JP3453513B2

JP3453513B2 - コーティング液保持部材の製造法

Info

Publication number: JP3453513B2
Application number: JP07302398A
Authority: JP
Inventors: 康一木村; 達雄高木; 修堀内; 信也友末; 宗彦深瀬; 芳之本吉; 征紀小野; 博規古屋
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1998-03-09
Filing date: 1998-03-09
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2018-03-09
Also published as: JPH11253858A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コーティング液た
とえば離型剤、油剤、塗料等を均一に塗布するコーティ
ング装置のための、コーティング液保持部材を製造する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種離型剤、油剤、塗料等、物体の表面
特性を変えるためのコーティング液を物体表面に塗布す
る装置においては、塗布対象物体に接触してコーティン
グに直接関与する塗布部材と、塗布部材に供給するコー
ティング液を蓄えておく部材すなわちコーティング液保
持部材とが必要である。

【０００３】コーティング液保持部材としては、大型の
装置の場合はタンク等の容器が用いられることが多い
が、コーティング液の消費量があまり多くない場合に用
いられるものに、塗布部材と一体化させた状態で使われ
るコーティング液保持部材がある。

【０００４】その一例は、均一に分布した微細な連通空
隙を有する繊維質成形体よりなるものである（特開平９
−１０８６０１号公報）。このコーティング液保持部材
は、成形体中に均一に分布した孔径約０.０５〜２mmの
気孔群にコーティング液を保持させてから、フェルト等
からなるコーティング液塗布部材と密着させてコーティ
ング装置として使用する。使用中はコーティング液保持
部材の連通空隙を経由して滲出したコーティング液が濡
れと毛細管現象により塗布部材全体に浸透し、塗布部材
と接触する塗布対象物に塗布される。塗布により塗布部
材中のコーティング液が減少すると、保持部材からのコ
ーティング液滲出が起こり、塗布部材は常にコーティン
グ液で濡れた状態に保たれる。コーティング液保持部材
中では、塗布部材との接触面のコーティング液が減少す
るにつれてコーティング液が毛細管現象により表面方向
に移動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−１０８
６０１号の発明によるコーティング液保持部材は保持し
たコーティング液を最後まで安定して吐出するという特
長を有するが、単位体積当たりのコーティング液保持容
量を大きくするため空隙率が高いものにすると成形体表
面における空隙開口径も大きくなり、コーティング液の
吐出が過大になったり不安定になったりするから、コー
ティング液保持容量を大きくすることには限界があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、上記多孔性繊維質成形体
からなるコーティング液保持部材を製造するに当たり、
製品のコーティング液吐出特性を悪化させることなしに
コーティング液保持容量を大きくすることを可能にする
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明のコーティング液保持部材製造法は、均一に分布した
連通空隙を有しコーティング液保持部材として必要な形
状に成形された多孔性繊維質成形体の表層部に、コーテ
ィング液に対する耐性を有する微粉末を固着させ、それ
により成形体表面における上記連通空隙開口部の一部を
小径化もしくは封鎖することを特徴とする。

【０００８】コーティング液に対する耐性を有する微粉
末を成形体表面に固着させるには、固着させようとする
微粉末の分散液を成形体に含浸させ、次いで乾燥する方
法、あるいは、該微粉末の分散液を成形体表面に塗布
し、次いで乾燥する方法、等を採用することができる。

【０００９】固着させる微粉末は、製品の用途に応じ
て、つまり要求される溶剤耐性や耐熱性等に応じて、適
宜選定するが、一般的に使用可能なものはシリカ質もし
くはアルミナ質の微粉末または合成樹脂微粉末である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明によるコーティング液保持
部材の製造法においてはまず基材として適当な多孔性繊
維質成形体を製造するが、それには、前記特開平８−９
９４９８号公報に記載されているコーティング液保持部
材の製造法を参照することができる。

【００１１】すなわち、耐熱性繊維１００重量部に粒径約０.０５〜２mmの
耐水性粒状有機物約１０〜３００重量部、結合剤約２〜
１００重量部および水を加えて混練し、得られた可塑性
混合物を成形し、乾燥して結合剤を硬化させたのち約１
５０℃〜４００℃加熱して耐水性粒状有機物を消失させ
る方法；

