JPS62210077A - 塗装鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分身） この発明は、亜鉛メッキ鋼板の塗装法に関し、とくに塗
膜の乾燥処理による硬化方法の効率および塗膜性能の向
上をはかる塗装鋼板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 第５図は従来から行われている塗装鋼板の製造方法を示
すフローシートである。図にみられるように、溶融法あ
るいは電気法による亜鉛メッキ鋼板に、リン酸亜鉛処理
やクロメート処理の化成処理を行い、この化成板の表面
に、たとえばカラー塗装を行なっている。一般には、第
１段階として下塗り塗膜として、上記化成板表面上にエ
ポキシ樹脂系の塗料を下塗り剤として薄く塗布した後乾
燥硬化による焼付を行う。焼付後のプライマ塗膜の厚み
は約４μｍである。第２段階には、ポリエステル樹脂系
塗料を上塗り塗布剤として塗布した後、同様に乾燥硬化
処理を行い、一連の鋼板の塗装工程を終る。なお上塗り
塗膜の厚みは約１０μｍになるよう仕上げられる。

上記乾燥硬化の工程においては、熱風乾燥炉を用いて、
熱風による乾燥が行われており、その条件としては、下
塗り乾燥時は２００℃／４０秒、上塗り乾燥時は２１５
℃／４０秒である。

〔発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来の熱風乾燥炉を用いる熱風乾燥による
塗装膜の硬化仕上げ方法は、それ自体、後記のように、
塗装膜の仕上面はワキ１．！ｌ！￥−映性および光沢な
どの外観評価や密若性あるいは硬度などの特性テストに
おいてもほぼ満足されるもので、鋼板の塗装法としては
確立された技術である。

しかし、問題は生産性にあって、その乾燥工程における
乾燥時間に比較的長時間（約４０秒）を要すること、さ
らに、鋼板の厚みや大きさなどのサイズによって、例え
ば最適焼付は温度の制御法が煩瑣であることが指摘され
る。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、とくに上記塗膜の焼付時間の大幅短縮化と塗膜性
能の向上をはかり、生産性の高い鋼板の塗装方法を提供
するものである。

〔問題点を解決するための手段］ この発明に係る塗装鋼板の製造方法は、亜鉛メッキ鋼板
の表面に化成処理を行い、化成面上にエポキシ樹脂系塗
料による下塗り塗布をおこない、これを誘導加熱法で短
時間の下塗り塗膜の焼付を行った後さらにこの下塗り塗
膜上にポリエステル樹脂系又はアクリル樹脂系塗料を上
塗り塗布し、再びこの上塗り塗膜を誘導加熱による短時
間処理によって乾燥して焼付は塗装膜の硬化仕上げ処理
を行うものである。

（作用） この発明においては、誘導加熱によって塗膜の硬化仕上
げを行うものであり、このため金属（鋼板）内部からの
選択的な加熱が可能となる。また、上記加熱は５〜１０
秒の高速焼付を可能ならしめる。したがって、温度制御
が容易に行われ、高温焼付も可能となるなど、製品の多
様化への対応が容易である。さらに、熱風乾燥でのとも
すると小さいゴミなどの付着のおそれのないクリーンな
オーブンであることが、製品の高品質化へつながる。

（実施例） 以下、本発明の製造方法を実施例を示して説明する。

加熱装置および試験試料： 本発明の製造方法では誘導（インダクション）加熱を用
いるが、用いた装置は出力容量１０ＫＷ、出力周波数８
〜９．６ＫＨ，の高周波誘導加熱炉である。別に比較テ
ストのために、従来の熱風乾燥炉を用いた。第１図はこ
の２つの加熱方法による同一鋼板の試料の加熱時間によ
る鋼板の昇温曲線である。横軸には加熱時間、縦軸は熱
電対で測定した鋼板の温度である。図から明らかなよう
に、熱風加熱に比して、誘導加熱では数分の１の短時間
で、所定の温度まで直線的に板温か上昇する。

次に以下の実施例に用いた試料名と亜鉛メッキのメッキ
法および化成処理条件その他を第１表に示す。なお、試
料名Ｇの試料は冷延鋼板のままで、メッキや化成ｌＡｌ
１はしていない。

第１表 ＊１ミニアムスパングル、亜鉛メッキ浴浸漬直後に、急
冷等の処理により、亜鉛結晶の成長をおさえ、仕上げメ
ッキ面の平滑化をはかったもの実施例・ 第２図は本発明の一実施例を示す塗装鋼板の製造方法に
準じた処理手順のフローシートである。

