JP2004105778A

JP2004105778A - Reverse roll coating method excellent in designability of coating liquid containing scalelike filler

Info

Publication number: JP2004105778A
Application number: JP2002267746A
Authority: JP
Inventors: Takeharu Kataoka; 片岡　毅晴; Keiichiro Torisu; 鳥巣　慶一郎; Osamu Miyamae; 宮前　収
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-09-13
Also published as: JP4220746B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reverse roll coating method for resolving the decrease in glossiness due to low orientability of a filler. <P>SOLUTION: The reverse roll coating method for a coating liquid containing a scalelike filler provides excellent designability of the coating liquid and has such characteristics that the peripheral speed u1 of an applicator roll and the speed u2 of a steel band passing through satisfy the expression: (¾u1¾-¾u2¾)/u2 ≥ 0.1 and that the peripheral speed u3 of a pick up roll and u1 satisfy the expression: u3/u1 ≤ 0.8. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば塗装鋼板を製造するのに好適なロールコーティング方法に関し、特に、鱗片状のフィラーを含有する塗液のリバースロールコーティング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィラーを含有した塗液のコーティング方式としては自動車業界で使われるようなスプレーコーティングや静電塗布が一般的に知られており、また、実用化も行われている。これらの塗布方法は塗布厚みを薄くすることが困難であったり、噴霧した塗液の歩留まりが悪いという問題を抱えている。塗液を薄くかつ効率的にコーティングする方法としては、ロールコータによる塗布が一般的に知られている。ロールコータを用いたコーティング方法においては、たとえフィラーを含まない塗液であってもロール目或いはローピングと呼ばれる幅方向の塗膜厚みの不均一さを生じやすいといった問題がある。
【０００３】
これらを解決する方法として、アプリケータロールとピックアップロールの周速比を制御して均一性を向上させる方法が特許文献１に開示されている。しかし、前記のようなフィラーを含まない塗液を対象としたコーティング技術によっては、フィラーの配向性を高め優れた意匠性を得ることは出来なかった。また、特許文献２に開示された方法のように導電性フィラーを含む液体をロールコータで塗布する方法も存在するがこの方法はフィラーの機能のみを重視されるコーティング方法であるため、この方法によっては、特に鱗片状のフィラーを金属帯と並行になるように配向させ、フィラーを有する塗液の意匠性を高めることは出来ていない。
【０００４】
【引用文献】
（ａ）特許文献１（特開平９−１５０１０７号公報）
（ｂ）特許文献２（特開平４−７１４０号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の欠点であるフィラーの配向性の低さに起因した光輝性の低下を解決する為のリバースコーティング方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、リバースロールコータのアプリケータロールの周速、ピックアップロールの周速及び鋼帯の通板速度を最適化することで、塗液に含有される鱗片状のフィラーの配向性を高め塗膜の光輝性を著しく高めた。その発明の要旨とするところは、
鱗片状のフィラーを含有する塗液のリバースロールコーティング方法であって、アプリケータロールのロール周速ｕ１と鋼帯の通板速度ｕ２が、
【式２】

