JPH04338259A - 金属ストリップの塗装用コータロール及び金属ストリップの連続塗装設備 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼帯等の金属ストリッ
プの塗装用コータロール及び金属ストリップの連続塗装
設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、塗装前の脱脂と、２コート、２
ベークの機能を有する連続塗装ラインの例を示す。巻出
機１より巻出された鋼帯１６は、入側ルーパ２を通過し
た後、脱脂３にて、鋼帯表面の油分、ゴミ等を除去され
、コータ６にて下地の塗装が行われる。鋼帯１６は、塗
装後、オーブン７にて焼付けられ、クーラ８で冷却され
、コータ１１にて上地を塗装された後、オーブン１２、
クーラ１３、出側ルーパ１４を通過して、巻取機１５に
巻取られる。

【０００３】ところで、均一な膜厚を得るには、塗装時
の塗料の粘度を一定に保つことが大切である。一般に塗
料の粘度は、塗料温度によって大きく変化することが知
られている。塗料の温度変化の原因としては、塗装前の
鋼帯の板温、塗装時のコータロール間又は、コータロー
ルと鋼帯間の塗料が剪断力を受けることによって発生す
る摩擦発熱がある。また、塗料の温度変化があると、コ
ータロールの径が変化することになり、この面からも均
一な膜厚を得ることは困難である。

【０００４】このような観点から、図４の従来技術を評
価すると、塗装前の鋼帯１６の板温を、目標とする塗装
管理温度に保持することは困難である。例えば、脱脂３
で処理される鋼帯１６の板温は、脱脂処理液温６０℃、
脱脂３からコータ６までの距離が一定としても、鋼帯の
サイズ、速度により、コータ６直前の板温は変化する。 塗装管理温度は、塗料の種類にもよるが、高いもので４
０℃、低いもので２０℃で、上記条件で、これらの温度
を確保することは困難である。同様にクーラ８からコー
タ１１の区間においても、操業条件によりコータ１１入
側の鋼帯１６の板温は変化し、塗装管理温度にすること
は困難である。

【０００５】また、図４の従来技術は、塗料の摩擦発熱
についても対応が取られていない。塗料の摩擦発熱があ
ると、塗料の温度が上昇し、塗料の粘度が変化すると共
に、ロール温度も変化し、ロール径が変化する。その結
果として、均一な塗装膜厚を確保することが困難である
。これらの問題に対して、これまでに種々の対策が提案
されてきたが、大別すると、塗料パンにおいて、塗料の
温度、粘度を制御するものと、被塗装材の温度を制御す
るものに分類される。

【０００６】塗料パンにおいて、塗料の温度、粘度を制
御するものとして、次のものが提案されている。実開昭
５８−１９５６７２号公報は、塗料パン内の塗料温度を
検出して、計量ロールと転写ロールとの間に形成される
塗料の層厚を所定厚に制御するものである。実開昭５９
−９３６７７号公報は、塗料パンの底部又は側部に冷却
水を流すジャケットを設け、塗料パン内の塗料温度を均
一にするものである。

【０００７】特開昭６２−１３６２６４号公報は、塗料
パン内の塗液をヒータにより加熱して所望粘度にして、
塗布ロールを介して塗布するものである。実開平１−１
１４０７３号公報は、塗料パン内の塗料に浸漬された回
転体のトルクを検出し、検出トルクを塗料の粘度に換算
し、粘度が所定の値になるように、塗料パン内に設けた
加熱冷却装置を調整するものである。

