JPH0445221B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱硬化性粉体塗料によるプレコートメ
タルの製造方法に関するものである。 最近、弱電業界、建材業界等では材料金属板
に、予め塗装を施したもの、すなわちプレコート
メタル（以下PCMという）を機械加工すること
により、製品製造の工程短縮化、省力化及び省ス
ペース化が行なわれている。 従来、このような塗装においては、溶剤型塗料
が塗装されていたが、溶剤型塗料では有機溶剤に
よる火災や中毒の恐れがあり、公害問題をひきお
こす可能性が高く、また二回塗り以上必要である
等の欠点があつた。そのため前記の如き問題点が
なく、特にPCMの塗膜性能が優れ折り曲げ、絞
り加工あるいはプレス加工等の機械加工に対する
耐性が高い熱硬化性粉体塗料の塗装が注目される
ようになつてきている。 しかしながら、熱硬化性粉体塗料は、一般に加
熱硬化時間が数分〜数十分と長いためそれが
PCM用として致命的な欠点となり、それ故未だ
広く実用化されるに到つていない。 本発明は、このような現状に鑑みなされたもの
で、熱硬化性粉体塗料の前記の如き特徴を生かし
つつ、かつ数秒〜数十秒で加熱硬化出来るという
優れたPCMの製造方法を提供することを目的と
するものである。 このような目的は、必要に応じ下地処理を施し
た金属板に熱硬化性粉体塗料を塗装し、次いで前
記金属板表面より約100〜500mmの間隔をもたせた
位置より、セラミツクフアイバーボードからなる
バーナーボードの表面燃焼温度を約600℃以上に
したガス赤外線燃焼バーナーにて加熱硬化させる
ことにより達成される。 ところで、ガス赤外線燃焼バーナーは、従来暖
房用ストーブ、食品加熱機、紙、布等の乾燥機等
に広く使用されていた。しかし、塗料分野におい
ては、有機溶剤を含んでいるため危険とされ、そ
れ故ガス赤外線燃焼バーナーはあまり使用されて
いない実状にあつた。 本発明者等は、前記方法により予想外にも、熱
硬化性粉体塗料の致命的欠点とされていた長い加
熱硬化時間が大巾に短縮出来ることを見出し本発
明に到つたものである。 なお、ガス赤外線燃焼バーナーに類似するもの
として電気赤外線ヒーターが知られているが、前
者は点火後数秒で燃焼面は所定温度に達し、また
消化後数秒で燃焼面は手で触れることが出来る程
度まで温度が下るのに対し、後者は、所定温度に
達するまで数分かかり、また電源を切つても手で
触れることが出来る程度に温度が下るのに数分か
かり、それ故塗装ラインにおいて故障が生じライ
ンストツプした場合不都合が生じ、また前者に比
較しランニングコストが高く、さらに現在知られ
ている一般的な電気赤外線ヒーターでは熱硬化性
粉体塗料の加熱硬化時間が数分と長く、PCM用
としては適当ではない。 本発明で使用する熱硬化性粉体塗料は、合成樹
脂に必要に応じ架橋剤、顔料、垂れ防止剤、表面
調整剤、紫外線吸収剤等の添加剤を溶液ブレンド
法、ドライブレンド法、溶融ブレンド法等により
混合して得られたもので、従来から一般に使用さ
れている、平均粒径15〜150μ程度のアクリル樹
脂系、ポリエステル樹脂系、エポキシ樹脂系等の
熱硬化性粉体塗料がそのまま使用出来る。 本発明において加熱硬化手段に使用するガス赤
外線燃焼バーナーとしては、1Fバーナー（大阪
瓦斯及び正英製作所社製商品名）、Marsden
lnfrared generator バーナー（Marsden
manufacturing社製商品名）等が代表的なものと
して挙げられる。 第１図は代表的なガス赤外線燃焼バーナーの側
断面図であり、第２図は代表的なガス赤外線燃焼
バーナーの配管フロー例である。ガス赤外線燃焼
バーナーＡは、主要部がセラミツクフアイバーボ
ードからなるバーナーボード１、混合ガス室２、
混合ガス分散室３、冷却管４、混合ガス挿入口
５、冷却エアー挿入口６から構成されている。 ガス赤外線燃焼バーナーは、天然ガス、プロパ
ンガス、都市ガス等の燃料ガスとエアとをブラス
ト方式等で混合した混合ガスを混合ガス室２に送
り込みスパーク等の手段により点火し、バーナー
