JPH07323257A - Short time heat treatment of organic coating - Google Patents

Short time heat treatment of organic coating

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JPH07323257A
JPH07323257A JP11903094A JP11903094A JPH07323257A JP H07323257 A JPH07323257 A JP H07323257A JP 11903094 A JP11903094 A JP 11903094A JP 11903094 A JP11903094 A JP 11903094A JP H07323257 A JPH07323257 A JP H07323257A
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JP
Japan
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coating
coated
heat treatment
cooling
substrate
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Application number
JP11903094A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunji Kojima
瞬治 小島
Hideo Kurashima
秀夫 倉島
Kenji Matsuno
建治 松野
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce a coated structural body having excellent characteristics with good workability by irradiating a coating surface with IR rays having peaks at specific wavelengths and forcibly cooling a coating base body at the time of heat treating the org. high-polymer coating on the base body. CONSTITUTION:This heat treatment method consists of a finish varnish applying stage A, a baking stage B and a cooling stage C. A metallic sheet 6 coated with finish varnish is transported by a conveyor 7 and many IR gas heaters 8 are arranged above this sheet in a plane form in the baking stage B. The IR gas heaters 8 radiate the IR rays having the peaks at the wavelengths 2.0 to 4.0mum. In addition, hoods 9 to cover these IR gas heaters 8 and the metallic sheet 6 coated with the finish varnish facing the heaters are installed. The hoods 9 are provided with an air feed port 10 and discharge port 11 for cooling air. The coated structural body having various excellent characteristics is produced by combining self-heat generation by IR absorption of the org. coating polymers and the force cooling of the coated base body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有機被覆の短時間熱処
理法に関するものであり、より詳細には、有機被覆分子
の赤外線吸収によるそれ自体の発熱と、被覆基体の強制
冷却との組合せにより、種々の特性に優れた被覆構造体
を良好な作業性を以って効率よく製造する方法に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a short-time heat treatment method for an organic coating, and more particularly to a combination of its own heat generation by infrared absorption of organic coating molecules and forced cooling of a coated substrate. , A method for efficiently producing a coated structure excellent in various characteristics with good workability.

【0002】[0002]

【従来の技術】金属等の基体に種々の有機被覆を設ける
ことは、塗装、ラミネーション、接着、ライニング、印
刷等の分野で広く行われている。これらの有機被覆の形
成に際しては、何れも熱処理が不可欠であり、この熱処
理は形成した有機被覆の乾燥、硬化(キュアリング)、
ゲル化、造膜、融着等を目的としたものである。
2. Description of the Related Art Providing various organic coatings on a substrate such as metal is widely used in the fields of painting, lamination, adhesion, lining and printing. When forming these organic coatings, heat treatment is indispensable, and this heat treatment involves drying, curing (curing) of the formed organic coating,
It is intended for gelation, film formation, fusion bonding and the like.

【0003】従来、有機被覆の熱処理には、熱風循環炉
等の炉内加熱雰囲気中での加熱、赤外線等による輻射加
熱;直火加熱;加熱板;加熱ローラ等による熱伝導加
熱;高周波誘導加熱;高周波誘電加熱;通電による電気
抵抗加熱等の種々の手段が用いられている。
Conventionally, the heat treatment of the organic coating includes heating in a heating atmosphere in a hot air circulation furnace or the like, radiant heating by infrared rays or the like; direct heating; heating plate; heat conduction heating by heating rollers or the like; high frequency induction heating. Various means such as high-frequency dielectric heating; electric resistance heating by energization are used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の被覆基体の加熱
は、被覆基体全体を加熱するか、或いは基体の加熱を通
して被覆基体全体を加熱するものであり、被覆や被覆構
造体の物性乃至品質の点でも、また熱処理の能率や熱処
理品の生産性の点でも未だ十分に満足し得るものではな
かった。
The conventional heating of the coated substrate is to heat the entire coated substrate or to heat the entire coated substrate through the heating of the substrate. In terms of heat treatment efficiency and heat-treated product productivity, it was not yet satisfactory.

【0005】例えば、塗装や印刷の場合には、高温での
或いは長時間の加熱しすぎによる、または長時間加熱雰
囲気におかれることによる被覆或いは基体の変色、酸
化、熱劣化(崩壊)、高温脆化等の影響がある。
For example, in the case of coating or printing, discoloration, oxidation, thermal deterioration (disintegration), high temperature of the coating or the substrate due to excessive heating at high temperature or for a long time or exposure to a heating atmosphere for a long time. There is an effect of embrittlement.

【0006】また、両面被覆の場合には、反対面に設け
た塗膜等が軟化し或いはコスレ、粘着等を生じて製品価
値を損なうという問題もある。
Further, in the case of double-sided coating, there is a problem that the coating film or the like provided on the opposite surface is softened or causes scratches, sticking or the like to impair the product value.

【0007】更に、従来の熱処理法では、被覆基体全体
が高温に加熱されているので、処理後の冷却に長時間を
必要とするのも問題である。
Further, in the conventional heat treatment method, since the entire coated substrate is heated to a high temperature, it is also a problem that a long time is required for cooling after the treatment.

【0008】従って、本発明の目的は、従来の熱処理法
の上記欠点を解消し、基体上の有機高分子被覆を優先的
に加熱し、被覆の各種物性に優れた被覆構造物を優れた
作業性をもって製造し得る有機被覆の熱処理方法を提供
するにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the conventional heat treatment method, to preferentially heat the organic polymer coating on the substrate, and to obtain a coating structure excellent in various physical properties of the coating. Another object of the present invention is to provide a heat treatment method for an organic coating that can be manufactured with good properties.

【0009】本発明の他の目的は、有機被覆高分子の赤
外線吸収によるそれ自体の発熱と被覆基体の強制冷却と
の組合せで有機被覆の熱処理を行う新規な熱処理法を提
供するにある。
Another object of the present invention is to provide a novel heat treatment method for heat treatment of an organic coating by a combination of heat generation of the organic coating polymer itself by infrared absorption and forced cooling of the coating substrate.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基体上
に施された有機高分子被覆を熱処理するに際し、熱処理
すべき被覆面に波長2.0乃至4.0μmにピークを有
する赤外線を輻射するとともに、被覆基体の少なくとも
一方の面を強制冷却しながら熱処理を行うことを特徴と
する有機被覆の熱処理方法が提供される。
According to the present invention, when heat-treating an organic polymer coating applied on a substrate, an infrared ray having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm is applied to the coating surface to be heat-treated. Provided is a heat treatment method for an organic coating, characterized in that the heat treatment is performed while radiating and forcibly cooling at least one surface of the coated substrate.

【0011】本発明によればまた、基体上に有機高分子
の溶液乃至分散液から成る塗料を施こし、施こされた塗
料を乾燥硬化させるに際し、塗料面に波長2.0乃至
4.0μmにピークを有する赤外線を比較的低放射エネ
ルギーで輻射して塗膜を乾燥させ、次いで乾燥後の塗料
面に波長2.0乃至4.0μmにピークを有する赤外線
を比較的高放射エネルギーで輻射して塗膜を硬化させる
と共に、少なくとも塗膜の硬化段階で塗装基体の少なく
とも一方の面を強制冷却しながら加熱を行うことを特徴
とする有機塗料の熱処理方法が提供される。
According to the present invention, a coating comprising a solution or dispersion of an organic polymer is applied onto a substrate, and when the applied coating is dried and cured, the coating surface has a wavelength of 2.0 to 4.0 μm. The coating film is dried by radiating infrared rays having a peak at a relatively low radiant energy, and then infrared rays having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm are radiated at a relatively high radiant energy on the dried paint surface. There is provided a heat treatment method for an organic coating material, characterized in that at least one surface of a coating substrate is heated while being forcedly cooled at least during the curing step of the coating film.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、基体上に有機高分子被覆を施こ
し、この被覆を熱処理するが、処理すべき被覆面に波長
2.0乃至4.0μmにピークを有する赤外線を照射す
る自己発熱工程と、この被覆基体を強制冷却する冷却工
程とを、同時に組合せて行なうことが顕著な特徴であ
る。
In the present invention, an organic polymer coating is applied on a substrate, and the coating is heat-treated, but the coating surface to be treated is irradiated with infrared rays having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm. It is a remarkable feature that the above and the cooling step of forcibly cooling the coated substrate are performed in combination at the same time.

