JPH06254479A - 塗装ロ−ルを用いた塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗装作業の間を通じて終始一定厚の均質塗膜
を安定して、かつ作業性良く形成することができるロ−
ルコ−ティング法を提供する。 【構成】 “少なくとも表層が弾性体３で構成された塗
装ロ−ル２”を使用するロ−ルコ−ティングによって帯
状体６の連続塗装を行うに際し、前記塗装ロ−ル２の表
面に塗布液又はその溶剤による前記弾性体の膨潤を防止
する樹脂或いは金属の薄被膜を形成してから塗装を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、塗装ロ−ルを用いた
帯状体の連続塗装方法に係わり、特に塗装作業の開始
時，終了時を問わずに終始一定厚の均質塗膜を安定形成
できるようにした塗装方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来、連続して走行する帯状体
（鋼板，樹脂フィルム，紙等）に塗料や機能性材等の塗
布液を塗布する手段としては、“ロ−ルコ−ティング
法”が一般的に用いられてきた。図１及び図２に示すの
は、ピックアップロ−ル１とアプリケ−タ−ロ−ル（塗
装ロ−ル）２を使用し、塗布液パン４内の塗布液をバッ
クアップロ−ル５に沿って通過する被塗布体６に塗布す
る方式の、代表的な“２ロ−ルによるロ−ルコ−ティン
グ法”の概要説明図である。

【０００３】なお、図１で示したのは、被塗布体６の走
行方向（バックアップロ−ル５の回転方向）とアプリケ
−タ−ロ−ル２の回転方向が逆になっている“ナチュラ
ルロ−ルコ−ティング法”の例である。これに対して、
図２は、アプリケ−タ−ロ−ル２の回転方向がバックア
ップロ−ル５の回転方向（被塗布体６の走行方向）と同
方向である“リバ−スロ−ルコ−ティング法”の例であ
る。

【０００４】上述のように、ロ−ルコ−ティング法で
は、まず塗布液パン４に収容した塗布液をピックアップ
ロ−ル１でその表面に掻き上げ、ピックアップロ−ル１
とアプリケ−タ−ロ−ル２の間で絞ってアプリケ−タ−
ロ−ル２面へ転写し、更にアプリケ−タ−ロ−ル２から
被塗布体６に転写される。そして、現在、前記アプリケ
−タ−ロ−ルには、図１，図２に示したように表面を弾
性体３（ウレタンゴムが一般的）で覆って塗布液の保持
性能や転写性能等を高めた複層ロ−ルが使用されてい
る。

【０００５】ところで、上記ロ−ルコ−ティング法を実
施するに当って、コ−ティング装置（ロ−ルコ−タ−）
に求められる重要な性能の１つに「所定量の塗布液を被
塗布体の表面へ均一に塗布する機能」があるが、この要
求機能に応えるべく、アプリケ−タ−ロ−ルのミ−タリ
ング部におけるロ−ル間距離やロ−ル回転速度の調整を
行って塗膜厚を制御することが行われている。そして、
近年、制御技術の著しい進歩もあってロ−ル間距離等の
調整をきめ細かく実施できるようになり、塗装材の品質
は著しい向上を遂げている。

【０００６】しかしながら、最近、塗装材品質に対する
要求レベルは益々高度化する傾向にあるため、そのよう
な観点に立ってロ−ルコ−ティングにより得られた塗装
材を検討すると、塗装作業の開始時から或る時間（４〜
５時間）が経過する時点にかけての部位で塗膜の厚みや
表面状態が徐々に変わるという現象が起きており、一段
とレベルアップした高品質塗装材を歩留り良く生産する
上での障害になると考えられた。

【０００７】もっとも、上記現象に対しては、経験的に
ロ−ル間の距離を変えたりロ−ルの回転速度を変えたり
することで或る程度は対応することは可能である。しか
し、生産性の面からしてもこのように経験と勘に頼る塗
膜厚制御は好ましくなく、事前の制御因子設定のみで終
始一定した塗膜厚や表面状態を得られるロ−ルティング
技術が望まれた。

