JPH08252502A

JPH08252502A - ストライプ状に塗膜を形成した塗装板と、この塗装板の塗装方法及び塗装装置

Info

Publication number: JPH08252502A
Application number: JP8205395A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kanai; 洋金井; Atsushi Suzuki; 淳鈴木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】板材の幅方向に複数の塗膜を形成した塗装板
と、その塗膜を効率的に低コストで形成できる塗装方
法、及び塗装装置を提供する。【構成】幅方向に複数の塗膜を形成する。厚み方向に
複数の塗膜層が形成される場合には、その中の少なくと
も一層が幅方向に複数の塗膜を持つ。スライドコーター
であって、スリットを幅方向に複数に分割する仕切壁を
設け、仕切壁の間毎に塗料を供給する手段を備えること
によって、幅方向の複数塗膜を効率よく形成することが
できる。また仕切壁を可動にすることで、さらに多彩な
塗膜構成を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板材の両面に塗膜を形
成する方法に関するものであり、電機製品、建材、自動
車部品等に使用される鋼板、アルミ板、ステンレス板、
銅板等の金属板、プラスチック板、木板など、切り板、
または帯状板の連続塗装ラインに利用される。

【０００２】

【従来の技術】電気製品、建材、自動車部品、装飾品等
に供される、例えば鋼板、アルミ板、銅板等の金属板に
おいては、従来から、防錆性、電気絶縁性、あるいは意
匠性等を付与することを目的として、その表面にめっき
皮膜や塗装による有機皮膜の形成が行われているが、近
年、金属板の用途拡大に伴い、この金属板に求められる
特性は多岐に亘り、また、今まで以上に意匠性（外観特
性）に優れていることが求められるようになってきてい
る。樹脂板等においても同様に、意匠性に対する要求が
多くなっている。このような要請に応えるために、これ
ら金属板や樹脂板等の表面に各種の有機皮膜を形成する
ことが多い。

【０００３】また、塗装板に種々の機能を求められるこ
とも多くなり、機能付与のために塗膜が形成されること
も多くなっている。

【０００４】従来、金属板の表面に有機皮膜を形成する
場合、一般的には金属板の成型後に塗装するポストコー
ト或いは金属板を成型する前に塗装するプレコート法が
採用され、塗装装置としては、複数のロールを組み合わ
せたロールコーター方式が多く採用されている。このロ
ールコーター方式の一般的なものとしては、図７に示す
ように、３ロールコーター方式がある。このロールコー
ター方式は、膜厚制御性に優れ、薄膜塗装が可能である
が、ローピングと呼ばれる外観欠陥が生じやすく、ま
た、塗装ロールと板材が接触しているため、板材による
ロール摩耗があり、幅の広い板材から通板しないと、摩
耗によるロールキズが塗膜に転写されて欠陥となる、と
いう欠点も持っている。

【０００５】このロールコーター方式の他には、金属板
に非接触で塗装を行うカーテンフロー方式が知られてい
る。このカーテンフロー方式は、図８に示すように、板
材と非接触で塗装できるため、外観性に優れた塗装板が
得られるという利点のあることが、例えば特開昭６３−
８０８７７号公報に報告されている。しかし、塗料カー
テンが安定に切れることなく落下していることが必要
で、ウェット膜厚で３０μｍ以下のカーテン形成が難し
く、薄膜塗装がしにくいという問題点を持っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来は上述のロールコ
ーター方式やカーテンフロー方式等のコーターを用い
て、金属板に塗料を塗布した後は、塗膜の機能を発揮さ
せるために熱風焼付け炉、誘導加熱炉あるいは、電子線
や近赤外線等のエネルギー線の照射によって、或いはこ
れらの組み合わせによって塗膜の乾燥硬化を行ってい
る。通常、塗膜が２層以上形成される場合には、１層目
の塗膜を塗装した後、その塗膜を乾燥・硬化してから、
次の塗膜を塗布し、硬化・乾燥する、というように、塗
膜の塗布、乾燥・硬化の処理を複数回繰り返す必要があ
り、生産性の低下、生産コスト増になっていた。

