JPH08252519A

JPH08252519A - 板材の塗装方法

Info

Publication number: JPH08252519A
Application number: JP8205295A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kanai; 洋金井; Atsushi Suzuki; 淳鈴木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】板材の塗装ラインで、表裏の塗膜ともに非接
触で、効率的かつ低コストで形成できる塗装板の塗装方
法を提供する。【構成】板材の通路の上面の塗装にはスライドコータ
ーを、下面の塗装にはダイコーターを用いることによっ
て、表裏ともに非接触で塗膜を形成する。両コーターと
もに、複数の塗膜層を同時的に形成することが可能であ
る。また、形成された塗料液膜層は、一回の焼付けで乾
燥・硬化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材の両面に塗膜を形
成する方法に関するものであり、電機製品、建材、自動
車部品等に使用される鋼板、アルミ板、ステンレス板、
銅板等の金属板、プラスチック板、木板など、切り板、
または帯状板の連続塗装ラインに利用される。

【０００２】

【従来の技術】電気製品、建材、自動車部品、装飾品等
に供される、例えば鋼板、アルミ板、銅板等の金属板に
おいては、従来から、防錆性、電気絶縁性、あるいは意
匠性等を付与することを目的として、その表面にめっき
皮膜や塗装による有機皮膜の形成が行われているが、近
年、金属板の用途拡大に伴い、この金属板に求められる
特性は多岐に亘り、また、今まで以上に意匠性（外観特
性）に優れていることが求められるようになってきてい
る。樹脂板等においても同様に、意匠性に対する要求が
多くなっている。このような要請に応えるために、これ
ら金属板や樹脂板等の表面に各種の有機皮膜を形成する
ことが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、金属板の表面に
有機皮膜を形成する場合、図５に示すように一般的には
金属板の成型後に塗装するポストコート或いは金属板を
成型する前に塗装するプレコート法が採用され、塗装装
置としては、複数のロール２１〜２５を組み合わせたロ
ールコーター方式が多く採用されている。このロールコ
ーター方式の一般的なものとしては、３ロールコーター
方式がある。このロールコーター方式は、膜厚制御性に
優れ、薄膜塗装が可能であるが、ローピングと呼ばれる
外観欠陥が生じやすく、また、塗装ロールと板材が接触
しているため、板材によるロール摩耗があり、幅の広い
板材から通板しないと、摩耗によるロールキズが塗膜に
転写されて欠陥となる、という欠点も持っている。

【０００４】このロールコーター方式の他には、図６に
示すように金属板に非接触で塗装を行うカーテンフロー
方式が知られている。このカーテンフロー方式は、板材
と非接触で塗装できるため、外観性に優れた塗装板が得
られるという利点のあることが、例えば特開昭６３−８
０８７７号公報に報告されている。しかし、塗料カーテ
ンが安定に切れることなく落下していることが必要で、
ウェット膜厚で３０μｍ以下のカーテン形成が難しく、
薄膜塗装がしにくいという問題点を持っている。また、
板材の両面に塗膜を形成する場合には、片面はカーテン
塗装することが可能でも、もう片面はカーテン塗装する
ことはできないので、両面共にロールに非接触で塗装す
ることはできなかった。

【０００５】従来は上述のロールコーター方式やカーテ
ンフロー方式等のコーターを用いて、金属板に塗料を塗
布した後は、塗膜の機能を発揮させるために熱風焼付け
炉、誘導加熱炉あるいは、電子線や近赤外線等のエネル
ギー線の照射によって、或いはこれらの組み合わせによ
って塗膜の乾燥硬化を行っている。通常、塗膜が２層以
上形成される場合には、１層目の塗膜を塗装した後、そ
の塗膜を乾燥・硬化してから、次の塗膜を塗布し、硬化
・乾燥する、というように、塗膜の塗布、乾燥・硬化の
処理を複数回繰り返す必要があり、生産性の低下、生産
コスト増になっていた。

【０００６】本発明は、かかる従来の課題を解決するた
めになされたもので、板材の塗装ラインにおいて、板材
の両面に塗膜を効率よくかつ低コストで形成することが
可能な、板材の塗装方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、スライドホッ
パーのスライド面に前後に間隔をおいて開口し、スライ
ド面幅方向に延びる複数のスリット、およびスリットに
塗料を提供する手段を備え、スライド面上で複数の塗料
膜を重ね合わせて複層塗料膜とし、スライド面の先端か
ら複層塗料膜を自由落下させて塗料カーテンを形成し、
走行している板材の表面に前記塗料カーテンを落下させ
て板材の表面に複層塗料膜を形成する板材の塗装方法
（スライドコーター）において、板材の反対面には、ダ
イコーターのスリット状ノズルから１または複数の塗料
液を連続的に吐出して、塗料膜を形成することを特徴と
する板材の塗装方法である。

