JP2002306998A

JP2002306998A - 板状塗工物の製造方法とそのための塗布装置

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Publication number: JP2002306998A
Application number: JP2001116481A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Ochiai; 伸介落合
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2002-10-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ほぼ均一な膜厚を形成し、両面を同時に塗工
でき、しかも塗布速度が速く、生産性に優れた塗布方法
及びそのための装置を提供する。【解決手段】板状の被塗布物１をその被塗布面が重力
方向とほぼ平行になるように把持し、その被塗布物１を
塗料槽２中の塗布液３に浸漬した後、一定速度で上方向
へ移動させながら、この被塗布物１を両面から挟むよう
に配置された、回転軸１１，１１がほぼ水平な２本の塗
布ロール１０，１０の間を通過させることにより、被塗
布物１の両面に同時に塗布膜を形成させ、板状塗工物を
製造する。塗布装置は、被塗布物１の固定手段、２本の
塗布ロール１０，１０を有する塗布ロール手段、塗布ロ
ール手段のほぼ真下に配置されて塗布液３を収容する塗
料槽２、及び被塗布物１を垂直方向に移動させる搬送手
段を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、枚葉の板状成形品
に対し、耐擦傷性、帯電防止性、反射防止性、防汚性、
防曇性、光線吸収性等の各種機能を付与する材料や着色
剤等を含む塗布液を塗布し、各種機能性被膜や保護膜、
着色膜、意匠性被膜等を形成した板状塗工物の製造方
法、及びそのための塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】板状の被塗布物の表面に各種薬液を塗布
する方法として、従来から、ディップコート法、フロー
コート法、カーテンフローコート法、ロールコート法な
どの各種方法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公知の塗布方法は、生産性や塗膜の膜厚精度において十
分に満足できる性能を有していなかった。例えば、ディ
ップコート法は、両面を同時に塗工できるものの、塗布
速度（引上げ速度）を速くすると、膜厚にばらつきが出
てくることから、膜厚精度を高めるためには塗布速度を
遅くせざるを得ないという問題があった。また、カーテ
ンフローコート法やロールコート法は、塗布速度が速
く、ほぼ均一な膜厚が得られるものの、両面を同時に塗
工できないため、生産性に問題があった。さらにまた、
フローコート法は、簡易に塗布が可能であり、かつ両面
を同時に塗工できるものの、被膜の膜厚精度に乏しいと
いう問題点を有している。

【０００４】そこで本発明者は、ほぼ均一な膜厚を形成
し、両面を同時に塗工でき、しかも塗布速度が速く、生
産性に優れた塗布方法及びそのための装置を開発すべ
く、鋭意研究を行った結果、ディップコート法と同様
に、被塗布面がほぼ垂直方向に垂下された板状の被塗布
物を、塗布液が収容された塗料槽中に浸漬したのち、一
定速度で上方向に移動させながら、回転軸が水平となる
ように配置された２本の塗布ロールの間を通過させるこ
とにより、目的とする被膜が形成され、また高い生産性
をもって塗工物が製造できることを見出し、本発明に至
った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、板状
の被塗布物をその被塗布面が重力方向とほぼ平行になる
ように把持し、その被塗布物を塗料槽中の塗布液に浸漬
した後、一定速度で上方向へ移動させながら、この被塗
布物を両面から挟むように配置された、回転軸がほぼ水
平な２本の塗布ロールの間を通過させることにより、被
塗布物の両面に同時に塗布膜を形成させ、板状塗工物を
製造する方法を提供するものである。

【０００６】また本発明によれば、この方法に使用する
のに適した塗布装置も提供され、この塗布装置は、板状
の被塗布物をその被塗布面が重力方向とほぼ平行になる
ように把持する被塗布物の固定手段；回転軸がほぼ水平
であり、互いに異方向に回転し、被塗布物が通過しうる
間隔に保たれた２本の塗布ロールを有する塗布ロール手
段；塗布ロール手段のほぼ真下に配置された塗布液を収
容する塗料槽；及び被塗布物を垂直方向に移動させる搬
送手段を備え、被塗布物を塗料槽中の塗布液に浸漬した
後、この被塗布物を上方向に移動させながら上記２本の
塗布ロールの間を通過させることにより、被塗布物の両
面に同時に塗布膜を形成させるように構成されている。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面も参照しなが
ら、本発明をさらに詳細に説明する。図面中、図１は、
本発明に従い、板状の被塗布物に塗布している状態を模
式的に示すものであって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は
（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。図２は、被塗
布物の把持状態及び搬送手段の一例を模式的に示すもの
であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。図
３及び図４は、それぞれ異なる固定手段の例を模式的に
示すものであって、それぞれの（Ａ）は正面図、（Ｂ）
は側面図である。図５は、塗布ロールの表面に設けられ
る溝の断面形状について、いくつかの例を示す塗布ロー
ルの部分拡大断面模式図である。図６は、塗布ロールの
表面に設けられる溝の方向について、いくつかの例を模
式的に示す正面図である。図７は、バックアップロール
を設ける場合の例を図１に対応させて模式的に示すもの
であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線
に沿う縦断面図である。図８は、塗布ロールの下に設け
られた塗布液タンクから塗布液を塗布ロールに供給する
例を模式的に示す側面図である。図９は、塗布ロールと
バックアップロールの接する部位に塗布液を供給する例
を模式的に示す側面図である。図１０及び図１１は、そ
れぞれ異なる形態で塗布ロールとバックアップロールの
接する部位に塗布液を供給する例を模式的に示す斜視図
である。図１２は、バックアップロールの下に設けられ
た塗布液タンクから塗布液をバックアップロールに供給
し、その塗布液を塗布ロールに転写する例を模式的に示
す側面図である。図１３は、図９〜図１２のいずれかに
示すロールへの塗布液供給方式を用いて、塗布液を循環
する場合の一例を示すフローチャートである。図１４及
び図１５は、それぞれ後述する実施例１及び比較例１で
得られた塗工物表面の膜厚分布を表すグラフである。