【００１２】耐熱性繊維１００重量部に粒径約０.
０５〜２mmの耐水性粒状有機物約１０〜３００重量部、
有機結合剤と無機結合剤の混合物約５０〜３００重量部
および水を加えて混練し、得られた可塑性混合物を成形
し、乾燥して硬化させた後、約４００℃〜１０００℃で
焼成して耐水性粒状有機物および有機結合剤を消失させ
る方法；等により、十分な連通空隙を有する多孔性成形
体を得る。

【００１３】この場合、原料の耐熱性繊維としては、ロ
ックウール、アルミノシリケート質繊維、アルミナ繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維等を使用することができ
る。用いる耐熱性繊維の太さは製品の繊維間空隙の大き
さに影響し、大きな空隙のものを得るにはやや太い、た
とえば繊維径が約２〜１５μmのものを用いるのが有利
である。

【００１４】必要ならば、耐熱性繊維に対して約３００
重量％までの充填材、たとえば蛙目粘土、木節粘土、カ
オリン、ベントナイト、アルミナ、シリカ等を併用して
成形体の物性や空隙率を調整することができる。

【００１５】耐水性粒状有機物は、コーティング液貯槽
として役立つ大きな気孔を成形体中に生じさせるのに有
効である。この材料としては、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリスチレン、アクリル樹脂等、各種合成樹脂
からなるものが適当である。その粒径は約０.０５mm以
上であることが望ましい。あまりに微細では、前述した
コーティング液貯槽としての役立つ気孔を形成すること
ができない。しかし、２mmをこえる粒径の粒状物は、過
大な気孔を生じさせ成形体の物性と均一性を悪くする。

【００１６】耐水性粒状有機物の配合比率は、成形体中
に形成される気孔の総量を左右する。したがって、この
材料の配合比率を変えることにより、製品のコーティン
グ液保持能力を変えることができる。

【００１７】結合剤としては、メチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース
等の有機質結合剤のほか、コロイダルシリカ、アルミナ
ゾル、けい酸ソーダ等の無機質結合剤を用いることがで
きる。ただし、保持させるコーティング液中に溶出する
おそれのないものを選ぶ必要がある。有機結合剤と無機
結合剤の両方を併用すると、成形性と成形体物性のいず
れにおいても好結果を得ることができる。

【００１８】上述の原料に適量の水を加えて混合し、均
一な可塑性混合物とする。原料の好適配合比は、４００
℃以下の加熱により成形体を得る場合、おおむね次の範
囲にある。

【００１９】耐熱性繊維（充填材を使用する場合は充填材との合計量）１００重量部耐水性粒状有機物１０〜３００重量部結合剤２〜１００重量部水適量（通常、上記原料合計量に対し２０〜２００重量％）

【００２０】４００℃をこえる高温焼成を行う場合は、
結合剤を約５０〜３００重量部に増量することが望まし
い。

【００２１】得られた可塑性混合物は、押出成形、プレ
ス成形等、任意の成形法により、棒状、円筒状、板状
等、製品の使途に応じて所定の形状に成形する。

【００２２】次いで乾燥して成形体を硬化させ、さらに
約１５０〜４００℃（または４００〜１０００℃）に昇
温して粒状有機物を燃焼または分解・ガス化させること
により消失させると、その後に気孔が残る。気孔部分は
コーティング液の貯槽となるので、大径のものであるほ
ど、またその数が多いほど、保持可能なコーティング液
の量が多くなるが、保持部材の機械的強度を低下させる
ので、原料および製造条件を選ぶことにより、孔径約
０.５〜２mmのものを適量（通常、成形体の空隙率の値
が３０〜９０％程度になる程度に）形成させることが望
ましい。

【００２３】得られる多孔性成形体は、連通空隙を有す
るスポンジ状のものであるから、その表面には成形体中
に均一に分布する気孔や繊維間空隙の一部が開口してい
る。この開口部面積の総和が成形体表面積中に占める割
合（以下、開口比という）は、成形体の空隙率を大きく
するほど大きくなる。開口比が過大になると、保持した
コーティング液の吐出は不安定になる。

