JPH04100570A

JPH04100570A - 連続塗装方法

Info

Publication number: JPH04100570A
Application number: JP21637990A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Ichikawa; 一川　邦彦; Kiyoshi Mishima; 三嶋　清; Shinichi Makino; 牧野　伸一
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1992-04-02

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〉本発明は帯状の被塗装物を走行させつつこれに塗料を塗
布することにより、被塗装物に厚み精度と外観に優れた
塗装を連続的に施す方法に関するものである。

〈従来技術〉金属板に所望の外観と耐蝕性その他の表面性能を与える
ために塗装を施すことは周知である。塗装は各種の方法
により行なわれているが、生産性が高いのは金属板を走
行させつつ塗装を行なう連続塗装方法である。通常は回
転するロールの下部を塗料溜りに浸漬させつつロールを
回転させてロールに塗料を付着させ、次いでこの塗料を
ロールに接して走行する金属板に塗布するロールコーテ
ィング方式が採用されている。

塗装により形成される塗膜の色調、光沢、平滑性、鮮映
性その他の外観は、基本的には用いる塗料により決定さ
れるが、塗膜の厚さによってもかなりの程度左右される
ことは良く知られている。

その原因の相当部分は、塗膜の隠蔽力が塗膜中の顔料の
量に依存することによる。塗料が同しであれば塗膜中の
顔料の量は塗膜の厚さに比例するので、厚い塗膜と薄い
塗膜とでは自ずと外観が異なってくる。このことは淡色
系の顔料、特にチタニア等の白色系顔料を含む塗料の場
合に著るしい。

〈発明が解決しようとする課題〉従来のロールコーティング方式の問題点の一つは、１回
の塗装で隠蔽力の大きい塗膜を形成できないことである
。隠蔽力の大きい塗膜を形成するには、塗膜を厚くしな
ければならないが、ロールコーティングの場合には塗料
の表面張力の関係で成る厚さ以上の塗布膜を形成するこ
とは困難である。また塗布膜の厚さに比例してその中の
溶剤量が増えるので、塗膜が厚くなると乾燥・焼付工程
において溶剤が蒸発する際に塗膜の表面に°“ワキ”と
いわれる欠陥が生成するようになる。

塗料中の溶剤を減らして顔料を増やすと、薄い塗膜でも
高い隠蔽力が得られ、かつ上述の゛ワキ”の問題も解決
できると考えられる。しかし、このような塗膜は光沢、
平滑性、鮮映性などの外観が劣るので実用的ではない。

従ってロールコーティングにより光沢等の外観にすぐれ
、かつ隠蔽力の大きい塗膜を形成するには、複数回の塗
装を行なって厚い塗膜を形成せざるを得ないが、これは
生産性も悪く、かつ乾燥・焼付工程のエネルギー消費も
多いという欠点がある。

〈課題を解決するための手段〉本発明；こよれば２層以上の塗料層を重ねて吐出できる
ダイを用いて、上層に顔料濃度の低い塗料、下層二こ頗
＃！＋濃度の高い塗料の少なくとも２層の塗料を重ねて
吐出し、連続的に走行している金属板その他の帯状の被
塗装物にこの成層状態の塗料をこの状態を維持したまま
で塗布し、次いで常法に従って乾燥・焼付することによ
り、−回の塗装で隠蔽力が大きく、光沢、平滑性、鮮映
性などの外観にす（れ、且つ°“ワキ”等の表面欠陥の
少ない塗膜を形成することができる。

本発明を更に詳細に説明するに、本発明では顔料濃度の
低い塗料と高い塗料との少なくとも２種類の塗料を、上
層が顔料濃度が低く、下層が顔料濃度が高（なるように
重ねて被塗装物に塗布する。

通常は顔料濃度の異なる２種類の塗料を用いるが、所望
ならば３種類ないしそれ以上の塗料を用いてもよい。３
種類以上を用いる場合には最上層が顔料濃度が最も薄い
層となるようにする。各層の顔料および樹脂は必ずしも
同一である必要はない。