【0013】有機高分子の化学構造解析に赤外線吸収ス
ペクトルが広く使用されているように、全ての有機高分
子は赤外線に吸収性を有している。本発明では有機高分
子のこの特性を利用して、有機高分子被覆に波長2.0
乃至4.0μmにピークを有する赤外線を照射する。有
機高分子は、この赤外線を吸収してその分子内の各官能
基に特有の伸縮振動或いは変角振動等を生じ、この分子
振動により自己発熱する。
As the infrared absorption spectrum is widely used for the chemical structure analysis of organic polymers, all organic polymers have infrared absorption properties. In the present invention, by utilizing this characteristic of the organic polymer, the organic polymer coating has a wavelength of 2.0.
Irradiation with infrared rays having a peak at ˜4.0 μm. The organic polymer absorbs this infrared ray to generate stretching vibration or bending vibration peculiar to each functional group in the molecule, and self-heats due to this molecular vibration.

【0014】本発明では、この自己発熱を有機高分子被
覆に集中させて有機被覆を優先的に加熱し、基体等のそ
れ以外の部分の加熱昇温を抑制するため、被覆基体を強
制冷却する。一般に赤外線輻射による加熱では、放射体
温度と塗膜温度との相互間の微妙な影響がある。例え
ば、放射体の温度が低すぎる場合、塗膜温度が高くなる
と、吸収エネルギーが急激に小さくなるので所望の温度
になるまでに時間がかかるようになる。逆に、放射体の
温度が高すぎる場合、塗膜温度が急激に上昇するので、
発泡や焦げを生じやすい。これに対して、本発明では、
基体等を強制冷却することにより、加熱を避けたい基体
や裏面塗膜の温度を低下させ、板温や塗膜温度を制御す
ることができる。また、比較的高放射エネルギーの熱源
の場合、熱源側から基体温度や塗膜温度を制御すること
は前記のとおり困難であるが、本発明では被覆基体側を
強制冷却することにより、この温度制御が容易となる。
本発明によれば、自己発熱による有機高分子被覆の加熱
と被覆基体の強制冷却とを組合せることにより、次の作
用が得られる。
In the present invention, this self-heating is concentrated on the organic polymer coating to preferentially heat the organic coating, and the heating of the other portions of the substrate and the like is suppressed, so that the coated substrate is forcibly cooled. . In general, heating by infrared radiation has a delicate influence between the radiator temperature and the coating temperature. For example, when the temperature of the radiator is too low and the coating temperature becomes high, the absorbed energy sharply decreases, and thus it takes time to reach the desired temperature. On the contrary, if the temperature of the radiator is too high, the coating temperature rises rapidly,
Easy to cause foaming and burning. On the other hand, in the present invention,
By forcibly cooling the substrate or the like, it is possible to lower the temperature of the substrate or the backside coating film that is desired to avoid heating and control the plate temperature or coating film temperature. Further, in the case of a heat source of relatively high radiant energy, it is difficult to control the substrate temperature and the coating temperature from the heat source side as described above, but in the present invention, this temperature control is performed by forcibly cooling the coated substrate side. Will be easier.
According to the present invention, the following effects can be obtained by combining the heating of the organic polymer coating by self-heating and the forced cooling of the coated substrate.

【0015】(1)被覆層以外の部分、即ち基体が加熱
により悪影響を受けるのを防止できる。例えば、基体の
被覆反対面の塗膜が軟化したり、或いはコスレや粘着を
生じるのを防止できる。 (2)強制冷却を行っているので、赤外線の照射を止め
ると、被覆基体が直ちに室温に戻るので、熱処理後の冷
却時間を著しく短縮でき、全体の処理時間を短縮し、生
産性を向上させることができる。 (3)被覆中の有機高分子の分子振動による自己発熱を
利用するため、温度の厳密な制御が可能であり、被覆の
加熱しすぎを防止でき、例えば印刷インキや塗料の焦げ
や変色を防止でき、また得られる被覆は各種物性にも優
れている。 (4)被覆内からの自己発熱であるため、溶媒や低分子
量成分の揮発の効率がよく、しかも揮発した溶媒、ヒュ
ーム、低分子量成分等はその場で酸化され、これらの処
理も同時に自動的に行われる。 (5)強制冷却下に赤外線照射を行うので、照射強度の
著しく高い赤外線源を使用することが可能となり、これ
により著しく短時間での加熱と急冷とが可能となり、作
業性の向上と物性の向上とが可能となる。
(1) It is possible to prevent a portion other than the coating layer, that is, the substrate from being adversely affected by heating. For example, it is possible to prevent the coating film on the opposite surface of the substrate from being softened or from being scratched or sticking. (2) Since forced cooling is performed, when the irradiation of infrared rays is stopped, the coated substrate immediately returns to room temperature, so that the cooling time after heat treatment can be significantly shortened, the overall processing time can be shortened, and the productivity can be improved. be able to. (3) Since self-heating due to the molecular vibration of the organic polymer in the coating is used, the temperature can be strictly controlled, and the coating can be prevented from being overheated, for example, charring or discoloration of printing ink or paint can be prevented. The obtained coating is excellent in various physical properties. (4) Since it is self-heated from within the coating, the solvent and low molecular weight components are efficiently volatilized, and the volatilized solvent, fumes, low molecular weight components, etc. are oxidized on the spot, and these treatments are automatically performed at the same time. To be done. (5) Since infrared irradiation is performed under forced cooling, it is possible to use an infrared source with extremely high irradiation intensity, which enables heating and quenching in a significantly short time, improving workability and improving physical properties. It is possible to improve.

【0016】[0016]

【発明の好適態様】本発明の熱処理法を製缶用塗装金属
板への仕上げニス塗装工程に利用した例を説明するため
の図1(側面配置図)において、この塗装工程は、仕上
げニス塗工工程A,焼き付け工程B及び冷却工程Cから
成っている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1 (side view) for explaining an example in which the heat treatment method of the present invention is applied to a finish varnish coating process for a coated metal sheet for can manufacturing, this coating process is performed by a finish varnish coating process. It is composed of a work process A, a baking process B, and a cooling process C.

【0017】仕上げニス塗工工程Aでは、塗布ローラ1
と支持ローラ2との対が設けられており、ニス収容タン
ク3からファンテンローラ4を介して供給される仕上げ
ニスをローラ1及び2のニップ位置に供給される下地塗
装金属板5の表面に塗布する。
In the finishing varnish coating step A, the coating roller 1
And a support roller 2 are provided, and the finish varnish supplied from the varnish storage tank 3 via the fan-ten roller 4 is applied to the surface of the base coating metal plate 5 supplied to the nip positions of the rollers 1 and 2. Apply.

【0018】焼き付け工程Bには、仕上げニス塗装金属
板6を搬送するための強制冷却されたコンベア7が配置
されており、その上方には赤外線ガスヒータ8が多数面
状に配置されている。この赤外線ガスヒータ8及びこれ
に対面する仕上げニス塗装金属板6を覆うようにフード
9が設けられており、このフード9には冷却用空気の給
気口10及び加熱された空気の排気口11が設けられて
いる。
In the baking process B, a forcedly cooled conveyor 7 for transporting the finish varnish-coated metal plate 6 is arranged, and a plurality of infrared gas heaters 8 are arranged above it in a planar manner. A hood 9 is provided so as to cover the infrared gas heater 8 and the finishing varnish-coated metal plate 6 facing the infrared gas heater 8. The hood 9 has an inlet 10 for cooling air and an outlet 11 for heated air. It is provided.

