塗装装置および塗装金属板
【課題】 被塗装板に塗布される塗膜厚さに比較して径の大きい粗大粒状物を含有する塗料を、該粗大粒状物含有割合を変化させることなく被塗装板に塗布でき、その結果塗装板のアース性能を落とさずに塗布できるロールコーター方式の塗装装置を提供する。
【解決手段】 ニッケル粒子のような金属粒子を含む塗料を、アプリケーターロールから一方向に流れる被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、互いにナチュラル回転する２本のロールと、該２本のロール間に前記塗料をトップフィードして該塗料の送給量を定量化する塗料供給装置とを備え、２本のロールのうちいずれか一方のロールはロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で、粗度がＲａで１μｍ未満であるロールを具備した塗装装置。得られる塗膜は平均厚さは１〜３μｍで、塗膜厚の２倍を超える長径を有する金属粒子を含み、その導電性確率は９５％以上である。
【解決手段】 ニッケル粒子のような金属粒子を含む塗料を、アプリケーターロールから一方向に流れる被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、互いにナチュラル回転する２本のロールと、該２本のロール間に前記塗料をトップフィードして該塗料の送給量を定量化する塗料供給装置とを備え、２本のロールのうちいずれか一方のロールはロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で、粗度がＲａで１μｍ未満であるロールを具備した塗装装置。得られる塗膜は平均厚さは１〜３μｍで、塗膜厚の２倍を超える長径を有する金属粒子を含み、その導電性確率は９５％以上である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗装装置に関し、さらに詳しくは塗膜厚さに比較して径の大きい粗大金属粒子を含有する塗料を、均一にしかも薄く塗布することができる塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＰＣ等の電子機器の筐体や、ＰＣに内蔵されるＣＤ−ＲＯＭ等のドライブケース、計測機器の外装部材等は、稼動中に生じる静電気を除去するためのアースとしての機能を備えたものが使用されている。また、該筐体やドライブケース等、計測機器部材は軽量性、成形性が求められるところから、塗料を被覆(塗装)したアルミニウム板が多用されているが、樹脂のみで被覆すると導電性が低下するので、アース機能を発揮させるために樹脂中に金属粒子を添加混合した塗料を被覆したアルミニウム板を採用している。金属粒子を添加した場合には、部品の複数箇所でアースが取れるばかりでなく、部材と接触する面が導電性を示す確率も向上し、アース機能の確実性が確保される。ここで、かかる金属粒子としては、球状、鱗片状、鎖状、スパイク状のニッケル粒子を使用することが提案されている。
【０００３】
前記塗料中の前記金属粒子のサイズは目的によって多様であるが、例えば、電導性を付与する場合は粒度分布範囲が１〜１１μｍ、平均粒径が３〜７μｍのニッケル粒子、前記ニッケル粒子が連結した鎖状ニッケル粒子または厚さが数ミクロンで長径が１〜１１０μｍの扁平状ニッケル粒子等の種々の粒子が選択できる。
また、前記金属粒子は通常塗膜中に合計で２５〜５５ｗｔ％程度含有されており、特に該金属粒子がニッケル粒子であるような場合は、比重差の関係から沈降分離を防止するために、常時攪拌混合しながら使用するものとされている。
【０００４】
ところで、被塗装板に金属粒子を含有する塗料を塗装する方法は、刷毛塗装、スプレイ塗装等が公知であるが、膜厚や均一性等の塗膜性能や生産効率的見地から、容器内の塗料を回転するロールで掬い、ロールに掬われた塗料を他のロールに転写し、必要によりロールからロールへの転写を繰り返した後、最後にアプリケーターロールから被塗装板に転写するロールコーター方式の塗装装置を用いる塗装方法が知られている。
例えば図３は、前記ロールコーター方式の塗装装置の代表的な装置を説明する模式図であって、図に示すロールコーター方式の塗装装置３０において、１は塗料パン、２は塗料、４はピックアップロール、５はアプリケーターロール、７はバックアップロール、８は被塗装板である。ピックアップロール４はその一部が塗料パン１内の塗料２に浸漬されていて、他の一端でアプリケーターロール５によって所要の圧力で押さえ付けられるようにセットされている。
【０００５】
即ち塗料２を被塗装板８に塗装するにあたって、塗料パン１内の塗料２に浸漬されているピックアップロール４を矢印３３の方向に回転させると共に、アプリケーターロール５を矢印３５の方向にナチュラル回転させる。一方、被塗装板８はアプリケーターロール５に対して矢印３７の方向にリバース回転しているバックアップロール７に支持されながら矢印３９の方向へ移動する。
前記のように各ロールを回転させて被塗装板８を移動させると、ピックアップロール４の表面に付着した塗料２は、ピックアップロール４とアプリケーターロール５の間隙を通過する時に、過剰な塗料は搾り落とされ（符号４０）、通過した塗料の一部がアプリケーターロール５に転写される。転写されたアプリケーターロール５面上の前記塗料２がさらに被塗装板８に転写塗装される。
このようなロールコーター方式の塗装装置を使用すれば、必要量の塗料を転写させて塗装するので連続的に塗布できるばかりでなく、均一な塗膜が得られるとされている。
【０００６】
金属粒子を含有する塗膜を形成するためのロールコーター方式の塗装装置としては、例えば、光輝性顔料を含む塗料を塗布する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
光輝性顔料を含む塗料を塗布する場合には、塗料やインキに配合された光輝性顔料が、時間の経過と共に変形したり微細化して、塗装した際の光輝性能が低下する難点がある。この光輝性低下を防止する手段として、塗料を掬うピックアップロールに線状の凹溝を刻設した彫刻ロールを使用し、該彫刻ロール面に供給された光輝性顔料を含む塗料の付着量をドクターブレードと組み合わせて調節するロールコート技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１９２０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の方法は、インキチャンバーから線状の凹溝を刻設した彫刻ロール面に光輝性顔料を含有する塗料を供給し、ドクターブレードで前記塗料の供給された彫刻ロール面から前記塗料の一部を掻き落し、次いで版胴に転写塗装する技術であるから、光輝性顔料のサイズが大きい塗料のばあい、あるいは該塗料の塗膜厚が薄くなればなるほど前記ドクターブレードによってサイズの大きな顔料は除去されてしまうことになる。これを防ぐには彫刻ロールの凹溝を大きくすることになって塗膜面の斑発生の原因になり、粗大金属粒子を含有しかつ斑模様のない平滑な薄膜塗膜面を形成するのは難かしい。