しかし通常は顔料および樹脂が同一である２種またはそ
れ以上の塗料を用いるのが、塗布に続く乾燥・焼付工程
の制御上からも有利である。

本発明では塗膜の隠蔽力は主に顔料１度の高い塗料に依
存し、塗膜の光沢、鮮映性などの外観ｉよ逆に顔料濃度
の低い塗料に主に依存する。従って顔料濃度の高い塗料
は、通常の塗料よりも溶剤を減少させてその分だけ顔料
濃度を高くし、薄い塗膜で大きな隠蔽力を発現し得るよ
うにするのが好ましい。このような溶剤の少ない塗料で
形成される塗布膜は、得られる隠蔽力に比して溶剤量が
少ないので、乾燥・焼付に際し゛′ワキ”を生ずること
が少ないという利点がある。

一方、顔料濃度の低い塗料としては、通常は所望の光沢
、鮮映性を与える市販の塗料をそのまま用いることがで
きる。この塗料中の顔料は隠蔽力に寄与すると同時に塗
膜の外観にも関係するので、所望の外観に応じて顔料の
濃度を選択する。所望ならば顔料を全く含まないクリヤ
ー塗料を用いることもできる。

本発明では塗膜の光沢、鮮映性などの外！！ｌ：よ主に
上層の顔料濃度の低い塗料に依存するが、その下の塗料
層によっても影響を受ける。従って３層の塗料層からな
る塗膜を形成する場合には、顔料濃度を上から順に低−
中一高として、下層に顔料濃度の高い塗料を用いること
による光沢、鮮映性などの外観への悪影響をカバーする
のが好ましい。

本発明においては、顔料濃度の高い塗料の膜厚と顔料濃
度の低い塗料の膜厚とは、塗膜に要求される耐久性、隠
蔽力及び光沢、鮮映性等の外観に応して適宜決定する。

通常は顔料濃度の高い塗料の膜厚をできるだけ厚くする
が、こうすると塗料とくに溶剤が節約できる。しかし塗
布膜厚はできるだけ等しい方が塗布操作上有利なので、
通常は顔料濃度の高い塗料の塗布膜厚と低い塗料の塗布
膜との比は１：１〜３：１の範囲にあるのが好ましい。

本発明で用いる塗料は、通常の市販塗料と同しく、顔料
と樹脂を主成分とし、これに所望により各種の添加剤を
少量加えたものを溶剤で所望の粘度に調整することによ
り得られる。前述の如く顔料濃度の高い塗料と低い塗料
とは同一系統の塗料であるのが好ましい。最も簡単には
顔料濃度の低い塗料として通常の市販塗料を用い、この
塗料の溶剤の一部を顔料または顔料と樹脂で置換するか
、溶剤と樹脂の一部を顔料で置換して顔料濃度の高い塗
料とすればよい。本発明の効果を十分に発揮するには、
顔料濃度の高い塗料中で顔料の占める比率（重量％）と
顔料濃度の低い塗料中で顔料の占める比率（重量％）と
の差が５（重量）％以上、特に１０（重量）％以上とな
るように塗料を組合わせるのが好ましい。

本発明で用いる塗料の顔料としては常用のものをいずれ
も用いることができる。本発明は淡色、特に白色系の塗
膜を形成するのに有利なので、二酸化チタン、亜鉛華、
硫酸バリウムなどの白色顔料が好んで用いられる。樹脂
としては通常はアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ
素樹脂、アミノ−アルキド樹脂など常用の焼付形のもの
が用いられる。

本発明では上述の塗料を、２層以上の塗料層を重ねて吐
出することのできるダイを用いて直接に、又は回転する
ロールを介して間接的に被塗装物に塗布する。

第１図はこのようなダイの代表的なものの一つの概念図
である。図中、（１）はダイであり、上刃（２）、中刃
（３）及び下刃（４）の重ね合わされた３枚の刃と、両
側の側板（図示せず）とから構成されている。上刃およ
び下刃にはそれぞれ塗料保持部（５）、（６）及びここ
に塗料を供給するための塗料供給口（７）、（８）が設
けられている。上刃の下面と中刃の上面との間隙、及び
下刃の上面と中刃の下面との間隙は、それぞれスロット
（９）及び（１０）となっている。

スロットを流れる塗料の膜厚、すなわちスロットの上下
の間隔は通常１００〜５００μｍであり、スロットでの
圧損が大きくなり過ぎず、かつスロットの全幅に亘って
均一な流速で塗料が流れるように設定する。

スロット（９）と（１０）との交差角（α）は、スロッ
ト（９）を流れる顔料濃度の低い塗料とスロンｈ（１０
）を流れる顔料濃度の高い塗料とが、滑らかに合流して
重なった塗料層を形成するように鋭角、通常は３０度以
下とするのが好ましい。

