JPH0724401A - 表面の美麗な塗装品を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 “ワキ" 等の塗装不良を生じることなく表面
が平滑・美麗な高品質の塗装品を生産性良く製造できる
手段を確立する 【構成】 連続塗装によって厚膜塗装品を製造するに当
り、被塗装物22に塗布された焼き付け乾燥前の塗料膜に
おける溶剤濃度を、“被塗装物22と接する側（内面
側）”と“その反対側（外面側）”とで異ならせ、“被
塗装物22と接する側”の溶剤濃度を“その反対側”のそ
れよりも低くするか、更にはそれの焼き付け乾燥を誘導
加熱等の“塗料膜の内面側から昇温がなされる方式の加
熱”により行うことによって、あるいはこれらに加え、
塗料膜の焼き付け乾燥に先立って赤外線低温加熱装置26
等で該塗料膜表面の低温加熱工程をも付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼板等の被塗装物に
塗料を連続的に塗布して表面の美麗な塗装品を製造する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】従来から、金属板，合成樹脂フ
ィルム，紙等の如きシ−ト材を走行させて塗料等を連続
塗布する手段の代表的なものとして“ロ−ルコ−ティン
グ法”が知られている。

【０００３】図10は、バックアップロ−ル１に支持され
て走行する被塗装物２にペイントパン３内の塗料をピッ
クアップロ−ル４とアプリケ−タロ−ル５を用いて塗布
する方式の、代表的な２ロ−ルによるロ−ルコ−ティン
グ法を示している。

【０００４】しかし、上記ロ−ルコ−ティング法には、
塗装物の幅方向で塗膜厚が不均一となって現れる“ロ−
ル目”と呼ばれる規則的な筋状模様が発生しがちで、そ
の対策が問題となっている。この筋状模様は焼き付け乾
燥後も残留して塗装物の表面美観を損ねるものである
が、被塗装物の移動（走行）速度が大きくなってロ−ル
の周速度が大きくなるほど発生が顕著となり、生産性を
上げるための阻害要因になっていた。

【０００５】更に、ロ−ルコ−ティング法の場合は粘度
が比較的低い塗料しか塗布することができないことから
有機溶剤等の希釈剤を大量に使用しなければならず、そ
のため塗料コストの上昇や乾燥炉の効率低下、更には希
釈剤の揮散による地球環境問題にまでつながる懸念があ
った。

【０００６】そこで、ロ−ルコ−ティング法に代わる塗
装手段として、塗料をスリットノズルから流出させて塗
布を行う“カ−テンフロ−コ−ティグ法”や“エクスト
ゥル−ジョンコ−ティグ法”等が注目されるようになっ
た。

【０００７】このうちの“カ−テンフロ−コ−ティング
法”は鋼板の切り板ライン等に実用化されている塗装手
段であって、図11で示したように、スリット状ノズル６
から流出落下する塗料カ−テン７の下にコンベアベルト
８で被塗装物９を走行させ、被塗装物９の上面に塗料カ
−テン７を被着させるようにして塗料膜を形成する方法
である。

【０００８】一方、“エクストゥル−ジョンコ−ティグ
法”は、図12に示すように、スリット10を有するダイ11
を被塗装物12に近接させ、このダイ11から塗布液を押し
出して被塗装材12へ直接的に塗布すると共に、ダイ11の
先端で塗布液をならして美麗にする手段であり、一般的
には樹脂フィルムや紙等の柔らかい帯状体への均一塗布
に適用されている。なお、符号13で示すのはバックアッ
プロ−ルである。

【０００９】しかし、これらのコ−ティング法にも、こ
れまで次のような問題点が指摘されていた。例えば塗装
鋼板を製造する場合、塗料が塗布された鋼板はその後連
続的に乾燥炉へ送られ、この乾燥炉で塗料膜内の溶剤
（揮発成分）が蒸発せしめられて塗料膜の焼き付け乾
燥，硬化がなされるが、この時、生産性を上げるために
加熱速度を速めると泡による表面欠陥が生じがちであ
る。この表面欠陥は“ワキ”と呼ばれており、塗料膜内
部に残留している溶媒の蒸発が急速加熱により激化して
塗料膜内に気泡を生じ、これが既に硬化した塗料膜表面
を変形させて泡状欠陥となって現れるもので、特に厚膜
塗装の場合にその発生が顕著であった。勿論、この問題
はロ−ルコ−ティング法にも共通するものであった。

