JP3363291B2 - 亜鉛めっき鋼板のクロメート処理装置 - Google Patents

亜鉛めっき鋼板のクロメート処理装置

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛めっき鋼板
に、優れた耐食性、耐指紋性とともに色調が均一でかつ
美麗な表面肌を付与することのできる亜鉛めっき鋼板の
クロメート処理装置に関するものである。換言すれば、
本発明は、耐食性、耐指紋性に優れ、色調が均一でかつ
美麗な表面肌を有するクロメート処理亜鉛めっき鋼板の
製造装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】クロメート処理は、亜鉛めっき鋼板の1
次防錆または塗装下地処理として広く使用されている。
このクロメート処理を施した亜鉛めっき鋼板は、未処理
の鋼板に比べて、耐食性、耐指紋性において優れている
のみならず、鋼板の表面の色調が均一でかつ美麗なこと
から自動車、家電、建材製品等の多分野の用途の使用に
適している。クロメート処理方法には、大別すると反応
型、電解型および塗布型の3種類がある。 【0003】塗布型のクロメート処理方法に用いること
ができるクロメート液として、特開平2−243772
は、酸化クロムを主成分とし、さらに水溶性または水分
散性有機樹脂(たとえばアクリル樹脂)を配合した処理
液を開示する。このクロメート処理液は、有機樹脂によ
り生成するクロメート皮膜中にクロム酸が分散されるた
め、ハンダ付性を阻害するクロム酸のバリア作用が小さ
くなり、かつ皮膜密着性を阻害する極性成分も分散され
るため、皮膜密着性が向上する。さらに皮膜に潤滑性が
付与されるため、加工時のかじり現象が軽減される。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】前記従来技術に従うク
ロメート処理液は亜鉛めっき鋼板に塗布する場合、ロー
ルコータのような塗布ロールを用いて塗布すると、ロー
ル表面上の薄いクロメート処理液膜が周囲からの熱を得
て、処理液中の水分が蒸発し、樹脂分が塗布ロール表面
に巻付く現象が発生する。これが起こると処理むらが発
生し、クロメート皮膜の厚みや外観が均一にならないと
いう欠点があった。特に、ロール表面に巻付く樹脂量
は、クロメート処理液が得る熱量に比例して増加し、し
たがってクロメート処理時間が長くなるほど増加する。 【0005】本発明は、前記に鑑み、従来技術のクロメ
ート処理液を使用してロールコータにより亜鉛めっき鋼
板にクロメート液を塗布する際、ロールコータのロール
表面への樹脂の巻付きが著しく軽減されるクロメート処
理装置を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は、(a)水洗室
4であって、 (a1)搬送される鋼板の上下両面に、鋼板の上下方向
から水温15〜35℃の水を吹付ける水洗ノズル2と、 (a2)水洗ノズル2の下流で、鋼板上で残存する水膜
を、絞り除去する水切りロール3とを含み、この水洗工
程で板温20〜35℃にする水洗室4と、 (b)水洗室4の下流に配置されるドライヤ5であっ
て、40〜100℃の温度の熱風を鋼板に吹付け、鋼板
上の水分を完全に蒸発させ、乾燥後の板温25〜45℃
にするドライヤ5と、 (c)ドライヤ5の下流に配置されるロールコータ6で
あって、 (c1)クロメート処理液が満たされる処理液トレイ9
と、 (c2)回転駆動され、処理液トレイ9内のクロメート
処理液に浸漬され、回転によってクロメート処理液の一
部を持上げる持上げロール8と、 (c3)塗布ロール7であって、鋼板とは逆方向となる
ように回転駆動され、持上げロール8上に、第1の隙間
をあけ、かつ鋼板の下面に、第2の隙間をあけて配置さ
れ、持上げロール8によって持上げられたクロメート処
理液が、回転する塗布ロール7に移送され、鋼板の下面
に塗布され、第1隙間は、鋼板上に塗布されるべきクロ
メート処理液の液膜の厚みを決定し、第2隙間は、塗布
ロール7に移送されたクロメート処理液がすべて鋼板に
塗布されるように設定され、 (c4)クロメート処理液を15〜30℃に冷却する冷
凍機10とを含むロールコータ6と、 (d)ロールコータ6の下流に配置され、クロメート処
理液が塗布された亜鉛めっき鋼板を、乾燥温度80〜1
80℃で約30〜60秒間、乾燥するオーブン11とを
含むことを特徴とする亜鉛めっき鋼板のクロメート処理
装置である。 【0007】以下、本発明を図面を用いてさらに詳細な
説明する。図1において、1は亜鉛めっき鋼板を表す。
本発明に使用できる亜鉛めっき鋼板は、亜鉛または亜鉛
系合金めっき鋼板のいかなるものでもよく、Znあるい
はZn−Ni、Zn−Fe、Zn−Al、Zn−Co、