【０００８】本発明においては、図１に示すように、板
状の被塗布物１は、その被塗布面がほぼ重力方向と平行
になるように垂下される。そしてまず、被塗布物１を下
方へ移動させて塗料槽２中の塗布液３に浸漬し、次に一
定速度で上方向へ移動させながら、被塗布物１を両面か
ら挟むように配置された水平方向の回転軸１１，１１を
有する２本の塗布ロール１０，１０に両面を接触させて
その間を通過させる。塗布液３への浸漬により被塗布物
１に塗布液が付着し、これを引き上げる際、両面から塗
布ロール１０，１０と接触させることにより、均一な塗
布液層が形成されるようになる。

【０００９】板状の被塗布物１は枚葉のものであって、
その種類は特に限定されないが、例えば、板ガラスや樹
脂成形品などが用いられる。樹脂成形品としては、例え
ば、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリスチ
レン系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共
重合体樹脂などが挙げられる。

【００１０】被塗布物１の大きさにも特別な制限はない
が、通常、幅が１００〜２,０００mm、長さが２００〜
４,０００mm、厚さが０.１〜２０mm程度の範囲である。
ここでいう幅と長さの関係は、長方形の長辺を長さ、短
辺を幅としている。被塗布物１は、その４辺のうちの１
辺が固定され、把持される。図２には、被塗布物１の幅
方向を上辺として、そこが固定枠６で固定された状態を
示しているが、長さ方向を上辺として、そこを固定して
も構わない。被塗布物１は、図２の（Ｂ）中に黒塗り矢
印で示される被塗布面の法線が、地面に対して平行とな
るように配置される。

【００１１】本発明の塗布装置は、板状の被塗布物１を
把持する固定手段、２本の塗布ロール１０，１０を有す
る塗布ロール手段、そのほぼ真下に配置された塗料槽
２、及び被塗布物１を垂直方向に移動させる搬送手段を
備えている。被塗布物１の固定手段は特に限定されない
が、例えば図３に示すように、固定される辺の端部に近
い部分にいくつかの穴８，８を開けて、この穴８，８に
ひもや針金のような吊り具７，７を通すことで固定枠６
から吊り下げてもよいし、図４に示すように、万力や固
定ネジのような挟持手段９，９で挟み込んで固定枠６に
固定してもよい。また、クランプ機構などを採用するこ
ともできる。

【００１２】塗布ロール手段は、図１に示すように、２
本の塗布ロール１０，１０を有し、これらの塗布ロール
１０，１０は、回転軸１１，１１がほぼ水平であり、互
いに異方向に回転し、被塗布物が通過しうる間隔に保た
れている。塗布ロール手段の下方には、塗料槽２が配置
される。この塗料槽２は、塗布液３を収容しており、被
塗布物１を浸漬してそこに塗布液を適用するためのもの
である。この塗料槽２については、他の図ではその図示
を省略する。また、図２〜図４に示すような、固定手段
で掴まれた被塗布物１の上辺把持部分は、通常は塗料槽
２中の塗布液３に浸漬されず、それより下の部分に塗布
液が適用されるが、他の図ではこのような固定手段の図
示は省略する。塗布液が適用されず、したがって塗膜が
形成されない上辺把持部分は通常、塗工完了後に切り落
とされる。

【００１３】固定された被塗布物１は、垂直方向に一定
の速度で移動される。その移動方向は、被塗布物１を塗
料槽２中の塗布液３に浸漬させる際には下方向であり、
被塗布物１を移動させながら塗布ロール１０，１０の間
を通過させて希望する塗布厚さにする際には、図１及び
図２に白抜き矢印で示される上方向である。搬送手段
は、被塗布物１を垂直方向に移動させるためのものであ
り、例えば図２に示すように、固定枠６をモーターと連
結したボールネジ４につないで搬送する手段を用いるこ
とができる。すなわちこの例では、ボールネジ４の回転
によって、そこに螺合された固定枠６が上下方向に移動
し、固定枠６に把持された被塗布物１もそれに伴って上
下方向に移動するようになっている。この場合、移動を
滑らかにかつ安定化させるために、固定枠６を上下方向
に案内するガイドレール５，５を設けてもよい。被塗布
物１の上下方向移動速度は、必ずしも限定されるもので
ないが、通常は０.５〜２０ｍ／分程度の値が採用され
る。移動速度があまり遅いと生産性が低下し、またそれ
があまり速くなると塗膜表面が乱れるおそれがある。