【００１０】また、種々の手法によって被塗装物面に塗
布された塗料膜の乾燥，硬化を促進させるため、塗料を
塗布した後、乾燥炉にて１００〜２００℃のガスを塗装
面に吹き付けながら塗料膜の焼き付けを行う“気流方式
の乾燥方法”も試みられているたが、このような高温ガ
スを吹きつけて塗料膜の乾燥を行うと、塗料膜は表面側
から昇温して硬化するので塗料膜内部の溶剤は拡散律則
で抜けにくくなり、やはり塗料膜内部に残留溶媒が多く
残るようになって“ワキ”発生が顕著化した。

【００１１】そこで、この“ワキ”を低減する方法とし
て、減圧下で塗料膜の加熱乾燥を行う方法が提唱されて
いるが（特開平１−１３９１７４号）、連続式塗装ライ
ンに適用するには設備コストがかかり過ぎて実際的でな
い上、コストに見合うだけの大きな効果は期待できなか
った。

【００１２】一方、特開平３−７７６７５号公報には、
塗料が塗布された鋼板の昇温ヒ−トパタ−ンを制御し、
鋼板温度を塗料樹脂の架橋反応開始温度以下でかつ溶剤
の沸点温度以下に１０〜２５秒間保って溶剤の蒸発を促
進させ、“ワキ”の原因である溶剤の泡が発生するのを
防止しようとの提案が記載されている。しかし、この方
法では、塗装膜厚が厚くなると溶剤蒸発のために長い保
持時間が必要となって生産性向上が全く望めなくなり、
また“ワキ”発生の低減効果も十分なものとは言えなか
った。

【００１３】このようなことから、本発明が目的とした
のは、“ワキ" 等の塗装不良を生じることなく表面が平
滑・美麗な高品質の塗装品を生産性良く製造できる手段
を確立することであった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は上
記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、次のような
知見を得ることができた。 a) 塗装ライン等で塗装（特に厚膜塗装）を行う際に
“ワキ”の発生を抑えるためには、塗布された塗料膜内
の溶剤を該塗料膜表面が硬化しない間にできるだけスム
−ズに表面から逸散させる必要があるが、それには、被
塗装物に塗布された塗料膜内の溶剤濃度を「塗料膜断面
の被塗装物面に接する側が低く、 その反対側（外面側）
が高い状態」となるようにするのが非常に効果的であ
る。

【００１５】b) 更に、この場合、塗料膜の焼き付け乾
燥に際しての塗装物の加熱を塗料膜の内面側から昇温が
なされる誘導加熱方式等によって行うと、塗料膜中の溶
剤の拡散が促進されて表面側へ移動しやすくなり、その
ため塗料膜中に存在する溶剤の表面からの蒸発・逸散が
一層スム−ズに行われるようになって“ワキ”の抑制効
果は一段と向上する。

【００１６】c) また、塗料膜中の溶剤をスム−ズに蒸
発させるには「塗料の塗布直後から乾燥・硬化させるま
での間に塗膜硬化温度よりも低い温度で低温加熱する過
程を設けること」も非常に有効な手段であり、これと前
記手段を組み合わせると“ワキ”の抑制効果は更に安定
化する。その上、このような低温加熱過程を設けた場合
には、この低温加熱によって焼付け，硬化がなされる前
の塗料膜の流動性が向上し、その表面張力によるレベリ
ング効果によって塗料の塗布過程で生じた“うねり”や
“ロ−ル目”も軽減されるので、この点からの平滑塗膜
形成効果も顕著となる。

【００１７】本発明は、上記知見事項等を基にした更な
る研究により完成されたもので、「連続塗装によって厚
膜塗装品を製造するに当り、 被塗装物に塗布された焼き
付け乾燥前の塗料膜における溶剤濃度を“被塗装物と接
する側（内面側）”と“その反対側（外面側）”とで異
ならせ、 “被塗装物と接する側”の溶剤濃度を“その反
対側”のそれよりも低くするか、 更にはそれの焼き付け
乾燥を“塗料膜の内面側から昇温がなされる方式の加
熱”により行うことによって、 あるいはまた、これらに
加え、 塗料膜の焼き付け乾燥に先立って該塗料膜表面の
低温加熱工程をも付加することにより、 加熱速度を大き
くした高速焼き付け乾燥を行った場合でも平滑で美麗な
塗装品を安定に製造できるようにした点」に大きな特徴
を有している。