Zn−Crなどの亜鉛合金の電気めっき、溶融めっきお
よび蒸着めっきなどが施された鋼板を挙げることができ
る。 【0008】亜鉛めっき鋼板1は矢印方向に搬送され、
水洗ノズル2と水切りロール3を備えた水洗室4に供給
される。水洗室4において、鋼板の上下方向から水温1
5〜35℃の水が水洗ノズル2より鋼板の両面に約60
2/分の割合で吹付けられる。水洗室4内で、鋼板上
に残存する水膜は出口側に設けられた水切りロール3で
絞り除去される。この水洗工程前の亜鉛めっき鋼板1の
板温は20〜45℃であるが、水洗工程により板温は2
0〜35℃まで冷却される。 【0009】水洗室4の下流にドライヤ5が配置され、
40〜100℃の温度の熱風を鋼板に吹付け、鋼板上の
水分を完全に蒸発させる。ドライヤ5によって乾燥され
た亜鉛めっき鋼板1の板温は、乾燥後ドライヤ5の下流
側において接触温度計(図示せず)で測定すると25〜
45℃の範囲内にある。 【0010】ドライヤ5の下流にロールコータ6が配置
され、このロールコータ6は互いに所定の隙間を隔てて
対向する塗布ロール7と持上げロール8とから構成され
る。持上げロール8は、クロメート処理液が満たされた
処理液トレイ9に浸漬しており、持上げロール8の回転
によりクロメート処理液の一部が持上げられ、回転する
塗布ロール7に移送され、鋼板の下面に塗布される。こ
こで塗布ロール7と持上げロール8は両者とも駆動され
ており、これらの両ロールの隙間は鋼板上に塗布される
べきクロメート処理液の液膜の厚みを決定する。また、
塗布ロール7と鋼板の下面との隙間は塗布ロール7に移
送された処理液がすべて鋼板に塗布されるように設定さ
れる。 【0011】使用されるクロメート処理液は、無水クロ
ム酸、クロム酸塩、重クロム酸塩等を主剤とし、硫酸イ
オン、リン酸イオン、塩素イオン、フッ素イオンあるい
はフッ素化合物またはケイ酸コロイド等を添加した水溶
液に、水溶性ないしは水分散性の有機樹脂を配合してな
るものである。この配合される有機樹脂としては、たと
えばアクリル樹脂、エポキシエステル樹脂、ウレタン樹
脂等が挙げられる。クロメート処理液に含有されるCr
と樹脂の量は、Crおよび樹脂の望ましい鋼板への付着
量をそれぞれ考慮して所定量に設定される。 【0012】クロメート処理液は図示のように、冷凍機
10によって15〜30℃に冷却された状態で処理トレ
イ9に貯蔵される。 【0013】ロールコータ6によりクロメート処理液を
塗布された亜鉛めっき鋼板1は、続いてオーブン11に
搬送され、ここで加熱乾燥された後、クロメート皮膜が
鋼板上に定着される。オーブン11は、熱風炉、誘導加
熱炉、赤外線加熱炉等のいずれの加熱手段を備えていて
もよい。 【0014】このようにして、本発明の耐食性、耐指紋
性に優れたクロメート処理亜鉛めっき鋼板が製造され
る。 【0015】本発明のクロメート処理方法において、処
理前の鋼板の温度を25〜45℃の範囲に設定するの
は、処理工程においてクロメート処理液中の樹脂成分が
ロールコータ6に巻付くのを防止するためである。板温
が25℃未満では、クロメート処理後のオーブン11で
の乾燥が不充分となる。これを補償するためにオーブン
11の乾燥温度を上げようとすると、クロメート皮膜に
亀裂が生じることがあり、乾燥温度は所定の温度範囲た
とえば80〜180℃に設定され、これ以上の乾燥温度
を使用することは好ましくない。一方、板温が45℃を
超えるとロールコータ6への巻付きが起こる。 【0016】クロメート処理液の温度を15〜30℃の
範囲に設定するのも同様の理由である。本発明に於い
て、板温、処理液の温度を下げているので、ロールコー
トによる塗布時に発生する熱によって水分が蒸発せず、
処理液中の樹脂分が水と一緒に鋼板に移送され、ロール
表面に残留しない。したがって、本発明においては、鋼
板の温度を25〜45℃、クロメート処理液の温度を1
5〜30℃の範囲内に限定するのが好ましい。 【0017】 【発明の実施の形態】下記の条件で、本発明に従う亜鉛
めっき鋼板のクロメート処理方法を実施した。 【0018】めっき鋼板の種類 電気亜鉛めっき鋼板 板 厚 0.8mm 亜鉛めっき付着量 20g/m2 クロメート処理液 Cr7.3g/l、樹脂110g/lを含むpH8.0
のクロメート処理液をロールコータにより、亜鉛めっき
鋼板片面にクロメート付着乾燥重量で30×10-3g/
2となるように塗布し、150℃雰囲気下(オーブン
11)で約30〜60秒間乾燥させた。塗布ロール7と
鋼板の相対速度は300m/分(鋼板自身の速度は15
0m/分)であった。すなわち塗布ロール7は、鋼板と
は逆方向となるようにして、クロメート処理液を塗布す
る。 【0019】前記の条件下、クロメート処理液の温度お