【０００８】

【作用】本発明では、表面はスライドコーターにより複
層塗膜が同時に、しかも板材と非接触で形成でき、反対
面もダイコーターにより、複層塗膜が同時に、しかも板
材と非接触で形成できる。従来のようなロール摩耗もな
く、完全なスケジュールフリー化が達成できる、外観品
位の高い塗膜外観が得られる、表裏ともに１回の塗装
で、複層塗膜が形成可能であり製造コストがかなり安く
なる、など多くのメリットがある。

【０００９】塗装の前工程として、脱脂、水洗、化成処
理、クロメート処理等の塗装前処理を必要に応じて行う
ことができる。

【００１０】塗装後の塗膜の乾燥・硬化は、特に限定さ
れず従来から知られている方法、またはその組み合わせ
で行えば良い。たとえば、熱風炉、誘導加熱炉、近赤外
線炉、遠赤外線炉、エネルギー線硬化炉などが挙げられ
る。特に誘導加熱炉は、板材の透磁率が高い時には特に
有効で、熱慣性がなく、板幅や板厚が変わった時には投
入電力量を制御すればよく、本発明の塗装方法との組み
合わせで、特にスケジュールフリーのメリットをより生
かせる乾燥・硬化方法である。また、クリーン化もしや
すく、高品位の塗膜外観を得るのに適している。また、
従来の熱風炉や赤外線炉よりも、溶剤の揮発による欠陥
であるワキの発生が起こりにくく、本発明の塗装方法の
ように、複層塗膜を乾燥・硬化するのに適しており、こ
の点からも、本発明の塗装方法との組み合わせで、その
長所を引き出せる乾燥・硬化方法である。

【００１１】本発明の塗装方法の前あるいは後ろに、従
来から知られている塗装方法により塗膜を形成する工程
を加えることは差し支えない。

【００１２】板材の材質・種類は特に限定されないが、
たとえば、鋼板（冷延鋼板、めっき鋼板）、アルミ板、
ステンレス板、銅板、チタン板などの金属板や、プラス
チック板、紙板、木板等などが挙げられる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明を適用した鋼帯の連続塗装ラ
インの概要を示す。鋼帯１は、ペイオフリール２から、
脱脂、洗浄処理、塗装前処理工程３を経て、コーター室
４内に導入され、ここで本発明で使用するスライドコー
ター５により、表面に複数の塗料液膜の塗布を施された
後、その後ろに僅かに離れた位置の下方に設置されたダ
イコーター５ｕにより、鋼帯の表（上面）と裏（下面）
の両面に塗料液膜の塗布を施された後、焼付け炉６に導
入され、ここで乾燥・硬化され、冷却装置７で冷却後、
テンションリール８に巻き取られコイル状の塗装鋼帯１
ａとして製品となる。

【００１４】本発明は、塗装装置として、通板路を挟ん
で上部にスライドコーター５を、下部にヂコーター５ｕ
を用いるところに特徴がある。このスライドコーター
は、例えば特公昭４９−２４１３３号公報に開示されて
いる、写真フィルム等の感光材料の塗布用として提案さ
れた多層スライドホッパー型のカーテンフロー方式の塗
装装置を基本形とするものである。以下、これをスライ
ドコーターと称する。

【００１５】また、ダイコーターはたとえば、原崎勇次
著「コーティング方式」（槙書店発光１９８１年１版）
のｐ．２１０〜ｐ．２１４に記載されているもの、ある
いは、スライドコーターを下面塗装に適正のある構成に
改良したものなど、スリット状ノズルあるいはダイから
塗料を吐出して、鋼帯の下面にその塗料を接触させて付
着塗布させるものである。複数の塗料液膜を形成する方
法は、ｐ．２１４に記載されているように、ダイから押
し出す前に複層化する方法、前に説明したスライドコー
ターのように、ノズルから押し出した後に複層化する方
法のいずれでも良い。