【００１８】なお、上記「厚膜塗装品」とは特定の数値
によって塗膜厚が規定されたものではなく、“ワキ”が
発生しやすい厚さで塗料が塗布される塗装品を概念的に
表したものに過ぎず、また塗料膜が単層であることや多
層であることを問うものでもない。因に、通常、塗膜厚
が乾燥膜厚で１０ミクロンよりも薄い場合には恒律乾燥
過程（表面からの溶剤乾燥速度が律則となる乾燥過程）
で塗料膜内の溶剤は十分に拡散して表面から蒸発してし
まい、たとえ加熱乾燥速度を大きくしても殆ど“ワキ”
を発生することがなく、逆に塗膜厚が乾燥膜厚で１０ミ
クロン以上になると加熱速度（焼付け乾燥速度）を極力
遅くしないと“ワキ”が発生しがちとなることから、本
発明法の適用対象とする塗装品は塗膜厚（乾燥膜厚）：
１０ミクロン以上のものであることが本来の便益を確保
する上で有利であると言える。

【００１９】また、本発明法では、被塗装物に塗布され
た焼き付け乾燥前の塗料膜内の溶剤濃度を、被塗装物と
接する側（内面側）がその反対側（外面側）よりも低く
することを大きな特徴点としているが、このように塗料
膜内の溶剤濃度を異ならせるには例えば次の方法等を採
用すれば良い。

【００２０】A) 複数種の塗料を同時に重ね塗りできる
コ−ティングノズル装置を使用する方法：図１は溶剤濃
度の異なる塗料を同時に重ね塗りできるコ−ティングノ
ズル装置の１例を示しているが、このコ−ティングノズ
ル装置は、ヘッダ−14が隔壁によって前後の２つの室に
分けられると共にヘッダ−出口部で各々の室がスリット
状に開口し、更にこれらのスリットが平行に重なり一体
化して１つのスリットとなった構造となっている。

【００２１】被塗装物15の塗装に際しては、流量調整弁
16，16を介してヘッダ−14の２つの室へそれぞれ溶剤濃
度の異なる塗料を供給する。なお、“溶剤濃度の低い塗
料”は被塗装物面に接するようにヘッダ−14の前方（被
塗装物の進入側）の室へ、また“溶剤濃度の高い塗料”
は重なって上面側（外面側）となるよう後方（被塗装物
の進行方向側）の室に供給される。

【００２２】ヘッダ−14に供給された“溶剤濃度の低い
塗料”は、従来のカ−テンフロ−コ−ティングの場合と
同様にヘッダ−出口部のスリット状開口から流下して塗
料カ−テン17を形成するが、“溶剤濃度の高い塗料”が
供給された後方の室もヘッダ−出口部において塗料流出
スリットと平行して重なり合うようにスリットを開口し
ているので、ヘッダ−14の出口（スリット部）では、前
記溶剤濃度が低い塗料の塗料カ−テン17と溶剤濃度が高
い塗料の塗料カ−テン18が平行流として重なって流下す
る。

【００２３】なお、この場合、高溶剤濃度塗料の塗料カ
−テン18が低溶剤濃度塗料の塗料カ−テン17の後方側
（被塗装物の進行方向側）となるので、低溶剤濃度塗料
の塗料カ−テン17の方が被塗装物15に接して被着し、高
溶剤濃度塗料の塗料カ−テン18がその上に被さるように
重なって所望厚の塗料膜を造り、結局は被塗装物15の側
（内面側）が溶剤濃度が低くて外面側が溶剤濃度の高い
“濃度分布が断面方向で異なった塗料膜”が形成され
る。

【００２４】B) ロ−ルコ−タ−やコ−ティングノズル
を複数組み合わせて複数種の塗料を前後して重ね塗りす
る方法：例えば、図２に示したようにロ−ルコ−タ−19
とコ−ティングノズル20とを被塗装物15の進行方向前後
に組み合わせて配置し、ロ−ルコ−タ−19によって溶剤
濃度の低い塗料を塗布した後、コ−ティングノズル20に
より溶剤濃度の高い塗料を重ね塗りして所望厚とする。
このようにすれば、被塗装物15の側（内面側）が溶剤濃
度が低くて外面側が溶剤濃度の高い“溶剤濃度が断面方
向で異なる分布を有した塗料膜”が形成される。なお、
この場合、ロ−ルコ−タ−とロ−ルコ−タ−、あるいは
コ−ティングノズルとコ−ティングノズルの組み合わせ
であっても良いことは言うまでもない。

