JP4756732B2 - 板状塗工物の製造方法及びそれに好適な塗布装置 - Google Patents

Description

【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、及びそれに用いるのに好適な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塗布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、膜厚精度が高く、両面を同時に塗工できるものの、塗布速度が非常に遅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布できるものの、被膜の膜厚精度に乏しいという問題点を有している。
【０００４】
そこで本発明者らは、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、２本の塗布ロールをその回転軸が地面に対してほぼ垂直方向となるように配置し、その間に、板状の被塗布物をロールと圧着させながら通過させることにより、目的とする被膜が形成され、また非常に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て、被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させ、回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転する塗布液の付いた２本の塗布ロールの間に、被塗布物を塗布ロールに接触させながら通過させることにより、被塗布物の表面に塗膜を形成し、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し、その被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させる把持搬送手段；回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転し、被塗布物を表面に接触させながら通過させることができる間隔を保って配置された２本の塗布ロール；及び塗布ロールの表面に塗布液を供給するロール用塗布液供給手段を備え、被塗布物を２本の塗布ロールに接触させながら通過させることにより、被塗布物の表面に塗膜を形成す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Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。図２は、被塗布物の把持状態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、それぞれ異なる把持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、塗布ロールの横断面直径が上部から下部にかけて変化している例を模式的に示す正面図である。図８は、塗布ロールに塗布液供給手段を付した状態を模式的に示す斜視図である。図９及び図１０は、塗布ロールに掻き取り手段を付した状態を模式的に示す斜視図である。図１１、図１２及び図１３は、それぞれ図８、図９及び図１０に示す塗布ロールを用い、板状の被塗布物に塗布している状態を模式的に示す斜視図である。図１４は、本発明にお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１５は、後述する実施例１で用いた塗布装置の概観と塗布液循環フローチャートである。図１６は、後述する実施例２及び５で用いた塗布装置の概観と塗布液循環フローチャートである。図１７は、後述する実施例３で得られた塗工物表面の状態を模式的に示す正面図である。図１８〜図２２は、それぞれ後述する実施例５〜９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、重力方向の回転軸１２，１２を有する２本の塗布ロール１０，１０の間を両ロールに接触しながら通過して、その塗布ロール１０，１０の表面に予め適用された塗布液が被塗布物１の表面（被塗布面）に塗布される。塗布ロール１０，１０の回転軸１２，１２は、図１中に白抜き矢印で示される被塗布物１の移動方向及び図２（Ｂ）中に黒塗り矢印で示される被塗布面２の法線方向にほぼ垂直と表現することもできる。このように本発明においては、被塗布物１を縦に配置し、それを被塗布面と平行な水平方向に移動させながら塗布を行う点に、一つの特徴を有する。