【００１６】この実施例におけるスライドコーターに
は、図に示すように、スライド傾斜面１０があり、この
スライド傾斜面には、３列のスリット状のノズル９ａ、
９ｂ、９ｃが配置されている。各ノズルにはそれぞれの
塗料液を供給する塗料液供給部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ
が接続されており、この各塗料液供給部は、供給管１３
ａ、１３ｂ、１３ｃと、ポンプＰａ、Ｐｂ、Ｐｃを介し
て塗料液タンク１２ａ、１２ｂ、１２ｃに接続されてい
る。図中、１４はスライド傾斜面１０上の液膜をガイド
するカーテンガイド、１５は余剰の塗料液を収容する余
剰液収容パン、１６はスライド傾斜面１０の下端唇部１
８からのカーテン状の液膜、１７は搬送ローラーであ
る。

【００１７】この実施例では、鋼帯１の上面に３種類の
塗膜を同時に形成、積層するので、３種類の塗料が塗料
タンク１２ａ、１２ｂ、１２ｃに貯留されており、スラ
イド傾斜面１０の上下方向に塗料液を流出するスリット
状ノズル９ａ、９ｂ、９ｃが３列設けられているが、積
層する塗膜の数によって、ノズルの数、塗料タンクの数
等は自由に選定すればよい。

【００１８】一方、下面塗装用のダイコーター５ｕは、
図２に示すように、鋼帯１の下面に近接して１列の水平
スリット状ノズル９ｕを配置しており、このスリット状
ノズルは塗料供給部１１ｕ、供給管１３ｕ、ポンプＰ
ｕ、塗料タンク１２ｕに接続されている。塗料はポンプ
圧力によりスリット状ノズルから流出し、鋼帯１の下面
に接触して付着・塗布される。この例では、下面（鋼帯
の裏面）には一層の塗膜を形成する場合のものであた
め、塗料供給系統は一つであるが、必要に応じて、複数
の塗膜を形成することも可能である。

【００１９】ここでは、鋼帯１は、水平に塗装装置部分
に搬入されているが、水平から角度をもって搬入するこ
とは差し支えない。

【００２０】図１に示す鋼帯への連続塗装ラインにおい
て、脱脂、水洗クロメート処理による塗装前処理工程の
後段において、通板路の上部に図２に示すスライドコー
ター５を、その下部にダイコーター５ｕを配設し、幅１
０００ｍｍの鋼帯１の上面に３層の塗料液膜を同時形成
するとともに、この鋼帯１の下面に一層の塗料液膜を形
成する塗装を行った。鋼板として電機亜鉛めっき鋼板を
使用した。スライド面の幅は１６００ｍｍ、スライド面
の先端部から鋼板面までの高さは２５０ｍｍに設定し
た。この例では、鋼板の上面には、第１層目としてポリ
エステル系の高加工用プライマー塗料「Ｐ１８５」（日
本ペイント製）を乾燥膜厚５μｍ、このプライマー塗料
液膜上に第２層目としてベージュ色の高加工用ポリエス
テル系塗料「フレキコート２００」（日本ペイント製）
を乾燥膜厚１８μｍ、この塗料液膜上に第３層目（最表
層）として透明性のポリエステル樹脂系塗料「フレキコ
ート１８０」（日本ペイント製）を乾燥膜厚２μｍとな
るように、塗料液膜を形成した。

【００２１】また、この鋼板の下面にブルーグレー色の
ポリエステル樹脂系塗料液「フレキコート１００」（日
本ペイント製）を乾燥膜厚１０μｍとなるように、ダイ
コーターで塗装した。

【００２２】これらの塗料を塗布した鋼板は、誘導加熱
炉で、最高到達板温２３０℃、到達までの時間６０秒の
条件で焼き付けた後、冷却して表面に３層、裏面に１層
の塗膜層を持つ塗装鋼板を得た。

【００２３】ついで、幅１３００ｍｍの電機亜鉛めっき
鋼板に上記と同じ方法で、同じ塗装を施し、同様に乾燥
・硬化、冷却して表面に３層、裏面に１層の塗膜層を持
つ塗装鋼板を得た。

【００２４】比較例として、幅１０００ｍｍの電機亜鉛
めっき鋼板、次いで幅１３００ｍｍの電機亜鉛めっき鋼
板に、３コート３ベークの設備を持つ連続塗装ライン
で、ロールコーターによる表裏両面塗装を施した。塗料
種類は、本発明例と同じである。また、乾燥・硬化は、
従来の熱風炉で行った。