なお、中刃の先端はナイフェツジである必要はなく、丸
味をもたせておくのが工作上からも有利である。

また、スロット（９）と（１０）とは、図示の如く、ダ
イの内部で合流させて単一のスロット（１１）を形成さ
せるのが好ましいが、それぞれが独立して外部に開口す
るようにしてもよい。なお、第１図においては、ダイ（
１）を支持し且つダイのリップ（１２）、（１３）の位
置を調節する機構や、ダイに塗料を定量供給する機構な
どは省略されている。

ダイから吐出された塗料は直接に被塗装物に塗布しても
よく、またいったん回転ロールに受け、次いでロールか
ら被塗装物に塗布してもよい。

ダイから被塗装物に直接的に塗料を塗布する場合のダイ
と被塗装物との位置関係の代表的なものは第２〜４図に
示す如くである。第２図では回転する支持ロール（１４
）に被塗装物（１７）を支持し、ダイのスリットを被塗
装物（１７）に垂直に、即ちロール（１４）の中心に向
けて配置しである。この方法によれば被塗装物は背面で
支持されているので、ダイ（１）のリップと被塗装物と
の間隔は一定に保たれる。

第３図では、上下の回転する案内ロール（１５）（１６
）に懸架されていて非固定支持状態にある被塗装物（１
７）にダイ（１）を対向させである。

この方法ではダイ（１）のリップと被塗装物との間隔は
、ダイからの塗料の吐出圧力により変化する。

第４図は第３図の方法の一変形であり、非塗布状態にお
いて被塗装物（１７）がコール（１４）から僅かに離れ
た位置、通常は被塗装物の裏面がロールから５０〜５０
０μｍ離れた位置で被塗装物にダイを対向させている。

この方法によれば被塗装物である金属板の圧延むら等に
起因する幅方向の局部的な変形などの影響を軽減できる
。

ダイから吐出された塗料をいったんロールに受け、次い
でロールから被塗装物に塗布する場合のダイー塗布ロー
ル−被塗装物の位置関係の１例は第５図に示す如くであ
る。

本発明方法により塗装を行なう場合の１例を第２図に基
づいて説明すると、被塗装物（１７）を矢印の方向に走
行させつつ、顔料濃度の高い塗料を塗料供給口（８）か
ら、顔料濃度の低い塗料を塗料供給口（７）から、それ
ぞれの塗布量に応じて定量ポンプでダイに供給する。塗
料は塗料保持部（６）、　　（５）に流入し、ダイの幅
方向に等しい圧力となってスロット（１０）、　　（９
）を流れ、スロット（１１）で層状に合流して吐出され
る。

２層となって吐出された塗料は、その成層状態を維持し
たままで被塗装物（１７）上に均一に付着し、所定の厚
さの塗布膜を形成する。この際、下層の塗料の表面張力
が大きいことが、厚い塗布膜の形成に寄与する。塗布を
終えた被塗装物は常法により乾燥炉その他の後処理装置
に導入し、塗料を硬化させる。

〈実施例〉以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定
されるものではない。

なお、以下の実施例で用いたダイは、上層用塗料、下層
用塗料ともスロットの長さ５７．５ｍｍ、スロットの上
下間隔（クリアランス）２８０μｍである。また、上下
のスロットはダイ内部で１５度の角度で合流しており、
合流スロットは長さ４００μｍ、クリアランス５６０μ
ｍである。ダイリップの高さは上下とも２．５　ｍ　ｍ
である。

実施例１アルミニウムソート（材１ｉｔｌｌＯＯ，幅９４３ｍｍ
、厚さ０．２５ｍｍ）を２０ｍ／分で走行させ、これに
ダイを第２区の位置関係で配置して、下層に顔料濃度の
高い塗料、上層に顔料濃度の低い塗料を同時に塗布した
。塗料としては下記のものを用いた。