【０００７】塗装によって、板の表面に機能を持たせよ
うとするときに、表面を効率良く塗り分けて、場所によ
って別の機能を持たせられれば、一つの材料をより効率
的に使用できる。例えば、一般的な塗装鋼板は、皮膜の
導電性が乏しいため溶接ができないが、あらかじめ板材
のどの部分が溶接されるかわかっている場合には、その
部分に溶接可能な塗膜を形成したり、その部分に塗膜を
形成しないなどの対策が考えられる。あるいは、接着接
合を考えても、塗装された板材のどの部分が接着される
かがあらかじめわかっている場合には、例えば、接着さ
れる部分には、あらかじめ接着剤を塗布しておき、他の
部分にはひつような色をつけるなどが考えられる。ま
た、意匠性付与の観点からも、板材の表面を異なる塗膜
で塗り分ける技術が望まれている。

【０００８】従来技術では、このようなニーズに対応で
きる効率的な塗装方法がない。本発明は、幅方向に、特
性、色等の異なる複数の塗膜を効率的に、かつ低コスト
で同時的に形成した塗装板及び塗装方法を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に示した、幅方
向に複数の塗膜をストライプ状に形成したことを特徴と
する塗装板、請求項２に示した、塗装膜の厚み方向に複
数の塗膜層を持つ塗装板において、塗膜層の少なくとも
一つに、幅方向に異なる塗膜をストライプ状に形成した
ことを特徴とする塗装板によって、上記課題は解決でき
る。

【００１０】請求項３に示した、スライドホッパーのス
ライド面に前後に間隔をおいて開口し、スライド面幅方
向に延びる複数のスリット、およびスリットに塗料を供
給する手段を備え、スライド面上で複数の塗料膜を重ね
合わせて複層塗料膜とし、スライド面の先端から複層塗
料膜を自由落下させて塗料カーテンを形成し、走行して
いる板材の方面に前記塗料カーテンを落下させて板材の
表面に複層塗料膜を形成する板材の塗装方法において、
少なくとも一本のスリットに、そのスリットを幅方向に
複数に分割する仕切壁を設け、仕切壁の間毎に塗料を供
給する手段を備えることを特徴とする塗装板の塗装方
法、また請求項４に示したスリットを幅方向に複数に分
割する仕切壁が、幅方向に移動できることを特徴とする
請求項３記載の塗装板の塗装方法によって、上記課題は
解決できる。

【００１１】また、請求項５に示した、スライドホッパ
ーのスライド面に前後に間隔をおいて開口し、スライド
面幅方向に延びる複数のスリット、およびスリットに塗
料を供給する手段を備え、スライド面上で複数の塗料膜
を重ね合わせて複層塗料膜とし、スライド面の先端から
複層塗料膜を自由落下させて塗料カーテンを形成し、走
行している板材の表面に前記塗料カーテンを落下させて
板材の表面に複層塗料膜を形成する板材の塗装方法にお
いて、少なくとも一本のスリットに、そのスリットを幅
方向に複数に分割する仕切壁を設け、仕切壁の間毎に塗
料を供給する手段を備えることを特徴とする塗装装置も
提供する。さらに、請求項６に示したように、スリット
を幅方向に複数に分割する仕切壁が、幅方向に移動でき
ることを特徴とする請求項５記載の塗装装置をも提供す
る。

【００１２】

【作用】本発明の、板材の幅方向に、複数の塗膜をスト
ライプ状に形成した塗装板は、図５に示すように、板材
の通板される方向に平行に、塗膜が塗り分けられている
ものである。この図では、各塗膜層の境界線は板材の通
板される方向に平行な直線で表されているが、この境界
線は曲線であっても良い。塗膜１６ｂａ、１６ｃａ、１
６ａａは、すべて別の種類の塗膜でも良いし、例えば１
６ｂａと１６ａａは同じ塗膜でも良いし、その組み合わ
せは自由である。幅方向の塗膜の数も任意であう。図５
（ａ）に板材を断面方向から見た図を示したが、塗膜が
複数層積層された場合には、各塗膜層の内の少なくとも
一層にストライプ状の塗装を施す。

