(57)【要約】【課題】金属系基材を予熱処理することなくフレーム処理することが可能なフレーム処理装置、塗装金属板製造装置、および塗装金属板の製造方法を提供する。【解決手段】フレーム処理装置は、金属系基材のフレーム処理前温度を測定する第１温度測定部と、前記第１温度測定部で測定された前記フレーム処理前温度に基づき、フレーム処理時の前記金属系基材の表面温度が５６℃以上になるように、フレームの燃焼エネルギーを決定する制御部と、前記制御部で決定された前記燃焼エネルギーに基づき、前記金属系基材にフレーム処理を行うフレーム処理部と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属系基材のフレーム処理前温度を測定する第１温度測定部と、
前記第１温度測定部で測定された前記フレーム処理前温度に基づき、フレーム処理時の前記金属系基材の表面温度が５６℃以上になるように、フレームの燃焼エネルギーを決定する制御部と、
前記制御部で決定された前記燃焼エネルギーに基づき、前記金属系基材にフレーム処理を行うフレーム処理部と、
を含む、フレーム処理装置。
【請求項２】
前記金属系基材のフレーム処理後温度を測定する第２温度測定部をさらに有し、
前記制御部が、前記フレーム処理前温度および前記フレーム処理後温度に基づき、前記燃焼エネルギーを決定する、
請求項１に記載のフレーム処理装置。
【請求項３】
外気の湿度を測定する湿度測定部をさらに有し、
前記制御部が、前記外気の湿度、前記フレーム処理前温度、および前記フレーム処理後温度に基づき、前記燃焼エネルギーを決定する、請求項２に記載のフレーム処理装置。
【請求項４】
前記金属系基材を搬送する搬送部をさらに有し、
前記搬送部の搬送方向に沿って、前記第１温度測定部、および前記フレーム処理部がこの順に配置されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレーム処理装置。
【請求項５】
金属板上に塗料を塗布し、塗膜を形成するための塗膜形成部と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のフレーム処理装置と、
を含み、
前記フレーム処理装置は、前記塗膜形成部で形成された前記塗膜に対してフレーム処理を行う、塗装金属板の製造装置。
【請求項６】
熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の金属板上に塗料を塗布し、前記金属板上に塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記塗膜が形成された金属板の温度を測定する第１温度測定工程と、
前記第１温度測定工程で測定された温度に基づき、フレーム処理時の前記塗膜表面の温度が５６℃以上になるようにフレームの燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行うフレーム処理工程と、
を含む、
塗装金属板の製造方法。
【請求項７】
前記フレーム処理工程が、前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記金属板の熱伝導率に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、
請求項６に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項８】
前記フレーム処理工程が、フレーム処理時の前記塗膜表面の温度が５６℃以上１５０℃以下となるようにフレーム処理を行う工程である、
請求項６または７に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項９】
前記フレーム処理工程後の前記塗膜が形成された金属板の温度を測定する第２温度測定工程をさらに有し、
前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記第２温度測定工程で測定された温度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、
請求項６に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項１０】
外気の湿度を測定する湿度測定工程をさらに有し、
前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、前記第２温度測定工程で測定された温度、および前記湿度測定工程で測定された湿度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、
請求項９に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項１１】
前記フレーム処理工程において、前記塗膜が形成された金属板を一定方向に搬送しながら、フレーム処理を行い、
前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記金属板の搬送速度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、
請求項６に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項１２】
前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記フレーム処理時に供給する燃焼ガスの種類に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、
請求項６に記載の塗装金属板の製造方法。
【請求項１３】
前記塗料がシリコーンレジンを含む、
請求項６〜１２のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレーム処理装置、塗装金属板の製造装置、および塗装金属板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板に樹脂を含む塗料やインキを用いて、その機能性や意匠性を向上させて、付加価値を高めることが行われている。塗装や印刷を行う金属板にゴミや埃等が付着していると、金属板と塗膜との密着性が低下したり、金属板の濡れ性が変化し、所望の塗装を行うことが難しい。そこで、塗装を行う前の金属板にフレーム処理を行うことが検討されている。例えば、特許文献１には、鋼管を１００℃以上まで加熱し、表面に付着した水分、埃、油脂等をバーナーの火炎で除去した後、鋼管にコーティング剤を塗布する方法が開示されている。
【０００３】