【０００８】このようなことから、本発明が目的とした
のは、塗装作業の間を通じて終始一定厚の均質塗膜を安
定形成することができるロ−ルコ−ティング法を確立す
ることであった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく鋭意研究を行ったところ次のような知見を
得ることができた。即ち、ロ−ルコ−ティングにおいて
塗膜の厚みと表面の状態を決定する重要な要素の１つが
ミ−タリング部のロ−ル間隔であるが、ロ−ルコ−タ−
に適用されている“表面をウレタンゴム等の弾性体で覆
ったアプリケ−タロ−ル”は塗料等の塗布液に触れると
弾性体層が塗布液やその溶剤により膨潤し始めて特性が
変わり、そのためミ−タリング部のロ−ル間隔が徐々に
変化して塗膜の厚さや表面状態の変動を引き起こす。と
ころが、前以ってアプリケ−タロ−ルの弾性体表面に塗
布液又はその溶剤の膨潤を防止する樹脂を塗布したり、
或いは金属の蒸着や無電解メッキを施して薄被膜層を形
成しておくと、塗装作業中におけるアプリケ−タロ−ル
の特性変化が防止されてミ−タリング部のロ−ル間隔が
一定に保たれる上、塗装作業に格別な悪影響も及ばず、
一定塗膜厚で表面の平滑な塗装材が終始安定して得られ
るようになる。

【００１０】本発明は、上記知見事項等を基にして完成
されたものであり、「“少なくとも表層が弾性体で構成
された塗装ロ−ル”を使用するロ−ルコ−ティングによ
って帯状体の連続塗装を行うに際し、 前記塗装ロ−ルの
表面に塗布液又はその溶剤による前記弾性体の膨潤を防
止する樹脂或いは金属の薄被膜を形成して塗装を行うこ
とにより、 塗膜厚の変動がなくて優れた表面状態を有し
た塗装材を安定に量産できるようにした点」に大きな特
徴を有している。

【００１１】ここで、「塗布液又はその溶剤の膨潤を防
止する樹脂」としては塗布液やその溶剤に溶けたり浸潤
を許したりしない公知のものの何れによっても良く、例
えば“耐塗料性”や“耐塗料溶剤性”を有しているもの
として知られるフッ素樹脂，ＰＴＦＥＰ樹脂，ＣＥ樹
脂，ＰＦ樹脂，ＦＦ樹脂，ＸＦ樹脂等が挙げられる。こ
れらの樹脂はエア−スプレ−等の手段で塗装ロ−ルの弾
性体（ウエタンゴム等）層表面に１０〜３００μｍ程度
の膜厚で塗布すれば十分である。

【００１２】また、金属の薄被膜は真空蒸着や無電解メ
ッキによって容易に形成することができ、膜厚は１〜１
０μｍ程度で十分である。適用する金属の種類は、塗布
液又はその溶剤に冒されないものであれば格別に制限さ
れるものではないが、薄被膜の形成作業やコストの点か
らすればアルミニウムや亜鉛等が好適である。

【００１３】

【作用】さて、前述したように、ロ−ルコ−ティングに
おいては塗膜の厚みと表面状態がロ−ルコ−タ−のミ−
タリング部におけるロ−ル間距離の状態によって大きく
影響されるが、従来のロ−ルコ−タ−では塗装作業の開
始と共に前記ロ−ル間距離が徐々に変化する。このロ−
ル距離の変動を引き起している大きな原因は、少なくと
も表層部がウレタンゴム等の弾性体で構成されたアプリ
ケ−タロ−ルの膨潤にある。

【００１４】即ち、ウレタンゴム等の弾性体は、塗料等
の塗布液に触れていると次第に塗布液やその溶剤を含浸
して膨潤し、材質にもよるが膨潤することにより硬度が
下がる。その結果、ロ−ル間の押し付け圧が変わり、こ
の押し付け圧の変化は塗膜の厚みや表面状態の変動に結
び付く。

【００１５】この弾性体の膨潤は時間と共に飽和する
が、通常は飽和するのに４〜５時間程度もかかるのでそ
れまでは徐々に膨潤が進む。従って、塗装作業を開始し
てから４〜５時間の間は塗膜の厚みも徐々に変化してし
まうため、安定した品質の製品を生産することができな
い。図３は、表層部にウレタンゴム層を有したアプリケ
−タ−ロ−ルを高分子ポリエステル系樹脂塗料に接触さ
せた際の、接触時間（測定時間）によるロ−ル表層部硬
さの変化状況を示すグラフであるが、この図３からも、
ゴムの膨潤が飽和するのに４〜５時間もかかることが確
認できる。

