回転されるようになっている。モータ４の電気
は、図示されていないが、架線とスリップリングで供給
されている。瓶１に対する着色コーティングはコーティ
ング室７で行われるようになっており、室７内の温度は
エアコンディショナ１３により設定温度に保たれるよう
になっている。１４はエアコンディショナ１３とコーテ
ィング室７を連結するダクトである。In the apparatus shown in FIG. 1, a bottle 1 to be colored and coated is held by a chuck 2 mounted on a conveying chain 21 via a bearing 5 and a motor 4 is provided.
Is to be rotated. Although not shown, the electric power of the motor 4 is supplied by an overhead wire and a slip ring. The coloring coating for the bottle 1 is performed in a coating chamber 7, and the temperature in the chamber 7 is maintained at a set temperature by an air conditioner 13. A duct 14 connects the air conditioner 13 and the coating chamber 7.
【００１９】タンク８のコーティング液９は図示されて
いないが外部に設置されたチラーから冷却コイル１１に
冷媒を送る事により一定温度に保たれるようになってい
る。コーティングは一定温度に保たれたコーティング液
９をプランジャーポンプ１０によりエアレススプレイノ
ズル６に供給すると共に、瓶１を回転させながらエアレ
ススプレイノズル６を膜厚が均一になるように手動或い
は自動により瓶の軸方向に移動させる事により行われ
る。コーティング後の瓶はコーティング室７を出て、乾
燥炉１５に送られて乾燥され次工程に送られる。なお、
エアコンディショナ１３においては室内ガスを冷却する
熱交換器の部分に溶剤回収容器を設置することにより、
コーティング液中から蒸発した溶剤の回収が可能であ
る。Although not shown, the coating liquid 9 in the tank 8 is maintained at a constant temperature by sending a cooling medium from a chiller provided outside to a cooling coil 11. The coating is performed by supplying the coating liquid 9 kept at a constant temperature to the airless spray nozzle 6 by a plunger pump 10 and manually or automatically turning the airless spray nozzle 6 while rotating the bottle 1 so that the film thickness becomes uniform. This is performed by moving in the axial direction. The coated bottle exits the coating chamber 7 and is sent to the drying furnace 15 where it is dried and sent to the next step. In addition,
In the air conditioner 13, by installing a solvent recovery container in a part of a heat exchanger that cools indoor gas,
The solvent evaporated from the coating liquid can be recovered.
【００２０】以上の構成と作動を行い薄膜の着色コーテ
ィングを瓶１に形成させる図１の装置において、瓶（容
量７２０ml，質量５１０gr，高さ２９７mm，胴回り直径
７８．５mmφ）の外面にゾル・ゲル法による着色コーテ
ィングを行うため、次の表１のような組成の液を調合し
た。In the apparatus shown in FIG. 1 which forms the thin colored coating on the bottle 1 by performing the above construction and operation, the sol-gel is applied to the outer surface of the bottle (capacity: 720 ml, mass: 510 gr, height: 297 mm, waist diameter: 78.5 mmφ). In order to perform colored coating by the method, a liquid having a composition as shown in the following Table 1 was prepared.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】この液を図１のコーティング装置により平
均膜厚が２μｍになるように瓶１の外面にコーティング
した。この時コーティング液９の温度、コーティング室
７の雰囲気温度及び瓶１の温度を冷却コイル１１、エア
コンディショナ１３及び冷却炉１２により変化させてコ
ーティングした結果、ゆず肌と呼ばれるミクロな膜厚む
らは各部の温度が高い時に発生し、温度を下げるに従っ
て改善される傾向が見られた。そこで夫々の温度を変化
させ、ゆず肌の発生を防止出来る温度範囲を求めた結
果、次のような条件であることが分かった。なお、ゆず
肌の有無の判定は肉眼で見て判定した（以下同様であ
る）。 （１）コーティング液の温度：２５℃以下、（２）コー
ティング室の温度：２５℃以下、（３）瓶の温度：４０
℃以下。This solution was coated on the outer surface of the bottle 1 by the coating apparatus of FIG. 1 so that the average film thickness became 2 μm. At this time, the coating was performed by changing the temperature of the coating liquid 9, the atmosphere temperature of the coating chamber 7, and the temperature of the bottle 1 by the cooling coil 11, the air conditioner 13, and the cooling furnace 12, and as a result, the micro-film thickness unevenness called yuzu skin was observed. It occurred when the temperature of each part was high, and tended to improve as the temperature was lowered. Then, by changing the respective temperatures and determining the temperature range in which the generation of citron skin can be prevented, the following conditions were found. The determination of the presence or absence of citron skin was made with the naked eye (the same applies hereinafter). (1) Temperature of coating liquid: 25 ° C or less, (2) Temperature of coating room: 25 ° C or less, (3) Temperature of bottle: 40
Below ° C.