一方、導電性を付与するためには塗膜樹脂部の厚さを薄くすることが望まれている。樹脂部の厚さを薄くするために、例えば前記図３で説明した塗装装置を用いる場合は、ピックアップロール４とアプリケーターロール５との間の押し付け圧を高くして間隙を狭くし、塗料の量を搾らなくてはならず、このようにロールとロールの間隙を狭くすると、ロール間隙より大きな粗大金属粒子はロール間隙を通過できなくなり、当初の粗大金属粒子含有割合を保てなくなるので、粗大粒子が不均一となってアース性能（導電性確率）が低下する。
そこで本発明の目的は、被塗装板に塗布される塗膜厚さに比較して径の大きい粗大金属粒子を含有する塗料を、該粗大金属粒子の含有割合を変化させることなく、薄くしかも均一に被塗装板に塗布することができる塗装装置を提供することである。また、その結果アース性能を落とさない導電塗装膜を具備した塗装金属板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の塗装装置の一つは、互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに含まれる塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満である塗装装置とした。
また、本発明のもう一つの塗装装置は、互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに含まれる塗料を第３のロールに転写して、該第３のロールから塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満である塗装装置とした。
本発明の塗装装置では、前記表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであるロールは、ウレタンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭゴム等のゴム製ロールとすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の塗装板は上記のいずれかに記載された塗装装置を用いて金属粒子を含む塗料が塗布された金属板であって、塗膜の平均厚さが１〜３μｍでかつ前記金属粒子の長径が塗膜の平均厚さの２倍を超える粒径を有する塗装金属板とした。
本発明の塗装板では、前記金属粒子の導電性確率が９５％以上であることが好ましい。
また、前記金属粒子としてニッケル粒子を使用することができる。
さらに、前記金属板として純アルミニウム板もしくはアルミニウム合金板を使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、粗大金属粒子を含有する塗料を塗膜厚が薄くても斑模様を発生させずに塗布でき、しかも塗装板のアース性能は良好であるから、電子機器等の筐体等に好適に使用できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の塗料は、樹脂中に塗膜厚よりも径の大きい粗大な金属粒子を含み、他には径の小さい粒子、あるいは扁平状の粒子、溶媒、潤滑材としてワックス、黒鉛等を含むものである。
導電性を付与するための金属粒子としては、ニッケル粒子を使用するのが好ましい。ニッケル粒子としては粒度分布範囲が１〜１１μｍ、平均粒径が３〜７μｍの球状粒子の他に、前記ニッケル粒子が連結した鎖状ニッケル粒子または厚さが数ミクロンで長径が１〜１１０μｍの扁平状ニッケル粒子等の種々の粒子が選択できる。
また、前記金属粒子は通常乾燥後の塗膜中に合計で２５〜５５ｗｔ％程度含有されるのがよい。
塗膜厚さは限定されないが、実用的には薄い方がコスト的に有利であるので平均厚さが乾燥時厚さで１〜３μｍである。従って、塗膜の平均厚さが１〜３μｍとすれば粗大な粒子の径はその厚さよりも大きいものである。粗大な粒子の塗料に対する割合は、該粒子の添加特性を発揮されるために乾燥塗膜に対して２５ｗｔ％以上であることが好ましい。
塗料が塗布される被塗装板は金属板であれば限定しないが、軽量性および成形性の観点から言えばアルミニウム板が好ましい。ここで、アルミニウム板とは純アルミニウム板とアルミニウム合金板を含むものである。
【００１２】
本発明の塗装装置はロールコーター方式の塗装装置で、被塗装板に転写して形成された塗膜の厚さよりも径の大きい、好ましくは乾燥塗膜厚さの２倍以上の径を持つ金属粒子を含む塗料を、アプリケーターロールから一方向に流れる被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置である。
【００１３】
本発明の塗装装置を図面を使用して具体的に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わる塗装装置１０を説明する模式図である。図１において１は塗料パン、２は塗料で粗大金属粒子を含有する、３は塗料２を上方から供給する定量供給装置、５はアプリケーターロールで粗面化した軟質ロールからなる。６は塗料供給量を調整する調整ロールである。７はバックアップロール、８は被塗装板、１８は塗膜１７が形成された後の塗装金属板である。アプリケーターロール５および調整ロール６は互いにナチュラル回転する関係にあって、該アプリケーターロール５および調整ロール６の間へ定量供給装置３からトップフィードされる塗料２の送給量を、該１対のロールの押圧力を図示していない手段で調整することによって、アプリケーターロール５に転写される塗料の量を調整し定量化する。押圧力の調整は公知の手段を使用することができる。
図１の塗装装置１０では互いにナチュラル回転する関係にある２本のロール５，６のみで被塗装板に塗料を塗布するので、一方のアプリケーターロール５は表面を粗面化した軟質ロールを使用するのが好ましい。該アプリケーターロール５として使用する表面を粗面化した軟質ロールは、ロール表面の硬度を４５〜５５度、粗度を平均表面粗さＲａで１〜５μｍとするのが好ましい。なお、粗面化した軟質ロールの形成方法は、粗度がＲａで１〜５μｍになる回転砥石を用いてゴム製のロール表面を研磨すればよい。研磨技術は通常の手法でよい。
また、他方の調整ロール６は、塗料の送給量を調節するためのロールで、金属製とし、表面の粗度がＲａで１μｍ未満とする。調整ロール６の表面はクロム等のメッキを施すと硬質な面が得られる。
ここで、ロール面の硬度はＪＩＳ Ｋ６３０１、粗度(平均表面粗さ)ＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に示される算術平均(Ｒａ)の定義および表示による。なお、カットオフ値もＪＩＳによった。
【００１４】
前記１対のアプリケーターロール５および調整ロール６はナチュラル回転し、塗料２が調整ロール６およびアプリケーターロール５の間隙で狭窄されたときに、塗料中の粗大金属粒子が軟質のアプリケーターロール５の粗面凹部にさしかかると、他方の金属製の調整ロール６の表面で凹部に押し込まれるが、回転が進み間隙が広くなると軟質のアプリケーターロール５の反力で粗大金属粒子が再び押し出され、ロールの間隙に引っかかることなくロール後方に送り出されてくるので、塗料中に粗大金属粒子があっても塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはなく、しかも斑模様が生じることもない。