【００２５】本発明例、比較例の塗装鋼板の性能を表１
に示した。幅１０００ｍｍの鋼板に塗膜を形成した製品
の性能を代表して示した。外観は、本発明例が優れてお
り、他の性能は両者同等であった。また、鋼板の幅を１
０００ｍｍから１３００ｍｍに変更するときに、比較例
の熱風炉では、最高到達板温２３０℃を確保するため
に、炉条件を変更するのに時間がかかるため、ライン速
度を落として通板した。本発明例では、誘導加熱炉の電
力投入量の調整で、ライン速度を変えずに操業できた。
さらに、幅１３００ｍｍの鋼板に塗膜を形成した製品
は、本発明例では幅１０００ｍｍの鋼板に塗膜を形成し
た製品と同等の外観が得られたが、比較例のロールコー
ターで塗装した製品では、幅１０００ｍｍの鋼板を流し
た時の鋼板端面部と塗装ロールとの接触部のロールキズ
により、後から通板した幅１３００ｍｍの製品の表裏の
塗膜に欠陥を生じた。このため、表裏の塗装ロールを交
換してから再度製品を製造したため、製造完了までの時
間が本発明例に比べて大幅に長くなった。

【００２６】図４は本発明の他の実施例を示したもの
で、スライドコーター５に対して鋼帯１の搬入方向を変
え、それに従ってダイコーター５ｕの配置位置もずらし
たものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明においては、
上面の塗料液膜形成にスライドコーターを用い、下面の
塗料液膜形成にダイコーターを用いるので、上下一組の
塗装工程、一組の乾燥・硬化工程で板材の両面に複数層
の塗膜を、効率的に低コストで塗装することができる。
また、板材と接触するロール等を使用しないため、ロー
ピングなどの塗装欠陥を生じないばかりでなく、ロール
の摩耗損傷もなく、板幅にかかわらないスケジュールフ
リーな操業が可能となる。また、誘導加熱炉と組み合わ
せることによって、乾燥・硬化工程まで含んだ完全スケ
ジュールフリー化が達成できる。

【００２８】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した鋼帯の連続塗装ライン例の概
要説明図である。

【図２】本発明の実施例を示す一部断面側面説明図であ
る。

【図３】図２におけるスライド・コーター及びダイコー
ターの要部拡大説明図で、図（ａ）は一部断面側面説明
図、図（ｂ）は図３における平面説明図、図（ｃ）は図
（ａ）のＡ−Ａａ矢視断面説明図である。

【図４】本発明の他の実施例（搬入方向例）を示す一部
断面側面説明図である。

【図５】従来のコーター例を示す一部断面側面説明図で
ある。

【図６】従来の他のコーター例を示す一部断面説明図で
ある。

【符号の説明】

１鋼帯２ペイオフリール３前処理工程４コーター室５スライド・コーター６焼付炉７冷却装置８テンションリール９ａ，９ｂ，９ｃスリット状ノズル１０スライド傾斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ塗料供給部１２ａ，１２ｂ，１２ｃタンク１３ａ，１３ｂ，１３ｃ供給管１４カーテンガイド１５塗料パン１６塗料液膜１６ａ下層塗料液膜１６ｂ中層塗料液膜１６ｃ上層塗料液膜１７搬送ローラ１８唇部５ｕダイコーター９ｕスリット状ノズル（下面用）１０ｕスライド傾斜部（下面用）１１ｕ塗料液供給部（下面用）１２ｕ塗料タンク（下面用）１３ｕ供給管（下面用）１５ｕ余剰液パン（下面用）１６ｕ塗料液膜（下面）１６ｕｕ塗膜（下面）Ｐｕ塗料ポンプ（下面）１９塗料供給パン２０塗料２１ピックアップロール２２ドクターロール２３アプリケーターロール２４バックアップロール２５塗料膜２６塗料ホッパー２７針弁２８大径塗布ロール２９小径塗布ロール３０塗布膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スライドホッパーのスライド面に前後に
間隔をおいて開口し、スライド面幅方向に延びる複数の
スリット、およびスリットに塗料を供給する手段を備
え、スライド面上で複数の塗料膜を重ね合わせて複層塗
料膜とし、スライド面の先端から複層塗料膜を自由落下
させて塗料カーテンを形成し、走行している板材の表面
に前記塗料カーテンを落下させて板材の表面に複層塗料
膜を形成する板材の塗装方法において、板材の反対面に
は、ダイコーターのスリット状ノズルから１または複数
の塗料液を連続的に吐出して、塗料膜を形成することを
特徴とする板材の塗装方法。