JPH0411672A - 金属板用塗料、およびそれを用いた塗装金属板、ならびに塗装金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、新規な金属板用塗料と、該塗料を用いて作製
される塗装金属板と、かかる塗装金属板の製造方法に関
する。

さらに詳しくは、例えば電気機器、室内器物、車両内装
、建物内外装などに利用される金属板に塗布して独特の
外観をもたらす仕上げ塗料と、該塗料を用いて作製され
る塗装金属板と、その製造方法とに関する。

〔従来の技術〕

屋根や建物外装などの長期耐久性が要求される部位や電
気機器、室内器物、車両内装、建物内装などに広く使用
される塗装金属板は、一般にプレコート鋼板と呼ばれて
いる。

塗装金属板の素材としては、溶融亜鉛メツキ鋼板、亜鉛
／アルミニウム合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼
板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などが一般に用い
られている。

近年、屋根や建物外装などに使用される塗装金属仮に対
して、市場の要求は厳しさを増し、長期耐久性からさら
には長期保証が要求されるに至った。そして、これに対
応する塗料として、ポリ弗化ビニリデンを７０重量％以
上含有させた弗素樹脂塗料が主流となりつつあり、その
品質規格も、■促進耐候性試験１５００時間で色の変色
はＮＢＳ色差（△Ｅ）が７以下、■塩水噴霧試験２，０
００時間でＡＳＴＭ８Ｆ以上の性能を有していなければ
ならず、長期保証を義務ずけられているのが現状である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、現状の弗素樹脂塗料は、巻取り（コイリ
ング）時にプレッシャーマークがつくことや、成形加工
および施工時に傷がつくなどの潜在的な問題が残されて
いる。

特開昭６１−２３６８６９号公報では、上記の弗素樹脂
塗料に無機質骨材（ガラス繊維など）を配合し、塗膜の
強度や硬度を向上させ、耐傷付き性、耐摩耗性などの加
工性や耐透水性、その他に優れた塗料が開示されている
。但し該塗料の場合、硬質の骨材を使用しているため、
成形加工時に成形ロールを摩耗させたり、シャーリング
刃を摩耗させたりなどの新たな問題発生の危険性を持っ
ている。

本発明の目的は、巻取り時のプレッシャーマークや成形
加工時および施工時の塗面傷付きおよび成形ロールやシ
ャーリング刃の摩耗が殆どないと同時に、新規な暖か味
のあるソフトな意匠性に優れた仕上がりを有し、さらに
従来の塗装金属板が持つ成形加工性や、長期の耐久性を
備える、金属板用塗料と、それを塗装した塗装金属板と
、かかる塗装金属板の製造方法とを提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意研究を
重ねた結果、良好な成形加工性、耐久性をいささかも損
なうことなく、その上で独特の意匠性を備えた仕上がり
が得られることを見出し、本発明を完成させた。

即ち本発明は、ポリ弗化ビニリデンとアクリル樹脂とか
らなる樹脂成分を主成分とする塗料において、その塗料
の固形分中には、架橋剤を２〜２０重量％含有するアク
リルポリマービーズが０．１〜３０重量％含有されてい
ることを特徴とする金属板用塗料を得るにある。

また本発明は、前記塗料を塗布してなる上塗り塗膜が板
面に形成された塗装金属板を得るにある。

さらに本発明は、前記の塗料を金属板に塗布したのち加
熱して金属板温度を１００℃以上に到達せしめ、焼き付
け硬化させることを特徴とする塗装金属板の製造方法を
得るにある。

ポリ弗化ビニリデンとしては、重量平均分子量が４００
，０００以上、融点が１５０−１８０℃のものが好まし
い。例えばカイナー５００　（日本ペンウォルト■の商
品名、重量平均分子量６５０゜０００、融点１６０〜１
６５℃）などがある。

アクリル樹脂としては、その重合単位の７０重量％以上
が炭素数１〜１０の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルモノマー、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ
）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸アミル、
（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オク
チルなどの１種または２種以上で構成され、重量平均分
子量が５０．０００〜２００，０００である。さらに好
ましくは、アクリル樹脂を構成する重合単位の５０重量
％以上がメタクリル酸メチルである。

