JPH03238069A - 高速樹脂部分コーティング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は鋼板に樹脂皮膜を高速で部分的にコーティング
する方法Ｇこ関するもので、熱延網板、冷延鋼板、Ｚｎ
、　ＡＩ＋　Ｓｎ＋　Ｐｂおよびこれらの金属の合金系
被覆鋼板上に樹脂コーティングした建築用、電気機器用
、缶用の材料の利用加工（特に溶接接合）に適した部分
コーティング材を効率的に得ようとするものである。

（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−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、ピンクアップロールにより樹脂温Ｗｌ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、網帯走行速度の調
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−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網板
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−法の欠点はロービング目と称してロ
ール目の模様が発生しやすい点、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・ヘコ逅等の塗装欠
陥が特に高速コーティング時に発生しやすいことから高
速化に対して限界があり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調帯端部により疵
つき、広幅の調帯から挟幅の鋼帯へ順次幅を挾くしてい
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
にも問題があった。また溶接接合を考慮して部分コーテ
ィングを行うためにはロールに溝を設け、非コーティン
グ部を残す様にするのが一般的な方法である。ここで−
例として缶用材料の場合に缶の容量により缶サイズが変
わるため非コーティング部の鋼帯上の位置が変わり、そ
の都度溝切り間隔の異なるロールへのロール替え頻度が
多く、取り替え時間や多種類の溝切りロールの準備費用
等がかかり効率的でなかった。

この様なロールコータ−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ビング目やハ
ジキ、ヘコξ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り
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／　ｍ
ｉｎ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。これは網帯が搬
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。また部分
コーティングに関しては非コーティング部を残す制御手
段がないためこの方法では部分コーティングは不可能で
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あるがラインスピード（鋼帯走行
速度）が１６０　ｍ／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った
。また部分コーティングに関しては非コーティング部を
残す制御手段がないためこの手段にても部分コーティン
グは不可能である。

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
のメニスカスを形威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
が生じる。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
（−船釣には空気）がメニスカス部に衝突しメニスカス
部に空気を巻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。またこの方法にても非コーテ
ィング部を制御して残す手段がなく部分コーティングは
不可能である。

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
速樹脂部分コーティング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、本発明は、
走行する鋼帯のコーティング面に対してノズルを配置し
て該ノズルの開口部を鋼帯に極めて接近させるとともに
ノズルに樹脂溶液を供給してノズル開口部に樹脂溶液の
液溜りを形成し、樹脂溶液と鋼帯との間に形成されるメ
ニスカスによりコーティングを行う方法において、ノズ
ルからの吐出量ｘ（ｆ／分）、ノズルスリ・ント開口幅
Ｓ　Ｒ（ｉｉ）　、、鋼帯幅方向塗布幅Ｗ　（％危）、
ノズル開口部と鋼帯間の距離Ｖ　（ミｕ誌）とする時、
以下の関係式を満足すること、さらにノズルの鋼帯走行
方向上手に気体吸引口を配置し該吸引口を調帯幅方向に
多分割してコーティングすべき位置のみ鋼帯搬送気体を
吸引することを特徴とする高速樹脂部分コーティング方
法を要旨とするものである。

ｙ　−ｓ−ｗ・６０／Ｘ≦３００００ 本発明を、本発明の実施の態様を示す第１図（ａ）、　
（ｂ）に基づいて説明する。

本発明の実施装置は以下の如く構成される。

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に供給し、一方、開口部３の対向側に設けた支
持ロール４を介して樹脂被覆すべき鋼帯５を開口部３に
近接して走行させる。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。この吸引口６は鋼帯幅
方向に亙って多分割して設けられており、非コーティン
グ部としたい鋼帯上の位置にある吸引口６からは鋼帯搬
送気体を吸引しない様に操作する。

この様な構成においてまず均一コーティング条件につい
て説明する。

ノズルからの吐出量Ｘ（／２／ｍ１ｎ）、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（ｍｍ）とする時、鋼帯走行
速度が１００　ｍ／ｍｉｎ以下の場合は下記の関係を満
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−３−Ｗ・６０／Ｘ≦３００００　　（ｔｔ　５ＥＣ
）この関係以外の条件ではランダムな筋状のコーティン
グとなり均一なコーティング膜が得られないのみならず
非コーティング部を所望の位置に制御することも不可能
であることを実験的に確認した。即ちノズルからの吐出
量Ｘ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−なコーティ
ングを得やすいが一方制御された部分コーティングは不
可能であることを示している。