第５図の従来方法と比較して、塗膜焼付処理時の加熱方
法のみ変えたもので、第２図ではインダクション（誘導
）加熱法による短時間乾燥硬化を行っている。原板（亜
鉛メッキ鋼板）から上塗焼付までの手順は、加熱方向以
外は第５図と全く同一条件である。

塗料については、下塗り塗布用にはエポキシ系塗料ＷＰ
−３（商標二臼木油脂ＫＫ製）を使用し、上塗り塗布に
はポリエステル系塗料ＹＦ１４０（商標：関西ペイント
ＫＫ製）およびアクリル樹脂系塗料ＹＦ３２５　（商標
：日本油脂ＫＫ製）を使用した。

加熱乾燥条件は、第１図にしたがった方法で、下塗り塗
布後は誘導加熱による板温２２０℃で５秒、上塗塗布後
は２３０℃１０秒である。また、比較のため第５図の条
件、すなわち下塗り時２００℃４０秒、上塗り時２１５
℃４０秒の熱風加熱による塗膜の焼付処理を同一試料に
ついて行った。

第１表の試料Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、ＦおよびＧの７試料
について、上記のような工程手順に従って塗膜の焼付を
誘導加熱による処理および従来法の熱風加熱による処理
について行なった。その結果、得られた塗装膜について
、ワキの評価、光沢度、Ｔ字曲げ性、耐酸性および耐ア
ルカリ性の緒特性の比較検討を行ない、その結果を第２
表および第３表に示した。ここで第２表は上記７試料に
ついて、上塗り塗料にポリエステル樹脂系塗料ＹＦ１４
０を使用した場合、第３表は同一７試料について、上塗
り塗料にアクリル樹脂系塗料ＹＦ３２５を使用した場合
の結果である。

ここて、上記ワキの説明を簡単にすると、ワキとは上塗
塗料が加熱乾燥する場合樹脂分が硬化して粘度の増加を
来すことによって、下地や塗膜中の含有カスとか水分な
どの揮発物が脱着しにくくなり、膜の内側に滞留するこ
とによっておこる表面の凹凸をいい、ｆｆ１ｌｌｌ！表
面のいわゆる“くもり°゛とじて観察される状態もこの
範嗜に入るものである。従って、ワキの発生具合によっ
て光沢性などの外観に悪影響を与えるものである。

ワキの発生原因として、−例として水分があげられるが
、第１表の試料について、水分量を測定した。水分計に
より、加熱温度に対して発生水分量を測定した結果を第
３図に示した。第３図において、横軸は鋼板多試料の加
熱温度であり、縦軸は発生水分量である。図かられかる
ように、試料Ａ、ＣおよびＥで示されるリン酸亜鉛の化
成処理試料からは他の試料Ｂ、ＤおよびＦのクロメート
処理に比して著るしく水分発生量が多い。

さらに、溶融亜鉛メッキの通常スパングルをもつ試料（
試料ＡおよびＢ）では、下地のスパングル（花模様）に
沿ってワキが発生しておりこの現象はリン酸亜鉛処理の
試料（試料Ａ、およびＣ）において顕著であった。この
ことは第３図の試料Ｅで示されるミニマムスパングルの
場合でも同様に発生水分量は多いことが判明した。つま
り、ワキの発生は、とくに化成処理として行ったリン酸
亜鉛処理板で多い傾向をもつものであることが一般的に
いえよう。

第２表および第３表の結果から、誘導加熱による塗装膜
について、以下の事柄が結論される。

（１）ワキの評価では試料Ｇ（冷延鋼板）が最もよいが
、この試料は比較用の特殊なものであるからこれを除外
すれば、電気亜鉛メ・フキ。ミニマムスパングルの溶融
亜鉛メッキ、通常スパングルの溶融亜鉛メッキの順に悪
くなっている。また、全体として、化成処理条件ではク
ロメート処理の方がリン酸亜鉛処理に比べて著るしく良
い。

（２）光沢度は誘導加熱は熱風加熱に比して若干悪くな
るが６０°鏡面反射率基準値１００に対してはほぼ１〜
３％の低下に止まる。しかし、溶融亜鉛メッキの通常ス
パングルのものはとくに低下率が大きい傾向をもつ。

（３）耐薬品性として、とくに耐アルカリ性は全体にあ
まり良くないが、耐酸性は全体に問題はないことがわか
る。とくに冷延鋼板（試料Ｇ）は耐薬品性において劣り
、ワキ、光沢性のよい割には問題があることがわかった
。

