JPH06280046A - 着色めっき鋼板の連続製造設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実用上十分な性能を有する着色めっき鋼板を
安価に製造する。 【構成】 溶融めっき装置２０、化成処理装置３０、グ
ラビア印刷装置４０および樹脂被覆装置５０を同一ライ
ン内に順番に配置する。めっきラインと着色ラインを一
体化することにより、人件費等を節減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車、家電製品、建材
等に使用される着色めっき鋼板の連続製造設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、着色めっき鋼板としては、カラー
トタンに代表される建材用の塗装めっき鋼板が大量に使
用されてきた。これに加えて、近年は自動車、家電製品
等の器物を対象として加工性および意匠性を高めた塗装
めっき鋼板やラミネートめっき鋼板の需要も増加してい
る。

【０００３】これらの着色めっき鋼板は、これまではめ
っきラインと着色ラインを分離した設備で製造されてき
た。めっきラインと着色ラインが分離されている理由と
しては、塗装鋼板の場合、その塗装ラインで鋼板表面を
焼き付け塗装するために時間がかかり、めっきラインと
塗装ラインのライン速度が一致しないことがある。ま
た、従来の塗装ラインでは色替えに手数がかかり、これ
もめっきラインと塗装ラインを分離する理由の一つと考
えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】めっきラインと着色ラ
インを分離した設備で製造された従来の着色めっき鋼板
は、発色性が優れ、耐久性も優れているが、めっきライ
ンと着色ラインが分離されている関係から、各ラインの
入側および出側に作業者を必要とし、更には着色ライン
にも多くの作業者を必要とし、これらによる人件費の増
大、および着色ラインでの大量の塗料等の使用による原
材料コストの増大が製品価格に反映するため、かなり高
価なものになっている。

【０００５】最近は、着色めっき鋼板の品質が優れるこ
とは当然として、更に価格の安い製品が要求されてお
り、現状の設備ではこのような高度の要求に応えること
は困難である。

【０００６】本発明の目的は、実用上十分な発色性およ
び耐久性を有した着色めっき鋼板を従来より安価に製造
し得る着色めっき鋼板の製造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】本発明の着色めっき鋼板
の製造設備は、帯状の鋼板を溶融金属に浸漬して溶融め
っき鋼板を製造する溶融めっき装置と、製造された溶融
めっき鋼板の表面を化成処理する化成処理装置と、複数
の基本色のグラビアオフセット印刷機を連続して設け、
その単独または組合せ使用により、化成処理を終えた溶
融めっき鋼板の表面を所定の色に着色するグラビア印刷
装置と、着色を終えた溶融めっき鋼板の表面に有機樹脂
を被覆する樹脂被覆装置とを同一ライン内に順次配列し
たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の着色めっき鋼板の製造設備は以下の発
想および知見に基づいて開発された。

【０００９】 グラビアオフセット印刷は短時間で着
色を行え、色替えにも簡単に対応できることから、めっ
きラインと着色ラインの一体化を可能とする。また、着
色のための原材料コストを低減する。

【００１０】 溶融めっき、化成処理、グラビアオフ
セット印刷、有機樹脂被覆の各工程を連続的に経て製造
された着色めっき鋼板は十分な発色性を有し、且つ通常
使用条件では十分な耐久性も有する。

【００１１】 グラビアオフセット印刷によって鋼板
の表面に絵柄を印刷したプリント鋼板が存在することは
特開昭６４−４３３７５号公報に説明されているが、め
っきラインと着色ラインを一体するという設備レイアウ
ト上の技術を示唆するものではない。

【００１２】本発明の着色めっき鋼板の連続製造設備
は、溶融めっき装置、化成処理装置、グラビア印刷装置
および樹脂被覆装置を同一ライン内に順次配列すること
により、従来の着色めっき鋼板より格段に安価な製品を
提供し得る。

【００１３】以下に本発明による着色めっき鋼板の製造
プロセスを説明する。

【００１４】溶融めっき 本発明においては、まず溶融めっき装置により、帯状の
鋼板が溶融金属に浸漬されて、その表面にめっき層が付
与される。鋼板は冷延鋼板、熱延鋼板のいずれでもよ
い。

【００１５】溶融めっき装置としては、通常は、鋼板の
連続熱処理炉、溶融金属めっき槽、ガスワイパー等の付
着量制御装置等が連設された公知の装置が用いられ、必
要に応じスパングル微細化処理設備がガスワイパーの後
に連設される。鋼板が焼鈍済みであれば連続熱処理炉は
必須ではない。また必要に応じ、めっき装置の後に調質
圧延機を設け、機械特性、表面光沢を調整することを防
げない。

