JP3281571B2 - ゴム転写ロールを有するロールコーター及びこれを用いた塗装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材に意匠性のあ
る塗膜を塗装することができるゴム転写ロールを有する
ロールコーター、これを用いた塗装方法及びこれを用い
て塗装された被塗物に関する。本発明のロールコーター
を用いて意匠性のある塗膜が塗装される基材は、凹凸面
を有する基材であっも、平滑な面を有する基材であっも
よい。

【０００２】

【従来の技術】窯業、金属サイジング関連の壁材、外装
用建材、内装用建材、金属建材等（以下「基材」とい
う）には、ロールコーター、スクリーン印刷、スプレー
等を利用して塗料が塗装されている。ロールコーターを
使用する場合、転写ロールの表面を滑らかにすれば、ス
プレーをする場合と同様に基材全体に均一な塗装を施す
ことが可能となる。また、転写ロールの表面部分に意匠
性を付与する凹凸形状を形成しておけば、転写ロールの
表面部分の凸部によってスクリーン印刷と同様の意匠性
のある塗膜を塗装することが可能となる。このように、
ロールコーターを使用すれば、意匠性のある塗膜を連続
塗装することが可能になる。

【０００３】例えば、図１に示すようにレンガを積み重
ねた凹凸面を有する基材７の塗装を行う場合、図８のフ
ローチャートに示すようにレンガ部分１１のつなぎ目で
ある目地部１０を作成するために第１色目の塗料を基材
７の表面全面にスプレー等で吹き付け塗装し、連続乾燥
炉等を用いて第１色目の塗料の乾燥を行う。続いて、平
滑な円筒表面をもつ転写ロールを有するロールコーター
を用いて第２色目をレンガ部分１１の表面に塗り重ね
る。第２色目の塗料の乾燥も、第１色目の塗料の場合と
同様に連続乾燥炉等を用いる。さらに、骨材や色相の異
なる混合物を含む第３色目の塗料を意匠性を高めるため
にレンガ部分１１のように塗装する。この塗装は、表面
に凸部を付した転写ロールを用いてレンガ部分１１の表
面に塗り重ね、連続乾燥炉等を用いて第３色目の塗料を
乾燥させる。

【０００４】このように、塗装装置を使い分け、塗料を
塗り重ねることによって、所望の意匠性のある塗膜の連
続塗装が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のロール
コーターを用いる場合には、意匠性のある繊細な模様を
転写しようとすれば、該模様の輪郭が崩れ、転写される
模様が不鮮明となり、また、耐久性、耐侯性に劣るなど
の欠点があった。一方、発泡ゴムロールをレーザー光線
により溶融・昇華して、ロールに凹凸を形成させる方法
も提案されているが、転写ロールの円周が１ｍ以上の大
きなロールの場合にはレーザー光線によってロールの表
面部分に凹凸を形成させることが困難となる。さらに、
このレーザー光線によりロール表面に凹凸を形成させる
方法では、レーザー光線による熱彫刻に長時間を要し、
高精細な意匠を形成させることは困難であり、また、比
較的高コストになるという欠点をもつ。そこで、本発明
の目的は、上記諸問題を解決して高精度で、耐久性、耐
侯性に優れた安価なゴム転写ロールを有するロールコー
ターを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるロールコ
ーターは、基材に意匠性のある塗膜を塗装するロールコ
ーターにおいて、（１）ロール表面に複数の溝をメッシ
ュ状に形成することにより、塗料タンクから供給される
塗料を所定の膜厚に保持するメッシュロール及び（２）
意匠性を付与する凹凸形状がロール表面に形成され、前
記メッシュロールと接触することによって、メッシュロ
ールに保持された塗料を基材に意匠性のある塗膜として
転写するゴム転写ロールを有することを特徴とするもの
である。

【０００７】また、本発明は、前記（１）メッシュロー
ル及び（２）ゴム転写ロールを有するロールコーター
に、（３）前記ゴム転写ロールに押圧配置されるロール
であって、転写位置通過後にゴム転写ロールに残留した
塗料を回収しゴム転写ロールの表面のクリーニングを行
うクリーニングロールを装着すれば、過剰の塗料を有効
に回収することができる。さらに、クリーニングロール
にドクターブレードを配置すればゴム転写ロールからク
リーニングロールに転写された過剰の塗料をクリーニン
グロール表面から効率的にかき落とし、回収効率を高め
ることができる。また、ドクターブレードに替えて洗浄
用ロールを装着すれば、過剰の塗料は洗浄溶剤の入った
パンに捕捉され効果的である。