を満足し、かつ、ピックアップロールの周速ｕ３とｕ１がｕ３／ｕ１≦０．８を満たすことを特徴とする、鱗片状フィラーを含有する塗液の意匠性に優れたリバースロールコーティング方法である。
ただし、単位は、ｕ１、ｕ２、ｕ３：　ｍ／ｍｉｎ
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わるリバースロールコーティング装置の一例である。先ず、構成について説明すると、塗料で満たされた塗料パン３と、被塗装物としての鋼板１との間に、それぞれ独立に回転駆動可能なピックアップロール２及びアプリケータロール４の二つのロールが介在している。また、鋼板１のアプリケータロール４と対向する面とは逆側の面にはバックアップロール５が接触している。
【０００８】
これらのうち、アプリケータロール４及びバックアップロール５の回転方向は、矢印で示すように、アプリケータロール４及び鋼板１の対向位置で両者が逆方向に移動するようになっている。つまり、いわゆるリバースコーティングが行われるようになっている。これに対し、ピックアップロール２の回転方向は矢印で示すように、ピックアップロール２及びアプリケータロール４の対向位置で両者が同じ方向に移動するようになっている。
【０００９】
次に、図１に示すリバースロールコーティング装置を用いての塗装方法について説明する。先ず鱗片状のフィラーを含む塗液を塗料パン３に充満させる。塗料パン３内の塗液はピックアップロール２にすくいあげられ、そのピックアップロール２周面に付着した状態でアプリケータロール４との対向位置に向かい、その対向位置でアプリケータロール４側に移動し、そしてそのアプリケータロール４周面に付着した状態で鋼板１の対向位置に向かい、その対向位置で鋼板１に付着し、ここで塗装が行われる。
【００１０】
図２は、本発明の鱗片状のフィラーを含有する塗液のコーティング条件を実験的に求めた図である。実験は板厚０．２ｍｍの冷延鋼板を用い、質量比で３０％の鱗片状のフィラーを含むポリエステルを主成分とし、２０℃における表面張力が６０ｄｙｎ／ｃｍの塗液をｗｅｔ状態で１０μｍとなるように調整して鋼板１の通板速度ｕ２が４０から３００ｍｐｍの範囲でコーティングを実施した。
【００１１】
図２において横軸はアプリケータロール４の周速ｕ１（ｍ／ｍｉｎ）と鋼帯１の通板速度ｕ２（ｍ／ｍｉｎ）の周速差を鋼帯１の通板速度ｕ２（ｍ／ｍｉｎ）で割ったものであり、縦軸はアプリケータロール４の周速ｕ１（ｍ／ｍｉｎ）とピックアップロール２の周速ｕ３（ｍ／ｍｉｎ）の比を示す。ここで横軸に絶対値として表記している理由はアプリケータロール４と鋼帯１が逆の方向に進行するためである。
【００１２】
種々の鋼帯の通板速度において、アプリケータロール４の周速およびピックアップロール２の周速を変化させ、良好な外観を呈する塗装条件を見出した。図２においてフィラー配向不良とは塗装された鋼板の光沢が、理想的な塗布条件と考えられるバーコータ塗布で塗装した場合の光沢に比べ８０％未満の値を示す状態を表し、すなわち、不良品である。
【式３】

の範囲であり、かつｕ３／ｕ１≦０．８を満たしていればフィラーの配向不足による光沢の低下が発生しない。
【００１３】
このメカニズムは定かではないが、アプリケータロール４の周速と鋼帯の通板速動的粘性が増大するため、塗液中のフィラーが鋼板１と並行になろうとする動きが妨げられるものと考えられる。また、アプリケータロール４の周速に対しピックアップロール２の周速が早くなるとピックアップロール２が塗料パン３から持ち上げた気泡がピックアップロール２の周面上で消失出来ず、アブリケータロール４及び鋼板１に気泡が転写され、コーティング後の乾燥時に気泡が塗液から抜ける際に塗液中の鱗片状のフィラーの配向を損なうものと考えられる。
なお、ロール周速と鋼板の速度の関係が、本発明の関係を満足すれば、ロールのタイプや材質等によらず本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
【実施例】
下記の鋼板に、下記のロールを使用して、下記のフィラーを含有する塗液を塗布した。
（１）鋼板　　　　　　　　：板厚０．２ｍｍ、板幅８００ｍｍ　冷延鋼板
（２）ピックアップロール　：直径２００ｍｍ、胴長１０００ｍｍ、スチール製
（３）アプリケータロール　：直径２００ｍｍ、胴長１０００ｍｍ、ウレタン製
（４）塗液　　　　　　　　：表面張力６０ｄｙｎ／ｃｍ（２０℃）、粘度１００ｃｐ（♯４フォードカップによる２０℃での測定値）
（５）フィラー　　　　　　：アルミニウム製、厚み１μｍ、鱗片直径５μｍその他の条件は表１に示す。
【００１５】
なお、光沢の基準は、塗液を♯４のバーコータを用い、同一の冷延鋼板に塗布し、２８０℃のオーブンで焼き付けを行った塗装板の通板方向で６０°の光沢値とした。今回の塗液における光沢の基準は７００（−）であった。その結果、表１における光沢の良否の判定は、光沢５６０以上のものを○、すなわち良品、５６０未満のものを×、すなわち不良品とした。
表１は本発明の実施例のコーティング条件及び結果を示す表である。
【００１６】
表１において、Ｎｏ．１〜９が発明例、Ｎｏ．１０〜１４が比較例を示す。Ｎｏ．１〜９の条件は、全て本発明の範囲に含まれており、スプラッシュの発生もなく、かつ良好な光沢を呈している。Ｎｏ．１０〜１１の条件は、
〔式３〕
の条件を満足していないため不良品となった。Ｎｏ．１２〜１４の条件は、ｕ３／ｕ１≦０．８の条件を満足していないため不良品となった。
【００１７】
【表１】