【００１３】最表層の塗膜にストライプ状の塗膜を形成
する場合には、表面塗膜の機能を分化して、各塗膜層に
別の機能を持たせることが可能となる。例えば、塗装さ
れた板材を使用するときに、板材の幅方向の端部を接着
によって接合することがわかっている場合には、特開平
６−３１６０２８号に開示されているような、端部の必
要な幅について、加熱によって接着性を発現する塗膜を
塗装し、中央部分と塗り分けることによってその後の工
程の省略につながる。板材が３分割されて、かつ３分割
された各部分の端部に接着剤が必要であれば、板材の幅
方向の端部から１層目、３層目、４層目、６層目、７層
目、９層目を接着剤層とし、間の２、５、８層目には他
の必要な塗装、例えば必要な色の塗装をしておけば、３
分割された各板の端部に接着剤層が存在することにな
る。別の例として、２色の塗装板材が必要で、かつ塗装
された板材が２分割して使用される場合には、幅方向の
半分をそのうちの１色に、他の半分は別のもう１色を塗
り分ければ、効率良く製造が可能となる。

【００１４】意匠性が要求される場合には、表層のみで
なく、内層塗膜をストライプ状に形成することによって
様々な意匠が可能となる。

【００１５】幅方向に複数層の塗膜を形成する場合に、
間に未塗装部分を形成してもよい。つまり、図５（ｂ）
で、１６ｂａ、１６ｃａ、１６ａａのいずれか或いは２
層が未塗装であるようなケースである。

【００１６】塗膜の厚みは、必要に応じて決定すればよ
く、特に限定されるものではない。厚み方向の塗膜層の
数も同様である。

【００１７】本発明では、ストライプ状の塗膜を形成す
るために、スライドコーターを使用する。スライドコー
ターとは、スライドホッパーのスライド面に前後に間隔
をおいて開口し、スライド面幅方向に延びる複数のスリ
ット、およびスリットに塗料を供給する手段を備え、ス
ライド面上で複数の塗料膜を重ね合わせて複層塗料膜と
し、スライド面の先端から複層塗料膜を自由落下させて
塗料カーテンを形成し、走行している板材の表面に前記
塗料カーテンを落下させて板材の表面に複層塗料膜を形
成する板材の塗装方法で、例えば特公昭４９−２４１３
３号公報に開示されているものである。スライドコータ
ーは、通常スライド面幅方向に延びるスリットは連続し
た一本の開口部を持っているが、本発明では、複数ある
スリットの内の少なくとも一つについて、幅方向に複数
の塗料液を供給できるように、そのスリットを幅方向に
複数に分割する仕切壁を設け、仕切壁の間毎に塗料を供
給する手段を備えるものとする。また、ある仕切壁と隣
の仕切壁の間は、塗料液を供給しないようすることも可
能である。

【００１８】仕切壁をスリットの幅方向に可動とすれ
ば、塗装中に仕切壁を動かすことによって、板材の幅方
向に複数あるストライプ状の塗膜の境界線を曲線とする
ことができる。また、極端な例では、当初幅方向に３つ
の塗膜層が形成されるように塗装を始め、その後仕切壁
を動かすことによって、１つの塗膜層の幅を狭めて、つ
いには幅方向に２つの塗膜層のみを形成するように制御
することも可能である。この逆に、幅方向の塗膜層の数
を増やすことも可能である。

【００１９】塗料液膜の膜厚の調整は、ポンプによる塗
料の送り出し量、スリットの間隔、塗料粘度、搬入板材
の速度の調整によって行うことができる。

【００２０】板材の種類は、鋼板（冷延鋼板、めっき鋼
板）、ステンレス板、アルミ板、チタン板、銅板等の金
属板、プラスチック板、木板、紙板等の例が挙げられ
る。

【００２１】形成された塗膜層（塗料液膜層）は、乾燥
・硬化工程へ送られる。乾燥・硬化は公知の方法で行わ
れれば良い。例えば、熱風炉、誘導加熱炉、エネルギー
線硬化炉、あるいはこれらの組み合わせ等である。常温
で乾燥・硬化しても良い。このうち、誘導加熱炉が、厚
み方向に積層された複層塗膜を乾燥・硬化するときに、
溶剤や反応生成物等の揮発分の揮発がスムーズに行わ
れ、ワキ等の欠陥を生じにくく特に優れている。

