JPH09143423A - 金属板用塗料組成物及びそれを用いた樹脂被覆金属板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塗工作業性に優れた樹脂被覆金属板用の塗料組
成物と、その塗料組成物を用いたプレス成形性及び接着
性能に優れた樹脂被覆金属板並びにその製造方法を提供
する。 【解決手段】共重合ポリエステル樹脂（数平均分子量
が８０００以上）と架橋剤（アルキルエーテル化アミノ
ホルムアルデヒド樹脂及び／又はイソシアネート化合
物）とポリオレフィン系ワックス（平均一次粒子径：
０．３〜２．０μｍ、融点：４０〜１５０℃）を含み、
固形分重量比で、（共重合ポリエステル樹脂の重量）／
（架橋剤の重量）が７０／３０以上９０／１０以下で、
かつ、固形分重量で、共重合ポリエステル樹脂と架橋剤
との合計量１００重量部に対するポリオレフィン系ワッ
クスの量が０．１重量部以上５重量部以下である塗料組
成物。この塗料組成物を用いて最上層の樹脂被覆層が
形成された樹脂被覆金属板。この塗料組成物を用い、
塗布後の塗料組成物の粘度が５０ｃｐ以下である時間を
５〜６０秒として焼付処理を施す樹脂被覆金属板の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗工作業性に優れ
た樹脂被覆金属板用の塗料組成物、この塗料組成物を用
いた成形性及び接着性に優れた樹脂被覆金属板並びにそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、家庭電気製品の外箱部分を製造
する場合、従来は、冷延鋼板やめっき鋼板を切断した
後、所定の形状に加工成形し、それらを溶接により接合
し、組み立てた後、塗装を施していた。しかし、近年で
は、予め平板に塗装を施したプレコート鋼板等の樹脂被
覆金属板を用い、これを所定形状に切断、加工した後組
み立てる方法が主流となりつつある。この方法によれ
ば、組立後に塗装を行わなくても済むため、家電製品の
メーカーにおける種々の工程や設備の削減が可能とな
る。

【０００３】ところが、プレコート鋼板等の樹脂被覆金
属板に、絞り加工、ロールフォーミング等の厳しい成形
が施される場合、その樹脂層表面が適切な潤滑性を保持
していないと、鋼板が割れたり、プレス用金型によりそ
の表面に疵がつくいわゆる「カジリつき」等が生じた
り、塗膜表面に「あれ」等が生じたりする。

【０００４】プレコート鋼板等の樹脂被覆金属板の良好
な成形性を確保するためには、最上層に被覆される樹脂
被覆層中へのポリオレフィン系ワックスの添加が有効で
あることが知られている。これは、ワックスの粒子が樹
脂被覆層の表面に存在することによって樹脂被覆金属板
とプレス金型との直接接触が回避されるためである。

【０００５】良好な成形性を確保するためには、最上層
の樹脂層の表面に存在するワックス量をコントロールす
る必要があるが、樹脂層中に添加されたワックスはすべ
て樹脂層表面に存在するわけではないので、ワックスの
添加量は実際にワックスを添加して得られた樹脂被覆金
属板についての成形性評価結果に基づいて決められてい
る。

【０００６】しかしながら、最上層に被覆された樹脂層
へのワックス添加は樹脂層表面の接着性能の低下や樹脂
層の強度劣化を招くことがあるため、成形性とこれらの
性能とは必ずしも両立しない場合がある。また、樹脂被
覆金属板を製造する際、塗料中に多量のワックスが存在
すると、塗料が発泡したり、ロールコーターにおけるピ
ックアップ不良や、未塗装部（いわゆる「ソロ」）が生
じる等、塗工作業性に支障をきたす場合がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、塗工作業性に優れた樹脂被覆金属板用の塗料
組成物と、その塗料組成物を用いたロールフォーミング
性やプレス成形性に優れ、かつ、表面の接着性能等にも
優れる樹脂被覆金属板、及びその製造方法を提供するこ
とを課題としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、塗工作業
性に優れた樹脂被覆金属板用の塗料組成物、並びに成形
性及び接着性等に優れた樹脂被覆金属板とその製造方法
について種々検討を重ねた結果、以下に示す予期し得な
い知見を得た。

