JPS6331264B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、均一平滑な塗膜が得られ、また美麗
な仕上りの得られるリバースロールコーターを用
いた連続塗装方法に関する。

さらに、従来ロールコートの困難であつた高粘
性塗料、チクソトロピツク性塗料又は大粒径の粒
子を含有する塗料をも容易に塗装することのでき
る連続塗装方法に関する。

従来、鋼板、アルミニウム板などの金属板、石
膏ボード、木質合板などの平板、板紙、プラスチ
ツクス板等の基板（以下、単に基板という。）に、
耐食性、耐候性の向上、強度の付与、外観の向上
等を目的として、合成樹脂等からなる塗料を連続
的に塗装する方法として、第１図に示すごとき２
本ロールによるリバースコート方法が一般的であ
つた。すなわち、塗料パン１よりピツクアツプロ
ール２で塗料Ｒを汲み上げ、ピツクアツプロール
２とこれとナチユラル回転している塗装ロール３
との間で塗布量を調整し、ついで塗装ロール３上
の塗料を、バツクアツプロール４によつて支えら
れ、塗装ロール３の回転方向に対して逆方向に進
行している基板Ｐ上にリバース塗装する方法であ
る。

この方法によれば、通常の塗料においては短時
間で大量の塗装板ができること、安定して均一な
塗布量が得られ、また塗装仕上りが美しいなどの
利点がある。しかしながら、ロールコート適性に
欠ける塗料を用いる場合には、いわゆるローピン
グ模様が発生し、均一安定な塗膜が得られず、表
面の美麗さが損われると共に、耐食性の低下も見
られるなどの欠点があつた。ロールコート適性に
欠ける塗料とは、いわゆる流動性に欠ける塗料
で、塩化ビニル系のゾル塗料や、合成ゴム系の塗
料のごとき著しく粘度の高い塗料、炭酸カルシウ
ムなどの体質顔料が大量に混入された低光沢塗料
や、水性アクリルエマルジヨン塗料のごときチク
ソトロピツク性が高い塗料、30μ以上の大粒径の
アルミ粉などの無機顔料やウレタンビーズなどの
有機顔料を含む塗料などである。ローピング模様
とは、塗面が水しぼ状に凹凸した模様で、塗装ロ
ール３の表面に発生し、これがそのまま塗装面に
も転写され塗装面が平滑に仕上らない。その結
果、表面の美麗さが損われるのみならず、塗膜の
厚い部分での乾燥時の発泡、塗膜の薄い部分での
基板に対する耐食性などの保護能力の低下があ
り、製品品質が極端に劣化する。

これら流動性の悪い、ロール適性のない塗料を
塗装する方法として、第２図のごとき３本ロール
によるリバースコート方法が考えられた。すなわ
ち、ピツクアツプロール２で汲み上げられた塗料
Ｒを、これとリバース回転しているメータリング
ロール５によつて一部掻き取ることでピツクアツ
プロール２表面上の塗料の量を調整し、掻き取つ
た塗料Ｒは、ドクターナイフ６でメータリングロ
ール５より除去する。ピツクアツプロール２表面
に残された塗料Ｒはピツクアツプロール２に対し
てリバース回転している塗装ロール３に転写さ
れ、さらに塗装ロール３によつて、これに逆方向
に移動している基板Ｐ上にリバース塗装される。
この方式は、ローピング模様の発生が塗料の引き
裂き現象に起因するとの考察の下に、すべてのロ
ールをリバース回転させたもので、ローピング模
様は発生しない。

しかしながら、塗膜厚の調整を主としてメータ
リングロール５に頼つているので、塗膜厚が充分
に調整できず、不均一になるという別の問題が生
じた。すなわち、塗膜厚の不均一の原因は、主と
してコーターの機械的精度にあるが、本方法の場
合、塗膜厚調整の必要上、メータリングロール５
をピツクアツプロール２に押付けることができ
ず、メータリングロール５とピツクアツプロール
２の間の水平方向の機械的精度は50μ以下にする
ことは極めて困難である。一般にロールコートに
おいて連続塗装される際の塗膜厚はウエツト膜厚
で40〜300μの範囲であり、所定の膜厚に対し、
上限と下限で20μ以内にコントロールする必要が
ある。したがつて機械的精度を50μ以下にするこ
との困難な第２図のごとき３本ロールによるリバ
ースコート方式は、被塗装物の塗膜厚の変動が大
きく実用化が困難であつた。

