JP2808705B2 - プレコート鋼板および塗料組成物 - Google Patents

プレコート鋼板および塗料組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、建築内外装材、家電製品、器物、自動車
内装材等に好適に使用することができるプレコート鋼板
およびこのプレコート鋼板の最上層に適用される塗料組
成物に係り、特に、高速塗装により製造することがで
き、装飾性、加工性、耐傷付け性に優れた艶消し性プレ
コート鋼板に関する。
[従来の技術] 近年、建築内外装材、家電製品、器物、自動車内装材
等の製品を製造する業界において、より高級感のある艶
消し性プレコート鋼板についての要望が強くなってい
る。
このような要望に対して、いくつかの艶消し性プレコ
ート鋼板が開発されている。その1つは、粒径5ないし
20μmのシリカ、アルミナ等の無機粉末を含む塗料を鋼
板に適用したものであり、他の1つは、粒径20ないし50
μmのナイロン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂粉末
を含む塗料を鋼板に適用したものである。これらのう
ち、無機粉末を含む塗料を適用したプレコート鋼板は、
外観が単に艶消し状になっているに過ぎない。質感にお
いては、通常の塗装鋼板と同様であり、鋼板の持つひや
り感があり、装飾性の点で充分ではない。
これに対して、熱可塑性樹脂粉末を含む塗料を適用し
たプレコート鋼板は、半艶消し外観を示し、マット調の
質感があり、無機粉末を含む塗料を適用したプレコート
鋼板に比べてやや優れた高級感を示す。しかしながら、
このプレコート鋼板も鋼板の持つひやり感があり、また
艶消し性の点で不充分である。
ところで、コンクリート壁面やプラスチック基材用の
装飾塗料として、架橋硬化した着色弾性ポリマービーズ
(球状粉末)とウレタン樹脂バインダーを含む塗料が知
られている。この塗料は、前記基材に多彩色の超艶消し
外観と、クロス調のソフトな感触を与える。
[発明が解決しようとする課題] そこで、本発明者らは、上記架橋硬化した着色ポリマ
ービーズとウレタン樹脂バインダーを含む塗料を鋼板に
適用すれば装飾性の優れた高級プレコート鋼板が得られ
るものと考えた。
しかしながら、この塗料は、二液硬化性塗料であるた
め、塗装時に二液を混合する必要がある。また混合後の
可使用時間も2ないし4時間と短いため作業性に劣る。
また、塗膜を硬化させるための焼付け温度は、バインダ
ー樹脂の熱劣化に起因する塗膜の変色(黄変)や割れ、
剥離等を防ぐためにせいぜい120ないし140℃までにとど
めておく必要があり、そのためその焼付け時間は20分な
いし30分と長時間を要する。このため、オンラインで同
塗料を用いたプレコート鋼板を高速高効率に製造するこ
とができない。
したがって、この発明の目的は、プレコート鋼板とし
ての加工性と耐傷付け性に優れ、高速塗装により製造す
ることができる艶消し性プレコート鋼板およびこれに適
用される一液性の高速塗装可能な塗料組成物を提供する
ことにある。
[課題を解決するための手段] この発明の艶消し性プレコート鋼板は、数平均分子量
が10000ないし30000であり、ガラス転移温度が10ないし
60℃であり、かつOH価が5以上であるポリエステル系樹
脂および/またはアクリルポリエステル樹脂をベースと
し、これにアルキルエーテル化メラミン樹脂および/ま
たはオキシム系ブロック剤でブロック化されたイソシア
ネート化合物を硬化剤として配合するとともに、架橋硬
化した平均粒子径20ないし150μmの着色球状樹脂粉末
を塗料固形分中に30ないし80容量%の割合で配合した塗
料組成物から形成された塗膜を最上層として有すること
を特徴とするものである。
また、この発明の塗料組成物は、数平均分子量が1000
0ないし30000であり、ガラス転移温度が10ないし60℃で
あり、かつOH価が5以上であるポリエステル系樹脂およ
び/またはアクリルポリエステル樹脂をベースとし、こ
れにアルキルエーテル化メラミン樹脂および/またはオ
キシム系ブロック剤でブロック化されたイソシアネート
化合物を硬化剤として配合するとともに、架橋硬化した
平均粒子径20ないし150μmの着色球状樹脂粉末を塗料
固形分中に30ないし80容量%の割合で配合したことを特
徴とするものである。
以下、この発明をさらに詳しく説明する。
本発明者らは、プレコート鋼板としての加工性に優
れ、高速塗装により製造することができる艶消し性プレ
コート鋼板およびこれに適用される一液性の高速塗装可
能な塗料組成物を得るべく鋭意研究した。その結果、特
定のベース樹脂に、特定の硬化剤とともに特定の着色球
状樹脂粉末を配合した塗料を用いることによって所期の
目的を達成できることを見い出した。
この発明の塗料組成物は、メラミン樹脂との脱アルコ
ール、脱水両縮合反応、イソシアネートとのウレタン化
反応により、190ないし250℃で30〜120秒程度の焼付け
で硬化可能なポリエステル系樹脂および/またはアクリ
ルポリエステル樹脂をベースとして含んでいる。このベ
ース樹脂の数平均分子量は10000ないし30000であり、ガ
ラス転移温度(Tg)は10ないし60℃であり、かつOH価は
5以上である。
上記ベース樹脂の数平均分子量が10000未満である
と、形成された塗膜は硬く脆いものとなり、プレコート
鋼板成形加工時に塗膜の割れや剥離が生じやすくなる。