【０００８】そして、本発明のロールコーターを用いれ
ば、基材（凹凸面を有するものでも平滑な面を有するも
のでもよい）に乾燥膜厚が１０μｍ以上で、かつ、隠蔽
率が９０％以上となるような意匠性のある塗膜を一回で
塗装することができ、本発明のロールコーターを用いて
塗装された被塗物は付加価値の高い基材となる。

【０００９】本発明で用いられるゴム転写ロールの表面
（ゴム層）は、重合性モノマーの重合物またはクロロプ
レンゴム、エチレン−クロロプレンゴム、ブチルゴム、
シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、多硫化ゴ
ム、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、これ
らのゴムの発泡体若しくはこれらのゴム成分と光重合性
モノマーとの反応物で形成されている。

【００１０】重合性モノマーの重合物またはゴム、ゴム
の発泡体若しくはゴム成分と光重合性モノマーとの反応
物を転写ロールのゴム層として使用すれば、ゴム転写ロ
ールの表面部分に意匠性を付与する凹凸形状を、紫外線
またはレーザー光線によって形成することが容易とな
り、また、耐久性にも優れる。とりわけゴム成分と光重
合性モノマーからなる組成物は、紫外線照射による光重
合によってゴム層に意匠性を付与する凹凸形状を施すの
に適している。

【００１１】そして、この意匠性を付与する凹凸形状を
施されたゴム層は、あらかじめゴム層が転写ロールに巻
き付けられていてもよく、また、円周の長大な転写ロー
ルの場合には容易に転写ロールに装着若しくは貼付する
ことができるので、かかる重合性モノマーの重合物また
はゴム、ゴムの発泡体若しくはゴム成分と光重合性モノ
マーとの反応物はゴム転写ロールのゴム層として使用す
るのに適している。

【００１２】本発明のロールコーターで意匠性のある塗
膜を塗装（転写）される基材としては、ロールコーター
で転写できる材料であればどのようなものであってもよ
いが、例えば窯業、金属サイジング関連の壁材、建材等
として、石膏板、繊維セメント板、炭酸マグネシウム
板、ケイ酸カルシウム板、石綿板等の無機質板、合板、
パーティクルボード、ハードボード等の木質板、アルミ
板、鉄板等の金属板、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル
等のプラスチック板、タイル、壁紙などが挙げられる。
これらの基材は、その表面が平滑な面であっも、凹凸面
を有していてもよい。

【００１３】本発明で用いられるゴム転写ロールのゴム
層の表面部分は、スキン面を有し、その表面硬度ＪＩＳ
Ｃ３０°〜Ａ８０°のゴムで形成されていることが好
ましい。かかる表面硬度を有するゴム転写ロールを用い
れば、転写ロールにクリーニングロールを押圧配置する
ことによって、転写ロールに残留した塗料が充分絞り出
され、効率よくクリーニングロールに回収される。ま
た、このように残留した塗料が効率よく回収される結
果、ゴム転写ロールはメッシュロールから一定した塗料
の供給を受けることとなり、安定した意匠性のある所望
の膜厚の塗膜を転写することができる。

【００１４】本発明で用いられるゴム転写ロールのゴム
層の表面部分には、転写される意匠の種類に応じて０．
０１〜１ｍｍの凹凸形状を設けることができる。このよ
うな厚みの凹凸形状を附することにより、従来のスポン
ジ転写ロールを用いた場合よりも転写された塗膜の膜厚
がより均一となり、また、高精細な意匠性のある塗膜が
得られる。

【００１５】本発明で用いられるゴム転写ロールの表面
部分上に、さらに０．１〜３ｍｍのスポンジ層を形成す
ることができる。ゴム転写ロールの表面部分を改質する
などして０．１〜３ｍｍのスポンジ層を設けることによ
り、壁材等の基材で凹部が深い場合には、凹部へも意匠
性のある塗膜を転写することが可能となる。

【００１６】本発明で用いられるゴム転写ロールのゴム
層に形成される意匠性を付与する凹凸形状は紫外線また
はレーザー光線によって０．０１ｍｍ以上の深さに形成
されることが好ましい。ゴム転写ロールの表面には、紫
外線またはレーザー光線によって意匠性を付与する為の
凹凸形状を均一で、かつ、正確に０．０１ｍｍ以上の深
さに形成することができるので、ゴム転写ロールの表面
に必要な量だけ塗料を保持することが可能となり、結果
として意匠性のある塗膜を高精度に転写できる。