【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３００〜２,０００mm、長さが５００〜４,０００mm、厚さが０.５〜２０mm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辺のうちの少なくとも１辺が固定され、把持される。図２には、被塗布物１の上辺（長さ方向）が固定枠３で固定された状態を示しているが、幅方向を上辺として、そこを固定してもかまわない。被塗布物１は、図２（Ｂ）中に黒塗り矢印で示される被塗布面２の法線が、地面に対して平行となるように配置される。
【００１１】
被塗布物１の固定方法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４，４を開けて、この穴４，４にひもや針金等の吊り具５，５を通すことで吊り下げてもよいし、また図４に示すように、万力や固定ネジのような挟持手段６，６で挟み込んで固定してもよい。図２〜４に示すような、固定手段で把持した被塗布物１の上辺把持部分は、通常２本のロール１０，１０で挟まれる部分より上を通って、そこに塗布液が適用されないように配置されるが、他の図では、このような固定手段の図示は省略する。また、このように塗布液が適用されず、したがって塗膜が形成されていない上辺把持部分は通常、塗工完了後に切り落とされる。
【００１２】
さて、固定された被塗布物１は、水平方向に一定の速度で移動される。被塗布物１の移動方向は、図１及び図２に白抜き矢印で示される如く、被塗布面２の法線方向に垂直で地面とも垂直な方向、換言すれば、被塗布面と平行で重力方向とは直交する方向である。被塗布物１の移動には、例えば図２に示す如く、固定枠３をコンベア８等につないで搬送する手段を用いることができる。被塗布物１の移動速度は、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。
【００１３】
被塗布物１は、図１に示す如く、塗布液の付着した塗布ロール１０と接触することにより、塗膜が形成される。塗布ロール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の幅（搬送時の垂直方向長さ）よりも１０〜１,０００mm長いロールを用いる。ロールの径にも特別な限定はないが、通常、直径５０〜５００mm程度である。
【００１４】
塗布ロール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との密着性を高めるために、塗布ロール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。
【００１５】
塗布ロール１０は、被塗布物１の両面を塗布するため、図１に示す如く、被塗布物１が表面に接触しながら通過できる程度の間隔を保って、２本設置される。２本の塗布ロール１０，１０の間隔は、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（被塗布物を挟んでいない状態）で、被塗布物の厚さに対して２０〜１００％程度とすればよい。２本の塗布ロール１０，１０は、それぞれ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、駆動手段がないまま、被塗布物１の移動に伴って自由に回転できるようにしてもよい。駆動手段を設ける場合には、２本の塗布ロール１０，１０は、被塗布物１の移動方向と同じ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０.３〜１５０rpm程度の範囲が好ましい。塗布ロール１０の表面がゴムや樹脂などの弾性体で構成されている場合は特に、被塗布物の進行速度と同じ速度となるように回転速度を決定するのが望ましい。
【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１０の表面に微細な溝１４を形成することもできる。ロール１０の表面に形成される微細な溝１４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１４は、図６の（Ａ）に示す如く、塗布ロール１０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、鉛直方向に形成されていてもよい。塗布ロール１０の表面に形成される微細な溝１４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かまわない。
【００１７】
被塗布物１の縦方向の膜厚を均一化するために、あるいは意識的に特異な部分の膜厚を変化させるために、塗布ロール１０の表面に形成される微細な溝１４の深さ及び／又は間隔を、塗布ロール１０の上部と下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増したい場合には、ロールの相当する部分における溝１４の深さを深くしたり、溝１４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。また、塗布ロール１０の全体において微細な溝１４の深さ及び間隔が一定の場合、通常重力の影響で塗膜は被塗布物１の縦方向において、上部から下部にかけて徐々に厚くなる傾向にある。そこで、高精度で均一な膜厚を得たい場合は、塗布ロール１０の上部から下部へ行くに従って、徐々に微細な溝１４の深さを浅くしたり、溝１４の間隔を徐々に広くしたりすることで、希望する均一な膜厚を得ることができる。
