JPS63274777A - クロメ−トの均一塗布方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はクロメート処理の如く低粘度の液体を高速で薄
く塗布する方法に関するものである。

（従来技術） クロメート処理方法の内焦水洗型の塗布クロメート方法
としては絞りロール法、ガスワイピング法、ミスト塗布
法、ロールコート法等が利用されている。絞りロール法
は設備的に最も簡単な方法でストリップにクロメート液
をスプレーもしくは浸漬で供給したのち、一対のゴムロ
ールで絞る方法である。又、ガスワイピング法はストリ
ップにクロメート液をスプレー後、スリットから高圧の
空気を出す１対のエアーナイフで余分のクロメート液を
ワイピングする方法、ミスト塗布法は、霧状に分散した
クロメート液をストリップに塗布する方法である、ロー
ルコート法は主として塗装用に使用されナチュラルコー
ター、リバースコーターがあり、均一性の観点からリバ
ースコーターが一般的である。

いずれの方法もｌパスの工程で塗布され、まれには例え
ば特開昭５６−１５８７のように厚膜型の塗装分野で２
パスロールコート塗装される場合がある。これらは塗料
の如く高粘度浴の場合で目的および効果が異る。

（発明が解決しようとする問題点） クロメート処理は塗料の塗布のケースとは異る特殊条件
である。即ち、（１）塗布する付着量が非常に少い。（
２）クロメートは有色でむらが出易い。（３）液の粘度
が１０センチボイズ以下の水溶液である。

（４）水溶液のため表面張力が大きく濡れ難い等の特殊
性がある。又、高速塗布と簡便な設備が要求される。特
に近年は塗装省略用途が拡大されクロメート処理後の外
観の均一性が強く要求されている。

クロメート皮膜の付着量は塗布クロメートの場合、全ク
ロムとして１０〜５０　ｍ９／ｎｌ　　が一般的である
。

この場合クロム酸濃度が５０９７ｔ　の場合、液の付着
量として０．４〜２．０２汐と計算される極めて薄い厚
みである。従って、ロール表面の傷や、はじきが即、メ
ッキ表面のクロメートむらとして現れる。液特性におい
ては無機系クロメート浴では濃度が高く粘度はほとんど
水と同じ数センチポイズであり、実際には合成ゴムロー
ル間に圧力を負荷した絞りこんだ状態で塗布しなければ
ならない。

液の濡れ性はクロメートの均一性に大きく寄与し、界面
活性剤の添加は効果的であるが浴の老化や、泡の発生等
の問題がある。

これらの課題及び問題に対する従来技術は、リバースコ
ーターによる塗布やエアーナイフあるいは溝切りロール
による塗布方法が公開されている。

しかしながらロールコータ−では設備が複雑で高価であ
ることや薄膜塗布が難しい等の問題がある。

エアーナイフの場合、浴゛替えに長時間を必要とし、液
の寿命の長いクロメートが要求され、均一性についても
完全とは言えない。

又、溝切りロールの場合、低粘度液体が厚塗布されるた
め流れむらや乾燥時の熱風によるむら、乾燥過程でのは
じきむらが発生する場合が多く特殊な液組成に限定され
る。溝ロールの溝の摩耗も実用上問題である。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は簡便な方法で均一なりロメート処理被膜を得る
方法を提供するものであり、次の如く要約できる。

即ちストリップの進行方向と同一方向に回転するロール
で１パス当りのウェット付着量が２　ｊ／／ｒｒ？以下
で少くとも２パス以上ウェット　オン　ウェットでクロ
メート液を塗布することを特徴とするクロメートの均一
塗布方法である。

同一方向のロールによる塗布においては必然的にクロメ
ート液の層間分離が生じ枝分れ状、すじ、はじき等の外
観むらが発生する。これらのむらを解決するために従来
は、界面活性剤による液の改良やグループロールによる
稀薄濃度のクロメート液を厚く塗布する方法、リバース
コーター法が行われている。しかし、前述した如く設備
の大型化、乾燥能力、液の老朽化、泡の発生等の問題が
付随する。

本発明者らは、簡単な２本ロールのコーターで電気亜鉛
めっき鋼板にクロメート液を塗布する検討を行った結果
、１パスでは、ロール間の圧下刃、ロールスピード、ロ
ール粗度、液の濃度を変化させても均一なりロメート外
観を得ることが出来なかった。しかし、２パス以上の塗
布により、極めて均一なりロメート被膜を得ることに成
功した。

