JP4324095B2 - プレコート金属板 - Google Patents
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Description
(プレコート金属板)
本発明のプレコート鋼板は、金属板と、その少なくとも片面上に配置された熱硬化型有機樹脂塗膜を有するプレコート金属板であって、該熱硬化型有機樹脂塗膜が、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との少なくとも2層を含むものである。本発明においては、前記下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との両者の塗膜層が、ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値として2.3×107Pa以下の値を有するのみならず、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層界面のRaが0.3〜0.6μmであることが特徴である。
本発明のプレコート金属板においては、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との両者の塗膜層が、ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値として2.3×107Pa以下の値を有する。このゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値は、更には1.95×107Pa以下であることが好ましい。
本発明のプレコート金属板においては、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層の界面のRaが0.3〜0.6μmである。このRaは、更には0.4〜0.6μmであることが好ましい(なお、本発明においては、この界面以外の各層間の界面についても、Raを同様の方法で測定することができる)。
本発明のプレコート金属板を構成する金属板は、該金属板の上に、上記特性を有する塗膜が形成可能である限り、特に制限されない。本発明の塗膜の特性を良好に発揮させる点からは、金属板の材料は、絞り加工が可能な金属材料であることが好ましい。本発明において、この「金属」は、合金であってもよい。例えば金属板として、鋼板、アルミ板、チタン板などが挙げられるが、これらは限定されるものではない。
上記した金属板には、必要に応じて、塗装前処理を施してもよい。このような塗装前処理としては、公知のもの、例えば、塗布クロメート処理、電解クロメート処理、リン酸処理、ジルコニア系前処理などを使用することができる。また、近年、樹脂をベースとしてノンクロメート前処理も開発されているが、このノンクロメート前処理を用いると、環境への負荷が低減されるので、より好適である。
本発明においては、金属板上に塗膜を形成可能である限り、塗膜に用いるべき熱硬化型有機樹脂は特に制限されない。このような熱硬化型有機樹脂としては、一般に公知のプレコート鋼板向けの熱硬化型樹脂、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂などを主樹脂とした熱硬化型のものを用いることができる。また、これらの樹脂を適宜ブレンドして適用することも可能である。
本発明においては、上記した樹脂に、必要に応じて上記以外の硬化剤を添加してもよい。このような硬化剤としては、公知のもの、例えば、エポキシ樹脂、メラミン以外のアミノプラスト樹脂などを用いることができる。
本発明においては、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との2層構成の塗膜の全部または一部に硬化剤(例えば、メラミン樹脂)を含有させる場合には、それぞれの塗膜に、該塗膜を構成する樹脂用の硬化剤を含有させることが可能である。加えて、本発明においては、このような同じ塗膜用の硬化剤に加えて、ないしはこれに代えて、他の塗膜用の硬化剤を含有させてもよい。すなわち、本発明においては、例えば、下記のように硬化型樹脂と、硬化剤とを組み合わせることができる(下記の表において、樹脂A用の硬化剤をaとし、樹脂B用の硬化剤をbとし、樹脂AおよびBに共通の硬化剤をcとする)。
(1)樹脂A 硬化剤a 樹脂B 硬化剤b
(2)樹脂A 硬化剤c 樹脂B 無し
(3)樹脂A 無し 樹脂B 硬化剤c
これらの塗膜中には、必要に応じて着色顔料や防錆顔料を併用して添加することができる。着色顔料としては、酸化チタン(TiO2 )、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ジルコニウム(ZrO2 )、炭酸カルシウム(CaCO3 )、硫酸バリュウム(BaSO4 )、アルミナ(Al2O3 )、カオリンクレー、カーボンブラック、酸化鉄(Fe2O3 、Fe3O4 )等の無機顔料や、有機顔料などの着色顔料が挙げられる。
本発明のプレコート金属板を構成する各塗膜を塗布する際には、樹脂を塗料形態にして塗布することができる。例えば、樹脂を溶剤に溶解した溶剤系塗料、エマルジョン化した樹脂を水などに分散した水系塗料、樹脂を溶融させてから塗布する形態などが挙げられる。
