JPH04708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、合成樹脂物品の表面塗布硬化方法お
よびそれを適用するための装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 成形加工性、耐衝撃性等に優れた合成樹脂は
種々の用途に使用されている。しかしながら大き
な欠点として成形品の表面が軟いために傷がつき
易く、特に合成樹脂の透明性を利用してレンズの
ような光学材料、ランプレンズのような光透過材
料とした場合は、表面に生じた傷のために、これ
らの成形品の製品価値が著しく低下してしまうこ
とが指摘されており、成形品表面に耐擦傷性を付
与することが強く求められている。

この対策として成形品にシリコン系硬化膜を塗
布して表面硬度を向上することが試みられてお
り、硬化膜の均一塗布を目的として、例えば米国
特許第3956540号、同第4036168号の各明細書には
表面を硬化する硬化液としてポリシリシツク酸フ
ルオロエチレンポリマーを適用して表面硬化する
方法及びそれを適用するための装置が提案されて
いる。

本発明は、新しい観点にたつて表面硬化膜を合
成樹脂物品へ欣一塗布する方法について詳細に検
討して得られた。

その塗布硬化方法は被塗布物に対して塗料を流
し塗りする、所謂フローコート法の範疇に属す
る。塗装業界で用いられるフローコート法として
は複雑形状物に多数個の噴出ノズルより塗料を吹
き出して流しかける、所謂シヤワリング法や細長
いスリツト状ノズルから塗料を薄膜状にして高速
走行する大略平板状の被塗装物上に自由落下させ
る、所謂カーテンコート法等がある。前者は塗装
膜の膜厚調整が難しく、被塗装物の場所によつて
膜厚の厚み斑が生じ、かつ塗料の流れ模様が発生
し易い。また後者は、一般に被塗装物を極めて早
い速度で移動させることが必要であり、されにカ
ーテンを形成するスリツト状口金の寸法仕上制度
が要求される。そのために特に薄い塗膜の形成が
困難であり、更に被塗装物の表裏を同時に塗装出
来ない等の欠点を有する。

以上の点よりデイプコート法やスプレーコート
法が一般に工業的に均一な塗膜を得る方法として
多用されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらデイプコート法は、被塗装物の全
面の塗装に限られ、またスプレーコート法では、
複雑な形状のものの塗装が可能であるが塗料の被
塗装物への塗着効率が低く、20〜30％程度でしか
ないため塗料のロスが大きい。更にスプレーコー
ト法は作業環境や塗装設備の汚染の問題も大き
く、近年の公害防止の面からこれらに関する多大
の設備投資を必要とされている。

本発明者等は以上の種々の塗装法の長所、短所
を比較検討の結果、フローコート法における新し
い塗布硬化方法とその装置を見出した。

従つて、本発明の目的の１つは表面が平面ある
いは曲面等で表される合成樹脂物品の片側もしく
は両面塗装のいずれも可能である塗布硬化方法と
その装置を提供することにある。

本発明の他の目的はスプレーコート法のような
塗料のロスは殆どなく、作業環境の問題のない塗
布硬化方法とその装置を提供することにある。

更に本発明の他の目的は、合成樹脂物品の大き
さ如何にかかわらず保有塗料の必要量が少なく、
従つて溶剤系塗料の場合の火災危険性の大なるも
のや、塗料の寿命の比較的短いものに対して適用
できる塗布硬化方法とその装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段及び作用） 本発明のこれらの目的は、塗料を合成樹脂物品
の塗装必要面に対して流し、同時にその塗装用物
品を低速で引き上げることにより達成される。

本発明方法の要旨とするところは、 合成樹脂物品を第１コンベアーで塗布液槽に搬
送し、巾１cm当り毎秒2cc以上15cc以下の割合で
流出し案内板を介して自由落下する表面硬化液の
液膜流に、流出液膜と合成樹脂物品との接触開始
位置を前記案内板の流出端から水平距離において
３mm以上30mm以下の位置条件で両者を対向接触さ
せながらゆつくりと引上げ、該合成樹脂物品の表
面に表面硬化液を塗布した後、中間コンベアーを
介して第２コンベアーにより紫外線硬化工程に搬
送し、該紫外線硬化工程で紫外線を照射して塗布
皮膜を硬化させることを特徴とする合成樹脂物品
の表面塗布硬化方法。

