【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、塗装ガラス容器用製造装置に関し、特に、均一な厚さの静電塗装層を有する塗装ガラス容器を、効率的に得ることができる塗装ガラス容器用製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス容器に対する塗装手段として、液状塗料のスプレ−塗布が、主として実施されてきた。そして、加飾性向上のため、液状塗料の塗装後に、印刷やホットスタンプ等の加飾手段がさらに施されてきた。
しかしながら、スプレ−塗布を実施した場合、ガラス容器の所望箇所以外に液状塗料が飛散してしまうという問題が見られた。すなわち、液状塗料のほとんどが、塗膜を形成せずに廃棄され、それを効率的に回収しなければならないという資源上、環境上の問題が見られた。
そこで、ガラス容器に対する塗装手段として、金属材料の塗装に使用される静電塗装方法が提案されている。
しかしながら、ガラス材料の体積抵抗率は、金属材料のそれと比較して、値がきわめて大きく、しかも、かかる体積抵抗率の値が変動しやすいという問題が見られた。したがって、ガラス容器に対して、静電塗装方法による塗装を試みても、十分な厚さの塗膜を、安定して得ることは極めて困難であった。
【０００３】
一方、ガラス容器の基材表面に、導電性を持たせるための導電性物質からなる導電性被膜層を配設した後に、導電性被膜層上に、２０〜４０μｍのプライマ−コ−トを施し、その上に、粉体塗料を静電塗装する粉体塗装ガラス容器の製造装置が開示されている（例えば、特許文献１等）。
しかしながら、開示された粉体塗装ガラス容器の製造装置にあっては、その製造工程が複雑であって、しかも、導電性物質、粉体塗料、さらにプライマ−コートは、それぞれ材料コストが高くて、得られる塗装ガラス容器の製造コストが高いという問題が見られた。しかも、ガラス容器の構成材料や、大きさによっては、均一な厚さを有する塗膜を形成することが困難であるという問題が見られた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１５６９４０号公報 （特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、ガラス容器の表面に、通電処理液からなる連続層または不連続層の通電処理層を形成するための通電処理装置を配置することにより、次工程で、液状塗料を静電塗装した場合であっても、極めて効率的、かつ安定して付着させることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
よって、本発明の目的は、均一な厚さの静電塗装層を有する塗装ガラス容器が、静電塗装によって効率的に得られる塗装ガラス容器用製造装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、ガラス容器の表面に、界面活性剤を含む通電処理液からなる連続または不連続の通電処理層を形成するための通電処理装置と、ガラス容器の表面に、液体塗料からなる静電塗装層を形成するための静電塗装装置と、が順次に配置してある塗装ガラス容器用製造装置塗装ガラス容器用製造装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
より具体的には、ガラス容器の表面に、アルキルエーテル、アルキルアミン及び脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤を含む通電処理液からなる連続または不連続の通電処理層を形成するための通電処理装置と、ガラス容器の表面に、液体塗料からなる静電塗装層を形成するための静電塗装装置と、が順次に配置してある塗装ガラス容器用製造装置であって、通電処理装置が、通電処理液を貯蔵するための貯蔵部と、当該貯蔵部から搬送される通電処理液をエジェクター効果によって霧化するための霧化部と、霧化された通電処理液の吹出し方向を制御するためのミスト吹出口と、を含むとともに、通電処理装置における霧化部とミスト吹出口との間に、ミストチャンバーが水平方向に備えてあることを特徴とする塗装ガラス容器用製造装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、通電処理装置によって、ガラス容器の表面に、通電処理液からなる連続層または不連続層の通電処理層を形成するため、次工程の静電塗装装置によって、液状塗料を効率的かつ安定して付着させることができる。したがって、均一な厚さの静電塗装層を有する塗装ガラス容器を、静電塗装によって効率的に得ることができる。
【０００７】
また、このように構成することにより、簡易かつ小型化された通電処理装置を用いながら、ガラス容器に対して吹き付ける通電処理液の粒径や量を容易に制御することができる。
【０００８】
また、本発明の塗装ガラス容器用製造装置を構成するにあたり、通電処理装置における霧化部の後方に、攪拌エアーを吹出すためのエアー吹出口が設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、比較的大粒径の通電処理液のミストは落下しやすくなるため、比較的小粒径の通電処理液のミストのみを前方に送ることができ、ガラス容器に対して吹き付ける通電処理液の粒径や量をさらに容易に制御することができる。
【０００９】
また、このように構成することにより、比較的大粒径のミスト状の通電処理液、例えば、１００μｍ以上の通電処理液のミストを効率的に除去して、比較的小粒径の通電処理液のミストのみをガラス容器に対して吹き付けることができるため、ガラス容器に対して均一な通電処理を施すことができる。また、実質的に水平方向に配置されたミストチャンバーを利用するため、通電処理装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明の塗装ガラス容器用製造装置を構成するにあたり、通電処理装置におけるミストチャンバーの途中または屈曲部に、霧化された通電処理液からなるミストを前方に送るための送りエアー吹出口が設けてあることが好ましい。
このように構成することにより、ガラス容器に対して吹き付ける通電処理液の粒径や量をさらに容易に制御することができる。また、ミストチャンバーが実質的に水平方向に配置されていたとしても、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去して、小粒径の通電処理液のミストをガラス容器に対して吹き付けることができる。
【００１１】
また、本発明の塗装ガラス容器用製造装置を構成するにあたり、通電処理装置におけるミストチャンバーの側面部または天井部に邪魔板が設けてあるとともに、ミストチャンバーの底部には斜面が設けてあり、当該邪魔板および斜面を利用して、通電処理液のミストの一部を回収することが好ましい。
このように構成することにより、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去できるとともに、外部に回収して、再利用することができる。また、ミストチャンバーが実質的に水平方向に配置されていたとしても、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去回収して、小粒径の通電処理液のミストをガラス容器に対して吹き付けることができる。
【００１２】
また、本発明の塗装ガラス容器用製造装置を構成するにあたり、霧化部およびミスト吹出口とが複数箇所に設けてあり、ガラス容器の周囲から霧化された通電処理液を吹き付けることが好ましい。
このように構成することにより、円筒形や異型のガラス容器であっても、その周囲に均一に通電処理を施すことができ、結果として、ガラス容器の全体に均一な塗膜を効率的に形成することができる。
【００１３】
【発明の実施形態】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、図１に示すように、ガラス容器８の表面に、界面活性剤を含む通電処理液からなる連続層または不連続層の通電処理層を形成するための通電処理装置１０と、ガラス容器８の表面に、液体塗料からなる静電塗装層を形成するための静電塗装装置１００と、を順次に配置してなる塗装ガラス容器用製造装置３０である。
より具体的には、ガラス容器８の表面に、アルキルエーテル、アルキルアミン及び脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤を含む通電処理液からなる連続または不連続の通電処理層を形成するための通電処理装置１０と、ガラス容器８の表面に、液体塗料からなる静電塗装層を形成するための静電塗装装置１００と、が順次に配置してある塗装ガラス容器用製造装置３０であって、通電処理装置１０が、通電処理液を貯蔵するための貯蔵部と、当該貯蔵部から搬送される通電処理液をエジェクター効果によって霧化するための霧化部と、霧化された通電処理液の吹出し方向を制御するためのミスト吹出口と、を含むとともに、通電処理装置１０における霧化部とミスト吹出口との間に、ミストチャンバーが水平方向に備えてあることを特徴とする塗装ガラス容器用製造装置３０である。
なお、図２に、かかる塗装ガラス容器用製造装置３０を使用して、塗装ガラス容器を製造するためのフローチャートを示す。そして、当該図２中のＳＴＥＰ２に、通電処理工程を示し、ＳＴＥＰ４に、静電塗装工程をそれぞれ示すが、これらＳＴＥＰの順序を適宜変更することができる。例えば、図２においては、ＳＴＥＰ２と、ＳＴＥＰ４との間に、ＳＴＥＰ３として乾燥工程を設けているが、通電処理液が容易に自然乾燥できる場合には、かかるＳＴＥＰ３は省略することができ、図２中のＳＴＥＰ２とＳＴＥＰ４とを連続工程とすることができる。
【００１４】
１．ガラス容器
（１）形状
ガラス容器の形状は特に制限されるものでなく、化粧ビンや薬用ビン等のガラス容器における用途に対応させて、ボトルネック型のガラスビン、矩形状のガラスビン、円筒状のガラスビン、異形のガラスビン、矩形状のガラス箱、円筒状のガラス箱、異形のガラス箱等が挙げられる。
【００１５】
（２）材質および着色
また、ガラス容器を構成するガラスの種類についても特に制限されるものでなく、ソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、鉛ガラス、リン酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラス等が挙げられる。
また、ガラス容器を構成するガラスとして、無色透明ガラスを用いることも好ましいが、着色透明ガラスや着色半透明ガラスを用いることも好ましい。無色透明ガラスを用いた場合には、ガラス容器内に収容する内容物の色を外部で十分に認識できるとともに、光の内部反射を利用して、内容物の色を鮮やかに認識することができる。一方、着色透明ガラスや着色半透明ガラスを用いた場合には、光の内部反射を利用して、内容物の色を加味して、装飾性により優れたガラス容器を得ることができる。
【００１６】
２．通電処理装置
（１）構成
通電処理装置としては、図３（ａ）および（ｂ）に例示されるような通電処理装置１０を典型的には使用することができる。すなわち、かかる通電処理装置１０は、図４に示すような、通電処理液を貯蔵するための貯蔵部（図示せず）と、当該貯蔵部から搬送される通電処理液をエジェクター効果によって霧化するための霧化部８２と、霧化された通電処理液の吹出し方向を制御するためのミスト吹出口９７とを含み、図３（ａ）に示す筐体５８内の所定位置に配置してあることが好ましい。したがって、貯蔵部の通電処理液をエジェクター効果によって、効率的に霧化処理した後、所定粒径以上のミスト状の通電処理液について選別するためのミストチャンバー６１およびそのミスト吹出口９７へとさらに導き、比較的小粒径のミスト状の通電処理液を、ベルトコンベア６９上を移動するガラス容器８の側面等から吹き付け、均一に通電処理を行うことができる。
よって、このような通電処理装置１０を利用することにより、霧化された通電処理液（ミスト）のうち、平均粒径が比較的大きい通電処理液については、例えば、平均粒径が１００μｍ以上の通電処理液を効率的に除去して再利用することができるとともに、平均粒径が比較的小さい通電処理液のみを選別して、通電処理することができ、ガラス容器の表面の全体に均一に付着させて、当該ガラス容器の表面の表面抵抗率を安定化させることができる。また、霧化された通電処理液（ミスト）の平均粒径が比較的小さいために、特別な乾燥工程を設けることなく、ガラス容器の表面において、搬送途中で、十分自然乾燥できるため、乾燥工程を別途設けることなく、あるいは、緩やかな乾燥条件を採用することができ、その結果、通電処理層を安定して形成することができる。
