(57)【要約】【課題】  膜厚を薄膜化したときにおこる塗液の塗布むらを防止することが課題である。【解決手段】  ロールコータを用いて鋼板表面に塗液を塗布し、しかる後加熱乾燥して皮膜を形成する表面処理鋼板の製造方法において、鋼板板厚に応じて塗液濃度を変える。前記で、板厚が厚くなると、塗布液濃度を低くする。また、板厚が予め定めた所定厚さ未満の鋼板は、所定の基準濃度の塗液を塗布し、板厚が前記所定厚さ以上の鋼板は、前記基準濃度より低濃度の塗液を塗布する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールコータを用いて鋼板表面に塗液を塗布し、しかる後加熱乾燥して皮膜を形成する表面処理鋼板の製造方法において、鋼板板厚に応じて塗液濃度を変えることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、板厚が厚くなると、塗液濃度を低くすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
【請求項３】
板厚が予め定めた所定厚さ未満の鋼板は、所定の基準濃度の塗液を塗布し、板厚が前記所定厚さ以上の鋼板は、前記基準濃度より低濃度の塗液を塗布することを特徴とする請求項１または請求項２記載の表面処理鋼板の製造方法。
【請求項４】
塗液は有機樹脂含有液であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項記載の表面処理鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロールコータを用いて鋼板表面に塗液を塗布し、しかる後加熱乾燥して皮膜形成して表面処理鋼板を製造する際に、塗液の塗布むらの発生を防止することで、塗布むらに起因する外観むらの発生を防止できる表面処理鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐食性、耐指紋性、潤滑性、意匠性等の特性を付与するために、亜鉛系めっき鋼板の表面に、有機樹脂皮膜、または下層にクロメート皮膜、上層に有機樹脂皮膜等の皮膜を形成した表面処理鋼板が種々製造されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
一方で、環境対策面から、６価クロムを使用しないクロムフリー化成処理鋼板の開発が行われている。例えば特許文献２、３は、下層に、クロメート処理に代えて、リン酸及び／又はリン酸化合物皮膜皮膜を形成し、その上層に有機樹脂皮膜からなる有機複合被覆を形成させる有機複合被覆鋼板が提案されている。
【０００４】
以下に先行技術文献情報について記載する。
【特許文献１】特開２００２−５３９８０号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６４５号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
所要の耐食性等を確保する観点から、前記表面処理鋼板の有機樹脂皮膜の膜厚は、通常、１μｍ前後である。表面処理鋼板の用途拡大に伴い、要求される特性も多様化している。例えば、電気・電子機器などの用途に使用される表面処理鋼板に対しては、加工した部品を抵抗溶接により接合したり、アースを取ったりするため、優れた導電性が要求されるが、前述の膜厚の有機樹脂皮膜を有する表面処理鋼板は導電性が劣る。導電性は有機樹脂皮膜の膜厚に依存するので、優れた導電性が要求される表面処理鋼板に対しては、有機樹脂皮膜の膜厚を薄膜化する必要がある。
【０００６】
前述の表面処理鋼板は、通常、ロールコータを備える連続ラインで製造される。すなわち、入側に配置された巻き戻し装置（ペイオフリール）から払い出された鋼板を、連続的に搬送しながら、脱脂工程と、ロールコータを用いて皮膜形成用塗液を塗布する塗布工程と、塗布した塗液をオーブンで加熱乾燥して所要の皮膜を形成する加熱乾燥工程とを通過させて所要の皮膜を形成する。複層皮膜を形成する場合は、ロールコータを鋼板通板方向に２基配置し、塗布工程と加熱乾燥工程を繰り返し通過させて所要の複層皮膜を形成する。次いで出側に配置された巻取り装置で巻取る。ロールコータは連続電気めっきラインや連続溶融めっきラインに配置されることもある。この場合、ロールコータはめっき設備の下流に配置される。
【０００７】
塗液の連続塗布に使用されるロールコータは、２本以上の塗布ロールが配置されるが、膜厚の制御性の点から、３本の塗布ロールを備える３ロールコータが採用されることが多い。３ロールコータは、塗料パン内の塗液を引き上げる鋼製のピックアップロールと、ピックアップロール表面の塗液量を調整するゴムライニングされたドクタロールと、塗液量が調整された後の塗液をピックアップロールから受け取り鋼板の表面に該塗料を転写して塗布するゴムライニングされたアプリケータロールを備える。このロールコータで塗液を塗布する場合、塗布膜厚の制御は、鋼板の搬送速度に対し、各ロールの周速を適宜制御することにより行われる。