また、本発明装置の要旨は、 下方に10゜から80゜の範囲で傾斜する案内板を介
して表面硬化液を流下させ自由落下液膜流を形成
する塗布液槽と、 合成樹脂物品を前記自由落下液膜流に対向接触
させながら引上げ搬送する第１コンベアーと、 表面硬化液が塗布された前記合成樹脂物品の表
面を紫外線照射する紫外線照射装置と、 前記合成樹脂物品を該紫外線照射装置に案内搬
送する第２コンベアーと、 前記第１コンベアーと第２コンベアーとの間に
設置され、前記表面硬化液塗布後の合成樹脂物品
を第１コンベアーから第２コンベアーに受流す中
間コンベアーと、 前記自由落下液膜流をポンプによりフイルタ
ー、熱交換器、流量計等を介して前記塗布液槽に
循環させる循環配管ラインと、 前記第１，２、中間の各コンベアー、塗布液槽
および紫外線照射装置を一体的に囲つた実質的な
密閉処理室と、 該処理室内への空気送風機、除塵フイルターお
よび室内の温湿度調節器と、 を具備してなることを特徴とする合成樹脂物品の
表面塗布硬化装置。

にある。

上記した本発明の方法を具体的に述べれば次の
通りである。

合成樹脂物品からなる被処理物（以下、被処理
物と呼ぶ）はハンガーに吊るされて第１コンベア
ーによつて表面硬化液（以下、硬化液という）が
循環流出している塗布液槽に運ばれる。

本発明においては、液膜の案内板を被処理物の
一面又は両面に設けることにより、前記のように
片面のみの塗装あるいは両面の塗装が可能であ
り、また筒状や筐状体の外面のみの塗装にも利用
し得るものである。

本発明において硬化液の自由落下液膜流を形成
する方法は、カーテンコート塗装法におけるカー
テン形成と類似するものであるが、カーテンコー
ト塗装法においては、自由落下液膜は殆ど全量が
被処理物に塗布されるものであるのに対して、本
発明方法はその一部分が塗布されるという基本的
な相違点が存在する。即ちカーテンコート法で
は、被処理物を数ｍ／secの高速度で移動させる
ことにより、自由落下液膜を被処理物上に薄膜化
するものであるのに対して、本発明方法は自由落
下液膜と接触させることにより、自由落下液膜か
ら被処理物上への付着塗布量をコントロールする
ものである。

更に前者は一般に得られる塗布塗膜の厚さが20
〜30μ以上であり、20μ以下の塗膜を得ることは
困難とされているが、後者においては５〜20μの
薄い塗膜をも得ることが出来る。

本発明における自由落下液膜流は液膜の巾方向
にわたつて流量速度割合を均一にすることが必要
である。自由落下液膜流の流量は巾１cm毎に１秒
間少なくとも2ccの割合にすることが必要であり、
これにより少ないと自由落下液膜の塗装液切れや
液膜形成案内板への液のつき廻りが生じその安定
性が得られない。また単位巾当たりの流量が大き
い場合は塗膜に流れ模様が発生し、巾１cm毎に１
秒間15ccの割合以下にすることも又必要であるこ
とがわかつた。

本発明における自由落下液膜流を形成する液膜
案内板は斜め下方に向けて液膜の巾方向にわたつ
て傾斜角度を一定にすることが液膜の方向と自由
落下速度をその巾方向にわたつて均一にするため
必要であり、液膜流が案内板から吐出するときの
角度は水平方向に近くなるにつれて液膜流の被処
理物への衝突力が大になり、塗膜に波立ちによる
模様が発生する。また鉛直方向に近くなるにつれ
て液膜流と被処理物との接触開始する位置が変動
し易く塗膜の厚み斑を発生させ易い。好適な角度
範囲は水平方向に対して下向きに10゜〜80゜、好ま
しくは30゜〜70゜の範囲である。

