JPH05212321A

JPH05212321A - 粉体塗装設備

Info

Publication number: JPH05212321A
Application number: JP4231492A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Takahashi; 由樹高橋; Yutaka Okubo; 豊大久保; Shunichi Sugiyama; 峻一杉山; Toyofumi Fuka; 豊文府賀; Takeo Kusaka; 武夫日下
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】大面積の金属板に連続して塗装が行え、且
つ、均一な塗膜厚制御が容易に行え、しかも、粉粒体の
持つ質感を塗装表面に醸し出すことができ、更に、高速
塗装、高歩留りで、意匠性に優れた塗装面を得ることが
できる粉体塗装設備を提供する。【構成】金属板１に接着剤４を塗布するための接着剤
塗布装置３と、接着剤塗布装置３に続いて設けられた、
金属板１に粉粒体７を電気的に塗着させるための粉粒体
塗布装置５と、粉粒体塗布装置５に続いて設けられた、
金属板１に塗布された接着剤４を焼き付けて粉粒体７を
金属板１に接着させるための接着剤乾燥炉10とからなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、粉体塗装設備、特
に、大面積の金属板に連続して塗装が行え、且つ、均一
な塗膜厚制御が容易に行え、しかも、粉粒体の持つ質感
を塗装表面に醸し出すことができ、更に、高速塗装、高
歩留りで、意匠性に優れた塗装面を得ることができる粉
体塗装設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塗装金属板は、従来から屋根材、外壁材
等、主に、外装用に用いられてきた。このために、塗装
金属板には、耐食性や耐候性等、主に、防錆機能が材料
性能として要求されていた。しかし、近年、塗装金属板
が内装材として使われることが増えて、アメニティ材料
としての性格が強く要請されるようになってきた。この
ため、塗装金属板に求められる機能として美観や触感が
重要視されるようになった。この中でも、質感を有する
塗装金属板は、高級感を与え、心理的に落ち着きのある
環境を提供する材料の一つとして歓迎されている。

【０００３】鋼板、アルミ板、プラスチック板等の基板
上に、質感を有する塗装面を形成するには、例えば、以
下のものがある。基板上に塗料をスプレイによって塗布する。基板上に塗料をロールによってコートする。スプレイ式静電粉体塗装によってゆず肌状の塗膜を
基板上に形成する。塩化ビニルが塗布された鋼板の上に、凹凸面が形成
された工具を押し当てる。

【０００４】従来のスプレイ方式の粉体塗装において
は、ゆず肌調が得られる粉体塗料等、一部を除いて、粉
粒体の質感を塗装面に醸し出すことは極めて困難であ
り、意匠性の高い塗膜面を得ることは難しかった。特公
昭57-110号公報には、被塗装物に気体を噴射して塗膜厚
を制御する塗装装置が開示されているが、塗装装置が複
雑であり且つ大面積の被塗装物への塗装が困難である。
特開昭57-27159号公報には、高速、高歩留りおよび連続
操業や大面積の被塗装物への塗装を行うために複数本の
スプレイノズルを配置した塗装装置が開示されている
が、スプレイノズル間の干渉を完全に制御することが難
しいので、これらの多くの要件を同時に満足することが
できない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の塗
装装置は、大面積の金属板に連続して塗装が行えず、且
つ、均一な塗膜厚制御が容易に行えず、しかも、粉粒体
の持つ質感を塗装表面に醸し出すことができず、更に、
高速塗装、高歩留りで、意匠性に優れた塗装面を得るこ
とができなかった。

【０００６】従って、この発明の目的は、大面積の金属
板に連続して塗装が行え、且つ、均一な塗膜厚制御が容
易に行え、しかも、粉粒体の持つ質感を塗装表面に醸し
出すことができ、更に、高速塗装、高歩留りで、意匠性
に優れた塗装面を得ることができる粉体塗装設備を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、金属板に接
着剤を塗布するための接着剤塗布装置と、前記接着剤塗
布装置に続いて設けられた、前記接着剤が塗布された前
記金属板に粉粒体を電気的に塗着させるための粉粒体塗
布装置と、前記粉粒体塗布装置に続いて設けられた、前
記金属板に塗布された前記接着剤を焼き付けて前記粉粒
体を前記金属板に接着させるための接着剤乾燥炉とから
なっている。