同じくアクリル樹脂の重合単位の３０重量％以下を構成
する千ツマ−としては、上記のアクリル系千ツマ−と共
重合可能なものであればよい。そのようなモノマーとし
ては例えば（メタ）アクリル酸、スチレン、ビニルトル
エン、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸
アミド、塩化ビニルなどがある。上記のポリ弗化ビニリ
デンとアクリル樹脂との混合割合は、９０：１０〜４０
：６０重量比が好ましい。

本発明において、従来塗料に混合されるアクリルポリマ
ービーズは、まずその品質として、従来塗料および、そ
の塗膜が有する優れた特性を損なわない品質でなければ
ならない。具体的には、従来塗料中の溶剤に殆ど熔解し
ないこと、塗料の貯載支定性を低下させないこと、塗料
中のアクリル樹脂との親和性を有することなどが要求さ
れる。

したがってビーズを形成するアクリルポリマーのモノマ
ー組成および架橋密度としては、ＭＭＡ（メチルメタク
リレート）が８０〜９８重量％、ＭＭＡと共重合可能な
モノマー群が１８重量％以下、および架橋剤（エチレン
グリコールジメタクリレート）が２〜２０重量％、好ま
しくは５〜１０重量％のものが望ましい。

架橋剤が２０重量％を越えるとビーズが硬すぎるため、
金属板巻取り時に裏面に傷がついたり、その他の不具合
が生じる危険性があり好ましくない。

アクリルポリマービーズの粒径としては１０〜５０μｍ
φ、好ましくは２０〜４０μｍφである。

１０μｍφ未満では本発明の目的である独特の意匠性が
得られず、５０μｍφを越えると塗料中でのビーズの沈
降性が著しくて、いずれも好ましくない。

アクリルポリマービーズは、そのまま塗料中へ混合して
もよいが、塗料中への親和性、分散性を向上させ、沈降
の危険性を減する目的で、カップリング剤にてビーズの
表面処理をしたのち、塗料中に混合することもできる。

具体的な表面処理方法としては、アルミニウム系カップ
リング剤、例えばプレンアク）ＡＬＭ　（味の素−の商
品名、化学名：アセトアルコキシアルミニウムジイソプ
ロピレート、−最大（Ｉ）〕 （Ｒ：　ｃ　＋〜Ｃ８アルキル基） を、アクリルポリマービーズに対し３重量％を、イソホ
ロン中に溶解したのち、その中ヘビーズを入れて両者を
良く接触させる。

アクリルポリマービーズの塗料中への混合割合は、塗膜
中に０．１〜３０重蓋％、好ましくは５〜２０重量％で
ある。０．１重量％未満では、本発明の目的である独特
の意匠性にとぼしく、３０重量％を越えると塗料性状が
低下し、塗装作業性に支障をきたし、塗面仕上りが低下
し、不満足である。

アクリルポリマービーズを従来塗料中へ含有させる方法
としては、塗料をゆるやかに攪拌しながら、その中へア
クリルポリマービーズを加え均一に混合すればよい。

本発明の金属板用塗料においては、以上の必須成分以外
に無機質や有機質骨材、着色顔料、体質顔料、溶剤およ
び添加剤などを必要に応じて配合することができる。

無機質骨材としては、例えばガラスピーズ、ガラス繊維
、アルミナ繊維、アルミナ粒子、シリカ、焼成シリカな
どがあげられる。

有機質骨材としては、ポリアクリロニトリルビーズ、ベ
ンゾグアナミンビーズ、ナイロンビーズなどがあげられ
る。

着色顔料としては、例えば酸化チタン、カーボンブラン
ク、酸化鉄、クロム酸鉛、金属粉末（ＡＩ、Ｃｕ）　、
焼成顔料（コバルトブルー、グリーン）、パール顔料な
どが挙げられる。バール顔料は１片状のマイカ表面に酸
化チタン等のコーティングをした顔料であり、本発明の
金属板用塗料に配合すると意匠性を向上させる効果があ
り好ましい。例えば、エクステリアーマ−リンブライト
ホワイト（マール社商品名）、イリオジン１０３Ｗ２（
メルクジャパン−〇商品名）などが挙げられる。

体質顔料としては、例えば炭酸カルシウム、クレイ、タ
ルク、三酸化アンチモン、硫酸バリウム、カオリンなど
が挙げられる。

溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、酢酸エチル
、＃酸ブチル、セロソルブ系溶剤、メチルイソブチルケ
トン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、イソ
ホロン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。

