JP2003071980A

JP2003071980A - 外装用塗装鋼板

Info

Publication number: JP2003071980A
Application number: JP2001263580A
Authority: JP
Inventors: Akio Tashiro; 秋雄田代
Original assignee: Yodogawa Steel Works Ltd
Current assignee: Yodogawa Steel Works Ltd
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】フッ素樹脂塗装鋼板の耐侯性、耐食性、耐薬
品性、耐熱性等の特性を確保し得えながら、その鋼板に
不足している特性、特に傷やプレッシャマーク等が付き
易く、また氷等が滑り落ち易いなどの欠点を補うことの
できる外装用塗装鋼板を提供する。【解決手段】５〜６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板を基板とし、この基板の表面側に防錆顔料を配合した
樹脂塗料を乾燥塗膜厚が１〜５μｍとなるように焼付塗
装して下塗り層を形成する。この下塗り層の上には上塗
り層を形成する。上塗り層の樹脂塗料は、フッ素樹脂系
塗料１００重量部に対してアクリル樹脂系塗料を１８〜
１２０重量部配合し、更にこの配合樹脂塗料に、樹脂塗
料１００重量部に対してセラミックファイバーを０．５
〜３０重量部配合する。上塗り層の樹脂塗料は乾燥塗膜
厚が７〜１９μｍとなるように焼付塗装される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根や壁等の建築
材料に用いられる外装用塗装鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の外装用塗装鋼板として、フッ素
樹脂塗装鋼板（塗料は８０％以上フッ素樹脂主成分）が
あり、このフッ素樹脂塗装鋼板は、その他の樹脂塗料を
塗装した鋼板に比べて、耐侯性、耐食性、耐薬品性、耐
熱性があり、建築材料に適している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フッ素樹脂塗
料は高価で、しかも乾燥塗膜厚が通常２５〜３０μｍと
塗装鋼板の中では厚い塗膜厚に設定されているため、フ
ッ素樹脂塗装鋼板のコスト高の原因となっている。ま
た、フッ素樹脂塗膜は柔軟な塗膜であるため、加工時に
傷が生じやすく、また表面が滑らかであるので雪や氷が
滑り落ちやすく、この滑り落ちた後のフッ素樹脂塗膜表
面に傷が生じることがあり、もし傷が生じると水分（酸
性雨、酸性雪、酸性霧）が金属板の表面に浸透しやす
く、例えば、金属板が亜鉛めっき鋼板の場合は、塗膜を
通してめっき面の亜鉛イオンが溶け出し、それによって
塗膜が破られるという現象が生じ、耐食性に問題を残し
ている。また、フッ素樹脂塗膜表面はあまり硬くないの
で、プレッシャマーク等も付きやすかった。

【０００４】本発明の目的は、フッ素樹脂塗装鋼板に改
善を加えることにより耐侯性、耐食性、耐薬品性、耐熱
性を確保し得ながら耐傷付き性、耐摩耗性、氷等の滑止
め性、耐食性の更なる向上を図れる外装用塗装鋼板を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の外装用塗装鋼板
は、表面処理された５〜６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっ
き鋼板を基板とし、この基板の表面側に防錆顔料を配合
した樹脂塗料を乾燥塗膜厚が１〜５μｍとなるように焼
付塗装して下塗り層を形成し、この下塗り層の上には上
塗り層を形成しており、その上塗り層の樹脂塗料は、フ
ッ素樹脂系塗料１００重量部に対してアクリル樹脂系塗
料を１８〜１２０重量部配合しており、更にこの配合樹
脂塗料には、樹脂塗料１００重量部に対してセラミック
ファイバーを０．５〜３０重量部配合しており、前記上
塗り層の樹脂塗料は乾燥塗膜厚が７〜１９μｍとなるよ
うに焼付塗装していることに特徴を有するものである。

【０００６】この場合において、上記基板には、４５〜
６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を使用することが
より好ましい。また、上記上塗り層のアクリル樹脂系塗
料には、熱硬化性アクリル樹脂と熱可塑性アクリル樹脂
を１０〜９０：９０〜１０重量％で配合したものを使用
することがより好ましい。