この過程で重要なことは、各パス時のウェット付着量が
２／−以下であることおよびウェット　オン　ウェット
塗布であることである。

本発明について図を用いて説明する。尚、用いたクロメ
ート液は、無水クロム酸ｓａｔ／ｌ　コロイダルシリカ
１ｏｏｆ／４　の無水洗タイプの塗布クロメート液であ
る。第１図は、電気亜鉛メッキした銅帯（以下ストリッ
プと記述：記号ａ）にクロメート液のフィーダー（ｂ）
よりクロメート液をスプレーしたのち、合成ゴムをライ
ニングしたフラットな絞りロール（ｃ）で塗布する。つ
いでストリップ上のクロメート液が乾かない範囲に設置
したフラットな合成ゴムライニングロール（ｃｄ’ｉ　
）で２段目の絞りを行った。この結果Ｃｒ付着量が４０
ｆｆｉ９／靜（トータルウェット付着量１．６９／ｒｒ
？　）　　の極めて均一な外観を得た。比較のためｌパ
ス通板の場合のＯｒ付着量は３０ｍ９／−でウェット付
着量は１，２２／ｆｆ／であった。

第２図の方法はストリップの上面は液フィーダー（ｂ）
よりクロメート液をトップフィードしＣｒメッキ製のド
クターロール（、）とコーティングロール（ｄ）で液を
絞り、ストリップの下面は原器（ロ）に溜めたクロメー
ト液に接触するピックアップロール（ｆ）よりクロメー
ト液を供給する２本ロール（ａ−ｆ、ａ−ｅ）　　方式
の簡単なコーターをロール間で液が乾燥しない範囲に近
接して配置した本発明例である。

１式では、均一な外観が得られなかったが、２パスによ
り目視でむらのないクロメート被膜（Ｃｒ付着量３０　
ｍ９／ｒｒ？　：　トータルウェット付着量１．ｚｙ／
ｒｒ？）を得た。

第３図はコーティングロール（ｄ）を両側に配置しロー
ル間にドクターロールｅを配置した２パス方式のコーテ
ィング方式で回転は全て、ストリップの方向と同じナチ
ュラル方式である。液の供給を上面はフィーダー（ｂ）
よりのトップフィード下面はピックアップを兼ねたコー
ティングロール（ｄ′）で行った。クロメートは目視状
態で均一なＣｒ付着量４０ｍ９／ｍ’（トータルウェッ
ト付着量１．６２〜）のものが得られた。尚、この方式
ではラインスピードが低速の際ｄロールの表面が乾き易
いため直径２５０ブ程度の小径ロールの方がペターであ
った。

第４図の方法は、片面に塗布する例を示したものである
。直径６００簡・φ　のバックアップロール（ｈ）に亜
鉛メッキ鋼帯を密着させて通板し、直径２００順のコー
ティングロール（ｄ）を２式設置した構成のものである
。ロールの回転方向は全てストリップの方向に対して同
一方向のナチュラル方式である。

本発明の第１〜第４図はいずれも２式の塗布ロールを持
っているが３式化するとより均一性の高いクロメート被
膜が得られる。又、２式、３式より付着量の異るクロメ
ートを作り分けることが出来るメリットが付加される。

４式以上は設備の増加や、複数パス化による改良効果が
飽和するため２〜３式が実用的である。

本発明に用いる塗布設備は（１）回転方向がストリップ
と同一であること、（２）ロール間隙がマイナスの圧下
状態であること、（３）ロール径が小さいこと等から２
〜３式化しても、設備コストは安く、エアーシリンダー
圧下方式の駆動モーター付きもしくは抵抗駆動式コータ
ーが使用できる。

（作用） 本発明におけるクロメートの均一化機構は第５図に示し
た如くである。第５図（イ）は従来の１パス塗布でスト
リップａの表面にコーティングロールｄにて１層のクロ
メートｌを塗布した例でストリップと同一方向に回転し
ているロールとストリップの分岐点（Ｚ）ては、クロメ
ート液の分離によるむらが発生する。このクロメートむ
らはクロメート液の厚みが薄いため分岐点での液層の厚
みのむらの程度が大きく、又フローによる平滑化が弱い
ため不均一なりロメート外観を形成し易い。分岐点にお
いては拡大図に）に示した如く、キャビテーション（空
洞）が生ずることが公知であり、むらの原因である。

第５図（ロ）は本発明の２パス目の塗布、（ハ）は３パ
ス目の塗布時の模式図を示したものである。ストリップ
上には既に前段ロールでクロメート液層１が存在しくｄ
）ロールによって重層塗布される。この時クロメート液
層１の加圧によってクロメート２の液は親和力が強く、
極めて容易に濡れ拡がり分岐点Ｚにおいては２の液層に
関してはロール面上が厚く液分離し、全体厚み厚く、液
の分離に対抗するストリップの界面張力が小さいため液
層分離し易く、むらが軽度である。更に、ストリップ面
には予めクロメート液層１が存在し、全クロメート液層
の厚みとしては厚く、フローによる平滑作用が働き平滑
面が得られる。ＩＮクロメート鳴による液の濡れ性の向
上と液の複層化２，３による平滑化作用によるものであ
る。