【０００８】前記接着剤乾燥炉に続いて、前記金属板に
接着した前記粉粒体上に上塗り剤を塗布するための上塗
り剤塗布装置を設け、前記上塗り剤塗布装置に続いて、
前記粉粒体上に上塗りされた前記上塗り剤を焼き付ける
ための上塗り剤乾燥炉を設けても良い。

【０００９】前記接着剤乾燥炉を設けずに、前記粉粒体
塗布装置に続いて、前記金属板に接着した前記粉粒体上
に上塗り剤を塗布するための上塗り剤塗布装置を設け、
前記上塗り剤塗布装置に続いて、前記金属板に塗布され
た前記接着剤および前記粉粒体上に上塗りされた前記上
塗り剤を焼き付けるための接着剤および上塗り剤乾燥炉
を設けても良い。

【００１０】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を使
用する場合には、前記接着剤塗布装置を設けずに、金属
板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記
粉粒体塗布装置に続いて、前記金属板に塗着した前記粉
粒体を焼き付けて前記粉粒体を前記金属板に接着させる
ための粉粒体乾燥炉を設ける。

【００１１】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を使
用する場合には、前記接着剤塗布装置を設けずに、金属
板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記
粉粒体塗布装置に続いて、前記金属板に塗着した前記粉
粒体を焼き付けて前記粉粒体を前記金属板に接着させる
ための粉粒体乾燥炉と、前記粉粒体乾燥炉に続いて、前
記金属板に接着した前記粉粒体上に上塗り剤を塗布する
ための上塗り剤塗布装置と、前記上塗り剤塗布装置に続
いて、前記粉粒体上に上塗りされた前記上塗り剤を焼き
付けるための上塗り剤乾燥炉とを設けても良い。

【００１２】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を使
用する場合には、前記接着剤塗布装置を設けずに、金属
板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記
粉粒体塗布装置に続いて、前記金属板に塗着した前記粉
粒体上に上塗り剤を塗布するための上塗り剤塗布装置
と、前記上塗り剤塗布装置に続いて、前記金属板に塗着
された前記粉粒体および前記粉粒体上に上塗りされた上
塗り剤を焼き付けるための粉粒体および上塗り剤乾燥炉
を設けても良い。

【００１３】次に、この発明の粉体塗装設備の一実施態
様を、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明
の粉体塗装設備によって塗装鋼板を製造する場合の工程
図である。図１において、１は、電気亜鉛めっき鋼板、
溶融亜鉛めっき鋼板等の被塗装物としての鋼板である。
鋼板１は、アンコイラーＡに巻かれており、連続的に巻
戻される。鋼板１は、切板であっても良い。

【００１４】２は、前処理装置であり、次のような作用
を有している。即ち、脱脂のためにアルカリ系の薬液を
鋼板１にスプレイし、次いで、脱脂用アルカリ液の除去
のために油洗を行い、鋼板１の表面粗度の調整、ゴミの
除去のために研磨、水洗等を行う。更に、化成処理性を
高めるために、リン酸亜鉛液にTi、Co等の金属を入れて
フラッシングし、鋼板１の亜鉛めっき面をエッチングさ
せて、表面調整を行う。次いで、必要に応じて、リン酸
亜鉛処理を行って、リン酸化合物の針状結晶表面に維持
し、この上から必要に応じて、クロメート薬液を塗布す
る。

【００１５】３は、前処理装置２に続いて設けられたロ
ールコータ式等の接着剤塗布装置であり、後述する粉粒
体を鋼板１に接着させるための、ポリエチレン系接着剤
等の接着剤４を鋼板１に塗布する作用を有している。接
着剤塗布装置３は、スプレイ式、浸漬式等であっても良
い。接着剤４は、粉粒体を鋼板１に接着させる作用以外
に、鋼板１に防錆性を付与し、更に、鋼板１の外面に要
求される意匠性、耐候性、耐傷性、加工性等の諸特性を
補う作用を有している。