【００１４】被塗布物１は、図１に示すように、塗料槽
２中の塗布液３に浸漬され、その後２本の平行な塗布ロ
ール１０，１０の間を通過することによって、余分な塗
布液を除去しつつ引き上げられ、その表面に均一な厚さ
の塗膜が形成される。塗料槽２の大きさは、被塗布物１
が固定枠６で掴まれている部分を除き、全体が浸漬でき
る程度の大きさが必要である。あまり大きすぎると、塗
布液が大量に必要となり、また小さすぎると、被塗布物
１の移動中に塗料槽２の壁面が被塗布物１に当たったり
するため、好ましくない。したがって塗料槽２の大きさ
は、被塗布物１の大きさや形状に応じて適宜選択され
る。塗布ロール１０，１０の大きさは、被塗布物１の大
きさに応じて適宜選択され、通常は、被塗布物１の水平
方向長さよりも１０〜１,０００mm 長いロールが用いら
れる。ロールの径にも特別な限定はないが、通常、直径
１０〜５００mm程度である。

【００１５】塗布ロール１０，１０の材質も特に限定さ
れないが、一般には、塗布液に対して耐性を有する材料
が選択される。被塗布物１の反りやたわみ等の変形に追
随するために、塗布ロール１０，１０の表面は、ゴムや
樹脂のような弾性を有する材料で構成されているのが好
ましい。塗布ロール１０，１０の表面を形成するゴムや
樹脂は、塗布液に対して耐性を有する材料から適宜選択
すればよい。例えば、有機溶剤を含む塗布液であれば、
ブチルゴムやエチレン−プロピレンゴム、ニトリルゴ
ム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレ
タン樹脂、フッ素樹脂などから、用いる溶剤に応じて適
宜選択される。ロールの表面にある弾性体の層の厚さは
特に限定されないが、通常３〜５０mm程度である。この
弾性体は、JIS K 6301 に規定されるスプリング式硬さ
試験のＡ形で測定した硬さが２０〜８０度程度であるの
が好ましい。

【００１６】塗布ロール１０の表面は、平坦であっても
よいし、凹凸が形成されていてもよい。また、塗膜を希
望する厚さに調整するため、図５及び図６に示す如く、
塗布ロール２の表面に微細な溝１２を形成することもで
きる。塗布ロール１０の表面に形成される微細な溝１２
の形状としては、例えば、その断面が図５の（Ａ）及び
（Ｂ）に示すようなＶ字型のもの、同図の（Ｃ）に示す
ような半円状のもの、同図の（Ｄ）に示すような台形状
のものなどが挙げられる。微細な溝１２は、図６の
（Ａ）に示す如く、塗布ロール２上に同心円状に複数本
形成されていてもよいし、同図の（Ｂ）及び（Ｃ）に示
す如く、一本又は複数本で螺旋状に形成されていてもよ
く、さらには同図の（Ｄ）に示す如く、長さ方向に形成
されていてもよい。塗布ロール２の表面に形成される微
細な溝１２の深さは特に限定されないが、通常０.０１
〜１mm 程度である。また、溝の中央部と隣接する溝の
中央部との距離（溝の間隔）も特に限定されないが、通
常０.０１〜５mm 程度である。溝と隣接する溝の間に
は、図５の（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｄ）のように平坦な部
分があってもよいし、同図の（Ｂ）のように平坦部がな
くても構わない。

【００１７】被塗布物１の特異な部分の膜厚を意識的に
変化させるため、塗布ロール１０の表面に形成される微
細な溝１２の深さ及び／又は間隔を、塗布ロール１０の
両端部の間で変化させることもできる。例えば、特定の
部位だけ塗膜の厚さを大きくしたい場合には、塗布ロー
ル１０の相当する部分における溝１２の深さを深くした
り、溝１２の間隔を狭くしたりすることで、希望する膜
厚の塗膜を得ることができる。

【００１８】塗布ロール１０の径は、一方の端からもう
一方の端まで通常一定であるが、目的とする塗工物の性
状によっては、一方の端からもう一方の端にかけて断面
の直径を変化させるのも有効である。例えば、被塗布物
１への接触圧力が一定となるよう、塗布ロール１０の長
さ方向にクラウンを付与し、中央部の径が端部よりもや
や大きくなるようにしてもよい。また、被塗布物１の特
異な部分の圧力を下げるか又は上げるために、その部分
のロールの径を小さくするか又は大きくしてもよい。こ
のように、ロールの一方の端からもう一方の端にかけて
ロール断面の直径を変化させる場合でも、その変化の割
合は、最も大きい部分の径に対して、最も小さい部分の
径が９０％以上、さらには９９％以上とするのが有利で
ある。