【０００９】（ａ）最上層の樹脂被覆層（塗膜）の表面
から突出したポリオレフィン系ワックス粒子の総体積と
成形性の指標となるこの樹脂被覆層表面の動摩擦係数及
び成形性との間に明らかな相関が認められる。すなわ
ち、最上層の樹脂被覆層の表面から突出したワックス粒
子の総体積が大きいと、表面の動摩擦係数は低下し、成
形性は良好となる。また、このワックス粒子の総体積が
小さいと動摩擦係数が大きくなり、成形性は劣化する。

【００１０】（ｂ）最上層の樹脂被覆層を形成する際、
特定のポリエステル樹脂に所定の条件を満たすワックス
を添加した塗料組成物を塗布した後、昇温時に、金属板
温度が４０℃以上１４０℃以下の範囲内で、塗膜の粘度
が５０ｃｐ（センチポアズ）以下に保持される時間を５
秒以上６０秒以下の範囲に入るように焼付処理を施すこ
とにより、（最上層の樹脂被覆層の表面に突出したワッ
クス量）／（最上層の樹脂被覆層に添加されたワックス
量）の比を増大させ、樹脂被覆層中へのワックス添加量
を低く抑えることができる。その結果、樹脂被覆層表面
の接着性能の低下、樹脂被覆層の強度低下等を引き起こ
すことなく、樹脂被覆金属板の良好な成形性を確保する
ことが可能となる。

【００１１】（ｃ）塗料中に添加するワックス量を今ま
でにおけるよりも低く抑えることができるので、塗料の
発泡、ピックアップ不良等が抑制され、安全な塗工作業
性が得られる。

【００１２】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その要旨は、下記（１）の塗料組成物、（２）の
それを用いた樹脂被覆金属板及び（３）のその製造方法
にある。

【００１３】（１）数平均分子量が８０００以上の共重
合ポリエステル樹脂と、架橋剤としてアルキルエーテル
化アミノホルムアルデヒド樹脂及びイソシアネート化合
物のいずれか一方または両方と、平均一次粒子径が０．
３μｍ以上２．０μｍ以下で、融点が４０℃以上１５０
℃以下のポリオレフィン系ワックスを含み、固形分重量
比で、（共重合ポリエステル樹脂の重量）／（架橋剤の
重量）が７０／３０以上９０／１０以下で、かつ、固形
分重量で、共重合ポリエステル樹脂と架橋剤との合計量
１００重量部に対するポリオレフィン系ワックスの量が
０．１重量部以上５重量部以下であることを特徴とする
塗工作業性に優れた樹脂被覆金属板用塗料組成物。

【００１４】（２）上記（１）に記載の塗料組成物によ
り形成された、乾燥膜厚で５μｍ以上３０μｍ以下の塗
膜を最上層に有し、かつ、塗膜表面から突出したポリオ
レフィン系ワックス粒子の総体積が、塗膜１ｍ² 当たり
３．０×１０^-10 ｍ³ 以上３．０×１０^-8ｍ³ 以下であ
ることを特徴とする成形性及び接着性に優れた樹脂被覆
金属板。

【００１５】（３）下地処理が施された母材金属板の表
面に上記（１）に記載の塗料組成物を塗布した後、金属
板の昇温速度が１．２５℃／秒以上７．５℃／秒以下
で、かつ、昇温途中で金属板温度が４０℃以上１４０℃
以下の範囲内にあるとき、塗布後の塗料組成物の粘度が
５０ｃｐ以下に保持される時間が５秒以上６０秒以下で
あるように焼付処理を施すことを特徴とする成形性及び
接着性に優れた樹脂被覆金属板の製造方法。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。

【００１７】前記（１）の発明は、最上層の樹脂被覆層
（上塗り樹脂被覆層）を形成するための塗料組成物であ
る。

【００１８】ポリエステル樹脂 上塗り樹脂被覆層を構成する樹脂は、数平均分子量が８
０００以上の共重合ポリエステル樹脂である。この樹脂
は加工性に優れ、しかも安価である。数平均分子量が８
０００未満であると加工性が低下する。上限は特に限定
しないが、２５０００を超えると塗料の粘度が上昇し
て、塗装性が低下するので、数平均分子量は２５０００
以下であるのが好ましい。

【００１９】共重合ポリエステル樹脂と共に使用され、
焼付過程においてこの樹脂と反応する架橋剤は、アルキ
ルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂（メラミン樹
脂）とイソシアネート化合物である。これらのいずれか
一方または両方を使用すればよい。ただし、イソシアネ
ート化合物は高価であり、樹脂被覆層表面の接着性能に
劣るため、実際には使用しないことが多い。