【0019】赤外線ガスヒータ8は、波長2.4μmに
ピークを有する赤外線を放射するものであり、仕上げニ
ス被膜上での照射強度は11.4w/cm2 となるよう
なものである。塗装金属板上の仕上げニス被膜は上記赤
外線を吸収して自己発熱する。一方、フード9内に給気
口10を介して温度30℃の空気を供給し且つ塗装金属
板の裏面を強制冷却搬送コンベアと接触させることによ
り、仕上げニス塗装金属板6全体を冷却する。仕上げニ
ス塗膜の温度は240℃以上に達するが、金属板6の裏
面の温度は150℃以下に抑制され、排気温度は約30
0℃であった。上記の条件で仕上げニス塗装金属板6の
焼付工程通過時間は4秒間であり、仕上げニスの焼付は
完了していた。
The infrared gas heater 8 emits infrared rays having a peak at a wavelength of 2.4 μm, and the irradiation intensity on the finish varnish coating is 11.4 w / cm 2 . The finish varnish coating on the coated metal plate absorbs the infrared rays and self-heats. On the other hand, the air having a temperature of 30 ° C. is supplied into the hood 9 through the air supply port 10 and the back surface of the coated metal plate is brought into contact with the forced cooling conveyor to cool the entire finish varnish coated metal plate 6. The temperature of the finish varnish coating reaches 240 ° C or higher, but the temperature of the back surface of the metal plate 6 is suppressed to 150 ° C or lower, and the exhaust temperature is about 30 ° C.
It was 0 ° C. Under the above conditions, the time required for the finishing varnish-coated metal sheet 6 to pass through the baking step was 4 seconds, and the baking of the finishing varnish was completed.

【0020】冷却工程Cには、硬化された仕上げニス塗
装金属板12を搬送するためのコンベア13が配置され
ており、その上方には、冷却水噴霧ノズル14が配置さ
れていて、上記仕上げニス塗装金属板に冷却水を噴霧し
て、これを冷却して製品のスタック15にする。
In the cooling step C, a conveyor 13 for conveying the hardened finish varnish-coated metal sheet 12 is arranged, and a cooling water spray nozzle 14 is arranged above it, and the finish varnish is formed. The coated metal plate is sprayed with cooling water and cooled to form the product stack 15.

【0021】図1に示す具体例では、仕上げニス金属板
を上方から冷風を導入することにより強制に冷却してい
るが、仕上げニス金属板の下方から冷風吹付けや冷却水
噴霧により強制冷却することもできる。
In the specific example shown in FIG. 1, the finishing varnish metal plate is forcibly cooled by introducing cold air from above, but it is forcibly cooled from below the finishing varnish metal plate by blowing cold air or spraying cooling water. You can also

【0022】このような焼付工程の態様を説明するため
の図2(側面図)及び図3(正面図)において、仕上げ
ニス塗装金属板6を搬送するコンベア7と赤外線放射体
8とが上下に対面する位置関係で設けられているのは図
1の場合と同様であるが、この具体例ではコンベア7の
下方に多数の冷却用ノズル16を配置し、この冷却用ノ
ズル16から冷却水或いは冷風17を仕上げニス塗装金
属板6或いはコンベア7に吹付け、これにより仕上げニ
ス塗装金属板6を強制冷却する。
In FIG. 2 (side view) and FIG. 3 (front view) for explaining such a mode of the baking process, a conveyor 7 for carrying the finish varnish-coated metal plate 6 and an infrared radiator 8 are vertically arranged. It is similar to the case of FIG. 1 provided in a facing relationship, but in this specific example, a large number of cooling nozzles 16 are arranged below the conveyor 7, and cooling water or cold air is supplied from the cooling nozzles 16. 17 is sprayed onto the finish varnish-coated metal plate 6 or the conveyor 7, whereby the finish varnish-coated metal plate 6 is forcibly cooled.

【0023】本発明の熱処理方法では、赤外線輻射及び
強制冷却による熱処理を、上述したように単一の処理域
で行うこともできるし、複数の処理域で行うこともでき
る。
In the heat treatment method of the present invention, the heat treatment by infrared radiation and forced cooling can be performed in a single treatment area as described above or in a plurality of treatment areas.

【0024】用いる被覆材が有機高分子の溶液乃至分散
液である場合には、前記赤外線を比較的低放射エネルギ
ーで輻射して塗膜を乾燥させる処理域と、前記赤外線を
比較的高放射エネルギーで輻射して塗膜を硬化させる処
理域とで、2段の熱処理を行うことにより物性の優れた
塗膜を形成させるのに有効である。
When the coating material used is a solution or dispersion of an organic polymer, a treatment area for radiating the infrared rays with a relatively low radiant energy to dry the coating film, and a relatively high radiant energy for the infrared rays. It is effective to form a coating film having excellent physical properties by performing a two-step heat treatment in a treatment region where the coating film is radiated to cure the coating film.

【0025】再び図1に戻って、フード9内には、塗膜
の乾燥域B1と塗膜の硬化域B2とが設けられており、
乾燥域B1に位置する赤外線ガスヒータ8は比較的低放
射エネルギー(例えば2乃至6w/cm2 )のもの、硬
化域B2に位置する赤外線ガスヒータ8´は比較的高放
射エネルギー(例えば6乃至23w/cm2 )のものと
している。勿論、これらの両域でも冷却下に赤外線輻射
が行われることは前の場合と同様である。
Returning to FIG. 1 again, the hood 9 is provided with a coating film drying area B1 and a coating film curing area B2.
Those of the infrared gas heater 8 is relatively low radiant energy located in dry areas B1 (e.g. 2 to 6w / cm 2), the infrared gas heater 8 'relatively high radiant energy (e.g., 6 to 23w / cm located hardening zone B2 2 ). Of course, in both of these regions, infrared radiation is performed under cooling as in the previous case.

【0026】このような配置とすると、塗装直後の湿っ
た塗膜が徐々に時間をかけて昇温され、溶媒の除去によ
り乾燥されると共に、乾燥後の塗膜が所定の高温に短時
間の内に達して、硬化が短時間の内に完了するようにな
る。
With such an arrangement, the wet coating immediately after coating is gradually heated over time and dried by removing the solvent, and the coating after drying is heated to a predetermined high temperature for a short time. And the curing is completed within a short time.

【0027】本発明における強制冷却下赤外線加熱は、
基体上に設けた印刷インク乃至塗膜の乾燥乃至焼き付
け、熱硬化性樹脂膜の硬化、樹脂エマルジョン粒子の造
膜、プラスチゾルのゲル化、粉体塗料粒子の造膜乃至硬
化、樹脂フィルムの融着、配向樹脂フィルムの配向緩
和、樹脂フィルムの配向結晶化乃至熱結晶化等に有効で
ある。
Infrared heating under forced cooling in the present invention is
Drying or baking of printing ink or coating film provided on a substrate, curing of thermosetting resin film, film formation of resin emulsion particles, gelation of plastisol, film formation or curing of powder coating particles, fusion bonding of resin film It is effective for relaxation of the orientation of the oriented resin film and orientation crystallization or thermal crystallization of the resin film.

【0028】基体と熱処理すべき有機高分子被覆との間
に、熱遮断層ともなるサイジング層を設けておくと、自
己発熱する有機高分子層から基体への熱の逸散が防止さ
れるので、加熱の効率を高めることができる。また、熱
硬化樹脂では、温度によって生起する硬化反応が相違す
る場合があるが、本発明では加熱温度を厳密に制御する
ことで所望の硬化反応のみを選択的に生じさせることが
できる。また、有機高分子被覆の厚み方向への温度分布
を形成させて、所望の熱処理の程度の分布を形成させる
こともできる。
If a sizing layer, which also serves as a heat-blocking layer, is provided between the substrate and the organic polymer coating to be heat-treated, heat dissipation from the self-heating organic polymer layer to the substrate is prevented. The heating efficiency can be increased. Further, in the thermosetting resin, the curing reaction that occurs may differ depending on the temperature, but in the present invention, only the desired curing reaction can be selectively caused by strictly controlling the heating temperature. It is also possible to form a temperature distribution in the thickness direction of the organic polymer coating to form a desired degree of heat treatment distribution.