【００１８】
塗布ロール１０の径は、上部から下部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、上部から下部にかけて横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、図７の（Ａ）に示す如く、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の縦方向の一部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。例えば、本発明の塗布方法では、被塗布物１を縦に配置する関係上、その縦方向上部の膜厚が重力の関係で薄くなる傾向にあるので、図７の（Ｂ）に示す如く、ロールの上部の径がやや小さくなるように、ロールの径にテーパーを持たせることもできる。このようにロールの上部から下部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上へは、塗布液が適用される。通常は、被塗布物１と接するまでに、塗布ロール１０の全面にわた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上に塗布液を適用するにあたっては、このように被塗布物１との接触部分で塗布液が全面に行き渡るようにすればよいが、例えば、図８に示す如く、塗布ロール１０の上部に塗布液供給手段１６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。図８では、塗布液供給手段１６はフローノズルで構成されている。塗布ロール１０への塗布液の供給量は特に限定されないが、通常、塗布ロール１０の上下全体に塗布液が付着すれば十分であり、例えば０.１〜２Ｌ／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の径や長さに応じて変化する。
【００２０】
塗布ロール１０に付着した余分な塗布液を除去して塗布液層の均一化を図るために、塗布ロール１０の表面に掻き取り手段を設けることもできる。かかる掻き取り手段としては、例えば、金属や樹脂製のバーやロッド、ロール、ブレード等を、塗布ロール１０上の塗布液供給手段１６より回転方向前方で、被塗布物１と接する部分までの間に配置すればよい。図９には、２本の塗布ロール１０，１０のそれぞれ上部に設けられた塗布液供給手段１６，１６と、それぞれのロールの回転方向で２本の塗布ロール１０，１０の接触部との間に、ステンレスロッドで構成したドクターバー１７，１７を前記ロール１０，１０の表面に接するように配置した例を示している。また図１０には、図９のドクターバー１７，１７に代えて、ステンレス板で構成したドクターブレード１８，１８を配置した例を示している。このような掻き取り手段を設けた場合は、塗布ロール１０，１０に塗布液を塗布した後、塗布ロール上についた塗布液層を掻き取り手段でほぼ均一にしてから、この塗布ロールが被塗布物に接触することとなる。
【００２１】
さらには、被塗布物１が塗布ロール１０，１０と接する前に、流下（フロー）塗布により予め被塗布物１の表面に塗布液の膜を形成することもできる。図１１〜図１３は、この場合の装置の概略を示している。すなわち、図１１では、塗布ロール１０，１０が図８に示したロール用塗布液供給手段１６，１６を備えた状態で、図１２では、塗布ロール１０，１０が図９に示したロール用塗布液供給手段１６，１６及びドクターバー１７，１７を備えた状態で、そして図１３では、塗布ロール１０，１０が図１０に示したロール用塗布液供給手段１６，１６及びドクターブレード１８，１８を備えた状態で、それぞれ２本の塗布ロール１０，１０の間を通過する前の被塗布物１に対して、被塗布物用塗布液供給手段２０，２０から塗布液を供給するようになっている。これらの例では、被塗布物用塗布液供給手段２０はフローノズルで構成されている。このように被塗布物１の被塗布面に予め塗布液を流下させて塗膜を形成した場合は、その後、塗膜が形成された被塗布物が２本のロール１０，１０の間を通過し、目的とする膜厚の塗膜が形成されることになる。
【００２２】
被塗布物１上に供給される塗布液の量は特に限定されないが、図１１〜１３に示すような態様で、かつ被塗布物１上に５〜１０cm程度の幅で流下させる場合には、通常、被塗布物１の片面あたり１〜５Ｌ／分程度で供給するのが好ましい。この量は、フローする部分の面積に応じて変化する。前もって被塗布物１上にフロー塗布を行うことにより、被塗布物１の表面に付着したゴミを洗い流す作用もあることから、得られる塗工物の外観が良好となる。またこの場合、被塗布物１上に塗布膜が多めに形成されても、塗布ロール１０，１０により、被塗布物１上に形成される塗膜に必要な分だけを残して、それ以外は除去されるため、被塗布物１上のゴミ等を取り除くだけでなく、塗布ロール１０，１０上に存在する可能性のあるゴミ等による影響も低減することができる。