本発明の方法において上記の接触開始位置は極
めて重要な意味をもつものであり、それは塗膜の
厚さは被処理物がこの位置から上方に離れていく
速度により決まるものであるからである。

本発明における前記接触開始位置は液膜流が案
内板から吐出離脱する場所の近傍に設ける必要が
ある。その第１の理由は自由落下液膜流が表面張
力によつて縮流を起こして塗装可能巾が狭くなる
からであり、その第２の理由は案内板から離れる
に従つて自由落下液膜流の位置が時間的に変動し
易いことによる。前記接触開始位置の範囲は流膜
案内板の吐出端から３〜30mmの位置で、好ましく
は５〜15mmの範囲の位置である。

本発明における被処理物の引き上げ速度は大き
い程明らかに塗装膜厚が厚くなり、小さい程薄く
なる。本発明者らの検討によればデイプコート法
の場合と同じく本発明方法における塗装膜厚は引
き上げ速度のほぼ0.5乗に比例するが、この事は
引き上げ速度を変えることにより塗膜の厚さを容
易に調整し得るという長所を提供する。引き上げ
速度の範囲としては、粘度範囲２〜20センチポイ
ズの塗布液に対して0.2cm／sec〜1.5cm／secであ
る。

本発明においてはデイプコート法のように被処
理物全体が入るだけの塗料液槽は必要なく、液膜
案内板に均一に液膜を形成させるに必要なだけの
オーバーフロー槽を設けるだけでよいので塗装ラ
インに仕込むべき必要な塗布量はデイプコート法
に比べてはるかに少なくなる。このことは寿命の
短い塗布液に対してランニングコストが少なくて
すむという工業的有利性をもたらす。

被処理物表面に硬化液を適用した場合、仕上が
り面にブツ、ハジキ、ピンホールを生じ易く、平
滑性に優れた処理品を得るためには、表面に塗布
する硬化液を循環、濾過してその中の固形物や異
物を充分に除去することが必要である。

また表面塗布硬化工程全域にわたりその雰囲気
をホコリ、ゴミ、塵埃のない清浄な状態に保つこ
とが必要である。更にその雰囲気は往々にして温
度ならびに湿度のコントロールを行うことが必要
であり、それが行われない時には硬化塗膜の蒸発
速度異常や空気中の水分の塗膜表面での結露によ
つて塗装膜にメラ（場所による厚みの不均一）や
白化やユズ肌等の弊害が現れる。

また本発明の方法に置いては被処理物品面を前
処理により洗浄することも出来る。洗浄液として
は30℃〜80℃の温水、中性洗剤溶液があげられ
る。

また洗浄液として有機溶剤を使用する場合に
は、100℃以下の沸点の低い、例えばメタノール、
エタノール、エチルアルコール、アセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサン等が好ましく使
用される。

このような条件でフローコートする際、硬化液
温度TSは10℃≦TS≦30℃にすることが必要であ
る。硬化液温度TSが10℃未満であると硬化液の
粘度が高くなりすぎて均一な膜厚のものが得にく
くなり、また30℃超えると硬化液の劣化が促進さ
れたり、合成樹脂物品にクレーズを生ずるので好
ましくない。

硬化液温度に関連して雰囲気温度TAを特定す
ることも重要であり、ここでいう雰囲気温度と
は、被塗装物が硬化液の自由落下液膜との接触か
ら離脱する位置の上方の領域で、被塗装物に塗布
された硬化液の溶剤成分が蒸発する領域の温度で
ある。雰囲気温度は硬化液温度より大きく（TS
＜TA）、しかも雰囲気温度と硬化液温度の温度
差（TA＝TS）を20℃より小さくすることが必
要である。

雰囲気温度を硬化液温度以下にすると、硬化液
中の蒸発した溶剤成分が凝縮し、被処理物上の塗
膜に付着し、形成された塗膜を希釈して洗い流し
てしまうという不具合が生ずる。

また雰囲気温度と硬化液温度との温度差を20℃
以上にすると、塗装されつつある膜面に雰囲気か
ら伝わる熱の移動率が大きすぎるため平滑な塗膜
面が得られず縞模様が発生し易くなる。また硬化
液上の雰囲気空気の露点温度が〔硬化液温度−３
℃〕より高くなると塗膜面から溶剤が蒸発する際
の塗膜の温度低下により、空気中の水の結露が起
こり、塗膜面にユズ肌が生じる。