【００１６】めっき金属としては、Ｚｎ，Ａｌもしくは
この合金あるいはＺｎ合金、Ａｌ合金が用いられる。

【００１７】なお、溶融めっき装置の後、化成処理装置
の前に必要に応じアルカリ洗浄装置、水洗槽を設け、め
っき表面の酸化物を除去することも可能である。

【００１８】化成処理 製造された溶融めっき鋼板は、溶融めっき装置の下流側
に設けた化成処理装置により、連続して塗装下地処理を
受ける。

【００１９】化成処理としてはりん酸亜鉛処理でもよい
が、特にクロメート処理が耐久性・塗膜密着性等に優れ
る。このクロメート層は反応型であっても塗布型であっ
てもあるいは電解型であってもよい。さらにクロメート
皮膜中にコロイダルシリカあるいは燐酸等の無機系添加
剤あるいは樹脂エマルジョンや樹脂微粉等有機系添加物
を含有させることも、適宜目的に応じて採用することが
できる。

【００２０】リン酸処理の場合は、処理装置本体の後段
にドライヤーを、クロメート処理の場合には焼付オーブ
ンを連設することが望ましい。

【００２１】グラビア印刷 化成処理を受けた溶融めっき鋼板は、化成処理装置の下
流側に設けたグラビア印刷装置により、連続して着色処
理を受ける。

【００２２】グラビア印刷による着色は、３〜４色の印
刷により鋼板表面に各種の着色層を経済性よく形成す
る。すなわちシアン、マゼンタ、イエロー及び黒のイン
クを用いるである。黒インクは必ずしも必要ではない
が、着色層の深みを増す効果がありより美麗な外観を得
ることができる。

【００２３】インクのバインダー樹脂は特に限定される
ものではなく、一般に使用される塩ビ系、酢ビ系樹脂、
あるいはその非重合樹脂系、ポリオール、ブチラール、
セルロース系、アクリル系、エポキシ系、ポリエステル
系樹脂でよい。

【００２４】さらに詳細には、これらのインクはグラビ
アロールによりオフセットロールを介して鋼板に点状に
転写され、いずれの着色インクも本質的に互いに重ねら
れることなく印刷される。これによりインクの混ざりを
防止しながら、しかも多彩な着色層を形成できるのであ
る。

【００２５】インクの乾燥・硬化は熱風により行ない、
場合によっては放射線硬化や紫外線硬化を使用すること
も可能である。

【００２６】樹脂被覆 グラビア印刷による着色処理を受けた溶融めっき鋼板
は、グラビア印刷装置の下流側に設けた樹脂被覆装置に
より、連続して有機樹脂を被覆されて上層コートを付与
される。

【００２７】有機樹脂としてはポリエステル、アクリ
ル、ウレタン、メラミン等の樹脂系があげられ、必要に
応じて架橋用樹脂、例えばエポキシ樹脂等との混合使用
をしてもよく、その種類は限定されない。また有機溶剤
に希釈されたものでもよいが、水溶性あるいは水分散性
樹脂をベースとする方が火災や作業環境から有利であ
る。

【００２８】塗布方法については、ロール塗布、浸漬塗
布、噴霧塗布、ダイスによる押し出し等の常法により樹
脂を塗布し、必要に応じて膜厚を設定する。

【００２９】加熱硬化は誘導加熱方式、燃焼ガス加熱方
式、あるいは赤外線加熱方式により行うことができる。
場合によっては放射線硬化や紫外線硬化を使用すること
も可能である。

【００３０】これらの４つの工程を連続的に経て着色め
っき鋼板の製造を行う本発明の連続製造設備は、安価で
しかも十分な発色性の着色層を有し、且つ日常使用条件
での耐久性が満足される着色めっき鋼板を製造すること
ができる。

【００３１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の連続製造設備の一例についてその
構成を示す模式図である。

【００３２】冷延鋼板１０はペイオフリール１からライ
ン内へ送出され、ルーパ２を経由して溶融めっき装置２
０に送られる。溶融めっき装置２０は、加熱焼鈍炉２
１、めっきポット２２等からなる。溶融めっき装置２０
に進入した冷延鋼板１０は、これらを順に通過して溶融
めっき鋼板１１となる。

【００３３】常温まで冷却された溶融めっき鋼板１１
は、溶融めっき装置２０の下流側に設けられた化成処理
装置３０に送られる。化成処理装置３０は、溶融めっき
鋼板１１の表面にクロメート処理液を塗布するロールコ
ーター３１、塗布された処理液を乾燥させる乾燥炉３２
等からなり、これらにより溶融めっき鋼板１１の表面に
化成処理層を形成する。

【００３４】化成処理層を形成された溶融めっき鋼板１
２は、化成処理装置３０の下流側に設けたグラビア印刷
装置４０に送られる。グラビア印刷装置４０はシアン、
マゼンタ、イエロ、黒の各色をグラビアオフセット印刷
する４基の印刷機４１ａ〜４１ｄを有する。印刷機４１
ａ〜４１ｄの出側には乾燥機４２ａ〜４２ｄが設けられ
ている。溶融めっき鋼板１２は４基の印刷機４１ａ〜４
１ｄを順に通過するが、このときマゼンタの印刷機４１
ａを作動させれば、溶融めっき鋼板１２の表面に赤紫色
の着色層が形成される。また、マゼンタの印刷機４１ａ
とイエローの印刷機４１ｃを作動させれば、その着色層
は赤色となる。