【０００７】

【作用】上記構成の外装用塗装鋼板は、５〜６５重量％
Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を基板としているので、亜鉛
めっき鋼板に比べて耐熱性に優れ、また塗膜を通しての
めっき層からの亜鉛イオンの溶出が少ないため耐食性に
も優れる。５重量％未満のＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板で
は耐熱性、耐食性を十分に期することができない。６５
重量％を越えるＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板では、剪断端
面の耐食性が低下する。

【０００８】上塗り層にセラミックファイバーとアクリ
ル樹脂を配合していることで、加工時の傷やプレッシャ
マーク等が付きにくくなり、耐摩耗性を付与することが
できる。上塗り層はフッ素樹脂を主成分としているの
で、耐薬品性も確保できる。

【０００９】セラミックファイバーの配合で上塗り塗膜
表面を粗くすることにより氷等が滑り落ちにくくなり、
この滑り落ちによる傷付きを防止できる。

【００１０】上塗り層の乾燥塗膜厚は７〜１９μｍ、下
塗り層の乾燥塗膜厚は１〜５μｍと薄くすることにより
塗装コストの低減を図れる。

【００１１】上塗り層のアクリル樹脂系塗料に熱硬化性
アクリル樹脂を配合しておくと、フッ素樹脂の経時劣化
を抑制できることになる。また、上塗り層においてアク
リル樹脂に対するフッ素樹脂の配合量を下げた低フッ素
樹脂塗料にすれば、コストダウンすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の外装用塗装鋼板の好適な
実施形態を説明する。

【００１３】本発明に係る外装用塗装鋼板は基板の表面
側に下塗り層を形成し、この下塗り層の上に上塗り層を
形成する。上記基板には５〜６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金
めっき鋼板を用いる。５重量％未満のＡｌ−Ｚｎ合金め
っき鋼板では耐熱性、耐食性を十分に期することができ
ず、６５重量％を越えるＡｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板では
剪断端面の耐食性が低下する。このため、より好ましく
は４５〜６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を用い
る。

【００１４】５〜６５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板
において、合金めっき層中に、Ａｌ含有量に対してＳｉ
を０．５重量部以上含有させることにより、鋼板にめっ
き層を形成するにあたり、鋼板表面合金めっきとの界面
における、もろい鉄含有合金層が形成されるのを抑制で
きて、鋼板とめっき層との密着性を向上させることがで
きる。Ｓｉの配合量は１０重量部を上限とし、それを越
えるとめっき層の加工性の低下を招く。また、合金めっ
き層にＭｇを１．０〜５．０重量部配合すれば、腐食性
雰囲気下において、合金めっき層から亜鉛が溶出するの
をより効果的に抑制できる。Ｍｇの配合量が１．０重量
部より少ないと前記効果が薄く、５．０重量部より多い
と硬度が高くなり加工性が悪くなる。

【００１５】基板の表面側には下塗り層を形成するが、
この下塗り層を塗装する前に基板には予めクロメート処
理等の表面処理を施す。下塗り層の樹脂塗料には、エポ
キシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウ
レタン系樹脂等を主成分とする塗料を用いる。下塗り層
は乾燥塗膜厚が１〜５μｍとなるように薄く焼付塗装し
て低コストを図るとともに、上記樹脂に防錆顔料を配合
して耐食性を確保する。乾燥塗膜厚が１μｍよりも薄い
と耐食性、密着性が低くなり、５μｍより厚いと塗装コ
スト高になる。防錆顔料は、クロム酸亜鉛、クロム酸ス
トロンチウム等であってもよいが、環境問題を考慮すれ
ばノンクロムの亜鉛粉末、アルミニウム粉末のような金
属粉顔料、Ｃａ−シリカのようなイオン交換性顔料、リ
ン酸塩やモリブデン酸塩のような可溶性顔料等もよい。
防錆顔料の配合量は上記樹脂１００重量部に対して５〜
５０重量部である。なお、下塗り層２の焼付け板温度は
１８０〜２４０°である。

【００１６】下塗り層の上に焼付塗装される上塗り層の
樹脂塗料は、フッ素樹脂に対しアクリル樹脂を配合した
ものを主成分とする塗料である。アクリル樹脂は、加工
時のフッ素樹脂の傷付き易さを補う。フッ素樹脂は、フ
ッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂等である。フッ
素樹脂１００重量部に対しアクリル樹脂の配合量が、１
８重量部より少ないと上記加工性効果が劣り、１２０重
量部より多いとフッ素樹脂の持つ特性が薄らぐため、フ
ッ素樹脂１００重量部に対しアクリル樹脂を１８〜１２
０重量部配合したものが好ましく、より好ましくは２５
〜５０重量部である。