本発明で使用する硬化液は、架橋硬化性不飽和
基として一分子中に３個以上の（メタ）アクリロ
イルオキシ基を有する単量体を30重量％以上含有
する単量混合物と有機溶剤、更に機能性を付与す
るために静電防止剤や染色助剤を必要に応じて含
有する被覆材組成物よりなる。一分子中に３個以
上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する単量
体としては、次の一般式、 （式中、ｎは１〜４の正の整数であり、Ｘは少
なくとも３個以上がCH₂＝CH−COO−基または
CH₂＝Ｃ（CH₂）COO−基であり、残りは−OH
基である）で表されるようなものであり、例えば
ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリト
ールトリ（メタ）アクリレート、トリペンタエリ
スリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリペ
ンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレー
ト、トリペンタエリスリトールヘキサ（メタ）ア
クリレート等を挙げることが出来る。

前記単量体〔〕に、更に性能向上のための次
の一般式 （式中、R₁は水素またはメチル基、X₁，X₂…
Xnは炭素数６以下の同じもしくは異なるアルキ
レン基またはその水素原子１個が水酸基で置換さ
れた構造のものであり、ｎは０〜５の整数であ
る）で示される２官能（メタ）アクリレート単量
体を単量体混合物中０〜60重量％併用することも
できる。

前記一般式〔〕で示される２官能性単量体と
しては、例えば２，２ビス（４−アクリロキシフ
エニル）プロパン、２，２ビス（４−メタクリロ
キシフエニル）プロパン、２，２ビス（４−アク
リロキシエトキシフエニル）プロパン、２，２ビ
ス（４−アクリロキシエトキシフエニル）プロパ
ン、２，２ビス（４−メタクリロキシエトキシフ
エニル）プロパン、２，２ビス（４−アクリロキ
シジエトキシフエニル）プロパン、２，２ビス
（４−メタクリロキシジエトキシフエニル）プロ
パン、２，２ビス（４−アクリロキシプロポキシ
フエニル）プロパン、２，２ビス（４−メタクリ
ロキシプロポキシフエニル）プロパン、２，２ビ
ス〔４−アクリロキシ（２−ヒドロキシプロポキ
シ）フエニル〕プロパン、２，２ビス〔４−メタ
クリロキシ（２−ヒドロキシプロポキシ）フエニ
ル〕プロパン、２，２ビス〔４−アクリロキシ
（２−ヒドロキシプロポキシエトキシ）フエニル〕
プロパン、２，２ビス〔４−メタクリロキシ（２
−ヒドロキシプロポキシエトキシ）フエニル〕プ
ロパンなどが挙げられる。

また硬化液成分として１分子中に２個以下の
（メタ）アクリロイルオキシ基を有し、常圧での
沸点が150℃以上で、かつ20℃での粘度が20セン
チポイズ以下の単量体（以下、単量体〔〕と呼
ぶ）を配合すると平滑な表面と共に硬化被膜に可
撓性並びに被処理物との密着性が向上するので良
好である。

例えば、好ましい化合物としては、ジエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエ
チレングリコールジメタクリレート、ジプロピレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレート、グリシジル
（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル
（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）
アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アク
リレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレー
ト、1.4ブチレングリコールモノ（メタ）アクリ
レートなどが挙げられ、これらの化合物は単量体
の側鎖又は２個の（メタ）アクリロイルオキシ間
に水酸基及び／又は環状エーテル結合及び／又は
鎖状エーテル結合を有しており、重合活性に優れ
ている。単量体〔〕の使用割合は単量体混合物
中70重量％以下である。

