JP3413203B2 - 連続塗装方法 - Google Patents

連続塗装方法

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JP3413203B2 JP52810995A JP52810995A JP3413203B2 JP 3413203 B2 JP3413203 B2 JP 3413203B2 JP 52810995 A JP52810995 A JP 52810995A JP 52810995 A JP52810995 A JP 52810995A JP 3413203 B2 JP3413203 B2 JP 3413203B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は亜鉛鉄板、アルミニウム板などの金属帯板、
プラスチックフィルム、紙などの帯に連続的に塗装する
リバースロールコーターに関し、特に従来の方法では塗
装の困難な特殊塗料の塗装が可能なリバースロールコー
ターに関する。
背景技術 亜鉛鉄板、アルミニウム板などの金属帯板や、プラス
チックフィルム、紙などの連続帯の表面に塗料を均一か
つ効率よく塗装する方法として第１図に示すごとき２本
リバースロールコーターまたは第２図に示すごとき３本
リバースロールコーターが使用される。しかしこの方法
ではロールコート適性に欠ける塗料を塗装する場合に、
塗装面にローピング模様が発生し塗膜の均一性が失わ
れ、表面の美麗さが損なわれると同時に耐食性や色調の
安定性も損なわれるという欠点がある。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ように著
しく粘度の高い塗料、体質顔料が大量に混合された低光
沢塗料や大粒径の金属粉や有機顔料を含んだチクソトロ
ピック性の高い塗料などである。
ローピング模様とは、塗装面が水しぼ状に凸凹した模
様で、塗料がロールからロールへ転写する際に引き裂か
れる状態になって発生し、これがそのまま塗装面にも転
写されるものであり、第１図ではピックアップロールと
塗装ロール間で、また第２図ではメタリングロールとピ
ックアップロール間で発生する。
この欠点を解決するための方法として発明者は、第３
図に示すごとき日本特許第1481172号（平成１年２月10
日）により、ピックアップロールにドクターバーを設置
する事を提案した。この発明によりロール間の塗料の引
き裂き状態は発生しなくなりローピング現象は解決した
のである。以来発明者は本発明方法によって、ロールコ
ート適性に欠ける塗料を平滑で且つ生産性良く塗装して
きた。
近年建築業界のみならず家電業界、自動車業界など多
くの産業界でプレコートメタル（以下PCMと略す）が使
用されるようになってきた。これにともなって要求性能
も飛躍的に高くなり、優れた加工性、高い塗膜硬度など
の物理的性能の向上要求や、高光沢性、高鮮映性、完全
艶消し調など、外観に対する要求も増加してきている。
これらの要求に応えるためにPCM用塗料も新しい樹脂を
開発したり、各種の添加剤を開発してきた。特に加工性
と塗膜硬さを両立させるために、高分子ポリエステル樹
脂やウレタン樹脂をベースにした塗料が開発されてい
る。
更に塗膜硬度を高めるために、あるいは外観特性に対
する要求を満たすために、各種の樹脂添加剤や無機添加
剤も用いられるようになってきている。一方環境保全と
省資源を目的として塗料中の溶剤を減らす、或いは水性
化して溶剤をまったく使用しない塗料も開発されてき
た。
近年開発されたこれらの塗料は当然従来のPCM塗料と
は異なる塗装特性を持っている。これをロールコート適
性から整理すると次のようになる。
１）ピックアップ性の劣る塗料 塗料パンからピックアップロールで塗料を持ち上げる
際に、塗料がロールの表面に均一に付着しないでむらに
なる現象が起こる。従って塗膜厚が変動したり色むらが
発生する。特にピックアップロールの周速が遅いときに
この現象はでやすい。高分子ポリエステル塗料、ウレタ
ン塗料に発生し易い現象である。
２）チクソトロピック性の高い塗料 前述したローピング模様が発生し易い塗料で、塗膜面
に発生した凹凸が塗料の流動性が悪いためにレベリング
せず硬化してしまう現象である。塩ビ樹脂やフッ素樹脂
などのゾル系の塗料、水性アクリルエマルジョン塗料及
び艶消しの外観を得るために骨材や顔料を多く添加した
塗料に発生し易い。
３）高粘度の塗料 リバースロールコートする場合に塗料粘度が高いと塗
膜厚の制御が困難となり薄い膜厚を得難くなる。これは
ピックアップロールから塗装ロールへ塗料を転写する
時、ロールの押しつけによって塗料を薄く絞ることが困
難となるためである。しかも流動性に劣るためローピン
グ模様も発生し易い。このため一般に塗料粘度はNO.4フ
ォードカップで40から80秒（Ｂ型粘度計で500から1200
センチポイズ）に調整する。塗料の初期粘度は通常160
から200秒及び、1500〜2000CPSであるから溶剤で希釈す
る。
省資源の観点から、もし溶剤による希釈無しで塗装で
きれば環境面、コスト面のメリットは計り知れないほど
大きい。
発明者が開発した第３図に示すごとき従来技術、即ち
