JPS6250482A - 化成処理膜厚制御方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、竪パスにおける化成処理膜Ｊ￥制御方法およ
び装置、特に竪パスを利用するストリップの化成処理ラ
インにおける化成処理Ｍ厚制御方法および装置に関する
。

（従来の技術） 塗装鋼板などの表面処理鋼板の生産は、畑仮に対する仕
様の高級化に伴って拡大を続けており、それにしたがっ
て前処理としての化成処理も多量生産に対応すべく高速
化を図っている。

ところで、化成処理にあっては、浸漬法および塗布法が
あるが、塗布法の場合、化成皮膜の付着量の制御が問題
であった。特に上述のように、多量生産を実現すべく高
速で処理を行う場合にあっては、その膜厚制御にあって
も従来者えられなかっ１こ多くの困難が見られる。

すなわち、このような膜厚制御にあっては、従来はロー
ル絞りが一般的であったが、ロール絞りではラインスピ
ードの増加にともなって付着量が直線的に増加するため
、膜厚の増加は避けられず、また操業時のラインスピー
ドの変化が避けられない以上、膜厚の精密なコントロー
ルは困難であった。しかも、ロールがストリップエツジ
で損傷された場合、その傷の部分の処理が必要となると
か、成品に転写されるとか、あるいは化成処理のストリ
ップエツジへのまわり込みによるエツジ部着色等がみら
れるとか、種々の問題があった。

かかる問題の解決法として気体絞り法が提案されている
が、この方法の最大の欠点は、払拭時に発生するスプラ
ッシュ、ミストにより成品表面が斑点状に汚染されるこ
とである。しかもラインスピードの高速化に伴って化成
処理液の持ち出し量が多くなると、それに従ってミスト
、スプラッシュも飛躍的に増加する。また、気体絞りで
も、ラインスピードの増加に伴なって付着油は大幅に増
大する。

（発明が解決しようとする問題点） ここに、本発明の目的は、例えばストリップの通板速度
が１００〜２００ｍ／ｍｉｎという高速処理にもかかわ
らず、表面美麗で、均一な化成処理皮膜の得られる膜厚
制御方法を提供することである。

また、本発明の別の目的は、例えばストリップの通板速
度が１００〜２００ｍ／ｍｉｎという高速処理にもかか
わらず、化成処理皮膜の厚さを正確に制御できるととも
に表面美麗で、均一な化成処理皮膜の得られる膜厚制御
装置を提供することである。

（問題点を解決するだめの手段） よって、本発明者らは、上述のような目的を達成すべく
、ロール絞りによれば付着量それ自体は比較的小さく抑
えることができることに着目して、鋭意検討を重ねたと
ころ、従来既に知られているこのロール絞りと気体絞り
とを、好ましくはロール絞り、次いで気体絞りの順序で
組み合わせることにより、意外にもお互いの長所が相乗
的に一層高められることを知り、先に特願昭６０−号と
して特許出願した。

しかし、その場合、ロール絞り用のロール形状その他に
ついては特に言及するものではなかった。

そのツク、研究開発を続けたところ、ロール絞り用に表
面加工の行なわれていないフラットなゴムロール等を使
用した場合にも相当の改善効果が認められるが、その場
合ロール絞りで行う一次膜厚制御１をロールとストリッ
プの接触圧力で調整することとなり、−次膜厚制御とし
て適切な膜厚（望ましくは２〜１０μｍ）を得ようとす
ると、非常に厳密な圧力制御が必要となり、実操業上に
おいては、多々困難な点があることが判明した。そこで
、表面に溝加工あるいはメソシュ加工などの表面加工を
おこなったゴムロールあるいは金属性ロールを使用する
ことで適切な一次膜厚制御を行なった後、気体絞りを行
ったところ、さらに一層表面が美麗で、かつより正確な
膜１γ制御を可能とする方法が得られることを知り、本
発明を完成した。

すなわら、膜厚制御を従来のように絞りロールの圧力制
御によって行うのではなく、ロール絞りのロール表面形
状制御によって行おうとするものである。

なお、フラットリンガ−ロールで通常の圧力の下でのロ
ール絞りの後に気体絞りを行なう場合、ロール絞り後の
膜厚が１　μｍ未満となり、後続の気体絞りの効果が発
揮されず、エツジ部オーバーコートの解消が行われない
。また、押圧力を小さくすると、−次ロール絞りの後の
ｌ１ｆｆｉ厚が厚（なり過ぎ、したがって、気体絞り後
の膜厚が厚くなり過ぎてしまい、あとの乾燥工程の所要
時間、つまり乾燥工程の全長が長くなりすぎるという実
際的な難点が生じてくる。