【０００８】
このようなロールコータを用いて鋼板表面に膜厚の薄い有機樹脂皮膜を形成すると、鋼板板厚が厚い場合に、局部的に塗膜がかすれたような外観を呈する、所謂カスレ状の外観むらが発生するという問題がある。後記するように、本発明者らの検討結果から、このカスレ状の外観むらは、膜厚を薄膜化したときにおこる塗液の塗布むらに起因することが明らかになった。
【０００９】
そこで、本発明は、膜厚を薄膜化したときにおこる塗液の塗布むらを防止し、もって、カスレ状の外観むらの発生を防止できる表面処理鋼板の製造方法を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の手段は次のとおりである。
【００１１】
第１発明は、ロールコータを用いて鋼板表面に塗液を塗布し、しかる後加熱乾燥して皮膜を形成する表面処理鋼板の製造方法において、鋼板板厚に応じて塗液濃度を変えることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法である。
【００１２】
第２発明は、第１発明において、板厚が厚くなると、塗液濃度を低くすることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法ある。
【００１３】
第３発明は、第１または第２発明において、板厚が予め定めた所定厚さ未満の鋼板は、所定の基準濃度の塗液を塗布し、板厚が前記所定厚さ以上の鋼板は、前記基準濃度より低濃度の塗液を塗布することを特徴とする表面処理鋼板の製造方法である。
【００１４】
第４発明は、第１発明〜第３発明において、塗液は有機樹脂含有液であることを特徴とする表面処理鋼板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、塗膜厚を薄膜化したときに板厚の厚い鋼板で塗布むらの発生を防止できる。本発明は、膜厚の薄い有機樹脂皮膜を有する表面処理鋼板を製造する際に板厚の厚い鋼板で発生する塗布むらに起因するカスレ状の外観むらの発生を防止する方法として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
電気・電子機器などの用途に使用される表面処理鋼板において、抵抗溶接による接合を行うのに支障のない、またはアースをとるのに支障の無い導電性を確保するには、有機樹脂皮膜の膜厚を１μｍ以下程度まで薄膜化する必要である。本発明者らは、下層に酸化物およびリン酸含有皮膜を形成し、上層に有機樹脂皮膜を形成させた表面処理鋼板において、上層の有機樹脂皮膜を薄膜化したときに、板厚の厚い鋼板で発生するカスレ状の外観むらの発生に影響を及ぼす要因について詳細に検討した。その結果、カスレ状の外観むらは、ロールコータで塗液を塗布したときに塗布膜厚のむら、すなわち塗液膜に凹凸があり、この塗液膜の凹凸がオーブンで加熱して皮膜形成後も残存することによるものと考えられた。また、塗液を塗布したときの鋼板温度と膜厚（ウエット膜厚）がカスレ状の外観むらに影響を及ぼすことを見出した。
【００１７】
すなわち、
（１）板厚が厚くなると上層塗膜の塗膜むらに起因するカスレ状の外観むらが発生しやすくなる。これは、板厚が厚いと上層皮膜する際に、ロールコータへの進入板温が高くなるため、鋼板は高温で塗液が塗布され、その結果、塗液が加熱乾燥されるまでの時間が短くなるため、該ロールコータで塗布された塗液膜の凹凸がレベリングされることなくそのまま残存しやすくなるためと考えられる。
（２）ウエット膜厚が薄いとカスレ状の外観むらが発生しやすくなる。これは、ロールコータで塗布された塗液の凹凸がそのまま残存する状態で、オーブンで加熱乾燥されるためと考えられる。
【００１８】
上記の結果から、板厚が厚い場合に発生するカスレ状の外観むらを防止するには、ロールコータで塗布した塗液が乾燥する時間を遅らせることが有効であると考えられる。塗液の乾燥を送らせるには、例えば、ロールコータの上流側に冷却装置を設置して鋼板温度を低下すること、またはオーブン入側部での加熱を中止し、その後方に誘導加熱装置等の急速加熱できる設備を付設して鋼板を加熱すること等が考えられるが、これらは設備改造費用が高くなるという問題がある。また、厚物鋼板に対してライン速度を低下することも有効と考えられるが、この方法は生産性を低下させるという問題がある。
【００１９】
そこで、設備改造を行わずに、また生産性を低下させることなく、前述のカスレ状の外観むらの発生を防止できる手段についてさらに検討した結果、本発明に至った。
【００２０】
本発明の表面処理鋼板の製造方法は、ロールコータで塗布する塗液濃度を鋼板板厚に応じて変えること、また板厚が厚くなると、塗液濃度を低くすることが特徴である。より好ましい本発明の実施の形態は、板厚が予め定めた所定厚さ未満の鋼板は、所定の基準濃度の塗液を塗布し、板厚が前記所定厚さ以上の鋼板は、前記基準濃度より低濃度の塗液を塗布することである。