【００２２】必要に応じて、塗装前処理を行っても良
い。例えば、脱脂、水洗、燐酸亜鉛処理、クロメート処
理、複合酸化皮膜処理等である。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を実施装置とともに説
明する。

【００２４】図１は、本発明を適用した鋼帯の連続塗装
ラインの概要を示す。鋼帯１は、ペイオフリール２か
ら、脱脂、洗浄処理、塗装前処理工程３を経て、コータ
ー室４内に導入され、ここで本発明で使用するスライド
コーター５により、表面に複数の塗料液膜の塗布を施さ
れた後、焼付け炉６に導入され、ここで乾燥・硬化さ
れ、冷却装置７で冷却後、テンションリール８に巻き取
られコイル状の塗装鋼帯１ａとして製品となる。

【００２５】本発明は、塗装装置として、少なくとも一
つのスリットについて、幅方向に複数の塗料液を供給で
きるように、そのスリットを幅方向に複数に分割する仕
切壁を設け、仕切壁の間毎に塗料を供給する手段を備え
るようにしたスライドコーター５を用いるところに特徴
がある。このスライドコーターは、例えば特公昭４９−
２４１３３号公報に開示されている、写真フィルム等の
感光材料の塗布用として提案された多層スライドホッパ
ー型のカーテンフロー方式の塗装装置を基本形とするも
のである。

【００２６】この実施例におけるスライドコーターに
は、図２、図３に示すように、スライド傾斜面１０があ
り、このスライド傾斜面には、４列のスリット状のノズ
ル９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが配置されている。ノズル９
ｂと９ｄは、仕切壁によって幅方向にそれぞれ３つのノ
ズル９ｂ１、９ｂ２、９ｂ３と９ｄ１、９ｄ２、９ｄ３
に分割されている。各ノズルにはそれぞれの塗料液を供
給する塗料液供給部１１ａ、１１ｂ１、１１ｂ２、１１
ｂ３、１１ｃ、１１ｄ１、１１ｄ２、１１ｄ３が接続さ
れており、この各塗料液供給部は、供給管１３ａ、１３
ｂ１、１３ｂ２、１３ｂ３、１３ｃ、１３ｄ１、１３ｄ
２、１３ｄ３と、ポンプＰａ、Ｐｂ１、Ｐｂ２、Ｐｂ
３、Ｐｃ、Ｐｄ１、Ｐｄ２、Ｐｄ３を介して塗料液タン
ク１２ａ、１２ｂ１、１２ｂ２、１２ｂ３、１２ｃ、１
２ｄ１、１２ｄ２、１２ｄ３に接続されている。図中、
１４はスライド傾斜面１０上の液膜をガイドするカーテ
ンガイド、１５は余剰の塗料液を収容する余剰液収容パ
ン、１６はスライド傾斜面１０の下端唇部１８からのカ
ーテン状の液膜、１７は搬送ローラーである。なお、図
が煩雑になるので、ノズル９ｂと９ｄ及び塗料液供給部
１１ｂと１１ｄ、供給管１３ｂ、１３ｄ、ポンプＰｂ、
Ｐｄ、塗料タンク１２ｂ、１２ｄは、本来３つから成る
ものであるが、一つとして記載してある。図３の９１、
９２、９３、９４は仕切り板で、この仕切り板によって
吐出させる塗料種類を変更している。仕切り板は、この
図において左右に移動可能な可動式となっている。この
仕切り板を塗装作業中に左右に動かせば、塗料同志の境
目を曲線的にできる。

【００２７】積層する塗膜の数や幅方向の塗膜の数によ
って、ノズルの数、各ノズルの仕切壁の数・間隔、塗料
タンクの数等は自由に選定すれば良い。

【００２８】ここでは、鋼帯１は、水平に塗装装置部分
に搬入されているが、水平から角度をもって搬入するこ
とは差し支えない。鋼板の搬入方向は、図４に示すよう
に図２の逆とすることも可能である。