【００３５】印刷機４１ａ〜４１ｄの単独使用あるいは
組合せ使用によって所定の色の着色層を形成され溶融め
っき鋼板１３は、グラビア印刷装置４０の下流側に設け
た樹脂被覆装置５０に送られる。樹脂被覆装置５０は、
溶融めっき鋼板１３の表面に有機樹脂を塗布するロール
コータ５１、その有機樹脂を焼き付けする加熱炉５２等
からなる。樹脂被覆装置５０に進入した溶融めっき鋼板
１３は、その着色層の上に上層コートを施され、着色め
っき鋼板１４となる。

【００３６】樹脂被覆装置５０から進出した着色めっき
鋼板１４は、ルーパー３を経由してリコイラー４に巻き
取られる。

【００３７】このような一貫ラインの連続製造設備を用
いて、着色めっき鋼板の連続製造を実施した。手順とし
ては、まず、厚さ0.５ｍｍの冷延鋼板を用いて、亜鉛め
っき付着量が６０ｇ／ｍ² （両面）となるように溶融亜
鉛めっきを行った。引き続き化成処理として塗布型クロ
メート処理を４０ｍｇ／ｍ² （金属Ｃｒ換算量）の条件
で実施した後、市販のグラビア印刷用インキ（大日本イ
ンキ化学工業株式会社製 アルカラーＶＡ）のシアン、
マゼンタ、イエローおよび黒の４色を用いてグラビアオ
フセット印刷を行った。

【００３８】このときの着色インキの使用組合せは、表
１に示す８種類とした。またインキ同士が重ならないよ
うに、各色のインキはそれぞれ独立した直径２０μｍの
ドット状に印刷した。

【００３９】更に、市販のアクリルエマルジョン樹脂
（日本カーバイド工業株式会社 ニカゾールＲＸ９６７
Ａ）とブロックイソシアネート（日本カーバイド工業株
式会社ＦＸ９７７）を重量比で１０：３となるように混
合し、これを乾燥厚さが５μｍとなるようにロールコー
タにより塗布した後、熱風炉により１５０°の鋼板到達
温度で乾燥焼付けを行った。

【００４０】一貫ラインにおける鋼板の通板速度は６０
ｍ／分とした。

【００４１】

【表１】

【００４１】赤紫色、水色、黄色、青紫色、緑色、赤
色、黒色、茶色のそれぞれ発色性豊かな着色めっき鋼板
が一貫ラインで連続製造された。

【００４２】製造された各色の着色めっき鋼板、および
めっきラインと塗装ラインを分離した従来の設備で製造
された塗装めっき鋼板のそれぞれの耐久性を次の〜
の項目について評価したところ、表２の結果が得られ
た。

【００４３】 塩水噴霧試験２４０Ｈｒ後の平板部の
白錆発生面積率（％） 塩水噴霧試験２４０Ｈｒ後のクロスカット部のブリ
スター幅（ｍｍ） 塩水噴霧試験２４０Ｈｒ後の端面のブリスター幅
（ｍｍ）カエリ下部 サンシャインウェザオメーター試験２００Ｈｒ後の
色変化（ΔＥ） サンシャインウェザオメーター試験２００Ｈｒ後の
光沢保持率(Gloss Reteution ％) ゴバン目１ｍｍ（１０×１０）＋エリクセン張り出
し５ｍｍ後の塗膜密着性 沸水試験２Ｈｒ後、と同様の試験を実施し、二次
密着性評価

【００４４】

【表２】

【００４５】表２に見るとり、従来の塗装鋼板と同等の
耐久性を備えていることが確認された。

【００４６】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の着色めっ
き鋼板の連続製造設備は、グラビアオフセット印刷の導
入によりメッキラインと着色ラインを連続化し、その連
続化されたラインにより実用上十分な品質を有する着色
めっき鋼板を、極めて安価に製造し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続製造設備の一例についてその構成
を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 冷延鋼板 １１〜１３ 溶融めっき鋼板 １４ 着色めっき鋼板 ２０ 溶融めっき装置 ３０ 化成処理装置 ４０ グラビア印刷装置 ４１ａ〜４１ｄ 印刷機 ５０ 樹脂被覆装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状の鋼板を溶融金属に浸漬して溶融め
   っき鋼板を製造する溶融めっき装置と、 製造された溶融めっき鋼板の表面を化成処理する化成処
   理装置と、 複数の基本色のグラビアオフセット印刷機を連続して設
   け、その単独または組合せ使用により、化成処理を終え
   た溶融めっき鋼板の表面を所定の色に着色するグラビア
   印刷装置と、 着色を終えた溶融めっき鋼板の表面に有機樹脂を被覆す
   る樹脂被覆装置とを同一ライン内に順次配列したことを
   特徴とする着色めっき鋼板の連続製造設備。