一方で、屋外の建造物や土木構造等に、塗装金属板が多く用いられている。このような塗装金属板では、自動車の排気ガス、工場からの煤煙等に含まれるカーボン系汚染物質の付着による汚れが問題となっている。汚れの中でも特に、雨筋に沿って付着する汚れ（以下、「雨筋汚れ」とも称する）が目立ちやすい。従来の塗装金属板では、このような雨筋汚れが比較的短時間のうちに目立つようになることが避けられず、雨筋汚れが発生し難い塗装金属板の製造方法の提供が求められていた。
【０００４】
そこで近年、塗膜の対水接触角を６０°以下、つまり親水性にすることで、雨筋汚れを防止することが提案されている。塗膜の親水性を高める手法の一つとして、ポリエステル樹脂等と共にオルガノシリケート等を含む塗料を金属板に塗布し、当該塗膜にフレーム処理や、プラズマ処理、コロナ放電処理等を施す方法が提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−９０３１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０２６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、フレーム処理には、液化石油ガス（ＬＰＧ）や、液化天然ガス（ＬＮＧ）を燃料とするバーナーが汎用されているが、例えば液化石油ガスが燃焼するときは、以下の化学式で表される化学反応が生じている。
Ｃ３Ｈ８（ＬＰＧ）＋５Ｏ２  →  ３ＣＯ２＋４Ｈ２Ｏ＋熱
【０００７】
上記化学式から明らかなように、燃料を燃焼させると、水が発生する。一方で、金属系基材は、高い熱伝導性を有する。そのため、金属系基材に対してフレーム処理を行うと、火炎が金属系基材に接触した瞬間に熱が迅速に拡散されて、金属系基材表面の温度が高まり難い。その結果、燃料の燃焼によって発生した水が冷却されて、金属系基材表面で結露する。このような結露が生じると、フレーム処理が妨害され、特許文献１や特許文献２に記載されているような、所望の効果が得られない、との課題があった。
【０００８】
そこで、フレーム処理を行う際に金属系基材を予熱処理すること等も検討されている。しかしながら、予熱処理を行う場合、予熱処理のためのヒータ等が必要であり、さらに工程が煩雑になる、との課題がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものである。具体的には、金属系基材を予熱処理することなくフレーム処理することが可能なフレーム処理装置、塗装金属板製造装置、および塗装金属板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１は、以下のフレーム処理装置に関する。
［１］金属系基材のフレーム処理前温度を測定する第１温度測定部と、前記第１温度測定部で測定された前記フレーム処理前温度に基づき、フレーム処理時の前記金属系基材の表面温度が５６℃以上になるように、フレームの燃焼エネルギーを決定する制御部と、前記制御部で決定された前記燃焼エネルギーに基づき、前記金属系基材にフレーム処理を行うフレーム処理部と、を含む、フレーム処理装置。
【００１１】
［２］前記金属系基材のフレーム処理後温度を測定する第２温度測定部をさらに有し、前記制御部が、前記フレーム処理前温度および前記フレーム処理後温度に基づき、前記燃焼エネルギーを決定する、［１］に記載のフレーム処理装置。
［３］外気の湿度を測定する湿度測定部をさらに有し、前記制御部が、前記外気の湿度、前記フレーム処理前温度、および前記フレーム処理後温度に基づき、前記燃焼エネルギーを決定する、［２］に記載のフレーム処理装置。
［４］前記金属系基材を搬送する搬送部をさらに有し、前記搬送部の搬送方向に沿って、前記第１温度測定部、および前記フレーム処理部がこの順に配置されている、［１］〜［３］のいずれかに記載のフレーム処理装置。
【００１２】
本発明の第２は、以下の塗装金属板の製造装置に関する。
［５］金属板上に塗料を塗布し、塗膜を形成するための塗布部と、［１］〜［４］のいずれかに記載のフレーム処理装置と、を含み、前記フレーム処理装置は、前記塗膜形成部で形成された前記塗膜に対してフレーム処理を行う、塗装金属板の製造装置。
【００１３】
本発明の第３は、以下の塗装金属板の製造方法に関する。
［６］熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の金属板上に塗料を塗布し、前記金属板上に塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記塗膜が形成された金属板の温度を測定する第１温度測定工程と、前記第１温度測定工程で測定された温度に基づき、フレーム処理時の前記塗膜表面の温度が５６℃以上になるようにフレームの燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行うフレーム処理工程と、を含む、塗装金属板の製造方法。
【００１４】
［７］前記フレーム処理工程が、前記第１温度測定工程で測定された温度および前記金属板の熱伝導率に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、［６］に記載の塗装金属板の製造方法。
［８］前記フレーム処理工程が、フレーム処理時の前記塗膜表面の温度が５６℃以上１５０℃以下となるようにフレーム処理を行う工程である、［６］または［７］に記載の塗装金属板の製造方法。
［９］前記フレーム処理工程後の前記塗膜が形成された金属板の温度を測定する第２温度測定工程をさらに有し、前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度および前記第２温度測定工程で測定された温度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、［６］に記載の塗装金属板の製造方法。
［１０］外気の湿度を測定する湿度測定工程をさらに有し、前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、前記第２温度測定工程で測定された温度、および前記湿度測定工程で測定された湿度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、［９］に記載の塗装金属板の製造方法。
［１１］前記フレーム処理工程において、前記塗膜が形成された金属板を一定方向に搬送しながら、フレーム処理を行い、前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記金属板の搬送速度に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、［６］に記載の塗装金属板の製造方法。
