JPH01139174A - コーティング剤の塗布並びにその熟成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は内部中空７７通した回転体状の被塗物の表面上
にコーティング剤を塗布する方法とその熟成方法に係る
。 〔従来の技術〕 従来、コーティング剤を塗布する場合、減圧の下で行な
う場合のあることは公知である。そのメリットは、塗布
直後、コーティング剤の中に含まれている溶剤の蒸発が
、より短時間にかつ効果的に行なわれ、塗布層即ち塗布
膜内に発生する気泡を極力抑えることができるというこ
とである。 〔解決しようとする問題点〕 しかし乍ら、上述の従来の方法において、その効果とい
うのは十分ではなかった１元来、塗布層内にて行なわれ
る液体の蒸発とうのは、先ずその塗布層の表面から始ま
り、逐次その内側に進行して行くものである。即ち蒸発
後は乾燥して表面が固化し、俗にいう皮張り現象が発生
する。その後、その皮張りの内側に残存する液体の蒸発
が行なわれ、これらの気泡が外部に出られず、封じこめ
られて気泡となって塗布膜内に残るのである。 このように、減圧の下に塗布乾燥を行なっても、蒸発時
間は短縮化されるものの、皮張り現象は常圧の下におけ
ると同様に発生し、気泡抑止の効果はなかったのである
。 また加熱による蒸発時間短縮化の場合にも、上述の場合
と同様に皮張り現象が発生した。理由は、加熱手段は塗
布面側から行なわれるので、塗布層の表面から乾燥同化
が行なわれるからである。 上述のように、減圧下においても、また加熱下において
も、皮張り現象による塗布膜内に発生する発泡を抑止す
ることはできなかったのである。 上記発泡現象は、塗布後の乾燥時において発生すること
を述べたものであるが、乾燥前の塗布作業の最中におい
ても、特に揮発性の高い溶剤の含まれているコーティン
グ剤の場合には、気泡が塗布層内に発生し、同時にその
揮発のために皮張り現象も同時に発生するので、それら
気泡が塗布膜層内に封じ込められ１次工程の乾燥時にお
ける減圧トにおいても脱気ができない場合があった。 本発明の動機は、コーティング剤の塗布時並びに乾燥時
においても、塗布層内に発生する気泡の封入固着を未然
に防ＩＦ、することであった。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は、内部中空ｒｔ通の回転体状の被塗物の
表面をコーティング剤をもって塗布する際、その塗布時
及び乾燥時の双方において、塗布層内に発生する気泡の
固着を未然に防止することにある。 本発明の要旨は、内部中空貫通の回転体状の被塗物の表
面をコーティング剤をもってスプレィ塗布するに当り、
該被塗物の内側より必要とする温度をもって加熱し、そ
れによって塗布された塗布層の下面から同層内の溶剤が
短時間に蒸発せしめられるので、塗布層表面上に発生す
る皮張りなどによって気泡が封じ込められることなく。 また塗布後の乾燥工程においても同様に該被塗物の内側
より加熱して上記同様の脱気作用を行ない、更にその外
側に減圧を加えることによって、それらの効果をより促
進せしめ、気泡の全く存在しない塗布膜を得るコーティ
ング剤の塗布方法並びにその乾燥熟成方法である。 上述のように、本発明においては、塗布作業とその被塗
物の塗布面の反対面側よりの加熱を容易にするために被
塗物の形状を、内部中空貫通の回転体状のものとした。 従って上記本発明の要旨をいいかえると、内部中空貫通
の回転体状の被塗物を回転し乍ら同時にその内側より加
熱し、そしてその外側をコーテング剤のスプレィによっ
て塗布し、それによって塗布層の最下面部より蒸発が促
進され、そのために塗布中にしばしば発生する皮張り現
象などによって塗布層内に発生した気泡が封じ込められ
ることもなく、塗布終了後は、塗布層内は無気泡の状態
で１次の乾燥工程に入り、同工程においても、上記と同
様に被塗物の内側より加熱し、よってその塗布層の最下
面部より蒸発乾燥せしめて気泡の塗布膜内に封じ込めら
れることを防止する方法である。なは、コーティング剤
の塗布工程において、該コーティング剤の性状により、
塗布直後、過剰溶剤のために量刑が被塗物面上を流れた
り、又は過少溶剤のために塗着層に厚薄が生じたりする
場合には塗布室内を減圧又は加圧することが必要である
。 次に本発明の方法を図面によって詳細に説明する。第１
図を参照されたい、同図にては説明を簡易化にするため
被塗物を円筒状のもの（Ｃ）とした、該被塗物である円
筒（Ｃ）を、先ず耐圧容器（１）の中に入れ、かつ該円
筒（Ｃ）の両端をチャック（７）、（８）にてくわえ、
その一端を即動して所要の速度にて回転する。該回転す
る円筒（Ｃ）の１一方よりガン（４）及びそのノズル（
