(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、金属帯表面の塗布液を乾燥する乾燥装置を備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイからアプリケータロールに供給することを特徴とする塗装方法。
【請求項２】
金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液を転写して供給する１本以上の中間ロールと、そのアプリケータロールから最も離れた中間ロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置とを備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイから中間ロールに供給することを特徴とする塗装方法。
【請求項３】
金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液を転写して供給する１本以上の中間ロールと、そのアプリケータロールから最も離れた中間ロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、上記中間ロールからアプリケータロールに転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置とを備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイから中間ロールに供給することを特徴とする塗装方法。
【請求項４】
金属帯の走行方向とアプリケータロールの回転方向を逆向きにすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の塗装方法。
【請求項５】
アプリケータロールと中間ロールの回転方向および中間ロールと中間ロールの回転方向をそれぞれ逆向きにすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の塗装方法。
【請求項６】
アプリケータロールの周速を、金属帯の走行速度に対しての０．５〜２倍の範囲に制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続して走行する金属帯に塗布液を塗布して塗膜を形成する塗装方法に関し、特に、乾燥後の膜厚が１μｍ以下の薄い塗膜を安定して形成することができる金属帯への塗装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、連続して走行する鋼帯（鋼板）のような金属帯に耐食性や加工性、美観性、絶縁性等の高い機能を付与するため、その金属帯表面に各種の塗膜を形成させる塗装処理を施すことが行われている。この塗装処理には、ロールを用いた塗装装置（以降、「ロールコータ」ともいう）を用いるのが一般的であり、その装置としては、２本のロールを用いた２ロールコータや３本のロールを用いた３ロールコータが多く用いられている。
【０００３】
中でも、３ロールコータは、塗布膜厚の制御性に優れていること、表面外観が比較的美麗な塗膜が得られることなどから、塗装装置の主流になっている。図１は、３ロールコータの模式図を示したものである。この３ロールコータは、塗布液３が満たされているコータパン２より塗布液を汲み上げるピックアップロール４と、上記ピックアップロールによって汲み上げられた塗布液の量を調整するミタリングロール（ドクターロール）５と、上記塗布液をピックアップロールから受け取り、それを金属帯１の表面に転写するアプリケータロール６から構成されている。
【０００４】
上記各ロールの回転方向には、ロール間の近接点あるいは密接点において、同方向に回転するナチュラル回転と、逆方向に回転するリバース回転とがあるが、リバース回転の方が、被塗布面の表面凹凸に沿った膜厚が均一な塗膜面が得られやすい。特に、被塗布材の凹凸に沿って膜厚を均一化したい場合には、アプリケータロールの回転方向を、金属帯の走行方向に対してリバース回転とする場合が多い。また、アプリケータロールには、金属帯表面に傷を付けないため、鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールが多く用いられている。
【０００５】
なお、ロールコータによる塗装方法以外の方法としては、図２や図３のように、スリットダイ１０から金属帯１に直接、塗布液３を押し出す方法（ダイコーティング法、エクストルージョンコーティング法：特許文献１参照）や、図４のように、スリットダイ１０から金属帯１に塗布液３を押し出す際に、塗布液３に不溶な液体１１を補助液膜として重ねて２重構造の塗布液膜を形成させ、これを金属帯１にカーテン状にして流下させて塗布する方法（カーテンフローコーティング法）等が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０７−１７１４７１号公報