【００１６】しかるに、上記塗装ロ−ル面を前述した
“塗布液又はその溶剤の膨潤を防止する樹脂”の薄被膜
で被覆しておくと、これによって塗布液（塗料，機能性
材等）或いは溶剤（トルエン，キシレン等）がロ−ルの
弾性体表層に染み込むのが防止され、塗装作業中におけ
るロ−ルの膨潤が十分に抑えられる上、塗装作業に格別
な支障を来たすこともない。従って、塗膜の厚みも一定
になり、塗膜の表面状態も安定する。このため、塗膜厚
を塗装前に設定するために行われる“試し塗り”の回数
を減らすこともできる。

【００１７】また、塗装ロ−ル面をアルミニウムや亜鉛
等の金属薄被膜（蒸着膜や無電解メッキ皮膜等）によっ
て被覆した場合にも同様の効果が得られ、塗装製品の品
質向上や塗装作業の生産性向上を達成できる。被覆する
金属薄膜は、１〜１０μｍの厚みを持たせれば十分に期
待する性能が得られ、しかも金属被覆は非常に薄いので
塗装材を傷付けたりする弊害を生じないことは既述した
通りである。

【００１８】以下、実施例によって本発明を説明する。

【実施例】リバ−スコ−ティング方式の２ロ−ルコ−タ
−を使用し、本発明法と従来法とによって帯鋼板の連続
塗装試験を実施した。なお、アプリケ−タロ−ルは、表
層がウレタンゴム層（厚さ２５mm）で覆われた直径が３
００φ，コア径が２５０φのロ−ルで、「従来法」とし
てはこのロ−ルをそのまま使用し、「本発明法」として
はこのロ−ルにアルミニウムを５μｍ厚で真空蒸着して
使用した。

【００１９】また、何れの試験でも、塗料として高分子
ポリエステル系の塗料を用いると共に、ライン速度を３
０ｍ/minに、そして各ロ−ルの周速比は「ライン／アプ
リケ−タ−ロ−ル／ピックアップロ−ル＝１／1.4 ／0.
4 」に設定し、ウエット膜厚で５０μｍの塗膜厚を目標
値とした。

【００２０】上記塗装試験により“目標膜厚からのズ
レ”の時間による変化を調査したが、その結果を本発明
法と従来法とで比較して図４に示した。図４に示される
結果からは、従来法では時間の変化と共に急激に膜厚が
変化して行くのに対して、本発明法によると時間が経過
しても目標膜厚からのズレは２％以下に収まっているこ
とが分かる。また、本発明法によった場合には、ロ−ル
の押し込み量を変化させる必要が無かったので塗膜の表
面状態も安定していることが確認された。そして、この
ように本発明法では初めから安定した塗装できるので試
し塗りの回数を減らすことかでき、生産性も向上するこ
とが明らかである。

【００２１】

【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、塗装作業の間中、終始一定の膜厚で安定した塗布を
行うことができるロ−ルコ−ティング法が確立され、表
面状態の優れた塗装材を高能率で生産することが可能と
なるなど、産業上非常に有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ナチュラルロ−ルコ−ティング法の説明図であ
る。

【図２】リバ−スロ−ルコ−ティング法の説明図であ
る。

【図３】アプリケ−タ−ロ−ルを塗料に接触させた際の
“接触時間（測定時間）によるロ−ル表層部硬さの変化
状況”を示すグラフである。

【図４】“目標膜厚からのズレの時間変化”を従来法と
本発明法で比較したところのロ−ルコ−ティング試験結
果を表すグラフである。

【符号の説明】

１ ピックアップロ−ル ２ アプリケ−タ−ロ−ル（塗装ロ−ル） ３ 弾性体 ４ 塗布液パン ５ バックアップロ−ル ６ 被塗布体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 “少なくとも表層が弾性体で構成された
   塗装ロ−ル”を使用するロ−ルコ−ティングによって帯
   状体の連続塗装を行うに際し、前記塗装ロ−ルの表面に
   塗布液又はその溶剤による前記弾性体の膨潤を防止する
   樹脂或いは金属の薄被膜を形成して塗装を行うことを特
   徴とする、帯状体の連続塗装方法。