【0029】本発明において、基体としては、金属やプ
ラスチックから成る任意の基体或いはこれらの複合素材
から成る基体を挙げることができる。金属基体として
は、アルミニウム等の軽金属板乃至箔或いは表面処理鋼
板乃至箔を挙げることができる。表面処理鋼板乃至箔と
しては、クロメート表面処理鋼板、電解クロム酸処理鋼
板(TFS)、ニッケルめっき鋼板、錫めっき鋼板、錫
・ニッケル合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板や
それらの箔等が例示される。これらの金属基体は、接着
缶、溶接缶等のスリーピース缶用素材、絞り缶、絞りし
ごき缶等のツーピース缶用素材、巻締用天地缶蓋、イー
ジイオープン缶蓋、王冠、キャップ、或いはカップ状容
器等の容器或いは蓋形成用素材であってよい。また、金
属箔は、レトルトパウチ、フレキシブルヒートシール
蓋、半硬質カップ等のフレキシブル包装形成用素材であ
ってよい。
In the present invention, the substrate may be any substrate made of metal or plastic, or a substrate made of a composite material thereof. Examples of the metal substrate include a light metal plate or foil of aluminum or the like or a surface-treated steel plate or foil. Examples of the surface-treated steel sheet or foil include chromate surface-treated steel sheet, electrolytic chromic acid-treated steel sheet (TFS), nickel-plated steel sheet, tin-plated steel sheet, tin-nickel alloy-plated steel sheet, aluminum-plated steel sheet and foils thereof. These metal substrates are materials for three-piece cans such as adhesive cans and welded cans, materials for two-piece cans such as squeezed cans, squeezed and ironed cans, lids for winding up and down, lids for easy open cans, crowns, caps, or cups. It may be a container such as a rectangular container or a material for forming a lid. Further, the metal foil may be a flexible packaging forming material such as a retort pouch, a flexible heat seal lid, and a semi-rigid cup.

【0030】プラスチック基体としては、プラスチック
のフィルムやカップ、トレイ、ボトル、チューブ等の成
形品を挙げることができ、フィルムとしては、二軸延伸
ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ナイロ
ンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリプロピレ
ンフィルム、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂フィルムを
挙げることができ、これらのフィルムは、上記金属板や
金属箔とのラミネートであってもよい。本発明の方法で
は、プラスチックの立体容器に被覆、焼き付けを行う場
合にも容器の熱変形を防止できるという利点もある。
Examples of the plastic substrate include plastic films and molded products such as cups, trays, bottles and tubes. Examples of the film include biaxially stretched polyethylene terephthalate film, biaxially stretched nylon film, polycarbonate film and polypropylene. Examples thereof include films and thermoplastic resin films such as polyethylene. These films may be a laminate with the above metal plate or metal foil. The method of the present invention also has an advantage that thermal deformation of a plastic three-dimensional container can be prevented even when the container is coated and baked.

【0031】上記基体上に設ける有機高分子被覆として
は、各種塗料、インク、プラスチゾル、コーティング、
フィルム等を挙げることができる。これらの被覆は、ア
ンダーコート(下地塗装)でもトップコート(上塗り塗
装)でもよい。塗料としては、有機溶剤型塗料、オルガ
ノゾル塗料、水性塗料、粉体塗料等が何れも使用でき
る。
As the organic polymer coating provided on the substrate, various paints, inks, plastisols, coatings,
A film etc. can be mentioned. These coatings may be an undercoat (base coating) or a topcoat (top coating). As the paint, any of organic solvent-based paint, organosol paint, water-based paint, powder paint and the like can be used.

【0032】この塗料としては、熱硬化性或いは熱可塑
性の樹脂塗料、例えばフエノール・エポキシ塗料、アミ
ノ・エポキシ塗料、エポキシ・エステル塗料等の変性エ
ポキシ塗料;例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エポキシ
変性−、エポキシアミノ変性−或いはエポキシフエノー
ル変性−ビニル樹脂塗料等のビニル又は変性ビニル塗
料;アクリル樹脂系塗料;油性塗料;アルキッド塗料;
ポリエステル塗料;スチレン−ブタジエン系共重合体等
の合成ゴム系塗料;ポリウレタン系塗料;ポリイミド
系、ポリアミドイミド系、ポリエステルイミド系塗料等
が使用される。
The coating material may be a thermosetting or thermoplastic resin coating material, for example, a modified epoxy coating material such as a phenol / epoxy coating material, an amino / epoxy coating material, or an epoxy / ester coating material; for example, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer,
Vinyl chloride-vinyl acetate copolymer partially saponified product, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, epoxy-modified, epoxyamino-modified or epoxyphenol-modified vinyl resin or vinyl-modified paint such as acrylic resin; acrylic Resin-based paints; oil-based paints; alkyd paints;
Polyester coatings; synthetic rubber coatings such as styrene-butadiene copolymers; polyurethane coatings; polyimide coatings, polyamideimide coatings, polyesterimide coatings and the like.

【0033】上記塗料の内、エポキシ樹脂系の塗料は、
これを予め基体上に設けておくことにより断熱層を兼ね
たサイジング層として利用することができる。
Of the above paints, epoxy resin-based paints are
By preliminarily providing this on the substrate, it can be used as a sizing layer which also serves as a heat insulating layer.

【0034】本発明は、水性塗料の造膜或いは更に焼き
付けにも適用することができ、ここで水性塗料として
は、乳化型の合成樹脂或いは合成ゴム水性塗料、例えば
エチレン−酢酸共重合体やアクリル型或いはアイオノマ
ー型等の熱可塑性型水性塗料、アクリル−エポキシ型等
の熱硬化型水性塗料等が使用される。好適な水性塗料
は、エポキシ樹脂成分と、これに対する硬化剤樹脂成分
とを含有する塗膜形成成分としての熱硬化性樹脂と、高
分子分散剤としてのカルボキシル基含有アクリル系樹脂
とから構成される。
The present invention can also be applied to film formation of an aqueous paint or further baking, wherein the aqueous paint is an emulsion type synthetic resin or synthetic rubber aqueous paint such as ethylene-acetic acid copolymer or acrylic. A thermoplastic water-based paint such as a mold or an ionomer type, a thermosetting water-based paint such as an acrylic-epoxy type is used. A preferred water-based paint is composed of an epoxy resin component, a thermosetting resin as a coating film forming component containing a curing agent resin component for the epoxy resin component, and a carboxyl group-containing acrylic resin as a polymer dispersant. .

【0035】本発明の方法は、塩化ビニル系樹脂のプラ
スチゾルのゲル化に適用することもできる。プラスチゾ
ルとは、塩化ビニル系樹脂と可塑剤とを混合し、ペース
ト状にしたもので加熱によりゲル化し、均一な弾性体に
なり得るものを言う。塩化ビニル系樹脂としては、塩化
ビニルの単独重合体の他、塩化ビニルと少量の共単量
体、例えば酢酸ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、ア
クリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ブタジエン
との共重合体も使用できる。可塑剤としては、塩化ビニ
ル系樹脂に対し一般に使用されている可塑剤、例えば、
フタール酸エステル系可塑剤、脂肪族二塩基酸エステル
系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ヒドロキシ多価カ
ルボン酸エステル系可塑剤、脂肪酸エステル系可塑剤、
多価アルコールエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、
ポリエステル系可塑剤等が使用される。可塑剤は、塩化
ビニル系樹脂100重量部当り35乃至200重量部、
特に60乃至160重量部の量で使用される。
The method of the present invention can also be applied to gelation of plastisol of vinyl chloride resin. Plastisol refers to a mixture of a vinyl chloride resin and a plasticizer, which is made into a paste, which can be gelated by heating to form a uniform elastic body. As the vinyl chloride-based resin, in addition to a vinyl chloride homopolymer, a copolymer of vinyl chloride and a small amount of a comonomer such as vinyl acetate, vinylidene chloride, styrene, an acrylic ester, a methacrylic ester, and butadiene may also be used. Can be used. As the plasticizer, a plasticizer generally used for vinyl chloride resins, for example,
Phthalate ester-based plasticizer, aliphatic dibasic acid ester-based plasticizer, phosphate ester-based plasticizer, hydroxy polycarboxylic acid ester-based plasticizer, fatty acid ester-based plasticizer,
Polyhydric alcohol ester plasticizer, epoxy plasticizer,
A polyester plasticizer or the like is used. The plasticizer is 35 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of vinyl chloride resin,
In particular, it is used in an amount of 60 to 160 parts by weight.

【0036】印刷インクとしては、インクビヒクルとし
て、オレオレジン、ロジン、セルロース誘導体、アルキ
ド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を用いた各種インクが使
用される。
As the printing ink, oleoresin, rosin, cellulose derivative, alkyd resin, phenol resin, amino resin, acrylic resin, as an ink vehicle,
Various inks using epoxy resin, urethane resin, etc. are used.