【００１５】
このように１対の調整ロール６およびアプリケーターロール５のうち、一方は表面を粗面化した軟質ロールとし、他方を表面が滑らかな金属製とすれば、塗装過程で塗料中に粗大金属粒子が含まれていても塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはない。この場合１対のロールのうち、調整ロールを表面を粗面化した軟質ロールとし、アプリケーターロールを表面が滑らかな金属製としても本発明の効果が発揮される。すなわち、塗料を転写する場合に、粗面化した軟質面と滑らかな硬質面の組み合わせが維持されていれば塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはない。
しかし、アプリケーターロール５が硬い被塗装板にすり傷を付けないように塗料を塗布するためにはアプリケーターロール５は表面を粗面化した軟質ロールを使用するのがより好ましい。
【００１６】
一方の表面を粗面化した軟質ロールに対して、他方のロールの表面も硬度を低くして軟質とすると、金属粒子に対する押圧力が低くなって、粗大金属粒子が粗面化した軟質ロールの凹部にかかり難く、塗料中の粒子の含有割合を安定に維持することができない。従ってロールの一方は金属製とするのが良い。また金属製ロールの表面粗度Ｒａを１μｍ未満として平滑にしないと、ロール面の凹部凸部同士の重なりによって塗料の送り量がムラになり易く、特に塗膜厚さが薄く例えば平均厚さで１〜３μｍの場合は斑になって平滑塗膜が得られない。
【００１７】
また、粗面化した軟質ロールの表面硬度が４５度未満であると、軟質ロールの反力が小さく、ロール回転後粗大金属粒子を凹部より押出し難く、塗膜の粗大金属粒子の分布に均一性を欠き、導電性がやや低下するとともに、金属製ロールの押圧力に対して変形が大きく、１対のロール間隙が安定しないので塗料の送り量を定常化することができない。更にロール研磨時の研磨ムラが発生し易く、塗膜表面が斑になり易い。また粗面化した軟質ロールの硬度が５５度を超えるとロール同士の硬度が高く、粗面化した軟質ロールの粗面化効果が発揮されずに、塗料中の粗大金属粒子の送り量を定常化することができない。
また、粗面化した軟質ロールの表面粗度がＲａで１μｍ未満では、金属粒子が凹部にかかる割合が低くなり、粗面化した軟質ロールの粗面化効果が発揮できずに塗料中の粗大金属粒子の送り量を定常化することができない。粗面化した軟質ロールの表面粗度がＲａで５μｍを超えると、金属粒子の送り量が斑になり易く、特に塗膜厚さが薄く例えば平均厚さで１〜３μｍの場合には斑になって平滑塗膜が得られない。
【００１８】
粗面化した軟質ロールと金属製ロールとは、互いにナチュラル回転していないと塗料を搾ることができず定量供給することができない。図１において互いにナチュラル回転する関係にある１対のロールはそれぞれ矢印１３，１４の方向へ回転している。そして粗面化した軟質ロールに転写送給された塗料は、矢印１５の方向へ回転しているバックアップロール７に支持されて送られる被塗装板８上に転写され、粗大金属粒子を含有する塗膜１７が形成されて塗装金属板１８とされる。
なお、図中９は循環ポンプであって、ロール５、６間に供給された塗料２は調整ロール６で搾られ、余剰の塗料２は図示されていないがロール５、６の端部よりオーバーフローし、塗料パン１で集めて再び定量供給装置３へ戻すためのものである。定量供給装置３は、例えば先端にほぼ必要量の塗料が滴下するのに適する断面積を有するオリフィスを形成したサージタンク等で構成する。塗料をロールの上方からトップフィードすることにより、粗大粒子の沈降分離を防ぐことがでる。本発明の塗装装置では、この定量供給装置３と前記いずれか一方のロールが粗面化された軟質ロールである一対のロールとを併用することにより、導電性確率の高いより薄い塗膜を形成できるようにしている。
【００１９】
（第２の実施形態）
本発明においては塗料がトップフィードされる１対のロールと被塗装板の間に、さらにもう１本のロールを設けて塗料の転写を繰り返し、最終的に前記した被塗装板上に転写することもできる。転写を繰り返すと一層薄くて平滑な塗膜が得られる利点がある。
図２に本発明の第２の実施形態に係わる塗装装置２０を模式図で示す。図２においては、図１と同じ作用をするものには同じ部品番号を付して説明する。
図２において、５は被塗装板に塗料を塗布するアプリケーターロール、６は塗料供給量を調整する調整ロールである。本実施形態においては前記アプリケーターロール５と調整ロール６の間に仲介ロール１１を具備しているのを特徴としている。被塗装板８に塗布すべき塗料２は、調整ロール６と仲介ロール１１の１対のロール間にトップフィードされる。トップフィードされた塗料２は調整ロール６に依って制御された所定量のみ仲介ロール１１に供給される。仲介ロール１１に供給された塗料は、さらに所定量のみアプリケーターロール５に転写され、アプリケーターロール５からさらにバックアップロール７によって支持された被塗装板８に転写されることにより、最終的に被塗装板８の表面に所望の塗膜１７が形成される。
【００２０】
図２において、例えば仲介ロール１１を表面を粗面化した軟質ロールで形成した場合には、調整ロール６は表面が滑らかな金属製ロールで構成する。また、仲介ロール１１を表面が滑らかな金属製ロールで形成した場合には、調整ロール６は表面を粗面化した軟質ロールで構成する。これらの場合、表面を粗面化した軟質ロールは、第１の実施形態の場合と同様に、ロール表面の硬度を４５〜５５度、粗度を平均表面粗さＲａで１〜５μｍとするのが好ましい。また、金属製ロールは、表面の粗度をＲａで１μｍ未満とするのが好ましい。
なお、粗面化した軟質ロールの粗面化方法は、粗度がＲａで１〜５μｍになる回転砥石を用いてゴム製のロール表面を研磨すればよい。研磨技術は通常の手法でよい。
【００２１】
図２において、調整ロール６と仲介ロール１１はそれぞれ矢印２３，２５方向へナチュラル回転している。また、仲介ロール１１とアプリケーターロール５はそれぞれ矢印２５，２７方向へナチュラル回転し、所定間隔が保たれている。仲介ロール１１は、アプリケーターロール５へ塗料を転写する機能を有するものである。仲介ロール１１を利用して塗料を転写することにより、被塗装板表面により薄い塗膜を形成することが可能となる。そして、仲介ロール１１からアプリケーターロール５に転写された塗料２は、矢印２９方向にリバース回転するバックアップロール７で送り込まれる被塗装板８に転写され、粗大金属粒子を均一に含有する塗膜１７が形成された塗装金属板１８となる。
【００２２】