【０００８】特開平２−９４７０号公報は、塗料パン内
に板幅方向に複数個のヒータを設け、塗料パン内の塗料
の温度、粘度を制御して、板幅方向の被膜を均一にする
ものである。被塗装材の温度を制御するものとして、特
公昭６２−２１５８５号公報が提案されている。この方
法を図５を用いて説明する。図５において、巻出機１よ
り巻出された鋼帯１６は、鋼帯予熱装置１７にて塗装時
の管理温度になるように加熱され、コータ６および６′
に送られ塗装される。その後、鋼帯１６は、オーブン７
、クーラ８を通って巻取機１５にて巻取られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
特公昭６２−２１５８５号公報の方法は、巻出機１から
巻出される鋼帯１６の板温が、塗装管理温度より低い場
合を想定しており、鋼帯予熱装置１７にて鋼帯を予熱す
ることにより、塗装管理温度にすることが可能としてい
る。しかしながら、図４に示すような、脱脂と２コート
、２ベーク機能を有したラインでは、コータ６、１１直
前の鋼帯温度が、必ず塗装管理温度より低いということ
は保証の限りではなく、操業条件によっては、高い場合
も低い場合もあり得る。従って、図５に示すように、鋼
帯の予熱装置のみでは、塗装管理温度を確保することは
困難である。 また、図５に示される技術は、塗料の摩擦発熱について
は対応できない。

【００１０】また、塗料パンにおいて、塗料の温度、粘
度を制御する、前記の実開昭５８−１９５６７２号、実
開昭５９−９３６７７号、特開昭６２−１３６２６４号
、実開平１−１１４０７３号、特開平２−９４７０号公
報の方法、装置は、とりわけ２ロール式コータや３ロー
ル式コータでは、塗料がロールを伝わっていく過程で、
塗料の温度が変わる問題に対処できない問題がある。

【００１１】また、大容量の連続塗装設備において、板
厚、ライン速度、塗膜厚が広い範囲にわたり、しかも塗
料の種類が多い場合に、塗膜厚の精度を高めるには、上
記の各公報の技術では未だ不十分であり、これに対応で
きる技術開発が要請されていた。本発明は、このような
問題を解決し、安定した均一な塗装膜厚を達成するため
の技術を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、金属スト
リップの塗装用コータロールに、コータロール自体の温
度を調整する加熱、冷却手段を設けたことを特徴とする
金属ストリップの塗装用コータロールである。そして、
第２の発明は、塗装直前のストリップ温度を加熱、冷却
してストリップ温度を制御する装置と、コータロール自
体の温度を調整する加熱、冷却手段を具えた金属ストリ
ップの塗装用コータロールと、塗装用コータロールに供
給する直前の塗料の温度を制御する装置とを有すること
を特徴とする金属ストリップの連続塗装設備である。

【００１３】

【作　　用】本発明では、コータロールに、コータロー
ル自体を加熱、冷却する手段を設けたので、従来の２ロ
ール式コータや３ロール式コータで塗液がロールを伝わ
っていく過程で、塗液温度が変わる欠点を解消すること
ができ、連続塗装設備内に設置されて、更に後記の作用
を有する。

【００１４】また、本発明の連続塗装設備では、上記の
加熱、冷却機能を有するコータロールを具備する他に、
塗装直前のストリップを加熱、冷却して鋼帯温度を制御
する装置と、コータロールに供給される直前の塗料の温
度を制御する装置を具えているので、本発明の下記の作
用により、大容量の連続塗装設備において、板厚、ライ
ン速度、塗膜厚が広い範囲にわたり、しかも塗料の種類
が多い場合でも、塗膜厚の精度を高めることができる。

【００１５】本発明の連続塗装設備の作用は次の通りで
ある。■鋼帯の連続塗装ラインにおいては、前述の如く
、塗装前の鋼帯温度は操業条件により種々変化し、塗装
管理温度より高い場合も低い場合も起こる。鋼帯温度が
塗装管理温度より高い場合は冷却し、逆の場合は加熱す
ることにより、塗装管理温度を確保し、均一な塗装膜厚
を得ることができる。

【００１６】■コータの各ロールは、塗料の摩擦発熱に
より、ロール温度が上昇し、ロール径が大きくなるので
、塗装管理温度になるようにロールを冷却する。逆に塗
装開始前では、ロール温度は室温であり、塗装管理温度
が室温より高い場合は、ロール温度が塗装管理温度にな
るようにロールを加熱する。このようにすることにより
、ロール径を常に一定に保ち、均一な塗装膜厚を得るこ
とができる。