以下、通電処理装置１０に関して、より具体的にその構成および選別原理等について、説明する。
【００１７】
▲１▼貯蔵部
貯蔵部は、通電処理液を所定時間貯蔵するとともに、所定流量にて霧化部に輸送するための部位であるが、ポンプや攪拌装置を備えたタンク等から構成してあることが好ましい。また、貯蔵部には、そこに収容された通電処理液の濃度や粘度を調整するために、温度調節装置、粘度調節装置、導電率計等が備えられていることがより好ましい。
そして、かかる貯蔵部は、回収された通電処理液を効率的に再利用するために、ミストチャンバーの底部等に設けてあるドレインに連結されていることが好ましい。
【００１８】
▲２▼霧化部
霧化部は、貯蔵部から輸送されてきた通電処理液を、ミスト状にする部位である。
ここで、霧化方式は特に制限されるものではなく、例えば、エジェクター効果を利用した方式、超音波振動を利用した方式、蒸発方式を利用した方式等が採用されるが、霧化部について、より小型化かつ簡易化できることからエジェクター効果を利用した方式を採用することが好ましい。すなわち、ベンチュリーノズル内を流体（空気や水等）が高圧で流れることによって発生する低圧現象を利用して、通電処理液をベンチュリーノズル内に吸引して、霧化することが好ましい。
【００１９】
また、通電処理装置における霧化部の後方に、攪拌エアーを吹出すためのエアー吹出口が設けてあることが好ましい。
この理由は、攪拌エアーを吹出すことにより、回転流が生じて、比較的大粒径の通電処理液は凝集して、落下しやすくなるためである。一方、比較的小粒径の通電処理液は軽量であり、そのまま回転流に乗って、前方に送られるためである。
【００２０】
▲３▼ミストチャンバー
ミストチャンバーは、通電処理装置における霧化部とミスト吹出口との間に備えてあり、所定粒径以上のミスト状の通電処理液を除去するための部材である。このようなミストチャンバーを設けることにより、比較的大粒径の通電処理液、例えば、１００μｍ以上の通電処理液を効率的に除去して、比較的小粒径の通電処理液のみをガラス容器に対して吹き付けることができる。
【００２１】
ここで、かかるミストチャンバーは、実質的に水平方向に備えてあることが好ましい。この理由は、実質的に水平方向に配置されたミストチャンバーを利用するため、通電処理装置の小型化が図られるとともに、通電処理装置の配置や保守点検等についても容易になるためである。
また、かかるミストチャンバーの途中または屈曲部に、図４（ｂ）に示すような、霧化された通電処理液を前方に送るための送りエアー吹出口９２が設けてあることが好ましい。この理由は、送りエアー吹出口９２から適当な送りエアー９３を吹出すことによって、ガラス容器８に対して吹き付ける通電処理液の粒径や量をさらに容易に制御することができるためである。また、適当な送りエアーを吹き込むことによって、ミストチャンバー６１が実質的に水平方向に配置されていたとしても、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去して、小粒径の通電処理液のミストをガラス容器８に対して吹き付けることができるためである。
なお、後述するように、円筒形や半円形の邪魔板（整流板）を設けた場合、その邪魔板の一部に開口部やスリットを設けておき、その開口部等を送りエアー吹出口として利用し、送りエアーを吹出すことが好ましい。
【００２２】
また、図４（ｂ）に示すように、ミストチャンバー６１の側面部または天井部に邪魔板８５が設けてあるとともに、ミストチャンバー６１の底部には斜面８７が設けてあり、当該邪魔板８５および斜面８７を利用して、通電処理液のミストの一部を、ドレイン８９に集中させて、回収することが好ましい。この理由は、このように構成することにより、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去できるとともに、通電処理液を外部に回収して、無駄なく再利用することができるためである。また、ミストチャンバーが実質的に水平方向に配置されていたとしても、大粒径の通電処理液のミストを効率的に除去回収して、小粒径の通電処理液のミストをガラス容器に対して吹き付けることができるためである。
また、かかる邪魔板の断面平面形状は特に限られるものではなく、例えば、円筒形や半円形、半楕円形、台形、方形とすることができるが、ノズルから噴射されたミスト状の通電処理液が、ミスト吹出し口へと、よりスムーズに送られることから、円筒形や半円形とすることが好ましい。
【００２３】
▲４▼ミスト吹出口
ミスト吹出口は、霧化部およびミストチャンバーを介して、送られてきた比較的小粒径の通電処理液を、吹出し方向を制御しながら外部に対して吹出すための部位である。したがって、かかるミスト吹出口の正面に、ガラス容器が存在していれば、その表面に対して均一に通電処理を行うことができる。
また、ミストチャンバーが実質的に水平方向に配置されている場合には、ミスト吹出口は、当該ミストチャンバーの配置方向に対して、横方向や斜め方向を向いていることが好ましい。この理由はこのように構成することにより、コンベア上を移動するガラス容器等に対しても、均一かつ容易に通電処理することが可能になるためである。
また、図４（ａ）に示すように、ミスト吹出口９７を初めとして、上述した霧化部８２やミストチャンバー６１がそれぞれ複数箇所に設けてあり、ガラス容器８の周囲から霧化された通電処理液を吹き付けることが好ましい。
この理由は、円筒形や異型のガラス容器であっても、その周囲に均一に通電処理を施すことができ、結果として、ガラス容器の全体に均一な塗膜を効率的に形成することができるためである。
【００２４】
▲５▼選別原理
また、図４（ａ）および（ｂ）を参照して、所定以下の粒径からなる通電処理液のミストのみを選別して、ガラス容器に対して通電処理する原理を、より詳細に説明する。
すなわち、霧化処理されたミスト状の通電処理液は、ノズル８１から噴射されるとともに、ノズル８１の後方に配置された攪拌エアー吹出口８４から吹出された攪拌エアー８３によって攪拌されながら、実質的に水平方向に配置されたミストチャンバー６１内の導通路９９を矢印９１方向に進行する。そして、ミストチャンバー６１内の壁面には、例えば、断面平面形状が半円形や半楕円形の邪魔板（ミスト整流板）８５が設けられており、所定値を超える大きさの通電処理液がこのような邪魔板８５や壁面に衝突すると、そのまま邪魔板８５等に付着するとともに、大粒子化して落下し、底面に設けてある傾斜部８７を伝わってドレイン８９から集中的に排出され、貯蔵部（図示せず）に回収されることになる。
一方、所定値以下の粒径からなる通電処理液は、邪魔板８５やミストチャンバー６１の壁面に付着することなく導通路９９を進行し、この導通路９９の途中に設けられた送風口９２から吹出すミスト送りエアー９３によってミスト吹出口９７へとさらに導かれる。そして、所定の粒径のみからなる通電処理液のミストが、コンベア上を移動するガラス容器８に対して均一に吹き付けられることになる。
よって、所定粒径のミスト状の通電処理液のみを効率的に選別し、ガラス容器に対して、所定方向から均一に吹き付けることができる。
【００２５】
（３）通電処理液
通電処理装置に使用する通電処理液としては、界面活性剤を含む水溶液であることが好ましい。そして、かかる界面活性剤の添加量を、通電処理液の全体量に対して、０．１〜５０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる界面活性剤の添加量が０．１重量％未満の値になると、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値が不安定になって、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成することが困難になる場合があるためである。一方、かかる界面活性剤の添加量が５０重量％を超えると、ガラス容器の表面と、静電塗装層との間の密着力が著しく低下したり、あるいは、通電処理層の乾燥処理に過度に時間がかかったりする場合があるためである。
したがって、界面活性剤の添加量を、通電処理液の全体量に対して、０．５〜２０重量％の範囲内の値とすることがより好ましく、１〜１０重量％の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、界面活性剤を溶解させる溶媒としては、水であることが好ましいが、界面活性剤を迅速に溶解させる場合には、イソプロピルアルコールやエチルアルコールに代表されるアルコール化合物に、界面活性剤を一旦溶解させた後、水に添加することが好ましい。すなわち、例えば、界面活性剤と、アルコール化合物とを、重量比で、２０：８０〜８０：２０の割合で均一に混合した後、水に添加して、通電処理液とすることが好ましい。
【００２６】
また、通電処理液に添加する界面活性剤の種類としては、非イオン系界面活性剤としてのアルキルエーテル、アルキルアミン及び脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種の界面活性剤を含むことを特徴とする。
この理由は、このような界面活性剤であれば、通電処理液へ、例えば、最大１０重量％程度添加することによって、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値を、均一化することができるためである。
【００２７】
また、これらの界面活性剤として、非イオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤の組み合わせからなる界面活性剤を含むことが好ましい。
この理由は、このような組み合わせであれば、通電処理液へ、例えば、最大７重量％程度添加することによって、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値を、均一化することができるためである。
なお、より好ましい非イオン系界面活性剤およびカチオン系界面活性剤からなる組み合わせとして、非イオン系界面活性剤としてのポリオキシアルキレンエーテル化合物１００重量部に対して、カチオン系界面活性剤として、アンモニウムクロライド系化合物、アンモニウムサルフェート系化合物、またはアンモニウムナイトレート系化合物を１〜５０重量部の割合で混合した界面活性剤が挙げられる。
【００２８】
また、より好ましい非イオン系界面活性剤として、ポリオキシアルキレンエーテル化合物、特に、下式（１）で表されるオキシアルキレンエーテル化合物が挙げられる。
Ｒ１−Ｏ−（Ｒ２−Ｏ）nＨ （１）
［式（１）中、Ｒ１は、置換基を有しても良い炭素数３〜１５のアルキル基、置換基を有しても良い炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基、又は置換基を有しても良い炭素数４〜１５の複素芳香族環基（なお、置換基としては炭素数１〜２０のアルキル基、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｉ等のハロゲン原子、炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基、炭素数７〜１７のアラルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数２〜２０のアルコキシ−カルボニル基、炭素数２〜１５のアシル基が挙げられる。）を示し、Ｒ２は、置換基を有しても良い炭素数１〜１００のアルキレン基（なお、置換基としては、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基が挙げられる。）を示し、ｎは１〜１００の整数を表す。］
【００２９】
このような好適なポリオキシアルキレンエーテル化合物としては、具体的に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物、ポリオキシプロピレンラウリルエーテル化合物、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等の一つまたは二種以上の組み合わせが挙げられる。