【００１６】接着剤４の塗布は、要求性能の程度によっ
ては２度以上に分けて行っても良い。例えば、屋外のよ
うに腐食環境の悪い場所で使用する場合には、防錆顔料
を入れたポリエステル等の有機樹脂を先ず５μ（乾燥後
の膜厚）程度塗布し、乾燥、焼付けし、この上から所定
の色彩を得るために、一定の顔料を含む有機樹脂を必要
な膜厚だけ塗布し、続いて、この鋼板１を未乾燥のまま
後述する粉粒体塗布装置に送る。使用環境の厳しくない
場所で使用するものである場合には、接着剤４の塗布は
一度で良い。何れにしても、鋼板１が接着剤で濡れてい
る状態で粉粒体塗布装置に送る必要がある。

【００１７】５は、接着剤塗布装置３に続いて設けられ
た粉粒体塗布装置であり、容器６内の、ポリウレタンビ
ーズ等の粉粒体７を帯電させることによって鋼板１面に
飛翔させて、粉粒体７を鋼板１面に塗着させるものであ
る。粉粒体塗布装置５は、容器６を挟んで鋼板１と対向
して配した板状電極８と、鋼板１と電極８との間に、１
から100 KVの直流電圧を印加するための直流電源９とか
らなっている。直流電源９によって鋼板１に直流高電圧
を印加すると、高電界中の粉粒体６は、電極８側の極性
に帯電し、対極の鋼板１側に吸引されて鋼板１面に塗着
する。粉粒体塗布装置５によれば、従来のスプレイノズ
ルによる粉体塗装と異なり、粉粒体７は、平面状に均一
に鋼板１面に向かって飛翔するので、塗装ムラがなく、
しかも、鋼板１の面積が大きくても、連続的に、高速度
且つ高歩留りで塗装が行える。

【００１８】接着剤４と粉粒体７とを別々に鋼板１に塗
布することによって、粉粒体７の有している質感を鋼板
１面に醸し出すことが可能となって、鋼板１の意匠性が
高まる。即ち、静電的に鋼板１面に塗着した粉粒体７の
一部は、接着剤中に埋め込まれるが、残りの粉粒体７は
接着剤上に露出して、それ自体が有している質感を鋼板
１面に醸し出す。接着剤中に埋め込まれる粉粒体７の量
は、接着剤４の厚みや粘度等に依存する。粉粒体７の塗
着量が十分に多い場合には、接着剤４の厚みを厚くすれ
ば、その分だけ粉粒体７の塗着量が増えて、塗膜厚が厚
くなる。従って、接着剤４の量を変化させるこによって
塗膜厚を制御することができる。高温度に加熱されるこ
とによって溶融する性質の粉粒体を使用すれば、接着剤
塗布装置３は必要としない。

【００１９】10は、粉粒体塗布装置５に続いて設けられ
た接着剤乾燥炉であり、接着剤塗布装置３によって鋼板
１面に塗布された接着剤４を焼き付けて、粉粒体７を鋼
板１面に接着させるものである。接着剤乾燥炉10は、接
着剤４を、後述する上塗り剤とを同時に焼き付ける場合
には、必要としない。

【００２０】11は、接着剤乾燥炉10に続いて設けられ
た、ロールコータ式等の上塗り剤塗布装置であり、鋼板
１の加工性、耐汚染性、耐磨耗性、質感等を向上させる
ために、鋼板１に塗装された粉粒体上に上塗り剤12を塗
布するためのものである。上塗り剤12の塗布は、接着剤
４を焼き付けた後に行っても、あるいは、接着剤４を焼
き付ける前に行っても良く、この選択は、塗装剤の種
類、最終塗装面の仕上がり、質感等を考慮して行われ
る。上塗り剤は、接着剤と同材質のものをシンナー等で
希釈したものでも、接着剤と異なる材質のものであって
も良く、塗装面に要求される加工性、耐汚染性、耐磨耗
性、質感等によって選択される。

【００２１】13は、上塗り剤塗布装置11に続いて設けら
れた上塗り剤乾燥炉であり、上塗り剤12を焼き付けるも
のである。上塗り剤乾燥炉13は、上述のように、接着剤
４の焼き付けを兼用する場合もある。上塗り剤乾燥炉13
を通過して、粉粒体上に上塗り剤が塗装された鋼板は、
コイラーＢに連続的に巻き取られる。