【特許文献２】特開平０６−２６２１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、幅広の金属帯に、ロールコータを用いて連続して高速塗布する場合、従来技術では１０μｍ程度の液膜厚で塗布するのが一般的であり、従来技術でも、乾燥後の膜厚が１μｍ程度までの皮膜であれば、好適に塗布することができた。しかし、近年では、皮膜の高機能化への要求が高まるのに伴って、乾燥後の膜厚が１μｍ以下の極めて薄い皮膜を連続してかつ高速で形成する技術が要求されるようになってきている。
【０００７】
膜厚を低減するには、塗布する際の塗布液を希釈し、濃度を低減する方法が最も簡便である。しかし、従来のロールコータ方式による塗布では、水系塗料の塗布液を希釈し過ぎると、はじきが発生しやすくなるという問題がある。すなわち、塗布液の種類によって若干の差はあるものの、塗布液の濃度が少なくとも１ｖｏｌ％未満になると、はじきが発生して塗布が困難となる。また、現状では、液膜厚を５μｍ程度にすると、部分的な擦れ（かすれ）や膜厚不均一が発生し、まともな皮膜が形成できないという問題もある。このようなことから、１μｍ程度の液膜厚でも良好な外観品質の皮膜が得られる塗装方法の開発が望まれている。
【０００８】
上記の要求について、従来技術を検討するに、例えば、図１に示したようなロールコータでは、塗布液をロール表面上に汲み上げるときに幅方向の液膜の厚みが不均一となったり、コータパンに溜められた塗布液の表面のさざ波やうねりなどによって、塗布液を汲み上げる際に筋状や斑点状の模様が発生したりするという問題があり、均一な塗布が難しい。したがって、従来のロールコータでは、塗布液を５μｍ程度以下の厚さで均一に塗布することは難しく、１μｍ程度の塗布液の厚さとすることはほぼ不可能であった。
【０００９】
さらに、ロールコータで発生する代表的な塗膜欠陥として、ロール周方向の筋模様が金属帯に転写されて膜厚ムラとなり、外観劣化を引き起こす「ローピング」がある。このローピングの発生は、主に各ロールの周速、押付圧力、塗布液の物性値（粘度、表面張力等）に依存するが、塗布液の粘度が高いほど、また、ロール周速が速いほど発生しやすい。特に、１００ｍｐｍを超えるような高速塗装では、金属帯の走行速度に合わせてアプリケータロールの周速を速くする必要があり、必然的に他のロールの周速も速くなるため、ローピングの発生は避け難くなる。
【００１０】
また、図２に示したようなダイコート法や、図３に示したようなエクストルージョンコーティング法では、ロールコータで発生したようなローピングは発生しないものの、金属帯の板厚や形状、表面粗さ等の変動に対応して、ダイの吐出口と金属帯との間の距離をμｍ単位で一定に制御することは難しく、やはり、塗布液を５μｍ程度以下で均一に塗布することは難しかった。
【００１１】
また、図４に示したダイの吐出口と金属帯との間の距離を離間させたカーテンフローコート法は、ダイから流下した塗布液の液膜流が表面張力によって縮流するのを、塗布液に不溶な他の液体の膜を重ね合わせることで防止しようとするものであり、これにより板幅方向エッジ部での液膜厚が厚くならないという効果が期待される。しかし、上記図４に記載の方法は、金属帯に塗布後、塗布液膜の上に残った補助液膜を除去してから塗布液膜を乾燥させなければならないという問題がある。さらに、縮流を防止するためには、表面張力の高い液を選択しなければならないことから、補助液膜の除去がより困難となる。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術が抱える問題点を解決し、連続的に走行する金属帯に対して、乾燥後の塗膜の膜厚が１μｍ以下、さらには０．５μｍ以下、よりさらには０．１μｍ以下のごく薄い塗膜を効率的にかつ安定して形成することができる塗装方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明は、金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、金属帯表面の塗布液を乾燥する乾燥装置を備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイからアプリケータロールに供給することを特徴とする塗装方法である。
【００１４】
また、本発明は、金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液を転写して供給する１本以上の中間ロールと、そのアプリケータロールから最も離れた中間ロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置とを備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイから中間ロールに供給することを特徴とする塗装方法である。