［１２］前記フレーム処理工程が、少なくとも前記第１温度測定工程で測定された温度、および前記フレーム処理時に供給する燃焼ガスの種類に基づいて前記燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理を行う工程である、［６］に記載の塗装金属板の製造方法。
［１３］前記塗料がシリコーンレジンを含む、［６］〜［１２］のいずれかに記載の塗装金属板の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のフレーム処理装置によれば、予熱処理を行うことなく、燃料の燃焼によって生じる水分を結露させずに金属系基材にフレーム処理を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１はフレーム処理装置の側面図である。
【図２】図２Ａはフレーム処理用バーナーのバーナーヘッドの側面図であり、図２Ｂは、当該バーナーヘッドの正面図であり、図２Ｃは、当該バーナーヘッドの底面図である。
【図３】図３は塗装金属板の製造装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．フレーム処理装置
本発明のフレーム処理装置は、金属系基材をフレーム処理するための装置である。本発明のフレーム処理装置は、フレーム処理時に結露が生じやすい部材、すなわち熱伝導率が高い部材を含む部材をフレーム処理するための装置であり、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である金属板を含む金属系基材をフレーム処理する際に、非常に有用である。以下、本発明の一実施形態に係るフレーム処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態に係るフレーム処理装置の側面図を図１に示す。本実施形態のフレーム処理装置１００は、金属系基材１０を搬送するための搬送部１５と、金属系基材１０のフレーム処理前温度を測定する第１温度測定部１１と、金属系基材１０のフレーム処理後温度を測定するための第２温度測定部１４と、外気の湿度を測定するための湿度測定部１６と、フレーム処理前温度、フレーム処理後温度、および外気の湿度等に基づいて、フレーム処理時の金属系基材１０の表面温度が５６℃以上となるように、フレームの燃焼エネルギーを決定する制御部１２と、制御部１２で決定された燃焼エネルギーに基づき、金属系基材１０にフレーム処理を行うフレーム処理部１３と、を含む。本明細書において、フレームの燃焼エネルギーとは、金属系基材１０の単位面積当たりに放射する火炎の総熱量である。
【００１９】
搬送部１５は、一定の速度で金属系基材１０を搬送することが可能であれば、その種類は特に制限されず、例えば金属製の無端ベルトと、これを一定速度で回転させる駆動部と、を含む公知のコンベアとすることができる。当該搬送部１５による金属系基材１０の搬送速度は、搬送部１５自体で制御してもよく、後述の制御部１２によって制御してもよい。
【００２０】
また、第１温度測定部１１は、金属系基材１０の被フレーム処理面のフレーム処理前温度を測定し、制御部１２に出力するための手段である。第１温度測定部１１は、後述のフレーム処理部１３より金属系基材１０の搬送方向上流側に配置された１つ以上の温度センサとすることができる。なお、本明細書において、金属系基材１０のフレーム処理前温度とは、フレーム処理開始まで、３０秒以内の状態にある金属系基材１０の温度をいう。
【００２１】
一方、第２温度測定部１４は、金属系基材１０のフレーム処理後温度を測定し、制御部１２に出力するための手段である。第２温度測定部１４は、後述のフレーム処理部１３より金属系基材１０の搬送方向下流側に配置された１つ以上の温度センサとすることができる。なお、本明細書において、金属系基材１０のフレーム処理後温度とは、フレーム処理終了から２０秒以内の状態にある金属系基材１０の温度をいう。
【００２２】
ここで、第１温度測定部１１および第２温度測定部１４の種類は特に制限されず、接触式の温度センサ等であってもよいが、金属系基材１０を傷つけることなく温度を測定可能であるとの観点から、本実施形態では、非接触式の温度センサである。
【００２３】
また、本実施形態では、第１温度測定部１１および第２温度測定部１４がそれぞれ、１つの温度センサのみからなるが、第１温度測定部１１および／または第２温度測定部１４は、複数の温度センサから構成されてもよい。第１温度測定部１１もしくは第２温度測定部１４が複数の温度センサから構成される場合、これらを搬送方向と垂直に一列に配置すること等ができる。このように複数の温度センサを配置すると、金属系基材１０の搬送方向と垂直方向における、フレーム処理前温度もしくはフレーム処理後温度のばらつき等を把握することが可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態のフレーム処理装置１００では、第１温度測定部１１および第２温度測定部１４が金属系基材１０の被フレーム処理面側に配置されているが、これらは、金属系基材１０の被フレーム処理面とは反対側の面（以下、「裏面」とも称する）側に配置されていてもよい。フレーム処理部１３によるフレーム処理時には、燃料の燃焼によって水蒸気や二酸化炭素が発生する。そして、第１温度測定部１１および第２温度測定部１４とフレーム処理部１３との間にこれらが存在すると、正確に温度を測定できない場合がある。これに対し、金属系基材１０の裏面側に第１温度測定部１１および第２温度測定部１４を配置することで、水蒸気や二酸化炭素の影響を受け難くなり、正確に温度を測定することが可能となる。ただし、金属系基材１０の厚みやその熱伝導率によっては、金属系基材１０における裏面の温度と被フレーム処理面の温度とが異なる場合がある。そこで、このような場合には、後述の制御部１２で演算処理を行い、金属系基材１０の裏面の温度から金属系基材１０の被フレーム処理面側の温度を算出してもよい。
【００２５】
一方、本実施形態のフレーム処理装置１００が含む湿度測定部１６は、外気の湿度を測定することが可能な手段であればよく、公知の湿度センサ等とすることができる。後述のフレーム処理部１３では燃焼ガスと助燃ガスとを混合して火炎を生じさせるが、助燃ガス中に含まれる水分量が多いと、フレーム処理時に結露が生じやすくなる。そこで、本実施形態では、外気の湿度も勘案して、制御部１２がフレームの燃焼エネルギーを決定する。
【００２６】
湿度測定部１６が測定する湿度は、フレーム処理装置１００近傍の湿度であればよく、特に制限されない。ただし、フレーム処理部１３の近傍では、燃料の燃焼により湿度が変化している可能性がある。そこで、湿度測定部１６は、フレーム処理部１３の火炎の影響を受け難い箇所の湿度を測定することが好ましい。なお、本実施形態では、湿度測定部１６が、フレーム処理部１３より上流側に配置されているが、フレーム処理部１３より下流側に配置されていてもよく、またフレーム処理部１３の助燃ガス取り込み口近傍に配置されていてもよい。さらに、本実施形態では、湿度測定部１６が１つの湿度センサのみからなるが、複数の湿度センサから構成されていてもよい。