【００２３】
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。例えば、図１４にフローチャートで示すように、塗布液３１の入ったタンク３０から、バルブ３４を経由してポンプ３３により塗布液３１を汲み上げ、その後に分岐して、ロール用塗布液供給手段１６，１６から２本の塗布ロール１０，１０のそれぞれ上部へと供給すればよい。また、被塗布物１の表面へも塗布液の供給を行う場合は、ポンプ３３で塗布液３１を汲み上げた後、塗布液を分岐し、一方は被塗布物１の両面へのフローとして、もう一方は塗布ロール１０，１０へのフローとして配管すればよい。図１４では、ポンプ３３により汲み上げられた塗布液の圧力を、バルブ３５を介して圧力計４０で検知し、バルブ３６を経由して分岐し、一方は、バルブ３７，３７及び流量計４２，４２を経由してロール用塗布液供給手段１６，１６へと導かれ、もう一方は、バルブ３８，３８及び流量計４３，４３を経由して被塗布物用塗布液供給手段２０，２０へと導かれるようになっている。圧力計４０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。
【００２４】
塗布液は、ポンプにより汲み上げられた直後、又はロール１０，１０や被塗布物１へ供給する前に、フィルター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。図１４では、塗布液の経路がロール用及び被塗布物用にそれぞれ分岐する前に、フィルター４５を配置して、そこで濾過されるようになっている。また、ポンプにより汲み上げられた塗布液のうち、塗布ロール１０，１０及び被塗布物１への供給経路に回された後の残りは、バルブ３９を有するバイパス５０を通ってタンク５０へと戻るようになっている。さらに、ロール１０，１０上にフローした後の余分な塗布液及び必要により被塗布物１上へフローした後の余分な塗布液は、回収してタンク３０へ戻すのが好ましい。図１４では、塗布ロール１０，１０へのフローで生じた余分な塗布液は回収経路５２から、また被塗布物１へのフローで生じた余分な塗料は回収経路５３から、それぞれタンク３０へと戻されるようになっている。
【００２５】
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、被膜が架橋・重合等により硬化されて製品化される。
【００２６】
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、本発明により縦方向に配置された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。
【００２７】
【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、本発明はこれらの実施例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。
【００２８】
実施例１
幅１,０００mm、長さ２,０００mm、厚さ２mmのポリメチルメタクリレート樹脂板（“スミペックス E 000”；住友化学工業（株）製）を被塗布物とし、その長さ方向の一辺を上辺として、クランプのついたハンガーで固定して吊り下げ、そのハンガーをコンベアにつないで、長さ方向に３.０ｍ／分の搬送速度で搬送した。また塗布液として、ハードコート剤“NK ハード M-101”（新中村化学工業（株）製；ウレタンアクリレート化合物８０％含有塗料）を、エチレングリコールモノエチルエーテルで４０％濃度に希釈したものを用いた。
【００２９】
この例で用いた装置の概観と塗布液循環のフローチャートを図１５に示した。図中の符号は、図１、図８及び図１４と同様である。塗布ロール１０として、硬さ４０度のブチルゴムで約１０mm厚の表層が形成され、長さ１,３５０mm、直径１５０mm のロールを２本使用した。この塗布ロールは、表面に深さ０.１５mm、間隔０.５mmのＶ字溝（溝角度９０度）が、ライン進行方向と平行に形成されており、このロール溝は、図５（Ａ）及び図６（Ａ）に示した形状に概ね対応している。２本の塗布ロール１０，１０への塗布液の供給量は、１本あたり０.５Ｌ／分とした。塗布ロール１０，１０の回転周速度は３.０ｍ／分とし、２本の塗布ロールの間隔は１.０mmとした。被塗布物１枚の塗布に要した時間は、約４０秒であった。得られた塗工物は、４０℃で１０分間乾燥後、５００mJ／cm² の紫外線を照射し、被膜を硬化した。
【００３０】
