JPH01139167A - 塗装方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野１ この発明はカラー塗装鋼板等の製造分野において用いら
れるカーテンフローコーターによる塗装技術に係り、塗
装むらを低減し、均一な色調および光沢を有する塗装面
に仕上げるための塗装方法とその装置に関する。 ［従来の技術］ カーテン７０−コーターは塗料の損失が非常に少なく、
かつ塗装能率が高い等の利点を有することから、主にカ
ラー塗装鋼板、木製家具用合板、無機質板の塗装に用い
られている。その機構は第４図に示すごとく、ヘッドタ
ンク（１）の下部に設けられた一定スリットギャップを
有するコーターノズル（２）より塗料をカーテン状に流
下させ、ヘッドタンクの下方に設けた搬送コンベアー（
３−１）（３−２＞により走行される被塗装物（４）の
上に連続的に塗布する方式であり、塗料は塗料タンク（
５）より押上げポンプ（６）、導管（刀、流量調節弁（
８）およびフィルター（９）を経てヘッドタンク（１）
へ供給される構造となつている。なお、（１０）は塗料
回収樋、（１１）は撹拌装置である。 ところで、近年、特にカラー塗装鋼板の需要増に伴い、
塗装色調が多様化するとともに塗装厚さも薄くなり、従
来の厚塗装では比較的目立たなかった色調および光沢の
むらが問題になってきた。 かかる対策として、例えば特開昭５９−１４２８７０号
公報には、搬送コンベアーと被塗装物との間に伸縮性を
有する緩衝材を介在させて塗装するすことによって塗装
むらを防止する方法が記載されている。 また、塗料あるいは塗料カーテンを所定の温度に冷却あ
るいは加熱することによって塗料カーテンの安定化をは
かり、塗装むらの防止と薄塗膜を得る方法が提案されて
いる（特開昭５７−６８１７０号公報。 特開昭６０−２４１９６１号公報、特開昭６１−２３０
７６６号公報）。 ［発明が解決しようとする問題点］ カーテン７０−コーターによる塗装むらは、■被塗装物
の走行方向に対してほぼ直角方向に発生するものと、■
被塗装物の走行方向に対してほぼ平行に発生づるｂのと
に大別される。これらの塗装むらは色調あるいは光沢の
差異で微細な筋状で現われるものであるが、見る角度や
方向によっては美観を著しく損ない商品価値を低下させ
る原因となるものである。 従来の前記方法はこのような塗装むらを防止するために
提案されたものであるが、これらの方法では上記■の塗
装むらは防止できるが、■の塗装むらは完全に防止でき
ないという欠点があった。 この発明は従来の前記欠点を解消するためになされたも
ので、上記■■の２つの塗装むらを完全に防止できると
ともに、より薄膜塗装が可能な方法と装置を提案せんと
するものである。

【問題点を解決するための手段】

この発明に係るカーテンフローコーターによる塗装方法
は、塗料に剪断速度を付与し見掛は粘度を均一に低減さ
せて塗布することを特徴とし、またその手段として、塗
料タンクとヘッドタンク間の塗料供給配管系に、塗料に
剪断速度を付与し見掛は粘度を均一に低減するための螺
旋管を内蔵した塗料前処理装置を設けたことを特徴とす
るものである。 ［作　用］ この発明において、塗料に充分な剪断速度を付与し見掛
は粘度を均一に低減させて塗布することとしたのは、以
下に示す理由による。 この発明者らはカーテンフローコーターによる塗装むら
の発生原因について種々実験を行ない詳細な検討を行な
った。その結果、塗料粘度の時間依存性が大きいほど塗
装むらが著しいことが判明した。 ゛　ここで、塗料粘度の時間依存性とは、チキソトロピ
ック流体あるいはレオペクチック流体に見られ、撹拌や
流動等により剪断速度を与えると時間の経過とともに見
掛は粘度が変化（チキソトロピック流体は減少、レオペ
クチック流体は増加）し、その後一定時間静置すると再
び元の粘度に回復する性質のことである。 塗料は一般にチキソトロピック流体に属し、撹拌や流動
による剪断速度を付与すると見掛は粘度か低下し、この
見掛は粘度の低下は剪断速度の大きさにより異なる。こ
のことを第　図に示す従来装置に基づいて説明すると、
時間依存性の大きい塗料をカーテンフローコーターで′
塗装すると、塗料は塗料タンク（５）、ポンプ（６）、
導管（７）、フィルター（９）およびヘッドタンクのコ