この理由は、このような化合物であれば、通電処理液へ、例えば、最大５重量％程度添加することによって、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値を、均一化することができるためである。
【００３０】
また、通電処理液（水溶液状態）の体積抵抗率を１×１０-4〜１×１０7Ω・ｃｍの範囲内の値とすることが好ましく、１×１０-3〜１×１０6Ω・ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１×１０-2〜１×１０5Ω・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この理由は、このような範囲に体積抵抗率の値を制限することにより、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値を、容易に均一化することができるためである。
【００３１】
（３）通電処理液の塗布量
また、通電処理液の塗布量（単位時間）を１〜１００ｃｍ3／分の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理液の塗布量が１ｃｍ3／分未満になると、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値が不安定になって、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成することが困難になる場合があるためである。一方、かかる通電処理液の塗布量が１００ｃｍ3／分を超えると、ガラス容器の表面と、静電塗装層との間の密着力が著しく低下したり、あるいは、通電処理層の乾燥処理に過度に時間がかかったりする場合があるためである。
したがって、通電処理液の塗布量（単位時間）を５〜７０ｃｍ3／分の範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜３０ｃｍ3／分の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３２】
（４）通電処理液の平均粒径
また、霧化処理による通電処理液の平均粒径を１００μｍ未満の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理液の平均粒径が１００μｍ以上の値になると、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値が不安定になって、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成することが困難になる場合があるためである。また、かかる通電処理液の平均粒径が１００μｍ以上の値になると、通電処理液の乾燥工程における乾燥条件の制御が困難になったり、塗布ムラを生じたりする場合があるためである。
ただし、かかる通電処理液の平均粒径が過度に小さくなると、ガラス容器に対して通電処理液を所定の厚さに塗布するための時間を、過度に要したり、あるいは、通電処理装置の構造が過度に複雑になったりする場合がある。
したがって、霧化処理による通電処理液の平均粒径を５〜５０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜３０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３３】
ここで、図５〜図６に、レーザー方式の粒度分布計により測定した、通電処理液の粒度分布チャートを示す。図５は、粒径が、所定の範囲内にある通電処理液の粒度分布チャートを示し、図６は、所定範囲を超える粒径を一部含む通電処理液の粒度分布チャートを示している。また、それぞれ左縦軸に、全体量における特定粒子径の頻度（％）をとって示してあり、右縦軸に、粒子径の頻度の累積（％）をとって示してある。
この図５に示されるような粒度分布チャートを有する通電処理液を用いて、ガラス容器に対して通電処理を実施した場合には、通電処理液の塗布ムラが生じないとともに、均一な厚さの静電塗装層を効率的に形成できることが確認されている。一方、図６に示されるような粒度分布チャートを有する通電処理液を用いて通電処理を実施した場合には、通電処理液の塗布ムラが生じるとともに、形成された静電塗装層の厚さにもばらつきがみられ、さらには通電処理液の回収量も多いことが判明している。
したがって、均一な厚さの静電塗装層を、効率的に形成するためには、粒度分布を考慮して、通電処理液の平均粒径を１００μｍ未満とすることが好ましいと言える。
なお、通電処理液の平均粒子径は、レーザー方式のパーティクルカウンターや赤外方式の粒度分布計を用いたりして、容易に測定することができる。
【００３４】
（５）通電処理液の霧化圧
また、通電処理液の霧化状態を制御するための霧化圧を０．０１〜１ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理液の霧化圧が０．０１ＭＰａ未満になると、通電処理液の霧化状態が不十分になって、ひいては、ガラス容器の表面における表面抵抗率の調整が不十分になる場合があるためである。一方、かかる通電処理液の霧化圧が１ＭＰａを超えると、過度に通電処理液が付着してしまい、ガラス容器の表面と、静電塗装層との間の密着力が著しく低下する場合があるためである。したがって、通電処理液の霧化圧を０．０３〜０．９５ＭＰａの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０５〜０．９ＭＰａの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３５】
（６）通電処理液のパターン圧
通電処理液の吹きだし状態を制御するためのパターン圧を０．０１〜１ＭＰａの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理液のパターン圧が０．０１ＭＰａ未満になると、一箇所に通電処理液が過度に付着してしまい、ガラス容器の表面と、静電塗装層との間の密着力が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる通電処理液のパターン圧が１ＭＰａを超えると、通電処理液の吹きだし状態が過度に拡散し、ひいては、ガラス容器の表面における表面抵抗率の調整が不十分になる場合があるためである。
したがって、通電処理液のパターン圧を０．０３〜０．９５ＭＰａの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０５〜０．９ＭＰａの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
（７）通電処理層
▲１▼連続層または不連続層
通電処理層は、図７（ａ）および（ｂ）に例示するように、連続層であっても、不連続層であっても良い。図７（ａ）に例示するように、通電処理層４が連続層であれば、ガラス容器２の表面における表面抵抗率の値がより安定し、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成できるためである。一方、図７（ｂ）に例示するように、通電処理層４が不連続層であれば、ガラス容器２の表面と、静電塗装層６との間で、優れた密着力を得ることができるためである。
【００３７】
▲２▼表面抵抗率
また、通電処理液からなる通電処理層（連続層部分）の表面抵抗率を１×１０-5〜１×１０5Ω／□の範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理層の表面抵抗率が１×１０-5Ω／□未満の値になると、使用可能な界面活性剤の種類が過度に制限される場合があるためである。一方、かかる通電処理層の表面抵抗率が１×１０5Ω／□を超えると、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値が不安定になって、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成することが困難になる場合があるためである。
したがって、通電処理層の表面抵抗率を１×１０-4〜１×１０4Ω／□の範囲内の値とすることがより好ましく、１×１０-3〜１×１０3Ω／□の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる通電処理層の表面抵抗率は、ＪＩＳ Ｋ ６９１１（５．１３）の測定方法に準拠して測定することができる。
【００３８】
▲３▼厚さ
また、通電処理液からなる通電処理層（連続層部分）の厚さは特に制限されるものではないが、例えば、０．０１〜１０μｍの範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、かかる通電処理層の厚さが０．０１μｍ未満の値になると、ガラス容器の表面における表面抵抗率の値が不安定になって、均一な厚さの静電塗装層を安定して形成することが困難になる場合があるためである。一方、かかる通電処理層の厚さが１０μｍを超えると、通電処理層の形成やその乾燥処理に過度に時間がかかる場合があるためである。
したがって、通電処理層の厚さを０．１〜５μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜２μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる通電処理層の厚さは、ガラス容器を含む断面を電子顕微鏡によって実測することもできるし、あるいは、光学方式の膜厚計を用いて測定することもできる。
【００３９】
２．通電処理液の乾燥装置
（１）構成
静電塗装工程を実施する前に、図１に示すように、通電処理液の乾燥装置２０を設けることが好ましい。すなわち、通電処理液に含まれる水分等を除去するとともに、通電処理層の表面抵抗率を所定範囲内の値に制御するためである。
したがって、通電処理液の乾燥工程を設けて、エアーを吹き付けたり、３０〜１００℃の温度に加熱したり、さらには減圧状態とすることが好ましい。
ただし、上述したように、霧化処理による通電処理液の平均粒径を、例えば、１００μｍ未満の値に制御することにより、通電処理液の乾燥工程を別途設けることなく、自然乾燥によっても、通電処理層の表面抵抗率を所定範囲内の値に十分制御することができる。
【００４０】
（２）搬送装置
通電処理装置と、静電塗装装置と、の間に、図１に示すように、塗装ガラス容器の自動搬送装置４０を備えることが好ましい。すなわち、通電処理装置によって通電処理層が形成されたガラス容器に対して、連続的に静電塗装を行うことができるために、製造工程の簡略化や、製造時間の短縮化を図ることができるためである。
したがって、例えば、ベルトコンベアー６９により通電処理装置による通電処理と、静電処理装置による静電塗装とを、連続的に移動させながら行うことが好ましい。
【００４１】
３．静電塗装装置
（１）静電塗装装置
静電塗装装置としては、一般的に公知の静電塗装装置（塗装ガン）であれば好適に使用することができるが、例えば、図８に例示されるような静電塗装装置１００を、典型的に使用することができる。
すなわち、静電塗装装置としての塗装ガン１００は、その先端部に設けてある塗料噴射孔１１５と、液体塗料に高電圧を付与するための電極１１２を突出させてなる高圧印加部１０３と、液体塗料を噴射する際に、空気を供給するための二つの空気噴射孔１０７、１０８と、を備えていることが好ましい。
また、塗装ガン１００の本体１０１には、高圧印加部１０３に対して、通電するための高電圧供給部１１０と、塗料噴射孔１１５に対して、液体塗料の貯蔵部（図示せず）から供給するための塗料供給路１０４と、二つの空気噴射孔１０７、１０８に対して、圧縮空気を供給するための空気供給路（図示せず）と、を備えていることが好ましい。
【００４２】
また、静電塗装装置としての塗装ガンとして、液体塗料を均一に噴射できるように、図９に示すように、塗料噴射孔１１５を回転ヘッドとすることも好ましい。すなわち、塗装ガン１００´の回転ヘッド１１５が、空気噴射孔１０８から吹出すエアーの噴射力によって回転軸を中心に回転し、それによって生じる遠心力により、塗料噴射孔１１５から噴射される塗料はガラス容器８に対して、均一に吹き付けることができる。
また、塗装ガンの小型化を図るために、図９に示すように、塗料供給路１０４の一部１２０を、コイル状に構成して、塗装ガン１００´の先端部近傍に収容することも好ましい。このように燃料供給路１０４をコイル状とすることにより、塗料の低抵抗に起因する絶縁破壊やショートを防止するとともに、塗装ガンを全体としてコンパクトな設計とすることができる。