ピックアップロールにドクターバーを設置したりリバー
スロールコーターで上記のごときロール適性の劣る塗料
を塗装すると次のような問題がある。
１）ピックアップ性の劣る塗料を塗装すると色むらが発
生する。ピックアップロールの回転を早くすればこの問
題は無くなるが、塗膜厚が厚くなって制御できない。
２）チクソトロピック性の高い、特に大きな顔料または
骨材を混合した塗料を塗装すると塗装面に線状の塗膜傷
が入りやすい。
３）チクソトロピック性の高い塗料および高粘度の塗料
を塗装すると塗装面に筋状のむらが発生する。ピックア
ップロールの回転を早くすればこの問題はなくなるが、
塗膜厚が厚くなって制御できない。
発明の開示 発明者は実際の生産設備による実験及び観察により問
題の原因を追求し以下の知見を得た。即ち、 １）ピックアップ性の劣る塗料を塗装する際発生する色
むらは、塗料パンから持ち上げられた塗料がピックアッ
プロール表面でむらになっていて、そのままドクターバ
ーとの間隙を通過するために発生する。
よって、ピックアップロールとメタリングロール間に
十分な塗料を常時安定して供給できればロール表面のむ
らが解消されて、ドクターバーをでた時点で均一な塗膜
が形成され色むらは解消できるものと考えた。
２）大きな顔料、Al粉、骨材などを添加した塗料では線
状の塗膜傷が発生し易く、塗膜傷が発生した際瞬間的に
間隙を開きすぐ元の間隙に戻すと傷はなくなるが、しば
らくするとまた傷は発生する。傷の原因は、塗料中の大
きな顔料、Al粉、骨材などがピックアップロールで均一
に持ち上げられていないため、部分的に集中してしまう
ことにより、ドクターバーとピックアップロール間隙に
詰まることにより発生するものと確信した。
従って、ピックアップロールとメタリングロール間に
十分な塗料のミニスカスを形成することにより、塗料中
の大きな顔料、Al粉、骨材などがミニスカス中で均一に
分散されるため、ドクターバーとピックアップロール間
隙に詰まることなく塗装できるものと考えた。
３）チクソトロピック性の高い塗料及び高粘度の塗料を
塗装する際に発生する筋状のむらは、ピックアップロー
ルで塗料を持ち上げる際に、塗料が均一で平滑な状態で
持ち上がらないため、ピックアップロール面上の塗料は
凹凸状態となっており、ドクターバーとピックアップロ
ールの間隙を通過した後に、塗料の凹凸状態が筋状の色
むらとなると判明した。
従って、ピックアップロール面上の塗料の凹凸はピッ
クアップロールとメタリングロール間に十分なる塗料の
ミニスカスを形成することで解消出来、筋むらのない塗
膜が得られるものと考えた。
これらの知見から発明者は、ピックアップ性の悪い塗
料、大きな顔料、Al粉、骨材などを添加した塗料、チク
ソトロピック性の悪い塗料及び高粘度塗料のいずれにお
いても、ピックアップロールとメタリングロールの間に
十分なる塗料のミニスカスを形成することでピックアッ
プのむら、塗膜傷及び筋状むらは解消できるものと推定
した。
そこで発明者は第４図に示すごとき設備・方法を開発
した。
しかして、本発明の要旨は、 リバースロールコーターを用いて、塗料パン中の塗料
をピックアップロール上に設置したドクターバーとピッ
クアップロールとによって形成された間隙を通過せしめ
て、ピックアップロール上に塗膜を形成させ、ついでピ
ックアップロールに対してリバース回転している塗装ロ
ール表面上にピックアッ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連続塗装方法におい
て、ピックアップロールに対して同方向に回転するメタ
リングロールをピックアップロールに近接して設置し、
ピックアップロールとメタリングロールとの間に所定量
の塗料のミニスカスが発生するように、ピックアップロ
ールとメタリングロールの回転周速度を調整することを
特徴とする連続塗装方法である。
本発明の特徴の一つは、ピックアップロールとこれに
近接して設置したメタリングロールとの間にミニスカス
を形成する点にある。この場所にミニスカスを形成する
ことにより、塗料パンから持ち上げられた塗料がピック
アップロール表面でむらになっている状態を解消し均一
化され、上述のようなロールコート適性の劣る塗料のい
ずれであっても良好な塗膜を得ることができ、広範な種
類の塗料を同一設備により連続塗装できる方法を確立し
たものである。
ミニスカスの量は、ドクターバーとピックアップロー
ルの間隙を通過する塗料の量の少なくとも1.5倍の量が
常時あることが好ましい。
ミニスカスを形成するためには、塗料の種類にもよる
が、ピックアップロールの回転周速度とメタリングロー
ルの回転周速度及びピックアップロールとメタリングロ
ールの間隙を調整すればよい。
ピックアップロールの回転周速度を速くし、メタリン
グロールの回転周速度を遅くする程に、また、ピックア
ップロールの間隙を開く程ミニスカスの量は多くなる。
好ましくは、ピックアップロールとメタリングロール
の間隙を一定にし、ピックアップロールの回転周速度を
通板速度の1.0〜2.5倍の範囲に設定した上で、メタリン
グロールの回転周速度の調整によりミニスカスの量を制
御すればよい。