塗料定量供給装置３から仲介ロール１１と調整ロール６との間にトップフィードされた粗大金属粒子を含有する塗料２は、図１で説明したのと同様に、仲介ロール１１と調整ロール６との間で狭窄されて所定量に調節されて仲介ロール１１に転写される。このとき前述したように塗料中の粗大金属粒子は、表面が粗面化された軟質ロールの粗面凹部にさしかかると、他方の金属製の調整ロール６で粗面凹部に押し込まれるが、回転が進み間隙が広くなると前記一方の粗面化した軟質ロールの反力で粒子が押し出され、ロールで引っかかることなくロール後方に送り出され、塗料中の粒子の含有割合を安定して維持することができる。また斑模様になることもない。
前記の如くトップフィードされ仲介ロール１１と調整ロール６との間で狭窄されて所定量が転写された粗大金属粒子を含有する塗料は、仲介ロール１１とナチュラル回転し該仲介ロール１１に対し所定押圧力が負荷されているアプリケーターロール５に転写される。アプリケーターロール５に転写された粗大金属粒子を含有する塗料は、バックアップロール７で送り込まれる被塗装板８に転写され、粗大金属粒子を均一に含有する塗膜１７が形成された塗装金属板１８となる。
【００２３】
本発明は図１および図２で模式的に開示した装置に限るものではなく、粗面化した軟質ロールと金属製の調整ロールとの間で狭窄させて粗大金属粒子を含有する塗料が所定量転写された後は、該塗料がアプリケーターロールに至るまでロールを設け転写を繰り返すことも可能であり、転写を繰り返せば塗膜面が平滑になる効果を有する。
【実施例１】
【００２４】
図１に示すロールコーター方式の塗装装置を用いて塗装板の製造テストをした。
調整ロール６の径は３００ｍｍ、アプリケーターロール５の径は３００ｍｍとし、ゴム製の粗面化ロールを使用した。ロールの周速は調整ロール６が１０ｍ／分、アプリケーターロール５が３０ｍ／分とした。
使用した金属板は、厚さ０．８ｍｍのＪＩＳ５０５２アルミニウム合金板でＨ３４熱処理材を用いた。アルミニウム合金板表面はアルカリ液で脱脂洗浄し、クロメート処理してクロミウム２０ｍｇ／ｍ２ となるように下地処理をした。
塗料となる樹脂はポリエステル系樹脂を用い、溶媒、ワックス、粒子の沈降助剤、消泡助剤、粘度調整剤等補助剤を適宜添加し、粘度をフォードカップ＃４で３０秒とした。添加粒子は下記のものを使用した。添加量は乾燥塗料に対して各１０ｗｔ％で合計３０ｗｔ％とした。
使用した金属粒子は、（ａ）球状ニッケル粒子：ほぼ真球で粒子がそれぞれ独立している粒子をいう。粒径範囲１〜１１μｍ、平均粒径３〜７μｍ、（ｂ）鎖状ニッケル粒子（鎖）：粒子が連鎖している粒子群をいう。粒径範囲１〜５０μｍ、平均粒径６〜２０μｍ、（ｃ）鱗片状ニッケル粒子（鱗）：扁平な粒子をいう。長径の粒径範囲１〜１１０μｍ、平均粒径１０〜３０μｍの３種類を使用した。
【００２５】
塗膜は乾燥ベースで平均厚さで２μｍとなるようにロール間隔を調節した。図１に示す塗装装置のアプリケーターロール５は粗面化した軟質ロールで、表面を表１に示す各種Ｒａ値に粗面化したものを用いた。調整ロール６は鋼製としクロムメッキした。粗面化した軟質のアプリケーターロール５と調整ロール６の組み合わせを表１に示す。得られた塗膜の評価は、塗装後乾燥させて導電性確率を測定し、塗膜表面模様と膜厚精度を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００２６】
＜導電性確率の測定方法＞
得られた塗料被覆アルミニウム合金板について、四端子法により鋼製のプローブ（直径１０ｍｍ）荷重１００ｇで塗膜面のランダムの個所を１００点押圧した時の電気抵抗値を測定し、１０Ω以下であった個所数を％で示す。個所数が多ければ通電確率が高く、アースがとり易いことを示す。
【００２７】
＜塗膜表面模様の観察＞
目視観察して、塗り面に斑模様が無く金属粒子が均一に分布しているものを「無」、塗膜面に斑模様が発生して金属粒子が不均一に分布しているものを「有」と判定した。
＜塗膜平均厚さの測定＞
塗装板(乾燥塗膜)の１０ｃｍ角の重量から塗膜を除去した板のみの重量を差し引き、得られた乾燥塗膜重量を面積で除し、この単位面積当りの乾燥塗膜重量をさらに乾燥塗膜の比重で除した値で示す。塗膜は乾燥ベースで平均厚さで２μｍとなるようにした。
【００２８】
<膜厚精度の測定>
塗膜断面を顕微鏡観察して、金属粒子の分布状況を観察した。金属粒子が均一に分布しているものを「良」、一方 金属粒子が重なったり広い面積にわたって見あたらない場合を「不良」と判定した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１の結果から、粗面化した軟質ロールの硬度ならびに粗度、金属製調整ロールの粗度が本発明範囲に入っている本実施例１〜実施例６は、ロール間で粗大金属粒子が減少することなく供給されるので導電性確率が高く、表面斑模様の発生もなく、膜厚精度の良好なことが判る。
一方、粗面化した軟質ロールの硬度が低い比較例１は、塗料の送り量が定常化せず導電性確率が低く、塗膜表面に斑模様が発生し、膜厚精度も悪化することが判る。
また、調整ロールの粗度が高い比較例２は、塗料の送り量がまだらになって導電性確率も低く、表面に斑模様も発生し、膜厚精度も不良であることが判る。
また、粗面化した軟質ロールの粗度が高い比較例３は、表面に斑模様が発生し、膜厚精度も不良であることが判る。
また、粗面化した軟質ロールの硬度が高い比較例４は、粗大金属粒子の送り量を定常化できず、導電性確率が更に低く、膜厚精度も悪化することが判る。
また、粗面化した軟質ロールの粗度が低い比較例５は、ロール間で粗大金属粒子の供給が減少し導電性確率が低いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の塗装装置は、ロール間で粗大金属粒子が減少することなく供給し塗装できるので、導電性確率が高く、表面斑模様の発生もなく、膜厚精度の良好な塗装板が得られ、特にアースの必要な筐体、ドライブケース、計測機器の部品等に使用できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の塗装装置を説明する模式図である。
【図２】本発明の他の塗装装置を説明する模式図である。
【図３】従来の塗装装置の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 塗料パン
２ 塗料
３ 定量供給装置
４ ピックアップロール
５ アプリケーターロール
６ 調整ロール
７ バックアップロール
８ 被塗装板
９ 循環ポンプ
１０、２０ ロールコーター方式の塗装装置
１８ 塗装金属板
３０ ロールコーター方式の塗装装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は塗装装置に関し、さらに詳しくは塗膜厚さに比較して径の大きい粗大金属粒子を含有する塗料を、均一にしかも薄く塗布することができる塗装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＰＣ等の電子機器の筐体や、ＰＣに内蔵されるＣＤ−ＲＯＭ等のドライブケース、計測機器の外装部材等は、稼動中に生じる静電気を除去するためのアースとしての機能を備えたものが使用されている。また、該筐体やドライブケース等、計測機器部材は軽量性、成形性が求められるところから、塗料を被覆(塗装)したアルミニウム板が多用されているが、樹脂のみで被覆すると導電性が低下するので、アース機能を発揮させるために樹脂中に金属粒子を添加混合した塗料を被覆したアルミニウム板を採用している。金属粒子を添加した場合には、部品の複数箇所でアースが取れるばかりでなく、部材と接触する面が導電性を示す確率も向上し、アース機能の確実性が確保される。ここで、かかる金属粒子としては、球状、鱗片状、鎖状、スパイク状のニッケル粒子を使用することが提案されている。