【００１７】図３に示すように、本発明で用いられるゴ
ム転写ロールは、ゴム層１３及び金属層（軸体）１２か
ら構成されている。ゴム転写ロールのゴム層の硬度は被
塗物に応じて任意に設定できるが、ＪＩＳ Ｃ３０°〜
Ａ８０°の範囲であることが好ましく、かかる範囲の硬
度であれば単層であっても、２層以上の複層であっても
よい。また、図５に示すように、ゴム層１３と金属層１
２の間に発泡体層１６を設けることができる。発泡体層
を設ければ、発泡体層の弾力性故に平滑でない壁材等の
基材に対しても意匠性のある塗膜を効率的に転写するこ
とが可能となる。かかる発泡体層は、復起弾性に富み、
残留応力の少ない弾力性のある層であれば足り、例えば
密度１〜５００ｋｇ／ｍ³ のポリウレタンによる層が挙
げられ、特に接着性の点でスキン面を有する材料が好ま
しい。図６に示すように、発泡体層１６と金属層１２の
間に支持体層１７を設けることができる。支持体層１７
は、ゴム層１３、発泡体層１６等を支える役割をもち、
機械的強度、熱安定性、寸法安定性等に優れているもの
であれば足り、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹
脂（ＰＥＴ）が挙げられる。発泡体層は、基材が平滑面
であるか凹凸面を有するかなどを考慮して任意の厚みに
設定できるが、１〜３０ｍｍ、好ましくは５〜２５ｍｍ
である。さらに、図７に示すように、ゴム層１３と発泡
体層１６の間にプラスチックシート層１８を設けてもよ
い。プラスチックシート層１８は、ゴム層１３に凹凸形
状を附した後の処理に際して有効で、取扱い性、寸法安
定性等に優れていることが必要であり、ゴム層１３と発
泡体層１６の界面を接着させる役割をもつことが好まし
い。かかるプラスチックシート層としては、ポリオレフ
ィン、ポリウレタン等の高分子化合物が適しており、と
くにポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）が好ま
しい。なお、ゴム転写ロールを構成する各層間には、各
層間に生じ得るずれを防止するために接着層を設けても
よい。

【００１８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の好適な実施形態
を図面に基づき説明する。

【００１９】図１には、意匠性のある塗膜を凹凸面を有
する基材に塗装するためのロールコーターの本実施形態
（概略図）が示されている。右方向に搬送される基材
は、例えば図４に示すようなレンガを積み重ねた状態を
模倣した凹凸面を有する窯業関連の建設材料である壁材
等であり、図８に示すような各工程を経て目地部１０の
塗装をするための第１色層とレンガ部（凸部）１１を塗
装をするための第２色層が塗装されている。

【００２０】ロールコーターは、基材７の表面に接触可
能に配置されたゴム層の表面をもつゴム転写ロール２
と、該ゴム転写ロール２に所定の膜厚の塗料を供給する
メッシュロール１と、塗料転写位置を通過したゴム転写
ロール２の表面に付着している塗料を回収して、ゴム転
写ロール２の表面のクリーニングを行うクリーニングロ
ール３と、メッシュロール１に塗料を供給すると共に、
クリーニングロール３で回収した塗料を戻す塗料タンク
６から構成されている。なお、図１にはクリーニングロ
ール、クリーニングロールに付着されたドクターブレー
ド５（若しくは洗浄用ロール）が装着されているが、こ
れらは本発明に係るロールコーターの必須の要素ではな
い。

【００２１】前記メッシュロール１の表面には任意の間
隔を介してドクターブレード４が配置され、塗料タンク
６から供給される塗料をメッシュロール１上に保持する
と共に、メッシュロール１とドクターブレード４とによ
って定められた間隔に応じた膜厚、例えば２５０μｍ程
度の塗料がメッシュロール１上に供給される。メッシュ
ロール１は、図２に示すように、メッシュで形成された
複数の溝（例えば深さ３０〜４００μｍ程度の格子型の
溝）が表面に施され、供給された塗料を確実に保持する
と共に、メッシュロール１の回転による遠心力によって
塗料が偏ったり、塗料だれが生じるのを防止する役割を
もつ。

【００２２】また、前記メッシュロール１が転写ロール
と所望の圧力で接触するように、ゴム層１３が巻き付け
られたゴム転写ロール２または転写ロールにゴム層１３
を装着し若しくは貼付したゴム転写ロール２が設けられ
ている。このゴム転写ロール２は、例えば図３に示すよ
うに、アルミニウム等の金属で形成された軸体１２の周
囲に巻かれた状態にある。