添加剤としては、例えば消泡剤、顔料分散剤、たれ防止
剤、傷付き防止剤などが挙げられる。なかでも顕著な傷
付き防止剤として、融点３ｏｏ℃以上のポリテトラフル
オロエチレン粉末樹脂が効果的である。例えば、フォス
タフロンＴＦ−９２０５（ヘキストジャパン■の商品名
）などが挙げられる。

次に、以上のように調製された金属板用塗料を用い、塗
装金属板を作製する方法について説明する。被塗装金属
板としては、例えば溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛／アルミ
ニウム合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、冷間
圧延網板、ステンレス鋼板、アルミニウム板などが一般
に用いられている。

これらの金属板は通常は塗装を施す前に脱脂処理を行い
、場合によってはさらに酸洗いや電解酸洗いなどの化学
的錆落しを行ったのち、クロメート処理や燐酸処理など
の化成皮膜処理が施される。

本発明の金属板用塗料は、このようにして形成された化
成皮膜の上に直接塗装することが可能であるが、耐食性
や密着性などの性能を向上させるためには、塗装金属板
に通常用いられている下塗り塗料、例えばエポキシ樹脂
系下塗り塗料などを塗装して焼き付けた上に、塗装する
ことが望ましい。

また該塗料の塗装時の粘度は通常用いられている粘度で
よく、ロールコートの場合、フォードカップ＃４（２５
℃）で４０〜１８０秒であるのが好ましい。

塗装方法については特に制限はなく、従来の溶剤型塗料
の塗装に慣用されている方法、例えばはけ塗り、タンポ
塗り、ロールコート、スプレー塗装などの方法を用いる
ことができるが、塗装金属板の塗装においてはロールコ
ート法がもっとも一般的である。塗装膜厚は、焼付け硬
化前で５〜８０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍの範囲
である。

焼付け硬化条件としては、１５〜１８０秒間加熱して金
属板温度を１００°Ｃ以上に到達せしめることによって
行われる。焼付け時間が１５秒未満では、樹脂成分の硬
化が不十分であり、１８０秒を越えると樹脂成分の硬化
が過剰となり、いずれの場合にも塗料本来の性能が発揮
されず好ましくない。

加熱方式については特に制限はなく、例えば対流加熱方
式や放射加熱方式などの外部加熱方式、あるいは高周波
などによる内部加熱方式などから、任意の方式を用いる
ことができる。

〔作用〕

本発明における塗装金属板は、その塗料に使用されるア
クリルポリマービーズが架橋剤２〜２０重量％を含む低
架橋構造のポリマーであり、溶剤には殆ど溶解せず、ま
た硬すぎることもなく、中間的な好ましい性質を有して
いる。したがって、塗料の安定性を低下させることなく
、また塗膜形成時においてはアクリルポリマービーズの
表層が微かながら膨潤して塗料樹脂成分と親和性を持っ
て一体性を強めることから、塗膜の堅牢性、耐摩耗性、
耐傷付き性、耐久性、耐湿性等にも寄与しているものと
考えられる。

〔発明の効果〕

本発明の塗料を塗装した金属板は、従来の塗装金属板で
はみられなかった独特の仕上がり表面を得ることができ
る。すなわちアクリルポリマービーズを配合することに
より、ツヤ消し調の肉持ち感のある、ソフトな意匠性に
優れた外観を与え、成形加工するにおいては、塗装表面
は強靭で耐傷付き性、耐摩耗性にも優れていて作業性が
よく、成形ロール面やシャーリング刃の摩耗度合もごく
微かである。

〔実施例〕

次に実施例および比較例により、本発明を具体的に説明
する。例中の％、部はいずれも重量基準である。

実施例１〜６および比較例１〜３ （上塗り塗料の調製） 第１表の配合に準じて、以下の方法で各上塗り塗料を調
製した。塗料として、プレカラーＮ［Ｌ８０００ブラウ
ン（日本油脂−の商品名）を容器に入れ攪拌しながら、
その他の成分を加えて均一に混合し、各上塗り塗料を調
製した。