５）よりコーティング剤をエアレススプレィし、上記円
筒（Ｃ）の而１−を塗布する。塗布層を均一にするため
、ガンノズル（５）は１−記円筒（Ｃ）の軸方向に所要
の速度をもってトラバースせしめる。と同時に、該円筒
（Ｃ）内に加熱気体（ＨΔ）を導入し、該円筒（Ｃ）を
内側より必要とする温度をもって加熱する。そして円筒
（Ｃ）の外側即ち該耐圧容器（１）内は常圧である。こ
のようにして円筒（Ｃ）而」−に、所要の厚さの塗布層
が均一に塗着し終った後、塗布層の内部に含まれている
溶媒即ち液体をよりＩ、ｊ　（、蒸発乾燥せしめるため
に、その周囲の気圧をより下げてやる。即ち該耐圧容器
（１）内と連通している真空配管（

【ｌ）七のバルブ（
１２）を開いて、該耐圧容器（１）内を減圧する。その
真空度は７６０Ｔｏｒｒ以下０．００２Ｔｏｒｒ以上の
範囲内であり、その選択は被塗物における諸条件１例え
ばコーティング剤の特性、塗布膜の厚さ、被塗物に対す
る加熱温度などによって決定される。さてこの加熱方法
が、前記塗布時における加熱方法と併せて本発明の特徴
である。液状の塗布層における脱気作用は、塗布時、乾
燥時何れも同様につき、併せて説明するのでご了承願い
たい、加熱は被検面の反対側即ち裏側より行なう。同図
にては被塗物が円筒状であるため円筒の内部より加熱す
る。その手段にも種々あるが、同図にては加熱エア（Ｈ
Ａ）を上記円筒（Ｃ）の両端を加えたチャック（７）、
（８）の一方のチャック軸（２１）の中空軸（２２）を
通して円筒（Ｃ）の内部に導入し、他端のチャック軸（
２３）の中空軸（２４）を通して外部へ、そして加熱エ
ア発生装置にフィードバックして循環する。 前述したように、コーティング剤の塗布直後、その周囲
の気圧を減圧することにより、常圧時よりも、より早く
乾燥されるが、それに加えて本発明においては、その被
塗面の反対面よりも加熱するのである。 次に第２図を参照されたい、同図は第１図上の１Ａ′部
の拡大図であり、被塗物円筒（Ｃ）の外表面上にコーテ
ィング剤が膜状に塗布された後、該円筒（Ｃ）内部より
加熱して、上記塗布層の内部に発生した気泡を外部に放
逐する状態説明図である。同図について詳しく説明する
。先ず円筒（Ｃ）の内側を通過する加熱エア（ＨＡ）に
より該円筒の内面部（Ｃｉ）が加熱され、その熱エネル
ギは該円筒の壁内を移動して該円筒の表面部（Ｃｆ）に
達する。該表面部（Ｃｆ）はコーティング剤の塗布層（
Ｓ　Ｌ）の下面（ＳＬｂ）と接触しているので、上記円
筒（Ｃ）の表面（Ｃｆ）に達した熱エネルギは、塗布層
（ＳＬ）の下面（Ｓ　Ｌ　ｂ）部に伝導し、同然の温度
は上昇する。同然エネルギにより、該下面部の内部に存
在する多量の溶剤即ち液体は蒸発し、気Ｉ？！ｌ（ｎ＋
）を発生すると同時に同然は乾燥１１’４化する。そし
て、それらの気ｉ？！Ｉ（ｎ＋）　　は表面に向かって
浮上する０表面は下面部よりも温度は低く未固化の液状
であるため、上記気泡は塗布層（ＳＬ）の表面Ｃ３Ｌｆ
）を通り抜けて減圧された気体中に放散される。また熱
エネルギは次第に同層の中部（ＳＬｍ）に伝４し、同然
の液体を」二連と同様に蒸発せしめて気泡（８つ）　を
発生せしめ、同然を固化させ、上述と同様に気泡浮上せ
しめて外部に放散せしめる１次に同層の表面部（ＳＬｆ
）に伝導した熱エネルギも同様に、気泡（Ｂ３）を外部
に放散１表面部を固化せしめ、このようにして塗布層は
下面部より表面部にかけて気泡を外部に駆逐しつつ固化
、即ち気泡の全く存在しない乾燥が行なわれるのである
。 ］二連の説明は円筒（Ｃ）の上部における塗布層内部の
−を泡の駆逐状態について述べたが、下部においても同
様に気泡は駆逐される。第３図を参照されたい、この場
合、塗布層の下面部　（Ｓ　Ｌ　ｂｔ）に発生した気泡
　（Ｂ、）は、１−述の如く塗布層（Ｓ　Ｌ）内を浮上
はしないが、熱エネルギはその下面部より逐次表面部に
向かって　（Ｓ　Ｌ　ｂ。 ＝＞Ｓ　Ｌｍ、ａＳ　Ｌ　ｆ、）移動すると同時に固化
して行くので、各部に発生した気泡（Ｂ５）は同化部よ
り液体部へと駆逐され、遂に外部に放散されるので、塗
布層の固化乾燥した塗布膜内には気泡は存在しなくなる
のである。 このようにして１円筒状被塗物の表面上に塗布された塗
布層は、減圧された雰囲気と塗布面の反対側よりの加熱
とによって、最も早くかつ効果的に気泡の存在しない塗
布膜が得られるのである。 また、上述の方法において、塗布時における雰囲気の圧
力は常圧としたが、これを加圧することもある。それは
コーティング剤中に沸点の比較的低い溶剤が含まれてい
る場合には、スプレィと同時に、即ちノズルから大気中
に噴出すると同時に、瞬間時に気化し、よって粘度が一
ヒがって、即ち霧化した微粒子の粘度が比較的大きくな
って、それらが被塗物面上に到達、塗着するときには、
