JP2598509B2 - ストリップ塗布膜の連続乾燥焼付け方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、鋼板等のストリップ表面塗布膜の乾燥焼付
け方法に係り、特に熱風による乾燥，焼付け時に起こる
塗布膜の不均一模様を解消する方法に関するものであ
る。

＜従来の技術＞ 従来、鋼板の塗装製品を製造する方法は走行する鋼板
表面に浸漬，スプレー，あるいはロールコータなどの適
当な塗布方法によって、所定の塗布液を塗布した後、所
定の炉内に入れ乾燥，焼付けを行う連続的方法が採用さ
れている。

ところが、この様に連続的に塗布した後、乾燥，焼付
けられた被膜には、不均一な模様が発生し製品外観を損
なうことがある。

そこで均一被膜を得る方法として、特公昭52−31892
号公報には、正転式ロールによる塗布方法において、塗
布ムラ回復現象が起こるようにロール圧下力や被塗布板
表面付着量を制御する方法が、特開昭59−32978号公報
には、塗布液性状を限定し各ロールの下部に受皿を設置
し、全てのロールに塗布液を供給する方法が開示されて
いる。

近年、生産性を高めるためにいわゆる高速処理法が実
施されるようになってきた。これに対応する技術が前記
の引例であるが、これらの技術は塗布方法について着目
したものであり、乾燥，焼付け方法については考えられ
ていない。

一方、乾燥，焼付けに関するものとしては、特開昭61
−274769号公報があるが、表裏面の塗膜の焼付け状態を
同時に制御する方法についてのものであり、塗膜の均一
性に関しては示されていない。

すなわち塗布時に均一塗布を行っても、乾燥，焼付け
過程において、不均一模様が発生したのでは製品価値を
低下させ非常に不経済である。

＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明は前記従来の問題点を解消すべくなされたもの
で、連続的にストリップ表面に塗布された塗布液を均一
に乾燥，焼付ける方法を提供することを目的とするもの
である。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、ストリップの表裏面に塗布された塗布液を
熱風炉内において熱風を吹き付けて連続的に乾燥焼付け
する際に、熱風速度がXm/secの場所にストリップを走行
させ、この時の熱風吐出口からストリップ表面までの距
離をYcmとしたとき、Ｙを５以上でかつ熱風速度Ｘに応
じてＹを（0.7X−９）以上に保持し、かつストリップの
表面温度が室温から150℃までの昇温速度を４〜30℃/se
cに制御することを特徴とするストリップ塗布膜の連続
乾燥焼付け方法であり、塗布液としては、リン酸塩系，
クロム酸塩系の１種もしくは２種以上、またはリン酸塩
系，クロム酸塩系の１種もしくは２種以上と有機樹脂の
混合水溶液、または水溶性有機樹脂、または水溶性エマ
ルジョン樹脂等が利用できる。

＜作 用＞ 本発明において、熱風速度がXm/secの場所に塗布板を
走行させこの時の熱風吐出口からストリップ表面までの
距離をYcmとしたとき、Ｙは５以上、すなわち塗布板の
走行位置は熱風吐出口から5cm以上離れており、かつＹ
0.7X−９を満足させるものでなくてはならない。

上記の条件を外れた場合、塗布板表面の塗膜に風紋が
発生し、塗膜外観を悪くする。

すなわち、塗布板の走行位置における熱風速度が速く
なれば、塗膜に風紋が発生し、この状態で乾燥，焼付け
を行えば被膜外観は悪い状態となる。このため、風紋を
発生させない状態で乾燥，焼付けを行う必要がある。従
ってＹは（0.7X−９）以上に限定される。

一方、塗布板の走行位置が吐出口から5cm未満の場
合、風圧により塗布板が振動して熱風吐出ノズルや熱風
チャンバーに接触し、塗布板表面に疵を発生し、外観の
みならず耐食性を劣化させることから5cm以上に限定し
た。

なお吐出口からの距離の調整は、通板材の炉内張力の
コントロールにより行うことができる。

以上の条件を得るときの熱風吐出口の形状はいかなる
形状でも良い。大切なことは、塗布板の走行位置におけ
る熱風速度と熱風吐出口からの距離であり、さらに鋼板
表面温度において室温から150℃までの昇温速度が４〜3
0℃/secとすることである。