【００２０】アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒ
ド樹脂のうち、加工性の点から好ましいものはアルキル
エーテル化メチロールメラミン樹脂である。その中でも
一層好ましいのは、メトキシ化メチロールメラミン、メ
トキシ化ブトキシ化混合型メチロールメラミン、さらに
アルキルエーテル化量の比較的少ないメチロール型メラ
ミン等、あるいはイミノ型メラミンであり、これらはそ
れぞれ単独、あるいは併用して使用され得る。

【００２１】これらのアルキルエーテル化アミノホルム
アルデヒド樹脂を共重合ポリエステル樹脂に所定量配合
して焼付け硬化させると、それらの表面自由エネルギー
差と相溶性の違いによりアルキルエーテル化アミノホル
ムアルデヒド樹脂あるいは共重合ポリエステル樹脂が表
面に濃化する。このとき、表面自由エネルギーの小さい
樹脂が表面に濃化する傾向が強く、表面に濃化する樹脂
の種類によって接着剤との濡れ性が決定される。

【００２２】また、アルキルエーテル化アミノホルムア
ルデヒド樹脂は自己縮合性を有するため、この樹脂が表
面に濃化すると、表面近傍における架橋密度が高くな
る。この緻密な架橋構造が、接着剤の樹脂被覆層中への
移行をある程度阻害するため、樹脂被覆層の膨潤軟化が
抑制されて接着強度が向上する。

【００２３】上記の共重合ポリエステル樹脂とアルキル
エーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂との配合比（固
形分重量比）、すなわち、（共重合ポリエステル樹脂の
重量）／（アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド
樹脂の重量）が７０／３０未満では、アルキルエーテル
化アミノホルムアルデヒド樹脂の表面濃化量が大きすぎ
るため、接着剤と樹脂層との濡れ性が低下して界面剥離
を生じ易くなる。一方、（共重合ポリエステル樹脂の重
量）／（アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹
脂の重量）が９０／１０を超える場合は、アルキルエー
テル化アミノホルムアルデヒド樹脂の表面濃化量が小さ
く、濡れ性は確保されるものの、表面近傍の架橋密度不
足が生じるため、接着強度の低下を始め、加工性、二次
密着性、耐食性の低下を招く。このことは、アルキルエ
ーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂に限らず、前記の
イソシアネート化合物においても同様である。従って、
本発明の塗料組成物では、固形分重量比で、（共重合ポ
リエステル樹脂の重量）／（架橋剤の重量）を７０／３
０以上９０／１０以下と限定した。

【００２４】ポリオレフィン系ワックス 樹脂被覆金属板を成形する際に、上塗り樹脂被覆層の摩
擦係数が高いとロールフォーマーやプレスの金型と樹脂
被覆層が直接接触し、塗膜剥離や母材の破断が起こるの
で、上塗り樹脂被覆層を形成するための上記の塗料組成
物には、この被覆層表面の摩擦係数を小さくするための
ポリオレフィン系ワックスが添加されていることが必要
である。

【００２５】塗料組成物中に添加されるポリオレフィン
系ワックスは、平均一次粒子径で、０．３μｍ以上２．
０μｍ以下のものである。なお、平均一次粒子径とは、
塗料組成物中におけるポリオレフィン系ワックスの平均
粒子径で、レーザー顕微鏡、光学顕微鏡等により容易に
測定できる。この平均一次粒子径が２．０μｍを超える
と、塗料中でのポリオレフィン系ワックスの分散性が悪
くなり、ピックアップ不良等、ロールコーター塗装性に
問題が生じる。また、平均一次粒子径が０．３μｍ未満
のポリオレフィン系ワックスでは、焼付け後の塗膜表面
のワックス粒径が小さく、ワックスの表面濃化量も小さ
く、潤滑性は改善されない。従って、平均一次粒子径の
下限は０．３μｍとした。

【００２６】上記ポリオレフィン系ワックスの融点は、
４０℃よりも低いと常温での潤滑性は良好であるが、接
着剤との濡れ性が低下して接着性が低下する。一方、融
点が１５０℃を超えると、常温付近での潤滑性が著しく
低下する。従って、ポリオレフィン系ワックスの融点は
４０℃以上１５０℃以下と限定した。