【００１５】
また、本発明は、金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液を転写して供給する１本以上の中間ロールと、そのアプリケータロールから最も離れた中間ロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、上記中間ロールからアプリケータロールに転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置とを備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、水系塗料を塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍの塗布液をスリットダイから中間ロールに供給することを特徴とする塗装方法である。
【００１６】
本発明の上記塗装方法は、金属帯の走行方向とアプリケータロールの回転方向を逆向きにすることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の上記塗装方法は、アプリケータロールと中間ロールの回転方向および中間ロールと中間ロールの回転方向をそれぞれ逆向きにすることが好ましい。
【００１８】
本発明の上記塗装方法は、アプリケータロールの周速を、金属帯の走行速度に対しての０．５〜２倍の範囲に制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、１００ｍｐｍを超える高速塗装でも、塗布液の乾燥後の膜厚が１μｍ以下で、かつ均一で外観欠陥のない塗膜を金属帯表面に安定して形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第一の実施形態に係る塗装方法は、金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、金属帯表面の塗布液を乾燥する乾燥装置を備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した塗布液をスリットダイからアプリケータロールに供給する塗装方法である。
【００２１】
図５は、上記塗装方法に用いる塗装装置を模式的に示した図であり、バックアップロール８で支持された連続して走行する金属帯１の片面に塗布液３を転写するアプリケータロール６と、そのアプリケータロール６に塗布液を供給するスリットダイ１０と、アプリケータロールの表面に金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置（ブレード）７と、それらの下流に設置された金属帯表面に塗布された塗布液を乾燥する乾燥装置１３とからなる。
【００２２】
上記スリットダイ１０は、図５の点Ｂにおいて、金属帯の幅方向に均等な液膜を、平滑な表面を有するアプリケータロール６に供給することができる。さらに、アプリケータロールの表面粗さや平滑度を調整することで、スリットダイの吐出口とアプリケータロールとの間の距離を、近接してμｍ単位で精密に制御できるので、薄く均一な液膜の供給が可能である。
【００２３】
また、上記塗装方法で用いる塗装装置のアプリケータロール６は、金属帯１への塗布液３の転写を安定して行うため、その回転方向を金属帯の走行方向とは逆のリバース回転とするのが好ましい。リバース回転とすることで、ナチュラル回転と比べて、膜厚が均一で外観ムラのない塗膜形成が可能となる。
【００２４】
また、上記アプリケータロールは、被塗装物が鋼板等のように硬い金属帯の場合には、ロール表面にゴムをライニングしたゴムロールを用いるのが好ましい。ゴムロールであれば、スリットダイから塗布液を受け取る際には表面が平滑な状態であり、一方、金属帯に塗布液を転写する際には、金属帯の厚みや形状（耳波や中伸）のばらつきによって不可避的に起こるアプリケータロールと金属帯との間の距離の変動にも対応できるため、アプリケータロールから金属帯への塗布液の転写を安定して行うことができる。さらに、ゴムロールであれば、表面粗さが粗い、例えば、算術平均粗さＲａが１〜５μｍ程度の金属帯でも、塗布液を均一に塗布することができるからである。
【００２５】
なお、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液は、次の回転時にスリットダイからアプリケータロールへの塗布液の供給を妨げるおそれがある。そこで、本発明で用いる塗装装置には、アプリケータロールから転写されずに残った塗布液を除去するブレードのような掻取装置を設ける。
【００２６】
なお、図５では、アプリケータロール６から金属帯１への塗布液の塗布（転写）は、バックアップロール８に巻き付けた状態で行っているが、金属帯を挟んで両面にロールコータを配設し、両面同時に塗布することにより、バックアップロールを無くしてもよい。
【００２７】