一方、その分子量が30000を越えると、加工性の面では
好ましいものの、着色球状樹脂粉末の塗料液中での分散
性が悪くなり塗装に困難を来す。
また、上記ベース樹脂のガラス転移温度が10℃未満で
あると、塗膜が軟らかいものとなり、加工性の面では良
好であるものの、引っかきにより塗膜に傷が生じやすく
なる。一方、そのガラス点に温度が60℃を越えると、形
成された塗膜は硬くて脆くなり、塗膜にクロス調のソフ
トな感触がなくなると同時に、プレコート鋼板成形加工
時に塗膜の割れや剥離が生じやすくなる。
さらに、上記ベース樹脂のOH価が5未満であると、塗
膜の着色球状樹脂粉末に対する結合力が弱くなり、引っ
かきにより同樹脂粉末の剥離が生じやすくなるため、OH
価は5以上でなければならない。
上記ベース樹脂は、例えば、コハク酸、アジピン酸、
アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、テ
レフタル酸、トリメリット酸、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、アクリルエステル、メタクリル酸エス
テル、イタコン酸エステル等のカルボン酸またはそのエ
ステル類の1種または2種以上と、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
トリメチロールプロパン、シクロヘキサンジオール、ジ
エチレングリコール、ジプロピレングリコール、シクロ
ヘキサンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5ペンタン
ジオール等のポリオールの1種または2種以上とを常法
により水酸基過剰の条件下に縮合させることによって得
られる。
上記ベース樹脂を硬化させる硬化剤は、アルキルエー
テル化メラミン樹脂および/またはブロック化したイソ
シアネート化合物である。
アルキルエーテル化メラミン樹脂の例としては、メタ
ノール、エタノール、n−ブタノール等のアルキルアル
コールによりアルキルエーテル化されたホルムアルデヒ
ドとメラミンとの縮合生成物を挙げることができる。ま
た、ブロック化イソシアネート化合物の例としては、メ
チルエチルケトオキシム、ホルムアルデヒドオキシム、
アセトアルデヒドケトオキシム、ジアセチルモノオキシ
ム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサノン等のオ
キシム系ブロック化剤でブロック化された無黄変型のヘ
キサメチレンジイソシアネート、及びそのビューレット
タイプ、イソシアヌレートプレポリマーを挙げることが
できる。
ベース樹脂と硬化剤とは、加熱により反応して架橋塗
膜を形成する。加工性、耐傷付け性の面から満足できる
硬化塗膜を得るためには、アルキルエーテル化メラミン
樹脂を硬化剤として使用する場合、ベース樹脂100重量
部に対して、10重量部ないし70重量部が適切である。ま
た、ブロック化イソシアネートを硬化剤として使用する
場合は、ベース樹脂の水酸基1モルに対し、ブロック化
物の再生イソシアネート基を0.5モルないし1.5モルとす
ることが好ましい。
上記塗料に配合される架橋硬化した着色樹脂粉末(ビ
ーズ)は、以下の条件を満足するとき、より優れた艶消
し性プレコート鋼板を得ることができる。
まず、架橋硬化した着色球状樹脂粉末の平均粒子径を
20ないし150μmとし、その配合割合を塗膜固形分の30
ないし80容量%とすることである。平均粒子径が20μm
未満であると、クロス調のソフト感を有する塗膜が得ら
れず、また150μmを越えると、ごつごつした不均質な
塗膜となり、装飾性が悪くなる。また、配合量が30容量
%未満であると、艶消し外観を有する塗膜が得られず、
光沢を生じるようになる。一方、配合量が80容量%を越
えると、形成された塗膜中にクラックを生じるようにな
る。
上記樹脂粉末は、既知のエポキシ樹脂、アクリルウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アク
リル樹脂および/またはそれらの変性樹脂の1種または
2種以上の樹脂から構成されるが、塗料液中での分散安
定性をよくするため、また形成された塗膜中での密着性
をよくし引っかきによる塗膜からの剥離を生じなくする
ためには、この発明の塗料ベース樹脂または硬化材と同
種の樹脂系のものが含まれていることが好ましい。な
お、同粉末は、顔料や染料により所望の色に着色され、
塗料中にそれぞれ異なる色に着色されたものを2種以上
配合することができる。
この発明の塗料組成物は、トルエン、ソルベッソ15
0、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチ
ルセロソルブ、イソホロン、セロソルブアセテート等の
少なくとも1種の溶媒を用いて粘度調整することができ
る。また、アルキルエーテル化メラミン樹脂を硬化剤と
して用いる場合、硬化を促進させるために、p−トルエ
ンスルホン酸系の酸性触媒を適宜配合することが好まし
い。
この発明の塗料組成物は、ボールミル、ディスパー、
サンドミル等の混合機を用いて製造することができる。
さて、この発明のプレコート鋼板は、冷延鋼板、亜鉛
系メッキ鋼板、あるいはそのリン酸塩、クロメート等に
よる化成処理を施したものを原板として用いることがで
きる。また、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ウレタ