【００２９】図１に示す鋼帯への連続塗装ラインにおい
て、脱脂、水洗、クロメート処理による塗装前処理工程
の後段において、通板路の上部に図２に示すスライドコ
ーター５を配設し、鋼帯１の上面に厚み方向に４層の塗
料液膜を同時形成した。鋼板として電気亜鉛めっき鋼板
を使用した。スライド面の幅は１６００ｍｍ、スライド
面の先端部から鋼板面までの高さは２５０ｍｍに設定し
た。鋼板には、鋼板に近いほうから第１層目としてポリ
エステル系の高加工用プライマー塗料「Ｐ１８５」（日
本ペイント製）を乾燥膜厚５μｍとなるように、塗料液
膜を形成した。第２層目から第４層目までは、表１のよ
うに塗膜を形成した。使用した鋼板の幅、幅方向に塗り
分ける場合にはそれぞれの塗膜層の幅、塗膜の乾燥膜厚
塗料の種類も表中に記載した。なお、塗料はいずれも日
本ペイント製である。なお、幅方向を分割塗装する場合
には、３つに分割することとし、幅方向の一方の端の塗
膜層を１、中央部の塗膜層を２、反対の端の塗膜層を３
として表に記載した。

【００３０】裏面側は、通常のロールコーターでサービ
スコート（日本ペイント製「オルガ１００」）を乾燥膜
厚７μｍとなるように塗装した。

【００３１】これらの塗料を塗布した鋼板は、誘導加熱
炉で、最高到達板温２３０℃、到達までの時間６０秒の
条件で焼き付けた後、冷却して表面に厚み方向に４層の
塗膜層を持ち、裏面に１層のサービスコート層を持つ塗
装鋼板を得た。

【００３２】表１に、各塗膜の用途と使用方法について
記載した。塗膜密着性は、幅方向に塗り分けてある各塗
膜層を持つ部分についてそれぞれ１ｍｍ角の碁盤目を１
００個カッターナイフで入れた後にエリクセン試験機で
７ｍｍ押し出してからセロテープで剥離し、セロテープ
に塗膜が付着しない場合を「良好」と判定した。実施例
Ｎｏ１は、意匠性は出すために、２層目塗膜を幅方向に
３分割してそれぞれ異なる色を塗装し、４層目も２層目
と同様に２層目の塗膜幅に併せて色分けした。色の境目
が折り目になるようにコの字型に両端を折り曲げ加工し
て、オーディオ機器の外側ケースとして使用した。天板
が黒＋クリアー層の黄色、側板がグレー＋クリアー層の
青色となり、意匠性に優れていた。Ｎｏ４は、同じ構成
で、２層目と４層目のスリットの仕切壁を全く同じよう
に動かしながら塗装し、幅方向の塗膜の間の境目を曲線
とした。仕切壁は、最初の位置から左右に５０ｍｍずつ
の振幅で、鋼板長さ５００ｍｍを１サイクルとするサイ
ン曲線を描くように動かした。間仕切りの面材として使
用し、意匠性に優れていた。Ｎｏ２は、鋼板の両端部５
０ｍｍに接着剤層を塗装し、中央部分はクリアー塗装を
施すことによって、端部に接着接合用の接着剤層を設け
ると共に、中央部分の光沢と鮮映性のアップを計ったも
のである。蛍光灯用反射板用にプレス加工した後、加熱
して接着剤塗装部分を、この鋼板の裏面塗膜と接着接合
した。かしめによる接合方法よりも生産効率が向上し、
また反射板部分の光沢、鮮映性が向上した。Ｎｏ３は、
通常のプレコート鋼板に見られるプライマー塗膜とトッ
プのソリッドカラー塗膜の２層からなる塗装鋼板である
が、トップ塗膜が同じ幅で３色に塗り分けられている。
幅１２００ｍｍのこのコイルを４００ｍｍ幅のコイルに
スリットし、トースターの外板用として使用した。顧客
からの注文のロットが小さく、従来生産効率が悪かった
が、一度に３色分の塗装ができたため、生産効率が向上
し、コストダウンが計れた。いずれの鋼板も、塗膜の密
着性は問題なく、外観も良好であった。各用途向けに製
造した鋼板は、機能性或いは意匠性に優れるものであ
る。また、複雑な塗膜構成の塗装板を１回の塗装と乾燥
・硬化工程で製造することができ、高効率で、低コスト
の塗装方法である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、機能性、
意匠性に優れる塗膜層を有する塗装板を効率的、かつ低
コストで製造可能な技術である。