【0037】コーティング剤としては、上述した各種樹
脂の他に、オレフィン系樹脂、各種合成ゴム、フッ素系
樹脂等の各種エマルジョンを用いることもできる。
As the coating agent, in addition to the various resins described above, various emulsions of olefin resins, synthetic rubbers, fluorine resins and the like can be used.

【0038】本発明に用いる有機樹脂被覆は、液体で施
用するものに限定されない。即ち、この樹脂被覆は、有
機樹脂フィルムであってもよい。このような樹脂フィル
ムとしては、アイソタクチック或いはシンジオタクチッ
クポリプロピレン、低−、中−或いは高−密度のポリエ
チレン、線状低密度或いは線状超低密度のポリエチレ
ン、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−エチ
レン−ブテン共重合体、エチレン−1−ブテン共重合
体、エチレン−アクリレート共重合体、オレフィン系ア
イオノマー等のオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィル
ム、ナイロン6、ナイロン6,6、ナイロン6/ナイロ
ン6,6共重合体等のナイロンフィルム、ポリカーボネ
ートフィルムフィルム等を挙げることができる。これら
のフィルムは、キャストフィルムでもよいし、一軸或い
は二軸延伸されたフィルムでもよい。
The organic resin coating used in the present invention is not limited to the one applied as a liquid. That is, the resin coating may be an organic resin film. Examples of such a resin film include isotactic or syndiotactic polypropylene, low-, medium- or high-density polyethylene, linear low density or linear ultra-low density polyethylene, propylene-ethylene copolymer, propylene. -Ethylene-butene copolymers, ethylene-1-butene copolymers, ethylene-acrylate copolymers, olefin resins such as olefin ionomers; polyester films such as polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, polyethylene naphthalate, Examples thereof include nylon films such as nylon 6, nylon 6,6, nylon 6 / nylon 6,6 copolymers, and polycarbonate film films. These films may be cast films or uniaxially or biaxially stretched films.

【0039】有機高分子被覆の厚みは、特に制限はな
く、用途によっても相違するが、一般に1乃至300μ
m、特に3乃至200μmの範囲のものを使用するのが
よい。
The thickness of the organic polymer coating is not particularly limited and varies depending on the application, but is generally 1 to 300 μm.
It is preferable to use those having a thickness of m, particularly 3 to 200 μm.

【0040】本発明に用いる赤外線放射体は、前述した
ピーク波長を有するものであれば何れでもよく、この放
射体は、各種セラミックを素材とする赤外線輻射材と、
これを加熱する熱源とから成っている。
The infrared radiator used in the present invention may be any one as long as it has the above-mentioned peak wavelength, and the radiator includes an infrared radiation material made of various ceramics.
It consists of a heat source to heat this.

【0041】このようなセラミックとしては、アルミナ
(Al2 3 )、ジルコニア(ZrO2 )、ムライト
(3Al2 3 ・2SiO2 )、コーディライト(2M
gO・2Al2 3 ・5SiO2 )、チタニア(TiO
2 )、ステアタイト(MgO・SiO2 )シリカ、シリ
カアルミナ等の酸化物セラミック;炭化ケイ素(Si
C)、炭化タングステン(WC)、炭化ジルコニウム
(ZrC)等の炭化物セラミック;窒化ホウ素(B
N)、窒化チタン(TiN)、窒化ケイ素(Si
3 4 )等の窒化物セラミック;ホウ化ジルコニウム
(ZrB2 )、ホウ化チタン(TiB2 )等のホウ化物
セラミック;ケイ化タングステン(WSi2 )、ケイ化
モリブテン(MOSi2 )等のケイ化物セラミック等が
挙げられる。これらのセラミックは、線状、面状或いは
チューブ状等の任意の形状で輻射材として使用される。
Such ceramics include alumina (Al 2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ), cordierite (2M).
gO ・ 2Al 2 O 3 / 5SiO 2 ), titania (TiO
2 ), oxide ceramics such as steatite (MgO · SiO 2 ) silica, silica-alumina; silicon carbide (Si
C), tungsten carbide (WC), zirconium carbide (ZrC) and other carbide ceramics; boron nitride (B)
N), titanium nitride (TiN), silicon nitride (Si
3 N 4 ) and other nitride ceramics; zirconium boride (ZrB 2 ), titanium boride (TiB 2 ) and other boride ceramics; tungsten silicide (WSi 2 ), silicide molybdenum (MOSi 2 ) and other silicides Examples include ceramics. These ceramics are used as a radiation material in an arbitrary shape such as a linear shape, a planar shape or a tube shape.

【0042】一方、赤外線輻射材を加熱するための熱源
としては、燃焼熱、電気抵抗発熱、高周波誘導加熱等を
利用することができる。かくして、燃焼バーナーのフレ
ーム(火炎)をセラミック製輻射体と接触させる方式の
赤外線加熱装置、ニクロム線等の抵抗発熱体の周囲にセ
ラミック輻射体を設け或いはセラミック輻射体中に抵抗
発熱体を埋めこんだ赤外線加熱装置、赤外線加熱ラン
プ、高周波誘導コイルとセラミック塗装鋼板との組合せ
から成る赤外線加熱装置が何れも使用される。
On the other hand, combustion heat, electric resistance heat generation, high frequency induction heating or the like can be used as a heat source for heating the infrared radiation material. Thus, an infrared heating device in which the flame (flame) of the combustion burner is brought into contact with the ceramic radiant body, a ceramic radiant body is provided around the resistance radiant body such as a nichrome wire, or the resistance radiant body is embedded in the ceramic radiant body. Any infrared heating device, infrared heating lamp, or infrared heating device consisting of a combination of a high frequency induction coil and a ceramic coated steel plate is used.

【0043】用いる赤外線放射体からの赤外線照射強度
は、赤外線加熱をすべき対象の種類や赤外線加熱処理の
目的によっても著しく相違するが、一般に2乃至23w
/cm2 の範囲にあるのがよく、この内でも印刷インク
或いは仕上げニス等の乾燥乃至焼付等には2乃至13w
/cm2 の比較的低い出力のものが適当であり、一般の
塗膜の乾燥乃至焼付には5乃至23w/cm2 程度の高
い出力が望ましく、一方フィルムの熱接着或いはフィル
ムの配向の熱緩や結晶化には3乃至11w/cm2 程度
の出力が望ましい。また、2段の熱処理を行う場合に
は、乾燥時に2〜6w/cm2 の低輻射エネルギー、硬
化時に6〜23w/cm2 の高輻射エネルギーを使用す
るのが望ましい。
The intensity of infrared radiation from the infrared radiator used varies remarkably depending on the type of the object to be infrared-heated and the purpose of the infrared heat treatment, but is generally 2 to 23 w.
/ Cm 2 is preferable, and within this range, 2 to 13 w is used for drying or baking of printing ink or finishing varnish.
A relatively low output of / cm 2 is suitable, and a high output of about 5 to 23 w / cm 2 is desirable for drying or baking general coating films, while heat adhesion of the film or thermal relaxation of the orientation of the film. An output of about 3 to 11 w / cm 2 is desirable for crystallization. Further, when performing the two-stage heat treatment, it is desirable to use low radiant energy of 2 to 6 w / cm 2 during drying and high radiant energy of 6 to 23 w / cm 2 during curing.

【0044】一方、赤外線加熱と同時に行なう強制冷却
には、冷風、液体窒素ガス等の冷却ガスを、被覆面、そ
の反対面或いは両方に吹付け或いは導入する方法や、被
覆面の反対面を冷水噴霧と接触させたり、冷却ローラ、
冷却搬送部材等の熱伝導部材と接触させる方法が採用さ
れる。
On the other hand, for forced cooling performed simultaneously with infrared heating, a cooling gas such as cold air or liquid nitrogen gas is sprayed or introduced onto the coated surface, the opposite surface or both, or the opposite surface of the coated surface is cooled with cold water. Contact with spray, cooling roller,
A method of contacting with a heat transfer member such as a cooling conveyance member is adopted.