【００２１】
通常の塗装条件（通常の塗液濃度、通常の通板速度）で所要の薄膜厚としたときにカスレ状の外観むらが発生する鋼板板厚の下限値を操業データや塗装試験等から求める。この板厚下限値が前述の所定厚さである。前記所定厚さ未満の鋼板は、通常の塗液濃度（以下、基準濃度と記載する）で塗液を塗布し、前記所定厚さ以上の鋼板は、前記基準濃度よりも低濃度の塗液（以下、低濃度塗液と記載する）を準備し、この低濃度塗液を塗布する。低濃度塗液は基準濃度の塗液を希釈することで容易に準備できる。低濃度塗液の濃度が高い、即ち希釈率が低いと板厚の厚い鋼板でカスレ状の外観むらの発生を防止する効果が不十分になる。塗低濃度塗液の濃度（希釈率）は、塗液を塗布対象の最大板厚の鋼板についてカスレ状の外観むらが発生しない塗液濃度を調査して求めることで容易に決定できる。
【００２２】
処理液濃度を低下することで板厚の厚い鋼板についてカスレ状の外観むらの発生を防止できるのは以下の理由によると推定される。
【００２３】
固形分濃度が高いと所要の皮膜厚（乾燥膜厚）を確保するにはロールコータで塗布するウエット膜厚を薄くする必要がある。ロールコータで塗布直後の塗液は塗布膜厚の不均一による凹凸がある。この塗布膜厚の不均一による凹凸はその後レベリングされて凹凸がある程度緩和されるが、ウエット膜厚が薄いと凹凸の緩和程度が少なく凹凸のある状態で塗膜が乾燥焼き付けされる結果、膜厚の薄い部分（凹部）が残り、カスレ状の外観むらとなる。また、板厚の厚い鋼板でロールコート時の鋼板温度が高いと、塗膜の乾燥焼き付けまでの時間が短くなる結果、塗膜の凹凸の緩和が少なくなるため、膜厚の薄い部分が残りカスレ状の外観むらとなる。
【００２４】
一方、固形分濃度が低いと、所要の乾燥膜厚を確保するにはロールコータで塗布するウエット膜厚を厚くする必要がある。ウエット膜厚が厚いと塗布膜厚の不均一による凹凸はオーブンで皮膜加熱乾燥時されるまでの間にレベリングされて平滑になり、カスレ状の外観むらの発生が防止される。板厚の厚い鋼板でロールコート時の鋼板温度が高い場合も、ウエット膜厚が厚いと塗布膜厚の不均一による凹凸はオーブンで皮膜加熱乾燥時されるまでの間にレベリングされて平滑になり、カスレ状の外観むらの発生を防止できる。
【００２５】
本発明は、ロールコートによって、有機樹脂含有液を塗布して、膜厚（乾燥膜厚）が１μｍ以下の有機樹脂皮膜を形成する際に、有機樹脂皮膜のカスレ状の外観むらの発生を防止し、表面外観に優れる表面処理鋼板の製造方法として好適である。
【００２６】
また、本発明を適用することで、有機樹脂含有液以外の塗液において、鋼板板厚が厚くなったときに発生する塗液の塗布むらを防止することができる。
【実施例１】
【００２７】
電気めっき設備と、その下流に第１ロールコータ及び第２ロールコータを備える連続表面処理ラインにおいて、種々の板厚の鋼板に電気亜鉛めっき（めっき量片面当り１０ｇ／ｍ2、両面めっき）を行った後、第１ロールコータで、第一リン酸、コロイダルシリカ、及びＭｇをそれぞれ０．０１ｍｏｌ／ｌ含有する下層皮膜用処理液を、Ｐ換算の基準付着量が５０ｍｇ／ｍ2となるように塗布した後加熱乾燥して下層のリン酸含有皮膜を形成し、次いで、第２ロールコータで、エポキシ系樹脂を含有する有機樹脂溶液を乾燥時の基準膜厚が０．４μｍとなるように塗布した後加熱乾燥して上層の有機樹脂含有皮膜を形成した。
【００２８】
本実施例で使用した上層用のエポキシ系樹脂を含有する有機樹脂溶液の基準濃度（固形分濃度）は８．０重量％である。この基準濃度では、板厚１．２ｍｍ以上の鋼板はカスレ状の外観むらの発生が認められ、また有機樹脂溶液の濃度（固形分濃度）を６．５％に低下すると、板厚１．２以上の鋼板でカスレ状の外観むらの発生を防止できることが確認されている。従って、本発明法は、第２ロールコータは、板厚１．２ｍｍ未満の鋼板については基準濃度（固形分濃度：８．０％）の処理液を使用し、板厚１．２ｍｍ以上の鋼板については固形分濃度６．５％の処理液を使用した。従来法は、第２ロールコータの塗液濃度は一定（固形分濃度：８．０％）とした。鋼板の通板速度は通常速度とした。
【００２９】
本発明法と従来法の各々の鋼板について上層皮膜形成後の外観を観察し、カスレ状の外観むらの発生有無を評価し、外観むらのないものまたは軽微なものを○（合格）、外観むらの目立つものを×（不合格）とした。評価結果を表１に記載する。
【００３０】
【表１】
2006167573.tif 000002
【００３１】
従来法は、板厚１．２ｍｍ以上の鋼板で外観むらが発生したが、本発明法は板厚１．２ｍｍ以上の鋼板についても外観むらの発生が防止されている。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、塗布膜厚を薄膜化したときに塗液の塗布むらを防止し、もって塗液の塗布むらに起因する外観むらの発生を防止できる表面処理鋼板の製造方法として利用することができる。