本発明は、これらロールコート適性のない、い
わゆる流動性の悪い塗料を精度よく均一な塗膜厚
で、平滑に、また塗装仕上りも美しく塗装するこ
とを目的に開発した塗装方法である。すなわち、
本発明は、リバースロールコーターを用いた連続
塗装方法において、塗料をピツクアツプロール上
に設置したドクターバーとピツクアツプロールと
によつて形成された間隙を通過せしめて、ピツク
アツプロール上に塗膜を形成させ、ついでピツク
アツプロールに対してリバース回転している塗装
ロール表面上にピツクアツプロール上の塗料の一
部ないしほぼ全部を転写し、ついで塗装ロールの
回転方向に対し逆方向に移動している基板表面上
に塗装ロール上の塗料の一部ないしほぼ全部を転
写することを特徴とする。

以下、本発明の実施態様を示した第３図ないし
第５図に基き、本発明を詳細に説明する。

第３図は本発明方法の一実施態様を説明するた
めの断面説明図である。第３図において塗料Ｒは
塗料パン７より、ピツクアツプロール８の回転に
伴つて汲み上げられる。この塗料Ｒはその後ピツ
クアツプロール８とドクターバー９との間に形成
された間隙を通過することでその量を調整され
る。従つてピツクアツプロール８とドクターバー
９との間に形成される間隙量は常に安定している
ことが必要で、そのためにはピツクアツプロール
８およびドクターバー９には表面を平滑に仕上げ
られた金属性であり、剛性の高い材料を使用する
ことが望ましい。

また、特に、流動性の悪い塗料の場合、塗料が
通過する際に間隙を押し広げる力が働らき、ドク
ターバー９が持ち上げられたり、塗料中の顔料の
種類によつてはドクターバー９に損傷の生ずるこ
ともあり、また中央部だけが間隙量が多くなつて
しまうことがある。これを、防ぐため、ドクター
バー９はピツクアツプロール８との相対距離に変
化がでないよう、必要な場合、適当な固定具を使
用するなどして強固に保持され、かつドクターバ
ー９自体の剛性を高めるか、剛性の高いバツクア
ツプ機構でドクターバー９の変形を防止すること
が望ましい。

このような点から、ピツクアツプロール８やド
クターバー９の材料としては、たとえばスチール
やステンレス鋼などが好ましい。

本発明におけるピツクアツプロール８とドクタ
ーバー９とで形成される間隙の量は、塗料の種
類、塗布量、ピツクアツプロールの回転速度など
によつて決定する。たとえば、基板の通板速度が
遅い場合、あるいは塗布量が少ない場合には間隙
量を狭くし、基板の通板速度が速い場合、あるい
は塗布量が多い場合には間隙を広くする。間隙量
は一般的に20〜750μの間で調整する。20μ以下で
は、ロールや軸受などの機械的精度の影響が大き
く効いてくるし、顔料の粒径が大きい場合は間隙
を通過できない場合がある。また750μ以上の間
隙になるとピツクアツプロール面の塗料に流れ模
様が発生し、塗布むらが出易くなるなどの問題が
あり好ましくない。

本発明の場合、このようにドクターバー９を用
いて塗膜厚調整を行い、ピツクアツプロール８は
軸受に下向きに押付けられており、従来方式のよ
うにメータリングロール５を用いないので、水平
方向の機械的精度が格段に向上する。

つぎに、間隙を通過した塗料Ｒは、ピツクアツ
プロール８から、これとリバース回転している塗
装ロール１０の上にその一部ないしほぼ全部が転
写される。ついで、塗料Ｒは、塗装ロール１０に
よつて、塗装ロール１０の回転方向と逆方向へ進
行している基板Ｐの表面にリバース塗装される。
基板Ｐはバツクアツプロール１１によつて支持さ
れている。ここで塗装ロール１０は、ピツクアツ
プロール８や基板Ｐとの間の転写を円滑にするた
め、また基板Ｐに耳波のような形状不良や板厚の
変動があるときにも塗膜厚を均一にするため、ま
た塗料中に小塊が含有しているときにも塗装面を
傷つけないためにも、表面をゴム等で被覆して弾
力を持たせておくことが好ましい。