【００１７】アクリル樹脂塗料は１００％熱可塑性アク
リル樹脂であってもよいが、特にフッ素樹脂の経時劣化
を抑制する働きのある熱硬化性アクリル樹脂とブレンド
したものにすれば、塗装鋼板としての保管期間が長期と
なっても加工時の劣化防止となって有利である。熱硬化
性アクリル樹脂は焼付塗装後三次元的に硬化した分子構
造となり、この分子構造が経時での影響を受けにくく、
フッ素樹脂の結晶の成長を抑制して小さい結晶を維持す
ることになり、フッ素樹脂の経時劣化を抑止する。ま
た、熱硬化性アクリル樹脂は上塗り塗膜の硬度を高める
ので、プレス加工時の傷付きやプレッシャマークの発生
を軽減する働きもする。熱硬化性アクリル樹脂と熱可塑
性アクリル樹脂の混合比率は１０〜９０：９０〜１０重
量％とする。この混合比率の範囲外では上記加工性とフ
ッ素樹脂の経時劣化防止の両方の機能が十分に得られな
い。より好ましい混合比率は４０〜６０：６０〜４０重
量％である。

【００１８】フッ素樹脂系塗料とアクリル樹脂系塗料の
配合樹脂塗料には、セラミックファイバーを樹脂固形分
１００重量部に対して０．５〜３０重量部配合する。セ
ラミックファイバーは、アルミナ、シリカ、ジルコニア
等を主成分とする。セラミックファイバーの直径は２〜
５μｍ、セラミックファイバーの長さは５〜１５０μｍ
である。このようなセラミックファイバーは上塗り塗膜
の耐傷付き性、耐プレッシャマーク性を向上させると共
に、上塗り塗膜表面を粗くするので氷等が滑りにくくな
る。セラミックファイバーを配合した上塗り塗膜表面の
粗度は、Ｒａ＝０．５〜２．５μｍ、Ｒｍａｘ＝１０〜
３０μｍとなって氷等を滑りにくくするのである。セラ
ミックファイバーの配合量が０．５重量部より少ないと
上記効果が十分に得にくくなり、３０重量部より多いと
上塗り塗膜の伸びが極端に低下し折り曲げ加工性が悪く
なる。より望ましいセラミックファイバーの配合量は
０．５〜３重量部である。

【００１９】上塗り層の乾燥塗膜厚は７〜１９μｍとす
る。７μｍ未満では塗色によっては隠蔽性が劣り、１９
μｍを越えると塗装コストアップとなる。より好ましい
上塗り層の乾燥塗膜厚は１３〜１７μｍである。上塗り
塗料の塗装にはロール塗装を採用し、焼付け板温度は２
２０〜２８０°である。

【００２０】上塗り塗料には、鱗片状のアルミニウム粉
やマイカ粉等を配合すれば断熱性をも付与することがで
きる。これら鱗片状物質は、塗料１００重量部に対して
２〜６０重量部配合する。鱗片状物質の配合量が２重量
部より少ないと断熱効果が期待できず、６０重量部より
多いと上塗り塗膜の付着性が低下する。鱗片状物質の大
きさは５０μｍ以下、特に２０μｍ以下であることが好
ましい。２０μｍ以下であると、鱗片状物質が上塗り塗
膜面と平行によくならび、これによって耐食性が向上す
ると共に断熱効果も向上する。５０μｍを越えると、鱗
片状物質が上塗り塗膜面に平らにならばぬことにより断
熱効果、耐食性効果が低減する。

【００２１】基板の裏面側には、ポリエステル樹脂系、
エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系等を
主成分とする塗料を焼付塗装する。この裏面塗料には防
錆顔料としてストロンチウムクロメート等を配合しても
よい。この裏面塗料の乾燥塗膜厚は１〜１０μｍであ
る。なお、この裏面塗装は２コートにしてもよい。