【００２７】
一方、本実施形態における制御部１２は、第１温度測定部１１が測定した金属系基材１０のフレーム処理前温度、第２温度測定部１４が測定した金属系基材１０のフレーム処理後温度、および湿度測定部１６が測定した外気の湿度をそれぞれ受信し、これらに基づいてフレーム処理時の金属系基材表面の温度が５６℃以上になるようにフレームの燃焼エネルギーを決定すると共に、フレーム処理部１３における燃焼エネルギーを制御することが可能な処理部を有していれば、その構成は特に制限されない。なお、制御部１２は、金属系基材１０のフレーム処理前温度、金属系基材１０のフレーム処理後温度、および外気の湿度だけでなく、フレーム処理部１３に供給する燃焼ガスの種類や、搬送部１５による金属系基材１０の搬送速度、さらに金属系基材１０の厚み等に応じて、燃焼エネルギーを決定してもよい。フレーム処理時における金属系基材１０表面の温度が５６℃以上になるような燃焼エネルギーとすることで、金属系基材１０表面に結露が生じ難くなる。
【００２８】
なお、制御部１２は、上記処理部の他に、金属系基材の熱伝導率等の情報を入力するための入力部や、各種情報を表示するための表示部、制御部１２が実行する制御プログラムを含む各種の情報を記憶するための記憶部等を備えていてもよい。
【００２９】
ここで、制御部１５の配置位置は第１温度測定部１１やフレーム処理部１３、第２温度測定部１４、湿度測定部１６、搬送部１５等とデータの授受が可能な位置であれば特に制限されない。
【００３０】
一方、フレーム処理部１３は、上述の制御部１２で決定された燃焼エネルギーに応じて、金属系基材１０にフレーム処理を行う手段である。本実施形態では、燃焼ガス供給源と、助燃ガス供給源と、燃焼ガスおよび助燃ガスを混合するためのガス混合部と、燃焼性ガス（燃焼ガスと助燃ガスとの混合ガス）を供給するためのガス供給管と、当該ガス供給管から供給された燃焼性ガスを燃焼させるバーナーヘッドとを有するが、これら以外の構成を含んでいてもよい。
【００３１】
図２Ａは、図１に示すフレーム処理部１３のバーナーヘッド１３２の側面図であり、図２Ｂは、正面図であり、図２Ｃは底面図である。バーナーヘッド１３２は、ガス供給管１３３と接続された筐体１３２ａと、当該筐体１３２ａの一つの面に配置された炎口１３２ｂとを有し、ガス供給管１３３から供給される燃焼性ガスを炎口１３２ｂで燃焼させることが可能なものであれば特に制限されない。なお、便宜上、図２Ａおよび図２Ｂでは炎口１３２ｂに該当する部分を太線で強調して記載しているが、実際、炎口１３２ｂは側面や正面から視認されない。
【００３２】
炎口１３２ｂは、筐体１３２ａの底面に設けられた貫通孔である。炎口１３２ｂの形状は特に制限されないが、矩形状や丸穴形状とすることができる。ただし、フレーム処理を金属系基材１０の搬送方向に垂直に均一に行うとの観点から、矩形状であることが特に好ましい。また、金属系基材１０の搬送方向に垂直な炎口１３２ｂの幅（図２ＢにおいてＷで表される幅）は、フレーム処理する金属系基材１０の幅と同等もしくは大きければよく、例えば５０〜１５０ｃｍ程度とすることができる。一方、金属系基材１０の搬送方向と平行な炎口１３２ｂの幅（図２ＡにおいてＬで表される幅）は、燃焼性ガスの吐出安定性等に応じて適宜設定することができ、例えば１〜８ｍｍ程度とすることができる。このような構造のバーナーヘッドを有するバーナーは市販されており、その例として、Ｆｌｙｎｎ  Ｂｕｒｎｅｒ社（米国）の製品名Ｆ−３０００、Ｆｉｎｅｃｏｍ  Ｉ＆Ｔ社（韓国）の製品名ＦＦＰ２５０などが挙げられる。
【００３３】
また、フレーム処理部１３が含むガス供給管は、一方がバーナーヘッド１３２と接続され、他方がガス混合部と接続される。ガス混合部は、燃焼ガスボンベ等の燃焼ガス供給源と、空気ボンベ、酸素ボンベ、コンプレッサーエアー、ブロアーによるエアー等の助燃ガス供給源と接続されており、燃焼ガスと助燃ガスとを予め混合するための部材である。なお、ガス混合部からガス供給管に供給される燃焼性ガス中の酸素の濃度を一定とするため、フレーム処理部１３は、必要に応じてガス供給源に酸素を供給するための酸素供給器を具備していてもよい。
【００３４】
フレーム処理部１３のバーナーヘッド１３２は、搬送部１５の上部に、搬送部１５の上面と間隙をあけて配置され、搬送部１５とバーナーヘッド１３２との間を通過する金属系基材１０に対して炎口から火炎を吐出する。バーナーヘッド１３２と金属系基材１０との距離は、燃焼エネルギーや金属系基材１０の厚み等に応じて適宜選択される。バーナーヘッド１３２の炎口と金属系基材１０の被フレーム処理面との距離は、通常１０〜１２０ｍｍ程度とすることが好ましく、１０〜８０ｍｍ程度であることがより好ましく、２０〜５０ｍｍであることがさらに好ましい。バーナーヘッド１３２と金属系基材１０との距離が近すぎる場合には、金属系基材１０の反り等によって、金属系基材１０とバーナーヘッド１３２とが接触してしまうことがある。一方、バーナーヘッド１３２と金属系基材１０との距離が遠すぎる場合には、フレーム処理に多大なエネルギーが必要となる。なお、本実施形態では、バーナーヘッド１３２が、金属系基材１０表面に対して垂直に火炎を放射するよう配置されているが、金属系基材１０表面に対して一定の角度を成すように火炎を放射するよう、バーナーヘッド１３２が配置されていてもよい。
【００３５】
以下、本実施形態のフレーム処理装置１００を用いたフレーム処理方法について説明する。本実施形態のフレーム処理装置１００を用いたフレーム処理では、まず、搬送部１５によって金属系基材１０を一定方向に一定速度で搬送する。このとき、金属系基材１０の搬送速度は、所望の燃焼エネルギーに応じて適宜選択されるが、通常５〜１５０ｍ／分とすることができ、２０〜１００ｍ／分であることがより好ましく、３０〜８０ｍ／分であることがさらに好ましい。金属系基材１０を５ｍ／分以上の速度で搬送することにより、効率的にフレーム処理を行うことができ、さらには過度に金属系基材１０の温度が高まることを抑制できる。一方で、金属系基材１０の搬送速度が速すぎる場合には、金属系基材１０の移動によって気流が生じやすく、フレーム処理にムラが生じることがある。
【００３６】
続いて、湿度測定部１６が外気の湿度を測定し、制御部１２に出力する（湿度測定工程）。湿度測定部１６は、連続して湿度を測定してもよく、必要に応じて湿度を測定してもよい。また、第１温度測定部１１は、搬送部１５によって搬送される金属系基材１０の被フレーム処理面または裏面の温度を測定し、制御部１２に出力する（第１温度測定工程）。第１温度測定部１１は、連続して金属系基材１０の被フレーム処理面または裏面の温度を測定してもよく、一定間隔ごとに断続的に温度を測定してもよい。