【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アプリケータロール及びピックアップロールの周速と鋼帯の通板速度を最適化することで鱗片状のフィラーを含有する塗液であっても良好な外観の塗装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成例を示す図である。
【図２】アプリケータロール及びピックアップロールの周速と鋼帯の通板速度と塗布後の外観の関係を示す図である。
【符号の説明】
１　鋼板
２　ピックアップロール
３　塗料パン
４　アプリケータロール
５　バックアップロール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roll coating method suitable for producing, for example, a coated steel sheet, and more particularly to a reverse roll coating method of a coating solution containing a flaky filler.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a coating method of a coating solution containing a filler, spray coating or electrostatic coating, which is used in the automobile industry, is generally known, and practical application is also performed. These coating methods have problems that it is difficult to reduce the coating thickness and that the yield of the sprayed coating liquid is poor. As a method of thinly and efficiently coating a coating solution, application by a roll coater is generally known. In a coating method using a roll coater, there is a problem that even in the case of a coating solution containing no filler, unevenness of the coating thickness in the width direction called rolling or roping is apt to occur.
[0003]
As a method for solving these problems, Patent Document 1 discloses a method for improving the uniformity by controlling the peripheral speed ratio between an applicator roll and a pickup roll. However, it was not possible to improve the orientation of the filler and obtain an excellent design property by a coating technique for a coating liquid containing no filler as described above. There is also a method of applying a liquid containing a conductive filler by a roll coater as in the method disclosed in Patent Document 2. However, this method is a coating method in which only the function of the filler is emphasized. However, in particular, it has not been possible to orient a flaky filler so as to be parallel to the metal band and to enhance the design of the coating liquid having the filler.
[0004]
[References]
(A) Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-150107)
(B) Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-7140)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a reverse coating method for solving the above-mentioned drawbacks of the prior art, that is, a reduction in the brilliancy due to the low orientation of the filler.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problems, by optimizing the peripheral speed of the applicator roll of the reverse roll coater, the peripheral speed of the pickup roll and the passing speed of the steel strip, scales contained in the coating liquid The orientation of the flake-like filler was enhanced, and the glitter of the coating film was significantly enhanced. The gist of the invention is that
A reverse roll coating method of a coating liquid containing a flaky filler, wherein a roll peripheral speed u1 of an applicator roll and a threading speed u2 of a steel strip are:
[Equation 2]

And the peripheral speeds u3 and u1 of the pick-up roll satisfy u3 / u1 ≦ 0.8, and the coating solution containing the flaky filler is excellent in the designability of the reverse roll coating method. .
Here, the unit is u1, u2, u3: m / min
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an example of a reverse roll coating apparatus according to an embodiment of the present invention. First, the configuration will be described. Two rolls, a pick-up roll 2 and an applicator roll 4 that can be independently driven to rotate, are interposed between a paint pan 3 filled with paint and a steel plate 1 as an object to be coated. are doing. Further, a backup roll 5 is in contact with a surface of the steel plate 1 opposite to a surface facing the applicator roll 4.
[0008]
Of these, the rotation directions of the applicator roll 4 and the backup roll 5 are such that they move in opposite directions at the opposing positions of the applicator roll 4 and the steel plate 1 as indicated by arrows. That is, so-called reverse coating is performed. On the other hand, as shown by the arrow in the rotation direction of the pickup roll 2, the pickup roll 2 and the applicator roll 4 move in the same direction at the opposing position.
[0009]
Next, a coating method using the reverse roll coating apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, the paint pan 3 is filled with a coating liquid containing a flaky filler. The coating liquid in the paint pan 3 is scooped up by the pickup roll 2, moves to a position facing the applicator roll 4 while adhering to the peripheral surface of the pickup roll 2, and moves toward the applicator roll 4 at the position facing the applicator roll 4. Then, the steel sheet 1 is attached to the peripheral surface of the applicator roll 4 and faces the opposite position of the steel sheet 1, and is attached to the steel sheet 1 at the opposite position, where painting is performed.
[0010]
FIG. 2 is a diagram experimentally showing the coating conditions of the coating liquid containing the flaky filler of the present invention. In the experiment, a cold-rolled steel sheet having a thickness of 0.2 mm was used, and a polyester containing a flaky filler at a mass ratio of 30% as a main component was used. The coating was performed so that the running speed u2 of the steel sheet 1 was in the range of 40 to 300 mpm.
[0011]
In FIG. 2, the horizontal axis represents the difference between the peripheral speed u1 (m / min) of the applicator roll 4 and the peripheral speed u2 (m / min) of the steel strip 1 and the peripheral speed u2 (m / min) of the steel strip 1. ), And the vertical axis indicates the ratio between the peripheral speed u1 (m / min) of the applicator roll 4 and the peripheral speed u3 (m / min) of the pickup roll 2. The reason why the abscissa represents the absolute value is that the applicator roll 4 and the steel strip 1 travel in opposite directions.
[0012]
The peripheral speed of the applicator roll 4 and the peripheral speed of the pick-up roll 2 were varied at various threading speeds of the steel strip, and a coating condition exhibiting a good appearance was found. In FIG. 2, poor filler orientation indicates a state in which the gloss of the coated steel sheet shows a value of less than 80% as compared with the gloss obtained by coating with a bar coater, which is considered to be an ideal coating condition. is there.
[Equation 3]