クロメート液を厚く塗布すると、ストリップと液の表面
張力による液の保持が液相に及ばなくなり乾燥工程で、
流れ模様やはじき模様が発生する。

ストリップの上面、下面の差も大きくなる。更には乾燥
設備の増強や長時間乾燥が必要となり製造上好ましくな
い。これらの理由で最終のトータルウェット付着量は３
ｙ／ｒｒ？以下に抑える必要がある。本発明においては
、１パス時のウェット付着量は２り／−以下である。特
に有機高分子を含まない完全に無機タイプの極低粘度液
の場合１．５２／ｒｒ？以下、少食の有機高分子を含む
低粘度液（１０センチポイズ以下）の場合２２／−以下
が好ましい。１パス時の付着量が多すぎると後段ロール
のメニスカスからストリップ上に液が多量に溜り、不発
明のウェットオンウェットの重層効果が弱まり、滞溜し
たクロメート液がロール間で渭りこんでむらを発生する
原因になり易い。

本発明においては２バス、１パスの付着量の関係はウェ
ットオンウェット法であるため２パスの付着量は１パス
に比べ低く、この事が液層間分離を容易にし、クロメー
トの均一化に寄与する。

第５図（ハ）は３バヌ塗布の説明図であり、同様の理由
でより均一の平滑なりロメート被膜を得ることが出来る
。

従って本発明のパス回数とＣｒ付着量は、１パス材く２
パス材く３パス材の順に高く、各パス毎のＣｒ付着量は
１パス〉２パス〉３パスである。

（実施例） 以下実施例を示す。実施例中１パス時の付着量をウェッ
ト付着量複数パス後の最終付着量をトータルウェット付
着量として示した。付着量は乾燥後のＣｒ付着量から算
出した。

実施例１ 無水クロム酸／コロイダルシリカ＝　５０　／　１００
　ｆ　／　Ｌの水溶液を用いて電気亜鉛メッキ鋼帯（以
下ストリップ）に塗布クロメートを行った。第１図に示
す直径２８０＋ｍのネオプレン製ゴムロールの前後ａ−
ルはフラットロールを用い、上下ロール間はエアシリン
ダーでエアー圧力Ｉ　Ｋｇ　／　ｃｒｌで行った前後の
ロール間は５００ｍ１とった。

ストリップのスピードは９０　ｙｙｔ／ｍｉｎ　　で通
板し液はステンレスパイプにあけた小さな穴よりストリ
ップ上に滴下して供給した。比較のため前ロールの上下
の間隙を開は無接触通板した後、ロールのみで処理する
公知の方法も実施した。

その結果、ストリップスピード９０ｍ１ｍ１ｎ　　では
２パスの場合Ｃｒ付着量４０　ｍ９／ｒｒ？　トータル
ウェット付着量１．６ｆ／ｍ’の均一な外観を得たが、
後ロールのみの場合Ｃｒ付着量２５ｍ９／ｍ’（ウェッ
ト付着量１．ｏｆ／ｍ”）　　のすし状模様、枝状模様
のある不均一な外観であった。スピードが１５０ｒｒＬ
／ｍｉｎの場合、後ロールのみの場合はすじ状模様の強
い不均一外観であったが２パス化により均一化した。

Ｃｒ付着量は、１パスでは３０　ｍ９／ｒｒ？　（ウェ
ット付着量１．２　ｆ　／ｒｒ？　）　２パスは５０ｒ
ｎ９／ｒｒ？（トータルウェット付着量２９／ｒｒ？、
）であった。

実施例２ Ｃｒ　／Ｃｒ　　比か０．３１０．７の還元クロム酸／
コロイダルシリカ＝５ｏ／１ｏｏ９／Ｌのクロメート液
を用いて電気亜鉛メッキ鋼帯（ストリップ）に第２図に
示す。前後のロール間を８００鰭とした２パス方式のナ
チュラルコーターにて、塗布クロメートを行った。コー
ティングロールは直径２８０１１１１１のネオプレンゴ
ムのフラットロール、ドクターロールおよびピックアッ
プロールは直径１５０■のＣｒメッキロールを用い、各
ロールの圧下はエアーシリンダーでエアー圧力Ｉ　Ｋｇ
　／＊で行った。ロールの駆動は上下のコーティングロ
ールのみストリップスピードに同期させて同一方向に駆
動させた。比較のため１パスの場合も実施した。