以下余白 ＊１：プレカラー＆８０００ブラウン（日本油脂−の商
品名） 塗料組成および性状は以下のとおりである。

（１）樹脂組成（固形分：合計１００）ポリビニリデン
ジフルオライド　　　　７０％（カイナー５００　日本
ペンフォルト■の商品名、重量平均分子量：６５０００
０、融点１６０〜１６５℃） アクリル樹脂　　　　　　　　　　　　　３０％（メチ
ルメタクリレート／エチルアクリルレート＝　７０／３
０、重量平均分子量：６３００（２）顔料組成（合計１
００） 酸化チタン　　　　　　　　　　　　　　３％焼成ブラ
ウン　　　　　　　　　　　　４９％焼成ブランク　　
　　　　　　　　　　４３％三酸化アンチモン　　　　
　　　　　　　５％（３）顔料／樹脂（固形分）比　　
　　　　　０．３５（４）塗料固形分（重量％）　　　
　　　　　　５５％（５）塗料粘度（フォード力・〉プ
＃４．２５℃）１０５秒＊２：テクポリマーＭＢＸ−３
０（積木化成品工業■の商品名、架橋剤：５重量％、粒
径：３０μｍφ） ＊３：エクステリアーマ−リンプライトホワイト（マー
ル社の商品名） ＊４：フォスタフロンＴＦ−９２０５（ヘキストジャパ
ン■の商品名） ＊５：マイクログラスサーフエストランドＲＥＶ９　（
日本板硝子−の商品名） （試験片の作製） 使用する被塗板としては、ガリハリウム：５５％ＡＩ／
Ｚｎめっき鋼板とし、予め裏面に裏面用塗料を、乾燥塗
膜厚５μｍ塗装したものを用いた。

おもて面の塗膜形成方法としてまず、被塗板の下塗り塗
料としてエポキシ樹脂系塗料（商品名：プレカラープラ
イマーＦ−１、日本油脂■製）を、バーコーター＃１２
を用いて乾燥塗膜厚が５μｍになるように塗布し、到達
板温２１０℃で乾燥させた。次に、上記の各上塗り塗料
を、バーコーター＃４６を用いて乾燥塗膜厚が２５μｍ
になるように塗布し、到達板温２５０℃で乾燥させた。

以上で作製した試験片について、以下に示す試験項目お
よび方法で試験を行った。その結果を第２表に示した。

以下余白 試験方法及び評価方法 ａ　塗膜外観：塗膜仕上がりの、ツヤ消し調の肉持ち感
、柔らかみ、暖かみがあり、金属感に乏しいものを意匠
性が高い（５）とした。一方、硬さ、冷たさがあり金属
感のあるものを意匠性が低い（１）とした。この５点法
で評価し、４点以上を合格とした。

ｂ　プレッシャーマーク゛　　ニブレス機の温度を４０
℃にセフ）し、試験片２枚のおもて面と裏面とを合わせ
て重ね、荷重１００　ｋｇ／ｃｄにて９６時間プレス機
にて挟み付けた後、試験片おもて面の光沢変化を肉眼で
観察した。この試験方法では、塗膜がフラツトなほど、
艷の増加が認められる。

評価方法は次の通りとした。

◎：目視光沢の増加無し ○：目視光沢の増加が僅かに認められる。

△：目視光沢の増加が明らかに認められる。

Ｃコインスクラッチ性：試験片塗面に対し、千円硬貨を
約４５度の角度で指で押し付けるようにエツジを塗面に
当てる。そのまま塗面に強く押し付けながら、千円硬貨
の平面と直角の方向に引っ張り、塗面に傷をつける。傷
のつき方から、塗膜の耐傷つき性および滑りやすさを観
察した。それを次の５点法で評価した。

◎：傷は僅かにつく。

○：傷はこすりあとだけである。

△：傷はこすりあとだけであったが下塗り塗膜に達して
いる。

×：傷がこすりあと以上にはがれる。

ｄ　加工性：２０℃の室内にて各試験片の加工性を試験
した。表中の２Ｔとは、加工される試験片と同一の被塗
板２枚を内側にはさみ込み（３Ｔ〜６Ｔは３〜６枚はさ
み込む）１８０度密着折曲げをしたものである。折曲げ
た先端を１０倍ルーペで観察し、クラックフリーとなる
加ニレベルを示した。２Ｔ〜５Ｔを合格とした。

ｅ　底展ユニ止至■血：３０Ｘ１００ａｎの試験片３０
枚をロールフォーミング機にて成形加工を３０回行い、
３０枚通過通接成形ロールめっき面を観察した。実施例
２、比較例１及び３の試験片にて実施した。評価方法は
次の通りとした。