【００１７】■塗料の摩擦発熱で発生した熱の一部は、
大気放冷又はロール、鋼帯への伝導により失われるが、
残りの一部は塗料の温度上昇となって、塗料の循環系に
入る。この熱を除去して、塗料温度を塗装管理温度に保
つために、塗料の循環系に冷却装置を設ける。逆に塗装
管理温度が高い場合には、塗料の建浴時に塗料を加熱す
ることにより、塗装管理温度を確保する。このようにす
ることにより、塗料温度を常に塗装管理温度に保ち、均
一な塗装膜厚を得ることができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図１〜３に基づいて説明す
る。図１は、前脱脂、２コート、２ベーク機能を有した
連続塗装ラインの例であり、鋼帯の加熱装置４、９、冷
却装置５、１０を除いた他の構成は、図４の従来技術と
同じである。

【００１９】この設備では、コータ６、１１の直前の鋼
帯１６の板温を塗装管理温度に保持するために、加熱装
置４、９、冷却装置５、１０を用いる。加熱装置４、９
は、熱風を鋼帯に当てて加熱するタイプでも良いし、イ
ンダクションヒータ、電熱ヒータ等いわゆる鋼帯を加熱
できるものなら何でも良い。冷却装置５、１０は、冷風
を鋼帯に当てて冷却するタイプでも良いし、鋼帯を冷却
されたロールに巻掛けて冷却するタイプでも良い。但し
、水冷タイプは、その後の塗装時に塗料に水が混入し、
塗料の粘度、濃度が変化するので好ましくない。

【００２０】次に、コータロールの加熱、冷却について
、コータ６の例をとって、図２を用いて説明する。コー
タロール１８は、両端を軸受３４で回転可能に支持され
ている。コータロール１８の軸端には、コータロール１
８を加熱、冷却するための冷媒又は加熱媒体供給、排出
するためのロータリージョイント３３が設置されている
。冷媒としては冷水、加熱媒体としては温水が取扱い易
い。

【００２１】冷水の循環系には、タンク３５、ポンプ３
６、オンオフ弁３７、３８が設置されている。温水の循
環系には、タンク３９、ポンプ４０、オンオフ弁４１、
４２が設置されている。一方、コータロール１８の内部
は、冷水又は温水がロータリージョイント３３を介して
供給、排出可能なように空間が形成されている。

【００２２】例えば、コータロール１８の温度が塗装管
理温度より高い場合には、オンオフ弁３７、３８を開、
４１、４２を閉として、ポンプ３６より冷水をコータロ
ール１８に供給し、排液を回収する。逆の場合には、オ
ンオフ弁３７、３８を閉、４１、４２を開として、ポン
プ４０により温水をコータロール１８に供給し、排液を
回収する。排液回収によりタンク３５の冷水の温度は上
昇し、タンク３９の温水の温度は下降するため、タンク
３５には図示していない冷却装置、タンク３９には図示
していない加熱装置がそれぞれ設けてある。

【００２３】実施例では、冷水、温水によるコータロー
ル１８の冷却、加熱を示したが、本発明はこれに限定す
るものではなく、コータロール１８を加熱、冷却できる
ものであれば何でもよい。次に、塗料の加熱、冷却につ
いて、図３を用いて説明する。コータロール１８の下部
には、塗料３２の供給、回収のために、コータパン２０
が設置されている。コータパン２０は、塗料タンク２１
、ポンプ２２と接続されていて、コータパン２０とタン
ク２１間を塗料３２が循環できるように構成されている
。