ーターノズル（２）を通過する際の剪断力により見掛は
粘度が低下するか、ヘッドタンク（１）内では静置に近
い状態となり見掛は粘度は回復する。また、塗布残りの
塗料カーテンは再び塗料タンク（５）

【こ戻り循環され
るため、塗料タンク（５）内の塗料はポンプ（６）、導
管（７）、フィルター（９）およびコーターノズル（２
）で受けた剪断力の履歴が異なり、前記したチキン１−
ロピツク流体の性質から見掛は粘度が異なってくる。さ
らに、詳しく調べると、導管（７）内の流れにより受け
る剪断力は管壁近くを流れる塗料はど大きいため、ヘッ
ドタンク（１）に供給される塗料でも見掛は粘度が部分
的に異なっている。 このように見掛は粘度が部分的に異なる塗料をコーター
ノズル（２）から流下させると、コーターノズル幅方向
で塗料の流動性が異なり塗料カーテン（１２）が不安定
になり塗装むらが発生することが判明した。 そこで、塗料の時間依存性におよぼす剪断速度および剪
断速度付与時間の影響を調査した。その結果を第２図お
よび第３図に示す。第２図および第３図はそれぞれ塗料
（Ｎｏ、４フオードカツプで４１秒）の見掛Ｃプ粘度比
におよぼす剪断速度と剪断速度付与時間の関係を示した
ものである。第２図および第３図より、剪断速度が大き
くかつ付与時間が長いほど見掛は粘度は小さくなること
が判明した。 一方、チキソトロピック流体では前記したように静置に
より見掛は粘度が回復するので、上記実検において見掛
は粘度の回復状態を測定した。その結果、見掛は粘度の
低下が不十分な場合には数分〜士数分の静置により見掛
は粘度は回復するが、充分に低下させると回復には数十
分〜１時間要した。 そこで、カーテンフローコーターのヘッドタンクに供給
される塗料に十分に剪断速度を付与し、塗料の見掛は粘
度を十分に低減させておけば、ヘッドタンク内で静置に
近い状態に短時間さらされても見掛は粘度の回復は無視
でき、見掛は粘度が均一に低減した塗料がコーターノズ
ルから流下し、安定した塗料カーテンが形成され塗装む
らが完全に防止されることが判明したのである。 以上の実験結果より、この発明では塗料に十分な剪断速
度を付与し見掛は粘度を均一に低減させた俊ヘッドタン
クより流下させて塗布する方法をこうじたのである。 この発明では塗料に剪断速度を付与する方法として螺旋
管を採用した。それは以下に示す理由による。 塗享旧こ剪断速度を（１与する方法としては、（ａ）塗
料タンク内での機械的撹拌、（ｂ）同タンク内でのジェ
ット撹拌、（Ｃ）インラインミキサー、（ｄ）管内流送
等がある。しかし、（ａ）は剪断速度が小さい、（ｂ）
は剪断速度は大きいが付与時間が短い上に、タンク内塗
料を循環するため剪断速度を塗料全体に均一に付与する
ことが難しいという難点がある。なお（ａ）、　（ｂ）
の方法でも長時間撹拌すれば見掛は粘度の均一化は可能
であるが、生産性低下の問題が必り実用的でない。（Ｃ
）の方法は剪断速度付与時間が短く、また塗料交換の際
の清掃にも多大な時間を要するため好ましくない。（ｄ
）の方法は配管長を長くし流速を速くすると大きい剪断
速度を長時間付与できるが、直管では前記のごとく管壁
付近と管中央部での剪断速度が異なり、見掛は粘度の低
減に差異が生じるとともに設置スペースの点でも不利で
ある。しかし、管を螺旋状にするとかかる問題は解決さ
れる。 すなわち、供給管を螺旋管とすることによって流送距離
を長くでき大きい剪断速度を長時間付与できるとともに
、管内塗料の管半径方向の撹拌力を強化することができ
るので剪断速度に差が生じることがなく見掛は粘度を均
一に低減できる利点がある。さらに装置をコンパクト化
できるので設置スペースも小さくてすむ利点がある。こ
のような理由により、この発明では塗料に剪断速度を付
与する手段として螺旋管を用いたのである。 第１図はこの発明方法を実施するための好適な装置構成
を示す概略図である。 すなわら、この発明はカーテンフローコーター式の塗装
装置の導管（力の途中に螺旋管部（１３−１＞（１３−
２）を設け、この螺旋管部を容器（１４）に収納して構
成した塗料前処理装置（１５）により、塗料に剪断速度
を付与するシステムとなしたものである。なお、この塗
料前処理装置は入口（１３−１）より所定温度の流体を
送り込み、出口（１３−２）より流出させて塗料の温度
