JP2709968B2 - 高速樹脂コーティング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属帯（板）（以下単に金属帯という）に
樹脂被膜を高速でコーティングする方法に関するもの
で、さらに詳しくは、建築用、電気機器用、缶用の材料
として広く使用される、熱延鋼板、冷延鋼板、Zn,Al,S
n,Pb或はこれら金属の合金を被覆した金属板上に樹脂コ
ーティングした材料を製造する方法に関する。

（従来の技術） 従来の樹脂コーティング方法としては鋼帯をアルカ
リ、酸洗い等により表面を清浄化した後、あるいは化成
処理した後、被覆したい樹脂の溶液をロールにより鋼帯
に連続的にコーティングするいわゆるロールコーター法
が一般的である。この方法はパンと呼ばれる容器に樹脂
溶液を入れ、ピックアップロールにより樹脂溶液をパン
からすくい上げ鋼帯に接触するアプリケーションロール
に樹脂溶液を転写して鋼帯にコーティングを施すもので
ある。皮膜厚みはピックアップロール周速、アプリケー
ションロール周速、ロール間ギャップ、鋼帯走行速度の
調整により行われ、コーティング中は樹脂溶液の粘度を
一定に保つ様に制御される。

この様なロールコーター法は今日広く一般的に使用さ
れている塗装方法であり鋼板のままあるいは表面処理鋼
板に塗装した材料は缶用、建築用、電気機器用に供され
ている。

（発明が解決しようとする課題） このロールコーター法の欠点はローピング目と称して
ロール目の模様が発生しやすいことと、パンからピック
アップする際の樹脂溶液の泡によるハジキ・ヘコミ等の
塗装欠陥が特に高速コーティング時に発生しやすいから
高速化に対して限界があることで、高速塗装の実例とし
て100〜150m/minと言われている（松平忠志；「工業塗
装技術」477、幸書房出版（1977））。また鋼帯と接触
するアプリケーションロールは鋼帯端部のかえりにより
疵つき、広幅の鋼帯から狭幅の鋼帯へ順次幅を狭くして
ゆく操業即ちスケジュール管理が必要であり、また樹脂
の種類を変更する際には洗浄、準備に長時間を要し作業
性にも問題がある。

この様なロールコーターの欠点を解決する方法として
カーテンフローコーターが提案され実用に供されてい
る。この方法は鋼帯に接触するロールを用いずにスリッ
トから樹脂溶液をカーテン状に流し落として走行する鋼
帯に塗布する方法でロールを用いないためローピング目
やハジキ、ヘコミ等の塗装欠陥がなく皮膜の均一性に優
れている。またロールを用いないため鋼帯の幅変動に対
してスケジュール管理の必要がなく、さらに樹脂種類の
変更に際しても複数のスリットを設けておくことにより
迅速な切替えが可能である。この様な長所はあるが能率
面では鋼帯走行速度は高速の実例として100〜160m/min
であり（松平忠志；「工業塗装技術」477、幸書房出版
（1977））、限界がある。これは鋼帯が搬送する空気が
カーテンと鋼帯の接触点で樹脂溶液の中に巻き込まれて
塗膜切れが発生するためである。

また樹脂溶液に鋼帯を浸漬後、あるいは樹脂溶液を鋼
帯にスプレー塗布後過剰の樹脂溶液を気体絞り法によっ
て膜厚を制御する方法も有るがラインスピード（鋼帯走
行速度）が160m/min以上になると絞り落とされた樹脂溶
液が激しく飛散しスプラッシュとなって鋼帯に付着した
り、気体を樹脂溶液に巻き込むことによる発泡が塗膜欠
陥につながることから高速化には限界がある。

次に米国特許第3,201,275号明細書では上記の問題解
決となる方法を提案しているが、この方法はコーティン
グノズルより液面が低い樹脂溶液から毛細管現象で樹脂
溶液を吸い上げ、コーティングノズルに樹脂溶液のメニ
スカスを成形しテープと接触することによりコーティン
グを行っている。この方法では次のような問題点が生ず
る。鋼帯走行速度が速くなるとそれに応じて供給すべき
樹脂溶液の供給速度が速くなり毛細管現象による樹脂溶
液の吸い上げ量不足によりコーティング面に塗膜切れが
発生する。樹脂溶液の供給を公知の定量ポンプにより行
えば十分な液の供給が可能なことは容易に想到できる
が、この場合でも高速の鋼帯が搬送する雰囲気気体（一
般的には空気）がメニスカス部に衝突しメニスカス部に
空気を捲き込むために塗膜切れが発生し高速コーティン
グには限界が生ずる。