【００２２】アンコイラーＡから連続的に巻き戻された
鋼板１は、前処理装置２に入り脱脂等の前処理が施され
る。次いで、前処理が施された鋼板１面には、接着剤塗
布装置３によって接着剤４が塗布される。次いで、接着
剤４が塗布された鋼板１面には、粉粒体塗布装置５によ
って粉粒体７が塗着される。次いで、鋼板１は、接着剤
乾燥炉10内に入り、ここで鋼板１面に塗布された接着剤
４が焼き付けられる。次いで、鋼板１の粉粒体７面に
は、上塗り剤塗布装置11によって上塗り剤12が塗布され
る。次いで、上塗り剤12が塗布された鋼板１は、上塗り
剤乾燥炉13内に入り、上塗り剤12が焼き付けられる。こ
のようにして、粉粒体７上に上塗り剤12が塗装された鋼
板１は、コイラーＢに連続的に巻き取られる。

【００２３】このようにして、大面積の金属板に連続し
て塗装が行え、且つ、均一な塗膜厚制御が容易に行え、
しかも、粉粒体の持つ質感を塗装表面に醸し出すことが
でき、更に、高速塗装、高歩留りで、意匠性に優れた塗
装面を得ることができる。

【００２４】

【実施例】

実施例１次に、この発明を実施例によって更に詳細に説明する。
図１に示す工程図に従って塗装鋼板を製造した。即ち、
アンコイラーＡから連続的に120 から200m/minのライン
スピードで巻き戻された鋼板１を、前処理装置２に入
れ、ここでアルカリ液洗浄、研磨、水洗、リン酸亜鉛処
理を施した。次いで、予め、粘度、揮発分と不揮発分と
の比等の条件を調整した定量（17g/m²）のポリエチレン
系接着剤４を、ロールコータ式の接着剤塗布装置３によ
って鋼板１面に塗布した。次いで、直流電源９によって
50KVの直流電圧を電極８に印加して、鋼板１面に44μの
平均粒径を有するポリウレタンビーズを静電的に塗着さ
せた。鋼板１と電極８との間の距離は、10cmであった。

【００２５】次いで、ポリウレタンビーズが塗着した鋼
板１を、接着剤乾燥炉10内に入れて、30秒間で板温235
℃に加熱し、この温度に１分間保持して、接着剤４の焼
き付けを行った。このとき、鋼板１面に形成された塗膜
の厚さは88±５μであった。次いで、鋼板１の塗膜面上
に、接着剤４をシンナーによって希釈したものからなる
上塗り剤12をロールコータ式の上塗り剤塗布装置11によ
って塗布した。次いで、上塗り剤12を塗布した鋼板１
を、上塗り剤乾燥炉13内に入れて、上塗り剤12を焼き付
けた。そして、このようにして、塗装が施された鋼板１
をコイラーＢに巻き取った。コイラーＢに巻き取った鋼
板１を観察したところ、ゆず肌状の質感に優れた塗装面
が観察された。

【００２６】実施例２図２に示す工程図に従って塗装鋼板を製造した。この実
施例においては、即ち、アンコイラーＡから連続的に12
0 から200m/minのラインスピードで巻き戻された鋼板１
を、前処理装置２に入れ、ここでアルカリ液洗浄、研
磨、水洗、リン酸亜鉛処理を施した。次いで、直流電源
９によって50KVの直流電圧を電極８に印加して、粉粒体
として接着剤が不要であるニッペプレコート600 （商標
名）を、鋼板１面に静電的に塗着させた。鋼板１と電極
８との間の距離は、10cmであった。

【００２７】次いで、鋼板１を、粉粒体乾燥炉14内に入
れて、１分間で板温250 ℃に加熱して、粉粒体７の焼き
付けを行った。このとき、鋼板１面に形成された塗膜の
厚さは約40μであった。そして、このようにして、塗装
が施された鋼板１をコイラーＢに巻き取った。コイラー
Ｂに巻き取った鋼板１を観察したところ、ゆず肌状の質
感に優れた塗装面が観察された。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、大面積の金属板に連続して塗装が行え、且つ、均一
な塗膜厚制御が容易に行え、しかも、粉粒体の持つ質感
を塗装表面に醸し出すことができ、更に、高速塗装、高
歩留りで、意匠性に優れた塗装面を得ることができると
いった有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の粉体塗装設備によって塗装鋼板を製
造する場合の工程図である。