【0045】強制冷却に際しては、被覆基体の被覆層の
反対面の温度が被覆層の温度よりも少なくとも50℃低
い温度、好適には少なくとも100℃低い温度となるよ
うにすることが、本発明の目的に好適である。
In the case of forced cooling, the temperature of the surface of the coated substrate opposite to the coating layer is at least 50 ° C. lower than the coating layer temperature, preferably at least 100 ° C. lower. Suitable for the purpose.

【0046】[0046]

【実施例】本発明を次の例で説明する。The present invention will be described in the following examples.

【0047】[実施例1]金属製のネット・コンベアー
の上方に設けた電気加熱式の面ヒーターを800℃に加
熱し、ピーク波長約2.7μmの赤外線が強度約6.8
w/cm2 で輻射されるようにした。一方、両面にエポ
キシ系塗料を塗装・焼付した、厚さ0.19mmの電解
クロム酸処理鋼板(以下TFSと略称する)の片面にC
A熱電対を溶接して温度変化を追跡できるようにし、他
の片面にアクリル系水性塗料を塗布して、塗布面が上と
なるようにコンベアーのネット上に置いた。コンベアー
の上方でネットの下側からは約5℃の冷風を吹き付けな
がらコンベアーを駆動し、塗布面が面ヒーターと対向す
るようにして面ヒーターの下を通過させた。面ヒーター
と塗布面の距離は約5cmとした。また、試料が面ヒー
ターの下を通過する時間は4.0秒に調整した。熱電対
で測定されたTFSのピーク温度は215℃であり、加
熱終了直後に赤外線温度計を用いて測定した塗膜の表面
温度は、上面が245℃で、下面が150℃であった。
冷却後、この試料を観察した結果、下面の塗膜にはネッ
トとの摩擦による傷は認められなかった。また、上面の
塗膜の鉛筆硬度は5Hであり、十分に硬化していること
が確認された。
[Example 1] An electric heating type surface heater provided above a metal net conveyor was heated to 800 ° C, and infrared rays having a peak wavelength of about 2.7 µm had an intensity of about 6.8.
Radiation was set to w / cm 2 . On the other hand, C is applied to one side of a 0.19 mm-thick electrolytic chromic acid treated steel sheet (hereinafter abbreviated as TFS) coated and baked with epoxy paint on both sides.
A thermocouple was welded so that the temperature change could be traced, and the acrylic water-based paint was applied to the other surface and placed on the net of the conveyor so that the applied surface was on top. The conveyor was driven while blowing cool air of about 5 ° C. from below the net above the conveyor, and the coating surface was passed under the surface heater so as to face the surface heater. The distance between the surface heater and the coated surface was about 5 cm. The time for the sample to pass under the surface heater was adjusted to 4.0 seconds. The peak temperature of TFS measured with a thermocouple was 215 ° C, and the surface temperature of the coating film measured with an infrared thermometer immediately after heating was 245 ° C on the upper surface and 150 ° C on the lower surface.
As a result of observing this sample after cooling, no scratch due to friction with the net was observed in the coating film on the lower surface. Moreover, the pencil hardness of the coating film on the upper surface was 5H, and it was confirmed that the coating film was sufficiently hardened.

【0048】[比較例1]ネットの下側から冷風を吹き
付けることを省いた以外は実施例1に準じて、水性塗料
を塗布したTFSを熱処理した。熱電対で測定されたT
FSのピーク温度は225℃であり、加熱終了直後に赤
外線温度計を用いて測定した塗膜の表面温度は、上面が
250℃で、下面が220℃であった。冷却後、この試
料を観察した結果、下面の塗膜にはネットとの摩擦によ
る傷付が認められた。また、上面の塗膜の鉛筆硬度は5
Hであり、十分に硬化していることが確認された。
Comparative Example 1 A TFS coated with a water-based paint was heat-treated in the same manner as in Example 1 except that cold air was not blown from below the net. T measured with thermocouple
The peak temperature of FS was 225 ° C, and the surface temperature of the coating film measured using an infrared thermometer immediately after the heating was 250 ° C on the upper surface and 220 ° C on the lower surface. As a result of observing this sample after cooling, scratches due to friction with the net were found in the coating film on the lower surface. The pencil hardness of the top coating is 5
It was H, and it was confirmed that it was sufficiently cured.

【0049】[実施例2]ポリエチレンテレフタレート
成分を主体としたポリエステル系の二軸延伸フィルム
を、分子配向の一部が残存するような条件でTFSの両
面にラミネートした金属板を準備した。このラミネート
金属板を、実施例1に示した加熱装置で熱処理した。処
理条件は、試料が面ヒーターの下を通過する時間を3.
5秒に調整した以外は実施例1に準じた。熱電対で測定
されたTFSのピーク温度は200℃であり、加熱終了
直後に赤外線温度計を用いて測定したフィルムの表面温
度は、上面が230℃で、下面が195℃であった。冷
却後、この試料の金属を塩酸で溶解することによってポ
リエステル系フィルムを単離して評価した結果、処理面
のフィルムの分子配向は完全に消失していたが、反対側
の面のフィルムの分子配向は熱処理前と同程度に残存し
ていた。また、このフィルム面にネットとの摩擦による
傷は観察されなかった。
Example 2 A metal sheet was prepared by laminating polyester biaxially stretched film mainly containing polyethylene terephthalate component on both sides of TFS under the condition that a part of the molecular orientation remains. This laminated metal plate was heat-treated with the heating device shown in Example 1. The processing condition is that the time for the sample to pass under the surface heater is 3.
Example 1 was followed except that the time was adjusted to 5 seconds. The peak temperature of TFS measured with a thermocouple was 200 ° C, and the surface temperature of the film measured with an infrared thermometer immediately after heating was 230 ° C on the upper surface and 195 ° C on the lower surface. After cooling, the polyester film was isolated and evaluated by dissolving the metal of this sample with hydrochloric acid.As a result, the molecular orientation of the film on the treated surface had completely disappeared, but the molecular orientation of the film on the opposite surface was completely lost. Remained about the same as before the heat treatment. No scratches due to friction with the net were observed on the film surface.

【0050】[比較例2]ネットの下方から冷風を吹き
付けることを省いた以外は実施例2に準じて、ラミネー
ト金属板を熱処理した。この試料を観察した結果、下面
のフィルムにはネットとの摩擦による傷付が認められ
た。また、上下両面のフィルムの分子配向は完全に消失
していた。
Comparative Example 2 A laminated metal plate was heat-treated in the same manner as in Example 2 except that cold air was not blown from below the net. As a result of observing this sample, scratches due to friction with the net were found on the film on the lower surface. In addition, the molecular orientations of the films on the upper and lower surfaces were completely lost.

【0051】[実施例3]両面にエポキシ系のサイズコ
ートを施した、厚さ0.25mmの亜鉛メッキ鋼板の片
面に、塩化ビニル系プラスチゾルを厚さ約0.2mmと
なるように塗布し、実施例1に示した方法に準じて熱処
理した。処理条件は、試料が面ヒーターの下を通過する
時間を3.0秒に調整した以外は実施例1に準じた。熱
電対で測定された亜鉛メッキ鋼板のピーク温度は195
℃であり、加熱終了直後に赤外線温度計を用いて測定し
た塩化ビニル膜の表面温度は、上面が220℃で、下面
が180℃であった。冷却後に観察した結果、熱処理面
の塩化ビニル膜は十分にゲル化しており、サイズコート
との接着も良好であった。
Example 3 Vinyl chloride plastisol was applied to one side of a 0.25 mm-thick galvanized steel sheet having epoxy size coats on both sides to a thickness of about 0.2 mm, Heat treatment was performed according to the method described in Example 1. The processing conditions were the same as in Example 1 except that the time for the sample to pass under the surface heater was adjusted to 3.0 seconds. The peak temperature of galvanized steel sheet measured by thermocouple is 195
The surface temperature of the vinyl chloride film was 220 ° C. on the upper surface and 180 ° C. on the lower surface as measured by an infrared thermometer immediately after the heating. As a result of observation after cooling, the vinyl chloride film on the heat-treated surface was sufficiently gelled, and the adhesion to the size coat was good.