また硬化液中に紫外線照射によつて重合開始反
応が開始しやすいように予め光増感剤を加えてお
くことが好ましい。使用できる光増感剤の具体例
としては、例えばベンゾイン、ベンゾインメチル
エーテル、ベンゾイネチルエーテル、ベンゾイン
プロピルエーテル、アセトイン、ブチロイン、ト
ルオイン、ベンジル、ベンゾフエノン、ｐ−クロ
ルベンゾフエノン、ｐ−メトキシベンゾフエノン
などのカルボニル化合物、テトラメチルチウラム
モノスルフイド、テトラメチルチウラムジスルフ
イドなどの硫黄化合物、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリ
ルなどのアゾ化合物、ベンゾイルパーオキサイ
ド、ジターシヤリブチルパーオキサイドなどのパ
ーオキサイド化合物などが挙げられる。

これら光増感剤の配合量は、単量体混合物、又
は単量体混合物と有機溶剤の合計量100重量部に
対して０〜10重量部、より好ましくは0.01〜10重
量部である。

使用する有機溶剤は、硬化液の粘度をコントロ
ールし、均一な塗膜を形成させるのに必要であ
り、表面塗膜の形成状況に応じてエタノール、イ
ソプロパノール、ノルマルプロパノール、イソブ
チルアルコール、ノルマルブチルアルコールなど
のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類、ア
セトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、ジ
オキサンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸ｎ
−ブチル、プロピオン酸エステルなどの酸エステ
ル類、エチレングリコール、エチルセロソルブ、
メチルセロソルブ、ジエチルセロソルブ等の多価
アルコールおよびその誘導体及びNN′−ジメチ
ルホルムアミド等のもの及びこれらの混合溶剤が
用いられる。また必要に応じてメチルアクリレー
ト、エチルアクリレート、メチルメタクリレート
などの重合性単量体を使用することも出来る。

有機溶剤使用量は、単量体混合物90〜５重量部
に対して10〜95重量部の範囲がよく、10重量部未
満では粘度が高いため塗膜形成の作業性に劣り、
95重量部をこえると表面平滑性が悪くなる。

本発明において用いられる被処理物としては熱
可塑性樹脂、例えばポリメチルメタアクリレート
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリルジグリ
コールカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン共重合樹脂（AS樹
脂）、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート樹脂、
ABS樹脂、ポリエステル樹脂などから製造され
るシート状成形品、ロツド状成形品、筒状成形
品、筐状体あるいはこれらの組合せ等からなる各
種の成形品があげられる。これらの成形品の内で
もポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリアリルジグリコールカーボネー
ト樹脂などから製造される成形品はその光学的性
質、耐熱性、耐衝撃性などの特性を生かして使用
される場合が多く、かつ耐摩耗性改良への要求も
強いので、これらの成形品は本発明に使用される
被処理物としては特に好ましいものである。

本発明の方法は上記の成形品からなる被処理物
の塗装に用いられるが、特に塗装後の二次加工
（例えば印刷、メツキなど）を片面に施す必要か
ら両面の塗装を行うことが許されない成形品の塗
装、プラスチツク製太陽光集熱板、車両、船舶等
のランプレンズの塗装、片面にフレネルレンズ条
溝を有する成形品の塗装、他部材との嵌合のため
の寸法精度上筒状体の内面塗装が許されない成形
品の外面のみの塗装、塗装後に光照射によつて塗
膜を硬化させる都合上、筒状体内面の塗膜を乾か
すことが出来ないときの外面のみの塗装、カセツ
トケースカバーの塗装及びボス穴を片面に有する
プラルチツク成形品の塗装等に有効な塗装方法と
して利用できる。

硬化液の被処理物の表面に対する塗布量として
は、被覆材組成物中に含まれる単量体混合物の量
あるいは目的によつても異なるが、合成樹脂成形
品の表面に形成される架橋硬化被膜の膜厚が１〜
30μの範囲になるように塗布する必要がある。

被処理物表面に形成される架橋硬化被膜の膜厚
が1μ未満の場合には耐摩耗性に劣り、30μを超え
る場合には、硬化被膜が可撓性に劣り、クラツク
などが発生しやすくなる。

次に硬化液の塗布された被処理物は、ハンガー
に吊されて中間コンベアーを経由し、紫外線硬化
工程へ第２コンベアーで搬送され、硬化される。
紫外線硬化工程ではメタルハライドランプ、低圧
水銀灯、高圧水銀灯もしくは超高圧水銀灯を使用
して、硬化液の塗布面に紫外線を照射して硬化さ
せる。