【００２２】

【実施例】実施例１図１に本発明の実施例に係る塗装鋼板の断面構造を模式
的に示す。基板１としてクロメート処理された０．４mm
厚の５５重量％Ａｌ−Ｚｎ合金溶融めっき鋼板（以下、
鋼板１という。）が用いられる。鋼板１の裏面には所定
の裏塗装層２が形成されている。

【００２３】鋼板１の表面には下塗り層３が形成され
る。下塗り層３は、防錆顔料クロム酸亜鉛を塗料１００
重量部に対して３０重量部配合してなるポリエステル系
樹脂塗料を、ロールにより塗装して板温２００°Ｃで焼
き付け乾燥し、乾燥塗膜厚４μｍとなるように形成し
た。

【００２４】下塗り層３の上には上塗り層４が形成され
る。上塗り層４の樹脂塗料は、フッ素樹脂１００重量部
に対してアクリル樹脂が８０重量部配合されたもので、
このアクリル樹脂は熱可塑性アクリル樹脂：熱硬化性ア
クリル樹脂＝３：２の割合で配合したものである。さら
に、この上塗り層４の樹脂塗料には、塗膜中にセラミッ
クファイバーを１．９重量部配合している。この上塗り
層４の樹脂塗料はロールコーターで塗装し２５０°Ｃで
焼き付け乾燥し、乾燥塗膜厚が１５μｍとなるように形
成される。

【００２５】次に、上記構成の塗装鋼板の製造方法の一
例を図２を参照にして説明する。ロール状に巻かれた長
尺の鋼板１の一端を引き出して前処理部１１に導き、こ
の前処理部１１において鋼板１に対し脱脂、洗浄、クロ
メート処理等の所定の表面処理を行う。次いで、この前
処理後の鋼板１を下塗り塗装部１２及び裏面塗装部１３
に順次導いて、鋼板１の表面に上述した下塗り層形成用
のポリエステル系樹脂塗料を塗布し、かつ、鋼板１の裏
面に裏塗装を行った後、第１焼付け炉１４において板温
２００°Ｃで焼き付け乾燥することにより、図１のよう
な乾燥塗膜厚４μｍの下塗り層３と所定の裏塗装層２を
形成する。さらに、この鋼板１を上塗り塗装部１５に導
いて、前記下塗り層３の上に上述した上塗り層形成用の
塗料を塗布し、第２焼付け炉１６において板温２５０°
Ｃで焼き付け乾燥することにより、図１のような乾燥塗
膜厚１５μｍの上塗り層４を形成し、最後にロール状に
巻き取る。

【００２６】比較例１下塗り層が乾燥塗膜厚７μｍのポリエステル系樹脂塗膜
であり、上塗り層が乾燥塗膜厚２５μｍのフッ素樹脂系
塗膜（フッ素樹脂８０重量％）である以外は、実施例１
と同じである。

【００２７】比較例２下塗り層が乾燥塗膜厚８μｍのポリエステル系樹脂塗膜
であり、上塗り層が乾燥塗膜厚１５μｍのポリエステル
系樹脂塗膜である以外は、実施例１と同じである。

【００２８】実施例１、比較例１，２の塗装鋼板につい
ての氷の滑り性試験、テーパ摩耗試験、プレッシャマー
ク試験、薬品性試験、及びキャス（耐食性）試験を下記
の要領で実施した。

【００２９】（１）氷の滑り性試験試験片に水を噴霧し氷を置いて２時間冷凍させた。これ
を室温２０°Ｃの所で試験片を２０°傾斜させて置き、
氷が滑り落ちる時間を測定した。（２）テーパ摩耗試験［ＪＩＳＫ５４００８．９
（耐摩耗性）］により試験した。テーパー形摩耗輪はＣ
Ｓ１０を用い、荷重９．８１Ｎ（１．０Kgf)を加える。（３）耐プレッシャマーク試験２０Ｋｇ／cm²×２４時間×４０°Ｃの条件で表裏塗膜
同士をあわせて行った。（４）耐薬品性試験５％ＮａＯＨの水溶液と５％Ｈ₂ＳＯ₄の水溶液にそれ
ぞれ２４０時間浸漬して塗膜の変色の度合いをみた。（５）キャス（耐食性）試験［ＪＩＳＨ８６８１
５．（キャス試験方法）］ＪＩＳＨ８６８１の付図１
の目視でレイティングナンバ（Ｒ．Ｎ）標準図表にて判
定した。