【0052】[実施例4]厚さ約10mmのステンレス
製のマットを連結したチェイン・コンベアーを、下方で
氷水に浸漬し、立ち上がり部分で水切りし、上方ではL
PGを燃料とするシュバンク型バーナーにより加熱され
るようにセットした。バーナーから放射される赤外線の
ピーク波長が約2.2μmとなるように設定し、試料が
バーナーの下を通過する時間を3秒に調整した以外は実
施例1に準じて、水性塗料を塗布したTFSを熱処理し
た。ここで、試料は冷却したステンレス・マットに接触
することにより強制冷却される。熱電対で測定されたT
FSのピーク温度は280℃であり、加熱終了直後に赤
外線温度計を用いて測定した塗膜の表面温度は、上面が
310℃で、下面が260℃であった。冷却後、この試
料を観察した結果、下面の塗膜にはネットとの摩擦によ
る傷は認められなかった。また、上面の塗膜の鉛筆硬度
は5Hであり、十分に硬化していることが確認された。
[Embodiment 4] A chain conveyor connected to a stainless steel mat having a thickness of about 10 mm is immersed in ice water at the lower side, drained at the rising portion, and L at the upper portion.
It was set to be heated by a Schwann burner using PG as a fuel. The aqueous coating material was applied according to Example 1 except that the peak wavelength of infrared rays emitted from the burner was set to about 2.2 μm, and the time for the sample to pass under the burner was adjusted to 3 seconds. The TFS was heat treated. Here, the sample is forcibly cooled by contacting the cooled stainless mat. T measured with thermocouple
The peak temperature of FS was 280 ° C., and the surface temperature of the coating film measured with an infrared thermometer immediately after heating was 310 ° C. on the upper surface and 260 ° C. on the lower surface. As a result of observing this sample after cooling, no scratch due to friction with the net was observed in the coating film on the lower surface. Moreover, the pencil hardness of the coating film on the upper surface was 5H, and it was confirmed that the coating film was sufficiently hardened.

【0053】[実施例5]ネット・コンベアーの上方
で、下側からは水を噴霧し、上側からは5本のセラミッ
ク・シース・ヒーターを配列して赤外線加熱する装置を
準備した。ヒーターから放射される赤外線のピーク波長
が約3.3μmとなるように設定し、試料がヒーターの
下を通過する時間を7秒に調整した以外は実施例1に準
じて、水性塗料を塗布したTFSを熱処理した。ここ
で、試料は噴霧された水により強制冷却される。熱電対
で測定されたTFSのピーク温度は255℃であり、加
熱終了直後に赤外線温度計を用いて測定した塗膜の表面
温度は、上面が280℃で、下面が185℃であった。
冷却後、この試料を観察した結果、下面の塗膜にはネッ
トとの摩擦による傷は認められなかった。また、上面の
塗膜の鉛筆硬度は5Hであり、十分に硬化していること
が確認された。
[Example 5] Above the net conveyor, water was sprayed from the lower side, and five ceramic sheath heaters were arranged from the upper side to prepare an infrared heating device. The water-based paint was applied according to Example 1 except that the peak wavelength of infrared rays emitted from the heater was set to about 3.3 μm, and the time for the sample to pass under the heater was adjusted to 7 seconds. The TFS was heat treated. Here, the sample is forcibly cooled by the sprayed water. The peak temperature of TFS measured by a thermocouple was 255 ° C., and the surface temperature of the coating film measured using an infrared thermometer immediately after heating was 280 ° C. on the upper surface and 185 ° C. on the lower surface.
As a result of observing this sample after cooling, no scratch due to friction with the net was observed in the coating film on the lower surface. Moreover, the pencil hardness of the coating film on the upper surface was 5H, and it was confirmed that the coating film was sufficiently hardened.

【0054】[実施例6]金属製のネット・コンベアー
の上方に設けた電気加熱式の面ヒーターを加熱してネッ
トに赤外線が放射されるようにセットし、一方、下方か
らは約5℃の冷却空気を吹き付けて、ネットとネット上
の物品を冷却するようにセットした。実施例1に準じて
両面塗装したTFSの片面に水性塗料を塗布し、上記の
装置を用いて各種の条件で熱処理した。結果を表1に示
す。表中、硬化状態の評価は鉛筆硬度を尺度として、供
試水性塗料を電気オーブン中で180℃、10分間熱処
理したものを基準に、表面が指触で乾燥していないもの
を×、基準品よりやや硬度が低いものを△、基準品と同
程度のものを○とし、これより硬度の高いものを◎で表
した。また、裏面の塗膜の傷付きに関しては、目視判定
により、傷付きの激しいものを×、僅かに傷付きが認め
られるものを△、傷付きの認められないものを○とし
た。得られた結果を表1に示す。
[Embodiment 6] An electric heating type surface heater provided above a metal net conveyor was heated and set so that infrared rays were radiated to the net. Cooling air was blown to set the net and the items on the net to cool. A water-based paint was applied to one side of TFS coated on both sides according to Example 1 and heat-treated under various conditions using the above apparatus. The results are shown in Table 1. In the table, the evaluation of the cured state is based on pencil hardness as a scale, and the water-based paint sample is heat-treated in an electric oven at 180 ° C. for 10 minutes. A sample having a slightly lower hardness is indicated by Δ, a sample having the same hardness as that of the reference product is indicated by ◯, and a sample having a hardness higher than this is indicated by ⊚. Further, regarding the scratches on the coating film on the back surface, the ones with severe scratches were evaluated as X, the scratches with slight scratches were evaluated as Δ, and the scratches with no scratches were evaluated as ○ by visual judgment. The results obtained are shown in Table 1.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】[実施例7]乾燥・硬化装置の前半部分
は、金属製のネット・コンベアーの上方に設けたガスバ
ーナー加熱方式のヒーターからピーク波長約2.7μm
の赤外線を強度約4w/cm2 で輻射されるようにし、
上面からは約130℃の熱風を吹き付け、下面からは約
5℃の冷風を吹き付けるようにセットした。一方、乾燥
・硬化装置の後半部分は、金属製のネット・コンベアー
の上方に設けたガスバーナー加熱方式のヒーターからピ
ーク波長約2.7μmの赤外線を強度約7w/cm2
輻射されるようにし、上面からは室温の空気を吹き付
け、下面からは約5℃の冷風を吹き付けるようにセット
した。また、前半部分と後半部分の通過時間は、夫々、
約5秒と約3秒に設定した。両面にエポキシ系塗料を塗
装・焼付した、厚さ0.19mmのTFSの片面にCA
熱電対を溶接して温度変化を追跡できるようにし、他の
片面にアクリル系水性塗料を塗布して、塗布面が上とな
るようにコンベアーのネット上に置いて、乾燥・硬化処
理を行った。熱電対で測定されたTFSのピーク温度
は、前半部分の出口で125℃、後半部分の出口で24
5℃であり、加熱終了直後に赤外線温度計を用いて測定
した塗膜の表面温度は、上面が255℃で、下面が20
0℃であった。冷却後、この試料を観察した結果、下面
の塗膜にはネットとの摩擦による傷は認められなかっ
た。また、上面の塗膜の鉛筆硬度は5Hであり、十分に
硬化していることが確認された。
[Embodiment 7] The first half of the drying / curing apparatus is a gas burner heating type heater provided above a metal net conveyor and has a peak wavelength of about 2.7 μm.
So that the infrared rays of about 4w / cm 2 are radiated,
It was set so that hot air of about 130 ° C. was blown from the upper surface and cold air of about 5 ° C. was blown from the lower surface. On the other hand, in the latter half of the drying / curing device, an infrared ray with a peak wavelength of about 2.7 μm was radiated with an intensity of about 7 w / cm 2 from a gas burner heating type heater installed above a metal net conveyor. The air was blown at room temperature from the upper surface, and cold air of about 5 ° C. was blown from the lower surface. In addition, the passage time of the first half and the second half is,
It was set to about 5 seconds and about 3 seconds. CA coated on one side of a 0.19 mm thick TFS with epoxy coating applied and baked on both sides.
Welded a thermocouple to make it possible to track temperature changes, applied acrylic water-based paint on the other side, placed it on the net of the conveyor so that the coated side was on top, and dried and cured it. .. The peak temperature of TFS measured with a thermocouple was 125 ° C at the outlet of the first half and 24 at the outlet of the second half.
The surface temperature of the coating film was 5 ° C. and was measured immediately after heating with an infrared thermometer.
It was 0 ° C. As a result of observing this sample after cooling, no scratch due to friction with the net was observed in the coating film on the lower surface. Moreover, the pencil hardness of the coating film on the upper surface was 5H, and it was confirmed that the coating film was sufficiently hardened.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、基体上に有機高分子被
覆を施こし、この被覆を熱処理するが、処理すべき被覆
面に波長2.0乃至4.0μmにピークを有する赤外線
を照射する自己発熱工程と、この被覆基体を強制冷却す
る冷却工程とを、同時に組合せて行なうことにより、赤
外線による自己発熱を有機高分子被覆に集中させて有機
被覆を優先的に加熱し、基体等のそれ以外の部分の加熱
昇温を抑制することができる。本発明によれば、このよ
うに自己発熱による有機高分子被覆の加熱と被覆基体の
強制冷却とを組合せることにより、次の効果が得られ
る。
According to the present invention, an organic polymer coating is applied on a substrate and the coating is heat-treated, but the coated surface to be treated is irradiated with infrared rays having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm. By simultaneously performing the self-heating step for cooling and the cooling step for forcibly cooling the coated substrate, the self-heating due to infrared rays is concentrated on the organic polymer coating to preferentially heat the organic coating, and It is possible to suppress the heating and heating of other portions. According to the present invention, the following effects can be obtained by thus combining the heating of the organic polymer coating by self-heating and the forced cooling of the coated substrate.