If u3 / u1 ≦ 0.8 is satisfied, a decrease in gloss due to insufficient orientation of the filler does not occur.
[0013]
Although the mechanism is not clear, the peripheral viscosity of the applicator roll 4 and the dynamic viscosity of the steel strip are increased, so that the filler in the coating liquid is prevented from moving in parallel with the steel sheet 1. Conceivable. Also, if the peripheral speed of the pickup roll 2 becomes faster than the peripheral speed of the applicator roll 4, air bubbles lifted from the paint pan 3 by the pickup roll 2 cannot disappear on the peripheral surface of the pickup roll 2, and the aggregator roll 4 and the steel plate It is considered that the bubbles are transferred to No. 1 and impair the orientation of the flaky filler in the coating liquid when the bubbles escape from the coating liquid during drying after coating.
If the relationship between the peripheral speed of the roll and the speed of the steel sheet satisfies the relationship of the present invention, it is included in the scope of the present invention regardless of the type and material of the roll.
[0014]
【Example】
A coating solution containing the following filler was applied to the following steel sheet using the following roll.
(1) Steel plate: 0.2 mm in thickness, 800 mm in width Cold rolled steel plate (2) Pickup roll: 200 mm in diameter, 1000 mm in length, steel (3) Applicator roll: 200 mm in diameter, 1000 mm in length, urethane (4 ) Coating liquid: surface tension 60 dyn / cm (20 ° C.), viscosity 100 cp (measured at 20 ° C. using a # 4 Ford cup)
(5) Filler: Aluminum, thickness 1 μm, scale diameter 5 μm Other conditions are shown in Table 1.
[0015]
The gloss was measured using a # 4 bar coater on the same cold-rolled steel sheet and baked in an oven at 280 ° C. to give a gloss value of 60 ° in the passing direction of the coated sheet. The standard of gloss in this coating liquid was 700 (-). As a result, the quality of gloss in Table 1 was evaluated as good when the gloss was 560 or more, that is, good when the gloss was less than 560, or poor when less than 560.
Table 1 is a table showing the coating conditions and results of the examples of the present invention.
[0016]
In Table 1, No. Nos. 1 to 9 are invention examples; 10 to 14 show comparative examples. No. The conditions of 1 to 9 are all included in the scope of the present invention, exhibit no splash, and exhibit good gloss. No. The conditions of 10 to 11 are as follows:
[Equation 3]
The product did not satisfy the conditions described above, and became a defective product. No. The condition of 12 to 14 did not satisfy the condition of u3 / u1 ≦ 0.8, resulting in a defective product.
[0017]
[Table 1]

[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the peripheral speed of the applicator roll and the pickup roll and the threading speed of the steel strip are optimized to obtain a good appearance even with a coating liquid containing a flaky filler. Can be painted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the peripheral speed of an applicator roll and a pickup roll, the passing speed of a steel strip, and the appearance after coating.
[Explanation of symbols]
1 steel plate 2 pickup roll 3 paint pan 4 applicator roll 5 backup roll

Claims

A reverse roll coating method of a coating liquid containing a flaky filler, wherein a roll peripheral speed u1 of an applicator roll and a threading speed u2 of a steel strip are:
(Equation 1)

And the peripheral speeds u3 and u1 of the pick-up roll satisfy u3 / u1 ≦ 0.8.
Here, the unit is u1, u2, u3: m / min