【０００３】
前記塗料中の前記金属粒子のサイズは目的によって多様であるが、例えば、電導性を付与する場合は粒度分布範囲が１〜１１μｍ、平均粒径が３〜７μｍのニッケル粒子、前記ニッケル粒子が連結した鎖状ニッケル粒子または厚さが数ミクロンで長径が１〜１１０μｍの扁平状ニッケル粒子等の種々の粒子が選択できる。
また、前記金属粒子は通常塗膜中に合計で２５〜５５ｗｔ％程度含有されており、特に該金属粒子がニッケル粒子であるような場合は、比重差の関係から沈降分離を防止するために、常時攪拌混合しながら使用するものとされている。
【０００４】
ところで、被塗装板に金属粒子を含有する塗料を塗装する方法は、刷毛塗装、スプレイ塗装等が公知であるが、膜厚や均一性等の塗膜性能や生産効率的見地から、容器内の塗料を回転するロールで掬い、ロールに掬われた塗料を他のロールに転写し、必要によりロールからロールへの転写を繰り返した後、最後にアプリケーターロールから被塗装板に転写するロールコーター方式の塗装装置を用いる塗装方法が知られている。
例えば図３は、前記ロールコーター方式の塗装装置の代表的な装置を説明する模式図であって、図に示すロールコーター方式の塗装装置３０において、１は塗料パン、２は塗料、４はピックアップロール、５はアプリケーターロール、７はバックアップロール、８は被塗装板である。ピックアップロール４はその一部が塗料パン１内の塗料２に浸漬されていて、他の一端でアプリケーターロール５によって所要の圧力で押さえ付けられるようにセットされている。
【０００５】
即ち塗料２を被塗装板８に塗装するにあたって、塗料パン１内の塗料２に浸漬されているピックアップロール４を矢印３３の方向に回転させると共に、アプリケーターロール５を矢印３５の方向にナチュラル回転させる。一方、被塗装板８はアプリケーターロール５に対して矢印３７の方向にリバース回転しているバックアップロール７に支持されながら矢印３９の方向へ移動する。
前記のように各ロールを回転させて被塗装板８を移動させると、ピックアップロール４の表面に付着した塗料２は、ピックアップロール４とアプリケーターロール５の間隙を通過する時に、過剰な塗料は搾り落とされ（符号４０）、通過した塗料の一部がアプリケーターロール５に転写される。転写されたアプリケーターロール５面上の前記塗料２がさらに被塗装板８に転写塗装される。
このようなロールコーター方式の塗装装置を使用すれば、必要量の塗料を転写させて塗装するので連続的に塗布できるばかりでなく、均一な塗膜が得られるとされている。
【０００６】
金属粒子を含有する塗膜を形成するためのロールコーター方式の塗装装置としては、例えば、光輝性顔料を含む塗料を塗布する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
光輝性顔料を含む塗料を塗布する場合には、塗料やインキに配合された光輝性顔料が、時間の経過と共に変形したり微細化して、塗装した際の光輝性能が低下する難点がある。この光輝性低下を防止する手段として、塗料を掬うピックアップロールに線状の凹溝を刻設した彫刻ロールを使用し、該彫刻ロール面に供給された光輝性顔料を含む塗料の付着量をドクターブレードと組み合わせて調節するロールコート技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１９２０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１に記載の方法は、インキチャンバーから線状の凹溝を刻設した彫刻ロール面に光輝性顔料を含有する塗料を供給し、ドクターブレードで前記塗料の供給された彫刻ロール面から前記塗料の一部を掻き落し、次いで版胴に転写塗装する技術であるから、光輝性顔料のサイズが大きい塗料のばあい、あるいは該塗料の塗膜厚が薄くなればなるほど前記ドクターブレードによってサイズの大きな顔料は除去されてしまうことになる。これを防ぐには彫刻ロールの凹溝を大きくすることになって塗膜面の斑発生の原因になり、粗大金属粒子を含有しかつ斑模様のない平滑な薄膜塗膜面を形成するのは難かしい。
一方、導電性を付与するためには塗膜樹脂部の厚さを薄くすることが望まれている。樹脂部の厚さを薄くするために、例えば前記図３で説明した塗装装置を用いる場合は、ピックアップロール４とアプリケーターロール５との間の押し付け圧を高くして間隙を狭くし、塗料の量を搾らなくてはならず、このようにロールとロールの間隙を狭くすると、ロール間隙より大きな粗大金属粒子はロール間隙を通過できなくなり、当初の粗大金属粒子含有割合を保てなくなるので、粗大粒子が不均一となってアース性能（導電性確率）が低下する。
そこで本発明の目的は、被塗装板に塗布される塗膜厚さに比較して径の大きい粗大金属粒子を含有する塗料を、該粗大金属粒子の含有割合を変化させることなく、薄くしかも均一に被塗装板に塗布することができる塗装装置を提供することである。また、その結果アース性能を落とさない導電塗装膜を具備した塗装金属板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明の塗装装置の一つは、互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに含まれる塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満である塗装装置とした。
また、本発明のもう一つの塗装装置は、互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに含まれる塗料を第３のロールに転写して、該第３のロールから塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満である塗装装置とした。
本発明の塗装装置では、前記表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであるロールは、ウレタンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭゴム等のゴム製ロールとすることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の塗装板は上記のいずれかに記載された塗装装置を用いて金属粒子を含む塗料が塗布された金属板であって、塗膜の平均厚さが１〜３μｍでかつ前記金属粒子の長径が塗膜の平均厚さの２倍を超える粒径を有する塗装金属板とした。
