JPH07241517A - ロールコータによる塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リバースコータ方式のロールコーティング装
置で高速かつ均一な膜厚を得る。 【構成】 ２ロールタイプのリバースコータ方式のロー
ルコーティング装置によって鋼帯表面に連続塗装を行う
方法において、アプリケータロールとピックアップロー
ルとの周速の差を７０ｍ／ｍｉｎ以下に設定すると共
に、ゴムライニングされたアプリケータロールのゴム硬
さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５とする。 【効果】 高速ラインスピードでの操業時においても美
麗な塗膜を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、表面処理鋼板等の設
備ライン内においてロールコーティングによって帯状材
に高速かつ美麗な連続塗装を行うロールコータによる塗
装方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、成形および組立て等の加工の前に
素材に塗装するプレコート鋼板は、そのまま加工、組立
てて使用され、ユーザでの化成処理、塗装、焼付工程を
省略できるため、公害問題がなく、塗料使用効率や焼付
エネルギー効率がよく、省資源、省エネルギー効果が高
く、家電製品、自動車用等として広く使用されている。
プレコート鋼板の素材としては、溶融亜鉛めっき鋼板、
電気亜鉛めっき鋼板、冷延鋼板、クロム塗装鋼板等の表
面処理鋼板の高機能化を目的として、ロール塗装やカー
テンフロー塗装あるいは静電塗装を用いて樹脂、塗料を
塗布し、耐食性、耐指紋性、潤滑性を高めている。コイ
ル塗装では、殆どの場合ロール塗装である。

【０００３】走行する鋼板等の帯状材への連続塗装に
は、従来からロールコータ式塗装装置（以下ロールコー
ティング装置という）が広く用いられている。ロールコ
ーティング装置は、ピックアップロール、アプリケータ
ロール、帯状材を支持するバックアップロール、塗液パ
ンで構成するのが一般的である。上記ロールコーティン
グ装置には、アプリケータロールの回転方向が帯状材進
行方向と同じナチュラルコータ方式と、アプリケータロ
ールの回転方向が帯状材進行方向と反対のリバースコー
タ方式がある。ナチュラルコータ方式は、リバースコー
タ方式に比較してアプリケータロールの損傷が少ないた
め、長時間塗装や塗装速度の速い場合に適している。反
面、ナチュラルコータ方式は、塗液がロールと帯状材と
の間で引き裂かれる形になるため、ロール目が出易く、
塗液粘度を下げる必要があり、プライマ塗装や裏面コー
トの薄膜塗装に使用される。リバースコータ方式は、塗
装面のロール目をなくして平滑な塗膜を得るのに適して
いるため、上塗り塗装に使われる。リバースコータ方式
は、厚膜塗装仕上げができるが、このため塗液粘度は比
較的高く、塗液中に気泡等を含んでいると、塗装時に泡
がはじけて引張られた未塗装部分がでることがある。

【０００４】前記リバースコータ方式のロールコーティ
ング装置は、図３に示すとおり、ピックアップロール１
が外周に塗液パン５内の塗装を付着させ、これをゴム硬
さがスプリング硬さ（Ｈｓ）で３０〜６０のゴムライニ
ングを施したアプリケータロール２に転移して所定膜厚
とした後、バックアップロール３に沿って移動する帯状
材４にアプリケータロール２から連続転移して塗膜を形
成する。このロールコーティング装置は、設備が簡単で
あり、また制御が容易なため多くの産業分野で実用され
ている。しかし、上記ロールコーティング装置は、生産
性向上のためにライン速度を高速にしようとすると、そ
れとともにピックアップロールおよびアプリケータロー
ルの回転数をも高める必要があり、それぞれのロール周
速に依存して塗装欠陥が発生する。例えば、アプリケー
タロールとピックアップロールとの接触点において、空
気が混入して塗液中に泡が発生し、その泡がアプリケー
タロールに転移されて帯状材に転写され、塗膜中に残留
して塗装の外観不良を発生するということはよく知られ
ている。