【００２５】ところで、塗料膜の内面側（被塗装物と接
する側）と外面側との溶剤濃度の差は特に指定されるも
のではないが、好ましくは内面側の溶剤濃度が外面側の
それの半分程度となるように調整するのが良い。

【００２６】被塗装物に塗布された塗料膜の焼き付け乾
燥は、従来通りに電気抵抗加熱炉，赤外線加熱炉，熱風
吹き付け式加熱炉等の乾燥炉を使用して行えば良いが、
誘導加熱等のように塗料膜の内面側（被塗装物側）から
昇温がなされる方式の加熱方法で焼き付け乾燥を行うの
が“ワキ”防止の観点から好ましい。勿論、誘導加熱炉
等の如き塗料膜内部加熱方式（内面側から昇温する方
式）の炉と外部加熱方式の電気抵抗加熱炉，赤外線加熱
炉あるいは熱風吹き付け式加熱炉等を組み合わせた乾燥
炉によっても良好な効果が得られることは言うまでもな
い。

【００２７】また、塗料膜の焼き付け乾燥に先立ってそ
の表面を低温加熱することがレベリング促進や“ワキ”
の抑制に効果的であることは先に述べた通りであるが、
この低温加熱過程での加熱温度は８０℃以下（好ましく
は５０℃前後又はそれ以下）が適当である。

【００２８】

【作用】前述したように、本発明法は、厚膜塗装に際し
て被塗装物に塗布された塗料膜を内側が低溶剤濃度で外
側が高溶剤濃度となるようにし、必要に応じて焼き付け
乾燥時に塗料膜の内面側から昇温する加熱方式を採用し
たり、塗料の塗布直後から塗膜硬化温度未満の温度で塗
膜の低温加熱を実施してから、焼き付け乾燥を行うこと
を骨子としたものであるが、以下、その作用について説
明する。

【００２９】まず、焼付け乾燥過程で生じる塗膜表面欠
陥たる“ワキ”の発生機構は次の通りと考えられる。一
般に、塗料膜の焼付け乾燥過程は大きく２つに分かれ、
１つは“恒律乾燥過程”と呼ばれる化学プロセスであ
り、表面からの溶剤乾燥速度が律則になる。２つ目は、
“減衰乾燥過程”と呼ばれる物理プロセスであり、溶剤
の塗料膜内移動速度が律則になる。そして、“ワキ”発
生の原因は２つ目の物理プロセスに起因しており、恒律
乾燥過程が終わって減衰乾燥過程に至り塗料膜表面温度
が上昇して表面が硬化した時、残留溶剤が多く残ってい
るとこれが温度上昇と共に気泡となり、“ワキ”となっ
て表面欠陥となる。

【００３０】そのため、急速加熱乾燥を行うと、塗料膜
表面が硬化した後でも“塗料膜内部に残存した溶剤”が
蒸発し気泡となって表面から散逸しようとする傾向が高
くなる。従って、限度を超えた急速加熱乾燥を行った場
合には、無理に溶剤が塗料膜表面から逸散した泡状痕跡
が増え、表面欠陥が多発する。

【００３１】この“ワキ”発生は塗膜厚を大きくした際
に特に問題となるが、従来の知見では、これを防止する
には焼付け乾燥時の加熱速度を遅くして塗料膜が硬化す
るまでの時間を長くし、蒸発を促進させ残留溶剤を減少
させることが効果的であると考えられていた。しかし、
この対策では塗装能率の著しい低下を招き、生産性が悪
くなるのを如何ともし難い。

【００３２】そこで、本発明者等は、様々な観点から前
記“ワキ”の発生を効果的に防止できる新規手段の検討
を行ったが、その過程で、“ワキ”発生に大きな影響を
与えると考えられる焼付け乾燥時の加熱速度，塗料膜
厚，溶剤濃度等の関係を把握すべく、種々の塗料を使用
して前記諸条件を変化させた時の“ワキ”発生状況の調
査を実施し、次のことを確認した。