ところで、ロールコータで発生する代表的な塗膜欠陥に、前述したローピングと呼ばれるロールの周方向の膜厚ムラがある。このローピングは、塗布液の粘度が高いほど、また、ロール周速が速いほど発生しやすい。特に、１００ｍｐｍを超えるような高速塗装を行う場合、３ロールコータでのローピングは、ミタリングロールとピックアップロール間、および、ピックアップロールとアプリケータロール間で発生している可能性が高い。しかし、本発明の塗装方法は、スリットダイから直接アプリケータロールに塗布液を供給しているため、ピックアップロールに起因したローピングが発生することはない。
【００２８】
次に、本発明の第二の実施形態に係る塗装方法は、図５に示した塗装装置にさらに、スリットダイとアプリケータロールの間に、スリットダイから供給された塗布液をアプリケータロールに転写する１本以上の中間ロールを設けた、即ち、金属帯に接触して塗布液を塗布するアプリケータロールと、そのアプリケータロールに塗布液を転写して供給する１本以上の中間ロールと、そのアプリケータロールから最も離れた中間ロールに塗布液をカーテン状に押し出して供給するスリットダイと、アプリケータロールから金属帯に転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置と、上記中間ロールからアプリケータロールに転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置とを備えた塗装装置を用いて連続的に走行する金属帯に塗膜を形成する方法において、塗料より表面張力の低い溶媒で希釈した塗布液をスリットダイから中間ロールに供給する塗装方法である。
【００２９】
図６は、上記塗装方法に用いる塗装装置を模式的に示したものであり、バックアップロール８で支持された連続して走行する金属帯１の幅方向に均等な液膜を供給可能なスリットダイ１０とアプリケータロール６の間に２本の中間ロール１２を配設したもので、上記スリットダイ１０は、図６の点Ｂにおいて第１の中間ロール（１２−１）に塗布液３を供給し、その第１の中間ロールは、点Ｃにおいて第２の中間ロール（１２−２）に供給された塗布液を転写し、次いで第２の中間ロールは、点Ｄにおいてアプリケータロール６へ塗布液を転写し、さらにアプリケータロール６は、点Ａにおいて金属帯表面へ塗布液を転写し、金属帯への塗装が行われる。なお、上記各中間ロールには、アプリケータロールと同様、転写されずに残った塗布液を除去する掻取装置（ブレード７´）と、それらの下流に設置された金属帯表面に塗布された塗布液を乾燥する乾燥装置１３とからなる。
【００３０】
上記中間ロールは、スリットダイとの間の距離をμｍ単位で精密に制御する観点から、表面粗さが小さい平滑な表面を有する金属ロールであることが好ましい。
【００３１】
また、図６の塗装装置では、第１の中間ロールと第２の中間ロール、第２の中間ロールとアプリケータロールおよびアプリケータロールと金属帯は、それぞれ点Ｃ，ＤおよびＡで近接しており、このときの回転方向はいずれの点でもリバース回転となっている。リバース回転の方が、塗布後の液膜が均一で、外観上ムラのない塗膜形成を安定して得られやすいからである。もちろん、ナチュラル回転としてもよい。
【００３２】
なお、中間ロールは、図６のように、２本である必要はなく、１本または３本以上としてもよい。ただし、本数が多いほど、高速で薄い塗膜を安定して形成することができるので、好ましくは２本以上である。
【００３３】
次に、アプリケータロールの材質は、図５に示した装置と同様の理由から、ゴムをライニングしたゴムロールを用いることが好ましい。さらに、転写されずに残った塗布液をロール表面から除去する掻取装置は、アプリケータロールだけでなく、中間ロールにも設けることが好ましい。次のロールや金属帯に塗布されなかった余分の塗布液は、次の回転時の塗膜供給を妨げるおそれがあるからである。
【００３４】
また、図６では、アプリケータロール６から金属帯１への塗布液の転写は、バックアップロール８に巻き付けた状態で行っているが、金属帯を挟んで両面にロールコータを配設し、両面同時に塗布することにより、バックアップロールを無くすことも可能である。
【００３５】
また、本発明の塗装方法において、第１の中間ロールからアプリケータロールまでの各ロールの周速は、上記順で順次速くなるように設定することが好ましい。ロール周速を順次増速することで、転写される毎に、ロール表面の液膜の厚みが薄くなるので、極薄の塗膜を形成するのに好都合であるからである。
【００３６】
上記塗装装置を用いて、連続的に走行する金属帯に塗布液を塗布して極薄の塗膜を形成する本発明の塗装方法は、スリットダイから塗布液をカーテン状に押し出してアプリケータロールあるいは中間ロールに供給してからアプリケータロールに転写し、さらにそのアプリケータロールから塗布液を金属帯へ転写して塗膜を形成し、その後、その塗膜を乾燥する方法である。
【００３７】