上述の如く粘度が比較的高いため、レベリング作用が低
調となり、凹凸ある塗布層となって終うのである。これ
をさけるため、ある圧力に雰囲気を加圧してやると、上
述したスプレィの瞬間にも溶剤は気化せず、適切なる粘
度をもって塗着するので、レベリング作用が起こり、平
滑にして均一なる塗布膜が得られるのである。 また逆に雰囲気を減圧して塗布することもある。それは
コーティング剤中に含まれている溶剤の沸点が比較的高
い場合である。その場合には溶剤は気化し難いので、ス
プレィ時にも溶剤が十分に含まれているため、霧化も十
分行なわれるが、その反面塗着後においては、その過分
な溶剤のために被塗物面Ｉ：から流れ易くなるという欠
点がある。それを防ぐために、スプレィ時の雰囲気を減
ｈニジてやると、溶剤の沸点は降下し、気化し易くなっ
て霧化１４１象は若Ｉ】降下するが、塗着後においては
、適切なる粘度となるため、被塗物面上における流下は
、一応防止できるのである。また派生的メリットとして
、減圧によってスプレィ時における空気の巻き込み現象
も少なくなるということもあげられる。 以−にの、塗布時における雰囲気の加圧及び減圧の条件
は、何れも塗布時において、それぞれのコーティング剤
中に含まれる溶剤の特性に最もマツチしたものを選び。 最も良質の塗布層を得ることである６ 〔実施例〕 その１．　内部ｒｆ通した中空の回転体状の被塗物とし
ては、種々の形状のものがあるが１本項にてはその代表
的なものとして円筒をあげる。 その２．　内部ｒｔ通した中空の回転体状の被塗物とし
て。 木項にては最高の品質が要求されている複写機の感光性
帯電ドラムをあげる。ｆＡトドラム上おける塗布膜の必
須条件は、−個の、そしてそれは数ミクロンの気泡°の
存在も許されず、そしてまたその厚薄の許容誤差の範囲
もＸミグ０２代であり、それは本発明による塗布並びに
その熟成力法によって始めて得られるものであるからで
ある。 その３．　本発明の説明においては内部貫通した中空の
回転体状の被塗物を回転させ、塗布用ノズルを固定又は
トラバースすることとしたが、その被塗物が特に小物で
ある場合には、それを固定して塗布用ノズルを回転させ
ることもできる。 その４．　本発明の説明においてはエアレススプレィを
使用した場合を述べたが、エアスプレィの場合も可能で
ある。大気中でエアスプレィし、その後、乾燥室内に持
ち、込んで減圧乾燥する場合には問題はないが、同室内
にてエアスプレィ塗布と乾燥とを行なう場合には、エア
スプレィしたエア量だけ排気し減圧するを必要とする。 その５．　またノズルによるカーテンコーチイブにも使
用することができる。これはエアレススプレィにおける
低圧吐出であり、エアレススプレィと同様に使用するも
のである。 その６．　上述のように、各種方法によりスプレィ塗布
した後、減圧状態においては乾燥作業を開始するのであ
るが、この間１時間をおきすぎると。 減圧状態におく前に乾燥が始まって終い不都合となる。 よってその時間は、諸条件によってさまざまであるが、
生産性等も考慮し２０秒以内が望ましいという実験結果
が出ている。 その７．　また乾燥時における加熱温度も諸条件によっ
てさまざまであるが、適切なる温度を短時間内に得るに
は、自動温度制御装置を介して加熱冷却を併用すること
が望ましい。 その８．　更に乾燥加熱時には、被塗物を回転させ、塗
布層に対する条件を一様にすることが望ましい。 その９．　加熱及び冷却ｐ段としては、最も簡便な加熱
１（体及び／又は冷却−を体を使用することが望ましい
。これは適正温度を短時間に得るためであり、加熱気体
により被塗物が過熱された場合には、冷却気体と入れか
えて、′Ａｉ時間に適正温度に引き戻すことができるか
らである。これらの入れかえは、自動温度制御装置によ
り自動的に行なうことができる。 その１０．　　加熱一方の場合には、電気的加熱手段で
もよろしい。即ち電熱ニクロム線、又は遠赤外線灯。 高周波加熱などである。この場合には、第４図に示すよ
うに、従動チャック（２８）の中空軸内を通して主１（
的発熱体（３１）を両チャックの間に突出せしめるもの
である。 〔効果〕 上述の如く、本発明によれば、内部中空貫通の回転体状
の被塗物をコーティング剤等により塗布した直後、減圧
下におき、同時に該被塗物の内部より加熱することによ
って、気泡の全く存在しない完璧な塗布膜を得ることが
できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法説明図　第２図は同上図１Ａ′部
の拡大図　　第３図は同じく１Ｂ＃部の拡大図　　第４
図は第１図において電気式加熱器を設けた場合の説明図 主要な符号の説明 ■・・・・・・耐圧容器　２・・・・・・コーティング