【００３３】即ち、塗料膜厚が比較的薄ければ（１０ミ
クロン未満程度であると）恒律乾燥過程の間に塗料膜内
部の溶剤は十分に拡散して表面から蒸発してしまい、加
熱速度（焼付け乾燥速度）を大きくしても“ワキ”を発
生することがないが、塗料膜厚が厚くなると加熱速度を
極力遅くしないと“ワキ”の発生を免れ得ない。つま
り、乾燥炉では塗料膜内溶剤は表面から急速に蒸発させ
られるが（一般には塗料膜表面に熱風を吹き付けて蒸発
促進が図られる）、この場合、塗膜表面の１０ミクロン
程度以内の溶剤は恒率乾燥期間にほぼ蒸発してしまうも
のの、塗料膜の下層部に存在する溶剤は内部拡散抵抗が
大きいため減率乾燥期間にゆっくりと抜けていくことに
なり、これが残留して“ワキ”発生の原因となる。

【００３４】しかし、高速乾燥を行った場合でも“ワ
キ”が発生することがない限界の塗料膜厚を「美麗加熱
乾燥限界膜厚」と呼ぶことにすると、塗布された塗料膜
が“内側部位（被塗装物に接する側の部位）の溶剤濃度
が低くて外側部位（表面側の部位）の溶剤濃度が高い状
態”になっている場合、乾燥後期において表面の硬化時
に塗膜内残留しがちな溶剤量が大幅に減少して美麗加熱
乾燥限界膜厚が向上し、厚膜塗装（例えば膜厚１０ミク
ロン以上）において高い加熱速度（例えば１０℃/sec以
上）で焼き付け乾燥を行っても“ワキ”の発生が殆ど見
られなくなる。

【００３５】即ち、焼き付け乾燥に当って塗装物の加熱
を行った場合には、塗料膜の昇温により内部に存在する
溶剤の拡散が促進されて表面側（外面側）から盛んに蒸
発するが、塗料膜の被塗装物（鋼板等）に接する側の溶
剤濃度が低くなっていると濃度勾配が大きくて拡散時間
が短縮されるため、この部位に含まれる溶剤は塗料膜表
面が硬化する前に短時間に表面側（外面側）へ拡散し、
乾燥遅れを生じることなく短時間に表面側（外側）と時
を同じく乾燥されるようになる。このように、塗料膜内
の溶剤濃度分布を上記の如くに異ならせておくと、表面
が硬化する前に塗料膜内の溶剤は円滑に表面から逸散す
るようになり、“ワキ”の発生は極力抑えられる。

【００３６】しかも、焼き付け乾燥時の加熱方式とし
て、従来試みられていた“塗料膜外面側からの輻射加
熱”や“塗膜の表面に高温気流を吹き付けて外面側から
昇温する方式の加熱”ではなくて“誘導加熱等”を採用
すると、塗料膜は内面側（被塗装物側）から加熱される
こととなって、内面側から温度が上昇する。そのため、
塗料膜内の溶剤は内面側から表面側（外面側）への拡散
係数が増大され、かつ表面部における物質移動係数が大
きくなることに加えて、内面側部位の溶剤濃度は元々低
いことから、溶剤濃度が高くて乾燥が遅れる表面部が硬
化する前に塗料膜内の溶剤はより円滑に逸散されてしま
い、“ワキ”は一層発生し難くなる。従って、“ワキ”
の発生しない限界加熱速度は一段と向上する。

【００３７】このため、被塗装物と接する側の溶剤濃度
を反対側のそれよりも低くした塗料膜の焼付け乾燥に当
って塗料膜の内面側から昇温がなされる方式の加熱手段
を採用すれば、塗料の種類（例えば樹脂のタイプ）によ
らず“ワキ”の発生しない限界加熱速度は塗料膜厚が厚
い場合でも高い値を維持できるようになり（つまり美麗
加熱乾燥限界膜厚が大幅に向上する）、急速な加熱・乾
燥が可能になって塗装の作業能率は著しく改善される。

【００３８】更に、上記各方法と併用して、塗料の塗布
直後から焼き付け乾燥（２００℃以上への加熱）するま
での間に塗料膜表面を“塗膜が硬化しないような低温
（例えば８０℃以下）”に加熱保持する工程を付加する
と、この予備加熱ゾ−ンで塗料膜中に存在する溶剤の穏
やかな逸散が促進されて表面硬化時の塗料膜内の残留溶
剤量を一段と少なくすることができ、そのため“ワキ”
の発生はより一層安定して抑制される。