紫外線を照射する雰囲気としては窒素ガス、炭
酸ガスなどの不活性ガス雰囲気下あるいは空気雰
囲気下でもさしつかえない。照射雰囲気温度とし
ては常温でもよくまた被処理物に有害な変形など
が生じない程度の温度にされた雰囲気でもよい。

次に図面に基づいて本発明に係る装置をさらに
詳しく説明する。

本発明に係る装置は、第１図及び第２図に示す
ようにスプロケツト２４に沿つて回転移動する第
１チエンコンベアー１６に回転自在にフツク２２
が等間隔に取り付けられ、被処理物１を保持する
ハンガー２を搬送する。さらに第１チエンコンベ
アーによつてハンガー２は点Ａから点Ｂ迄は低速
の引き上げ速度で移動し、他の区間ではそれ以上
の速度で移動する。塗布液槽５においては水平方
向に対して下向きに10゜〜80゜の範囲に付設した案
内板３から流出する硬化液膜と被処理物が接触
し、被処理物が所定の引上速度で点Ａから点Ｂ迄
移動する間にその表面に均一な厚みの塗膜が形成
される。

第１チエンコンベアー１６が移動してハンガー
２が中間コンベアー１７の積載レール１９に積載
されると、フツク２１を有するチエンコンベアー
２０により左方所定位置まで運搬される。一方、
一様速度でスプロケツト２５に沿つて回転移動す
る第２チエンコンベアー１８には適当な間隔にて
フツク２３を回転自在に取り付けてある。

そのため積載レール１９上のハンガー２は移動
して第２チエーンコンベアー１８のフツク２３に
懸架されて紫外線照射器１４，１３，１５を順次
通過して硬化される。最後の紫外線照射器１５を
通過して乾燥硬化した被処理物は取出口３６より
ハンガー２と共に取り出す。図中２６，２７及び
２８はそれぞれ第１チエンコンベアー、中間コン
ベアー、第２チエンコンベアーの駆動機である。
硬化液はポンプ８により塗料回収槽６、フイルタ
９、熱交換器１０を通つて循環され、循環量は流
量計１１により検出して調節弁１２にてコントロ
ールされる。

処理室３０は被処理物の取入口３５及び取出口
３６を有し、コンベアー類１６，１７及び１８、
塗布液槽５、並びに紫外線照射装置１４，１３，
１５等を一体的に囲い、送風気３１により、空気
調節器３３、フイルター３２、を通して新鮮空気
を給入する。

一方、処理室３０からの排気は排気フアン３４
及び図示してないが各紫外線照射装置と接続せる
水銀灯冷却のための排気装置により行われる。

第３図及び第４図は本発明の装置において平板
状物の片面を塗布する態様を示したものである。
図中３７は被処理物固定具で、液膜流が被処理物
１に当たつて被処理物１の裏側（液膜案内板３の
反対側）の面に廻り込むのを防止する作用をなす
ものである。

この装置においては、保持具４３を介してハン
ガー２に取りつけられた被処理物１が第１コンベ
アー１６により、所定の速度で上方に移動するこ
とにより、液膜流と被処理物が接触開始している
位置から、被処理物１の塗装面が順次離脱して塗
膜が形成される。

第５図及び第６図は平板の両面を塗装する場合
の例を示すものであつて、液膜案内板３及び硬化
液槽４を被処理物１の両側に設けたものである。

第７図及び第８図は円筒の外面を塗装する場合
の例を示すものであつて、硬化液槽４を被処理物
１の周囲に設けた例を示すものである。

第９図は筐状の被処理物１を硬化液が裏面に侵
入廻り込むのを防止する金属製の被処理物固定板
３８に取り付け、ハンガー２により突出せる支柱
３９の取付バネ４０により保持させた例である。
この図のような構成にすることにより、２個の被
処理物の突出表面のみを同時に塗布することがで
きる。