【００２３】前記ゴム転写ロール２のゴム層１３の表面
には、所望の意匠性を付与する凹凸形状（骨材や色相の
異なる混合物の塊や苔等を表現した模様）が、紫外線ま
たはレーザー光線を用いて、例えば０．０１ｍｍ以上、
より好ましくは０．０５〜２ｍｍに形成される。紫外線
またはレーザー光線を用れば、ゴム層について意匠性を
付与する凹凸形状を均一の深さで、輪郭を明瞭に保って
形成することができる。かかる紫外線またはレーザー光
線による加工に適したゴム層としては、例えばブタジエ
ン／メタクリル酸／ジビニルベンゼン／メタクリル酸メ
チルからなる部分架橋共重合体、スチレン／イソプレン
／スチレン共重合体、マレイン酸モノエステル変性イソ
プレン重合体、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタク
リルアミド、メタクリル酸ラウリル及び２−エチルアン
トラキノンからなるゴム成形体（例えば商品名「フレキ
シードＤ−１２３」，硬化後硬度 ショアー Ａ４０
°，３．１ｍｍ：日本ペイント社製）やスチレン／イソ
プレン／スチレン共重合体を主成分とするゴム成形体
（例えば商品名「サイレルＴＤＲ」，「サイレルＤＰＳ
フレキソプレート」：Ｄｕ Ｐｏｎｔ社製）等が挙げら
れる。これらのゴム成形体に、意匠性を付与しうる模
様、形状、これらの組み合わせ（点、線、無地網かけ、
ＡＭスクリーニング、ＦＭスクリーニングなど）を施し
た銀塩フィルムを真空密着させ、紫外線を照射後、ある
いはレーザーによって直接書き込みし、光重合させた
後、水やパークロルエチレン等を用いて非露光部を現像
・乾燥することにより意匠性を付与する凹凸形状を有す
るゴム成形体（ゴム層）が得られる。紫外線やレーザー
によって意匠性を付与する凹凸形状を有するゴム成形体
（ゴム層）を得るためには、コンピュターグラフィク等
を用いて意匠性のある模様、形状、これらの組み合わせ
に対応する電気的な信号に変換してゴム層に凹凸形状を
形成する手法も有効である。この他アクリル系液状注型
用のゴム成形体（商品名「ＡＰＲ」：旭化成工業社製）
も使用できる。

【００２４】また、市販の発泡剤を含有するゴムを前記
ゴム成形体の凸部にコーティングするか、含有させて６
０〜１５０℃で加熱発泡させれば、表面をスポンジ状に
改質したゴム成形体が得られる。

【００２５】前記ゴム転写ロール２が基材７に接触する
転写位置Ａの通過後の任意の位置にアルミニウム等の金
属で形成された平滑なクリーニングロール３を配置する
ことができる。このクリーニングロール３は、転写位置
Ａを通過したゴム転写ロール２の表面に付着している塗
料を回収するために、ゴム転写ロール２の表面に押圧さ
れる。クリーニングロール３にドクターブレード５を設
ければ、クリーニングロール３に転写された塗料は、擦
り落とされて塗料タンク６に戻され、あるいは、ドクタ
ーブレードに替えて洗浄用ロールを装着すれば、洗浄溶
剤の入ったパンに捕捉される。このようにクリーニング
ロール３を設置すれば、意匠性のある塗膜を塗装後、残
留した塗料を回収して、常にゴム転写ロール２の表面を
余分な塗料が残留しない状態にでき、延いてはメッシュ
ロール１から供給される塗料について、基材７に対して
適度の膜厚を保持することが可能となるので、安定した
塗装を行うことができる。

【００２６】乾燥膜厚を１０μｍ以上にすれば、さらに
耐久性（耐磨耗性）、耐侯性を高めることができ、ま
た、隠蔽率が９０％以上となるように塗膜を塗装すれば
塗料を塗り重ねた場合に、先に塗装した色が透ける等の
不具合を有効に防止できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明のゴム転写ロールのゴム層は、紫
外線またはレーザー光線によって意匠性を付与する凹凸
形状を所望の厚みで、均一かつ正確に形成することがで
きるので、このゴム転写ロールを有するロールコーター
は意匠性のある塗膜を高精度に転写することができる。
また、本発明のゴム転写ロールを使用すれば、低コスト
で意匠性のある鮮明な模様を窯業、金属サイジング関連
の壁材、建材等の基材に転写でき、さらに、本発明によ
れば、周囲の長さが１ｍ以上の大きな転写ロールの場合
でも、ゴム層に意匠性を付与する凹凸形状を容易に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロールコーターの概略図である。