【００３９】しかも、この低温加熱を行うと塗料膜の粘
度が低下して塗料膜表面のレベリングが進行しやすくな
り、“うねり”や“ロ−ル目”等の凹凸欠陥が解消され
るという効果ももたらされる。

【００４０】なお、焼き付け乾燥を行う前の予備加熱ゾ
−ンでは、溶剤の急激な蒸発を抑えた低温加熱により塗
料の粘度が下がって塗料膜表面のレベリングが進行する
が、この際“ワキ”につながる溶剤の急激な蒸発を抑え
るために雰囲気ガスの溶剤濃度を高く制御することは有
効である。

【００４１】なお、ロ−ルコ−タ−やコ−ティングノズ
ル等で塗料を塗布した直後における塗料膜の低温加熱手
段は特に指定されるものではないが、輻射熱で加熱する
遠赤外線加熱等が好適であると言える。そして、レベリ
ングの進行や“ワキ”の防止効果をも勘案すると、実際
的には約５０℃程度にまで加熱し、その温度で約３０秒
以内程度の保持を行う予熱とするのが適当である。

【００４２】従って、塗料膜の高速美麗乾燥のために
は、塗装直後から溶剤を急激に蒸発させない程度（約５
０℃まで）に輻射熱等で予備加熱して溶剤のゆるやかな
逸散とレベリングを十分に行い、その後誘導加熱等の内
面側からの加熱手段により“ワキ”の発生しない限界加
熱速度一杯で２００℃以上の焼き付け乾燥温度まで急速
加熱するのが有利であると言える。この際、適用する塗
料の粘度と温度との関係を予め調査しておき、予備加熱
では塗料毎の“粘度が低くなる適正温度”まで昇温して
レベリングを促進させるように図るのが有効である。

【００４３】以下、実施例によって本発明を説明する。

【実施例】

〈実施例１〉図３及び図４に示したようなカ−テンフロ
−コ−タ−を２基配設した塗装装置を用い、厚膜塗装鋼
板（乾燥膜厚：２０ミクロン）の製造試験を実施した。
ここで、図４に示した塗装装置は、生産性をより向上さ
せるために熱風加熱方式のミニオ−ブン25と、塗料膜の
平滑化促進を主目的とした赤外線低温加熱装置26が設置
されている。なお、本試験では被塗装材として冷延鋼板
を用い、塗料としてはキシレンを溶剤としたポリエステ
ル系塗料を使用した。

【００４４】塗装に際しては、図３の塗装装置を用いた
ものも、図４の塗装装置を用いたものも、デフレクタ−
ロ−ル21に支持され走行する鋼板22の表面に対して、ま
ず第１のカ−テンフロ−コ−タ−23で低溶剤塗料（溶剤
濃度：６０％）を全膜厚の半分の厚さで塗布し、続いて
その直後に第２のカ−テンフロ−コ−タ−24で高溶剤塗
料（溶剤濃度：６８％）を前記塗布膜の上に残りの厚さ
分だけ重ね塗りした。そして、塗装された鋼板は乾燥炉
にて熱風吹き方式で焼き付け乾燥された。

【００４５】なお、図４の塗装装置を用いたものでは、
第１のカ−テンフロ−コ−タ−23で低溶剤塗料を塗布し
た直後に一旦ミニオ−ブン25で塗料膜の乾燥を促進さ
せ、続いて第２のカ−テンフロ−コ−タ−24で高溶剤塗
料を重ね塗りしてから赤外線低温加熱装置26で塗料膜表
面の低温加熱を行った。

【００４６】このようにして得られた塗装鋼板につき表
面性状を調査したが、その結果を操業条件と共に表１に
示す。なお、表１には、比較として、カ−テンフロ−コ
−タ−を１基だけ用いて溶剤濃度が均一なキシレン−ポ
リエステル系塗料を塗装した塗装鋼板についての結果も
併記した。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１に示される結果からも明らかなよう
に、本発明法（図３又は図４に示した塗装装置を用いた
もの）によると急速加熱で焼き付け乾燥を行い高いライ
ン速度で塗装鋼板を製造しても、“ワキ”の無い健全で
美麗な製品を得られることが分かる。また、図４に示し
た塗装装置を用いたものでは、図３に示した塗装装置を
用いたものよりも塗料膜の乾燥時間が短くなると共に、
塗膜表面もより平滑化していることが確認された。