昇温速度が４℃/secより小さいと乾燥，焼付けに要す
る時間が長くなる。あるいは乾燥，焼付けのための炉長
を長くする必要があることから不経済である。

また、30℃/secより昇温速度が速いと、塗膜表面に沸
きが発生し塗膜面に塗膜粉が生じて製品特性を劣化させ
る。

このため、塗布板の乾燥，焼付けに際しては鋼板表面
の温度が室温から150℃までの昇温速度を４〜30℃/sec
に制御する必要がある。

実ラインにおける昇温速度のコントロール方法として
は、通板材の板厚，板幅，通板速度，被膜組成や熱風温
度，熱風速度，熱風吐出口からの通板材の距離など数多
くの因子があり、一定の式とはなり得ない。そこで、炉
内乾燥帯の最後（カテナリー部の最後尾）に表面温度計
を設計し、鋼板表面の温度が150℃となる様に種々の因
子をコントロールする。

例えば、通板速度を２倍とすれば、鋼板表面温度を15
0℃とするために熱風温度，熱風速度，吐出口からの通
板材の距離などを変化させる。このため鋼板表面の温度
が室温から150℃までの昇温速度は２倍となるという具
合である。

なお、鋼板表面温度が150℃となれば塗布液は乾燥す
るため、それ以上の温度では昇温速度あるいは熱風速度
さらには吐出口からの距離には塗膜外観は影響されな
い。

本発明において使用される塗布液としては、りん酸塩
系，クロム酸塩系の１種もしくは２種以上、またはりん
酸塩系，クロム酸塩系の１種もしくは２種以上と有機樹
脂との混合水溶液、または水溶性有機樹脂、または水溶
性エマルジョン樹脂等がある。

本発明でいうところのりん酸塩系としては、例えば亜
鉛，アルミニウム，カルシウム，マグネシウムのりん酸
塩、またはりん酸に亜鉛，アルミニウム，カルシウム，
マグネシウム等の２価または３価の酸化物，水酸化物，
炭酸塩を溶解したもの、またはそれに更に酸化チタン，
コロイド状シリカ，コロイド状アルミナ，硼酸等を１種
もしくは２種以上添加したものである。

次にクロム酸系とは、亜鉛，カルシウム，マグネシウ
ム等の重クロム酸塩、または無水クロム酸に亜鉛，カル
シウム，マグネシウム等の２価の酸化物，水酸化物，炭
酸塩を溶解したもの、またはそれらに更に酸化チタン，
コロイド状シリカ，コロイド状アルミナ，硼酸，有機還
元剤等の１種もしくは２種以上を添加したものである。

さらに、りん酸塩系，クロム酸塩系に混合する有機樹
脂としては、水溶性もしくはエマルジョンタイプのアク
リル樹脂およびその共重合物，酢酸ビニル樹脂およびそ
の共重合物，ブタジエン−スチレン共重合物，アルキッ
ド樹脂，フェノール樹脂，エポキシ樹脂，メラミン樹
脂、またはその変性物等の１種もしくは２種以上を用い
ることができる。

また、有機樹脂単味で塗布しても良い。次に実施例に
ついて説明する。

＜実施例＞ 実施例１ 板厚0.50mm,板幅1025mmのJIS S 60相当材（Si:0.1wt
％,C:0.030wt％）について、脱脂後、下記に示す塗布液
を浸漬法により塗布し、熱風炉により下記に示す条件で
乾燥，焼付けを行った。

塗布液Ａ 30％重クロム酸マグネシウム溶液 130重量部 アクリル系樹脂エマルジョン（樹脂固形分:50％） 30重量部 エチレングリコール 10重量部 硼酸 10重量部 乾燥，焼付け条件 熱風温度 乾燥炉 500℃ 焼付け炉400℃ 熱風速度 ５〜40m/sec （塗布板が走行する場所） 塗布板と熱風吐出口間の距離 ３〜30cm 炉内の通板速度を変えて、板温150℃までの昇温速度
を変更した。

その結果を第１図に示した。図中○印は良好で均一な
塗膜外観が得られたもの、△印は若干風紋が認められる
もの、×印は風紋がはっきりと認められ塗膜外観が悪い
ものである。