よび/または処理前鋼板の温度を変化させ、クロメート
処理乾燥を行った。それぞれの亜鉛めっき鋼板試料につ
いてクロメート皮膜の付着状態を目測により測定評価し
た。それらの結果を図2に示す。図中、処理むらを次の
3段階で表してある。 【0020】 ○:ライン運転時間6時間を超えると処理むら発生 △:ライン運転時間6時間以内で処理むら発生 ×:ライン運転時間2時間以内で処理むら発生 図1から明らかなように、亜鉛めっき鋼板温度およびク
ロメート処理液の温度が本発明の範囲(図中、Aで示
す)を外れると処理むらが観察される。 【0021】 【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、ロールコータの塗布ロール表面へのクロメート処理
液中の樹脂分の巻付きが抑制されるので、色調が均一で
むらがなく、かつ美麗な表面肌を有するクロメート処理
亜鉛めっき鋼板が製造される。本発明によりクロメート
処理を施した亜鉛めっき鋼板は、耐食性、耐指紋性にも
優れている。本発明では、水洗ノズル2と水切りロール
3とを含む水洗室4と、ドライヤ5と、ロールコータ6
と、オーブン11とがこの順序で配置され、ロールコー
タ6は、処理液トレイ9と持上げロール8と、クロメー
ト処理液を塗布する塗布ロール7と、冷凍機10とを含
み、こうして自動的なクロメート処理が達成される。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態を示すクロメート処理工程
ラインの構成要部を示す概略図である。 【図2】本発明のクロメート処理方法における、クロメ
ート処理液の温度と処理前亜鉛めっき鋼板の板温との間
の関係を示すグラフである。 【符号の説明】 1 亜鉛めっき鋼板 2 水洗ノズル 3 水切りロール 4 水洗室 5 ドライヤ 6 ロールコータ 7 塗布ロール 8 持上げロール 9 処理液トレイ 10 冷凍機 11 オーブン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B05D 3/10 B05D 3/10 M 7/14 7/14 A C23C 22/28 C23C 22/28 22/74 22/74 22/76 22/76 (72)発明者 徳永 弘文 大阪府堺市石津西町5番地 日新製鋼株 式会社 堺製造所内 (56)参考文献 特開 平5−339744(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 22/00 - 22/86 B05C 1/08 B05D 1/28 B05D 3/02 B05D 3/10 B05D 7/14

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 (a)水洗室4であって、 (a1)搬送される鋼板の上下両面に、鋼板の上下方向
    から水温15〜35℃の水を吹付ける水洗ノズル2と、 (a2)水洗ノズル2の下流で、鋼板上で残存する水膜
    を、絞り除去する水切りロール3とを含み、 この水洗工程で板温20〜35℃にする水洗室4と、 (b)水洗室4の下流に配置されるドライヤ5であっ
    て、 40〜100℃の温度の熱風を鋼板に吹付け、鋼板上の
    水分を完全に蒸発させ、 乾燥後の板温25〜45℃にするドライヤ5と、 (c)ドライヤ5の下流に配置されるロールコータ6で
    あって、 (c1)クロメート処理液が満たされる処理液トレイ9
    と、 (c2)回転駆動され、処理液トレイ9内のクロメート
    処理液に浸漬され、 回転によってクロメート処理液の一部を持上げる持上げ
    ロール8と、 (c3)塗布ロール7であって、 鋼板とは逆方向となるように回転駆動され、 持上げロール8上に、第1の隙間をあけ、かつ鋼板の下
    面に、第2の隙間をあけて配置され、 持上げロール8によって持上げられたクロメート処理液
    が、回転する塗布ロール7に移送され、鋼板の下面に塗
    布され、 第1隙間は、鋼板上に塗布されるべきクロメート処理液
    の液膜の厚みを決定し、 第2隙間は、塗布ロール7に移送されたクロメート処理
    液がすべて鋼板に塗布されるように設定され、 (c4)クロメート処理液を15〜30℃に冷却する冷
    凍機10とを含むロールコータ6と、 (d)ロールコータ6の下流に配置され、クロメート処
    理液が塗布された亜鉛めっき鋼板を、乾燥温度80〜1
    80℃で約30〜60秒間、乾燥するオーブン11とを
    含むことを特徴とする亜鉛めっき鋼板のクロメート処理
    装置。
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