【００４９】〈実施例２〉図３に示したようなカ−テン
フロ−コ−タ−を２基配設した塗装装置を用い、乾燥炉
として誘導加熱方式のものを適用した以外は、実施例１
で示したのと同様条件で厚膜塗装鋼板（乾燥膜厚：２０
ミクロン）の製造試験を実施した。そして、得られた塗
装鋼板につき表面性状を調査したが、その結果を操業条
件と共に表２に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】表２に示される結果からも、この本発明法
によって“ワキ”の無い健全で美麗な塗装鋼板を生産性
良く得られることが確認できる。

【００５２】〈実施例３〉図５，図６及び図７に示した
塗装装置を用い、本発明に係る厚膜塗装鋼板（乾燥膜
厚：２０ミクロン）の製造試験を実施した。ここで、被
塗装材として冷延鋼板を使用し、用いた塗料はキシレン
を溶剤としたポリエステル系塗料である。

【００５３】なお、図５に示した塗装装置は図１で示し
たものと実質的に同じカ−テンフロ−タイプのコ−タ−
を備えており、形成される塗料膜の鋼板22表面に接する
下層側に低溶剤濃度の塗料の層が、そして上層側に高溶
剤濃度の塗料の層がそれぞれ位置するように濃度の異な
る塗料がヘッダ−14より流出して塗布されるようになっ
ている。ただ、塗料膜が塗布される位置の直後には塗料
膜表面の粘度を下げてレベリングを促進することを主目
的とした赤外線低温加熱装置26（塗料膜表面を約50℃に
加熱する）が配置され、かつ塗料膜の焼き付け乾燥のた
めの乾燥炉として誘導加熱方式（塗料膜を内面側から加
熱する方式）のものが採用されている。この乾燥炉で、
塗料膜は２００℃以上まで誘導加熱され硬化される。

【００５４】また、図６に示した塗装装置は、通常のロ
−ルコ−タ−19の下流側に補助コ−タ−ロ−ル27と赤外
線低温加熱装置26が配置されており、かつ誘導加熱方式
の乾燥炉が配設されたものである。この図６に示した塗
装装置では、走行する鋼板22にまずロ−ルコ−タ−19に
よって低溶剤濃度の塗料が塗布された後、その塗料膜表
面に補助コ−タ−ロ−ル27で更にヘッダ−28からの高溶
剤濃度の塗料が塗布される。従って、これらが重ね合わ
さって形成された塗料膜は、鋼板と接する側の溶剤濃度
がその反対側のそれよりも低い溶剤濃度分布を有したも
のとなる。そして、この塗料膜は、赤外線低温加熱装置
26により表面を約５０℃に加熱され主としてレベリング
の促進がなされてから、乾燥炉にて２００℃以上まで誘
導加熱され硬化される。

【００５５】更に、図７に示した塗装装置は、図６の装
置の補助コ−タ−ロ−ル27（及びヘッダ−28）に代えて
ノズルコ−タ−29を配置したもので、それ以外は図６の
装置と実質的に同じものである。

【００５６】一方、比較として、カ−テンフロ−コ−タ
−を１基だけ用いて溶剤濃度が均一なキシレン−ポリエ
ステル系塗料（溶剤たるキシレンの濃度：７５％）を塗
装した以外は上記実施例（図５，図６，図７の塗装装置
を用いた塗装）と同様の条件（１例については誘導加熱
による加熱乾燥速度，ライン速度を異ならせた）で塗装
鋼板を製造した。

【００５７】そして、このようにして得られた塗装鋼板
につき表面性状を調査したが、その結果を操業条件と共
に表３に示す。

【００５８】

【表３】

【００５９】表３に示される結果からも、本発明法（図
５，図６又は図７に示した塗装装置を用いたもの）によ
ると急速加熱で焼き付け乾燥を行い高いライン速度で塗
装鋼板を製造しても、“ワキ”の無い健全で美麗な製品
を得られることが明らかである。

【００６０】〈実施例４〉“図１で示した塗装装置（本
発明例）”と“従来のカ−テンフロ−コ−タ−（従来
例）”とを用いて鋼板に膜厚が５０ミクロンのキシレン
−ポリエステル系塗料の塗布膜を形成し、これを誘導加
熱方式の乾燥炉で加熱して塗装鋼板を製造したが、この
時の乾燥炉内での「加熱時間による塗膜内溶剤濃度分布
の変化」を調査し、その結果を整理して図８（本発明
例）及び図９（従来例）に示した。