【００２７】ポリオレフィン系ワックスの添加量も樹脂
被覆金属板の成形性と接着性、及び塗料の塗工作業性に
大きな影響を与える。ポリオレフィン系ワックスの添加
量が共重合ポリエステル樹脂と架橋剤の合計量１００重
量部に対して５重量部を超えると、樹脂被覆層のワック
スの保持力が低下し、プレス成形の際、ワックスのかす
が金型へ付着したり、樹脂被覆層表面の接着剤に対する
濡れ性が低下する。また、塗料の発泡が起こり、ロール
コーターにおけるピックアップ不良が発生する等、塗工
作業性が低下する。一方、ワックス添加量が共重合ポリ
エステル樹脂と架橋剤の合計量１００重量部に対して
０．１重量部未満では、表面に濃化するワックスの絶対
量が不足し、成形性の確保が困難になる。従って、ポリ
オレフィン系ワックスの添加量は、固形分重量で、共重
合ポリエステル樹脂と架橋剤との合計量１００重量部に
対して０．１重量部以上５重量部以下と限定した。

【００２８】上記本発明の塗料組成物は塗工作業性が良
好であり、この塗料組成物を上塗り塗料として用いた樹
脂被覆金属板は、成形性に優れるとともに、接着に際
し、濡れ性と接着強度とのバランスがよく、接着性にも
優れている。なお、この塗料組成物を製造するにあた
り、特別の方法は必要ではない。所定の条件を満たす共
重合ポリエステル樹脂に、架橋剤及びポリオレフィン系
ワックスを上記のように配合し、シクロヘキサノン、ア
セトン、イソホロン等、適切な溶剤で希釈すればよい。

【００２９】前記（２）の発明は、上記（１）の塗料組
成物を上塗り塗料として用いた樹脂被覆金属板である。

【００３０】母材金属板 母材として使用される金属板の種類は特に限定されな
い。冷延鋼板の他、亜鉛系めっき鋼板や亜鉛−アルミニ
ウム系めっき鋼板等の表面処理鋼板、ステンレス鋼板、
さらにはアルミニウム板や銅板等を使用することができ
る。めっき鋼板を使用する場合は、めっき目付量が片面
当たり１０ｇ／ｍ² 〜１２０ｇ／ｍ² であるものを使用
するのが望ましい。

【００３１】下地処理 通常の樹脂被覆金属板の下地処理に用いられる方法であ
れば特に限定されない。例えば、塗布型クロメート処
理、電解クロメート処理、反応型クロメート処理、リン
酸亜鉛処理等により行えばよい。このときの付着量は、
塗布型クロメート処理の場合は片面当たりの付着量がク
ロム（Ｃｒ）に換算して、すなわち付着量をその中に含
まれるＣｒの量で表して２０ｍｇ／ｍ² 〜１００ｍｇ／
ｍ² であるのが好ましく、リン酸亜鉛処理では片面当た
りの付着量が０．２ｇ／ｍ² 〜１．５ｇ／ｍ² であるこ
とが望ましい。

【００３２】下塗り樹脂被覆層 下地処理層の上に形成される樹脂被覆層は２層被覆が一
般的であるが、１層、または３層被覆が施されたもので
あってもよい。下塗り樹脂被覆層とは、２層被覆の場合
は母材側から１層目の樹脂被覆層を、３層被覆の場合
は、１層目と２層目の樹脂被覆層をいう。

【００３３】下塗り樹脂被覆層は必ずしも必須ではない
が、特に端面耐食性、隠ぺい性、及び密着性が要求され
る場合は設けておくことが望ましい。この被覆層に使用
される樹脂系は特に限定されないが、加工性及び密着性
の確保のため、ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂
系、エポキシ樹脂系、及びこれらの樹脂の併用系が好ま
しい。

【００３４】さらに、下塗り樹脂被覆層中には端面耐食
性向上のために防錆顔料が含有されているのが望まし
い。防錆顔料としては、クロム酸ストロンチウム、クロ
ム酸亜鉛、クロム酸カルシウム、クロム酸バリウム等の
クロム酸塩系、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム等のリン
酸塩系、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アルミ
ニウム等のモリブデン酸塩系、などの顔料が挙げられる
が、防錆力の点からクロム酸塩系の防錆顔料と他の防錆
顔料を併用することが望ましい。