【００３７】
湿度測定部１６および第１温度測定部１１から湿度およびフレーム処理前温度を受信した制御部１２は、予め入力された金属系基材１０の情報（熱伝導率や厚み等）と、湿度、フレーム処理前温度等に基づいて燃焼エネルギーを決定し、フレーム処理部１３の制御を行う（フレーム処理工程）。なお、金属系基材１０の搬送速度やフレーム処理部１３に供給する燃焼ガスの種類等もさらに勘案して燃焼エネルギーを決定してもよい。具体的な方法としては、フレーム処理前温度および湿度と、当該金属系基材１０について予め作成された検量線等とを制御部１２が比較参照し、フレーム処理開始と同時に、金属系基材１０の被フレーム処理面の温度を５６℃以上に高めるために必要な熱量を算出する。さらに、金属系基材１０の表面処理のために必要な熱量と、金属系基材１０の温度を高めるために必要な熱量とを合算し、これを燃焼エネルギーとして、フレーム処理部１３でフレーム処理を行う。また特に、上記検量線は、金属系基材１０の搬送速度や燃焼ガスの種類に応じて、作成されたものとしてもよい。このような検量線を用いることで、より正確に、フレーム処理時における金属系基材１０の表面温度を５６℃以上に制御することが可能となる。そして、当該燃焼エネルギーに基づいて、フレーム処理部１３のガス供給管からのガス供給量等を調整し、金属系基材１０に対する火炎放射量を調整する。なお、燃焼エネルギーに応じてフレーム処理部１３を制御する方法は、ガス供給量の調整に限定されず、例えばフレーム処理部１３のバーナーヘッド１３２の炎口と金属系基材１０の被フレーム処理面との距離を変更する方法等であってもよい。
【００３８】
ここで、フレーム処理部１３が放射する火炎の出力は、バーナーヘッド１３２の炎口の幅１０ｍｍあたり２５０ｋＪ／時〜１４０００ｋＪ／時の範囲内で調整することが好ましく、１０００ｋＪ／時〜１２０００ｋＪ／時の範囲内で調整することがより好ましく、２０００ｋＪ／時〜１００００ｋＪ／時の範囲内で調整することがさらに好ましい。炎口の幅１０ｍｍあたりの出力が２５０ｋＪ／時未満では、金属系基材１０の温度を瞬時に６０℃以上に高めつつ、フレーム処理を行うことが難しい。一方、炎口の幅１０ｍｍあたりの出力が１４０００ｋＪ／時を超えると、燃焼ガスの流速が速すぎて火炎の形状が不安定となり、処理が不均一になる等の不具合を生じることがある。
【００３９】
また、フレーム処理部１３で燃焼させるガスの例には、水素、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液化天然ガス（ＬＮＧ）、アセチレンガス、プロパンガス、およびブタン等が含まれる。これらの中でも所望の火炎を形成しやすいとの観点から、ＬＰＧ又はＬＮＧが好ましく、特にＬＰＧが好ましい。一方、助燃ガスの例には、空気または酸素が含まれ、取扱性等の面から、空気であることが好ましい。
【００４０】
ガス供給部を介してバーナーヘッド１３２に供給される燃焼性ガス中の燃焼ガスと助燃ガスとの混合比は、燃焼ガス及び助燃ガスの種類に応じて適宜設定することができる。例えば、燃焼ガスがＬＰＧ、助燃ガスが空気である場合、ＬＰＧの体積１に対して、空気の体積を２４〜２７とすることが好ましく、２５〜２６とすることがより好ましく、２５〜２５．５とすることがさらに好ましい。また、燃焼ガスがＬＮＧ、助燃ガスが空気である場合、ＬＮＧの体積１に対して、空気の体積を９．５〜１１とすることが好ましく、９．８〜１０．５とすることがより好ましく、１０〜１０．２とすることがさらに好ましい。
【００４１】
一方、本実施形態のフレーム処理装置１００では、フレーム処理部１３によってフレーム処理された後の金属系基材１０のフレーム処理後温度を、第２温度測定部１４が測定し、制御部１２に出力する。つまり、フレーム処理後温度が所望の範囲（例えば被フレーム処理面側から測定する場合には５６℃以上、裏面側から測定する場合には金属系基材１０の熱伝導率や、フレーム処理部１３が放射する火炎の強度等にも依るが、５６℃以上等）となっているか否かをフレーム処理後温度で確認し、制御部１２がフレーム処理条件を適宜修正する。第２温度測定部１４は、連続して金属系基材１０の被フレーム処理面または裏面の温度を測定してもよく、必要に応じて温度を測定してもよい。
【００４２】
（その他）
上記では、制御部が、第１温度測定部により測定されるフレーム処理前温度、第２温度測定部により測定されるフレーム処理後温度、湿度測定部により測定される湿度、金属系基材の熱伝導率、金属系基材の厚み、搬送部による金属系基材の搬送速度、燃焼ガスの種類等に基づいて、燃焼エネルギーを決定する実施形態を説明したが、制御部は、第１温度測定部で測定されるフレーム処理前温度のみに基づいて燃焼エネルギーを決定してもよい。この場合、必要に応じてフレーム処理後温度や湿度を参照し、燃焼エネルギーを修正してもよい。また、フレーム処理装置は、湿度測定部や第２温度測定部を有していなくてもよい。また、フレーム処理前温度、フレーム処理後温度、湿度、金属系基材の熱伝導率、金属系基材の厚み、金属系基材の搬送速度、および燃焼ガスの種類の中から２つ以上を任意に組み合わせて、燃焼エネルギーを決定してもよい。
【００４３】
さらに、上記実施形態では、金属系基材１０が平板状である場合を例に説明したが、金属系基材１０は、コイル状に巻き取られたもの等であってもよい。また、その厚みや幅も特に制限されず、金属系基材１０の種類や用途に応じて適宜選択される。
【００４４】
（効果）
前述のように、従来のフレーム処理装置では、金属系基材をフレーム処理する際に、金属系基材表面で燃料の燃焼によって生じた水が結露しやすく、金属系基材のフレーム処理を十分に行うことができないとの課題があった。また、結露を抑制するため、フレーム処理前に金属系基材を予備加熱すること等も行われているが、処理装置が大型化したり、工程が煩雑になる等の観点で課題があった。
【００４５】
これに対し、本発明のフレーム処理装置では、制御部が、フレーム処理する際の金属系基材の表面温度が５６℃以上になるように、燃焼エネルギーを決定する。つまり、本発明のフレーム処理装置では、フレーム処理開始と同時に、金属系基材の表面温度が５６℃以上となるようにフレーム処理を行う。そのため、燃料の燃焼によって水分が発生したとしても、金属系基材表面に結露が生じ難く、フレーム処理が阻害され難くなる。その結果、例えば金属系基材の親水化処理や、金属系基材表面に付着した埃、油脂等の除去等を効率的にムラなく行うことが可能となる。
【００４６】
２．塗装金属板の製造装置
