JPH0231863A - 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〕 本発明は内部中空の貫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
うことは行なわれてきた。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、！！！布層内にて行な
われる液体の蒸発というのは、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
じ込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、気泡抑止の効果は少なかったのであ
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固化
が始まるからである。

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。

本発明の動機はコーティング剤の塗布を減圧の下また加
熱の下にて行なって乾燥時間の短縮化をはかると共に、
塗布膜内に発生する発泡を抑止することであった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、コーティング剤の塗布を減圧と加熱と
の下に行なって、その乾燥時間をより短縮化すると共に
、その塗布膜内に発生する気泡を抑止することにある。

本発明の要旨は、コーティング剤の塗布後の乾燥を減圧
下にて行なうと同時に、その被塗物上に塗布された面の
反対面から加熱を行ない、その被塗物を介して塗布層の
下面部に熱傅導し、逐次同層の表面部に向かって蒸発即
ち乾燥同化を進行せしめ、よって塗布膜内に発生する気
泡を完全に追放しようとするものである。

上述のように、本発明に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、その外側の表面上に先ず常圧下に
てコーティング剤をスプレィ塗布し、その直後、該塗布
層を減圧下において、上記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。

なお、コーティング剤の塗布工程において５該コーテイ
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
の一端を駆動して所要の速度にて回転する。該回転する
円筒（Ｃ）の上方よりガン（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）の面上を塗布する。塗布層を均一にするため、ガン
ノズル（５）は上記円筒（Ｃ）の軸方向に所要の速度を
もってトラバースせしめる。

この塗布時には該耐圧容器（１）内は常圧である。この
ようにして円筒（１）面上に、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
即液体をより早く、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（１１）上のバルブ（１２）を開い
て、該耐圧容器（１）内を減圧する。その真空度は７６
０Ｔｏｒｒ以下０．０２Ｔｏｒｒの範囲内であり、その
選択は被塗物における諸条件、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本発明の特長であ
るが、被塗面の反対面即ち裏側より加熱する。同図にて
は被塗物が円筒状であるため１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（ＨＡ）
を上記円’［（Ｃ）の両端をくわえたチャック（７）。

（８）の一方のチャック軸（２１）の中空軸（２２）を
通して円筒（Ｃ）の内部に送入し、他端のチャック軸（
２３）の中空軸（２４）を通って外部へ、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そは、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“Ａ　１
１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（Ｉ（
Ａ）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（ＳＬｂ）部に伝導し、同部の
温度は上昇する。同熱エネルギにより、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。

気泡（Ｂ□）を発生すると同時に同部は乾燥固化する。

そしてそれらの気泡（Ｂ１）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（Ｓ　Ｌ）の表面（ＳＬｆ）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）に伝導し、同部の液体
を上述と同様に蒸発せしめて気泡（Ｂ、）を発生せしめ
、同部を固化させ、上述と同様に気泡浮上せしめて外部
に放散せしめる０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、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われるのである。

上述の説明は円ｆｉ　（Ｃ）の上部における塗布層内部
の気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　ｅ、）に発生した気泡（
Ｂ、）は、上述の如く塗布Ｊｉｆｆ（ＳＬ）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（ＳＬｂ、→ＳＬｍ、→５Ｌｆｔ）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（Ｂ、）は
固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、塗布層の乾燥固化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、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
上がって、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し難く、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　Ｓ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上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圧
してやると、溶剤の沸点は降下し、気化し易くなって霧
化現象は若干降下するが、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。

以上の、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。

〔実　施　例〕

その１．内部貫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．内部貫通した中空の回転体状の被塗物として、
本項にては、最高の品質が要求されている複写機の感光
性ｆｆｆｉｆｆミドラムる。該ドラム上における塗布膜
の必須条件は、１個の、そしてそれは数ミクロンの気泡
の存在も許されず、そしてまたその原簿の許容誤差の範
囲もＸミクロン代であり、それは本発明による塗布並び
にその熟成方法によって初めて得られるものであるから
である。

その３１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４００本発明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。

大気中でエアレススプレィし、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ティングにも
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、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結果が得られている。

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．加熱及び冷却手段としては、最も簡便な加熱気
体及び／又は冷却気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、
短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、自動温度調整器により自動的に行
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電気的発熱体（
３１）を両チャックの間に突出せしめるものである。

果〕 上述の如く１本発明の方法によれば、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。

〔効 主要な符合の説明 １・・・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・・・加熱気
体供給配管　　２４・・・冷却気体配管　　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
   スプレイ塗布し、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、エアレススプレイノズルが回転
   され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方法並
   びにその熟成方法。 ５、エアレススプレイが、エアスプレイである特許請求
   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、エアレススプレイによる塗布が、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、乾燥工程における所要の温度が、加熱及び冷却によ
   っで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、加熱及び冷却が、加熱気体及び冷却気体により行な
   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、加熱が、電気的手段により行なわれることを特徴
   とするコーティング剤の塗布並びにその熟成方法。 １１、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
   ススプレイ塗布し、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。 １３、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、エアレススプレイノズルが回
   転され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、エアレススプレイが、エアスプレイである特許請
   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、エアレススプレイによる塗布が、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、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
   ２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。 ２０、加熱及び冷却が、加熱気体及び冷却気体により行
   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、加熱が、電気的手段により行なわれることを特徴
   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。 ２２、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１２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
   ススプレイ塗布し、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
   ィング剤の塗布方法並びにその熟成方法。 ２６、被塗物が固定され、エアレススプレイノズルが回
   転され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、エアレススプレイが、エアスプレイである特許請
   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、エアレススプレイによる塗布が、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、加熱が、電気的手段により行なわれることを特徴
   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、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２３項記載のコーティング剤
   の塗布並びにその熟成方法。