ピツクアツプロール８の回転速度は、間隙量、
塗布量、基板の通板速度などによつて決定する。
塗布量を少なくする場合、あるいは基板の通板速
度が遅い場合は回転速度は遅く設定し、塗布量を
多くする場合、あるいは基板の通板速度が速い場
合は回転速度を速く設定する。ただし、粘度の低
い塗料の場合に極度に回転速度を遅くすると、塗
料が十分にピツクアツプされないおそれがあり、
また極度に回転速度を速くすると、塗料パン７が
ピツクアツプロール８の回転で撹拌されて発泡す
るなどの問題があり、一般的には、ピツクアツプ
ロール８の回転速度の基板Ｐの通板速度に対する
速度比は0.1〜2.0の範囲が好ましい。すなわち、
0.1よりも低い場合は、ピツクアツプ量が充分で
なく、所定膜厚が得られないおそれがあり、2.0
超では、塗料パンの撹拌が激しくなるので、発泡
や、塗料が塗料パンよりこぼれ出るなどの問題が
ある。

塗料の基板への付着量調整は、まず塗装する塗
料の種類、粘度などを勘案して、ピツクアツプロ
ールとドクターバーとで形成される間隙量を設定
し、塗装中は基板の通板速度の変化に応じてピツ
クアツプロールの回転速度を変化させる方法が好
ましい。さらに、従来のリバースロールコート方
法と同様、塗布量の微少な調整には、ピツクアツ
プロールと塗装ロール間の押付圧を調整する方法
も行われる。

第４図および第５図は、ドクターバーの設置方
法および間隙の調整方法の説明図で、それぞれＡ
は側面図、Ｂは正面図である。

第４図において、ドクターバー９はピツクアツ
プロール８の表面上に間隙調整用のシユー１２を
介して設置される。この際、ドクターバー９はピ
ツクアツプロール８上で前後に移動することを防
止するため固定具20，20′によつて押えられる。

間隙の調整は調整ネジ１３を回転させ、シユー
１２とドクターバー９との相対高さを変えること
で行われる。シユー１２の下端がピツクアツプロ
ール８の表面上にあるので、シユー１２とドクタ
ーバー９との相対高さが変化することで、そのま
まピツクアツプロール８とドクターバー９との間
隙量の調整ができるのである。この方法において
は、ピツクアツプロール８の円筒度、真円度の精
度が悪く、ロール偏心があつてもピツクアツプロ
ール８表面と、ドクターバー９下面との相対位置
が変化しないので、間隙量の変動が極めて少なく
塗膜厚の調整が容易で均一性も向上する。

第５図においては、ドクターバー９の両端に
は、高さ調整用のシユー１６がボルト１７で固定
されている。このシユー１６はウエツジ１５の上
に乗つており、さらにウエツジ１５は調整ネジ１
８を回転することで前後に移動できる機構となつ
ている。これらの装置はピツクアツプロール８の
軸受１４の上に固定されている。ドクターバー９
とピツクアツプロール８との間隙量の調整は、調
整ネジ１８を回転させて、ウエツジ１５を前後に
移動することでシユー１６が上下に移動し、ピツ
クアツプロール８とドクターバー９との相対距離
を変化させることで行なう。

この方法の特徴は、第４図に示した方法と異な
り、シユー１６がピツクアツプロール８と直接接
触していない為、シユー１６の摩耗がないことで
ある。なお、ドクターバー９は前後に移動しない
ように、第４図と同様の図外の固定具によつて押
えられている。

以下、実施例を示す。

実施例 １ 塗料として粘度が10000〜20000cpsのNBR系合
成ゴム溶液を用いた。この塗料は第１図に示す従
来のリバースコート方法ではローピング現象が著
しく塗装が出来なかつた。

この塗料を第３図に示す設備に第５図に示すド
クターバーを設置し、下記条件で塗装したとこ
ろ、ウエツト膜厚で90〜100μの非常に平滑な塗
膜が得られた。

条件： ドクターバーの間隙量：150μ ピツクアツプロールの回転速度：25ｍ／分 塗装ロールの回転速度：30ｍ／分 基板の通板速度：20ｍ／分 塗装ロールへの転写量：約100％ 基板の種類とサイズ：冷延鋼板、0.4mm厚、914
mm幅。

実施例 ２ 塗料として、ポリエステル樹脂塗料100重量部
に対し、炭酸カルシウム粉末を10重量部混合して
得られた低光沢塗料を用いた。この塗料の乾燥塗
膜面の表面光沢度は60度鏡面反射率で５〜10であ
り、粘度は＃4FC（フオードカツプ）で120秒であ
り、チクソトロピツクインデツクス（TI値）が
通常塗料の２倍以上である3.2〜3.4であつた。

この塗料を用いて、第２図に示した方法で塗装
を行つたところ、膜厚をウエツトで35〜40μに調
整しようとしても実際には15〜70μと大きく変動
し、色調の安定が得られず、また表面の発泡など
もあつて実用化できなかつた。この塗料を用い
て、第３図に示す設備に第４図に示すドクターバ
ーを設置し、下記条件で塗装したところ、ウエツ
ト膜厚で38〜42μの非常に平滑な塗膜が得られ
た。