【００３５】これらの防錆顔料の添加量は、樹脂被覆層
の乾燥重量に対して４重量％〜６０重量％が好ましい。
４重量％未満では充分な耐食性が得られず、６０重量％
を超えると加工性が著しく低下する。より好ましくは１
０重量％〜５０重量％である。

【００３６】上塗り樹脂被覆層 上記（１）に記載の塗料組成物が用いられた上塗り樹脂
被覆層である。乾燥膜厚が５μｍ以上３０μｍ以下で、
かつ、樹脂被覆層（塗膜）の表面から突出したポリオレ
フィン系ワックス粒子の総体積が、塗膜１ｍ² 当たり
３．０×１０^-10ｍ³ 以上３．０×１０^-8ｍ³ 以下であ
ることが必要である。なお、塗膜表面から突出したポリ
オレフィン系ワックス粒子の総体積は、通常用いられる
ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＦＥ−ＳＥＭ（電界放射
型走査型電子顕微鏡）による表面分析、及び粗度測定に
より測定することが可能である。

【００３７】乾燥膜厚が５μｍ未満では充分な耐食性お
よび隠ぺい性が得られず、一方、３０μｍを超えると加
工性・成形性に支障をきたす。

【００３８】また、塗膜表面から突出したポリオレフィ
ン系ワックス粒子の総体積が、塗膜１ｍ² 当たり３．０
×１０^-10 ｍ³ 未満であると、塗膜表面の動摩擦係数が
大きく、成形性が劣化し、３．０×１０^-8ｍ³ を超える
と接着剤との濡れ性が悪くなり、界面剥離を生じ易くな
る。

【００３９】なお、この樹脂被覆層には、通常添加され
ているように、酸化チタン、シリカ、消泡剤等、種々の
顔料や添加剤が含まれていてもよい。

【００４０】上記本発明の樹脂被覆金属板は、ロールフ
ォーミング性やプレス成形性に優れ、かつ、表面の接着
性能等にも優れており、特に、絞り加工等の高度の成形
加工が施されるエアコン室外機、換気扇、あるいは自動
車用の素材等として好適である。

【００４１】前記（３）の発明は、上記（２）の樹脂被
覆金属板の製造方法（本発明方法）である。すなわち、
母材金属板として上記のものを用い、常法に準じて下地
処理を施し、必要に応じて通常の下塗り塗装を施して下
塗塗膜を形成させた後、前記（１）の塗料組成物による
上塗り塗装を施すことによりこの樹脂被覆金属板を製造
することができる。

【００４２】塗装方法 上塗り塗装の方法は、通常の樹脂被覆金属板の製造に使
用される方法であれば特に限定されない。ロールコート
法、カーテンフローコート法、スプレー法等を用いてよ
い。

【００４３】乾燥・焼付け 一方、塗装後の乾燥・焼付けは以下に述べる所定の条件
で行うことが必要である。

【００４４】いま、特に連続乾燥焼付ラインを用いる場
合を例にとると、ポリエステル樹脂及び架橋剤（アルキ
ルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂またはイソシ
アネート化合物）の硬化に必要とされる温度範囲は１７
５〜２５０℃であり、ラインによる乾燥・焼付時間は通
常３０〜１２０秒間であることから、乾燥・焼付け前の
金属板の温度を２５℃とすると、昇温速度は１．２５℃
／秒〜７．５℃／秒の範囲になる。そこで、本発明方法
では、塗膜の乾燥・焼付を行うに際し、オーブンの昇温
速度を１．２５℃／秒〜７．５℃／秒の範囲内と限定
し、その他の条件を以下のように定めた。

【００４５】ところで、ポリエステル樹脂とアルキルエ
ーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂を含む塗料の乾燥
・焼付過程で生じる粘度変化は図１に示すような過程を
とることが知られている。なお、図１のパターン１、
２、及び３はそれぞれ後述する実施例２の比較例I また
はIV、本発明例IIまたはV 、及び本発明例III またはVI
に対応する。この図１に示されるように、まず室温から
の温度の上昇に伴って塗膜の粘度低下が起こる。次い
で、塗膜に含まれる溶剤の蒸発に伴い塗膜の粘度が上昇
する。その後、架橋剤の硬化温度を超えると、塗膜内で
の架橋反応が急激に進行して塗膜の粘度は１０⁵ ｃｐ以
上に上昇し、塗膜は硬化する。