【００１９】塗布ロール１０，１０は、被塗布物１の両
面に塗布液を適用するため、図１に示す如く、被塗布物
１が通過できる程度の間隙を保って、２本設置される。
２本の塗布ロール１０，１０の間隙は、その材質によっ
ても異なるが、例えば、その表面が前述したような弾性
体で構成されている場合は、無負荷時、すなわち被塗布
物１が挟まれていない状態を想定して、被塗布物１の厚
さと同じか又はそれより小さくするのがよい。このよう
に塗布ロール１０，１０の無負荷時間隙が被塗布物１の
厚さと同じかそれより小さくなるようにしておけば、塗
布ロール１０，１０の表面弾性体が、ほぼそのままの形
状又は圧縮された形状になって、被塗布物１がその間を
通過することになる。換言すれば、塗布ロール１０，１
０の弾性体の場合、被塗布物１が通過するときの塗布ロ
ール１０，１０の間隙は、場合により弾性体の弾性変形
でほぼ被塗布物１の厚さと同じに保たれているが、その
弾性変形が解かれた状態では被塗布物１の厚さと同じか
又はそれより小さくなるようにしておくのが有利であ
る。好ましくはこの間隙は、被塗布物１の厚さに対して
１０〜１００％程度であり、また被塗布物１の厚さより
も０〜２mm小さい値とするのがより好ましい。塗布ロー
ル１０，１０の間隙が被塗布物１の厚さより大きいと、
塗料槽２中の塗布液３への浸漬によって付着した塗布液
の量で、その塗布膜厚が概ね決まってしまい、塗布液の
膜厚を均一にするのが難しくなる。

【００２０】塗布の開始にあたっては、まず、塗布ロー
ル１０，１０の間隔を広げて、その間に被塗布物１を降
下させ、被塗布物１を塗料槽２中の塗布液３に、固定枠
６の部分を除いてほぼ完全に浸漬する。その後、一定速
度で被塗布物１を上昇させ、固定枠６の下端が塗布ロー
ル１０，１０の最上端付近に来たところで、塗布ロール
１０，１０の間隔を狭めて上記した所定間隙に設定し、
被塗布物１を所定速度で引き上げて、被塗布物１の両面
に塗布液が適用されるようにする。塗布ロール１０，１
０を間隔調整のために水平方向へ移動するには、例え
ば、モーターによる駆動、空気圧や油圧による駆動など
が採用できる。

【００２１】塗布ロール１０，１０の間隔を狭めて所定
の値に設定する際には、被塗布物１の移動を停止せず
に、それを上方向へ移動させながらロール間隔を設定し
てもよいし、被塗布物１の上昇を停止した状態でロール
間隔を設定しても構わない。被塗布物１を引上げながら
ロール間隔を設定する場合は、塗布ロール１０，１０を
被塗布物１の側へ近づけていけばよい。被塗布物１の引
上げを停止して塗布ロール１０，１０の間隔を設定する
場合には、設定後すぐに引上げを開始してもよいし、設
定後所定時間、例えば数秒間経た後に引上げを開始して
もよい。

【００２２】２本の塗布ロール１０，１０は、それぞれ
回転駆動のためにモーター等の駆動手段を有していても
よいし、特別な駆動手段を設けず、被塗布物１の通過時
の摩擦により回転させてもよい。これらの塗布ロール１
０，１０は、被塗布物１の進行方向と同方向に回転させ
る。具体的には、被塗布物１は上方向へ移動するとこ
ろ、塗布ロール１０，１０は、被塗布物１と対峙する箇
所で上方向へ向かうように回転しながら被塗布物１の両
面に接触する。このように塗布ロール１０，１０は、被
塗布物１の進行方向と同方向に回転するため、２本のロ
ール１０，１０の相互間では回転方向が異なることにな
る。塗布ロール１０，１０の回転速度は特に限定され
ず、ロールの径や被塗布物１の移動速度に応じて適宜選
択されるが、通常は０.０５〜１００rpm 程度の範囲が
好ましい。塗布ロール１０，１０の回転周速度は、被塗
布物１の引上げ速度と概ね同じになる。

【００２３】塗布ロール手段は、２本のロール１０，１
０だけで構成してもよいが、一方で図７に示すように、
塗布ロール１０，１０の被塗布物１とは反対側に、塗布
ロール１０，１０と接するようにバックアップロール
（補助ロール）１５，１５を設けてもよい。この場合、
塗布ロール１０とバックアップロール１５とは並行で、
両者を押し付け合うようにするのが望ましい。バックア
ップロール１５は、塗布ロール１０と同調してそれとは
異方向に回転することになる。塗布ロール１０とバック
アップロール１５の回転速度はその表面速度で一致して
おり、一方のロールに設けられたモーター等の駆動で、
他方のロールが駆動するようにしてもよいし、両方のロ
ールにモーター等による駆動手段を設けてもよい。もち
ろん前述の如く、いずれのロールにも駆動手段を設け
ず、被塗布物１の引上げに伴う摩擦によって塗布ロール
１０を回転させ、その回転がさらにバックアップロール
１５に伝わるようにしてもよい。