【００２３】この他、スプレイノズル６の径やプランジ
ャーポンプ１０で送るコーティング液の圧力を変化させ
たところ、一つの傾向として霧化が促進されコーティン
グ液の微粒化が進む程、上記の限界温度が低くなるよう
な傾向が見られた。これは微粒化することにより表面積
が増加し溶剤の蒸発が著しくなり、瓶表面に衝突後の液
膜のレベリングが起き難くなるためと推定された。In addition, when the diameter of the spray nozzle 6 and the pressure of the coating liquid sent by the plunger pump 10 are changed, as one tendency, atomization is promoted and the atomization of the coating liquid proceeds, so that the above-mentioned limit temperature becomes higher. Tended to decrease. This was presumed to be due to the fact that the atomization increased the surface area, markedly evaporated the solvent, and made it difficult for leveling of the liquid film after collision with the bottle surface.
【００２４】そこで更にこの現象を確認するため今回使
用した溶剤ＩＰＡの蒸気圧曲線を調べた結果、図２のよ
うに上記コーティング液９及びコーティング室７の限界
温度２５℃付近から蒸気圧が急速に高くなっていること
が分かった。このように、薄膜のコーティングを行う場
合は、飛行中の溶剤の蒸発を抑えることがゆず肌模様の
ミクロな膜厚むらを防止するためには重要であることが
判明した。To further confirm this phenomenon, the vapor pressure curve of the solvent IPA used this time was examined. As shown in FIG. 2, the vapor pressure rapidly increased from around the limit temperature of 25 ° C. of the coating liquid 9 and the coating chamber 7. It turned out to be higher. As described above, it has been found that when coating a thin film, it is important to suppress evaporation of the solvent during flight in order to prevent micro-thickness unevenness of the yuzu skin pattern.
【００２５】コーティング前の瓶１の温度の影響が、コ
ーティング液９やコーティング室７の温度に比し、小さ
いのは、瓶１の表面に衝突前の液の溶剤濃度が充分高
く、流動性がある場合、液滴が瓶１の表面に衝突後、短
時間でレベリングが終わるためと推定される。The effect of the temperature of the bottle 1 before coating is smaller than the temperature of the coating liquid 9 or the coating chamber 7 because the solvent concentration of the liquid before collision with the surface of the bottle 1 is sufficiently high and the fluidity is low. In some cases, it is estimated that leveling ends in a short time after the droplet collides with the surface of the bottle 1.
【００２６】（第２実施形態）前記したように、ゆず肌
模様のミクロな膜厚むらの原因がコーティング液中の溶
剤の蒸発によるものと考えられたため、第１実施形態の
液組成の内の溶剤をＩＰＡからメタノールに置き換えて
図１のコーティング装置によりコーティング液、コーテ
ィング室及び瓶の温度を変えながら、瓶の外面にコーテ
ィングし、ゆず肌模様のなくなる限界温度を調査した。(Second Embodiment) As described above, it is considered that the cause of the microscopic unevenness in the film thickness of the yuzu skin pattern is due to the evaporation of the solvent in the coating liquid. The solvent was replaced with methanol instead of IPA, and the coating apparatus of FIG. 1 was used to coat the outer surface of the bottle while changing the temperature of the coating solution, the coating chamber and the bottle, and the limit temperature at which the yuzu skin pattern was eliminated was investigated.