【００４６】本発明方法では、この乾燥・焼付過程で、
前述したように、昇温途中の金属板温度が４０℃以上１
４０℃以下の範囲内で、塗膜の粘度が５０ｃｐ以下に保
持される時間を５秒以上６０秒以下の範囲に入るように
オーブン内の温度を制御する。これによって、最上層の
樹脂被覆層（塗膜）の表面に突出するワックス量を増大
させた表面を形成することができる。すなわち、（最上
層の樹脂被覆層の表面に突出したワックス量）／（最上
層の樹脂被覆層に添加されたワックス量）の比を増大さ
せ、樹脂被覆層中へのワックス添加量を低く抑えること
ができる。その結果、樹脂被覆層表面の接着性能の低
下、樹脂被覆層の強度低下等を引き起こすことなく、樹
脂被覆金属板の良好な成形性を確保することが可能とな
る。

【００４７】昇温途中の金属板温度を４０℃以上１４０
℃以下の範囲内とするのは、金属板温度が４０℃未満で
はワックスの表面濃化に必要な塗膜内における対流が生
じず、一方、１４０℃を超えると、通常用いられる安価
な溶剤で蒸発しにくいものは極めて少なく、溶剤の蒸発
により樹脂が硬化して粘度が上昇するからである。

【００４８】また、塗膜の粘度が５０ｃｐ以下という低
粘度に保持される時間を５秒以上としたのは、５秒未満
では、塗膜内に生じる対流の継続時間が短いため、塗膜
表面にワックスが濃化しにくく、高度な成形に必要な潤
滑性を塗膜表面に付与することができないからである。
一方、上記低粘度での保持時間の上限については特に制
約はないが、昇温速度と架橋剤の硬化開始温度、オーブ
ンの乾燥能力との関係から６０秒以下とした。

【００４９】なお、塗膜の粘度は市販されている一般の
円錐型平板回転粘度計を用いれば容易に測定することが
できる。

【００５０】上記本発明方法によれば、ロールフォーミ
ング性やプレス成形性に優れ、かつ、表面の接着性能等
にも優れる樹脂被覆金属板を、乾燥・焼付け過程におけ
るオーブン内の温度制御によって容易に製造することが
できる。

【００５１】

【実施例】

（実施例１）両面にめっきを施した厚さ０．６ｍｍの溶
融亜鉛めっき鋼板（めっき付着量：片面６０ｇ／ｍ² 、
めっき層中のＦｅ含有率：０．２重量％、Ａｌ含有率：
０．３重量％、Ｐｂ含有率：５０ｐｐｍ）を母材とし、
その表面（両面）にリン酸亜鉛処理（片面０．８ｇ／ｍ
² ）を施し、その上に下塗り樹脂被覆層を設けた後、上
塗り樹脂被覆層を一層（この層が最上層となる）設け、
樹脂被覆金属板とした。

【００５２】下塗り樹脂被覆層の形成には、塗料として
大日本インキ化学（株）製のＰＢ−１０Ｐ（商品名）を
用い、これをバーコーターで乾燥膜厚が７μｍになるよ
うに塗布し、焼付時間５０秒で最高鋼板温度（以下ＰＭ
Ｔと記す）が２１０℃になるように焼き付けた。

【００５３】上塗り樹脂被覆層の形成においては、ま
ず、数平均分子量５０００〜３００００の共重合ポリエ
ステル樹脂１００重量部に架橋剤としてブトキシ化メチ
ロール化混合型メラミン樹脂（大日本インキ化学（株）
製）を１６重量部加え、次いで、表１に示した融点及び
平均一次粒子径の異なるポリオレフィン系ワックスを０
〜１０重量部まで種々の割合で加え、シクロヘキサノン
で希釈して不揮発分４０％の塗料を作製した。この塗料
をバーコーターを用いて乾燥膜厚が１３μｍになるよう
に塗布し、風速２ｍ／ｓ、焼付時間６０秒でＰＭＴが２
３２℃になるように焼付け硬化させた。なお、このとき
の昇温速度は３．５℃／秒、塗料組成物の粘度が５０ｃ
ｐ以下の保持時間は６．３秒、このときの鋼板の温度範
囲は７０〜９０℃であった。

【００５４】上記のようにして得られた樹脂被覆金属板
について以下の試験を行い、成形性及び接着性を評価し
た。また、上記の上塗り塗料について、以下の方法で塗
工作業性を評価した。