次に上記の関係は鋼帯走行速度が１００ｍ／ｍｉｎを越
えると戒り立たなくなる。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０．５　Ｎ　
ｒｄ　／　Ｈｒ以上、このましくはＩ　Ｎ　ｍ　／　Ｈ
ｒ以上の吸引風量で良い。この様に鋼帯幅方向全体に亙
って吸引口から鋼帯搬送気体を吸引すれば均一コーティ
ングとなるが、ここで吸引口の一部を閉塞して吸引しな
い部分を設けるとそれに対応する吐出スリット部では鋼
帯とのメニスカスが消滅して非コーティング部が残るこ
とを知見した。そこで吸引口６を鋼帯幅方向に多分割し
、分割した各々の吸引口からの吸引風量を各々独立に制
御できる様にして、鋼帯幅方向の非コーティング部の位
置の制御が可能となった。これにより非コーティング部
の鋼帯上の位置を所望の位置に瞬時に変更可能となり、
ロールコータ−の様な切り替えロスが解消すると同時に
高速コーティングが可能となった。

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０ で、網帯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である
。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−を接続し、分割した
各々の吸引口からの吸引風量が制御できる様に流量調整
弁７を設置する。

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０．２　＋ｎｍ、幅５
００肋のものを用い、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１　ｍｍで幅４９０胴のものを用
いた。同様に搬送気体吸引口６は隙間５ｍｍ、幅４９０
ｍｍのものを用い、鋼帯幅方向に５１１ｎピツチに厚さ
１胴の隔壁を設けた。鋼帯走行速度１００　ｍ／ｍｉｎ
で樹脂液の吐出量１４２／ｍ１ｎ（ウェット厚み２０ｎ
）の時、コーティングノズルと鋼帯間の距離は１部以下
で均一コーティングが得られた。鋼帯の走行速度を３０
０　ｍ／ｍｉｎとした場合はエアー巻き込みのため、ラ
ンダムなコーティング切れが生じたので搬送気体吸引口
よりＩＮボ／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。この吸引口は調帯幅方向に多分割し
てコーティング状況により網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が、非コーテ
ィング部を網帯上の一定の位置に残すためには、所望の
位置に対応する分割吸引口からの吸引風量を０とする。

−例として５舗の非コーティング部を残す場合は、その
非コーティング部に対応する分割吸引口１０ｍｍ幅から
の吸引風量を０とする。この様にして鋼帯上の任意の位
置に任意の幅の非コーティング部を残すことが可能で、
しかもその位置及び幅は分割吸引口からの吸引風量の制
御により瞬時に切り替え可１ ２ 能である。ここで用いた樹脂液の粘度は５０〜５００ｃ
Ｐである。検討した均一コーティング条件を表１に、非
コーティング条件を表２にまとめて示した。

さらに本発明では樹脂液の変更時の洗浄が簡便に行える
ため、樹脂種の切り替えも効率よく行うことが出来た。

３ （発明の効果） 本発明によれば、樹脂液の高速コーティング装置をメツ
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。

特に任意に制御された非コーティング部を残すことによ
り需要家の任意の成形体に対応した溶接接合を考慮した
多様な材料を効率よく供給することが可能である。また
樹脂種の切り替えも簡便であり多様な用途に即応可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明によるコーティング法の一例を示
す図、同図（ｂ）は第１図（ａ）のノズル部の拡大平面
図である。 １：樹脂液、２：コーティングノズル、３ニスリット状
開口部、４：支持ロール、５：鋼帯、６：鋼帯搬送エア
ーの吸引口、７：吸引風量の流量調整弁。 ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　走行する鋼帯のコーティング面に対してノズルを配置
   して該ノズルの開口部を鋼帯に極めて接近させるととも
   にノズルに樹脂溶液を供給してノズル開口部に樹脂溶液
   の液溜りを形成し、樹脂溶液と鋼帯との間に形成される
   メニスカスによりコーティングを行う方法において、ノ
   ズルからの吐出量ｘ（リットル／分）、ノズルスリット
   開口幅ｓ（ミリメートル）、鋼帯幅方向塗布幅ｗ（ミリ
   メートル）、ノズル開口部と鋼帯間の距離ｙ（ミリメー
   トル）とする時、以下の関係式を満足すること、さらに
   ノズルの鋼帯走行方向上手に気体吸引口を配置し該吸引
   口を鋼帯幅方向に多分割してコーティングすべき位置の
   み鋼帯搬送気体を吸引することを特徴とする高速樹脂部
   分コーティング方法。 ｙ・ｓ・ｗ・６０／ｘ≦３００００