【０００５】上記アプリケータロールとピックアップロ
ール間への空気の混入防止対策としては、アプリケータ
ロールの周速のみを低速化し、ロール間の押込み量を減
少させるのが一般的である。また、他の対策としては、
アプリケータロールとピックアップロールとの転接直前
の隙間をその全長に亘って常に塗液で満たすごとく塗液
パンの塗液面を前記隙間の長手方向に沿って盛り上げる
ための盛り上げ用ノズルを塗液パンに設けた装置（特開
平２−１７４９６１号公報）、さらに帯状物体の塗着性
向上のために、鋼板に予め予備塗装を行なう装置を備え
たリバースロールコータ装置（特開昭６３−１１９８７
６号公報）等が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記アプリケータロー
ルの周速のみを下げ、ロール間の押込み量を減少させる
方法は、アプリケータロール表面の塗液量が少なくな
り、潤滑が悪くなってアプリケータロールにびびりが発
生し、塗装ムラの発生の原因となる。また、特開平２−
１７４９６１号公報に開示の装置は、塗液を塗液パン液
面より持ち上げるためにノズルより激しく塗液を噴き出
すことにより、塗液パン液面を乱し、気泡等を巻き込ん
でしまう。また、特開昭６３−１１９８７６号公報に開
示の予備塗装装置を用いる方法は、塗装前に塗液を噴射
して予備塗装するもので、塗膜の均一化に難がある。こ
のように現状のロールコーティング方法では、依然高速
かつ均一な塗膜の形成には種々の問題がある。

【０００７】この発明の目的は、リバースコータ方式の
ロールコーティング装置を高速操業した時に生じる塗装
欠陥を解消し、高速かつ均一な膜厚を得ることができる
ロールコータによる塗装方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来のロ
ールコータにみられるアプリケータロール周速の高速度
化に起因する塗装欠陥の発生機構に関して種々の実験・
検討を行なった。その結果、アプリケータロールとピッ
クアップロールとの周速の差が７０ｍ／ｍｉｎを超える
と空気の混入による泡が発生すること、アプリケータロ
ールとピックアップロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉ
ｎ以下にするためにアプリケータロールの周速を下げる
と、アプリケータロール表面の塗液量が少なくなって潤
滑が悪くなり、アプリケータロールにびびりが発生して
塗装ムラが発生すること、また、ピックアップロールの
周速を上げると塗膜厚が厚くなることを確認した。

【０００９】さらに実験・検討を重ねた結果、アプリケ
ータロールとピックアップロールとの周速差を７０ｍ／
ｍｉｎ以下にしても、ゴムライニングされたアプリケー
タロールのゴム硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜
７５とすることによって、高速操業時に生じる泡の混入
を防止できると共に、アプリケータロールのびびり発生
による塗装ムラを防止できることを究明し、この発明に
到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、２ロールタイプのリ
バースコータ方式のロールコーティング装置によって鋼
帯表面に連続塗装を行う方法において、アプリケータロ
ールとピックアップロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉ
ｎ以下に設定すると共に、ゴムライニングされたアプリ
ケータロールのゴム硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６
０〜７５とすることを特徴とするロールコータによる塗
装方法である。

【００１１】

【作用】この発明においては、アプリケータロールとピ
ックアップロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉｎ以下に
設定することによって、アプリケータロールとピックア
ップロール間への空気の混入による泡の発生が防止でき
る。また、ゴムライニングされたアプリケータロールの
ゴム硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５とする
ことによって、アプリケータロール表面の潤滑不良によ
るアプリケータロールのびびり発生による塗装ムラを防
止できるのである。この発明におけるゴム硬さのスプリ
ング硬さ（Ｈｓ）とは、ＪＩＳ Ｋ ６３０１（加硫ゴ
ム物理試験方法）の５．２の規定により測定した常態に
おけるスプリング硬さ（Ｈｓ）をいう。

【００１２】この発明において、アプリケータロールと
ピックアップロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉｎ以下
としたのは、アプリケータロールとピックアップロール
との周速の差が７０ｍ／ｍｉｎより大きい場合は、塗液
が泡立ち、この泡がアプリケータロールに転写され、鋼
帯表面に転写されて塗装不良となるが、アプリケータロ
ールとピックアップロールとの周速の差が７０ｍ／ｍｉ
ｎ以下では、アプリケータロールとピックアップロール
間への空気の混入による泡の発生が防止できるからであ
る。すなわち、アプリケータロールとピックアップロー
ルの種々の周速で、塗液が泡立ち鋼帯表面に転写される
様子を観察したところ、図１に示すとおり、アプリケー
タロール周速−ピックアップロール周速＞７０ｍ／ｍｉ
ｎで泡が発生し、アプリケータロールとピックアップロ
ールとの周速の差が大きくなればなるほど、塗液が泡立
ち、アプリケータロールに転写され、この泡が鋼帯表面
に転写されて塗装不良となる。