【００４３】
（２）電圧
また、静電塗装する際の電圧を０．１〜１００ｋＶの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる電圧が０．１ｋＶ未満になると、均一に静電塗装することが困難になる場合があるためである。一方、かかる電圧が１００ｋＶを超えると、ガラス容器の表面に付着せず、外部に飛散する液体塗料の量が著しく増加する場合がるためである。
したがって、静電塗装する際の電圧を１〜５０ｋＶの範囲内の値とすることがより好ましく、１０〜３０ｋＶの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４４】
（３）液体塗料
▲１▼種類
静電塗装において用いる液体塗料の種類は特に制限されるものではないが、例えば、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であるが好ましい。
また、これらの樹脂を硬化主成分とし、その硬化剤として、アミノ化合物、ホルムアルデヒド化合物、フェノ−ル化合物、イソシアネ−ト化合物、ポリアミド化合物、金属アルコキシド化合物、金属キレ−ト化合物等を混合したものを使用することがより好ましい。
【００４５】
▲２▼硬化性樹脂
また、静電塗装において用いる液体塗料として、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂を使用することが好ましい。
この理由は、かかる硬化性樹脂を使用することにより、ガラス容器の表面と、塗膜の間の密着力を高めることができるとともに、表面保護性に優れた、薄膜からなる塗膜を形成することができるためである。また、熱硬化性樹脂を用いた場合には、加熱炉を用いて容易に塗膜を形成することができ、紫外線硬化型樹脂を用いた場合には、紫外線照射によって、迅速に形成することができる。
【００４６】
▲３▼粘度
また、液体塗料の粘度（２５℃）を５〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる液体塗料の粘度が５ｍＰａ・ｓ未満の値になると、取り扱いが困難になったり、塗膜の厚膜化が困難になったりする場合があるためである。一方、かかる液体塗料の粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓを超えると、塗膜の厚さの制御が困難になったり、あるいは、静電塗装処理自体が困難になったりする場合があるためである。
したがって、液体塗料の粘度（２５℃）を、１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがより好ましく、１００〜５，０００ｍＰａ・ｓの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４７】
（４）塗膜
▲１▼厚さ
また、液体塗料からなる塗膜の厚さは特に制限されるものではないが、例えば、５〜２００μｍの範囲内の値であることが好ましい。
この理由は、かかる塗膜の厚さが５μｍ未満の値になると、機械的強度が低下して、ガラス容器の表面から容易に剥離する場合があるためである。一方、かかる塗膜の厚さが２００μｍを超えると、塗膜の形成やその乾燥処理に過度に時間がかかる場合があるためである。
したがって、液体塗料からなる塗膜の厚さを１０〜１００μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、２０〜５０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４８】
【実施例】
以下に実施例を掲げて、本発明の内容を更に詳しく説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、これら実施例のみの記載に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において適宜変更することができる。
【００４９】
[実施例１]
１．塗装ガラス容器の製造
（１）通電処理工程
高さ１０ｃｍのガラス容器（ボトルネック型のガラスビン）を準備し、通電処理用ラインに載置した。
次いで、図３に示すような通電処理装置を用いて、以下の条件にて、ガラス容器の表面に通電処理を実施した。
（ｉ） 通電処理液：アルキルエーテル系５重量％水溶液
（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）
（ｉｉ） 霧化圧： ０．７ＭＰａ
（ｉｉｉ）パターン圧：０．７ＭＰａ
（ｉｖ） 塗布量： ６０ｃｍ3／分
【００５０】
（２）静電塗装工程
次いで、図Ｄに示すような静電塗装装置を用いて、以下の条件にて、ガラス容器の表面に静電塗膜を形成した。
▲１▼液体塗料： カラークリアー樹脂（アクリルメラミン系樹脂）
▲２▼粘度： １００ｍＰａ・ｓ
▲３▼塗布量： ６０ｃｍ3／分
▲４▼高電圧： １２ｋｖ
【００５１】
２．塗装ガラス容器の評価
（１）塗膜の外観性
塗装ガラス容器（１０個）の表面に形成した塗膜の厚さを、それぞれ膜厚計を利用して測定し、以下の基準に準拠して、塗膜の外観性を評価した。
◎：ばらつきが平均値の±１０％以内である。
○：ばらつきが平均値の±２０％以内である。
△：ばらつきが平均値の±３０％以内である。
×：ばらつきが平均値の±３０％を超える値である。
【００５２】
（２）塗膜強度
塗装ガラス容器（１０個）の表面に形成した塗膜強度を、碁盤目法により測定し、以下の基準に準拠して、塗膜強度を評価した。
◎：平均はがれ数が０〜１個／１００碁盤目である。
○：平均はがれ数が２〜５個／１００碁盤目である。
△：平均はがれ数が６〜１０個／１００碁盤目である。
×：平均はがれ数が１１個以上／１００碁盤目である。
【００５３】
（３）生産効率性（液体塗料消費量）
塗装ガラス容器（１０００個）の表面に塗膜を形成するに際して、要した液体塗料の量を測定し、以下の基準に準拠して、生産効率性を評価した。
◎：平均塗料使用量が２ｇ／本以下である。
○：平均塗料使用量が３ｇ／本以下である。
△：平均塗料使用量が４ｇ／本以下である。
×：平均塗料使用量が４ｇ／本を越える値である。
【００５４】
[実施例２〜３及び参考例４〜１２]
実施例２〜３及び参考例４〜１２では、通電処理液中の界面活性剤を、実施例１のアルキルエーテル化合物（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）から、表１に示す化合物（１１種類）としたほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
その結果、界面活性剤として、非イオン系界面活性剤（実施例２〜３）およびカチオン系界面活性剤（参考例７〜９）を用いると、塗膜の外観性、塗膜の密着性および生産効率性において、比較的良好なバランス特性が得られることが判明した。
【００５５】
[実施例１４〜１６]
実施例２〜１６では、通電処理液中の界面活性剤の種類を、表２に示すように、二種類の界面活性剤の組み合わせに変えたほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
その結果、界面活性剤として、非イオン系界面活性剤と、カチオン系界面活性剤を組み合わせると（実施例１５）、塗膜の外観性、塗膜の密着性および生産効率性において、さらに良好なバランス特性が得られることが判明した。
【００５６】
[実施例１７〜１９]
実施例１７〜１９では、通電処理液中の界面活性剤の添加量を、表３に示すように変えたほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
その結果、界面活性剤として、非イオン系界面活性剤を５重量％前後、カチオン系界面活性剤を０．５〜２重量％程度添加すると、塗膜の外観性、塗膜の密着性および生産効率性において、さらに良好なバランス特性が得られることが判明した。
【００５７】
[比較例１]
比較例１では、通電処理工程を設けず、通電処理層を形成しなかったほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
【００５８】
[比較例２]
比較例２では、通電処理液中に、界面活性剤を添加しなかったほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
【００５９】
[比較例３]
比較例３では、通電処理液中に、界面活性剤の代わりに導電性樹脂（ポリアクリル酸型カチオン材料）を添加したほかは、実施例１と同様に塗装ガラス容器を作製して、評価した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
【表３】
【００６３】
【発明の効果】
本発明の塗装ガラス容器用製造装置によれば、ガラス容器の表面に、界面活性剤を含む通電処理液からなる連続層または不連続層である通電処理層を設けることにより、均一な厚さの静電塗装層を有する塗装ガラス容器が効率的に得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 塗装ガラス容器用製造装置の模式図である。
【図２】 本発明の塗装ガラス容器の製造方法におけるフローチャートを示す図である。
【図３】 本発明の塗装ガラス容器の製造方法に使用される通電処理装置の模式図である。
【図４】 通電処理の仕組みを説明するために供する図である。
【図５】 通電処理液の粒度分布チャートを示す図である（その１）。
【図６】 通電処理液の粒度分布チャートを示す図である（その２）。
【図７】 塗装ガラス容器における通電処理液の塗布状態を説明するために供する概略図である。
【図８】 本発明の塗装ガラス容器の製造方法に使用される静電塗装装置の模式図である。
【図９】 本発明の塗装ガラス容器の製造方法に使用される別の静電塗装装置の模式図である。
【符号の説明】
８：ガラス容器
１０：静電塗装装置
２０：乾燥装置
３０：塗装ガラス容器用製造装置
４０：自動搬送装置
６１：ミストチャンバー
８３：攪拌エアー
８５：邪魔板（ミスト整流板）
１００：静電塗装装置（塗装ガン）
１０６：高圧印加部
１０８：空気噴射孔
１１２：電極
１１５：塗料噴射孔[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a manufacturing apparatus for a coated glass container, and more particularly to a manufacturing apparatus for a coated glass container that can efficiently obtain a coated glass container having an electrostatic coating layer having a uniform thickness.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, spray coating of liquid paint has been mainly performed as a coating means for glass containers. And in order to improve the decorating properties, after applying the liquid paint, decorative means such as printing and hot stamping have been further applied.
However, when spray coating is performed, there has been a problem that the liquid paint is scattered outside the desired portion of the glass container. That is, most of the liquid paint was discarded without forming a coating film, and there was an environmental problem in terms of resources that it must be efficiently recovered.