上記塗装方法において、乾燥後の膜厚が１μｍ以下の極薄い塗膜を効率的に形成するには、予め塗布液を溶解可能な溶媒を用いて、塗布液を希釈してからダイヘ供給し、金属帯へ塗布後、上記溶媒を蒸散させて塗膜を薄く成膜させることが重要である。一般的に、塗料は、塗料の安定性に最適な溶媒である濃度に調整されており、塗布時には、膜厚調整のためにさらに希釈することが行われている。この際、塗布前の希釈に用いる溶媒は、最初に用いられていた溶媒以外で塗料より表面張力の低い溶媒を併用する。表面張力が小さい溶媒で塗布液を希釈することにより、塗布液の表面張力が小さくなり、ロールから金属帯へ転写させる際の金属帯の走行速度を、アプリケータロールの周速よりも速くすることができるので、転写時の膜厚をより薄くすることが可能となる。その結果、乾燥後の膜厚が１μｍ以下の薄膜を効率的に形成することができるからである。
【００３８】
なお、上記塗装に用いる塗布液は、通常公知のものであればよく、特に制限はないが、水系塗料の場合は、金属帯への濡れ性の観点から、室温における表面張力が３０〜５０ｄｙｎ／ｃｍ程度の塗布液として、スリットダイから供給するのが好ましい。
【００３９】
また、一般に、塗装装置においては、接するロールとロールの回転方向、および、ロールの回転方向と金属帯の走行方向は、それぞれ逆向きのリバース回転とした方が、金属帯の表面凹凸に沿って均一な膜厚を得やすい。しかし、転写される前後のロールや金属帯の速度差が大きいと、ローピング等の塗膜欠陥が発生しやすくなる。従って、例えば、アプリケータロールから金属帯に塗布液を転写する場合には、アプリケータロールの周速は、金属帯の走行速度に対して、０．５〜２倍の範囲に設定するのが好ましい。これは、アプリケータロール周速が、金属帯の走行速度の０．５倍未満では、塗布液の供給が追いつかなくなり、メニスカスの安定が阻害されて、かすれやローピングが生じやすく、一方、２倍を超えると、金属帯とアプリケータロール間の塗布液の液溜りが振動を起こして、塗布ムラを起こしやすいからである。
【００４０】
以上説明したように、図５および図６に示した本発明の塗装装置を用いて、本発明の方法で塗装を行うことにより、１００ｍｐｍを超える高速塗装でも、従来技術では限界とされていた、乾燥後の膜厚が１μｍ以下、さらには０．１μｍ以下の極薄塗膜を、欠陥の発生を伴うことなく安定して形成することが可能となる。
【実施例１】
【００４１】
図５に示した塗装装置を用いて、ライン速度１２０ｍｐｍで、板厚：０．６ｍｍ×板幅：１２００ｍｍの冷延鋼帯に、塗装直後の液体状態で１μｍ（乾燥後の塗膜厚：０．１μｍ）の厚さに塗布液を塗布する実験を行った。塗装条件は、以下のように設定した。
塗布液には、常温での表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのリン酸系水系塗料（５ｖｏｌ％）に、これより表面張力が小さい溶剤としてイソプロピルアルコール（常温での表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ）を用いて１０倍に希釈して濃度を０．５ｖｏｌ％、常温での表面張力を２８ｄｙｎ／ｃｍに調整したものを用いた。また、比較例として、水のみで１０倍に希釈して濃度０．５ｖｏｌ％としたものを用いて同様の塗装を行なった。
上記塗布液のアプリケータロールへの供給は、吐出口として鋼帯幅方向に均等幅のスリットを設けたスリットダイから、塗布液をアプリケータロールの表面へ幅方向で均等に押し出すことによって行った。この際、スリットダイとアプリケータロールとの間の距離は１５μｍに設定し、アプリケータロール表面における塗布液の厚さは３μｍとなるよう塗布液の供給量を調整した。なお、上記アプリケータロールには、ゴムをライニングしたゴムロールを用いた。
また、鋼帯に塗布液を塗布する際のアプリケータロールの周速は、鋼帯の走行速度（ライン速度）１２０ｍｐｍに対し、０．５倍の６０ｍｐｍとした。なお、鋼帯の走行方向とアプリケータロールの近接点Ａにおける回転方向は、逆向きのリバース回転とした。また、アプリケータロールから鋼帯に転写されなかった塗布液は、アプリケータロールに設置されたブレードで掻き落とした。
【００４２】
上記塗装条件で冷延鋼帯の表面に塗装を施し、下流に設けた乾燥設備で速やかに６０℃の温度で塗布液を乾燥したのち、乾燥後の塗膜の厚さを、蛍光Ｘ線分析装置を用いて測定すると共に、塗膜面の外観品質を目視にて調査した。
その結果、乾燥後の塗膜の厚さは０．１μｍであることが確認された。また、塗膜の外観品質も、乾燥前、乾燥後とも膜厚が鋼帯の幅方向、長手方向に均一で、かすれ（擦れ）や筋状、斑点状のムラの発生は確認されなかった。また、従来のロールコータで発生していたピックアップロールに起因する液膜厚みの不均一やローピングの発生もなかった。さらに、アプリケータロール表面の転写残りの塗布液による液溜まりの発生もなかった。