本発明の塗装金属板の製造装置は、金属板上に塗膜を有する塗装金属板を製造するための装置であり、金属板上に塗料を塗布し、塗膜を形成するための塗布形成部と、当該塗膜をフレーム処理するためのフレーム処理装置と、を含む構成とすることができる。
【００４７】
塗装金属板の製造に用いる金属板の種類は特に制限されないが、前述のように、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である金属板を含む金属系基材をフレーム処理する際に、その表面に結露が生じやすい。そこで、本発明の塗装金属板の製造装置は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上である金属板上に塗膜を形成し、塗装金属板を製造する際に非常に有用である。
【００４８】
このような金属板の種類は特に制限されず、その例には溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板等のめっき鋼板；普通鋼板やステンレス鋼板等の鋼板；アルミニウム板；銅板等が含まれる。また、金属板には、本発明の効果を阻害しない範囲で、その表面に化成処理皮膜や下塗り塗膜等が形成されていてもよい。さらに、当該金属板は、本発明の効果を損なわない範囲で、エンボス加工や絞り成形加工等の凹凸加工がなされていてもよい。
【００４９】
また、金属板上に塗布する塗料の種類は特に制限されないが、後述のシリコーンレジンを含む塗料を塗布し、フレーム処理を行うことで、表面の親水性が高く、雨筋汚れの生じ難い塗装金属板を得ることが可能である。以下、本発明の一実施形態に係る塗装金属板の製造装置について、図３を参照して詳細に説明するが、本発明は、当該実施形態に限定されない。
【００５０】
本実施形態の塗装金属板の製造装置２００は、金属板２３上に塗膜を形成するための塗膜形成部２０と、当該塗膜形成部２０によって塗膜に対してフレーム処理を行うためのフレーム処理装置１００とを含む。なお、本実施形態の塗装金属板の製造装置２００では、塗膜形成部２０の搬送部と、上述のフレーム処理装置１００の搬送部１５とが共通であるが、塗膜形成部２０の搬送部と、フレーム処理装置１００の搬送部とが別々に形成されていてもよい。また、塗装金属板の製造装置２００において、塗膜形成部２０とフレーム処理装置１００との間に他の構成が含まれていてもよい。ここで、本実施形態の塗装金属板の製造装置２００が含むフレーム処理装置１００については、前述のフレーム処理装置１００と同様であるため、各構成に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
本実施形態の塗装金属板の製造装置２００における塗膜形成部２０は、塗料を塗布するための塗布部２１と、塗料を固化させるための固化部２２と、を有する。塗布部２１は、金属板２３に塗料を塗布するための手段であり、本実施形態では、ロールコータである。ただし、塗布部２１の種類はロールコータに制限されず、塗料の種類や、金属板の種類、大きさ、形状等に応じて適宜選択される。塗布部２１は、例えば、公知のスピンコータ、カーテンコータ、スプレーコータ、ディップコータ、インクジェット装置等とすることもできる。
【００５２】
一方、固化部２２は、塗布部２１によって塗布された塗料を固化させるための手段であり、本実施形態ではオーブンである。また、本実施形態の固化部２２（オーブン）は、短時間で塗料を固化させるため、板面風速が０．９ｍ／ｓ以上となるように風を吹き付け可能な送風機能も有する。ただし、固化部２２の種類はオーブンに制限されず、塗料の種類によって適宜選択され、塗料が紫外線硬化性である場合等には、固化部２２が紫外線照射手段等であってもよい。
【００５３】
以下、本実施形態の塗装金属板の製造装置を用いた塗装金属板の製造方法について説明する。本実施形態の塗装金属板の製造装置２００を用いた塗装金属板の製造方法では、まず、搬送部１５によって、金属板２３を一定方向に一定速度で搬送する。金属板２３の搬送速度は、前述のフレーム処理装置１００における金属系基材１０の搬送速度と同様とすることができる。そして、塗布部２１において、搬送部１５によって搬送された金属板２３の表面に塗料を塗布する（塗料塗布工程）。このときの塗布膜厚は、塗装金属板の種類に応じて適宜選択され、固化後の膜（塗膜）の厚みが３〜３０μｍ程度となるように塗布することが好ましい。当該厚みは、塗膜の比重、およびサンドブラスト等による塗膜除去前後の塗装金属板の重量差から重量法によって求められる値である。塗膜が薄すぎる場合、塗膜の耐久性および隠蔽性が不十分となることがある。一方、塗膜が厚すぎる場合、製造コストが増大するとともに、固化時にワキが発生することがある。
【００５４】
上記塗布部２１で塗布する塗料の種類は、特に制限されないが、前述のように、シリコーンレジンを含む塗料であることが好ましい。このような塗料は、シリコーンレジンの他に、必要に応じて樹脂や硬化剤、無機粒子、有機粒子、着色顔料、溶媒等を含んでいてもよい。なお、本明細書において、シリコーンレジンとは、アルコキシシランが部分加水分解縮合した化合物であって、三次元状の架橋型構造を主体とするが、ゲル化までには至らず、有機溶剤に可溶なポリマーである。シリコーンレジンが含む三次元状の架橋型構造は特に制限されず、例えば、カゴ状、梯子状、またはランダム状のいずれであってもよい。なお、本明細書において、テトラアルコキシシラン、およびテトラアルコキシシランのみを加水分解縮合させた縮合物（オルガノシリケート）は、シリコーンレジンに含まないものとする。
【００５５】
シリコーンレジンは、三次元状の架橋型構造を含むため、塗料を金属板２３に塗布すると、シリコーンレジンが膜の表面側に移行する。そして、このようなシリコーンレジンを含む膜に、フレーム処理装置１００でフレーム処理を行うと、シリコーンレジンが含む有機基（例えば、メチル基やフェニル基等）がムラなく除去されて、塗膜表面にシラノール基やシロキサン結合が導入される。その結果、最終的に得られる塗装金属板の表面の親水性が均一に高くなり、耐雨筋汚れ性が非常に良好となる。また、シリコーンレジンが塗膜表面に均一に並ぶことで、塗膜の耐傷付き性も良好になる。
【００５６】
ここで、塗料が含むシリコーンレジンの重量平均分子量は好ましくは７００〜５００００であることが好ましく、１０００〜１００００であることがより好ましい。シリコーンレジンの重量平均分子量が７００未満になると、固化部２２においてシリコーンレジンが揮発しやすくなり、固化部２２を汚染したり、耐雨筋汚れ性が不十分となることがある。一方、重量平均分子量が５００００を超えると、塗料の粘度が高まりやすくなり、塗布部２１で均一に塗布し難いことがある。なお、上記シリコーンレジンの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定されるポリスチレン換算量である。