Then, the electrostatic coating method used for the coating of a metal material is proposed as a coating means with respect to a glass container.
However, the volume resistivity of the glass material has a very large value compared to that of the metal material, and the volume resistivity value is likely to fluctuate. Therefore, even when an attempt is made to coat a glass container by an electrostatic coating method, it has been extremely difficult to stably obtain a coating film having a sufficient thickness.
[0003]
On the other hand, after a conductive coating layer made of a conductive material for imparting conductivity is disposed on the surface of the glass container, a primer coat of 20 to 40 μm is applied on the conductive coating layer. Moreover, a powder coating glass container manufacturing apparatus for electrostatically coating a powder coating is disclosed (for example, Patent Document 1).
However, in the disclosed apparatus for manufacturing a powder-coated glass container, the manufacturing process is complicated, and the conductive material, powder coating, and primer coat each have high material costs. There was a problem that the production cost of the resulting coated glass container was high. And the problem that it was difficult to form the coating film which has uniform thickness depending on the constituent material and size of a glass container was seen.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-156940 (Claims)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the inventors of the present invention have conducted intensive studies, and as a result, by arranging an energization treatment apparatus for forming a continuous layer or a discontinuous layer of an energization treatment solution on the surface of the glass container, In the process, even when the liquid paint is electrostatically coated, it has been found that it can be adhered extremely efficiently and stably, and the present invention has been completed.
Therefore, the objective of this invention is providing the manufacturing apparatus for coated glass containers from which the coated glass container which has an electrostatic coating layer of uniform thickness is obtained efficiently by electrostatic coating.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an energization processing device for forming a continuous or discontinuous energization treatment layer made of an energization treatment liquid containing a surfactant on the surface of a glass container, and a liquid paint on the surface of the glass container. A coating glass container manufacturing apparatus in which an electrostatic coating apparatus for forming an electrostatic coating layer and a coating glass container manufacturing apparatus in which the electrostatic coating apparatus is sequentially arranged is provided, and the above-described problems can be solved.
More specifically, a continuous or discontinuous energization treatment layer made of an energization treatment solution containing at least one surfactant selected from the group consisting of alkyl ethers, alkylamines and fatty acid esters is formed on the surface of the glass container. A coating glass container manufacturing apparatus in which an energization processing device for performing and an electrostatic coating device for forming an electrostatic coating layer made of a liquid paint on the surface of the glass container are sequentially arranged, The energization processing apparatus stores a current processing solution, a nebulization unit for atomizing the current processing solution conveyed from the storage unit by an ejector effect, and spraying the atomized current processing solution A mist chamber for controlling the direction, and a mist chamber is provided in a horizontal direction between the atomizing portion and the mist outlet in the energization processing device. Paint Glass container manufacturing apparatus is provided which can solve the problems described above.
In other words, the energization treatment device forms a continuous or discontinuous energization treatment layer made of the energization treatment liquid on the surface of the glass container. Can be attached. Therefore, a coated glass container having an electrostatic coating layer having a uniform thickness can be efficiently obtained by electrostatic coating.
[0007]
Also,By comprising in this way, the particle size and quantity of the energization process liquid sprayed with respect to a glass container can be easily controlled, using the energization process apparatus simplified and reduced in size.
[0008]
Moreover, when comprising the manufacturing apparatus for coated glass containers of this invention, it is preferable that the air blower outlet for blowing out stirring air is provided behind the atomization part in an electricity supply processing apparatus.
By configuring in this way, the mist of the energization treatment liquid having a relatively large particle size can easily fall, so that only the mist of the energization treatment solution having a relatively small particle diameter can be sent forward, and the glass container The particle size and amount of the energization treatment liquid sprayed can be controlled more easily.
[0009]
Also,By comprising in this way, the mist of the energization processing liquid of a comparatively large particle diameter, for example, the mist of the energization processing liquid of 100 μm or more is efficiently removed, and the mist of the energization processing liquid of a relatively small particle diameter Since only the glass container can be sprayed, a uniform energization process can be performed on the glass container. In addition, since the mist chamber disposed substantially in the horizontal direction is used, the energization processing apparatus can be reduced in size.
[0010]
In addition, in configuring the manufacturing apparatus for a coated glass container of the present invention, a feed air outlet for sending mist made of the atomized energization treatment liquid forward is provided in the middle or bend of the mist chamber in the energization treatment apparatus. It is preferable that it is provided.
By comprising in this way, the particle size and quantity of the electricity supply process liquid sprayed with respect to a glass container can be controlled more easily. Further, even if the mist chamber is arranged substantially in the horizontal direction, the mist of the large-diameter energization treatment liquid is efficiently removed, and the mist of the small-diameter energization treatment liquid is removed from the glass container. Can be sprayed.
[0011]
Further, when configuring the manufacturing apparatus for a coated glass container of the present invention, a baffle plate is provided on the side surface or ceiling of the mist chamber in the energization processing apparatus, and a slope is provided on the bottom of the mist chamber. It is preferable to collect a part of the mist of the energization processing liquid using the baffle plate and the inclined surface.
By comprising in this way, while being able to remove efficiently the mist of an energization processing liquid with a large particle size, it can collect | recover outside and can reuse. In addition, even if the mist chamber is arranged substantially in the horizontal direction, the mist of the large-diameter energization treatment liquid is efficiently removed and recovered, and the mist of the small-diameter energization treatment liquid is removed from the glass container. Can be sprayed.
[0012]
Moreover, when comprising the manufacturing apparatus for coated glass containers of this invention, the atomization part and the mist blower outlet are provided in multiple places, and it is preferable to spray the electricity supply process liquid atomized from the circumference | surroundings of the glass container.
With this configuration, even a cylindrical or irregular glass container can be uniformly energized around it, and as a result, a uniform coating can be efficiently formed on the entire glass container. can do.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First embodiment]
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an energization treatment apparatus 10 for forming a continuous or discontinuous energization treatment layer made of an energization treatment liquid containing a surfactant on the surface of a glass container 8. And a coating glass container manufacturing apparatus 30 in which an electrostatic coating apparatus 100 for forming an electrostatic coating layer made of a liquid paint on the surface of the glass container 8 is sequentially arranged.
More specifically, a continuous or discontinuous energization treatment layer comprising an energization treatment liquid containing at least one surfactant selected from the group consisting of alkyl ethers, alkylamines and fatty acid esters is provided on the surface of the glass container 8. A manufacturing apparatus for a coated glass container, in which an energization processing apparatus 10 for forming and an electrostatic coating apparatus 100 for forming an electrostatic coating layer made of a liquid paint on the surface of the glass container 8 are sequentially arranged. 30. The energization processing apparatus 10 is atomized with a storage unit for storing the energization processing liquid, an atomization unit for atomizing the energization processing liquid conveyed from the storage unit by an ejector effect, and And a mist chamber for controlling the blowing direction of the energization treatment liquid, and the mist chamber is horizontally disposed between the atomization portion and the mist blower outlet in the energization treatment apparatus 10. A paint Glass container manufacturing apparatus 30, characterized in that are provided in the direction.
In addition, in FIG. 2, the flowchart for manufacturing a coated glass container using this manufacturing apparatus 30 for coated glass containers is shown. 2 shows an energization process and STEP 4 shows an electrostatic coating process. The order of these STEPs can be changed as appropriate. For example, in FIG. 2, a drying process is provided as STEP 3 between STEP 2 and STEP 4. However, if the energization treatment liquid can be naturally dried easily, STEP 3 can be omitted. The inside STEP2 and STEP4 can be made into a continuous process.
[0014]
1. Glass container
(1) Shape
The shape of the glass container is not particularly limited. According to the use in a glass container such as a cosmetic bottle or a medicinal bottle, a bottleneck glass bottle, a rectangular glass bottle, a cylindrical glass bottle, a deformed glass bottle, a rectangular glass bottle, a rectangular bottle, Examples include a shaped glass box, a cylindrical glass box, and a deformed glass box.
[0015]
(2) Material and coloring
Moreover, it does not restrict | limit especially about the kind of glass which comprises a glass container, Soda-lime glass, borosilicate glass, lead glass, phosphate glass, aluminosilicate glass, etc. are mentioned.
Moreover, although it is preferable to use colorless and transparent glass as glass which comprises a glass container, it is also preferable to use colored transparent glass and colored translucent glass. When colorless and transparent glass is used, the color of the contents contained in the glass container can be fully recognized outside, and the color of the contents can be clearly recognized by utilizing internal reflection of light. . On the other hand, when a colored transparent glass or a colored translucent glass is used, a glass container that is superior in decorativeness can be obtained by taking into account the color of the contents by utilizing internal reflection of light.
[0016]
2. Energizing device
(1) Configuration
As the energization processing apparatus, an energization processing apparatus 10 as exemplified in FIGS. 3A and 3B can be typically used.That is, this energization processing apparatus 10 atomizes the storage part (not shown) for storing an energization process liquid as shown in FIG. 4, and the energization process liquid conveyed from the said storage part by an ejector effect. 3 and an mist outlet 97 for controlling the spraying direction of the atomized energization processing liquid, and is disposed at a predetermined position in the casing 58 shown in FIG. It is preferable. Therefore, after the energization treatment liquid in the storage section is efficiently atomized by the ejector effect, the mist chamber 61 and its mist outlet 97 for sorting out the mist energization treatment liquid having a predetermined particle size or more are further provided. In addition, a mist-like energization treatment liquid having a relatively small particle diameter can be sprayed from the side surface of the glass container 8 moving on the belt conveyor 69 to perform the energization treatment uniformly.
Therefore, by using such an energization processing device 10, among the atomized energization processing liquid (mist), for the energization processing liquid having a relatively large average particle diameter, for example, the average particle diameter is 100 μm or more. The energization treatment liquid can be efficiently removed and reused, and only the energization treatment liquid having a relatively small average particle size can be selected and energized, and uniformly applied to the entire surface of the glass container. By attaching it, the surface resistivity of the surface of the glass container can be stabilized. In addition, since the average particle size of the atomized energization treatment liquid (mist) is relatively small, it can be naturally dried in the middle of conveyance on the surface of the glass container without providing a special drying step. Without being separately provided, or mild drying conditions can be employed. As a result, the energization process layer can be stably formed.