本発明は前記の如き従来法の欠点を完全に排除し得る
高速樹脂コーティング方法を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは高速樹脂コーティング方法について種々
検討の結果、本発明を完成させた。すなわち、本発明の
要しとするところは下記のとおりである。

（１） 走行する金属帯のコーティング面に対してノズ
ルを配置し、該ノズルの開口部を金属帯に極めて近接さ
せるとともに、ノズルに樹脂溶液を供給して前記ノズル
開口部に樹脂溶液の液溜りを形成し、樹脂溶液と金属帯
との間に形成されるメニスカスによって金属帯にコーテ
ィングする方法において、ノズルからの樹脂溶液吐出量
ｘ（リットル／分）、ノズルスリット開口幅ｓ（ミリメ
ートル）、金属帯幅方向塗布幅ｗ（ミリメートル）、ノ
ズル開口部と金属帯間の距離ｙ（ミリメートル）の間に
下記式を満足する関係を維持してコーティングすること
を特徴とする高速樹脂コーティング方法。

ｙ・ｓ・ｗ・60/x≦30000 （２） 走行する金属帯のコーティング面に対してノズ
ルを配置し、該ノズルの開口部を金属帯に極めて近接さ
せるとともに、ノズルに樹脂溶液を供給して前記ノズル
開口部に樹脂溶液の液溜りを形成し、樹脂溶液と金属帯
との間に形成されるメニスカスによって金属帯にコーテ
ィングする方法において、ノズルからの樹脂溶液吐出量
ｘ（リットル／分）、ノズルスリット開口幅ｓ（ミリメ
ートル）、金属帯幅方向塗布幅ｗ（ミリメートル）、ノ
ズル開口部と金属帯間の距離ｙ（ミリメートル）の間に
下記式を満足する関係を維持しさらに、上記ノズルの金
属帯走行方向上手に設けた気体吸引口によって、金属帯
によって搬送されてくる雰囲気気体を吸引するようにし
たことを特徴とする高速樹脂コーティング方法。

ｙ・ｓ・ｗ・60/x≦30000 本発明を、本発明によるメッキ法の一例を示す第１図
に基づいて説明する。

本発明においてコーティングすべき樹脂を含む水ある
いは有機溶剤の溶液あるいはエマルジョン液１を公知の
定量ポンプまたは加圧押し出し容器から、スリット状開
口部３を設けたノズル２に供給する。スリット状開口部
３の対向側に支持ロール４を介して樹脂被覆すべき鋼帯
５を該開口部３に近接して走行させる。前記ノズル２に
は開口部３の鋼帯走行方向上手側に吸引口６を設け、鋼
帯の走行に付随して搬送される雰囲気気体を吸引する。
この様な構成においてノズルからの樹脂溶液吐出量ｘ
（l/min）、ノズルスリット開口幅ｓ（mm）、鋼帯幅方
向塗布幅ｗ（mm）、ノズル開口部と鋼帯間の距離ｙ（m
m）とする時、以下の関係を満足することによりメニス
カスを安定に形成することが可能で均一なコーティング
を得ることが出来る。

ｙ・ｓ・ｗ・60/x≦30000（μSEC） この関係以外の条件では筋状のコーティングとなり均一
なコーティング膜が得られないことを実験的に確認し
た。即ちノズルからの樹脂溶液吐出量は多い程、ノズル
スリット開口幅ｓは小さい程、ノズル開口部と鋼帯間の
距離ｙは小さい程均一なコーティングを得やすいことを
示している。

次に上記の関係は鋼帯走行速度が100m/minを越えると
成り立たなくなる。それは鋼帯が搬送する雰囲気気体
（空気）がメニスカスに巻き込まれて塗膜切れを起こす
ためである。これを防止するため吸引口６から、搬送さ
れる雰囲気気体を吸引する。必要吸引風量は吸引口と鋼
帯との距離により大きく変化するが、ノズルスリット面
と吸引口面を同一面に揃える場合には0.5m³/Hr以上、こ
のましくは1m³/Hr以上の吸引風量で良い。