これよりＹ0.7X−９であれば良好な塗膜外観が得ら
れることがわかる。

また は疵発生の認められたものである。

これより、塗布板と熱風吐出口間の距離が5cm未満の
場合、塗布板が風圧により振動し、熱風チャンバーへ接
触し塗布板表面に疵が発生していることがわかる。

さらに鋼板表面温度が150℃までの昇温速度が30℃/se
c超となった場合塗膜面に粉ふき（塗膜が急激に乾燥さ
れるとき膜面で沸騰し、塗膜が微細に割れる）が発生し
た。

実施例２ 板厚0.5mm,板幅1025mmのJIS S 60相当材（Si:0.1wt
％,C:0.030wt％）を脱脂後、下記の塗布液Ｂ〜Ｅをそれ
ぞれ塗布し、熱風速度20m/secの場所へ入れ乾燥，焼付
けた。この時の塗布板の熱風吐出口からの距離は10cmで
あり、室温から150℃までの昇温速度は18℃/secであっ
た。

塗布液Ｂ 30％第１りん酸マグネシウム溶液 100重量部 無水クロム酸 30重量部 硝酸アルミニウム 30重量部 塗布液Ｃ 30％重クロム酸カルシウム溶液 130重量部 エチレングリコール 10重量部 塗布液Ｄ アクリル・スチレン系樹脂エマルジョン（樹脂固形分:5
0％） 塗布液Ｅ 30％重クロム酸マグネシウム溶液 130重量部 30％第１りん酸マグネシウム溶液 30重量部 エチレングリコール 10重量部 アクリル・スチレン系樹脂エマルジョン（樹脂固形分:5
0％） 30重量部 硼酸 10重量部 得られたそれぞれの塗膜は均一であり、良好な外観で
あった。

比較例１ 実施例２の条件中、通板時の張力を変えて、熱風吐出
口からの距離を5cmとした。この時の塗布板に当たる熱
風速度は28m/secであった。また室温から150℃までの塗
布板の昇温速度は26℃/secであった。

得られた乾燥塗膜はいずれも風紋が発生し、商品とは
ならない外観であった。

実施例３ JIS Ｓ ９相当材（Si:3.2wt％,C:0.005wt％，板厚
0.5mm）の鋼板を脱脂後、下記の塗布液を塗布し、熱風
速度5m/secの場所へ入れ乾燥，焼付けた。この時の塗布
板の熱風吐出口からの距離は20cmであった。また、室温
から150℃までの昇温速度は13℃/secであった。

処理液Ｆ アルキッド／メラミン系水溶性樹脂 得られた塗膜は均一であり、良好な外観であった。

実施例４ 実施例３の条件中、通板時の張力を変えて、熱風吐出
口からの距離を5cmとした。この時の塗布板に当たる熱
風速度は19m/secであった。また室温から150℃までの昇
温速度は11℃/secであった。

得られた塗膜は均一であり、良好な外観であった。

比較例２ 実施例４の塗布板に当たる熱風速度を25m/secとし
た。昇温速度は16℃/secであった。

得られた塗膜はほぼ均一であるが、若干の風紋による
模様が認められた。

＜発明の効果＞ 以上述べてきたように、本発明により、塗布板の板温
が150℃までの塗布板に当たる熱風速度及び塗布板と熱
風吐出口間の距離を制御することにより、常に均一で良
好な外観を有する乾燥，焼付け塗膜が安定して得られる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は塗布板が走行する場所の熱風速度と熱風吐出口
からの距離が塗膜の均一性に及ぼす結果を示したもので
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 一男 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 岡村 進 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭60−257878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−287477（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストリップの表裏面に塗布された塗布液を
   熱風炉内において熱風を吹き付けて連続的に乾燥焼付け
   する際に、熱風速度がXm/secの場所にストリップを走行
   させ、この時の熱風吐出口からストリップ表面までの距
   離をYcmとしたとき、Ｙを５以上でかつ熱風速度Ｘに応
   じてＹを（0.7X−９）以上に保持し、かつストリップの
   表面温度が室温から150℃までの昇温速度を４〜30℃/se
   cに制御することを特徴とするストリップ塗布膜の連続
   乾燥焼付け方法。
2. 【請求項２】塗布液がリン酸塩系，クロム酸塩系の１種
   もしくは２種以上、またはリン酸塩系，クロム酸塩系の
   １種もしくは２種以上と有機樹脂の混合水溶液、または
   水溶性有機樹脂、または水溶性エマルジョン樹脂である
   請求項（１）記載のストリップ塗布膜の連続乾燥焼付け
   方法。