【００５５】〔成形性〕円筒絞り試験により評価した。
試験は、ポンチ径４０ｍｍφ、ブランク径９６ｍｍφ、
絞り比２．４、絞り速度６０ｍｍ／ｍｉｎの条件で行
い、絞り抜け後の試験片（樹脂被覆金属板）の外面壁部
を目視により観察した。評価基準は下記の３段階とし、
○または△の場合、良好とした。

【００５６】○：壁部外観異常無し △：カジリあり ×：母材破断発生 〔接着性〕Ｔ剥離強度の測定により評価した。試験片の
作製にはエポキシ系接着剤（サンスター技研製の１液型
熱硬化タイプのもの）を使用し、これをスペーサーを用
いて接着剤厚みが１５０μｍになるように塗布し、樹脂
被覆金属板を接着した後、１６５℃×２５分で焼付け硬
化させた。Ｔ剥離強度が１４．０ｋｇｆ／２５ｍｍ以上
の場合良好とした。

【００５７】〔塗工作業性〕塗料パン内に塗料を入れ、
塗料の持ち上がり性（ピックアップ性）を調査した。液
膜となって完全に持ち上がる場合は○、部分的に液膜が
途切れるが、アプリケーターロールに液膜が完全に転写
される場合は△、転写される液膜が途切れて未塗装部
（いわゆるソロ）が発生する場合は×とし、○の場合、
良好とした。

【００５８】試験結果を表２に示す。この結果から明ら
かなように、本発明例（Ｎｏ．１２〜１７）では、樹脂
被覆金属板の成形性及び接着性、並びに塗料の塗工作業
性のいずれについても良好であった。

【００５９】比較例１〜５は、本発明例１２〜１７とと
もに、成形性及び接着性、並びに塗料の塗工作業性に及
ぼすポリオレフィン系ワックスの性状及び種類の影響を
示したものである。なお、ワックスの性状等の欄の記号
は、表１の記号と対応する。

【００６０】比較例１ではワックスの融点が低いため充
分な接着性が確保されず、比較例２ではポリオレフィン
系ワックスの平均一次粒子径が大きいため、塗工作業性
に問題が生じた。比較例３では、融点が高すぎるため塗
膜表面の潤滑性が不良で、成形性が悪かった。また、比
較例４及び５では、平均一次粒子径が０．３μｍよりも
小さいためワックスの表面濃化量が少なく、潤滑性不良
で、成形性が悪かった。

【００６１】比較例６〜１１は、本発明例１２〜１７と
ともに、成形性、接着性、及び塗料の塗工作業性に及ぼ
すポリオレフィン系ワックス添加量の影響を示したもの
である。表中のワックス量の欄の重量部は、共重合ポリ
エステル樹脂と架橋剤１００重量部に対する重量部であ
る。ポリオレフィン系ワックスの添加量が０．１重量部
未満であれば、潤滑性が小さいため成形性が悪く、一
方、５重量部を超えて含まれると、接着性が悪く、塗工
作業性にも支障をきたす。すなわち、樹脂被覆層に含ま
れるワックス量が０．１重量部以上５重量部以下のと
き、良好な潤滑性が発現し、成形性が確保される。

【００６２】また、ポリオレフィン系ワックスの添加量
が０．１重量部以上５重量部以下であれば、本発明方法
で定める条件で上塗り樹脂被覆層の乾燥・焼付けを行う
ことにより、樹脂被覆層の表面から突出したポリオレフ
ィン系ワックス粒子の総体積を３．０×１０^-10 ｍ³ 以
上３．０×１０^-8ｍ³ 以下の範囲に制御可能であること
がわかる。

【００６３】（実施例２）実施例１で用いた母材にリン
酸亜鉛処理を施し、下塗り樹脂被覆層と、上塗り樹脂被
覆層一層（この層が最上層となる）を設けて、樹脂被覆
金属板とした。リン酸亜鉛処理の条件、及び下塗り樹脂
被覆層の形成については実施例１の場合と同じである。

【００６４】上塗り樹脂被覆層については、まず、数平
均分子量２００００の共重合ポリエステル樹脂１００重
量部に架橋剤としてブトキシ化メチロール化混合型メラ
ミン樹脂（硬化開始温度１６０℃、大日本インキ化学
（株）製）を１６重量部加え、次いで、前記表１のＢに
示した、融点が８２℃、平均一次粒子径が１．１μｍの
ポリエチレンワックスを、共重合ポリエステルと架橋剤
１００重量部に対して０．１重量部または０．５重量部
の割合で加え、シクロヘキサノンとアセトンの混合溶剤
で希釈して塗料を作製した。この塗料をロールコーター
を用いて乾燥膜厚が１３μｍになるように塗布し、風速
２ｍ／ｓ、焼付時間５０秒でＰＭＴが２２５℃になるよ
うに焼付け硬化させた。