上層塗料樹脂＝　（ポリエステル系）含有量３２．５重量％顔料
：　（二酸化チタン）　含有量３２，５重量％溶荊：　
（有ｉ溶削）　　　　　／／　　３５．０　　／／粘度
：１２０秒（フォートカップ、２０’Ｃ）下層塗料樹脂：　（ポリエステル系）含有量２３．８重量％顔料
：　（二酸化チタン）　　　〃　４７．６　　〃溶剤＝
　（有機溶剤）　　　　　〃２Ｂ、６　　〃粘度：１２
０秒（フォードカップ、２０°Ｃ）ダイへの塗料の供給
圧力は上層塗料が１．Ｏｋｇ／Ｃ１１”、下層塗料が２
．０　ｋｇ／ｃｒｍ２であり、塗布量は乾燥後で下層塗
料２０μｍ、上層塗料１０μｍとした。

塗料を塗布したアルミニウムシートは長さ２０ｍの乾燥
炉を通して乾燥した。炉の内部は入口側から出口側に向
けて３帯域に等分割されており、それぞれの帯域の出口
でアルミニウムシートの温度が１００″Ｃ１１５０°Ｃ
および２２０°Ｃとなるように熱風を吹込んだ。

ダイリップとアルミニウムシートとの間隔を１００μと
して塗布を行なったところ、隠蔽力が大きく、平滑で鮮
映性の高い外観の塗膜が得られた。

〈効果〉本発明によれば１回の塗装で高い隠蔽力を有し、かつ光
沢、鮮映性などの外観にすぐれた厚い塗膜を形成するこ
とができる。これは本発明では顔料濃度が高くて溶剤含
有量の少ない塗料で塗膜の大部分を形成するので、厚い
塗膜を形成しても“ワキパを回避できるからである。

本発明は２５μｍ以上、特に３０μｍ以上の厚さの塗膜
の形成に有利である。所望ならば３５μｍ以上、場合に
よっては４０μｍないしはそれ以上の厚さの塗膜を１回
の塗装で形成することができる。

また本発明では、通常の単一の塗料の重ね塗りで厚い塗
膜を形成する場合に比較して、より薄い塗膜で同一の隠
蔽力および外観を達成できるので塗料を節約することが
できる。

更に本発明では単一の塗料の重ね塗りで形成される塗膜
と同等の塗膜を１回の塗装で形成できるので、操作上有
利であり、且つ乾燥・焼付工程のエネルギー消費も少な
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いるダイの１例の概念図である。第２図ないし第５図は、それぞれ本発明を実施する際の
グイと被塗装物との位置関係を示す図である。（１）：ダイ、（２）：ダイの上刃、（３）：ダイの中
刃、（４）：ダイの下刃、（５）、　　（６）：ダイの
塗料保持部、（７）、（８）：ダイへの塗料供給口、（
９）、（１０）、（１１）：ダイのスロット、（１２）
、　　（１３）：ダイのリップ、（１４）：支持ロール
、（１５）、　　（１６）：案内ロール、（１７）：被
塗装物、（１８）：塗布ロール

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２層以上の塗料層を重ねて吐出できるダイを用い
て、連続的に移送されてくる帯状の被塗装物に塗装を行
なう方法であって、該ダイから上層に顔料濃度の低い塗
料、下層に顔料濃度の高い塗料の少くとも２層の塗料を
重ねて吐出し、この塗料の成層状態を維持しつつこれを
直接または回転ロールを介して被塗装物に塗布すること
を特徴とする方法。
（２）顔料が白色系の顔料であることを特徴とする請求
項（１）記載の方法。
（３）顔料濃度の高い下層の塗料が、顔料濃度の低い上
層の塗料よりも溶剤の割合が少ないことを特徴とする請
求項（１）又は（２）記載の方法。
（４）ダイから吐出された成層状態の塗料が直接に被塗
装物に塗布されることを特徴とする請求項（１）ないし
（３）のいずれかに記載の方法。
（５）ダイから吐出された成層状態の塗料がいったん回
転するロール上に受けられ、次いでこの成層状態を維持
したままロールから被塗装物に塗布されることを特徴と
する請求項（１）ないし（３）のいずれかに記載の方法
。
（６）顔料濃度の高い下層の塗料の塗膜厚さが、顔料濃
度の低い上層の塗料の塗膜厚さより厚いことを特徴とす
る請求項（１）ないし（５）のいずれかに記載の方法。
（７）顔料濃度の高い下層の塗料の顔料及び樹脂が、顔
料濃度の低い上層の塗料の顔料及び樹脂と実質的に同一
のものであることを特徴とする請求項（１）ないし（６
）のいずれかに記載の方法。