【0058】(1)被覆層以外の部分、即ち基体が加熱
により悪影響を受けるのを防止できる。例えば、基体の
被覆反対面の塗膜が軟化したり、或いはコスレや粘着を
生じるのを防止できる。 (2)強制冷却を行っているので、赤外線の照射を止め
ると、被覆基体が直ちに室温に戻るので、熱処理後の冷
却時間を著しく短縮でき、全体の処理時間を短縮し、生
産性を向上させることができる。 (3)被覆中の有機高分子の分子振動による自己発熱を
利用するため、温度の厳密な制御が可能であり、被覆の
加熱しすぎを防止でき、例えば印刷インキや塗料の焦げ
や変色を防止でき、また得られる被覆は各種物性にも優
れている。 (4)被覆内からの自己発熱であるため、溶媒や低分子
量成分の揮発の効率がよく、しかも揮発した溶媒、ヒュ
ーム、低分子量成分等はその場で酸化され、これらの処
理も同時に自動的に行われる。 (5)強制冷却下に赤外線照射を行うので、照射強度の
著しく高い赤外線源を使用することが可能となり、これ
により著しく短時間での加熱と急冷とが可能となり、作
業性の向上と物性の向上とが可能となる。
(1) It is possible to prevent a portion other than the coating layer, that is, the substrate from being adversely affected by heating. For example, it is possible to prevent the coating film on the opposite surface of the substrate from being softened or from being scratched or sticking. (2) Since forced cooling is performed, when the irradiation of infrared rays is stopped, the coated substrate immediately returns to room temperature, so that the cooling time after heat treatment can be significantly shortened, the overall processing time can be shortened, and the productivity can be improved. be able to. (3) Since self-heating due to the molecular vibration of the organic polymer in the coating is used, the temperature can be strictly controlled, and the coating can be prevented from being overheated, for example, charring or discoloration of printing ink or paint can be prevented. The obtained coating is excellent in various physical properties. (4) Since it is self-heated from within the coating, the solvent and low molecular weight components are efficiently volatilized, and the volatilized solvent, fumes, low molecular weight components, etc. are oxidized on the spot, and these treatments are automatically performed at the same time. To be done. (5) Since infrared irradiation is performed under forced cooling, it is possible to use an infrared source with extremely high irradiation intensity, which enables heating and quenching in a significantly short time, improving workability and improving physical properties. It is possible to improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の熱処理法を製缶用塗装金属板への仕上
げニス塗装工程に利用した例を説明するための側面配置
図である。
FIG. 1 is a side layout view for explaining an example in which the heat treatment method of the present invention is used in a finish varnish coating process on a coated metal plate for can manufacturing.

【図2】本発明の焼付工程の他の態様を説明するための
側面図である。
FIG. 2 is a side view for explaining another embodiment of the baking process of the present invention.

【図3】図2の装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 仕上げニス塗工工程 B 焼き付け工程 C 冷却工程 1 塗布ローラ 2 支持ローラ 3 ニス収容タンク 4 ファンテンローラ 5 下地塗装金属板 6 仕上げニス塗装金属板 7 強制冷却されたコンベア 8,8´ 赤外線ガスヒータ 9 フード 10 冷却用空気の給気口 11 加熱された空気の排気口 12 仕上げニス塗装金属板 13 コンベア 14 冷却水噴霧ノズル 15 製品のスタック 16 冷却用ノズル 17 冷却水或いは冷風 A finish varnish coating process B baking process C cooling process 1 coating roller 2 support roller 3 varnish storage tank 4 fan ten roller 5 base coating metal plate 6 finish varnish coating metal plate 7 forced cooled conveyor 8, 8'infrared gas heater 9 Hood 10 Cooling air supply port 11 Heated air exhaust port 12 Finish varnish coating metal plate 13 Conveyor 14 Cooling water spray nozzle 15 Product stack 16 Cooling nozzle 17 Cooling water or cold wind

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体上に施された有機高分子被覆を熱処
理するに際し、熱処理すべき被覆面に波長2.0乃至
4.0μmにピークを有する赤外線を輻射するととも
に、被覆基体の少なくとも一方の面を強制冷却しながら
熱処理を行うことを特徴とする有機被覆の熱処理方法。
1. When heat-treating an organic polymer coating applied on a substrate, the coating surface to be heat-treated radiates infrared rays having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm, and at least one of the coated substrates. A heat treatment method for an organic coating, characterized in that heat treatment is performed while forcibly cooling the surface.
【請求項2】 赤外線を面に対する照射強度が2乃至2
3w/cm2 となるように被覆面に照射する請求項1記
載の熱処理法。
2. The irradiation intensity of infrared rays on the surface is 2 to 2.
The heat treatment method according to claim 1, wherein the coated surface is irradiated with 3 w / cm 2 .
【請求項3】 被覆基体の強制冷却を冷風の吹き付けに
より行なう請求項1記載の熱処理法。
3. The heat treatment method according to claim 1, wherein the forced cooling of the coated substrate is performed by blowing cold air.
【請求項4】 被覆基体の強制冷却を被覆基体の反対面
を冷却された熱良導体と接触させることにより行なう請
求項1記載の熱処理法。
4. The heat treatment method according to claim 1, wherein the forced cooling of the coated substrate is performed by bringing the opposite surface of the coated substrate into contact with a cooled good thermal conductor.
【請求項5】 処理すべき被覆基体が基体上に断熱層と
もなるサイジング層を介して有機高分子被覆が設けられ
たものである請求項1記載の熱処理法。
5. The heat treatment method according to claim 1, wherein the coated substrate to be treated has an organic polymer coating provided on the substrate through a sizing layer which also serves as a heat insulating layer.
【請求項6】 基体上に有機高分子の溶液乃至分散液か
ら成る塗料を施こし、施こされた塗料を乾燥硬化させる
に際し、塗料面に波長2.0乃至4.0μmにピークを
有する赤外線を比較的低放射エネルギーで輻射して塗膜
を乾燥させ、次いで乾燥後の塗料面に波長2.0乃至
4.0μmにピークを有する赤外線を比較的高放射エネ
ルギーで輻射して塗膜を硬化させると共に、少なくとも
塗膜の硬化段階で塗装基体の少なくとも一方の面を強制
冷却しながら加熱を行うことを特徴とする有機塗料の熱
処理方法。
6. An infrared ray having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm on the surface of a coating when a coating comprising an organic polymer solution or dispersion is applied on a substrate and the applied coating is dried and cured. Is radiated with relatively low radiant energy to dry the coating film, and then infrared rays having a peak at a wavelength of 2.0 to 4.0 μm are radiated with relatively high radiant energy to the coating surface after drying to cure the coating film. In addition to the above, at least at least one surface of the coated substrate is heated while being forcibly cooled at the stage of curing the coating film.
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