ボード１の表面にて燃焼させる表面燃焼方式のも
のである。なお、ブラスト方式とは燃料ガスに、
燃焼に必要なエアー量をフアンにて強制的に送り
込み混合ガスとする方式のものである。 またバーナーボード１としてはセラミツクフア
イバーを重ね成形したセラミツクフアイバーボー
ドを使用しており、それは放射効率、軽量、およ
び機械的衝撃、振動に対する耐性等の点から最適
である。 ガス赤外線燃焼バーナーによる塗膜加熱原理
は、燃料ガスが燃焼し、バーナーボード１の表面
で燃焼が完了し、バーナーボード自身を強く赤熱
し、その熱が放射エネルギーに変り、その熱放射
線が波動現象により周囲に伝播し、塗膜を含む被
塗物内で再び熱に変わり、その熱で塗膜を加熱硬
化せしめるというものである。 なお、前記熱放射線は主として約0.7〜20μの波
長を持つ赤外線であり、単位面積当りの発熱量
は、約12万〜21万Kcal／m²ｈとなり、ボード表
面温度を950℃程度まで加温することが可能とな
る。 次に本発明のPCMの製造方法につき説明する。 まず鉄板、亜鉛メツキ鋼板、アルミニウム板等
の厚さ0.1〜1.5mm程度の金属板に、必要に応じ前
処理、プライマー塗布等の下地処理を施した後、
金属板を例えばコンベアラインで搬送しながら、
熱硬化性粉体塗料を静電スプレー、静電フローコ
ーター、静電流動浸漬、エアースプレー、散布等
の手段により乾燥膜厚約15〜70μ程度になるよう
に塗装する。 次いで、連続的に塗装した金属板をコンベアラ
イン等で搬送しながらガス赤外線燃焼バーナーに
て加熱硬化させる。その際、ガス赤外線燃焼バー
ナーのバーナーボード表面燃焼温度を約600℃以
上にする。温度が600℃より低いと本発明で目的
とする数十秒間という短時間での塗膜硬化が出来
なくなるので好ましくない。温度の上限は、特に
制限ないが、経済上の理由から900℃以下が好ま
しく、特に好ましい温度範囲は750〜850℃であ
り、この範囲で金属板の厚み等により多少異なる
が、５〜30秒間でも塗膜硬化させることが可能で
ある。 また金属板表面とガス赤外線燃焼バーナーのバ
ーナーボード表面との間隔は約100〜500mmにして
おく。間隔が500mmを越えると、バーナーボード
表面燃焼温度を前記範囲より高くしないと短時間
での塗膜硬化が出来ず、また、焼付むらも生じや
すくなり、さらに設備が必要以上に大きくなるの
で好ましくない。逆に間隔が100mm未満になると、
塗膜が焼けたり、あるいは反射熱によりバツクフ
アイヤー等のガス赤外線燃焼バーナーへの支障を
きたしたりするという恐れがあり好ましくない。 以上の通り、本発明のPCMの製造方法により、
従来技術では、全く予想もされなかつたような、
数十秒以内で熱硬化性粉体塗料を硬化することが
可能となり、従つて本発明のPCMの製造方法は
実用的価値が至大であり、画期的なものである。 以下、本発明をさらに実施例により詳細に説明
する。 実施例 １〜３ 剣山に乗せた、幅100mm、長さ300mm、厚さ0.5
mmの亜鉛メツキ鋼板表面に熱硬化性ポリエステル
樹脂−ポリイソシアネート系粉体塗料〔Ｖ−
PET＃4000アボガドグリーン（大日本塗料社製
商品名）〕を静電スプレーにて、硬化膜厚約35μ
になるように塗装したものをベルトコンベアに
て、ガス赤外線燃焼バーナー〔1Fバーナー（正
英製作所社製商品名）〕の下を第１表に示す条件
にて通過させ加熱硬化させた。 なお、ガス赤外線燃焼バーナーボードは大きさ
300mm×960mm（有効燃焼面196mm×850mm）のセラ
ミツクフアイバーボードを50mm間隔をあけ、４台
並べたものを使用した。 得られた硬化塗膜につき各種性能試験をし、そ
の結果を第１表下欄に示す。 比較例 １〜２ 実施例１と同様にして塗装した被塗物をガス赤
外線燃焼バーナーの代りに熱風炉（サタケ式ジエ
ツトオーブン）にて、第１表に示す条件にて通過
させ加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第１表下欄
に示す。 比較例 ３〜４ 実施例１と同様にして塗装した被塗物をガス赤