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ロールコ
ーターの説明図である。第２図は、従来の３本ロールに
よるリバースロールコーターの説明図である。第３図
は、日本特許第1481172号によるドクターバーを設置し
たリバースロールコーターの説明図である。第４図は、
本発明方法の説明図である。
なお各図中、1,7は塗料パン、2,8はピックアップロー
ル、3,10は塗装ロール、4,11はバックアップロール、5,
12はメタリングロール、９はドクターバー、Ｐは基板、
Ｒは塗料、Ｔはミニスカスを表す。
発明を実施するための最良の形態 本発明を実施する第４図の設備により、次のごとき条
件を種々変化させて実験を実施し、塗装外観（色むら、
ローピング、線状傷、線状むら）を調査した結果を実施
例として表に示す。
１）ピックアップロールとドクターバーとの間隙 一定の間隙にセットした後マグネスケールによりミク
ロン単位で所定の間隙に調整した。
２）ドクターバー入り口側のミニスカスの量 目視にてミニスカスの有無を確認した。
３）塗料の種類 ピックアップ性の悪い塗料として高分子ポリエステル
系、チクソトロピック性の悪い塗料および高粘度塗料と
して塩ビプラスチゾル系と骨材を添加した塗料を選定し
た。
４）塗料粘度 塗装粘度は試験用塗料に溶剤を希釈して調整し、NO.4
フォードカップまたはＢ型粘度計により測定した。
５）塗料TI値（チクソトロピックインデックス） Ｂ型粘度計で６回転時の粘度と60回転時の粘度の比を
測定した。
６）塗料ピックアップ性 塗装時の塗料におけるラメラ長を測定した。
７）基板の通板速度 本発明装置を組み込んだ塗装ラインにおいて実際の生
産速度に合わせて速度を調整した。M/分で表示した。
８）各ロールの回転周速度 ロールの回転速度を直流モーターで調整し、各ロール
の直径から周速度を算出し設定した。
表１ないし表４に本発明方法の実施例と従来方法によ
る比較例を示す。
各例において使用した塗装装置は、第１図、第２図、
第３図又は第４図に示す構成であり、各表中の「塗装装
置」の欄にそれぞれ図番を用いて表示している。使用塗
料の性状、各種塗装条件は各表中に記載の通りである。
産業上の利用可能性 この発明のドクターバーを用いたリバースロールコー
ター方式塗装装置によれば塗料のチクソトロピック性、
ピックアップ性といった特性に左右されることなく、い
かなる塗料においても塗膜欠陥もなく平滑な塗装外観の
製品が得られる。
また、塗料の特性に左右されないことから、従来の装
置に比べ、塗装条件範囲が広く、塗装作業性に優れ、安
定して連続塗装を行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭58−37874（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B05D 1/28 B05C 1/08

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】リバースロールコーターを用いて、塗料パ
    ン中の塗料をピックアップロール上に設置したドクター
    バーとピックアップロールとによって形成された間隙を
    通過せしめて、ピックアップロール上に塗膜を形成さ
    せ、ついでピックアッ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ックアップロール上の塗料
    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連続塗装
    方法において、 ピックアップロールに対して同方向に回転するメタリン
    グロールをピックアップロールに近接して設置し、ピッ
    クアップロールとメタリングロールとの間に所定量の塗
    料のミニスカスが発生するように、ピックアップロール
    とメタリングロールの回転周速度を調整すること を特徴とする連続塗装方法。
  2. 【請求項２】ピックアップロールとメタリングロールと
    の間に、ドクターバーとピックアップロールの間隙を通
    過する塗料の量の少なくとも1.5倍量のミニスカスが発
    生するように、ピックアップロールとメタリングロール
    の回転周速度を調整すること を特徴とする請求項１に記載の連続塗装方法。
  3. 【請求項３】ピックアップロールの回転周速度を通板速
    度の1.0〜2.5倍の範囲で設定すること を特徴とする請求項１又は２に記載の連続塗装方法。
  4. 【請求項４】メタリングロールの回転周速度を通板速度
    よりも遅い速度に設定すること を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の連続
    塗装方法。
JP52810995A 1994-04-28 1994-04-28 連続塗装方法 Expired - Fee Related JP3413203B2 (ja)

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