Hereinafter, the configuration and the selection principle of the energization processing device 10 will be described more specifically.
[0017]
(1) Storage unit
The storage unit is a part for storing the energization processing liquid for a predetermined time and transporting it to the atomization unit at a predetermined flow rate, and is preferably configured from a tank or the like equipped with a pump and a stirring device. Moreover, it is more preferable that the storage unit is provided with a temperature adjusting device, a viscosity adjusting device, a conductivity meter, and the like in order to adjust the concentration and viscosity of the energization treatment liquid accommodated therein.
And it is preferable that this storage part is connected with the drain provided in the bottom part etc. of the mist chamber, in order to recycle | reuse the collect | recovered energization process liquid efficiently.
[0018]
▲ 2 ▼ Atomization part
An atomization part is a site | part which makes the electricity supply process liquid conveyed from the storage part into mist form.
Here, the atomization method is not particularly limited, and for example, a method using an ejector effect, a method using ultrasonic vibration, a method using an evaporation method, etc. are adopted. It is preferable to employ a method utilizing the ejector effect because it can be made smaller and simplified. That is, it is preferable to atomize the energized processing liquid by sucking the energized treatment liquid into the venturi nozzle by using a low pressure phenomenon that occurs when a fluid (air, water, or the like) flows through the venturi nozzle at a high pressure.
[0019]
Moreover, it is preferable that the air blower outlet for blowing out stirring air is provided behind the atomization part in an electricity supply processing apparatus.
This is because when the stirring air is blown out, a rotating flow is generated, and the energization treatment liquid having a relatively large particle size aggregates and easily falls. On the other hand, the energization treatment liquid having a relatively small particle diameter is lightweight and is sent on the rotating flow as it is.
[0020]
(3) Mist chamber
The mist chamber is provided between the atomization portion and the mist outlet in the energization processing apparatus, and is a member for removing a mist energization processing liquid having a predetermined particle diameter or more. By providing such a mist chamber, it is possible to efficiently remove an energization treatment liquid having a relatively large particle size, for example, an energization treatment solution having a particle size of 100 μm or more, and only an energization treatment solution having a relatively small particle diameter is placed in the glass container. Can be sprayed against.
[0021]
Here, it is preferable that the mist chamber is provided in a substantially horizontal direction. This is because a mist chamber disposed substantially in the horizontal direction is used, so that the energization processing apparatus can be reduced in size, and the energization processing apparatus can be easily arranged and maintained.
Further, it is preferable that a feed air outlet 92 for feeding the atomized energization treatment liquid forward as shown in FIG. 4B is provided in the middle or bent portion of the mist chamber. This is because the particle size and amount of the energization treatment liquid sprayed onto the glass container 8 can be more easily controlled by blowing the appropriate feed air 93 from the feed air outlet 92. Moreover, even if the mist chamber 61 is arranged substantially in the horizontal direction by blowing appropriate feed air, the mist of the large-diameter energization treatment liquid is efficiently removed, and the small-diameter energization is performed. This is because the mist of the treatment liquid can be sprayed on the glass container 8.
As will be described later, when a cylindrical or semicircular baffle plate (rectifying plate) is provided, an opening or a slit is provided in a part of the baffle plate, and the opening or the like is used as a feed air outlet. It is preferable to use and blow out the feed air.
[0022]
As shown in FIG. 4B, a baffle plate 85 is provided on the side surface or ceiling of the mist chamber 61, and an inclined surface 87 is provided on the bottom of the mist chamber 61. It is preferable that a part of the mist of the energization processing liquid is concentrated on the drain 89 by using the slope 87 and collected. The reason for this is that, by configuring in this way, it is possible to efficiently remove the mist of the energization treatment liquid having a large particle size, and to recover the energization treatment liquid to the outside and reuse it without waste. . In addition, even if the mist chamber is arranged substantially in the horizontal direction, the mist of the large-diameter energization treatment liquid is efficiently removed and recovered, and the mist of the small-diameter energization treatment liquid is removed from the glass container. This is because it can be sprayed.
Further, the cross-sectional planar shape of the baffle plate is not particularly limited, and may be, for example, a cylindrical shape, a semicircular shape, a semi-elliptical shape, a trapezoidal shape, or a rectangular shape. However, since it is more smoothly sent to the mist outlet, a cylindrical shape or a semicircular shape is preferable.
[0023]
▲ 4 ▼ Mist outlet
The mist outlet is a part for blowing the relatively small particle size energization processing liquid sent to the outside through the atomization section and the mist chamber while controlling the direction of the discharge. Therefore, if a glass container exists in front of the mist outlet, the surface can be uniformly energized.
Moreover, when the mist chamber is arrange | positioned substantially in a horizontal direction, it is preferable that the mist blower outlet has faced the horizontal direction or the diagonal direction with respect to the arrangement direction of the said mist chamber. The reason for this is that, by configuring in this way, it is possible to uniformly and easily carry out the energization process even on a glass container or the like moving on the conveyor.
Further, as shown in FIG. 4A, the mist outlets 97 and the mist chamber 82 and the mist chamber 61 described above are provided at a plurality of locations, respectively, and the energization is atomized from the periphery of the glass container 8. It is preferable to spray the treatment liquid.
The reason is that even a cylindrical or irregular glass container can be uniformly energized around it, and as a result, a uniform coating can be efficiently formed on the entire glass container. Because.
[0024]
(5) Selection principle
In addition, with reference to FIGS. 4A and 4B, the principle of energizing the glass container by selecting only the mist of the energizing treatment liquid having a predetermined particle size or less will be described in more detail. .
That is, the atomized mist-like energization treatment liquid is ejected from the nozzle 81 and is substantially stirred while being stirred by the stirring air 83 blown from the stirring air outlet 84 disposed behind the nozzle 81. In the mist chamber 61 disposed in the horizontal direction, the conduction path 99 proceeds in the direction of arrow 91. The wall surface in the mist chamber 61 is provided with a baffle plate (mist rectifying plate) 85 having a semicircular or semi-elliptical cross-sectional shape, for example. When colliding with such a baffle plate 85 or a wall surface, it directly adheres to the baffle plate 85 or the like, drops into large particles, travels through an inclined portion 87 provided on the bottom surface, and is intensively discharged from the drain 89 to be stored. (Not shown).
On the other hand, the energization treatment liquid having a particle size equal to or smaller than a predetermined value proceeds through the conduction path 99 without adhering to the baffle plate 85 or the wall surface of the mist chamber 61, and from the air blowing port 92 provided in the middle of the conduction path 99. It is further guided to the mist outlet 97 by the mist feed air 93 that is blown out. And the mist of the energization process liquid which consists only of a predetermined particle size will be sprayed uniformly with respect to the glass container 8 which moves on a conveyor.
Therefore, it is possible to efficiently sort only the mist-like energization treatment liquid having a predetermined particle diameter and spray it uniformly on the glass container from a predetermined direction.
[0025]
(3) Energizing treatment liquid
The energization treatment liquid used in the energization treatment apparatus is preferably an aqueous solution containing a surfactant. And it is preferable to make the addition amount of this surfactant into the value within the range of 0.1 to 50 weight% with respect to the whole quantity of electricity supply process liquid.
The reason for this is that when the amount of the surfactant added is less than 0.1% by weight, the surface resistivity value on the surface of the glass container becomes unstable, and an electrostatic coating layer having a uniform thickness is formed. This is because it may be difficult to form stably. On the other hand, when the added amount of the surfactant exceeds 50% by weight, the adhesion between the surface of the glass container and the electrostatic coating layer is remarkably reduced or excessively applied to the drying treatment of the energization treatment layer. This is because it may take time.
Therefore, it is more preferable that the addition amount of the surfactant is a value within the range of 0.5 to 20% by weight with respect to the total amount of the energization treatment liquid, and a value within the range of 1 to 10% by weight. More preferably.
The solvent for dissolving the surfactant is preferably water. However, when the surfactant is rapidly dissolved, the surfactant is temporarily added to an alcohol compound typified by isopropyl alcohol or ethyl alcohol. After dissolving, it is preferable to add to water. That is, for example, it is preferable that the surfactant and the alcohol compound are uniformly mixed at a weight ratio of 20:80 to 80:20, and then added to water to obtain an energization treatment liquid.
[0026]
In addition, as a kind of the surfactant to be added to the energization treatment liquid, the nonionic surfactant is used.And at least one surfactant selected from the group consisting of alkyl ethers, alkylamines and fatty acid esters.
The reason for this is that with such a surfactant, the surface resistivity value on the surface of the glass container can be made uniform by adding, for example, about 10% by weight at the maximum to the energization treatment liquid. It is.
[0027]
Moreover, it is preferable to contain the surfactant which consists of a combination of a nonionic surfactant and a cationic surfactant as these surfactants.
This is because, in such a combination, the value of the surface resistivity on the surface of the glass container can be made uniform by adding, for example, about 7% by weight at maximum to the energization treatment liquid. .
As a combination of a more preferable nonionic surfactant and a cationic surfactant, ammonium chloride as a cationic surfactant is used with respect to 100 parts by weight of a polyoxyalkylene ether compound as a nonionic surfactant. Examples thereof include surfactants obtained by mixing 1 to 50 parts by weight of a system compound, an ammonium sulfate compound, or an ammonium nitrate compound.
[0028]
More preferable nonionic surfactants include polyoxyalkylene ether compounds, particularly oxyalkylene ether compounds represented by the following formula (1).
R1-O- (R2-O)nH (1)
[In Formula (1), R1 is a C3-C15 alkyl group which may have a substituent, a C6-C15 aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a substituent. A heteroaromatic cyclic group having 4 to 15 carbon atoms which may have a substituent (note that the substituents are alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, halogen atoms such as Br, Cl and I, and aromatics having 6 to 15 carbon atoms) Group hydrocarbon group, aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy-carbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, and acyl group having 2 to 15 carbon atoms). R2 represents an alkylene group having 1 to 100 carbon atoms which may have a substituent (in addition, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms). N) represents an integer of 1 to 100. ]
[0029]
Specific examples of such a suitable polyoxyalkylene ether compound include one or more of polyoxyethylene lauryl ether compound, polyoxypropylene lauryl ether compound, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and the like. The combination of is mentioned.