【００６１】ここで、本発明例では、塗布する塗料膜の
下層（鋼板側の２５ミクロン厚部）における溶剤濃度
（キシレン濃度）を３８％に、そして上層（外面側の２
５ミクロン厚部）の溶剤濃度を７５％に調整した。一
方、比較例では、塗布する塗料膜の溶剤濃度（キシレン
濃度）は全膜厚で均一な７５％とした。

【００６２】図８及び図９に示される結果からも次の事
項が確認できる。即ち、比較例では、塗料膜の加熱乾燥
を行うと乾燥初期は表面からの蒸発速度律則であるが、
すぐに塗料膜内の溶剤拡散が支配的となり、塗料膜の表
面が硬化する温度（１８０℃）近くになっても塗料膜内
残留溶剤が多く存在する。これに対して、塗料膜の鋼板
と接する側の溶剤濃度をその反対側よりも低くする本発
明例では乾燥後期において残留溶剤量が非常に少なくな
り、塗料膜の表面が硬化する温度（１８０℃）近くでは
塗料膜内に溶剤は殆ど存在しなくなる。従って、本発明
法に従った場合には“ワキ”の発生が抑えられて健全で
美麗な塗装鋼板を安定製造できることが明らかである。

【００６３】

【効果の総括】以上に説明した如く、本発明によれば、
急速加熱を行って塗装ラインスピ−ドを例えば従来の２
倍以上とした場合でも、“ワキ”の発生が抑制された美
麗で高品質の塗装品を安定して製造することが可能にな
るなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法を実施するために使用する塗装装置例
の説明図である。

【図２】本発明法を実施するために使用する塗装装置の
別例に係る説明図である。

【図３】本発明法を実施するために使用する塗装装置の
別例に係る説明図である。

【図４】本発明法を実施するために使用する塗装装置の
別例に係る説明図である。

【図５】実施例で使用した塗装装置の説明図である。

【図６】実施例で使用した塗装装置の説明図である。

【図７】実施例で使用した塗装装置の説明図である。

【図８】本発明法を適用した場合における乾燥炉内での
「加熱時間による塗膜内溶剤濃度分布の変化」を示すグ
ラフである。

【図９】比較法を適用した場合における乾燥炉内での
「加熱時間による塗膜内溶剤濃度分布の変化」を示すグ
ラフである。

【図１０】ロ−ルコ−ティング法の説明図である。

【図１１】カ−テンフロ−コ−ティング法の説明図であ
る。

【図１２】エクストゥル−ジョンコ−ティグ法の説明図
である。

【符号の説明】

１ バックアップロ−ル ２ 被塗装物 ３ ペイントパン ４ ピックアップロ−ル ５ アプリケ−タ−ロ−ル ７ 塗料カ−テン ８ コンベア−ベルト ９ 被塗装物 10 スリット 11 ダイ 12 被塗装物 13 バックアップロ−ル 14 ヘッダ− 15 被塗装物 16 流量調整弁 17 塗料カ−テン 18 塗料カ−テン 19 ス−ルコ−タ− 20 コ−ティングノズル 21 デフレクタ−ロ−ル 22 鋼板 23 カ−テンフロ−コ−タ− 24 カ−テンフロ−コ−タ− 25 ミニオ−ブン 26 赤外線低温加熱装置 27 補助コ−タ−ロ−ル 28 ヘッダ− 29 ノズルコ−タ−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続塗装によって厚膜塗装品を製造する
   に当り、被塗装物に塗布された焼き付け乾燥前の塗料膜
   における溶剤濃度を“被塗装物と接する側”と“その反
   対側”とで異ならせ、“被塗装物と接する側”の溶剤濃
   度を“その反対側”のそれよりも低くすることを特徴と
   する、表面の美麗な塗装品を製造する方法。
2. 【請求項２】 被塗装物に塗布された塗料膜の焼き付け
   乾燥を、塗料膜の内面側から昇温がなされる方式の加熱
   によって行うことを特徴とする、請求項１に記載の表面
   の美麗な塗装品を製造する方法。
3. 【請求項３】 被塗装物に塗布された塗料膜の焼き付け
   乾燥に先立って該塗料膜表面の低温加熱を行うことを特
   徴とする、請求項１又は２に記載の表面の美麗な塗装品
   を製造する方法。