【００６５】このときの乾燥・焼付け時間−上塗り塗料
粘度曲線の一例を図１に示す。図１において、パターン
１、２、及び３はそれぞれ次に示す表３の比較例I また
はIV、本発明例IIまたはV 、及び本発明例III またはVI
に対応する。この図に示されるように、パターン１（比
較例I またはIV）では、塗膜の粘度が５０ｃｐ以下に保
持される時間が５秒未満であるのに対し、パターン２、
及び３（それぞれ本発明例IIまたはV 、及びIII または
VI）では５秒以上となっている。

【００６６】上記のようにして得られた樹脂被覆金属板
について実施例１の場合と同様の試験を行い、成形性及
び接着性を評価した。また、上塗り塗料については塗工
作業性を評価した。

【００６７】試験結果を表３に示す。この結果から明ら
かなように、本発明例II、III 、V及びVIでは、樹脂被
覆金属板の成形性及び接着性、並びに塗料の塗工作業性
のいずれについても良好であった。これに対して、比較
例I 及びIVでは、塗料の塗工作業性については問題がな
かったものの、いずれも表面に濃化したワックス量が少
ないため、成形性が悪かった。特に、比較例IVは、本発
明例II及びIII に比べ、塗料中に５倍のワックス量を含
んでいるにもかかわらず、絞り成形に必要な充分な潤滑
性が付与されていないことがわかる。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【表２】

【００７０】

【表３】

【００７１】

【発明の効果】本発明の塗料組成物は、塗工作業性が良
好であり、この塗料組成物を上塗り塗料として用いた樹
脂被覆金属板は、成形性に優れるとともに、接着性にも
優れており、特に、絞り加工等の高度の成形加工が施さ
れるエアコン室外機、換気扇、あるいは自動車用の素材
として好適である。この樹脂被覆金属板は、本発明方法
によれば容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】乾燥・焼付け時間と上塗り塗料の粘度の関係の
一例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｇ Ｃ０９Ｄ 175/06 ＰＨＸ Ｃ０９Ｄ 175/06 ＰＨＸ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】数平均分子量が８０００以上の共重合ポリ
   エステル樹脂と、架橋剤としてアルキルエーテル化アミ
   ノホルムアルデヒド樹脂及びイソシアネート化合物のい
   ずれか一方または両方と、平均一次粒子径が０．３μｍ
   以上２．０μｍ以下で、融点が４０℃以上１５０℃以下
   のポリオレフィン系ワックスを含み、固形分重量比で、
   （共重合ポリエステル樹脂の重量）／（架橋剤の重量）
   が７０／３０以上９０／１０以下で、かつ、固形分重量
   で、共重合ポリエステル樹脂と架橋剤との合計量１００
   重量部に対するポリオレフィン系ワックスの量が０．１
   重量部以上５重量部以下であることを特徴とする塗工作
   業性に優れた樹脂被覆金属板用塗料組成物。
2. 【請求項２】請求項１に記載の塗料組成物により形成さ
   れた、乾燥膜厚で５μｍ以上３０μｍ以下の塗膜を最上
   層に有し、かつ、塗膜表面から突出したポリオレフィン
   系ワックス粒子の総体積が、塗膜１ｍ² 当たり３．０×
   １０^-10 ｍ³ 以上３．０×１０^-8ｍ³ 以下であることを
   特徴とする成形性及び接着性に優れた樹脂被覆金属板。
3. 【請求項３】下地処理が施された母材金属板の表面に請
   求項１に記載の塗料組成物を塗布した後、金属板の昇温
   速度が１．２５℃／秒以上７．５℃／秒以下で、かつ、
   昇温途中で金属板温度が４０℃以上１４０℃以下の範囲
   内にあるとき、塗布後の塗料組成物の粘度が５０ｃｐ以
   下に保持される時間が５秒以上６０秒以下であるように
   焼付処理を施すことを特徴とする成形性及び接着性に優
   れた樹脂被覆金属板の製造方法。