【００３０】試験結果各試験の結果は図３の図表に示すとおりである。上塗り
層がフッ素樹脂系塗料とアクリル樹脂系塗料（熱可塑性
アクリル樹脂と熱硬化性アクリル樹脂の混合物）の配合
塗料でかつセラミックファイバーを所定量添加した実施
例１が、上塗り層がフッ素樹脂系塗膜またはポリエステ
ル樹脂系塗膜でセラミックファイバーを添加しない比較
例１，２に比較して、とくに、氷の滑り止め性、耐摩耗
性、及び耐プレッシャマーク性に優れていることがわか
るであろう。

【００３１】実施例２〜４実施例２では、基板に６重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼
板を用い、上塗り層のアクリル樹脂を１００％熱可塑性
アクリル樹脂とした以外は実施例１と同じである。実施
例３では基板に６重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を用
い、上塗り層のアクリル樹脂として熱可塑性アクリル樹
脂と熱硬化性アクリル樹脂の混合比率を６０：４０重量
％とした以外は実施例１と同じである。実施例４では基
板に６重量％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板を用い、上塗り
層のアクリル樹脂として熱可塑性アクリル樹脂と熱硬化
性アクリル樹脂の混合比率を４０：６０重量％とした以
外は実施例１と同じである。

【００３２】実施例２〜４の塗装鋼板の経時劣化試験と
して、初期（塗装直後）のノークラックＴ数（折り曲げ
加工性）と、６０°Ｃの雰囲気で６日間促進耐侯性試験
を行った後のノークラックＴ数とを調べた。この試験結
果は図４に示すとおりである。上塗り層のアクリル樹脂
として、熱可塑性アクリル樹脂と熱硬化性アクリル樹脂
をブレンドした実施例３，４が、１００％熱可塑性アク
リル樹脂を使用する実施例２よりも上塗り層の経時劣化
の抑止効果に優れることがわかる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、フッ素樹脂塗装鋼板の
耐侯性、耐食性、耐薬品性、耐熱性等の特性を確保し得
えながら、その鋼板に不足している特性、とくに傷やプ
レッシャマーク等が付き易く、また氷等が滑り落ち易い
などの欠点を補うことのできる外装用塗装鋼板を低コス
トで提供できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る外装用塗装鋼板を模式的
に示す断面図である。

【図２】外装用塗装鋼板金属板の製造工程図である。

【図３】実施例１、比較例１〜２についての氷の滑り性
試験、テーパ摩耗試験、プレッシャマーク試験、薬品性
試験、及びキャス試験の結果を示す図表である。

【図４】実施例２〜４についての経時劣化試験の結果を
示す図表である。

【符号の説明】

１基板２裏塗装層３下塗り層４上塗り層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA33B AB03C AB10C AB18C AB31C AD00A AK17A AK25A AK41B AL05A AS00D BA04 BA07 BA10A CA15B DG01A EH46A EH46B EH71C EJ42A EJ42B EJ69C GB07 JA20A JA20C JB01 JB02 JJ03 JK09 JK20 JL09 YY00A YY00C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面処理された５〜６５重量％Ａｌ−Ｚ
ｎ合金めっき鋼板を基板とし、この基板の表面側に防錆
顔料を配合した樹脂塗料を乾燥塗膜厚が１〜５μｍとな
るように焼付塗装して下塗り層を形成しており、この下塗り層の上には上塗り層が形成されており、その
上塗り層の樹脂塗料は、フッ素樹脂系塗料１００重量部
に対してアクリル樹脂系塗料を１８〜１２０重量部配合
しており、更にこの配合樹脂塗料には、樹脂塗料１００
重量部に対してセラミックファイバーを０．５〜３０重
量部配合しており、前記上塗り層の樹脂塗料は乾燥塗膜厚が７〜１９μｍと
なるように焼付塗装されていることを特徴とする、外装
用塗装鋼板。
【請求項２】前記基板が、４５〜６５重量％Ａｌ−Ｚ
ｎ合金めっき鋼板である、請求項１記載の外装用塗装鋼
板。
【請求項３】前記上塗り層のアクリル樹脂系塗料が、
熱硬化性アクリル樹脂と熱可塑性アクリル樹脂を１０〜
９０：９０〜１０重量％で配合している、請求項１又は
２記載の外装用塗装鋼板。