第１０図は塗布液槽５を更に改良した例で、被
処理物１に塗膜が形成される雰囲気の温度を前述
の条件に維持するために、吸引開口部４１を設
け、ノズル４２より溶剤含有空気を処理室外に排
出するようにしたものである。

（実施例） 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明
する。

実施例 １ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10
部、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート
15部、ジペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト５部、テトラヒドロフルフリルアクリレート10
部、イソプロピルアルコール30部、トルエン30
部、ベンゾインエチルエーテル２重量部からなる
メタクリル樹脂板の表面硬化処理用の塗装液を第
１図及び第２図に示す装置の塗料回収槽に仕込ん
で運転した。塗布液の粘度は25℃で3.5センチポ
アズである。液膜案内板の幅は500mm、傾斜角度
は水平方向に対して下向きに35゜である。流量は
流量制御弁によつて液膜流の１cm巾当たり7cc／
secの割合に保つた。

一方、第１コンベアーに吊具を介して取り付け
た板厚３mm、板巾550mm、板長さ400mmのメタクリ
ル樹脂板を液膜案内板の液吐出端から略々10mm離
れたところに位置するように、被処理物固定具を
設け、この被処理物固定具に沿つて、該樹脂板を
0.7cm／secの速度で上方に引上げた。この時の雰
囲気温度は28℃とし相対湿度60％（露点温度は
19.5℃）である。

次いで中間コンベアーを経て第２コンベアーに
よつて5kwの高圧水銀灯で塗膜を硬化した。得ら
れた片面塗装板の塗装面は、厚み斑や流れ模様の
ない極めて平滑性のよいものであつた。塗装板の
硬化後の膜厚を電子顕微鏡により測定したとこ
ろ、その厚みは3.8μmであつた。

実施例 ２ メタクリル樹脂板を1.3cm／secの速度で上方に
引上げた以外はすべて実施例１と同じ条件により
片面塗装板を得た。得られた塗装面は実施例１と
同等の平滑性を有していた。しかし塗装板の硬化
後の膜厚は5.2μmであつた。

実施例 ３ 液膜流の１cm巾当たりの流量を12cc／secにし
た以外はすべて実施例１と同じ条件により片面塗
装板を得た。得られた塗装面は実施例１と同等の
平滑性を有し、かつ塗装膜厚は4.0μmであり、実
施例１と殆ど差はなかつた。

比較例 １ 雰囲気温度を23℃、相対湿度80％（露点は19.2
℃）とした以外は実施例１と同じ条件で片面塗装
板を得た。得られた塗装面の上側は塗布槽雰囲気
中の凝縮した溶剤により塗膜が洗い流されて均一
な塗膜形成が出来なかつた。

これは雰囲気温度が硬化液温度より低いために
不具合を生じたものである。

比較例 ２ 硬化液温度を20℃、雰囲気温度を50℃、相対湿
度を16％（露点温度15℃）にした以外は実施例１
と同一の条件よつて片面塗装板を得た。硬化膜は
厚膜斑によるギヤー状マークの著しいものであつ
た。

雰囲気温度を37℃にするとその欠点は殆ど目立
たなくなつた。

比較例 ３ 硬化液温度を20℃、雰囲気温度を30℃、相対温
度を70％（露点温度23℃）にした以外は実施例１
の条件によつて片面塗装板を得た。得られた塗装
板の硬化膜はユズ肌状の欠点が認められた。

これは雰囲気水分の塗面での結露によるもので
ある。

実施例 ４ 車両用前照灯レンズ（長さ300mm×幅160mm×高
さ35mm、ポリカーボネート製）の外側（フレネル
条溝が施されていない側）に表面硬化膜を形成す
る目的で実施例１で用いられた硬化液を使い、か
つ第１図、第２図、第９図及び第１０図に示され
た装置の組合せにより行つた。液膜案内板の巾は
450mm、傾斜角度は水平方向に対して両側とも45゜
であり、流量は流量制御弁によつて液膜流の１cm
巾当たり9cc／secの割合に保つた。

この時の硬化液温度は23℃、雰囲気温度28℃、
相対湿度55％（露点温度18.2℃）である。また、
引上速度は0.9cm／secであり第２コンベヤーの搬
送速度は1.5cm／secである。得られた塗装硬化膜
は極めて美観に富んだものであつた。膜厚は正面
各場所とも4.2〜4.5μmの範囲にあつた。