条件： ドクターバーの間隙量：300μ ピツクアツプロールの回転速度：20ｍ／分 塗装ロールの回転速度：80ｍ／分 基板の通板速度：60ｍ／分 塗装ロールへの転写量：約2/3が転写されるよ
うに押付圧を調整 基板の種類とサイズ：亜鉛メツキ鋼板、0.8mm
厚、914mm幅。

実施例 ３ 塗料として、ポリエステル樹脂のクリヤー塗料
100重量部に、直径20〜60μの着色ウレタンビー
ズ25重量部を混合したものを用いた。この塗料の
粘度は＃4FCで150秒であり、TI値は2.2〜2.6と
非常に高かつた。この塗料を、第２図に示す３本
ロールによるリバースコートを行つたところ、膜
厚をウエツトで120〜130μに調整しようとしても
実際には60〜300μと大きく変動し、色調の安定
が得られなかつた。また、膜厚の変動を押えるた
めに第１図に示した従来の２本ロールリバースコ
ートで塗装したところ、ピツクアツプロールと塗
装ロール間の引き裂き現象により塗装面のローピ
ングが甚しく、実用化できなかつた。

この塗料を第３図に示す設備に第４図に示すド
クターバーを設置し、下記条件で塗装したとこ
ろ、ウエツト膜厚で110〜120μの非常に平滑で美
麗な塗膜が得られた。

条件： ドクターバーの間隙量：500μ ピツクアツプロールの回転速度：30ｍ／分 塗装ロールの回転速度：140ｍ／分 基板の通板速度：120ｍ／分 塗装ロールへの転写量：約100％ 基板の種類とサイズ：亜鉛メツキ鋼板、0.4mm
厚、1000mm幅。

以上詳述したごとく、本発明による塗装方法は
従来の２本ロールあるいは３本ロールによるリバ
ースコート方法などの公知の塗装方法では塗装が
困難であつた塗料を広い膜厚範囲で、均一平滑か
つ美麗に塗装できるもので、きわめて有益な発明
と考える。

なお、本発明方法は帯状基板のみならず、たと
えば石膏ボードや木質合板などの平担な表面をも
つシート状基板にもバツクアツプロール１１の前
後に適当なガイドを設置するなどして適用できる
ことはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の２本ロールによるリバースコ
ート方法の説明図である。第２図は、従来の３本
ロールによるリバースコート方法の説明図であ
る。第３図は、本発明方法の説明図である。第４
図および第５図は、本発明方法に係るドクターバ
ーの取付方法を示す説明図であり、それぞれＡは
側面図、Ｂは正面図である。 １……塗料パン、２……ピツクアツプロール、
３……塗装ロール、４……バツクアツプロール、
５……メータリングロール、６……ドクターナイ
フ、７……塗料パン、８……ピツクアツプロー
ル、９……ドクターバー、１０……塗装ロール、
１１……バツクアツプロール、１２……シユー、
１３……調整ネジ、１４……軸受、１５……ウエ
ツジ、１６……シユー、１７……ボルト、１８…
…調整ネジ、２０，２０′……固定具、Ｐ……基
板、Ｒ……塗料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リバースロールコーターを用いた連続塗装方
   法において、塗料をピツクアツプロール上に設置
   したドクターバーとピツクアツプロールとによつ
   て形成された間隙を通過せしめて、ピツクアツプ
   ロール上に塗膜を形成させ、ついでピツクアツプ
   ロールに対してリバース回転している塗装ロール
   表面上にピツクアツプロール上の塗料の一部ない
   しほぼ全部を転写し、ついで塗装ロールの回転方
   向に対し逆方向に移動している基板表面上に塗装
   ロール上の塗料の一部ないしほぼ全部を転写する
   ことを特徴とする連続塗装方法。 ２ ドクターバーが、ピツクアツプロール上に接
   したシユーを介して、ピツクアツプロール上に設
   置され、ドクターバーとピツクアツプロールとの
   間隙量が、ドクターバーとシユーとの相対高さを
   変化させることにより調整される機構を有するも
   のである特許請求の範囲第１項記載の連続塗装方
   法。 ３ ドクターバーが、シユーを介して、軸受上に
   固定され前後に移動できるウエツジの上に設置さ
   れ、ドクターバーとピツクアツプロールとの間隙
   量が、ウエツジを前後に移動することにより調整
   される機構を有するものである特許請求の範囲第
   １項記載の連続塗装方法。