【００２４】多孔性成形体に対してこのあと施す処理
は、過大な開口比を小さくし最適化するためのものであ
る。すなわちコーティング液に対する耐性を有する微粉
末を成形体表層部に固着させて成形体表面における連通
空隙開口部の一部を小径化もしくは封鎖することによ
り、物性面から許容される範囲で空隙率を極力大きくし
てコーティング液保持容量を大きくした多孔性成形体の
コーティング液吐出を適度にし且つ安定させる。

【００２５】コーティング液に対する耐性を有する微粉
末を成形体表面に固着させる方法は任意であるが、有利
な方法としては次の二つがある。

【００２６】含浸後乾燥法：固着させようとする微
粉末の分散液（分散媒は水でよい）を成形体に含浸さ
せ、次いで乾燥する方法で、最初の含浸工程で成形体内
部まで深く進入した微粉末も乾燥工程において水と共に
表層部に移動するから、最終的にはほとんどの微粉末が
表層部に固定されることになる。

【００２７】塗布後乾燥法：成形体表面に微粉末の
分散液を塗布し、次いで乾燥する方法である。塗布手段
としては、噴霧、ローラーコーティング、刷毛塗り等、
任意の方法を採用することができる。

【００２８】いずれの場合も、固定される微粉末の量が
多いほど開口比低下は大幅になる。好適固着量は用いる
微粉末の種類や意図する開口比調節度に依存し、実験的
に確認することが必要であるが、たとえばコロイダルシ
リカの場合、通常、約０.０１〜０.３g/cm²の範囲にあ
る。

【００２９】微粉末として好適なものは、コロイダルシ
リカのほか、アルミナゾル、耐熱性合成樹脂微粉末（た
とえばフッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
イミド等の微粉末）等である。

【００３０】処理に用いる微粉末には、多孔性成形体の
表層部に固着させるための結合剤を必要に応じて併用す
る。

【００３１】この方法は微粉末固着量を増やすことによ
り開口比を事実上無制限に低下させることができるか
ら、これにより開口比を任意のレベルに調節することが
可能である。

【００３２】

【実施例】実施例１平均繊維径３.８μmのアルミノシリケート質繊維１００
重量部、平均粒径０.２mmの粒状ポリエチレン１００重
量部、メチルセルロース２０重量部、けい酸ソーダ３０
重量部（固形分として）、および水１５０重量部を混練
し、得られた可塑性混合物を円筒状に押出成形したのち
乾燥し、さらに８００℃で５時間焼成することにより、
外径２０mm、内径６mm、長さ３００mm、空隙率７０％の
円筒状多孔性成形体を得た。

【００３３】この多孔性成形体の表面を走査型電子顕微
鏡で観察したところ、全面にわたって直径２０μm前後
の細孔が多数分布しており、さらに、開口径約２００〜
７００μmの凹孔（焼成工程で消失した粒状ポリエチレ
ンにより形成されたもの）が５０〜１００個／cm²程度
分布していた。

【００３４】この多孔性成形体をコロイダルシリカ（固
形分３０重量％）の１／３希釈液に浸漬したのち、１０
５℃で１０時間乾燥した。得られたコーティング液保持
部材の表面および破断面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、処理前に見られた細孔は消失しており、また、
凹孔は分布密度に変化はなかったが開口径が約１００〜
５００μmのものになっていた。含浸させたシリカの分
布状態を調べたところ、シリカは成形体表面に近くなる
ほど高密度に分布しており、芯部にはほとんど存在しな
かった。

【００３５】このコーティング液保持部材を粘度１万cs
tのシリコーンオイル中に浸漬して約４０ｇのオイルを
含浸させたのち中空部に直径６mmの駆動軸を挿通し、両
端部を環状の固定金具で駆動軸に固定した。さらに、外
周面にアラミド系耐熱性繊維製フェルトからなる塗布部
材を巻付けて、シリコーンオイル塗布ローラを得た。