【００２７】この結果、次の結果が得られた。 （１）コーティング液の温度：５℃以下、（２）コーテ
ィング室の温度：５℃以下、（３）瓶の温度：２５℃以
下。この結果は図２に示したメタノールの蒸気圧曲線か
ら推定される結果にほぼ一致していることが分かる。As a result, the following results were obtained. (1) The temperature of the coating liquid: 5 ° C. or less, (2) the temperature of the coating chamber: 5 ° C. or less, and (3) the temperature of the bottle: 25 ° C. or less. It can be seen that this result almost coincides with the result estimated from the vapor pressure curve of methanol shown in FIG.
【００２８】（第３実施形態）第２実施形態の場合と同
様に、溶剤ＩＰＡからエタノールに置き換えて図１のコ
ーティング装置により瓶１に薄膜の着色コーティングを
施した。この結果、ゆず肌の見られない温度範囲として
次の結果が得られた。 （１）コーティング液の温度：２０℃以下、（２）コー
ティング室の温度：２０℃以下、（３）瓶の温度：３５
℃以下。この結果、図３のエタノールの蒸気圧曲線から
推定される結果に一致している。(Third Embodiment) As in the case of the second embodiment, a thin colored coating was applied to the bottle 1 by the coating apparatus of FIG. 1 by replacing the solvent IPA with ethanol. As a result, the following results were obtained as a temperature range where citron skin was not observed. (1) Temperature of coating liquid: 20 ° C. or less, (2) Temperature of coating room: 20 ° C. or less, (3) Temperature of bottle: 35
Below ° C. This result agrees with the result estimated from the vapor pressure curve of ethanol in FIG.
【００２９】（第４実施形態）第１実施形態〜第３実施
形態の結果より、ゆず肌模様を防止するための限界温度
は、溶剤の種類でコントロールすることが出来ることが
判明した。そこで、コーティングの作業性をよくする方
法として、限界温度を高くすることを試みた。具体的に
は図３に示した蒸気圧曲線の低いトルエンを溶剤として
用いてみた。この結果、次の結果が得られた。 （１）コーティング液の温度：３５℃以下、（２）コー
ティング室の温度：３５℃以下、（３）瓶の温度：５５
℃以下。以上のように、蒸気圧曲線の低い溶剤を用いる
事により、高い温度でコーティング出来ることが判明し
た。(Fourth Embodiment) From the results of the first to third embodiments, it has been found that the limit temperature for preventing the yuzu skin pattern can be controlled by the type of the solvent. Therefore, as a method of improving the workability of coating, an attempt was made to increase the limit temperature. Specifically, toluene having a low vapor pressure curve shown in FIG. 3 was used as a solvent. As a result, the following result was obtained. (1) Temperature of coating liquid: 35 ° C. or less, (2) Temperature of coating room: 35 ° C. or less, (3) Temperature of bottle: 55
Below ° C. As described above, it was found that coating can be performed at a high temperature by using a solvent having a low vapor pressure curve.
【００３０】（第５実施形態）図３は、本発明を実施す
るためのエアスプレイ法による薄膜コーティング装置を
示しており、図１に示した装置におけるコーティング液
のスプレイ方式をエアレススプレイ方式からエアスプレ
イ方式に替えたものである。このためスプレイ系以外は
図１に示した装置の構成と同じであり、従って、図２に
おいて、図１の装置と実質同じ構造の部分には図１と同
じ符号を付してあり、それらについての重複する説明は
省略する。(Fifth Embodiment) FIG. 3 shows a thin film coating apparatus using an air spray method for carrying out the present invention. In the apparatus shown in FIG. 1, the coating liquid spray method is changed from an airless spray method to an air spray method. This is a change to the spray method. For this reason, except for the spray system, the configuration is the same as that of the apparatus shown in FIG. 1. Therefore, in FIG. 2, parts having substantially the same structure as the apparatus in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Is omitted.