以上の結果から、図５に示した本発明の塗装設備を用いることにより、１００ｍｐｍを超える高速でも、乾燥後の膜厚が０．１μｍと薄くかつ均一で、外観欠陥のない塗膜を形成することができることがわかった。特に、塗装直後に速やかに乾燥することで、乾燥後の擦れや微小な膜切れがない均一な塗膜が得られた。このときの乾燥条件としては、塗装後、１０ｓｅｃ以内に液膜の厚みを凡そ０．５〜１μｍ以下まで乾燥させることができる条件が望ましい。なお、全て水で希釈した塗料で塗装を行なった比較例では、塗布液は鋼板表面ではじきを起こして外観不良が発生した。
【実施例２】
【００４３】
図６に示した塗装装置を用いて、ライン速度（鋼板走行速度）１２０ｍｐｍで、板厚：０．６ｍｍ×板幅：１２００ｍｍの冷延鋼帯に、塗装直後の液体状態で０．５μｍ（乾燥後の塗膜厚：０．０５μｍ）の厚さに塗布液を塗布する実験を行った。塗装条件は、以下のように設定した。
塗布液には、常温での表面張力が４０ｄｙｎ／ｃｍのリン酸系水系塗料（５ｖｏｌ％）に、これより表面張力が小さい溶剤としてイソプロピルアルコール（常温での表面張力が２５ｄｙｎ／ｃｍ）を用いて１０倍に希釈して濃度を０．５ｖｏｌ％、常温での表面張力を２８ｄｙｎ／ｃｍに調整したものを用いた。また、比較例として、水のみで１０倍に希釈して濃度０．５ｖｏｌ％としたものを用いて同様の塗装を行なった。
上記塗布液の第１の中間ロールへ（図６の１２−１）の供給は、実施例１と同様、吐出口として鋼帯幅方向に均等幅のスリットを設けたスリットダイから、塗布液をロール表面へ幅方向で均等に押し出すことによって行った。この際、スリットダイと中間ロールとの間の距離は５０μｍに設定した。
第１の中間ロールに供給された塗布液は、その後、第２の中間ロールに転写され、さらにアプリケータロールに転写されて、最終的に鋼帯に転写されることにより塗装が行われるが、この際の第１の中間ロール、第２の中間ロールおよびアプリケータロールにおける塗布液の厚さは、それぞれ１８μｍ、７μｍおよび２μｍとなるよう設定した。
また、第１の中間ロール、第２の中間ロールおよびアプリケータロールの周速は、鋼板の走行速度１２０ｍｐｍに対し、それぞれ１８ｍｐｍ、３０ｍｐｍ、６０ｍｐｍ（鋼板速度の０．５倍）に順次増速するよう設定し、また、各ロールの回転方向は、図６に矢印で図示したように時計周り、すなわち、図６に示した近接点Ｃ，ＤおよびＡにおいては、リバース回転となるようにした。
また、交接店点Ｃ，ＤおよびＡをすり抜けた中間ロールおよびアプリケータロール表面の塗布液は、それぞれのロールに設けたブレード７および７´で掻き落とした。
【００４４】
上記の塗布条件で塗布した鋼帯表面の塗膜品質を、実施例１と同様にして調査した。
その結果、鋼帯表面上の乾燥後の塗膜厚さは、０．０５μｍであることが確認された。また、塗膜の外観品質は、液膜の厚みが鋼帯の幅方向、長手方向に均一で、かすれや筋状、斑点状のムラの発生は認められず、良好であった。また、従来のロールコータで発生していたピックアップロールに起因する液膜厚みの不均一やローピングの発生もなかった。さらに、各ロール表面の転写残りの塗布液に起因する塗布液の液溜りの発生も認められなかった。
以上の結果から、図６に示した本発明の塗装装置を用いることにより、金属帯の走行速度が１００ｍｐｍを超える高速塗装を行っても、乾燥後の膜厚が０．０５μｍと極めて薄くかつ均一で、塗膜欠陥のない塗膜の形成を実現できることが確認された。
また、すべて水で希釈した塗料で同様に塗装を行なった比較例では、はじきが発生して外観不良となった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の実施例では、塗布される基材として冷延鋼板を用いた例を説明したが、本発明の技術は鋼板に限定されるものではなく、アルミニウム等の他の金属材料にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来の３ロールコータを説明する模式図である。
【図２】従来のダイコータを説明する模式図である。
【図３】従来のダイコータを説明する模式図である。
【図４】従来のダイコータを説明する模式図である。
【図５】本発明の塗装装置を説明する模式図である。
【図６】他の本発明の塗装装置を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：金属帯（鋼帯）
２：コータパン
３：塗布液
４：ピックアップロール
５：ミタリングロール（ドクターロール）
６：アプリケータロール
７、７´：掻取装置（ブレード）
８：バックアップロール
９：塗膜（液膜）
１０：スリットダイ
１１：塗布液供給ポンプ
１２：中間ロール（１２−１：第１の中間ロール、１２−２：第２の中間ロール）
１３：乾燥装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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