外線燃焼バーナーの代りに電気遠赤外線ヒーター
〔インフラスタイン（日本碍子社製商品名）；ヒー
ター有効面積280mm×530mm〕を50mm間隔をあけ４
台並べたものを使用し、第１表に示す条件にて通
過させ加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第１表下欄
に示す。

【表】

【表】 実施例 ４〜６ 熱硬化性粉体塗料としてポリエステル樹脂−エ
ポキシ樹脂系粉体塗料〔Ｖ−PET＃5000グリー
ン（大日本塗料社製商品名）〕を使用する以外は
実施例１と同様にして塗装し、第２表に示す条件
にてガス赤外線燃焼バーナーにて加熱硬化させ
た。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第２表下欄
に示す。 比較例 ５〜６ 実施例４と同様にして塗装した被塗物を、ガス
赤外線燃焼バーナーの代りに熱風炉にて第２表に
示す条件にて加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第２表下欄
に示す。 比較例 ７〜８ 実施例４と同様にして塗装した被塗物を、ガス
赤外線燃焼バーナーの代りに電気遠赤外線ヒータ
ーにて第２表に示す条件にて加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第２表下欄
に示す。

【表】 実施例 ７〜９ 熱硬化性粉体塗料としてアクリル樹脂−脂肪族
二塩基酸系粉体塗料〔Ｖ−PET＃1370QDアイボ
リー（大日本塗料社製商品名）〕を使用する以外
は実施例１と同様にして塗装し、第３表に示す条
件にてガス赤外線燃焼バーナーにて加熱硬化させ
た。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第３表下欄
に示す。 比較例 ９〜10 実施例７と同様にして塗装した被塗物を、ガス
赤外線燃焼バーナーの代りに熱風炉にて第３表に
示す条件にて加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第３表下欄
に示す。 比較例 11〜12 実施例７と同様にして塗装した被塗物を、ガス
赤外線燃焼バーナーの代りに電気遠赤外線ヒータ
ーにて第３表に示す条件にて加熱硬化させた。 得られた硬化塗膜の性能試験結果を第３表下欄
に示す。

【表】 第１表〜第３表からも明らかの如く、本発明の
方法により短時間（30秒以内）で優れた塗膜が得
られた。一方、従来の熱風式乾燥による比較例１
〜２、５〜６、９〜10においては、本発明の方法
で得られた塗膜と同等のものを得るには、数分〜
数十分の乾燥が必要であり、15秒乾燥では全く塗
膜としての機能をもつていなかつた。 また従来の電気赤外線ヒーターによる比較例３
〜４、７〜８、11〜12においては本発明の方法で
得られた塗膜と同等のものを得るには３分間以上
の乾燥が必要であり、それ以内では塗膜としての
機能を十分もつていなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に使用する代表的なガス赤外線
燃焼バーナーの側断面図であり、第２図は代表的
なガス赤外線燃焼バーナーの配管フロー例であ
る。 Ａ……ガス赤外線燃焼バーナー、１……バーナ
ーボード、２……混合ガス室、３……混合ガス分
散室、４……冷却管、５……混合ガス挿入口、６
……冷却エアー挿入口、７……バーナーボード不
燃処理部、８……バーナーボード押え板、１１…
…ゼロガバナ、１２……調整弁、１３……ブラス
ト式ミキサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 必要に応じ下地処理を施した金属板に熱硬化
   性粉体塗料を塗装し、次いで前記金属板表面より
   100〜500mmの間隔をもたせた位置より、セラミツ
   クフアイバーボードからなるバーナーボードの表
   面燃焼温度を600℃〜900℃にしたガス赤外線燃焼
   バーナーにて数十秒間以内で加熱硬化させること
   を特徴とする、プレコートメタルの製造方法。