【００３１】図３において、１６はエアスプレイノズル
であり、コーティング液９がタンク８から、噴霧用の圧
縮空気がコンプレッサ１７から供給される。１８は圧縮
空気を冷却する熱交換器である。１９は熱交換器に冷媒
を流す冷媒配管であり、図示されてないチラーに連なっ
ている。２０はコーティング液９をエアスプレイノズル
１６に送るペイントポンプである。その他の構成は、図
１に示した装置の構成と実質同一であるから、その説明
を省略する。In FIG. 3, reference numeral 16 denotes an air spray nozzle, from which a coating liquid 9 is supplied from a tank 8 and compressed air for spraying is supplied from a compressor 17. Reference numeral 18 denotes a heat exchanger for cooling the compressed air. Reference numeral 19 denotes a refrigerant pipe through which the refrigerant flows through the heat exchanger, and is connected to a chiller (not shown). Reference numeral 20 denotes a paint pump which sends the coating liquid 9 to the air spray nozzle 16. The rest of the configuration is substantially the same as the configuration of the device shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.
【００３２】以上説明した図３の装置を用いて瓶（容量
７２０ml，質量５１０gr，高さ２９７mm，胴回り直径７
８．５mmφ）の外面にゾル・ゲル法による着色コーティ
ングを行うため、先の表１に記載の組成の液を調合し
た。その液を図３のコーティング装置により、平均膜厚
が２μｍになるようにコーティングした。この時、コー
ティング液９の温度、コーティング室７の雰囲気温度、
噴霧用圧縮空気の温度及び瓶１の温度を冷却コイル１
１、エアコンディショナ１３、圧縮空気冷却用熱交換器
１８及び冷却炉１２により変化させてコーティングし
た。Using the apparatus of FIG. 3 described above, a bottle (capacity: 720 ml, mass: 510 gr, height: 297 mm, waist diameter: 7 mm)
Liquids having the composition shown in Table 1 above were prepared in order to perform coloring coating on the outer surface (8.5 mmφ) by the sol-gel method. The solution was coated by the coating apparatus of FIG. 3 so that the average film thickness became 2 μm. At this time, the temperature of the coating liquid 9, the ambient temperature of the coating chamber 7,
The temperature of the compressed air for spraying and the temperature of the bottle 1 are controlled by the cooling coil 1
1. Coating was performed by changing with an air conditioner 13, a heat exchanger 18 for cooling compressed air and a cooling furnace 12.
【００３３】この結果、ゆず肌と呼ばれるミクロな膜厚
むらは各部の温度が高い時に発生しする傾向が見られ
た。そこで、夫々の温度を変化させてゆず肌の発生しな
い温度範囲を求めた結果、次のような条件が得られた。 （１）コーティング液の温度：２５℃、（２）噴霧用圧
縮空気温度：２５℃、（３）コーティング室の温度：２
５℃、（４）瓶の温度：４０℃。なお、一般に、空気の
冷却は難しい。そこでコーティング液の温度を下げ、圧
縮空気とコーティング液が混合したエアスプレイノズル
の出口での噴流体の温度を２５℃以下にすれば、同様に
ゆず肌の発生を防止できることが判明した。As a result, it was observed that micro-thickness unevenness called "yuzu skin" was generated when the temperature of each part was high. Then, the following conditions were obtained as a result of obtaining a temperature range in which ciuzu skin does not occur by changing each temperature. (1) Temperature of coating liquid: 25 ° C., (2) Temperature of compressed air for spraying: 25 ° C., (3) Temperature of coating room: 2
5 ° C, (4) Bottle temperature: 40 ° C. Generally, it is difficult to cool air. Therefore, it has been found that if the temperature of the coating liquid is lowered and the temperature of the jet fluid at the outlet of the air spray nozzle in which the compressed air and the coating liquid are mixed is set to 25 ° C. or less, the formation of citron skin can be similarly prevented.
【００３４】以上の結果より、エアレススプレイ法とエ
アスプレイ法は基本的には同じであることが予想され
た。即ち、エアスプレイ法のコーティング液の限界温度
にエアスプレイ法のコーティング液の温度及び噴霧用圧
縮空気の温度を夫々等しくするか、又はコーティング液
と圧縮空気が混合したスプレイノズルの出口での噴流の
温度を等しくすれば良いものと考えられた。そこで、こ
れらを確認のため、溶剤をＩＰＡからメタノール、エタ
ノール、トルエンに替えた実験をした。この結果、上記
考えの正しいことがわかった。From the above results, it was expected that the airless spray method and the air spray method were basically the same. That is, the temperature of the coating liquid of the air spray method and the temperature of the compressed air for spraying are respectively equal to the limit temperature of the coating liquid of the air spray method, or the jet flow at the outlet of the spray nozzle in which the coating liquid and the compressed air are mixed. It was considered that the temperature should be equal. Therefore, to confirm these, an experiment was conducted in which the solvent was changed from IPA to methanol, ethanol, and toluene. As a result, it was found that the above idea was correct.