本発明のプレコート金属板においては、熱硬化型有機樹脂塗膜が、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との少なくとも2層を有し、且つ、上記した所定の動的貯蔵弾性率および界面のRaの条件を満たす限り、3層以上の塗膜を有していてもよい。
本発明のプレコート金属板の膜厚は特に制限されない。すなわち、塗膜性能や塗装方式、用途によって適切な膜厚も異なる可能性があるため、必要に応じて、適宜選択することが好ましい。
本発明においては、上記した下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との双方をスライドカーテン方式で同時塗布し、加熱乾燥することができる。
本発明においては、生産性の点からは、多層コータを用いることが好ましい。このような多層コータとしては、例えば、特開平6−190335号公報に記載されたコータないしコーティング方法を好適に使用することができる。
(動的貯蔵弾性率)
プレコート鋼板に使用すべき塗料(塗膜特性を測定すべき塗料、例えば後述する「バイロン」等のポリエステル樹脂)をブリキ板の上に乾燥膜厚で10μmとなるように塗装し、到達板温が230℃の条件で硬化乾燥の後、水銀アマルガム法にてブリキ板より塗膜を遊離し、塗膜のフリーフィルムを作成した。作成したフリーフィルムを動的粘弾性試験装置(レオメトリクス社製、RSA−II)にて温度領域−50〜200℃における動的貯蔵弾性率を測定した。測定条件は、ひずみ0.01%、角周波数6.28rad/secで実施した。図2に本実験により得た温度と動的貯蔵弾性率(対数表示)との関係の代表例を示す。このグラフからもわかるように、低温領域(図2では約20℃以下の温度領域)で動的貯蔵弾性率の高いガラス状弾性領域が現れ、これより温度が高い領域(図2では約20〜50℃の領域)で動的貯蔵弾性率の値が急激に低下する転移領域が現れ、更に高い領域(図2では約50℃以上)では動的貯蔵弾性率が低い値で平衡になるゴム状弾性領域が現れている。本発明では、ゴム状弾性領域にて現れる貯蔵弾性率の最小値を比較している。
(スライドコーターによる同時塗布+同時焼付け)
<塗料>
後述する表1に示すような量比で、下塗り塗膜層および上塗り塗膜層用の塗料を作製した。
付着量が片面当たり60g/m2 で両面がめっきされた厚み0.8mmの溶融亜鉛めっき鋼板を、脱脂処理剤(商品名:FC−4336、日本パーカライジング社製)に浸漬することにより脱脂を行い、水洗後、乾燥した。次いで、脱脂した上記溶融亜鉛めっき鋼板上に、ロールコーターでクロメートフリー前処理剤(E300N、日本パ−カライジング製)を塗布し、到達板温が60℃となるような条件で熱風乾燥した。
円筒絞り試験は、ポンチ径50mm、ポンチ肩R3mm、ダイス肩R3mm、絞り比2.3、BHF1tの条件で行い、鋼板が金型から絞り抜けるまで加工を行った。さらに、これらの絞り加工を施した材料の胴部(絞りが施されている部位)にカッターナイフにてクロスカット傷を入れたのち、このカット入りの絞り成形材を沸騰水中に1時間浸漬させた。そして沸騰水浸漬後のカット部の塗膜表面をテープ剥離試験した。
塗膜ハクリが全くないもの○
塗膜がハクリしているもの△
テープ剥離する前から塗膜がハクリしているもの×
Claims (7)
- 金属板と、その少なくとも片面上に配置された熱硬化型有機樹脂塗膜を有するプレコート金属板であって、
該熱硬化型有機樹脂塗膜が、下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との少なくとも2層を含み;且つ、
前記下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との両者の塗膜層が、ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値として2.3×107Pa以下の値を有し、且つ下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との界面のRa(中心線平均粗さ)が0.3〜0.6μmであることを特徴とするプレコート金属板。 - 前記両下塗り塗膜層と上塗り塗膜層を構成する樹脂が、これらの樹脂の双方を硬化させる共通の硬化剤を有し、且つ、両下塗り塗膜層と上塗り塗膜層との少なくとも一方に、該共通の硬化剤が含有される請求項1に記載のプレコート金属板。
- 両塗膜層の界面に、硬化剤濃度の勾配を有する請求項1または2に記載のプレコート金属板。
- 前記下塗り塗膜層が防錆顔料を含む請求項1〜3のいずれかに記載のプレコート金属板。
- 前記上塗り塗膜層が着色顔料を含む請求項1〜4のいずれかに記載のプレコート金属板。
- 前記硬化剤がメラミン樹脂である請求項1〜5のいずれかに記載のプレコート金属板。
- 多層コータを用いて製造され、且つ、両塗膜層が同時に焼き付けされた請求項1〜6のいずれかに記載のプレコート金属板。
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2004
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