【００２４】バックアップロール１５の材質は、特に限
定されないが、一般には、塗布液に対して耐性を有する
材料が選択される。通常、表面加工のしやすさや剛性の
面から、ステンレス等の金属ロールが好適に用いられ
る。バックアップロール１５の表面は、平坦であっても
よいし、凹凸が形成されていてもよい。また、後述する
ように塗布ロール１０に希望する量の塗布液を適用する
ために、バックアップロール１５の表面に微細な溝や微
細な穴を形成することもできる。バックアップロール１
５の表面に形成される微細な溝の形状としては、例え
ば、その断面がＶ字型のもの、半円状のもの、台形状の
ものなどが挙げられる。微細な溝は、バックアップロー
ル１５上に同心円状に複数本形成されていてもよいし、
一本又は複数本で螺旋状に形成されていてもよく、さら
にはロールの長さ方向に形成されていてもよい。バック
アップロール１５に設けられる溝は、概略的には、先に
塗布ロール１０について示した図５及び図６と同様でよ
い。また、バックアップロール１５の表面に微細な穴を
形成する場合、その形状は、円形状や三角形状、四角形
状等の多角形状が適宜用いられる。微細な溝又は穴を設
ける場合、その深さは特に限定されないが、通常０.０
０１〜１mm 程度が好ましい。バックアップロールの径
にも特別な限定はないが、通常は、直径５０〜５００mm
程度の範囲から適宜選択すればよい。

【００２５】本発明においては、塗料槽及び／又は塗布
ロール手段に塗布液を供給するための塗布液供給手段を
設けることができる。塗布液供給手段は、塗料槽２中の
塗布液３が、被塗布物１の浸漬、引上げに伴って持ち去
られる分を補給するために、あるいは塗布ロール１０，
１０の塗布液とのなじみをよくするのにそこへ塗布液を
供給するために、配置される。塗料槽２への塗布液の補
給は、例えば、塗料槽２とは別に塗布液用のタンクを設
け、そこから塗料槽２へ塗布液を定期的に供給するよう
にすればよい。

【００２６】塗布ロール１０，１０へは被塗布物１から
の塗布液が付着するが、それとは別の経路で、すなわち
上記塗布液供給手段から塗布ロール１０，１０へ塗布液
を適用することができる。通常、塗布ロールの安定性を
考慮すると、被塗布物１からの付着分とは別に塗布液が
展開されているほうが好ましい。その場合、塗布液供給
手段は、塗布ロール１０，１０への塗布液供給経路を有
することになる。そして、塗布ロール１０，１０が回転
して被塗布物１と接するまでに、その全面に渡って塗布
液が付着するように適用するのが好ましい。塗布ロール
１０，１０上への塗布液の適用は、例えば図８に示す如
く、塗布ロール１０，１０の下部にロール下タンク２
０，２０を設け、その中の塗布液に塗布ロール１０，１
０を浸漬することにより、行うことができる。

【００２７】また、バックアップロール１５，１５を設
けた場合には、図９に示すように、塗布ロール１０とバ
ックアップロール１５の接する部分に塗布液供給部材３
０を設けて、そこから塗布液を流下させる方法が採用で
きる。この場合、図１０に示すように、フローノズルで
構成された塗布液供給部材３０を、塗布ロール１０とバ
ックアップロール１５の接する部位の一方の端部付近に
設置してもよいし、図１１に示すように、塗布ロール１
０とバックアップロール１５の接する部分の一方の端部
から他方の端部にかけて、複数のフローノズルで構成さ
れた塗布液供給部材３０を配置し、これら複数のノズル
から、ロールの長さ方向に対してほぼ均一に塗布液が供
給されるようにしてもよい。塗布液の供給量は特に限定
されないが、通常は、塗布ロール１０の全体に塗布液が
付着すれば十分であり、例えば、０.１〜５Ｌ／分程度
の範囲から適宜選択される。この量は、塗布ロール１０
及びバックアップロール１５の径や長さに応じて変化す
る。通常、塗布ロール１０とバックアップロール１５の
接する部分の全域に渡って、塗布液の液溜りが形成され
ていれば十分である。

【００２８】図１２は、塗布ロールに塗布液を供給する
方法の他の例を示している。この例では、バックアップ
ロール１５の下部にロール下タンク２０を設け、バック
アップロール１５の下端をロール下タンク２０中の塗布
液に浸漬してバックアップロール１５上に塗布液が供給
され、塗布ロール１０とバックアップロール１５の接す
る部分で塗布ロール１０上に塗布液が転写されるように
なっている。図１２に示す方法は、バックアップロール
１５上に微細な溝又は微細な穴を設けた場合に特に有効
である。またこの例からわかるように、塗布液供給手段
による塗布ロールへの塗布液の供給は、塗布ロールに直
接塗布液を供給する形態はもとより、間接的に供給する
形態をも包含する。なお、図１０〜図１２では、塗布ロ
ール１０とバックアップロール１５を片側についてだけ
示しているが、被塗布物１を挟んで反対側にも、図示の
ものと対称にもう一方の塗布ロール及びバックアップロ
ールが配置されていることは、容易に理解されるであろ
う。

【００２９】本発明において、塗布液は、ポンプ等の循
環手段により循環させるのが好ましい。具体的には、塗
布液を収容するタンクを設け、このタンクから塗料槽を
経て再びタンクへと塗布液が戻るように、また塗布ロー
ルへも塗布液を供給する場合は、同じタンク又は異なる
タンクから塗布ロール手段を経て、再びタンクへと塗布
液が戻るように循環される。図１３に、塗布液を循環さ
せる場合のフローチャートの一例を示す。この例では、
塗料槽２とは別に塗布液の入った主タンク２２を設け、
そこからポンプ３１を介して塗布液を汲み上げ、その後
に分岐して、塗料槽２用の塗布液供給経路３２へ、ロー
ル用塗布液供給経路３３，３３から塗布ロール１０とバ
ックアップロール１５の接する部位へ、又はタンク用塗
布液供給経路３４，３４からロール下タンク２０，２０
へと供給するようになっている。