硬化被膜の膜厚は、顕微膜厚計“MS-2000”（大塚電子（株）製）を用いて、被塗布物の上部（上端から２５０mm付近）、中央部（上端から５００mm付近）、下部（上端から７５０mm付近）の３点の膜厚を測定し、結果を表１に示した。
【００３１】
実施例２
被塗布物１が塗布ロール１０を通過する手前で、被塗布物１の両面それぞれに３.０Ｌ／分で塗布液をフローコートした以外は、実施例１と同様にして塗布を行った。この例で用いた装置の概観と塗布液循環のフローチャートを図１６に示した。図中の符号は、図１１及び図１４と同様である。得られた硬化被膜の膜厚を実施例１と同様に測定し、結果を表１に示した。
【００３２】
比較例１
塗布方法としてディップコート法を用い、被塗布物に塗布を行った。被塗布物は、大きさを１,０００×１,０００mmとした以外は実施例１と同じ材料を使用した。また、塗布液も実施例１と同じものを用いた。塗布時の被塗布物の移動速度は、浸漬時、引上げ時ともに０.５ｍ／分とし、浸漬完了から１０秒後に引上げを開始した。被塗布物１枚の塗布に要した時間は、約４分１０秒であった。硬化被膜の膜厚を実施例１と同様に測定し、結果を表１に示した。
【００３３】
比較例２
被塗布物が塗布ロールを通過する際、塗布ロールと接しないように、２本の塗布ロールの間隔を２０mmとした以外は、実施例２と同様にしてフローコートのみを行った。硬化被膜の膜厚を実施例１と同様に測定し、結果を表１に示した。
【００３４】
実施例３
実施例１で用いた塗布液に代えて、導電性粒子を含有する硬化性組成物（“スミセファイン R-311”、住友大阪セメント（株）製）５３.６重量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（“ＮＫエステル A-9530”、新中村化学工業（株）製）６.９重量部、メチルエチルケトン１０.８重量部及びジアセトンアルコール２４.２重量部を混合して得られる導電性塗料を用いた以外は、実施例２と同様にして塗布を行った。得られた塗工物には、塗布ロールへの入口となった付近、すなわち移動方向の前端に、図１７に示すような筋模様がかすかに認められた。硬化被膜の膜厚を実施例１と同様に測定し、結果を表１に示した。
【００３５】
実施例４
図１２に示すように、塗布ロール１０，１０上の塗布液供給ノズル１６，１６より回転方向前方であって、両ロール１０，１０が接触する位置よりも前に、直径１０mm、長さ１,２００mm のステンレス製ドクターロッド１７を配置し、塗布ロール１０，１０に付着する余分な塗料を取り除くようにした以外は、実施例３と同様にして塗布を行った。得られた塗工物には、実施例３で認められたような筋模様は観察されなかった。硬化被膜の膜厚を実施例１と同様に測定し、結果を表１に示した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
実施例５
幅１,０００mm、長さ２,０００mm、厚さ２mmの帯電防止ハードコートアクリル樹脂板（“スミエレック FT 000”；住友化学工業（株）製）を被塗布物とし、その長さ方向の一辺を上辺として、クランプのついたハンガーで固定して吊り下げ、そのハンガーをコンベアにつないで、長さ方向に３.０ｍ／分の搬送速度で搬送した。また塗布液として、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１.５％濃度に希釈したものを用いた。
【００３８】
塗布ロール１０として、硬さ６０度のエチレンプロピレンゴムで約１０mm厚の表層が形成され、長さ１,３５０mm、直径１５０mmのロールを２本使用した。この塗布ロールは、表面に深さ０.１５mm、間隔０.５mmのＶ字溝（溝角度９０度）が、ライン進行方向と平行に形成されている。２本の塗布ロール１０，１０への塗布液の供給量は、１本あたり０.５Ｌ／分とした。塗布ロール１０，１０の回転周速度は３.０ｍ／分とし、２本の塗布ロールの間隔は１.０mmとした。また、被塗布物１が塗布ロール１０，１０を通過する手前で、被塗布物１の両面それぞれに３.０Ｌ／分で塗布液をフローコートした。この例で用いた塗布装置の概観及び塗布液循環のフローチャートは、図１６と同様である。得られた塗工物は、４０℃で１０分間乾燥後、５００mJ／cm² の紫外線を照射し、被膜を硬化した。
【００３９】
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（λmin ）から次式により算出した。
【００４０】
ｄ＝λmin ／４ｎ
〔ただし、ｎは硬化被膜の屈折率＝１.４３７〕
【００４１】
膜厚は、塗工物の幅方向（搬送時の鉛直方向）に５０mm間隔で測定し、結果を図１８に示した。
【００４２】
実施例６