【００５７】
また、塗料は、その固形分１００質量部に対して、シリコーンレジンを１〜１０質量部含むことが好ましく、２〜６質量部含むことがより好ましい。塗料がシリコーンレジンを当該範囲含むと、フレーム処理後の塗膜表面の親水性が十分に高まり、塗装金属板の耐雨筋汚れ性が良好になる。また、塗膜表面の硬度も高くなる。
【００５８】
一方、塗料が含む樹脂は、塗膜のバインダとなる成分であればよい。当該樹脂の例には、ポリエステル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アミノ−ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アミノ−アクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂等の高分子化合物が含まれる。これらの中でも、汚れ付着性が低いことから、ポリエステル樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アミノ−ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アミノ−アクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂が好ましく、特に耐候性が高いことから、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂が好ましい。
【００５９】
塗料が含む樹脂の量は、塗装金属板の樹脂の種類に応じて適宜選択される。得られる塗膜の強度等の観点から、その固形分１００質量部に対して、上記樹脂が２５〜６０質量部であることが好ましく、３０〜５０質量部であることがより好ましい。
【００６０】
また、塗料が必要に応じて含む硬化剤の種類や量は、塗装金属板の用途や、樹脂の種類に応じて適宜選択され、その量は、上記樹脂１００質量部に対して、５〜２０質量部であることが好ましく、７〜１５質量部であることがより好ましい。硬化剤の量が上記範囲であると、塗料から得られる塗膜の硬化性が良好になる。
【００６１】
また、塗料は、公知の無機粒子や有機粒子を含んでいてもよい。これらの平均粒子径は４〜８０μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであることがより好ましい。無機粒子や有機粒子の平均粒子径は、コールターカウンター法で測定される値である。なお、無機粒子や有機粒子の形状は特に制限されないが、得られる塗膜の表面状態を調整しやすいとの観点から、略球状であることが好ましい。また、塗料が含む無機粒子および／または有機粒子の量は、所望の塗膜の表面状態等に応じて適宜選択され、塗料の固形分１００質量部に対して、合計で１〜４０質量部であることが好ましい。
【００６２】
またさらに、塗料は、必要に応じて着色顔料を含んでいてもよい。着色顔料の平均粒子径は、例えば０．２〜２．０μｍとすることができる。さらに、塗料は、必要に応じて有機溶剤を含んでいてもよい。当該有機溶剤は、上記シリコーンレジンや樹脂、硬化剤、無機粒子や有機粒子等を十分に溶解、または分散させることが可能なものであれば特に制限されない。
【００６３】
上記塗布部２１による塗料の塗布後、金属板２３を搬送部１５によって固化部２２側へ搬送し、固化部２２（本実施形態ではオーブン）で塗膜を固化させる（塗料固化工程）。本実施形態では、塗料中の樹脂等の分解を防止し、かつ均質な塗膜を得るとの観点から、金属板２３を１２０〜３００℃に加熱することが好ましく、１５０〜２８０℃に加熱することがより好ましく、１８０〜２６０℃に加熱することがさらに好ましい。加熱時間は特に制限されず、上記と同様の観点から、３〜９０秒であることが好ましく、１０〜７０秒であることがより好ましく、２０〜６０秒であることがさらに好ましい。
【００６４】
またこのとき、板面風速が０．９ｍ／ｓ以上となるように風を吹き付けてもよい。一般的な塗料では、塗料中の低分子量成分が揮発し、固化部２２を汚染することがある。これに対し、上述の塗料中では、シリコーンレジンが他の成分と水素結合する。そのため、風を吹き付けながら塗料を固化させても、シリコーンレジンが蒸発し難く、加熱装置を汚染し難い。
【００６５】
続いて、塗膜が形成された金属板（金属系基材１０）を搬送部１５によってフレーム処理装置１００側に搬送し、塗膜に対してフレーム処理を行う。上記塗料塗布工程および塗料固化工程（これらをまとめて「塗膜形成工程」とも称する）で形成された塗膜表面に、前述の方法でフレーム処理を行う。なお、本実施形態では、前述の制御部１２が、塗膜表面をフレーム処理する際、その表面温度が５６℃以上１５０℃以下となるように燃焼エネルギーを決定することが好ましい。換言すれば、フレーム処理開始と同時に、塗膜の表面温度が５６℃以上１５０℃以下となるように制御部１２がフレーム処理部１３の火炎放射量を調整することが好ましい。シリコーンレジンまたはその固化物を含む塗膜の表面温度が１５０℃を超えると、塗膜の親水性が低くなる傾向にあり、塗装金属板の耐雨筋汚れ性を十分に高めることが難しくなる。
【００６６】
（その他）
上述の実施形態では、シリコーンレジンを含む塗料を用いて塗膜を形成し、塗膜にフレーム処理を行ったが、塗料の種類はシリコーンレジンを含むものに制限されず、例えばオルガノシリケート等を含む塗料を用いて塗膜を形成し、フレーム処理を行ってもよい。
【００６７】
（効果）
本実施形態の塗装金属板の製造装置では、金属板上に塗膜を形成した後、当該塗膜に対してフレーム処理を行う。当該塗装金属板の製造装置では、前述のように、塗膜が形成された金属板（金属系基材）をフレーム処理する際、その表面温度が５６℃以上となるように燃焼エネルギーを決定するため、燃料の燃焼によって水分が発生したとしても、塗膜表面に結露が生じ難く、フレーム処理が阻害され難くなる。その結果、ムラなく金属系基材１０を親水化処理することが可能となり、例えば、耐雨筋汚れ性の高い塗装金属板等を得ることが可能となる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されない。
【００６９】
１．塗料の調製
数平均分子量５，０００、ガラス転移温度３０℃、水酸基価２８ｍｇＫＯＨ／ｇの高分子ポリエステル樹脂(ＤＩＣ社製)と、メトキシ基９０モル％メチル化メラミン樹脂硬化剤（三井サイテック社製  サイメル（登録商標）３０３）とを混合し、ベースとなるポリエステル樹脂およびメラミン樹脂硬化剤を含む組成物を得た。ポリエステル樹脂とメチル化メラミン樹脂硬化剤との配合比は７０／３０とした。