【００３０】塗料槽２は、被塗布物１を浸漬し、上昇さ
せるときには、内部の塗布液が静置された状態でなけれ
ばならない。塗布液が塗料槽２内で流動状態にあると、
被塗布物１上に形成される塗布液膜はその形状が乱れ、
製品としての外観が悪くなってしまう。一方で、塗布を
多数回繰り返すと、塗料槽２中の塗布液にごみ等の異物
が入り込み、塗布液が汚れるため、製品の外観が悪化す
るおそれがある。そこで塗料槽２内の塗布液も、被塗布
物１が浸漬されていない状態のときに循環させるのが好
ましい。通常、ごみ等は塗布液の上方に浮かぶため、下
方から塗布液を供給し、上方から回収経路３５を経由し
て循環させる方法が好ましい。塗布液の種類や環境に応
じて、回収経路３５の位置や回収方法は、適宜変更して
も構わない。図１３において、ポンプ３１は、塗布ロー
ル１０，１０への供給と塗料槽２への供給を兼ねている
が、別個のポンプを用いた別系列としてもよい。

【００３１】図９〜図１１に示すようなフローノズル方
式で塗布ロール１０とバックアップロール１５の間に塗
布液を供給する場合は、図１３におけるロール用塗布液
供給経路３３，３３の先端をフローノズルとし、そこか
ら塗布液が流下される。この場合でも、塗布ロール１０
とバックアップロール１５の下方には、バックアップロ
ールと接触しない程度の位置にロール下タンク２０を配
置し、塗布ロール１０とバックアップロール１５の間の
液溜りで余った液が、そのロール下タンク２０に流れ落
ちるようにしておく。一方、図１２に示すような、バッ
クアップロール１５の下端をロール下タンク２０内の塗
布液に浸漬して塗布液をバックアップロール１５に付着
させる方式を採用する場合は、ロール下タンク２０を図
１３に示すようにバックアップロール１５のすぐ下に配
置して、タンク用塗布液供給経路３４，３４からロール
下タンク２０，２０へ塗布液を供給すればよい。この場
合には、ロール用塗布液供給経路３３，３３からの塗布
液の供給はなくてよい。

【００３２】またいずれの場合も、ロール下タンク２０
の余分な塗布液は、オーバーフローとして回収経路３
６，３６を経由し、主タンク２２に回収される。また塗
料槽２から回収される塗布液も、同様に主タンク２２に
回収される。塗料槽２への塗布液の供給と塗布ロール１
０への塗布液の供給を別経路とした場合には、回収用の
タンクを別個に設けてもよい。図１３の例では、主タン
ク２２、ポンプ３１、供給経路３２，３３，３４、回収
経路３５，３６などで、塗布液供給手段と循環系統が構
成されていることになる。

【００３３】この例では、ポンプ３１により汲み上げら
れた塗布液の圧力を、バルブを介して圧力計３７で検知
するようになっており、この圧力計３７は、配管の詰ま
り等の異常を検知するために、設けるのが好ましい。ま
た塗布液は、ポンプ３１により汲み上げられた直後又
は、塗料槽２、ロール１０，１５間若しくはロール下タ
ンク２０へ供給する前に、フィルター３８等で清浄化す
ることにより、塗布液中に含まれる可能性のあるゴミ等
を除去するようにしておくのが好ましい。

【００３４】循環方式として、図１３に示したフローチ
ャート中の主タンク２２を経由せずに、ロール下タンク
２０，２０から回収経路３６，３６を経由して直接、ポ
ンプ３１で汲み上げるようにしても構わない。また塗布
液供給経路３３及び３４における具体的供給手段は、設
備構成等に応じて適宜選択することができる。なお、図
１３には、図９〜図１２に示した形態のロールへの塗布
液供給方式を採用する場合の塗布液循環系統を示し、こ
れに基づいて説明してきたが、他の塗布液供給方式を採
用した場合でも、図１３に示した例に準じて塗布液の循
環を行うことができる。例えば、図８に示すような、塗
布ロール１０，１０を直接、ロール下タンク２０中の塗
布液に浸漬して塗布液の供給を行う場合は、図１３にお
いてバックアップロール１５，１５を省略し、塗布ロー
ル１０，１０の直下にロール下タンク２０，２０を配置
し、その中の塗布液中に塗布ロール１０，１０の下端を
浸漬する以外は、この図とほぼ同様にして塗布液の循環
を行えばよい。

【００３５】以上述べた方法により、被塗布物１に塗布
液の被膜が形成される。被塗布物１はその後、塗布液に
含まれる溶剤等を乾燥除去し、製品化される。あるいは
溶剤の除去後、必要に応じて、加熱するか、又は紫外線
や電子線等の活性化放射線の照射により、被膜を架橋・
重合等で硬化して製品化される。