塗布ロール１０として、図７（Ｂ）に示したような、上端から４００mmまでのところにテーパーが形成され、最上部の直径が１４９mmとなっているものを用いた以外は、実施例５と同様にして、塗布を行った。ここで用いたロールも、硬さ６０度のエチレンプロピレンゴムで約１０mm厚の表層が形成され、その表面に深さ０.１５mm、間隔０.５mmのＶ字溝（溝角度９０度）が、ライン進行方向と平行に形成されている。得られた塗工物の膜厚を実施例５と同様にして測定し、結果を図１９に示した。
【００４３】
実施例７
塗布ロール１０として、硬さ６０度のエチレンプロピレンゴムで厚さ約１０mmの表層が形成され、その表面にライン進行方向と平行な溝が形成され、最上部の溝間隔が０.５mmで、ロールの下部へ行くにつれて徐々に溝間隔が広がり、最下部では溝間隔が２.０mmとなっているものを用いた以外は、実施例５と同様にして、塗布を行った。得られた塗工物の膜厚を実施例５と同様にして測定し、結果を図２０に示した。
【００４４】
実施例８
塗布ロール１０として、硬さ６０度のエチレンプロピレンゴムで約１０mm厚の表層が形成され、その表面にライン進行方向と平行な溝が形成され、最上部の溝深さが０.１５mmで、 ロールの下部へ行くにつれて徐々に溝が浅くなり、最下部では溝深さが０.０５mmとなっているものを用いた以外は、実施例５と同様にして、塗布を行った。得られた塗工物の膜厚を実施例５と同様にして測定し、結果を図２１に示した。
【００４５】
実施例９
図１０に示すように、塗布ロール１０，１０上の塗布液供給ノズル１６，１６より回転方向前方であって、両ロール１０，１０が接触する位置よりも前に、幅５０mm、長さ１,２００mm 、厚さ１mm のステンレス製ドクターブレード１８，１８を配置して、ロールに付着する余分な塗料を取り除くようにし、さらにロールの手前での被塗布物１への塗布液のフロー塗布を停止した以外は、実施例８と同様にして、塗布を行った。得られた塗工物の膜厚を実施例５と同様にして測定し、結果を図２２に示した。
【００４６】
【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、この方法に適した縦型の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、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Ｂ−Ｂ線に沿う横断面図である。
【図２】被塗布物の把持状態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】把持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】別の把持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】塗布ロールの横断面直径が上部から下部にかけて変化している例を模式的に示す正面図である。
【図８】塗布ロールに塗布液供給手段を付した状態を模式的に示す斜視図である。
【図９】塗布ロールに掻き取り手段を付した状態を模式的に示す斜視図である。
【図１０】塗布ロールに別の掻き取り手段を付した状態を模式的に示す斜視図である。
【図１１】図８の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斜視図である。
【図１２】図９の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斜視図である。
【図１３】図１０の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斜視図である。
【図１４】本発明にお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１５】実施例１で用いた塗布装置の概観と塗布液循環のフローチャートである。
【図１６】実施例２及び５で用いた塗布装置の概観と塗布液循環フローチャートである。
【図１７】実施例３で得られた塗工物表面の状態を模式的に示す正面図である。
【図１８】実施例５で得られた塗工物表面の膜厚分布を表すグラフである。
【図１９】実施例６で得られた塗工物表面の膜厚分布を表すグラフである。
【図２０】実施例７で得られた塗工物表面の膜厚分布を表すグラフである。
【図２１】実施例８で得られた塗工物表面の膜厚分布を表すグラフである。
【図２２】実施例９で得られた塗工物表面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……被塗布面、
３……固定枠、
４……固定枠取付け用の穴、
５……吊り具、
６……挟持手段、
８……コンベア、
１０……塗布ロール、
１２……塗布ロール回転軸、
１４……塗布ロールの溝、
１６……ロール用塗布液供給手段（フローノズル）、
１７……ドクターバー、
１８……ドクターブレード、
２０……被塗布物用塗布液供給手段（フローノズル）、
３０……タンク、
３１……塗布液、
３３……ポンプ、
３４，３５，３６，３７，３８，３９……バルブ、
４０……圧力計、
４２，４３……流量計、