【図２】本発明で用いられるメッシュロールの外観斜視
図である。

【図３】本発明で用いられるゴム転写ロールの一部を破
断した外観斜視図である。

【図４】模倣してレンガを積み重ねたような状態にした
窯業関連の建設材料の斜視図である。

【図５】ゴム転写ロールの内部構造を示す図であり、ゴ
ム層と金属層（軸体）の間に発泡体層が設けられてい
る。

【図６】ゴム転写ロールの内部構造を示す図であり、発
泡体層と金属層（軸体）の間にさらに支持体層が設けら
れている。

【図７】ゴム転写ロールの内部構造を示す図であり、ゴ
ム層と発泡体層の間にさらにプラスチックシート層が設
けられている。

【図８】窯業、金属サイジング関連の基材の塗装工程を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１：メッシュロール、２：ゴム転写ロール、３：クリー
ニングロール、４：ドクターブレード、５：ドクターブ
レード、６：塗料タンク、７：基材、８：第１色目の塗
膜、９：第２色目の塗膜、１０：目地部、１１：レンガ
部、１２：軸体、１３：ゴム層、１４：意匠性を付与す
る凸形状、１５：第３色目の塗膜、１６：発泡体層、１
７：支持体層、１８：プラスチックシート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−131164（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−210079（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−284719（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−26374（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−16268（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−328027（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−42520（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−46060（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05D 1/28 B05C 1/02 102 B05C 17/02 B32B 1/08

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基材に意匠性のある塗膜を塗装するロール
   コーターにおいて、 （１）ロール表面に複数の溝をメッシュ状に形成するこ
   とにより、塗料タンクから供給される塗料を所定の膜厚
   に保持するメッシュロール及び （２）意匠性を付与する凹凸形状がロール表面に形成さ
   れ、前記メッシュロールと接触することによって、メッ
   シュロールに保持された塗料を基材に意匠性のある塗膜
   として転写するゴム転写ロールを有するロールコータ
   ー。
2. 【請求項２】基材に意匠性のある塗膜を塗装するロール
   コーターにおいて、 （１）ロール表面にメッシュ状に複数の溝を形成するこ
   とにより、塗料タンクから供給される塗料を所定の膜厚
   に保持するメッシュロール、 （２）意匠性を付与する凹凸形状がロール表面に形成さ
   れ、前記メッシュロールと接触することによって、メッ
   シュロールに保持された塗料を基材に意匠性のある塗膜
   として転写するゴム転写ロール及び （３）前記ゴム転写ロールに押圧配置されるロールであ
   って、転写位置通過後にゴム転写ロールに残留した塗料
   を回収しゴム転写ロールの表面のクリーニングを行うク
   リーニングロールを有するロールコーター。
3. 【請求項３】請求項２記載のロールコーターにおいて、 前記クリーニングロールの表面上部にドクターブレード
   または洗浄用ロールを配置することによって、クリーニ
   ングロールに過剰に付着した塗料をクリーニングロール
   から分離し、塗料タンクに回収することを特徴とするロ
   ールコーター。
4. 【請求項４】請求項１〜３記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールのゴム層が、重合性モノマーの重合
   物またはゴム、ゴムの発泡体若しくはゴム成分と重合性
   モノマーとの反応物で形成されているロールコーター。
5. 【請求項５】請求項１〜３記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールのゴム層が表面硬度ＪＩＳ Ｃ３０
   °〜Ａ８０°のゴムで形成されているロールコーター。
6. 【請求項６】請求項１〜３記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールのゴム層の表面が０．０１〜１ｍｍ
   の凹凸形状を有するロールコーター。
7. 【請求項７】請求項１〜３記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールの表面部分に、さらに０．１〜３ｍ
   ｍのスポンジ層が形成されているロールコーター。
8. 【請求項８】請求項１〜３記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールのゴム層に形成される意匠性を付与
   する凹凸形状が、紫外線または／およびレーザー光線に
   よって０．０１ｍｍ以上の深さに形成されるロールコー
   ター。
9. 【請求項９】請求項１〜８記載のロールコーターにおい
   て、 前記ゴム転写ロールが、ロール表面から深部に向かって
   ゴム層、ゴム発泡体層、金属層（軸体）の順に形成され
   ているロールコーター。
10. 【請求項１０】請求項１〜９記載のロールコーターを用
    いて、基材に乾燥膜厚が１０μｍ以上で、かつ、隠蔽率
    が９０％以上となるように意匠性のある塗膜を塗装する
    方法。
11. 【請求項１１】請求項１〜９記載のロールコーターを用
    いて、乾燥膜厚が１０μｍ以上で、かつ、隠蔽率が９０
    ％以上となるように塗装された被塗物。