【００３６】本発明の方法及び装置は、被塗布物の両面
を塗布するのに適しているが、所望により片面だけの塗
布に適用することも可能である。例えば、被塗布物２枚
を重ね、その端部を両面接着テープ等で固定して、２枚
の被塗布物の隙間に塗布液が入り込まないように密着さ
せた状態で、本発明により配置された塗料槽中の塗布液
に浸漬し、次いで２本のロールの間を通過させて塗布を
行い、塗布後、又は場合により必要な後処理を行った
後、２枚の被塗布物を剥がすことで、片面塗工品を得る
ことができる。この方法によれば、２枚同時に塗工でき
るため、従来の方法に比べて生産性が向上する。

【００３７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらによって限定されるものでは
ない。例中にある％は、特にことわらないかぎり重量基
準である。また、硬さはすべて JIS K 6301 のスプリン
グ式硬さ試験（Ａ形）により測定された値である。

【００３８】実施例１塗布液として、反射防止塗料“オプスター JM5022”
〔ジェイエスアール(株)製；フッ素系の樹脂３％含有塗
料〕を、メチルイソブチルケトンで２％濃度に希釈した
ものを用いた。また、被塗布物として、幅２００mm、長
さ３００mm、厚さ２mmのポリメチルメタクリレート樹脂
板〔住友化学工業(株)製の“スミペックスE 000”）を
用いた。このポリメチルメタクリレート樹脂板の幅方向
一辺を上辺として、図２に示す搬送装置に固定した。

【００３９】塗料槽２及び塗布ロール１０，１０を図１
に示すように配置した。塗布ロール１０，１０には回転
のための駆動手段を設けず、被塗布物１の上方への移動
に追随して塗布ロール１０，１０が回転するようにし
た。塗料槽２は、幅２５０mm、奥行き５０mm、高さ３０
０mmのステンレス製の容器とし、その中に上端から２０
mmの位置まで塗布液を充填した。塗布ロール１０，１０
としては、硬さ４０度のブチルゴムで約１０mm厚の表層
が形成された、長さ２３０mm、直径５０mmのロールを２
本使用した。塗布ロール１０，１０の表面は、研磨によ
り平滑にし、図６（Ｄ）に示すようなロール長さ方向に
平行に溝加工を行った。溝の形状は９０°の角度を有す
るＶ字型、深さは０.１５mm、溝間隔は０.５mmとした。
２本の塗布ロール１０，１０の間隙は、塗布時（ただし
無負荷状態を想定）に１.０mm となるように調整した。
このロール間隙は、ロールの回転軸１１，１１の中心間
隔が５１.０mm であることに相当する。

【００４０】被塗布物１は、２本の塗布ロール１０，１
０の間隔を３０mmに開いた状態で、まず５ｍ／分の速度
で塗布ロール１０，１０の間に一旦下降させ、被塗布物
１を固定する固定枠６の下端が、塗料槽２中の塗布液３
の液面より１０mm上の位置で停止させた。この状態で１
０秒間静止した後、被塗布物１を上昇させ、被塗布物１
を固定する固定枠６の下端が、塗布ロールの最上端より
も１０mm上の位置で停止させた。次に、塗布ロール１
０，１０の間隔を狭めて、上記のとおり１.０mm間隙と
し、直ちに被塗布物１を５ｍ／分の速度で上昇させるこ
とにより、被塗布物１の表面に塗膜を形成させた。得ら
れた塗工物は、４０℃で１０分間乾燥後、５００mJ／cm
² の紫外線を照射して、被膜を硬化させた。

【００４１】硬化被膜の膜厚は、得られた塗工物の裏面
を黒ペンキで塗った後に、分光光度計“UV-3100PC”
〔(株)島津製作所製〕を用いて、入射角５度の絶対鏡面
反射スペクトルを測定することにより算出した。膜厚ｄ
（nm）は、反射率が最も小さくなる波長又は最も大きく
なる波長λ（nm）から、次式により算出した。

【００４２】ｄ＝Ａλ／４ｎ〔ただし、ｎは硬化被膜の屈折率＝１.４３７、Ａは定
数で、反射率が最小値となる波長の場合は１、最大値と
なる波長の場合は２である。〕

【００４３】膜厚は、塗工物の長さ方向（搬送時の垂直
方向）に３０mm間隔で測定し、結果を図１４に示した。
この結果から、ほぼ均一な厚さで塗布膜が形成されてい
ることがわかる。

【００４４】比較例１塗布ロール１０，１０の間隔を３０mmに広げたまま、す
なわち被塗布物１が塗布ロール１０，１０に接触しない
状態で、被塗布物１を上昇させた以外は、実施例１と同
様にして塗布及び硬化を行った。得られた被膜の膜厚
は、塗工物の長さ方向（搬送時の垂直方向）に３０mm間
隔で測定し、結果を図１５に示した。

【００４５】

【発明の効果】本発明の方法によれば、従来よりも速い
生産速度で、両面同時に塗布が可能であり、かつ外観も
良好で、膜厚の均一性の高い塗膜を形成することができ
る。また本発明によれば、この方法に適した塗布装置も
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従い、塗料槽及び塗布ロールを用いて
板状の被塗布物に塗布している状態を模式的に示すもの
であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線
に沿う縦断面図である。