【図２】この発明の別の粉体塗装設備によって塗装鋼板
を製造する場合の工程図である。

【符号の説明】

１：鋼板、２：前処理装置、３：接着剤塗布装置、４：接着剤、５：粉粒体塗布装置、６：容器、７：粉粒体、８：電極、９：直流電源、 10：接着剤乾燥炉、 11：上塗り剤塗布装置、 12：上塗り剤、 13：上塗り剤乾燥炉、 14：粉粒体乾燥炉。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者府賀豊文東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式内 (72)発明者日下武夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板に接着剤を塗布するための接着剤
塗布装置と、前記接着剤塗布装置に続いて設けられた、
前記接着剤が塗布された前記金属板に粉粒体を電気的に
塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記粉粒体塗布装
置に続いて設けられた、前記金属板に塗布された前記接
着剤を焼き付けて前記粉粒体を前記金属板に接着させる
ための接着剤乾燥炉とからなることを特徴とする粉体塗
装設備。
【請求項２】金属板に接着剤を塗布するための接着剤
塗布装置と、前記接着剤塗布装置に続いて設けられた、
前記接着剤が塗布された前記金属板に粉粒体を電気的に
塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記粉粒体塗布装
置に続いて、設けられた、前記金属板に塗布された前記
接着剤を焼き付けて前記粉粒体を前記金属板に接着させ
るための接着剤乾燥炉と、前記接着剤乾燥炉に続いて設
けられた、前記金属板に接着した前記粉粒体上に上塗り
剤を塗布するための上塗り剤塗布装置と、前記上塗り剤
塗布装置に続いて設けられた、前記粉粒体上に上塗りさ
れた前記上塗り剤を焼き付けるための上塗り剤乾燥炉と
からなることを特徴とする粉体塗装設備。
【請求項３】金属板に接着剤を塗布するための接着剤
塗布装置と、前記接着剤塗布装置に続いて設けられた、
前記接着剤が塗布された前記金属板に粉粒体を電気的に
塗着させるための粉粒体塗布装置と、前記粉粒体塗布装
置に続いて設けられた、前記金属板に接着した前記粉粒
体上に上塗り剤を塗布するための上塗り剤塗布装置と、
前記上塗り剤塗布装置に続いて設けられた、前記金属板
に塗布された前記接着剤および前記粉粒体上に上塗りさ
れた前記上塗り剤を焼き付けるための接着剤および上塗
り剤乾燥炉とからなることを特徴とする粉体塗装設備。
【請求項４】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を
金属板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、
前記粉粒体塗布装置に続いて設けられた、前記金属板に
塗着した前記粉粒体を焼き付けて前記粉粒体を前記金属
板に接着させるための粉粒体乾燥炉とからなることを特
徴とする粉体塗装設備。
【請求項５】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を
金属板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、
前記粉粒体塗布装置に続いて設けられた、前記金属板に
塗着した前記粉粒体を焼き付けて前記粉粒体を前記金属
板に接着させるための粉粒体乾燥炉と、前記粉粒体乾燥
炉に続いて設けられた、前記金属板に接着した前記粉粒
体上に上塗り剤を塗布するための上塗り剤塗布装置と、
前記上塗り剤塗布装置に続いて設けられた、前記粉粒体
上に上塗りされた前記上塗り剤を焼き付けるための上塗
り剤乾燥炉とからなることを特徴とする粉体塗装設備。
【請求項６】加熱によって溶融し、硬化する粉粒体を
金属板に電気的に塗着させるための粉粒体塗布装置と、
前記粉粒体塗布装置に続いて設けられた、前記金属板に
塗着した前記粉粒体上に上塗り剤を塗布するための上塗
り剤塗布装置と、前記上塗り剤塗布装置に続いて設けら
れた、前記金属板に塗着された前記粉粒体および前記粉
粒体上に上塗りされた上塗り剤を焼き付けるための粉粒
体および上塗り剤乾燥炉とからなることを特徴とする粉
体塗装設備。
【請求項７】前記粉粒体塗布装置は、前記金属板と対
向して配した電極と、前記金属板と前記電極との間に直
流電圧を印加するための直流電源とからなり、前記金属
板と前記電極との間に供給された粉粒体を静電気的に前
記金属板に塗着することを特徴とする、請求項１から６
のうちの何れか１つに記載された粉体塗装設備。
【請求項８】前記金属板は、コイル状鋼板または切板
であることを特徴とする、請求項１から６のうちの何れ
か１つに記載された粉体塗装設備。