ン変性エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系等のプライ
マーを形成し、上記塗料と鋼板との密着性を向上させる
ことができる。
この発明のプレコート鋼板を製造するには、上記鋼板
上にロールコーター等により上記塗料組成物を塗布し、
熱風乾燥炉で加熱硬化させる。塗膜の厚さは、20ないし
80μmが適当である。加熱硬化時、鋼板の到達温度190
ないし250℃で、30ないし120秒程度という迅速な硬化が
可能である。
[実施例] 以下、この発明の実施例および比較例を挙げて、この
発明をより具体的に説明する。以下の例において、各成
分の配合量は、特に指示がない限り、固形分の重量部で
ある。
実施例 1〜7および比較例 1〜4 基材には、めっき付着量20g/m2の電気亜鉛めっき鋼板
(板厚0.5mm)に金属クロム換算で50mg/m2の付着量のク
ロメート化成処理(関西ペイント(株)製コスマー15
0)を施し、この上にウレタン変性エポキシ樹脂系プラ
イマー(日本油脂(株)製WP−3)を5μmとなるよう
にロールコート塗装して焼き付けたものを用いた。上塗
り塗料は、表1に示す樹脂配合系に着色球状樹脂粉末
(青色粉末/白色粉末/赤色粉末=3/5/2(容量比))
を表1に示す割合で混合し、シンナー(ソルベッソ150/
メチルイソブチルケトン/シクロヘキサノン/エチルセ
ロソルブ=4/2/2/2(重量比))を適量加えてサンドミ
ルを用いて充分に分散させて得た。得られた塗料は、上
記基材上にロールコーターを用いて乾燥膜厚が40μmと
なるように塗布し、260℃の熱風炉中で45秒間乾燥、焼
き付けた。
以上のようにして得られた塗料の性能、および塗装板
の性能を表2に示す。
表2から明らかなように、この発明の実施例1〜7
は、プレコート鋼板としての加工性に優れ、高速塗装に
より製造することができる艶消しプレコート鋼板を提供
するが、比較例1〜4は、塗料・塗膜性能においていず
れも劣っていた。
[発明の効果] 以上述べたように、この発明のプレコート鋼板は、折
り曲げ加工や取り扱い・運搬時などにおいて塗膜に剥離
や傷が生じにくく、超艶消し外観とソフトタッチ感を有
する優れたプレコート鋼板である。それ故、この発明の
プレコート鋼板は、建築内外装材、家電製品、器物、自
動車内装材等の装飾性および装飾的耐久性が要求される
高級製品用の素材として有利に使用できる。
また、この発明の塗料組成物は、一液性であるので作
業性が良好であり、しかも高速塗装を実現するものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小谷 敬壱 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 浅川 弘文 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 石村 博 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B32B 15/08 B05D 7/14 C09D 167/02 C09D 175/04 C08F 299/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】数平均分子量が10000ないし30000であり、
    ガラス転移温度が10ないし60℃であり、かつOH価が5以
    上であるポリエステル系樹脂および/またはアクリルポ
    リエステル樹脂をベースとし、これにアルキルエーテル
    化メラミン樹脂および/またはオキシム系ブロック剤で
    ブロック化されたイソシアネート化合物を硬化剤として
    配合するとともに、架橋硬化した平均粒子径20ないし15
    0μmの着色球状樹脂粉末を塗膜固形分中に30ないし80
    容量%の割合で配合した塗料組成物から形成された塗膜
    を最上層として有することを特徴とするプレコート鋼
    板。
  2. 【請求項2】数平均分子量が10000ないし30000であり、
    ガラス転移温度が10ないし60℃であり、かつOH価が5以
    上であるポリエステル系樹脂および/またはアクリルポ
    リエステル樹脂をベースとし、これにアルキルエーテル
    化メラミン樹脂および/またはオキシム系ブロック剤で
    ブロック化されたイソシアネート化合物を硬化剤として
    配合するとともに、架橋硬化した平均粒子径20ないし15
    0μmの着色球状樹脂粉末を塗膜固形分中に30ないし80
    容量%の割合で配合したことを特徴とする塗料組成物。
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IT1270134B (it) * 1994-05-12 1997-04-29 Siquam Spa Vernici con proprieta' adesive per il rivestimento multistrato di lamiere metalliche, e loro impiego
KR100492395B1 (ko) * 2002-12-09 2005-06-08 (주) 네오스텍 목재표면상에 칼라문양이나 사진을 전사하는 방법

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