本発明の塗装板では、前記金属粒子の導電性確率が９５％以上であることが好ましい。
また、前記金属粒子としてニッケル粒子を使用することができる。
さらに、前記金属板として純アルミニウム板もしくはアルミニウム合金板を使用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、粗大金属粒子を含有する塗料を塗膜厚が薄くても斑模様を発生させずに塗布でき、しかも塗装板のアース性能は良好であるから、電子機器等の筐体等に好適に使用できる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の塗料は、樹脂中に塗膜厚よりも径の大きい粗大な金属粒子を含み、他には径の小さい粒子、あるいは扁平状の粒子、溶媒、潤滑材としてワックス、黒鉛等を含むものである。
導電性を付与するための金属粒子としては、ニッケル粒子を使用するのが好ましい。ニッケル粒子としては粒度分布範囲が１〜１１μｍ、平均粒径が３〜７μｍの球状粒子の他に、前記ニッケル粒子が連結した鎖状ニッケル粒子または厚さが数ミクロンで長径が１〜１１０μｍの扁平状ニッケル粒子等の種々の粒子が選択できる。
また、前記金属粒子は通常乾燥後の塗膜中に合計で２５〜５５ｗｔ％程度含有されるのがよい。
塗膜厚さは限定されないが、実用的には薄い方がコスト的に有利であるので平均厚さが乾燥時厚さで１〜３μｍである。従って、塗膜の平均厚さが１〜３μｍとすれば粗大な粒子の径はその厚さよりも大きいものである。粗大な粒子の塗料に対する割合は、該粒子の添加特性を発揮されるために乾燥塗膜に対して２５ｗｔ％以上であることが好ましい。
塗料が塗布される被塗装板は金属板であれば限定しないが、軽量性および成形性の観点から言えばアルミニウム板が好ましい。ここで、アルミニウム板とは純アルミニウム板とアルミニウム合金板を含むものである。
【００１２】
本発明の塗装装置はロールコーター方式の塗装装置で、被塗装板に転写して形成された塗膜の厚さよりも径の大きい、好ましくは乾燥塗膜厚さの２倍以上の径を持つ金属粒子を含む塗料を、アプリケーターロールから一方向に流れる被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置である。
【００１３】
本発明の塗装装置を図面を使用して具体的に説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わる塗装装置１０を説明する模式図である。図１において１は塗料パン、２は塗料で粗大金属粒子を含有する、３は塗料２を上方から供給する定量供給装置、５はアプリケーターロールで粗面化した軟質ロールからなる。６は塗料供給量を調整する調整ロールである。７はバックアップロール、８は被塗装板、１８は塗膜１７が形成された後の塗装金属板である。アプリケーターロール５および調整ロール６は互いにナチュラル回転する関係にあって、該アプリケーターロール５および調整ロール６の間へ定量供給装置３からトップフィードされる塗料２の送給量を、該１対のロールの押圧力を図示していない手段で調整することによって、アプリケーターロール５に転写される塗料の量を調整し定量化する。押圧力の調整は公知の手段を使用することができる。
図１の塗装装置１０では互いにナチュラル回転する関係にある２本のロール５，６のみで被塗装板に塗料を塗布するので、一方のアプリケーターロール５は表面を粗面化した軟質ロールを使用するのが好ましい。該アプリケーターロール５として使用する表面を粗面化した軟質ロールは、ロール表面の硬度を４５〜５５度、粗度を平均表面粗さＲａで１〜５μｍとするのが好ましい。なお、粗面化した軟質ロールの形成方法は、粗度がＲａで１〜５μｍになる回転砥石を用いてゴム製のロール表面を研磨すればよい。研磨技術は通常の手法でよい。
また、他方の調整ロール６は、塗料の送給量を調節するためのロールで、金属製とし、表面の粗度がＲａで１μｍ未満とする。調整ロール６の表面はクロム等のメッキを施すと硬質な面が得られる。
ここで、ロール面の硬度はＪＩＳ Ｋ６３０１、粗度(平均表面粗さ)ＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に示される算術平均(Ｒａ)の定義および表示による。なお、カットオフ値もＪＩＳによった。
【００１４】
前記１対のアプリケーターロール５および調整ロール６はナチュラル回転し、塗料２が調整ロール６およびアプリケーターロール５の間隙で狭窄されたときに、塗料中の粗大金属粒子が軟質のアプリケーターロール５の粗面凹部にさしかかると、他方の金属製の調整ロール６の表面で凹部に押し込まれるが、回転が進み間隙が広くなると軟質のアプリケーターロール５の反力で粗大金属粒子が再び押し出され、ロールの間隙に引っかかることなくロール後方に送り出されてくるので、塗料中に粗大金属粒子があっても塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはなく、しかも斑模様が生じることもない。
【００１５】
このように１対の調整ロール６およびアプリケーターロール５のうち、一方は表面を粗面化した軟質ロールとし、他方を表面が滑らかな金属製とすれば、塗装過程で塗料中に粗大金属粒子が含まれていても塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはない。この場合１対のロールのうち、調整ロールを表面を粗面化した軟質ロールとし、アプリケーターロールを表面が滑らかな金属製としても本発明の効果が発揮される。すなわち、塗料を転写する場合に、粗面化した軟質面と滑らかな硬質面の組み合わせが維持されていれば塗料中の金属粒子の含有割合が変化することはない。
しかし、アプリケーターロール５が硬い被塗装板にすり傷を付けないように塗料を塗布するためにはアプリケーターロール５は表面を粗面化した軟質ロールを使用するのがより好ましい。
【００１６】
一方の表面を粗面化した軟質ロールに対して、他方のロールの表面も硬度を低くして軟質とすると、金属粒子に対する押圧力が低くなって、粗大金属粒子が粗面化した軟質ロールの凹部にかかり難く、塗料中の粒子の含有割合を安定に維持することができない。従ってロールの一方は金属製とするのが良い。また金属製ロールの表面粗度Ｒａを１μｍ未満として平滑にしないと、ロール面の凹部凸部同士の重なりによって塗料の送り量がムラになり易く、特に塗膜厚さが薄く例えば平均厚さで１〜３μｍの場合は斑になって平滑塗膜が得られない。
【００１７】
また、粗面化した軟質ロールの表面硬度が４５度未満であると、軟質ロールの反力が小さく、ロール回転後粗大金属粒子を凹部より押出し難く、塗膜の粗大金属粒子の分布に均一性を欠き、導電性がやや低下するとともに、金属製ロールの押圧力に対して変形が大きく、１対のロール間隙が安定しないので塗料の送り量を定常化することができない。更にロール研磨時の研磨ムラが発生し易く、塗膜表面が斑になり易い。また粗面化した軟質ロールの硬度が５５度を超えるとロール同士の硬度が高く、粗面化した軟質ロールの粗面化効果が発揮されずに、塗料中の粗大金属粒子の送り量を定常化することができない。