【００３４】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した鋼帯の連続塗装ライン例の概
要説明図である。

【図２】本発明の一実施例を示す一部断面側面説明図で
ある。

【図３】図２におけるスライド・コーターの要部拡大説
明図で、（ａ）は一部断面側面説明図、（ｂ）は図３に
おける平面説明図である。

【図４】本発明の他の実施例（搬入方向例）を示す一部
断面側面説明図である。

【図５】本発明で得られたストライプ模様の塗膜を有す
る塗装鋼帯例を示す説明図で、（ａ）は横断面説明図、
（ｂ）は平面説明図である。

【図６】本発明の他の実施例の要部を示す平面説明図で
ある。

【図７】従来のコーター例を示す一部断面側面説明図で
ある。

【図８】従来の他のコーター例を示す一部断面説明図で
ある。

【符号の説明】

１鋼帯２ペイオフリール３前処理工程４コーター室５スライド・コーター６焼付炉７冷却装置８テンションリール９ａ，９ｂ，９ｂａ，９ｂｂ，９ｃ，９ｄスリット状
ノズル１０スライド傾斜面１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ液供給部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ液タンク１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ供給管１４カーテンガイド１５塗料パン１６カーテン状塗料液膜１６ａプライマー液膜１６ｂ，１６ｃストライプ塗料液膜１６ｄ保護液膜１７搬送ローラ１８唇部１９塗料供給パン２０塗料２１ピックアップロール２２ドクターロール２３アプリケーターロール２４バックアップロール２５塗料膜２６塗料ホッパー２７流調弁２８大径塗布ロール２９小径塗布ロール３０塗布膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】幅方向に複数の塗膜をストライプ状に形
成したことを特徴とする塗装板。
【請求項２】塗膜層の厚み方向に複数の塗膜層を持つ
塗装板において、塗膜層の少なくとも一つに、幅方向に
異なる塗膜をストライプ状に形成したことを特徴とする
塗装板。
【請求項３】スライドホッパーのスライド面に前後に
間隔をおいて開口し、スライド面幅方向に延びる複数の
スリットを有し、このスリットに塗料を供給する手段を
備え、スライド面上で複数の塗料膜を重ね合わせて複層
塗料膜とし、スライド面の先端から複層塗料膜を自由落
下させて塗料カーテンを形成し、走行している板材の表
面に前記塗料カーテンを落下させて板材の表面に複層塗
料膜を形成する板材の塗装方法において、少なくとも一
本のスリットに、そのスリットを幅方向に複数に分割す
る仕切壁を設け、仕切壁の間毎に塗料を供給することを
特徴とする塗装板の塗装方法。
【請求項４】スリットを幅方向に複数に分割する仕切
壁が、幅方向に移動できることを特徴とする請求項３記
載の塗装板の塗装方法。
【請求項５】スライドホッパーのスライド面に前後に
間隔をおいて開口し、スライド面幅方向に延びる複数の
スリット、及びスリットの塗料を供給する手段を備え、
スライド面上で複数の塗料膜を重ね合わせて複層塗料膜
とし、スライド面の先端から複層塗料膜を自由落下させ
て塗料カーテンを形成し、走行している板材の表面に前
記塗料カーテンを落下させて板材の表面に複層塗料膜を
形成する板材の塗装装置において、少なくとも一本のス
リットに、そのスリットを幅方向に複数に分割する仕切
壁を設け、仕切壁の間毎に塗料を供給する手段を備える
ことを特徴とする塗装装置。
【請求項６】スリットを幅方向に複数に分割する仕切
壁が、幅方向に移動できることを特徴とする請求項５記
載の塗装装置。