【００３５】（第６実施形態）第１実施形態〜第５実施
形態で使用した着色コーティング液に比し耐アルカリ性
や耐沸騰水性に優れていると言われている表２に示す着
色コーティング液組成によって第１実施形態と同じ設
備、条件でコーティング行い液組成の影響を調べた。こ
の結果、コーティング条件、コーティングむら品質につ
いては第１実施形態の場合と全く同じである事が判明し
た。(Sixth Embodiment) The composition of the colored coating liquid shown in Table 2 which is said to have better alkali resistance and boiling water resistance than the colored coating liquid used in the first to fifth embodiments. The coating was performed under the same equipment and conditions as in the first embodiment, and the effect of the liquid composition was examined. As a result, it was found that the coating conditions and the quality of the uneven coating were exactly the same as in the first embodiment.
【００３６】[0036]
【表２】 [Table 2]
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、瓶の外
面にスプレイ法（エアレススプレイ法又はエアスプレイ
法）で薄膜をコーティングする方法において、コーティ
ング液、コーティング室及びコーティング前の瓶を所定
温度以下にするスプレイ法による薄膜コーティング方法
を提供する。As described above, the present invention relates to a method of coating a thin film on the outer surface of a bottle by a spray method (airless spray method or air spray method). Provided is a method of coating a thin film by a spray method at a temperature not higher than a temperature.
【００３８】本発明の薄膜コーティング方法における前
記した所定温度は、コーティング液に使用される溶剤に
応じて選定される。The above-mentioned predetermined temperature in the thin film coating method of the present invention is selected according to the solvent used for the coating solution.
【００３９】本発明において、エアスプレイ法で薄膜を
コーティングする場合には、その噴霧用圧縮空気もその
コーティング液と同じ所定温度以下とするか、或いは、
この場合、コーティング液と噴霧用圧縮空気を混合した
ノズル出口の噴流を、そのコーティング液と同じ所定温
度以下とする。In the present invention, when the thin film is coated by the air spray method, the compressed air for spraying is also set to a temperature equal to or lower than the same predetermined temperature as the coating liquid, or
In this case, the jet at the nozzle outlet where the coating liquid and the compressed air for spraying are mixed is set to a temperature equal to or lower than the same predetermined temperature as the coating liquid.
【００４０】本発明のスプレイ法による薄膜コーティン
グ方法によれば、スプレイ液からの溶剤の蒸発が抑えら
れ、瓶外面に形成された薄膜コーティングにゆず肌模様
のミクロな膜厚むらの発生を防ぐことができる。According to the thin film coating method by the spray method of the present invention, the evaporation of the solvent from the spray liquid is suppressed, and the occurrence of micro-thickness unevenness in the thin film coating formed on the outer surface of the bottle is not prevented. Can be.
【００４１】本発明のコーティング方法において、コー
ティング室を所定温度以下とするよう冷却する際に、コ
ーティング室内の空気に含まれるコーティング液の溶剤
を凝縮により回収するようにしたものでは、コスト低減
ができるとともに、環境保全を確保できる。In the coating method of the present invention, when the coating chamber is cooled to a predetermined temperature or less, the solvent of the coating liquid contained in the air in the coating chamber is recovered by condensation, whereby the cost can be reduced. At the same time, environmental conservation can be secured.