また、粗面化した軟質ロールの表面粗度がＲａで１μｍ未満では、金属粒子が凹部にかかる割合が低くなり、粗面化した軟質ロールの粗面化効果が発揮できずに塗料中の粗大金属粒子の送り量を定常化することができない。粗面化した軟質ロールの表面粗度がＲａで５μｍを超えると、金属粒子の送り量が斑になり易く、特に塗膜厚さが薄く例えば平均厚さで１〜３μｍの場合には斑になって平滑塗膜が得られない。
【００１８】
粗面化した軟質ロールと金属製ロールとは、互いにナチュラル回転していないと塗料を搾ることができず定量供給することができない。図１において互いにナチュラル回転する関係にある１対のロールはそれぞれ矢印１３，１４の方向へ回転している。そして粗面化した軟質ロールに転写送給された塗料は、矢印１５の方向へ回転しているバックアップロール７に支持されて送られる被塗装板８上に転写され、粗大金属粒子を含有する塗膜１７が形成されて塗装金属板１８とされる。
なお、図中９は循環ポンプであって、ロール５、６間に供給された塗料２は調整ロール６で搾られ、余剰の塗料２は図示されていないがロール５、６の端部よりオーバーフローし、塗料パン１で集めて再び定量供給装置３へ戻すためのものである。定量供給装置３は、例えば先端にほぼ必要量の塗料が滴下するのに適する断面積を有するオリフィスを形成したサージタンク等で構成する。塗料をロールの上方からトップフィードすることにより、粗大粒子の沈降分離を防ぐことがでる。本発明の塗装装置では、この定量供給装置３と前記いずれか一方のロールが粗面化された軟質ロールである一対のロールとを併用することにより、導電性確率の高いより薄い塗膜を形成できるようにしている。
【００１９】
（第２の実施形態）
本発明においては塗料がトップフィードされる１対のロールと被塗装板の間に、さらにもう１本のロールを設けて塗料の転写を繰り返し、最終的に前記した被塗装板上に転写することもできる。転写を繰り返すと一層薄くて平滑な塗膜が得られる利点がある。
図２に本発明の第２の実施形態に係わる塗装装置２０を模式図で示す。図２においては、図１と同じ作用をするものには同じ部品番号を付して説明する。
図２において、５は被塗装板に塗料を塗布するアプリケーターロール、６は塗料供給量を調整する調整ロールである。本実施形態においては前記アプリケーターロール５と調整ロール６の間に仲介ロール１１を具備しているのを特徴としている。被塗装板８に塗布すべき塗料２は、調整ロール６と仲介ロール１１の１対のロール間にトップフィードされる。トップフィードされた塗料２は調整ロール６に依って制御された所定量のみ仲介ロール１１に供給される。仲介ロール１１に供給された塗料は、さらに所定量のみアプリケーターロール５に転写され、アプリケーターロール５からさらにバックアップロール７によって支持された被塗装板８に転写されることにより、最終的に被塗装板８の表面に所望の塗膜１７が形成される。
【００２０】
図２において、例えば仲介ロール１１を表面を粗面化した軟質ロールで形成した場合には、調整ロール６は表面が滑らかな金属製ロールで構成する。また、仲介ロール１１を表面が滑らかな金属製ロールで形成した場合には、調整ロール６は表面を粗面化した軟質ロールで構成する。これらの場合、表面を粗面化した軟質ロールは、第１の実施形態の場合と同様に、ロール表面の硬度を４５〜５５度、粗度を平均表面粗さＲａで１〜５μｍとするのが好ましい。また、金属製ロールは、表面の粗度をＲａで１μｍ未満とするのが好ましい。
なお、粗面化した軟質ロールの粗面化方法は、粗度がＲａで１〜５μｍになる回転砥石を用いてゴム製のロール表面を研磨すればよい。研磨技術は通常の手法でよい。
【００２１】
図２において、調整ロール６と仲介ロール１１はそれぞれ矢印２３，２５方向へナチュラル回転している。また、仲介ロール１１とアプリケーターロール５はそれぞれ矢印２５，２７方向へナチュラル回転し、所定間隔が保たれている。仲介ロール１１は、アプリケーターロール５へ塗料を転写する機能を有するものである。仲介ロール１１を利用して塗料を転写することにより、被塗装板表面により薄い塗膜を形成することが可能となる。そして、仲介ロール１１からアプリケーターロール５に転写された塗料２は、矢印２９方向にリバース回転するバックアップロール７で送り込まれる被塗装板８に転写され、粗大金属粒子を均一に含有する塗膜１７が形成された塗装金属板１８となる。
【００２２】
塗料定量供給装置３から仲介ロール１１と調整ロール６との間にトップフィードされた粗大金属粒子を含有する塗料２は、図１で説明したのと同様に、仲介ロール１１と調整ロール６との間で狭窄されて所定量に調節されて仲介ロール１１に転写される。このとき前述したように塗料中の粗大金属粒子は、表面が粗面化された軟質ロールの粗面凹部にさしかかると、他方の金属製の調整ロール６で粗面凹部に押し込まれるが、回転が進み間隙が広くなると前記一方の粗面化した軟質ロールの反力で粒子が押し出され、ロールで引っかかることなくロール後方に送り出され、塗料中の粒子の含有割合を安定して維持することができる。また斑模様になることもない。
前記の如くトップフィードされ仲介ロール１１と調整ロール６との間で狭窄されて所定量が転写された粗大金属粒子を含有する塗料は、仲介ロール１１とナチュラル回転し該仲介ロール１１に対し所定押圧力が負荷されているアプリケーターロール５に転写される。アプリケーターロール５に転写された粗大金属粒子を含有する塗料は、バックアップロール７で送り込まれる被塗装板８に転写され、粗大金属粒子を均一に含有する塗膜１７が形成された塗装金属板１８となる。
【００２３】
本発明は図１および図２で模式的に開示した装置に限るものではなく、粗面化した軟質ロールと金属製の調整ロールとの間で狭窄させて粗大金属粒子を含有する塗料が所定量転写された後は、該塗料がアプリケーターロールに至るまでロールを設け転写を繰り返すことも可能であり、転写を繰り返せば塗膜面が平滑になる効果を有する。
【実施例１】
【００２４】
図１に示すロールコーター方式の塗装装置を用いて塗装板の製造テストをした。
調整ロール６の径は３００ｍｍ、アプリケーターロール５の径は３００ｍｍとし、ゴム製の粗面化ロールを使用した。ロールの周速は調整ロール６が１０ｍ／分、アプリケーターロール５が３０ｍ／分とした。
使用した金属板は、厚さ０．８ｍｍのＪＩＳ５０５２アルミニウム合金板でＨ３４熱処理材を用いた。アルミニウム合金板表面はアルカリ液で脱脂洗浄し、クロメート処理してクロミウム２０ｍｇ／ｍ２ となるように下地処理をした。
塗料となる樹脂はポリエステル系樹脂を用い、溶媒、ワックス、粒子の沈降助剤、消泡助剤、粘度調整剤等補助剤を適宜添加し、粘度をフォードカップ＃４で３０秒とした。添加粒子は下記のものを使用した。添加量は乾燥塗料に対して各１０ｗｔ％で合計３０ｗｔ％とした。
使用した金属粒子は、（ａ）球状ニッケル粒子：ほぼ真球で粒子がそれぞれ独立している粒子をいう。粒径範囲１〜１１μｍ、平均粒径３〜７μｍ、（ｂ）鎖状ニッケル粒子（鎖）：粒子が連鎖している粒子群をいう。粒径範囲１〜５０μｍ、平均粒径６〜２０μｍ、（ｃ）鱗片状ニッケル粒子（鱗）：扁平な粒子をいう。長径の粒径範囲１〜１１０μｍ、平均粒径１０〜３０μｍの３種類を使用した。