よって、本発明の要旨とするところは、竪パスを利用す
る金属ストリップの化成処理ラインにおいて、化成処理
液収容凹部を表面に有するロールを使ったロール絞りと
気体絞りとを併用することを特徴とする、美麗で均一な
膜厚を得る竪バスにおける化成処理膜厚制御方法である
。

さらに、本発明はその別の面からは、化成処理液を収容
するタンク、該タンク上部を覆うフード、並びに前記タ
ンクおよびフードで区画された空間内にデフレクトロー
ル、前記化成処理液スプレー、化成処理液収容凹部を表
面に有するロールからなる絞りロール、および気体絞り
ノズルを上方向にこの順序で設けてなる竪形パスライン
から構成される化成処理膜厚制御装置である。

ここに、化成処理液とはクロメート処理、リン酸化成処
理等のいわゆる化成皮膜形成処理−般に使用される処理
液をいい、特定のものに制限されるものではない。

上記化成処理液容凹部（以下、単に“凹部”という）は
、化成処理液スプレーからの処理液を金属ストリップに
接触する際に収容保持する機能を存するものであれば特
に制限はないが、好ましくはその形状は２〜１０μｍ厚
の水膜が形成されるに十分なものである。その断面形状
の例としては、各溝がＶ−字形、Ｕ−字形あるいは縦コ
ー字形などの形状が考えられる。あるいは単なる半球状
であってもよい。これらの溝はらせん状にもしくはメッ
シヱ状にロール表面に形成されていてもよい。

’ｋｌリロールのストリップ面への押圧力が一定の場合
、上記凹部の断面形状および−その合計断面積によって
化成処理液の水膜厚を調節することができる。

なお、ロール材質としてはポリエチレンあるいはブチル
ゴムなどの耐食性ゴムが考えられるが、それのみに制限
されるものでないことはもちろんである。

このように、本発明によれば、上述のような化成皮膜の
厚さ調節を目的にして、予備絞りおよびバス安定のため
に化成処理液収容凹部を表面に有するロールによるロー
ル絞りを採用するとともに、最柊膜厚調整絞りとしてま
たエツジ調整用として気体絞りを併用するのである。

好適態様にあって、上記絞りロールは、非振動型で、エ
アシリンダーによる作動側ロールと、調整可能な位置決
め側ロールとから構成される。このような絞りロールは
絞りを主目的とするが、本発明にあってはそれにのみ制
限されず、デフレクトロールで生じたそりを矯正するこ
と、パスラインを決定すること、およびバスを安定させ
ることなど重要な役目を合わせ持つ。

したがって、本発明の場合、バスが安定するため、目付
量の制御が正確になる。即ち、膜厚調整にはバスとノズ
ルとの距離が一定としなければならないため、バスの安
定は重要である。

気体絞りノズルは目標付＠量への最Ｐ調整を行なうもの
で、主として、噴射ガス圧を加減することにより膜厚が
調整可能である。一方、絞りロールから出てきたストリ
ップは前述のように外観に欠点を持ち、そのまま成品と
すると商品価値の低下となる。また、付着量の均一性も
劣る。このため、ノズルによる絞りおよび均一化を図る
ことが必要である。そして、このように、ロール絞りと
気体絞りとを組み合わせることにより互いの欠点を補い
、表面美麗で均一な化成処理皮Ｗを得ることができるの
である。

（作用） ここに、添付図面にしたがって本発明をさらに詳細に説
明する。

図中、適宜化成処理装置１０に連続供給されるストリッ
プ１１は、デフレクトロール１２で方向転換するととも
に、ポンプアップされた、例えばクロメート処理液、リ
ン酸塩処理液などの化成処理液１３をスプレー１４から
噴射される。その後、ストリップ１１は化成処理液を付
着随伴して絞りロール２０に至り、余分な化成処理液は
絞り取られる。しかし、ロール表面に設けた凹部には化
成処理液が収容された状態になり、凹部断面形状に応じ
た四の処理液がストリップ金属面に残留することになる
。好ましくは、水膜厚さ２〜ｌ’０μｍとなるように凹
部形状を調整する。また、凹部のロール幅方向の分布を
変えることによっても膜厚を変えることができる。そし
て、さらに絞りロール２０の後に設置された気体絞りノ
ズル２１によって、所定の厚さにまで付着量が制御され
るとともに、ストリ・ノブのエツジ部の残留化成処理液
が除去される。なお、絞りノズルのガス吹き付は角度は
好ましくは２０〜６０度であり、通常は４５度、吹き付
はガスは空気、不活性ガス等、特に制限はない。気体ノ
ズルのスリット幅はＯ−８〜１．２ｍｍ　、ガス圧は０
．５−１．０ｋｇｆ／ｃｍ２がり了ましい。