【００１３】また、この発明においてゴムライニングさ
れたアプリケータロールのゴム硬さをスプリング硬さ
（Ｈｓ）で６０〜７５としたのは、図２に示すとおり、
スプリング硬さ（Ｈｓ）が６０未満では、アプリケータ
ロールの周速を下げるとアプリケータロール表面の塗液
量が少なくなり、潤滑性が悪くなるため、アプリケータ
ロールにびびりが発生して塗装ムラが発生する。スプリ
ング硬さ（Ｈｓ）が６０〜７５では、アプリケータロー
ルの周速を下げることによってアプリケータロール表面
の塗液量が少なくなっても、アプリケータロールと鋼帯
表面間の接触面積が小さくなるため、単位面積当たりの
塗液量は確保できる。逆にスプリング硬さ（Ｈｓ）が７
５を超えると、アプリケータロールとピックアップロー
ルの間およびアプリケータロールと鋼帯表面間の接触面
積が極端に小さくなるため、塗料切れが発生してアプリ
ケータロールがびびり、美麗な塗膜が得られないばかり
でなく、膜厚も薄くなりすぎる。なお、ゴム硬さがスプ
リング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５の範囲では、多少塗膜
の膜厚が薄くなる可能性があるが、塗膜の膜厚が薄くな
った場合にはピックアップロールの周速を若干上げるこ
とによって、所定の塗膜の膜厚を確保することができ
る。アプリケータロールのライニングゴムとしては、特
に限定されないが、耐摩耗性に優れたウレタンゴム、ニ
トリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム等が好まし
い。

【００１４】

【実施例】板厚０．５ｍｍ、板幅１１００ｍｍの電気亜
鉛めっき鋼帯に、直径３００ｍｍ、胴長１６００ｍｍ、
表面メッシュ加工の鋼製ロールからなるピックアップロ
ールと、鋼製ロールにスプリング硬さ（Ｈｓ）５５〜７
８のウレタンゴムライニングを２５ｍｍ厚で施した外径
２６０ｍｍ、胴長１６００ｍｍのアプリケータロールお
よび塗料パンからなるリバースコータ方式のロールコー
ティング装置を使用し、塗料粘度３センチポイズ、不揮
発分２０％のクロメートを分散させた樹脂液を、表１に
示す種々の条件で連続塗装し、アプリケータロールのび
びりの有無、塗膜外観を目視観察し、塗装の総合評価を
行った。その結果を表１に示す。なお、表１中のＡＰＲ
はアプリケータロール、ＰＵＲはピックアップロールを
示す。また、表１中の周速比は、ライン速度に対する
比、周速差は、アプリケータロール周速−ピックアップ
ロール周速により求めた。さらに、表１中のＡＰＲびび
り欄の○はびびりなし、×はびびり有り、塗膜外観欄の
○は良好、×は泡発生による外観不良、総合評価欄の○
は塗装良好、×は塗装不良を示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】表１に示すとおり、アプリケータロールの
ゴムライニングのゴム硬さがスプリング硬さ（Ｈｓ）で
６０以下の比較例においては、アプリケータロールとピ
ックアップロールとの周速の差が７０ｍ／ｍｉｎより大
きい場合は、泡の発生により塗装外観が悪く、泡を抑制
しようとしてアプリケータロールの周速を下げると、ア
プリケータロールにびびりが発生し、塗装ムラが発生し
た。これに対し、アプリケータロールのゴムライニング
のゴム硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５で、
アプリケータロールとピックアップロールとの周速の差
を７０ｍ／ｍｉｎ以下とした実施例では、アプリケータ
ロールにびびりの発生がなく、泡の発生による塗装外観
の悪化も見られなかった。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、ロールコーティング装置のアプリケータロールとピ
ックアップロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉｎ以下に
設定すると共に、アプリケータロールのライニングゴム
の硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５とするこ
とによって、高速ラインスピードでの操業時においても
美麗な塗膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アプリケータロールの周速とピックアップロー
ルの周速と泡発生領域との関係を示すグラフである。

【図２】アプリケータロールのライニングゴムのスプリ
ング硬さ（Ｈｓ）とアプリケータロールのびびり発生の
有無との関係を示すグラフである。

【図３】一般的なリバースロール方式のロールコーティ
ング装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１ ピックアップロール ２ アプリケータロール ３ バックアップロール ４ 帯状材 ５ 塗液パン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２ロールタイプのリバースコータ方式の
   ロールコーティング装置によって鋼帯表面に連続塗装を
   行う方法において、アプリケータロールとピックアップ
   ロールとの周速の差を７０ｍ／ｍｉｎ以下に設定すると
   共に、ゴムライニングされたアプリケータロールのゴム
   硬さをスプリング硬さ（Ｈｓ）で６０〜７５とすること
   を特徴とするロールコータによる塗装方法。