◎：めっき面の艷に、変化を認めない。

○：めっき面の艶が、僅かながら低下している。

△：めっき面の艶が、低下しているのが認められる。

ｆ　皿！硬度：鉛筆硬度は、ＪＩＳ−Ｄ−０２０２に基
づいて試験を行った。

ｇ　孟二バニ聚圧性：テーパー摩耗性は、ＪＩＳ−に−
６９０２に基づき、摩耗輪Ｃ３−１０を用い、荷重１　
ｋｇ、１．０００回転後の摩耗減量を測定した。摩耗減
量は■／１．０００回転にて評価を行った。

ｈ　ｌ砂斌慧：落砂試験は、ＡＳＴＭ−Ｄ９６８５１に
基づき素地露出までの落砂試験を測定した。

ｉ　塩ネ１１：　Ｊ　Ｉ　Ｓ−Ｚ〜２３７１に準じて２
Ｔ加工した試験片について２，０００時間試験し、加工
部の錆の程度を目視で判定した。

ｊ　耐薬品性：３Ｔ加工を施した試験片を２０℃の１０
％塩酸水溶液、１０％硫酸水溶液および、１０％水酸化
ナトリウム水溶液に、それぞれ１０日間浸漬したのち、
加工部の塗膜の異常の有無を目視で判定した。

ｋ　促進推俟性：３Ｔ加工を施した試験片について次の
試験器および試験条件で１，５００時間試験した（通称
デユーサイクルサンシャイン　ウェザーオメーター） 試験器：　ＷＥＬ−５ｕｎｓｈｉｎｅ　−Ｄ　Ｃ、スガ
試験器■製試験条件：光源カーボンアーク プラソクバ不ル温度　６３℃ 試験後の塗面状態を観察し、試験前と後との色差△Ｅ、
光沢保持率％を測定した。

第２表から明らかなように、本発明の範囲から外れた比
較例１．２は塗膜外観、プレ、シャマーク、あるいは成
形ロール摩耗性において不満点がある。ガラス繊維を配
合した比較例３では、成形ロール摩耗性でやや不安があ
り、また実施例に比べて意匠性に乏しい。本発明に準じ
た実施例１〜６では、塗膜外観、意匠性、塗膜の強靭性
、耐久性などいずれも極めて良好な結果を示しているこ
とが明らかである。

手続主甫正書（自発） 平成　２年　６月　８日 羽　　根　　高　　志 茶　　谷　　悦　　司 桜　　井　　順　　朗 日本油脂株式会社 １、事件の表示 平成２年特許願第１１３７１８号 ２、発明の名称 金属板用塗料、およびそれを用いた塗装金属板、名称　
　（６９１）株式会社淀川製鋼所４、代理人　　６５３
０　１！（０６）３１２−４７３８住所　大阪市北区末
広町３番２１号 （１）明細書の「発明の詳細な説明」の欄（２）代理権
を証明する書面 補正の内容 （１１明細書の第７頁第１１行の「金属板巻取り時」を
「塗装金属板巻取り時」に補正する。

（２）明細書の第８頁第９行から同頁第１２行の化学式
を下記のとおり補正する。

記 （Ｒ：　ｃ＋　ｘｃ、アルキル基）・ （３）明細書の第１０頁第３行の「エクステリアーマ−
リンブライトホワイト」を［エクステリアマ−リンブラ
イトホワイト」に補正する。

（４）明細書の第１７頁第４行の「エクステリアーマ−
リンブライトホワイト」を「エクステリアマ−リンブラ
イトホワイト」に補正する。

（５）代理権を証明する書面を別紙のとおり補充する。

添付書類 （１）委任状　　　　　　　　　　　　　　　　２通以
上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリ弗化ビニリデンとアクリル樹脂とからなる樹脂
   成分を主成分とする塗料において、その塗料の固形分中
   には、架橋剤を２〜２０重量％含有するアクリルポリマ
   ービーズが０．１〜３０重量％含有されていることを特
   徴とする金属板用塗料。 ２、請求項１記載の塗料を塗布してなる上塗り塗膜が、
   板面に形成されている塗装金属板。 ３、請求項１記載の塗料を金属板に塗布したのち、加熱
   して金属板温度を１００℃以上に到達せしめ、焼き付け
   硬化させることを特徴とする塗装金属板の製造方法。