（４）化成処理に関してはリン酸亜鉛処理したもの（試
料Ａ、ＣよびＥ）はとくにワキの評価に関してバラツキ
があり、同一処理法に対して出来映えに問題がある。

（５）上塗り塗料としてはポリエステル樹脂系でもアク
リル樹脂系でも大差なく、同様の特性を示した。

以上を要約すると、最も良好な結果を得たのは試料りお
よびＦである。つまり、ミニマムスパングルの溶融亜鉛
メッキのクロメート処理したものと電気亜鉛メッキのク
ロメート処理を行った鋼板が最も誘導加熱に適した塗装
膜の硬化方法として有効であり、特性面からみた性能に
おいても満足される系吉果が７号られた。

次に、上記検討実験の結果、誘導加熱による塗装膜の硬
化において、外見、特性ともすぐれた効果のあった試料
りおよびＦについて、硬化処理時間による外観について
調へた。その結果を第４図（ａ）および（ｂ）に示した
。第４図（ａ）は上塗り塗料にポリエステル樹脂系、第
４図（ｂ）は上塗り塗料にアクリル樹脂系塗料を使用し
た場合で、横軸は硬化時間、！１ｔｈはワキ、光沢度な
どの外視評価を５点法で表わした。硬化時間は３秒、５
秒、１０秒および１５秒について行ったが、第４図（ａ
）および（ｂ）に示されるように試料および塗料に関係
なく、同様の特性を示し、３秒では不十分ながら、５秒
〜１５秒では外観上満足される結果を示した。しかも第
２表および第３表に示した他の特性も５〜１０秒の硬化
時間ではほぼ同様でこの硬化時間の差は特性上影響のな
いことかわかった。

（発明の効果） この発明は以上説明したとおり、鋼板の塗装に対して、
誘導加熱によって塗膜の硬化を行うのて、加熱効率、昇
温スピード、硬化条件の制御なとの点に、すぐれた効果
を示した。とくに５〜１０秒の高速焼付が達成できたこ
とは、製造の生産性への寄与はとくに大きい。また、カ
ラー鋼板（外板・家電用など）としての塗膜性能は、従
来法と比較して、十分満足されるものであり、ゴミ付着
などのない塗装鋼板の品質アップに対する効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱法と従来の加熱法の鋼板昇温速度
の比較図、第２図は本発明の一実施例を示す誘導加熱に
よる塗装鋼板の製造手順を示すフローシート、第３図は
各鋼板試料の発生水分量を示す比較グラフ、第４図は誘
導加熱による硬化時間と塗膜の外観比較図、第５図は従
来の熱風加熱による塗装鋼板の製造手順を示すフローシ
ー）・である。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 鋼版慝度（’Ｃ） 力ロ島　＝ＪＬ　月ｊ　　　（’Ｃ） 第　５　図 （ａ） 試杆Ｄ　　　試料Ｆ 膿Ａヒ晴間

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛メッキ鋼板の表面に化成処理を行い、該化成
   処理面にエポキシ樹脂系塗料を用いて下塗り塗布を施し
   、誘導加熱の短時間処理によって下塗り塗膜を焼付けた
   後、該下塗り塗膜上に有機樹脂系塗料の上塗り塗布を行
   い、再び誘導加熱の短時間処理により上塗り塗膜の焼付
   を行い、形成される塗装膜の硬化仕上げ処理を行うこと
   を特徴とする塗装鋼板の製造方法。
2. （２）前記亜鉛メッキ鋼板は電気亜鉛メッキ鋼板である
   特許請求の範囲第１項記載の塗装鋼板の製造方法。
3. （３）前記亜鉛メッキ鋼板はミニマムスパングル仕上げ
   の溶融亜鉛メッキ鋼板である特許請求の範囲第１項記載
   の塗装鋼板の製造方法。
4. （４）前記化成処理はクロメート処理による化成処理で
   ある特許請求の範囲第１項記載の塗装鋼板の製造方法。
5. （５）前記有機樹脂系塗料はポリエステル樹脂系塗料で
   ある特許請求の範囲第１項記載の塗装鋼板の製造方法。
6. （６）前記有機樹脂系塗料はアクリル樹脂系塗料である
   特許請求の範囲第１項記載の塗装鋼板の製造方法。
7. （７）前記誘導加熱の短時間処理は常温から焼付温度ま
   で５〜１０秒の短時間処理である特許請求の範囲第１項
   記載の塗装鋼板の製造方法。
8. （８）前記上塗り塗膜の膜厚は８〜１２μｍであり、か
   つ下塗り塗膜を含む全塗膜厚は１５μｍ以下である特許
   請求の範囲第１項記載の塗装鋼板の製造方法。