【００４２】本発明はまた、スプレイ法による薄膜コー
ティング装置として、コーティング液、コーティング
室、及びコーティング前の瓶を所定温度以下に冷却する
冷却設備を備えた薄膜コーティング装置を提供する。本
発明の薄膜コーティング装置において、エアスプレイ法
を採用する場合は、そのコーティング液噴霧用圧縮空気
をも冷却するよう構成する。この薄膜コーティング装置
によれば、前記した本発明によるスプレイ法による薄膜
コーティング方法を効果的に実施することができる。The present invention also provides, as a thin film coating apparatus using a spray method, a thin film coating apparatus provided with a coating solution, a coating chamber, and a cooling facility for cooling a bottle before coating to a predetermined temperature or lower. When the air spray method is adopted in the thin film coating apparatus of the present invention, the coating liquid spray compressed air is also cooled. According to this thin film coating apparatus, the above-described thin film coating method by the spray method according to the present invention can be effectively performed.
【図１】本発明の第１実施形態〜第４実施形態及び第６
実施形態に用いたエアレススプレイ法による薄膜コーテ
ィング装置の説明図。FIG. 1 shows a first embodiment to a fourth embodiment and a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a thin film coating apparatus using an airless spray method used in an embodiment.
【図２】コーティング液の溶剤の飽和蒸気圧と温度との
関係を示す線図。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a saturated vapor pressure of a solvent of a coating liquid and a temperature.
【図３】本発明の第５実施形態に用いたエアスプレイ法
による薄膜コーティング装置の説明図。FIG. 3 is an explanatory view of a thin film coating apparatus by an air spray method used in a fifth embodiment of the present invention.
【図４】スプレイ法により瓶に薄膜のコーティングを施
す従来のやり方を示した説明図。FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional method of applying a thin film coating to a bottle by a spray method.
１ 瓶 ２ チャック ４ モータ ５ 軸受 ６ スプレイノズル ７ コーティング室 ８ コーティング液のタンク ９ コーティング液 １０ プランジャーポンプ １１ 冷却コイル １２ 冷却炉 １３ エアコンディショナ １４ ダクト １５ 乾燥炉 １６ エアスプレイノズル １７ コンプレッサ １８ 圧縮空気冷却用熱交換器 １９ 冷媒配管 ２０ ペイントポンプ ２１ チェーン Reference Signs List 1 bottle 2 chuck 4 motor 5 bearing 6 spray nozzle 7 coating chamber 8 coating liquid tank 9 coating liquid 10 plunger pump 11 cooling coil 12 cooling furnace 13 air conditioner 14 duct 15 drying furnace 16 air spray nozzle 17 compressor 18 compressed air Cooling heat exchanger 19 Refrigerant piping 20 Paint pump 21 Chain
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舩戸 昌幸 兵庫県姫路市飾磨区今在家1351−１ 株式 会社アサヒビールパックス内 (72)発明者 出羽 昭夫 広島県三原市寿町一丁目一番地 三原菱重 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小西 幸二 広島県三原市寿町一丁目一番地 三原菱重 エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AA02 AA04 AA71 AA76 AA86 BB18X BB18Y BB93X BB93Y CA48 CA50 DA13 DA20 DB13 DC43 EA06 EA07 EB22 EB43 EB47 EC30 4F033 RA02 RD08 RD09 4F042 AA12 CC07 CC30 DA09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Masayuki Funado 1351-1 Izaike, Shima, Himeji-shi, Hyogo Prefecture Inside Asahi Beer Pax Co., Ltd. Within Shige Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Koji Konishi 1st place, Kotobukicho, Mihara-shi, Hiroshima Mihara Rishige Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 4D075 AA02 AA04 AA71 AA76 AA86 BB18X BB18Y BB93X BB93Y CA48 CA50 DA13 DA20 DB13 DC43 EA06 EA07 EB22 EB43 EB47 EC30 4F033 RA02 RD08 RD09 4F042 AA12 CC07 CC30 DA09
Claims (10)
ングする方法において、コーティング液、コーティング
室、及びコーティング前の瓶を所定温度以下にすること
を特徴とするスプレイ法による薄膜コーティング方法。1. A method for coating a thin film on an outer surface of a bottle by a spray method, wherein a coating liquid, a coating chamber, and a bottle before coating are kept at a predetermined temperature or lower.
り、そのコーティング液、コーティング室、及びコーテ
ィング前の瓶をそれぞれ２５℃以下、２５℃以下、４０
℃以下とすることを特徴とする請求項１記載のスプレイ
法による薄膜コーティング方法。2. The solvent of the coating liquid is IPA, and the coating liquid, the coating chamber, and the bottle before coating are kept at 25 ° C. or lower, 25 ° C. or lower, respectively.