上記組成物に下記一般式で表されるブロックスルホン酸触媒を、ブロック基が脱離した後のスルホン酸量が、塗料の固形分量に対して１質量％となるように加えた。
【００７０】
【化１】
2019126837.tif 000003
【００７１】
さらに、下記表に示す構造を有するメチル／フェニル系シリコーンレジンを、それぞれ塗料の総固形分量に対して５質量％となるように添加した。なお、下記表において、Ｔ単位とは、シリコーンレジンに含まれる、トリアルコキシシラン由来の構造単位を表し、Ｄ単位とは、ジアルコキシシラン由来の構造単位を表す。また、当該表におけるメチル／フェニルとの記載は、メチル基を有する構造単位と、フェニル基を有する構造単位との比を表す。さらに、「Ｓｉ原子量に対するシラノール基量」とは、シリコーンレジン中のＳｉ原子の量（モル）に対する、シラノール基の量（モル）の割合である。
【００７２】
【表１】
2019126837.tif 000004
【００７３】
２．評価
上記塗料を用いて、以下のように塗装金属板を作製した。
【００７４】
２−１．金属板の準備
板厚０．２７ｍｍ、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）、片面当りめっき付着量９０ｇ／ｍ２の溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板を金属板として準備し、表面をアルカリ脱脂した。その後、当該表面に、塗布型クロメート処理液（日本ペイント株式会社製  ＮＲＣ３００ＮＳ）を、Ｃｒの付着量が５０ｍｇ／ｍ２となるように塗布した。さらに、エポキシ樹脂系プライマー塗料（日本ファインコーティングス株式会社製  ７００Ｐ）を、硬化膜厚が５μｍとなるようにロールコーターで塗布した。続いて、基材の最高到達板温２１５℃となるように焼き付け、プライマー塗膜を形成しためっき鋼板（以下、単に「めっき鋼板」とも称する）を得た。
【００７５】
２−２．塗料の塗布
上述の塗料を、硬化膜厚が１８μｍとなるように上述のめっき鋼板にロールコーターで塗布し、最高到達板温２２５℃、板面風速０．９ｍ／ｓで９０秒間焼き付けた。
【００７６】
２−３．フレーム処理
上記塗料の塗膜をフレーム処理した。具体的には、フレーム処理前（フレーム処理１５秒前）の塗装金属板の塗膜の温度（フレーム処理前温度）と外気の湿度を測定した。フレーム処理前の塗装鋼板の温度は２０〜２８℃であった。外気の絶対湿度は２．２ｇ／ｍ２であった。そして、当該フレーム処理前温度と外気の湿度を、予め作製した検量線に照らし合わせ、フレーム処理時の塗装金属板の塗膜表面の温度が所望の温度になるように、フレームの燃焼エネルギーを決定した。そして、決定された燃焼エネルギーに基づき、フレーム処理を行った。フレーム処理用バーナーには、Ｆｌｙｎｎ  Ｂｕｒｎｅｒ社（米国）製のＦ−３０００を使用した。また、燃焼性ガスには、ＬＰガス（燃焼ガス）と、ブロアーにより採取した外気とを、ガスミキサーで混合した混合ガス（ＬＰガス：外気（体積比）＝１：２５）を使用した。なお、塗膜の搬送方向のバーナーヘッドの炎口の長さ（図１ＡにおいてＬで表される長さ）は４ｍｍとした。一方、バーナーヘッドの炎口の搬送方向と垂直方向の長さ（図２ＢにおいてＷで表される長さ）は、４５０ｍｍとした。さらに、バーナーヘッドの炎口と塗膜表面との距離は２０ｍｍとした。そして、ガス流量で、燃焼エネルギーを調整した。なお、フレーム処理後（フレームス処理終了１０秒後）の塗装金属板の塗膜表面の温度も測定し、フレーム処理時の塗装金属板の塗膜の表面温度が所望の温度になっていたかも確認した。フレーム処理後の塗装金属板の塗膜表面温度も表２に示す。
【００７７】
２−４．試験
実施例および比較例のフレーム処理条件で作製した塗装鋼板について、以下の試験を行った。その結果を表２に示す。
【００７８】
（１）対水接触角の測定
実施例および比較例で調製した塗料を用いて作製した塗装金属板の塗膜表面の対水接触角を測定した。測定は気温２３±２℃、相対湿度５０±５％の恒温恒湿度室で０．０１ｃｃの精製水の水滴を形成して、協和界面科学株式会社製の接触角計ＤＭ９０１を使用して測定した。
【００７９】
（２）耐雨筋汚れ性の評価
耐雨筋汚れ性は、以下のように評価した。
まず、垂直暴露台に実施例および比較例で調製した塗料を用いて作製した塗装金属板をそれぞれ取り付けた。さらに、当該塗装金属板の上部に、地面に対して角度２０°となるように、波板を取り付けた。このとき、雨水が塗装金属板表面を筋状に流れるように、波板を設置した。この状態で、屋外暴露試験を２ヶ月間行い、汚れの付着状態を観察した。耐雨筋汚れ性の評価は、暴露前後の塗装金属板の明度差（ΔＬ）で、以下のように評価した。
×：ΔＬが２以上の場合（汚れが目立つ）
△：ΔＬが１以上２未満の場合（雨筋汚れは目立たないが視認できる）
〇：ΔＬが１未満の場合（雨筋汚れがほとんど視認できない）
◎：ΔＬが１未満で、かつ雨筋汚れが全く視認できない。
なお、○、◎を合格とした。
【表２】
2019126837.tif 000005
【００８０】
上記表２に示されるように、フレーム処理時の塗膜表面温度が５６℃を超えるようにフレームの燃焼エネルギーを設定し、フレーム処理を行った場合、対水接触角が十分に低くなり、さらには耐雨筋汚れも生じ難かった（実施例１〜６）。これらの実施例では、フレーム処理時に結露が生じず、フレーム処理が十分に行われたと推察される。
【００８１】
一方、フレーム処理時の塗膜表面温度が５６℃未満となるように、フレームの燃焼エネルギーを設定し、フレーム処理を行った場合、対水接触角が十分に高くなり難かった（比較例１〜３）。これらの比較例では、燃焼ガス中の水分が結露し、フレーム処理が阻害されたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明のフレーム処理装置や塗装金属板の製造装置によれば、予熱処理を行うことなく、燃料の燃焼によって生じる水分を結露させずに、塗装金属板をフレーム処理することが可能である。したがって、熱伝導率の高い各種金属系基材に対してフレーム処理を行う際に非常に有用であり、例えば、各種建築物の外装建材の製造等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  金属系基材
１１  第１温度測定部
１２  制御部
１３  フレーム処理部
１４  第２温度測定部
１５  搬送部
１６  湿度測定部
２０  塗膜形成部
２１  塗布部
２２  固化部
２３  金属板
１００  フレーム処理装置
１３２  バーナーヘッド
１３２ａ  筐体
１３２ｂ  炎口
１３３  ガス供給管
２００  塗装金属板の製造装置
【図１】
2019126837.tif 000006
【図２】
2019126837.tif 000007
【図３】
2019126837.tif 000008