また、その塗膜面をスチールウール（＃000）
によりこすつても傷は生じなかつた。

（発明の効果） 以上の説明からも明らかな如く本発明の方法及
び装置によれば、複雑な形状の被塗装物に対して
も全面は勿論のこと部分的な塗装も可能となり、
しかも表面平滑性、均一性及び塗着効率のいずれ
も優れた塗装が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の表面硬化設備の全
体を示す正面図及び平面図、第３図は本発明によ
る平板の片面塗装の実施様態を示す塗装部の全体
図、第４図は第３図の部分上面図、第５図は平板
の両面塗装の塗装部の縦断面図、第６図は第５図
の部分上面図、第７図は円筒体の外面塗装の塗装
部の縦断面図、第８図は第７図の部分上面図、第
９図は筐体状合成樹脂物品に取り付けた被塗物固
定板を示す斜視図、第１０図は塗布液層に吸引開
口部を設けた塗布液槽を示す斜視図である。 図の主要部分の説明 １……合成樹脂物品、３
……案内板、５……塗布液槽、１３，１４，１５
……紫外線照射器、１６……第１（チエン）コン
ベアー、１７……中間コンベアー、１８……第２
（チエン）コンベアー、３０……処理室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂物品を第１コンベアーで塗布液槽に
   搬送し、巾１cm当り毎秒2cc以上15cc以下の割合
   で流出し案内板を介して自由落下する表面硬化液
   の液膜流に、流出液膜と合成樹脂物品との接触開
   始位置を前記案内板の流出端から水平距離におい
   て３mm以上30mm以下の位置条件で両者を対向接触
   させながらゆつくりと引上げ、該合成樹脂物品の
   表面に表面硬化液を塗布した後、中間コンベアー
   を介して第２コンベアーにより紫外線硬化工程に
   搬送し、該紫外線硬化工程で紫外線を照射して塗
   布皮膜を硬化させることを特徴とする合成樹脂物
   品の表面塗布硬化方法。 ２ 表面硬化液が（メタ）アクリル系モノマーを
   主成分とし、該硬化液温度（TS）及び雰囲気温
   度（TA）を次式 10℃≦TS≦30℃ TS＜TA及びTA−TS＜20℃ とし、かつ雰囲気露点温度を（TS−３℃）以下
   に保持する特許請求の範囲第１項記載の合成樹脂
   物品の表面塗布硬化方法。 ３ 下方に10゜から80゜の範囲で傾斜する案内板を
   介して表面硬化液を流下させ自由落下液膜流を形
   成する塗布液槽と、 合成樹脂物品を前記自由落下液膜流に対向接触
   させながら引上げ搬送する第１コンベアーと、 表面硬化液が塗布された前記合成樹脂物品の表
   面を紫外線照射する紫外線照射装置と、 前記合成樹脂物品を該紫外線照射装置に案内搬
   送する第２コンベアーと、 前記第１コンベアーと第２コンベアーとの間に
   設置され、前記表面硬化液塗布後の合成樹脂物品
   を第１コンベアーから第２コンベアーに受渡す中
   間コンベアーと、 前記自由落下液膜流をポンプによりフイルタ
   ー、熱交換器、流量計等を介して前記塗布液槽に
   循環させる循環配管ラインと、 前記第１，２，中間の各コンベアー、塗布液槽
   および紫外線照射装置を一体的に囲つた実質的な
   密閉処理室と、 該処理案内への空気送風機、除塵フイルターお
   よび室内の温湿度調節器と、 を具備してなることを特徴とする合成樹脂物品の
   表面塗布硬化装置。 ４ 塗布液槽上側部に空気吸引開口部を設けてな
   る特許請求の範囲第３項記載の表面塗布硬化装
   置。 ５ 合成樹脂物品の周縁の１部もしくは全部に表
   面硬化液の侵入廻り込みを防止する遮蔽板部品を
   設けてなる特許請求の範囲第３項記載の表面塗布
   硬化装置。