次に実施例により本発明を説明する。

（実施例） 第１図は本発明の実施方法の１例を示すもので、鋼帯
５はアルカリ脱脂あるいはさらに酸洗処理して、表面を
清浄にしたもので水平方向に走行する場合と垂直方向に
走行する場合のノズルの配置例を併記してある。支持ロ
ール４で鋼帯５の走行を安定化させ、対向する面に樹脂
コーティング用ノズル２を設置する。同じ面の鋼帯５の
走行方向上手側に搬送気体吸引口６を鋼帯幅方向に連続
とするか分割して設置する。これらのノズル2,吸引口６
は鋼帯５に近接させるとともにノズル２には市販の定量
ポンプを接続し、塗布すべき樹脂液１をノズルに送る。
また吸引口６には市販の吸引ブロワーを接続する。

この様な装置構成において水溶性樹脂をコーティング
した例を述べる。鋼帯５として厚さ0.2mm、幅500mmのも
のを用い、樹脂コーティング用ノズル２はスリット開口
部の隙間が1mmで幅490mmのものを用いた。同様に搬送気
体吸引口６は隙間5mm、幅490mmのものを用いた。鋼帯走
行速度100m/minで樹脂液の吐出量１/min（wet厚20μ
ｍ）の時、コーティングノズルと鋼帯間の距離は1mm以
下で均一コーティングが得られた。鋼帯の走行速度を30
0m/minとした場合はエアー巻き込みのためコーティング
切れが生じたため搬送気体吸引口より1m³/Hrの吸引風量
で鋼帯の搬送エアーを吸引して均一コーティングを得
た。この時吸引口と鋼帯の距離は1mmとした。この吸引
口は鋼帯幅方向に多分割してコーティング状況により鋼
帯幅方向での吸引風量分布を変化させると実用的に操業
が容易である。また用いた樹脂液の粘度は50〜500cPで
ある。検討した塗布条件と均一コーティング性をまとめ
て第１表に示した。

さらに本発明によれば樹脂液の変更時の洗浄が簡便に
行えた。

（発明の効果） 本発明によれば、樹脂液の高速コーティングをメッキ
ライン内に設置可能であり、安価に大量に最終製品を得
ることが可能で、最近の需要増に効率よく対応できる。
また樹脂種の切り替えも簡便であり需要家の多様な要求
に即応可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメッキ法の一例を示す図である。 １……樹脂液、２……コーティングノズル、３……スリ
ット状開口部、４……支持ロール、５……鋼帯、６……
搬送エアーの吸引口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 哲也 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (56)参考文献 特開 平２−95473（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行する金属帯のコーティング面に対して
   ノズルを配置し、該ノズルの開口部を金属帯に極めて近
   接させるとともに、ノズルに樹脂溶液を供給して前記ノ
   ズル開口部に樹脂溶液の液溜りを形成し、樹脂溶液と金
   属帯との間に形成されるメニスカスによって金属帯にコ
   ーティングする方法において、ノズルからの樹脂溶液吐
   出量ｘ（リットル／分）、ノズルスリット開口幅ｓ（ミ
   リメートル）、金属帯幅方向塗布幅ｗ（ミリメート
   ル）、ノズル開口部と金属帯間の距離ｙ（ミリメート
   ル）の間に下記式を満足する関係を維持してコーティン
   グすることを特徴とする高速樹脂コーティング方法。 ｙ・ｓ・ｗ・60/x≦30000
2. 【請求項２】走行する金属帯のコーティング面に対して
   ノズルを配置し、該ノズルの開口部を金属帯に極めて近
   接させるとともに、ノズルに樹脂溶液を供給して前記ノ
   ズル開口部に樹脂溶液の液溜りを形成し、樹脂溶液と金
   属帯との間に形成されるメニスカスによって金属帯にコ
   ーティングする方法において、ノズルからの樹脂溶液吐
   出量ｘ（リットル／分）、ノズルスリット開口幅ｓ（ミ
   リメートル）、金属帯幅方向塗布幅ｗ（ミリメート
   ル）、ノズル開口部と金属帯間の距離ｙ（ミリメート
   ル）の間に下記式を満足する関係を維持しさらに、上記
   ノズルの金属帯走行方向上手に設けた気体吸引口によっ
   て、金属帯によって搬送されてくる雰囲気気体を吸引す
   るようにしたことを特徴とする高速樹脂コーティング方
   法。 ｙ・ｓ・ｗ・60/x≦30000