【００２５】
塗膜は乾燥ベースで平均厚さで２μｍとなるようにロール間隔を調節した。図１に示す塗装装置のアプリケーターロール５は粗面化した軟質ロールで、表面を表１に示す各種Ｒａ値に粗面化したものを用いた。調整ロール６は鋼製としクロムメッキした。粗面化した軟質のアプリケーターロール５と調整ロール６の組み合わせを表１に示す。得られた塗膜の評価は、塗装後乾燥させて導電性確率を測定し、塗膜表面模様と膜厚精度を観察した。これらの結果を表１に示す。
【００２６】
＜導電性確率の測定方法＞
得られた塗料被覆アルミニウム合金板について、四端子法により鋼製のプローブ（直径１０ｍｍ）荷重１００ｇで塗膜面のランダムの個所を１００点押圧した時の電気抵抗値を測定し、１０Ω以下であった個所数を％で示す。個所数が多ければ通電確率が高く、アースがとり易いことを示す。
【００２７】
＜塗膜表面模様の観察＞
目視観察して、塗り面に斑模様が無く金属粒子が均一に分布しているものを「無」、塗膜面に斑模様が発生して金属粒子が不均一に分布しているものを「有」と判定した。
＜塗膜平均厚さの測定＞
塗装板(乾燥塗膜)の１０ｃｍ角の重量から塗膜を除去した板のみの重量を差し引き、得られた乾燥塗膜重量を面積で除し、この単位面積当りの乾燥塗膜重量をさらに乾燥塗膜の比重で除した値で示す。塗膜は乾燥ベースで平均厚さで２μｍとなるようにした。
【００２８】
<膜厚精度の測定>
塗膜断面を顕微鏡観察して、金属粒子の分布状況を観察した。金属粒子が均一に分布しているものを「良」、一方 金属粒子が重なったり広い面積にわたって見あたらない場合を「不良」と判定した。
【００２９】
【表１】
【００３０】
表１の結果から、粗面化した軟質ロールの硬度ならびに粗度、金属製調整ロールの粗度が本発明範囲に入っている本実施例１〜実施例６は、ロール間で粗大金属粒子が減少することなく供給されるので導電性確率が高く、表面斑模様の発生もなく、膜厚精度の良好なことが判る。
一方、粗面化した軟質ロールの硬度が低い比較例１は、塗料の送り量が定常化せず導電性確率が低く、塗膜表面に斑模様が発生し、膜厚精度も悪化することが判る。
また、調整ロールの粗度が高い比較例２は、塗料の送り量がまだらになって導電性確率も低く、表面に斑模様も発生し、膜厚精度も不良であることが判る。
また、粗面化した軟質ロールの粗度が高い比較例３は、表面に斑模様が発生し、膜厚精度も不良であることが判る。
また、粗面化した軟質ロールの硬度が高い比較例４は、粗大金属粒子の送り量を定常化できず、導電性確率が更に低く、膜厚精度も悪化することが判る。
また、粗面化した軟質ロールの粗度が低い比較例５は、ロール間で粗大金属粒子の供給が減少し導電性確率が低いことが判る。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の塗装装置は、ロール間で粗大金属粒子が減少することなく供給し塗装できるので、導電性確率が高く、表面斑模様の発生もなく、膜厚精度の良好な塗装板が得られ、特にアースの必要な筐体、ドライブケース、計測機器の部品等に使用できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の塗装装置を説明する模式図である。
【図２】本発明の他の塗装装置を説明する模式図である。
【図３】従来の塗装装置の一例を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 塗料パン
２ 塗料
３ 定量供給装置
４ ピックアップロール
５ アプリケーターロール
６ 調整ロール
７ バックアップロール
８ 被塗装板
９ 循環ポンプ
１０、２０ ロールコーター方式の塗装装置
１８ 塗装金属板
３０ ロールコーター方式の塗装装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに転写された塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満であることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに転写された塗料を第３のロールに転写して、該第３のロールから塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満であることを特徴とする塗装装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗装装置を用いて金属粒子を含む塗料が塗布された金属板であって、塗膜の平均厚さが１〜３μｍでかつ前記金属粒子の長径が塗膜の平均厚さの２倍を超える粒径を有していることを特徴とする塗装金属板。
【請求項４】
前記金属粒子の導電性確率が９５％以上であることを特徴とする請求項３に記載の塗装金属板。
【請求項１】
互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに転写された塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満であることを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
互いにナチュラル回転する少なくとも１対のロールと該１対のロール間に塗料をトップフィードする定量供給装置を具備し、該１対のロール間に塗料をトップフィードして一方のロールに必要量の塗料を転写した後、該一方のロールに転写された塗料を第３のロールに転写して、該第３のロールから塗料を被塗装板に転写して塗膜を形成する塗装装置であって、前記１対のロールのいずれか一方のロールは、そのロール表面の硬度が４５〜５５度、粗度がＲａで１〜５μｍであり、他方のロールは金属製で表面の粗度がＲａで１μｍ未満であることを特徴とする塗装装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗装装置を用いて金属粒子を含む塗料が塗布された金属板であって、塗膜の平均厚さが１〜３μｍでかつ前記金属粒子の長径が塗膜の平均厚さの２倍を超える粒径を有していることを特徴とする塗装金属板。
【請求項４】
前記金属粒子の導電性確率が９５％以上であることを特徴とする請求項３に記載の塗装金属板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２０５０１８（Ｐ２００６−２０５０１８Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８９６５（Ｐ２００５−１８９６５）
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２６日（２００５．１．２６）
【出願人】（０００００４７４３）日本軽金属株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]