The reason for this is that, if such a compound is used, the value of the surface resistivity on the surface of the glass container can be made uniform by adding, for example, about 5 wt% at the maximum to the energization treatment liquid. .
[0030]
In addition, the volume resistivity of the energization treatment liquid (aqueous solution state) is 1 × 10-Four~ 1x107The value is preferably within the range of Ω · cm.-3~ 1x106More preferably, the value is within the range of Ω · cm.-2~ 1x10FiveMore preferably, the value is within the range of Ω · cm.
This is because the value of the surface resistivity on the surface of the glass container can be easily uniformed by limiting the value of the volume resistivity to such a range.
[0031]
(3) Application amount of energization treatment liquid
Also, the application amount (unit time) of the energization treatment liquid is 1 to 100 cm.ThreeA value within the range of / min is preferable.
The reason is that the application amount of the energization treatment liquid is 1 cm.ThreeIf it is less than / min, the value of the surface resistivity on the surface of the glass container becomes unstable, and it may be difficult to stably form an electrostatic coating layer having a uniform thickness. On the other hand, the application amount of the energization treatment liquid is 100 cm.ThreeThis is because if the amount exceeds / min, the adhesion between the surface of the glass container and the electrostatic coating layer may be significantly reduced, or the energization treatment layer may take excessively long time to dry. .
Therefore, the application amount (unit time) of the energization treatment liquid is 5 to 70 cm.ThreeMore preferably, the value is within the range of 10 to 30 cm.ThreeMore preferably, the value is within the range of / min.
[0032]
(4) Average particle size of the energizing solution
Moreover, it is preferable to make the average particle diameter of the energization process liquid by an atomization process into the value below 100 micrometers.
The reason for this is that when the average particle size of the energization treatment liquid becomes a value of 100 μm or more, the surface resistivity value on the surface of the glass container becomes unstable, and the electrostatic coating layer having a uniform thickness is stabilized. This is because it may be difficult to form. In addition, when the average particle size of the energization treatment liquid becomes a value of 100 μm or more, it may be difficult to control the drying conditions in the drying process of the energization treatment liquid, or uneven coating may occur.
However, if the average particle size of the energization treatment liquid becomes excessively small, it takes excessive time to apply the energization treatment liquid to a predetermined thickness on the glass container, or the structure of the energization treatment apparatus. May become overly complex.
Therefore, it is more preferable to set the average particle size of the energization treatment liquid by the atomization process to a value within the range of 5 to 50 μm, and it is even more preferable to set the value within the range of 10 to 30 μm.
[0033]
Here, FIGS. 5 to 6 show particle size distribution charts of the energization treatment liquid measured by a laser type particle size distribution meter. FIG. 5 shows a particle size distribution chart of the energization processing liquid having a particle size within a predetermined range, and FIG. 6 shows a particle size distribution chart of the energization processing liquid partially including a particle size exceeding the predetermined range. In addition, the left vertical axis shows the frequency (%) of the specific particle diameter in the total amount, and the right vertical axis shows the cumulative (%) of the particle diameter frequency.
When the energization treatment is performed on the glass container using the energization treatment liquid having the particle size distribution chart as shown in FIG. 5, there is no uneven application of the energization treatment liquid, and the uniform thickness. It has been confirmed that an electrostatic coating layer can be formed efficiently. On the other hand, when the energization treatment is performed using the energization treatment liquid having the particle size distribution chart as shown in FIG. 6, uneven application of the energization treatment liquid occurs and the thickness of the formed electrostatic coating layer is reduced. It has also been found that there is a large amount of variation, and that the amount of energized treatment liquid recovered is large.
Therefore, in order to efficiently form an electrostatic coating layer having a uniform thickness, it can be said that the average particle size of the energization treatment liquid is preferably less than 100 μm in consideration of the particle size distribution.
The average particle size of the energization treatment liquid can be easily measured by using a laser type particle counter or an infrared type particle size distribution meter.
[0034]
(5) Atomization pressure of energizing solution
Moreover, it is preferable to make the atomization pressure for controlling the atomization state of an electricity supply process liquid into the value within the range of 0.01-1 Mpa.
The reason for this is that when the atomization pressure of the energization treatment liquid is less than 0.01 MPa, the atomization state of the energization treatment liquid becomes insufficient, and consequently the surface resistivity on the surface of the glass container is not sufficiently adjusted. This is because there may be cases. On the other hand, when the atomization pressure of the energization treatment liquid exceeds 1 MPa, the energization treatment liquid is excessively adhered, and the adhesion between the surface of the glass container and the electrostatic coating layer may be significantly reduced. Because. Therefore, the atomization pressure of the energization treatment liquid is more preferably set to a value within the range of 0.03 to 0.95 MPa, and further preferably set to a value within the range of 0.05 to 0.9 MPa.
[0035]
(6) Pattern pressure of energization processing liquid
It is preferable that the pattern pressure for controlling the blowing state of the energization processing liquid is set to a value within the range of 0.01 to 1 MPa.
The reason for this is that when the pattern pressure of the energization treatment liquid is less than 0.01 MPa, the energization treatment liquid is excessively adhered to one place, and the adhesion between the surface of the glass container and the electrostatic coating layer is increased. This is because there may be a significant decrease. On the other hand, when the pattern pressure of the energization treatment liquid exceeds 1 MPa, the blowing state of the energization treatment liquid is excessively diffused, and as a result, adjustment of the surface resistivity on the surface of the glass container may be insufficient. .
Therefore, the pattern pressure of the energization treatment liquid is more preferably set to a value within the range of 0.03 to 0.95 MPa, and further preferably set to a value within the range of 0.05 to 0.9 MPa.
[0036]
(7) Energization treatment layer
(1) Continuous layer or discontinuous layer
As illustrated in FIGS. 7A and 7B, the energization processing layer may be a continuous layer or a discontinuous layer. As illustrated in FIG. 7A, if the energization treatment layer 4 is a continuous layer, the surface resistivity value on the surface of the glass container 2 is more stable, and the electrostatic coating layer having a uniform thickness is more stable. This is because it can be formed. On the other hand, as illustrated in FIG. 7B, if the energization processing layer 4 is a discontinuous layer, excellent adhesion can be obtained between the surface of the glass container 2 and the electrostatic coating layer 6. This is because it can.
[0037]
(2) Surface resistivity
Further, the surface resistivity of the energization process layer (continuous layer portion) made of the energization process liquid is 1 × 10.-Five~ 1x10FiveA value within the range of Ω / □ is preferred.
This is because the surface resistivity of the energized layer is 1 × 10.-FiveThis is because when the value is less than Ω / □, the type of surfactant that can be used may be excessively limited. On the other hand, the surface resistivity of the energized layer is 1 × 10.FiveIf it exceeds Ω / □, the surface resistivity value on the surface of the glass container becomes unstable, and it may be difficult to stably form an electrostatic coating layer having a uniform thickness. .
Therefore, the surface resistivity of the energized layer is 1 × 10-Four~ 1x10FourMore preferably, the value is within the range of Ω / □.-3~ 1x10ThreeMore preferably, the value is within the range of Ω / □.
In addition, the surface resistivity of this electricity supply process layer can be measured based on the measuring method of JISK6911 (5.13).
[0038]
(3) Thickness
Moreover, the thickness of the energization process layer (continuous layer part) which consists of an energization process liquid is not specifically limited, For example, it is preferable that it is a value within the range of 0.01-10 micrometers.
The reason for this is that when the thickness of the energized layer becomes less than 0.01 μm, the surface resistivity value on the surface of the glass container becomes unstable, and the electrostatic coating layer having a uniform thickness is stabilized. This is because it may be difficult to form. On the other hand, when the thickness of the energized layer exceeds 10 μm, it may take excessive time to form the energized layer or to dry the energized layer.
Therefore, the thickness of the energization treatment layer is more preferably set to a value within the range of 0.1 to 5 μm, and further preferably set to a value within the range of 0.5 to 2 μm.
Note that the thickness of the energization layer can be measured by a cross section including the glass container using an electron microscope, or can be measured using an optical film thickness meter.
[0039]
2. Drying device for energizing solution
(1) Configuration
Before carrying out the electrostatic coating step, it is preferable to provide an energization treatment liquid drying device 20 as shown in FIG. That is, this is for removing moisture and the like contained in the energization treatment liquid and controlling the surface resistivity of the energization treatment layer to a value within a predetermined range.
Therefore, it is preferable to provide a drying step for the energization treatment liquid and to blow air, to heat to a temperature of 30 to 100 ° C., or to reduce the pressure.
However, as described above, by controlling the average particle size of the energization treatment liquid by the atomization treatment to a value of, for example, less than 100 μm, the energization treatment liquid can be energized by natural drying without providing a separate drying step for the energization treatment liquid. The surface resistivity of the treatment layer can be sufficiently controlled to a value within a predetermined range.
[0040]
(2) Conveying device
As shown in FIG. 1, it is preferable to provide the automatic conveyance apparatus 40 of a coating glass container between an electricity supply processing apparatus and an electrostatic coating apparatus. That is, since the electrostatic coating can be continuously performed on the glass container in which the energization processing layer is formed by the energization processing apparatus, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing time can be shortened. Because.
Therefore, for example, it is preferable to perform the energization process by the energization processing apparatus and the electrostatic coating by the electrostatic processing apparatus while being continuously moved by the belt conveyor 69.
[0041]
3. Electrostatic coating equipment
(1) Electrostatic coating equipment
As the electrostatic coating apparatus, a generally known electrostatic coating apparatus (painting gun) can be suitably used. For example, the electrostatic coating apparatus 100 illustrated in FIG. Can be used.