剤供給管　４・・・−・・ガン　５・・・・・・ノズル
　７・・・・・・チャック（駆動側）８・・・・・・チ
ャック（従動側）　　　１１・・・・・・真空配管　　
１４・・・・・・加圧配管　２２・・・・・・加熱又は
冷却気体供給配管２４・・・・・・加熱又は冷却気体排
出配管　３１・・・・−・電気式加熱器　Ｃ・・・・・
・被塗物の円筒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部中空貫通の回転体状の被塗物を回転かつその内
   側を加熱しつつ、その外側の表面上に常圧下にてコーテ
   ィング剤をエアレススプレィ塗布し、その直後真空度７
   ６０Ｔｏｒｒ以下０．０２Ｔｏｒｒ以上の間の減圧下に
   おいて該被塗物の内側より必要とする温度をもって加熱
   し、それによってその塗布層の底部より表面部に向けて
   乾燥熟成することを特徴とするコーティング剤の塗布並
   びにその熟成方法。 ２、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、円筒である特
   許請求の範囲第１項記載のコーティング剤の塗布並びに
   その熟成方法。 ３、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、複写機用感光
   性ドラムである特許請求の範囲第１項記載のコーティン
   グ剤の塗布方法並びにその熟成方法。 ４、被塗物が固定され、そしてエアレススプレィノズル
   を回転しつつコーティング剤を塗布することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のコーティング剤の塗布並
   びにその成熟方法。 ５、エアレススプレィが、エアスプレィである特許請求
   の範囲第１項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟
   成方法。 ６、エアレススプレィによる塗布が、同ノズルによるカ
   ーテンコーティングである特許請求の範囲第１項記載の
   コーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ７、塗布直後が、塗布後２０秒以内であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のコーティング剤の塗布
   並びにその熟成方法。 ８、塗布及び乾燥工程における所要の温度が、加熱及び
   冷却によって調整されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方
   法。 ９、塗布及び乾燥工程における加熱及び冷却が、加熱気
   体及び冷却気体の導入により行われることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のコーティング剤の塗布並び
   にその熟成方法。 １０、塗布及び乾燥工程における加熱が、電気的手段に
   より行われることを特徴とするコーティング剤の塗布並
   びにその熟成方法。 １１、塗布及び乾燥工程における加熱が、被塗物を回転
   しつつ行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 １２、内部中空貫通の回転体状の被塗物を回転かつその
   内側を加熱しつつ、その外側の表面上に加圧下にてコー
   ティング剤をエアレススプレィ塗布し、その直後真空度
   ７６０Ｔｏｒｒ以下０．０２Ｔｏｒｒ以上の間の減圧下
   において、該被塗物の内側より所要の温度をもって加熱
   し、よってその塗布層の底部より表面部に向けて乾燥熟
   成することを特徴とするコーティング剤の塗布とその熟
   成方法。 １３、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、円筒である
   特虚許請求の範囲第１２項記載のコーティング剤の塗布
   並びにその熟成方法。 １４、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、複写機用感
   光性ドラムである特許請求の範囲第１２項記載のコーテ
   ィング剤の塗布方法並びにその熟成方法。 １５、被塗物が固定されかつその内側より加熱、そして
   エアレススプレィノズルを回転しつつコーティング剤を
   塗布することを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載
   のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 １６、エアレススプレィが、エアスプレィである特許請