４５……フィルター、
５０……バイパス、
５２，５３……塗布液回収経路。

Claims (12)

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、該被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させる把持搬送手段、回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転し、被塗布物を表面に接触させながら通過させることができる間隔を保って配置された２本の塗布ロール、及び該塗布ロールの表面に塗布液を供給するロール用塗布液供給手段を備え、該塗布ロールの表面に微細な溝が形成され、該塗布ロールの上部と下部の間で、該溝の深さ及び／又は該溝の間隔が変化しており、該被塗布物を該２本の塗布ロールに接触させながら通過させることにより、該被塗布物の表面に塗膜を形成するように構成したことを特徴とする、塗布装置。
2. 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、該被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させる把持搬送手段、回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転し、被塗布物を表面に接触させながら通過させることができる間隔を保って配置された２本の塗布ロール、及び該塗布ロールの表面に塗布液を供給するロール用塗布液供給手段を備え、該塗布ロールの断面の直径が、該塗布ロールの上部から下部にかけて変化しており、該被塗布物を該２本の塗布ロールに接触させながら通過させることにより、該被塗布物の表面に塗膜を形成するように構成したことを特徴とする、塗布装置。
3. 塗布ロールの断面の直径が、塗布ロールの上部から下部にかけて変化している請求項１に記載の装置。
4. 塗布ロールの表面が、ゴム又は樹脂からなる弾性材料で構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
5. さらに、塗布ロールの表面に接触する塗布液掻き取り手段を備える請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
6. さらに、該被塗布物の被塗布面に塗布液を流下させる被塗布物用塗布液供給手段を備える請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
7. さらに、塗布液を収容するタンクを備え、該タンクからロール用塗布液供給手段及び塗布ロールを経て該タンクへと塗布液を循環させる循環手段を有する請求項１に記載の装置。
8. さらに、塗布液を収容するタンクを備え、該タンクから、ロール用塗布液供給手段及び塗布ロールを経て該タンクへ、並びに被塗布物用塗布液供給手段及び被塗布物を経て、該タンクへと塗布液を循環させる循環手段を有する請求項７に記載の装置。
9. 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て、該被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させ、回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転する塗布液の付いた２本の塗布ロールの間に、被塗布物を該塗布ロールに接触させながら通過させることにより、被塗布物の表面に塗膜を形成すること、及び該塗布ロールの表面に微細な溝が形成され、該塗布ロールの上部と下部の間で、該溝の深さ及び／又は該溝の間隔が変化していることを特徴とする、板状塗工物の製造方法。
10. 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て、該被塗布面と平行で重力方向と直交する方向に移動させ、回転軸が被塗布物の移動方向及び被塗布面の法線方向とほぼ垂直であり、被塗布物の移動方向と同一方向に回転する塗布液の付いた２本の塗布ロールの間に、被塗布物を該塗布ロールに接触させながら通過させることにより、被塗布物の表面に塗膜を形成すること、及び該塗布ロールの断面の直径が、該塗布ロールの上部から下部にかけて変化していることを特徴とする、板状塗工物の製造方法。
11. 塗布ロール表面に塗布液を塗布した後、塗布ロール上に付いた塗布液層を掻き取り手段でほぼ均一にしてから、該塗布ロールを被塗布物に接触させる請求項９又は１０に記載の方法。
12. 被塗布面上に予め塗布液を流下させて塗膜を形成した後、塗膜が形成された被塗布物を２本の塗布ロールの間に通過させて、目的とする膜厚の塗膜を形成させる請求項９〜１１のいずれかに記載の方法。

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