【００２４】前述したように、塗料３２の温度は変化す
るので、塗料３２の温度を塗装管理温度に保持するため
に、タンク２１には、冷媒又は加熱媒体を供給し、冷却
、加熱するためのジャケット２６が設置されている。冷
媒として冷水、加熱媒体として温水を使用する場合につ
いて説明する。コータロール１８の加熱、冷却と同様に
、冷水の循環系には、タンク２３、ポンプ２４、オンオ
フ弁２５、２７が設置されており、ジャケット２６と連
結されている。温水の循環系には、タンク２８、ポンプ
２９、オンオフ弁３０、３１が設置されており、ジャケ
ット２６と連結されている。

【００２５】塗料３２を冷却する場合には、オンオフ弁
２５、２７を開、３０、３１を閉として、ポンプ２４よ
り冷水をジャケット２６に供給する。塗料３２を加熱す
る場合は、逆の操作となる。コータロール１８の加熱、
冷却と同様に、タンク２３には図示していない冷却装置
、タンク２８には図示していない加熱装置が設置されて
いる。

【００２６】本実施例では、冷水、温水による塗料の冷
却、加熱の例を示したが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、塗料を加熱、冷却できるものであれば何でも
よい。本発明により、操業した結果を以下に述べる。 〔操業条件〕 鋼帯サイズ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．７ｍｍ厚×１４００ｍｍ幅 板速　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　８０ｍｐｍ脱脂３（図１参照）の処理温
度　　　　　　６０℃クーラ８の出側温度　　　　　　
　　　　　　　　　　６０℃コータ６、１１での塗装管
理温度　　　　　　４０℃目標付着量（塗装膜厚）　　
　　　　　　　　　　コータ６：　１１５±２５ｍｇ／
ｍ２ コータ１１：　　１±　０．２ｍｇ／ｍ２操業結果は表
１の通りであった。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１から、本発明の場合は、従来技術に比
べ目標付着量（塗装膜厚）に極めて近い値になっており
、品質が格段に向上したことがわかる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、塗料パ
ンの温度、塗布直前の板の温度に加えて更にコータロー
ル自体の温度を制御するので、広い範囲の塗装条件の下
でも安定して高い精度の膜厚制御が可能となり、大幅な
品質の向上を達成できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の設備の一実施例の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明のコータロールの一実施例を示す説明図
である。

【図３】本発明のコータの塗料循環系の一実施例を示す
系統図である。

【図４】従来の設備の全体構成を示すブロック図である
。

【図５】従来の塗装方法の説明図である。

【符号の説明】

１　　巻出機 ２　　入側ルーパ ３　　脱脂 ４　　鋼帯の加熱装置 ５　　鋼帯の冷却装置 ６　　コータ ７　　オーブン ８　　クーラ ９　　鋼帯の加熱装置 １０　　鋼帯の冷却装置 １１　　コータ １２　　オーブン １３　　クーラ １４　　出側ルーパ １５　　巻取機 １６　　鋼帯 １７　　予熱装置 １８　　コータロール １９　　バックアップロール ２０　　コータパン ２１　　タンク ２２　　ポンプ ２３　　タンク ２４　　ポンプ ２５　　オンオフ弁 ２６　　ジャケット ２７　　オンオフ弁 ２８　　タンク ２９　　ポンプ ３０　　オンオフ弁 ３１　　オンオフ弁 ３２　　塗料 ３３　　ロータリージョイント ３４　　軸受 ３５　　タンク ３６　　ポンプ ３７　　オンオフ弁 ３８　　オンオフ弁 ３９　　タンク ４０　　ポンプ ４１　　オンオフ弁 ４２　　オンオフ弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属ストリップの塗装用コータロール
   に、コータロール自体の温度を調整する加熱、冷却手段
   を設けたことを特徴とする金属ストリップの塗装用コー
   タロール。
2. 【請求項２】　　塗装直前のストリップ温度を加熱、冷
   却してストリップ温度を制御する装置と、コータロール
   自体の温度を調整する加熱、冷却手段を具えた金属スト
   リップの塗装用コータロールと、塗装用コータロールに
   供給する直前の塗料の温度を制御する装置とを有するこ
   とを特徴とする金属ストリップの連続塗装設備。