   求の範囲第１２項記載のコーティング剤の塗布並びにそ
   の熟成方法。 １７、エアレススプレィによる塗布が、同ノズルによる
   カーテンコーティングである特許請求の範囲第１２項記
   載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 １８、塗布直後が、塗布後２０秒以内であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１２項記載のコーティング剤の
   塗布並びにその熟成方法。 １９、塗布及び乾燥工程における所要の温度が、加熱及
   び冷却によって調整されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟
   成方法。 ２０、塗布及び乾燥工程における加熱及び冷却が、加熱
   気体及び冷却気体の導入により行われることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項記載のコーティング剤の塗布
   並びにその熟成方法。 ２１、塗布及び乾燥工程における加熱が、電気的手段に
   より行われることを特徴とする特許請求の範囲第１２項
   記載のコーティン剤の塗布並びにその熟成方法。 ２２、塗布及び乾燥工程における加熱が、被塗物を回転
   しつつ行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ２項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ２３、内部中空貫通の回転体状の被塗物を回転かつその
   内側を加熱しつつ、その外側の表面上に減圧下にてコー
   ティング剤をエアレススプレィ塗布し、その直後真空度
   ７６０Ｔｏｒｒ以下０．０２Ｔｏｒｒ以上の間の減圧下
   において該被塗物の内側より所要の温度をもって加熱し
   、それによってその塗布層の底部より表面部に向けて乾
   燥熟成することを特徴とするコーティング剤の塗布並び
   にその熟成方法。 ２４、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、円筒である
   特許請求の範囲第２３項記載のコーティング剤の塗布並
   びにその熟成方法。 ２５、内部中空貫通の回転体状の被塗物が、複写機用感
   光性ドラムである特許請求の範囲第２３項記載のコーテ
   ィング剤の塗布並びにその熟成方法。 ２６、被塗物が固定されかつその内側より加熱、そして
   エアレススプレィノズルを回転しつつコーティング剤を
   塗布することを特徴とする特許請求の範囲第２３項記載
   のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ２７、エアレススプレィが、エアスプレィである特許請
   求の範囲第２３項記載のコーティング剤の塗布並びにそ
   の熟成方法。 ２８、エアレススプレィによる塗布が、同ノズルによる
   カーテンコーティングである特許請求の範囲第２３項記
   載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ２９、塗布直後が、塗布後２０秒以内であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２３項記載のコーティング剤の
   塗布並びにその熟成方法。 ３０、乾燥工程における所要の温度が、加熱及び冷却に
   よって調整されることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ３項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ３１、加熱及び冷却が、加熱気体及び冷却気体の導入に
   より行われることを特徴とする特許請求の範囲第２３項
   記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ３２、塗布及び乾燥工程における加熱が、電気的手段に
   より行われることを特徴とする特許請求の範囲第２３項
   記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 ３３、塗布及び乾燥工程における加熱が、被塗物を回転
   しつつ行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ３項記載のコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。