【００３６】得られたシリコーンオイル塗布ローラの複
写機用離型剤塗布部材としての性能を評価するため、オ
イル吐出特性試験機に装着し、複写機における使用条件
に合わせた連続通紙条件（３２枚／分）で１００,００
０枚の通紙を行い、オイル吐出量の変化を測定した。そ
の結果、１０００枚当たりのオイル吐出量は全期間を通
じて好ましい水準である０.０７〜０.３ｇを維持し、初
期のオイル漏れも認められなかった。

【００３７】上記と同様にして成形された多孔性成形体
をコロイダルシリカの含浸、固着処理をせずにコーティ
ング液保持部材としたものの場合、１０００枚当たりの
オイル吐出量が通紙１０,０００枚までは１〜０.３ｇと
多く、通紙５０,０００枚をこえると０.０５ｇ以下に減
少した。

【００３８】実施例２実施例１の場合と同様にして製造した多孔性成形体に塗
装用フッ素樹脂ディスパージョンを噴霧し、３５０℃で
１時間乾燥することにより、コーティング液保持部材を
得た。

【００３９】製品の表面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ細孔は存在せず、凹孔の大部分は開口径約１００
〜５００μmのものであり、その分布密度は５０〜１０
０個／cm²であった。

【００４０】このコーティング液保持部材について実施
例１の場合と同様に複写機用離型剤塗布部材としての性
能試験を行なったところ、実施例１の場合と同様に好結
果が得られた。

【００４１】実施例３実施例１の場合と同様にして製造した多孔性成形体に粒
径１００μmのシリカ粉末の水中分散液とコロイダルシ
リカの混合液を噴霧し、４５０℃で３時間加熱して、コ
ーティング液保持部材を得た。

【００４２】製品の表面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、細孔は存在せず、凹孔の大部分は開口径約１０
０〜５００μmのものであり、その分布密度は５０〜１
００個／cm²であった。

【００４３】このコーティング液保持部材について実施
例１の場合と同様に複写機用離型剤塗布部材としての性
能試験を行なったところ、実施例１の場合と同様に好結
果が得られた。

【００４４】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、コーテ
ィング液保持容量が大きくしかもコーティング液吐出特
性に優れたコーティング液保持部材を容易に製造するこ
とができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＢ０５Ｄ 7/24 ３０３Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３Ｂ (72)発明者本吉芳之神奈川県川崎市宮前区土橋１−８−４ (72)発明者小野征紀神奈川県川崎市宮前区土橋１−８−４ (72)発明者古屋博規栃木県黒磯市下厚崎226−20 株式会社ゼニス内 (56)参考文献特開平７−197930（ＪＰ，Ａ) 特開平７−44051（ＪＰ，Ａ) 特開平９−185282（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 1/00 - 3/20 B05D 1/00 - 7/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】均一に分布した連通空隙を有しコーティ
ング液保持部材として必要な形状に成形された多孔性繊
維質成形体の表層部に、コーティング液に対する耐性を
有する微粉末を固着させ、それにより成形体表面におけ
る上記連通空隙開口部の一部を小径化もしくは封鎖する
ことを特徴とするコーティング液保持部材の製造法。
【請求項２】均一に分布した連通空隙を有しコーティ
ング液保持部材として必要な形状に成形された多孔性繊
維質成形体に、コーティング液に対する耐性を有する微
粉末の分散液を含浸させ、次いで乾燥することにより、
成形体表面における上記連通空隙開口部の一部を小径化
もしくは封鎖することを特徴とするコーティング液保持
部材の製造法。
【請求項３】均一に分布した連通空隙を有しコーティ
ング液保持部材として必要な形状に成形された多孔性繊
維質成形体の表面に、コーティング液に対する耐性を有
する微粉末の分散液を塗布し、次いで乾燥することによ
り、成形体表面における上記連通空隙開口部の一部を小
径化もしくは封鎖することを特徴とするコーティング液
保持部材の製造法。
【請求項４】コーティング液に対する耐性を有する微
粉末としてシリカ質もしくはアルミナ質の微粉末または
合成樹脂微粉末を用いる請求項１〜請求項３のいずれか
に記載のコーティング液保持部材の製造法。