【図２】被塗布物の把持状態及び搬送手段の一例を模式
的に示すものであって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面
図である。

【図３】固定手段の一例を模式的に示すものであって、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図４】別の固定手段の例を模式的に示すものであっ
て、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。

【図５】塗布ロールの表面に設けられる溝の断面形状に
ついて、いくつかの例を示す塗布ロールの部分拡大断面
模式図である。

【図６】塗布ロールの表面に設けられる溝の方向につい
て、いくつかの例を模式的に示す正面図である。

【図７】バックアップロールを設ける場合の例を図１に
対応させて模式的に示すものであって、（Ａ）は斜視
図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う縦断面図である。

【図８】塗布ロールの下に設けられた塗布液タンクから
塗布液を塗布ロールに供給する例を模式的に示す側面図
である。

【図９】塗布ロールとバックアップロールの接する部位
に塗布液を供給する例を模式的に示す側面図である。

【図１０】塗布ロールとバックアップロールの接する部
位に塗布液を供給する状態の一例を模式的に示す斜視図
である。

【図１１】塗布ロールとバックアップロールの接する部
位に塗布液を供給する状態の別の例を模式的に示す斜視
図である。

【図１２】バックアップロールの下に設けられた塗布液
タンクから塗布液をバックアップロールに供給し、その
塗布液を塗布ロールに転写する例を模式的に示す側面図
である。

【図１３】塗布液を循環する場合の一例を示すフローチ
ャートである。

【図１４】実施例１で得られた塗工物表面の垂直方向の
膜厚分布を表すグラフである。

【図１５】比較例１で得られた塗工物表面の垂直方向の
膜厚分布を表すグラフである。

【符号の説明】

１……被塗布物、２……塗料槽、３……塗布液、４……モーターと連結したボールネジ、５……ガイドレール、６……固定枠、７……吊り具、８……固定枠取付け用の穴、９……挟持手段、１０……塗布ロール、１１……塗布ロールの回転軸、１２……塗布ロール上の溝、１５……バックアップロール、２０……ロール下タンク、２２……主タンク、３０……塗布液供給部材（配管及びノズル）、３１……ポンプ、３２……塗料槽用塗布液供給経路、３３……ロール用塗布液供給経路、３４……タンク用塗布液供給経路、３５，３６……塗布液回収経路、３７……圧力計、３８……フィルター。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状の被塗布物をその被塗布面が重力方向
とほぼ平行になるように把持し、該被塗布物を塗料槽中
の塗布液に浸漬した後、一定速度で上方へ移動させなが
ら、この被塗布物を両面から挟むように配置された、回
転軸がほぼ水平な２本の塗布ロールの間を通過させるこ
とにより、被塗布物の両面に同時に塗布膜を形成させる
ことを特徴とする、板状塗工物の製造方法。
【請求項２】塗布ロールの表面が弾性体で構成されてお
り、被塗布物が２本の塗布ロールの間を通過するときの
該塗布ロールの間隙は、場合により該弾性体の弾性変形
でほぼ被塗布物の厚さと同じに保たれているが、その弾
性変形が解かれた状態では該被塗布物の厚さと同じか又
はそれより小さい請求項１に記載の方法。
【請求項３】塗布ロールに、被塗布物との接触で付着す
る塗布液とは別の経路で塗布液を適用する請求項１又は
２に記載の方法。
【請求項４】板状の被塗布物をその被塗布面が重力方向
とほぼ平行になるように把持する被塗布物の固定手段；
回転軸がほぼ水平であり、互いに異方向に回転し、該被
塗布物が通過しうる間隔に保たれた２本の塗布ロールを
有する塗布ロール手段；塗布ロール手段のほぼ真下に配
置された塗布液を収容する塗料槽；及び被塗布物を垂直
方向に移動させる搬送手段を備え、該被塗布物を塗料槽
中の塗布液に浸漬した後、被塗布物を上方へ移動させな
がら、該２本の塗布ロールの間を通過させることによ
り、被塗布物の両面に同時に塗布膜を形成させるように
構成したことを特徴とする塗布装置。
【請求項５】塗布ロールの表面が弾性体で構成されてい
る請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】塗布ロールの表面に微細な溝が形成されて
いる請求項４又は５に記載の塗布装置。
【請求項７】塗布ロール手段が、塗布ロールの被塗布物
とは反対側に、塗布ロールと同調してそれとは異方向に
回転するバックアップロールを有する請求項４〜６のい
ずれかに記載の塗布装置。
【請求項８】さらに、塗料槽及び／又は塗布ロール手段
に塗布液を供給するための塗布液供給手段を備える請求
項４〜７のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項９】塗布液供給手段が、塗料槽とは別の塗布液
用タンクを備え、該タンクから塗料槽へ塗布液を供給
し、そこから該タンクへと塗布液を循環させる手段を備
える請求項８に記載の塗布装置。
【請求項１０】塗布液供給手段が、塗料槽とは別の塗布
液用タンクを備え、該タンクから塗布ロール手段へ塗布
液を供給し、そこから該タンクへと塗布液を循環させる
手段を備える請求項８に記載の塗布装置。