ツー１゛２２は作業環境の確保とともにミスト除去を目
的に通常設置されているものである。

次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例 第１図に示す装置を使ってリン酸化成処理を行った。比
較のためフラノトロールによるロール絞り、表面に凹部
を有するロールによるロール絞り、または気体絞りのみ
を行なった場合についても同様の条件下で化成処理を行
なった。

第２図は、絞りロール表面に設けた凹部断面形状を示す
もので、本例では下記の３種の形状の凹部をらせん状に
ロール全体に均一に設けた。

Ａ：Ｐ＝２４ケ／インチ、ｄ　−０，５ｍｖＡＢ：Ｐ＝
１２ケ／インチ、ｄ　−０，５ｍｍＣ：Ｐ＝２４ケ／イ
ンチ、ｄ　＝０．３ｍ僧ただし、Ｐ：溝ピッチ、ｄ：ン
荷深さ また、気体ノズルのスリット幅は１．２ｍｍ　、ガス圧
は０゜５　ｋｇｆ／ｃｍ２、吹き付は角度１よ４５度で
あった。

比較例としてのロール絞りのフラノトロール、つまりリ
ンガ−ロールの押圧力は０．８ｋｇｆ／ｃｍ２であった
。

結果は、第３図（ロール絞りまたは気体絞りの単独使用
の場合）および第４図（本発明によるロール絞りと気体
絞りの併用の場合）にグラフにまとめて示す。

第３図に示すように、気体絞りのみの場合、ラインスピ
−１゛の上昇にともなって付１は大幅に変化しており〜
、また、本発明で用いる表面凹部を有するロール絞りの
みの場合でもまだライン速度に伴って付着量が多少変化
している。フラットリンガ−ロールの場合には付着量の
変化はあまりないが、これは絞り後の膜厚が１μｍ以下
とロール絞りが強かったためと考えられる。気体絞りの
みの場合、ラインスピード約５０ｍ／ｍｉｎ以上でスト
リップ全面にミスト斑点がみられ、さらにロール絞りだ
けの場合にはエツジ部の着色がみられた。

しかし、第４図に示すように、本発明によれば、ライン
速度にもかかわらず、付着量はほぼ一定に保たれること
が分かる。しかも、本発明によれば、ミスト斑点および
エツジ部着色はいずれも見られず、表面外観良好な化成
処理ストリップが得られた。

（発明の効果） このように、本発明によれば、従来とかく問題の多かっ
たエツジ部着色、ミスト斑点などの゛欠点をともに解消
することができるばかりでなく、う・１″ン速がｌＯＯ
〜２００ｍ／ｗｉｎという高速操業であるにもかかわら
ず、化成処理膜厚を適正範囲内で正確に制御することが
できるのであって、本発明の斯界に及ぼす貢献は大きい
といわねばならない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置を示す略式線図１第２図は、絞
りロール用ロールの表面に形成される凹部の溝断面形状
の例を示す説明図；第３図は、従来例の付着量の変化を
示すグラフ；および 第４図は、本発明における場合の結果を示すグラフであ
る。 ｌＯ：化成処理装置　　　１１：　ストリップ１２：デ
フレフトロー・ル　１３：化成処理液１４：　スフ゛レ
ー　　　　　２０；１文りロール２１：気体絞りノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）竪パスを利用する金属ストリップの化成処理ライ
   ンにおいて、化成処理液収容凹部を表面に有するロール
   を使ったロール絞りと気体絞りとを併用することを特徴
   とする、美麗で均一な膜厚を得る竪パスにおける化成処
   理膜厚制御方法。
2. （２）ロール絞り、次いで気体絞りを行う、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
3. （３）ロール絞り後の金属ストリップ面での化成処理液
   の膜厚が２〜１０μｍである、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の方法。
4. （４）化成処理液を収容するタンク、該タンク上部を覆
   うフード、並びに前記タンクおよびフードで区画された
   空間内にデフレクトロール、前記化成処理液スプレー、
   化成処理液収容凹部を表面に有するロールからなる絞り
   ロール、および気体絞りノズルを上方向にこの順序で設
   けてなる竪形パスラインから構成される化成処理膜厚制
   御装置。
5. （５）前記絞りロールが、ロール絞り後の金属ストリッ
   プ面での化成処理後の膜厚が２〜１０μｍとなるような
   表面凹部形状を有するものである、特許請求の範囲第４
   項記載の装置。