2. The method for coating a thin film by a spray method according to claim 1, wherein the temperature is lower than or equal to ° C.
であり、そのコーティング液、コーティング室、及びコ
ーティング前の瓶をそれぞれ５℃以下、５℃以下、２５
℃以下とすることを特徴とする請求項１記載のスプレイ
法による薄膜コーティング方法。3. The solvent of the coating liquid is methanol, and the coating liquid, the coating chamber, and the bottle before coating are respectively cooled to 5 ° C. or less, 5 ° C. or less,
2. The method for coating a thin film by a spray method according to claim 1, wherein the temperature is lower than or equal to ° C.
であり、そのコーティング液、コーティング室、及びコ
ーティング前の瓶をそれぞれ２０℃以下、２０℃以下、
３５℃以下とすることを特徴とする請求項１記載のスプ
レイ法による薄膜コーティング方法。4. The solvent of the coating liquid is ethanol, and the coating liquid, the coating chamber, and the bottle before coating are respectively 20 ° C. or less, 20 ° C. or less,
2. The method according to claim 1, wherein the temperature is 35 [deg.] C. or lower.
あり、そのコーティング液、コーティング室、及びコー
ティング前の瓶をそれぞれ３５℃以下、３５℃以下、５
５℃以下とすることを特徴とする請求項１記載のスプレ
イ法による薄膜コーティング方法。5. The solvent of the coating solution is toluene, and the coating solution, the coating chamber, and the bottle before coating are respectively kept at 35 ° C. or less, 35 ° C. or less,
2. The method according to claim 1, wherein the temperature is 5 [deg.] C. or less.
用い、その噴霧用圧縮空気を前記コーティング液と同じ
温度以下にすることを特徴とする請求項１〜５のいずれ
かに記載のスプレイ法による薄膜コーティング方法。6. The thin film by the spray method according to claim 1, wherein an air spray method is used as the spray method, and the compressed air for spraying is kept at the same temperature or lower as the coating liquid. Coating method.
用い、前記コーティング液と噴霧用圧縮空気を混合した
ノズル出口の噴流を前記コーティング液と同じ温度以下
にすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
のスプレイ法による薄膜コーティング方法。7. The spraying method according to claim 1, wherein an air spray method is used, and a jet at a nozzle outlet in which the coating liquid and the compressed air for spraying are mixed is set to a temperature equal to or lower than the same temperature as the coating liquid. A method for coating a thin film by the spray method according to any one of the above.
剤を回収することを特徴とする請求項１〜７のいずれか
に記載のスプレイ法による薄膜コーティング方法。8. The thin film coating method according to claim 1, wherein a solvent is recovered when the coating chamber is cooled.
コーティングする装置であって、コーティング液、コー
ティング室、及びコーティング前の瓶を所定温度以下に
冷却する冷却設備を備えたことを特徴とするスプレイ法
による薄膜コーティング装置。9. An apparatus for coating a thin film on an outer surface of a bottle by an airless spray method, comprising a coating liquid, a coating chamber, and a cooling device for cooling the bottle before coating to a predetermined temperature or less. Thin film coating equipment by spray method.
ーティングする装置であって、コーティング液、噴霧用
圧縮空気、コーティング室、及びコーティング前の瓶を
所定温度以下に冷却する冷却設備を備えたことを特徴と
するスプレイ法による薄膜コーティング装置。10. An apparatus for coating a thin film on an outer surface of a bottle by an air spray method, comprising a coating liquid, compressed air for spraying, a coating chamber, and a cooling facility for cooling the bottle before coating to a predetermined temperature or less. A thin film coating apparatus by a spray method, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201707A JP2002018329A (en) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Thin film coating method and device by spray process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000201707A JP2002018329A (en) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | Thin film coating method and device by spray process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002018329A true JP2002018329A (en) | 2002-01-22 |
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ID=18699352
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| JP (1) | JP2002018329A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008029962A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Toyota Motor Corp | Apparatus and method for applying paste containing water repellent material and method of manufacturing fuel cell |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000201707A patent/JP2002018329A/en active Pending
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