That is, a coating gun 100 as an electrostatic coating apparatus includes a coating spray hole 115 provided at a tip portion thereof, a high voltage applying unit 103 in which an electrode 112 for applying a high voltage to a liquid coating is projected, a liquid It is preferable to include two air injection holes 107 and 108 for supplying air when spraying the paint.
In addition, the main body 101 of the coating gun 100 is supplied from a liquid paint storage unit (not shown) to the high voltage supply unit 110 for energizing the high voltage application unit 103 and the paint injection hole 115. It is preferable to include a paint supply path 104 for supplying the air and an air supply path (not shown) for supplying compressed air to the two air injection holes 107 and 108.
[0042]
Further, as a coating gun as an electrostatic coating apparatus, it is also preferable that the coating material injection hole 115 is a rotary head as shown in FIG. 9 so that liquid coating material can be sprayed uniformly. That is, the rotating head 115 of the coating gun 100 ′ rotates around the rotation axis by the injection force of the air blown from the air injection hole 108, and the paint injected from the paint injection hole 115 by the centrifugal force generated thereby is glass. The container 8 can be sprayed uniformly.
In order to reduce the size of the paint gun, it is also preferable that a part 120 of the paint supply path 104 is formed in a coil shape and accommodated near the tip of the paint gun 100 'as shown in FIG. . Thus, by making the fuel supply path 104 into a coil shape, it is possible to prevent dielectric breakdown and short circuit due to the low resistance of the paint, and to make the paint gun as a compact design as a whole.
[0043]
(2) Voltage
Moreover, it is preferable to make the voltage at the time of electrostatic coating into the value within the range of 0.1-100 kV.
This is because when the voltage is less than 0.1 kV, uniform electrostatic coating may be difficult. On the other hand, if the voltage exceeds 100 kV, the amount of liquid paint that does not adhere to the surface of the glass container and scatters outside may increase significantly.
Therefore, it is more preferable to set the voltage for electrostatic coating to a value within the range of 1 to 50 kV, and even more preferable to set the value within the range of 10 to 30 kV.
[0044]
(3) Liquid paint
▲ 1 ▼ Type
The type of liquid paint used in electrostatic coating is not particularly limited. For example, from the group consisting of alkyd resin, epoxy resin, acrylic resin, vinyl resin, polyurethane resin, polyester resin, silicone resin, phenol resin, etc. Although it is at least 1 type of resin chosen, it is preferable.
In addition, these resins are used as a main component of curing, and as a curing agent, a mixture of an amino compound, a formaldehyde compound, a phenol compound, an isocyanate compound, a polyamide compound, a metal alkoxide compound, a metal chelate compound, or the like. More preferably it is used.
[0045]
(2) Curable resin
Moreover, it is preferable to use a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin as a liquid paint used in electrostatic coating.
The reason for this is that by using such a curable resin, the adhesion between the surface of the glass container and the coating film can be increased, and a coating film made of a thin film having excellent surface protection is formed. It is because it can do. In addition, when a thermosetting resin is used, a coating film can be easily formed using a heating furnace, and when an ultraviolet curable resin is used, it can be rapidly formed by ultraviolet irradiation. it can.
[0046]
(3) Viscosity
Moreover, it is preferable to make the viscosity (25 degreeC) of a liquid paint into the value within the range of 5-100,000 mPa * s.
This is because, when the viscosity of the liquid paint is less than 5 mPa · s, it may be difficult to handle or it may be difficult to increase the thickness of the coating film. On the other hand, if the viscosity of the liquid paint exceeds 100,000 mPa · s, it may be difficult to control the thickness of the coating film, or the electrostatic coating process itself may be difficult.
Therefore, the viscosity (25 ° C.) of the liquid paint is more preferably set to a value within the range of 10 to 10,000 mPa · s, and further preferably set to a value within the range of 100 to 5,000 mPa · s.
[0047]
(4) Coating film
▲ 1 ▼ Thickness
Moreover, the thickness of the coating film made of the liquid paint is not particularly limited, but is preferably a value within a range of 5 to 200 μm, for example.
The reason for this is that when the thickness of the coating film is less than 5 μm, the mechanical strength is lowered and the film may be easily peeled off from the surface of the glass container. On the other hand, if the thickness of the coating film exceeds 200 μm, it may take too much time to form the coating film or to dry the coating film.
Therefore, the thickness of the coating film made of a liquid paint is more preferably set to a value within the range of 10 to 100 μm, and further preferably set to a value within the range of 20 to 50 μm.
[0048]
【Example】
The contents of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the description of only these examples, and can be appropriately changed within the scope of the object of the present invention.
[0049]
[Example 1]
1. Manufacture of painted glass containers
(1) Energization process
A glass container (bottleneck type glass bottle) having a height of 10 cm was prepared and placed on an energization processing line.
Next, using the energization processing apparatus as shown in FIG. 3, the energization process was performed on the surface of the glass container under the following conditions.
(I) Energizing treatment liquid:AlkylEther-based 5% by weight aqueous solution
(Polyoxyethylene lauryl ether)
(Ii) Atomization pressure: 0.7 MPa
(Iii)Pattern pressure: 0.7 MPa
(Iv) Application amount: 60cmThree/ Min
[0050]
(2) Electrostatic coating process
Next, using an electrostatic coating apparatus as shown in FIG. D, an electrostatic coating film was formed on the surface of the glass container under the following conditions.
(1) Liquid paint: Color clear resin (acrylic melamine resin)
(2) Viscosity: 100 mPa · s
(3) Application amount: 60cmThree/ Min
(4) High voltage: 12kv
[0051]
2. Evaluation of painted glass containers
(1) Appearance of the coating film
The thickness of the coating film formed on the surface of the coated glass container (10 pieces) was measured using a film thickness meter, and the appearance of the coating film was evaluated according to the following criteria.
A: Variation is within ± 10% of the average value.
○: Variation is within ± 20% of the average value.
Δ: Variation is within ± 30% of the average value.
X: Variation is a value exceeding ± 30% of the average value.
[0052]
(2) Coating strength
The coating film strength formed on the surface of the coated glass container (10 pieces) was measured by a grid pattern method, and the coating film strength was evaluated according to the following criteria.
A: The average number of peeling is 0 to 1 / 100th grid.
○: The average number of peeling is 2 to 5 pieces / 100th grid.
Δ: The average number of peeling is 6 to 10 pieces / 100th grid.
X: The average number of peeling is 11 or more / 100th grid.
[0053]
(3) Production efficiency (liquid paint consumption)
When forming a coating film on the surface of a coated glass container (1000 pieces), the amount of liquid paint required was measured, and production efficiency was evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): The average coating-material usage is 2 g / piece or less.
A: The average paint usage is 3 g / book or less.
(Triangle | delta): The average coating-material usage-amount is 4 g / piece or less.
X: The average paint usage is a value exceeding 4 g / piece.
[0054]
[Examples 2-3 and Reference Examples 4-12]
Examples 2-3 and Reference Examples 4-12Then, the surfactant in the energization treatment liquid is changed from the alkyl ether compound (polyoxyethylene lauryl ether) of Example 1 to the compounds shown in Table 1 (polyoxyethylene lauryl ether).11 typesA coated glass container was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that.
As a result, as the surfactant, a nonionic surfactant (Examples 2 to 3) and a cationic surfactant (Reference exampleIt was found that when 7 to 9) were used, relatively good balance characteristics were obtained in the appearance of the coating film, the adhesion of the coating film, and the production efficiency.
[0055]
[Examples 14 to 16]
In Examples 2 to 16, a coated glass container was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of surfactant in the energization treatment liquid was changed to a combination of two types of surfactants as shown in Table 2. Fabricated and evaluated.
As a result, when a nonionic surfactant and a cationic surfactant are combined as a surfactant (Example 15), the coating film appearance, coating film adhesion and production efficiency are further improved. It was found that balance characteristics can be obtained.
[0056]
[Examples 17 to 19]
In Examples 17 to 19, a coated glass container was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the surfactant in the energization treatment liquid was changed as shown in Table 3.
As a result, when the surfactant is added with about 5% by weight of a nonionic surfactant and about 0.5 to 2% by weight of a cationic surfactant, the appearance of the coating film, adhesion of the coating film and production It has been found that better balance characteristics can be obtained in terms of efficiency.
[0057]
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a coated glass container was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the energization process step was not provided and the energization process layer was not formed.
[0058]
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, a coated glass container was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the surfactant was not added to the energization treatment liquid.
[0059]
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, a coated glass container was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that a conductive resin (polyacrylic acid type cationic material) was added in the energization treatment solution instead of the surfactant. .
[0060]
[Table 1]
[0061]
[Table 2]
[0062]
[Table 3]
[0063]
【The invention's effect】
According to the production apparatus for a coated glass container of the present invention, by providing an energization process layer which is a continuous layer or a discontinuous layer made of an energization process liquid containing a surfactant on the surface of the glass container, a uniform thickness can be obtained. A coated glass container having an electrostatic coating layer can be obtained efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a manufacturing apparatus for a painted glass container.
FIG. 2 is a view showing a flowchart in the method for producing a coated glass container of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of an energization processing apparatus used in the method for manufacturing a coated glass container of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a mechanism of energization processing;
FIG. 5 is a view showing a particle size distribution chart of an energization treatment liquid (No. 1).
FIG. 6 is a view showing a particle size distribution chart of the energization processing liquid (part 2).
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the application state of the energization treatment liquid in the painted glass container.
FIG. 8 is a schematic view of an electrostatic coating apparatus used in the method for manufacturing a coated glass container of the present invention.
FIG. 9 is a schematic view of another electrostatic coating apparatus used in the method for producing a coated glass container of the present invention.
[Explanation of symbols]
8: Glass container
10: Electrostatic coating device
20: Drying device
30: Manufacturing equipment for painted glass containers
40: Automatic transfer device
61: Mist chamber
83: Stir air
85: Baffle plate (mist rectifying plate)
100: Electrostatic coating device (painting gun)
106: High voltage application unit
108: Air injection hole
112: Electrode
115: Paint injection hole
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