を一定に保持できる構造となっている。 上記装置において、塗料タンク（５）に貯えられた塗料
はボン刀６）により押し上げられ導管（７）、流慴調節
弁（８）およびフィルター（９）を経て塗料前処理装置
（１５）の螺旋管部（１３−１）（１３−２）に流入し
、ここで十分な剪断速度が付与され見掛は粘度が均一に
低減された後、塗料供給調節弁（１７）を経てヘッドタ
ンク（１）に供給される。 螺旋管部通過により見掛は粘度が均一に低減された塗料
はヘッドタンク（１）のコーターノズル（２）より流下
して塗料カーテン（１２）を形成し、搬送コンベアー（
３−１）（３−２）により走行される被塗装物（４）の
上に塗布される。 塗装中は塗料前処理装置（１５）の容器（１４）内に所
定温度の流体を通流させ、螺旋管部（１３−１＞（１３
−２）を通過する塗料を冷却あるいは加熱して塗料温度
を一定に保持することによって塗料物性変化による製品
のバラツキをなくすようにする。 また、粘度の時間依存性の大きい塗料の場合は螺旋管内
流速を大きくしなければならず、ポンプ（６）の吐出量
がコーターノズル（２）からの流下量より多くなること
も考えられるので、塗料前処理装置（１５）の出口と塗
料供給調節弁（１１）との間にバイパス流量調節弁（１
９）を介してバイパス管（１８）を接続し、余剰の塗料
は塗料タンク（５）へ戻るように構成している。 なお、ここでは螺旋管部を２つに分割し、かつ螺旋管内
の塗料の混合を促進するためそれぞれの螺旋管の回し方
向を逆にした例を示したが、螺旋管の回し方向ａ５よび
分割数はこの限りでない。 （実　施　例１ 第１図に示す塗装装置により下記第１表に示す塗装条件
で塗装した場合の塗装仕上がり状況を、第４図に示す従
来の塗装装置により塗装した場合と比較して第２表に示
す。なお、第２表の結果は目視判定によるものである。 なお、本実施例における塗料前処理装置の螺旋管部は、
内径１４．６ｍｍの鋼管を直径１５０ｍｍに３０段巻回
したもので構成し、螺旋管内流速は３．４ｍ／Ｓとした
。 以下余白 第２表より明らかなごとく、塗料前処理装置を持たない
従来装置の場合は目視で確認できるほどの塗装むらが生
じたのに対し、本発明の塗料事前処理装置を備えたカー
テンフローコーター式塗装装置では、塗装むらはほとん
ど確認されず、外観の優れた塗装ができた。 【発明の効果】 以上説明したごとく、この発明によれば、カーテンノロ
−コーターによる塗装むらを完全に防止することができ
るので、外観の優れた高品質の薄膜塗装が可能となり、
カラー塗装鋼板や合板等各種製品の品質向上に大なる効
果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法を実施するための好適な装置構成
を示す概略図である。 第２図は塗料の見掛は粘度比と剪断速度の関係を示す図
でおる。 第３図は同じく塗料の見掛は粘度比と剪断速度付与時間
の関係を示す図である。 第４図は従来のカーチーフローコーター式塗装装置の一
例を示す概略図である。 １・・・ヘッドタンク　　　　　２・・・コーターノズ
ル３−１．　３−２・・・搬送コンベアー４・・・被塗
装物　　　　　　　５・・・塗料タンク６・・・押上げ
ポンプ　　　　７・・・導管８・・・流量調節弁　　　
　　９・・・フィルター１３−１．１３−２・・・螺旋
管部　　１４・・・容器１５・・・塗料前処理装置 第１図 ｔ）ｆノブ 第２図　　　　　　第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 塗料タンク内の塗料をヘッドタンクに導き、該ヘッドタ
   ンクより塗料をカーテン状に流下させ、走行する被塗装
   物上に塗布する方式のカーテンフローコーターによる塗
   装方法において、塗料に十分な剪断速度を付与し見掛け
   粘度を均一に低減させた後塗布することを特徴とする塗
   装方法。 ２ 塗料タンク、走行する被塗装物上に塗料をカーテン状に
   流下させるヘッドタンク、塗料供給配管系を備えたカー
   テンフローコーター方式の塗装装置において、塗料タン
   クとヘッドタンク間の塗料供給配管系に、塗料に十分な
   剪断速度を付与し見掛け粘度を均一に低減するための螺
   旋管を内蔵した塗料前処理装置を設けたことを特徴とす
   る塗装装置。