ストリップスピードが９０　ｍ／ｍｉｎ　　の通板では
２パスではＣｒ付着量３５　ｍ９／’ｒｒ？　（トータ
ルウェット付着量１．４りβ）の均一な外観を得たが１
パヌでは枝分れした不均一なりロメー）　（、ｃｒ付着
量２０ｎ１９／イ：ウェット付着量ｏ、ｓ　ｙ／ｒｒ？
　）　　Ｌか得られなかった。ストリップスピ−ド１５
０　Ｆ７！／ｍｉｎでは、２パスではＣｒ付着量４０　
ｍ９／ｎ？　　（トータルウェット付着量１．６ｙ　／
ｒｒ？　）　　の均一外観、１パヌではＣｒ付着量３０
グ／Ｒウエツト付着量（１，２り／イ）のすし状の荒い
模様のクロメート外観が得られなかった。

実施例３ Ｃｒ３＋／Ｃｒ６＋比が０．３　／　ｏ、、　７の還元
クロム酸／コロイダルシ刃力／ポリアクリル酸＝　５０
　／　ｌ　Ｏ０７５ｙ７ｔ　のクロメート液を用い電気
亜鉛めっき鋼帯に第３図の方法で塗布クロメートを行っ
た。

コーティングロール径を２５０ｗ５，４００間の２種類
使用した。ドクターロールは１５０ｍ径のものを用いた
。ロールの駆動は後方の上下ロールのみストリップに同
調させて回転させた。

ストリップのスピードｌ　ＯＯｍ／ｍｉｎ　　の場合、
両ロール共Ｃｒ付着量が４５ｍ９／ｒｒｔ′（トータル
ウェット付着量１．ａｆ／ｉ）の均一な外観を得た。し
かし、ストリップスピード６　ｏ　ｍ／ｍｔｎの場合、
４００咽の大きな径のロールを使用したものは、前面ロ
ール表面のクロメート液が乾燥しむらが発生した。

２５０酎の小径ロールの場合は均一な外観を得た。

実施例４ 実施例３のストリップおよびクロメート液を用いて、第
４図に示す前後ロール間を３００調とする設備で片面ク
ロメートを行った。バックアップロールの径は６００ｍ
ｍでコーティングロールは径２００．０ブチルゴム製平
滑ロールピツクアツプロールとドクターロールを兼ねた
Ｃｒメッキロールの径は１００ＷｒＩＲのものを用いた
。ストリップのスピード６０．９０．１２０ｍ／ｍｉｎ
　　の通板を行った結果Ｃｒ付着量３５，４５．ｓｏｍ
９／ｌｒ？トータルウェット付着量１．４　、　１．８
　、２．０り／−の均一な外観を有するクロメート処理
亜鉛めっき鋼板を得た。

実施例５ 実施例２の方法で３パス式のナチュラルコーターで塗布
クロメート処理を行った結果ストリップヌビード９０　
ｍ／ｍ１ｎでＣｒ付着量が５０　ｍｇ　／　ｖｒ？Ｄ−
タルウエット付着量２．　Ｏｙ　／　ｍ”）　　の均一
なりロメート外観を有する亜鉛メッキ鋼帯を得た。

（発明の効果） 本発明は塗装設備に用いる高価なコミターを用いること
なく簡便な絞りロール的な２式以上のコーターで高速で
均一なりロメート処理を行うことが出来る工業的に価値
がある。

又、本発明を応用すれば同一系統の浴で濃度、組成の異
るクロメートを重層処理することが出来、耐食性、塗装
性に優れたクロメート処理が可能になる。又、現在、ク
ロメート付着量を浴濃度を変えた複数のクロメート液に
よって造り分けているが、本発明の２パス、３バス化に
よって、Ｃｒ付着量の異る製品の製造が１浴で可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は絞りロール方式の２パスの設備構成図で前後に
フラットな合成ゴムライニングロールを用いた゛本発明
説明図である。 第２図は上面の液をトップフィード、下面をピックアッ
プロールにより液をフィードし、ドクターロールで絞っ
たクロメート液をストリップに塗布する２パス方式のコ
ーターの構成を有する本発明の説明図である。 第３図は、両側に合成ゴム製のコーティングロールを配
置し、その中間ＫＣｒメッキ製のドクターロールを配置
した２パス式の本発明説明図である。 第４図は本発明の片面クロメート処理方法の説明図であ
る。 第５図は本発明の複数バス通板によるクロメートの均一
化メカニズムを示した説明図である。（イ）は従来の１
パスでむらが発生する説明図、（ロ）（ハ）は複数パス
による本発明の均一化を示した説明図である。 １、２．３・・・クロメート層 第　１　図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ストリップの進行方向と同一方向に回転するコーティン
   グロールで１パス当りのウェット付着量が２ｇ／ｍ＾２
   以下で、少なくとも２パス以上ウェットオンウェットで
   塗布することを特徴とするクロメートの均一塗布方法。