JP3230439B2 - 加工性と耐摩耗性に優れた塗料組成物および塗装金属板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工性と耐摩耗性
に優れた塗料組成物及びこの塗料組成物を塗装した塗装
金属板に関するもので、特に、厳しい成形加工がなされ
ても塗膜割れ等の損傷を生じにくく、且つ加工や運送時
における塗装金属板のハンドリング傷、加工・組立時の
傷、施工後の風砂等による傷等を生じにくい塗料組成物
及びこれを塗布した塗装金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、屋根や外壁材のような建物外装材
に使用される塗装金属板については、その耐久性に関す
る市場の要求が厳しさを増しており、メンテナンスフリ
ーの長期耐久性が要求されるようになってきた。このよ
うな要求に対応する塗装金属板用の塗料として、ポリフ
ッ化ビニリデン樹脂を７０重量％以上含有させたフッ素
樹脂系塗料が開発され、これを塗膜として形成したフッ
素樹脂系塗装鋼板が耐久性が要求される建物外装材の主
流になっている。しかしながら、この塗装鋼板は耐侯性
が優れ、且つ一般の屋外用塗装鋼板に比べ加工性が極め
て優れるという長所をもつ一方、塗膜硬度が低いために
施工時や施工後の環境中で塗膜に傷が付きやすいという
欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に、有機塗膜中に
硬質の添加材を添加して塗膜の硬度を見掛け上増大させ
ることにより、塗膜に耐摩耗性と耐傷つき性を付与でき
ることが知られており、特開昭６１−２３６８６９号公
報では、フッ素樹脂系塗料にガラス繊維を配合して塗膜
の強度と硬度を向上させ、耐傷つき性や耐摩耗性を向上
させた塗料が開示されている。しかし、この塗料は硬質
の繊維系骨材を使用しているため、この塗料による塗膜
を形成した塗装金属板の成形加工時に成形ロールを摩耗
させたり、切断時にシャーリング刃を摩耗させたりする
等の問題があり、また、フッ素樹脂系塗膜の長所である
優れた加工性が低下するという問題もあり、総合的な特
性としては決して満足できるものではなかった。

【０００４】このような問題に対して、特公平６−８８
３７１号公報では塗膜中にフッ素樹脂微粒子を添加する
ことにより、また、特公平７−６５０１６号公報では塗
膜中に特定の組成を有するアクリル樹脂微粒子を添加す
ることにより、成形加工時や切断時における成形ロール
やシャーリング刃の摩耗を抑制しつつ耐摩耗性の向上を
図るようにした塗装金属板が開示されている。しかしな
がら、これらの塗装金属板の耐摩耗性のレベルは必ずし
も満足できるものではなく、また、微粒子添加により塗
膜の加工性のレベルが低下するという問題がある。した
がって本発明の目的は、優れた加工性と耐摩耗性、耐傷
つき性を示し、しかも、成形加工時や切断時における成
形ロールやシャーリング刃等の摩耗を適切に抑えること
ができる塗料組成物及びこの塗料組成物を塗装した塗装
金属板を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上述した問
題を解決すべく鋭意研究を重ね、その結果、ポリフッ化
ビニリデン樹脂とアクリル樹脂とからなる樹脂成分を主
成分とする塗料組成物中に、無機骨材として炭化珪素粉
体とガラスビーズを、また有機骨材として特定の組成の
アクリルポリマービーズと４フッ化エチレン樹脂粉末を
それぞれ特定の割合で複合添加することにより、優れた
加工性と耐摩耗性、耐傷つき性を示す塗膜が得られるこ
と、さらに、この塗膜を形成した塗装金属板は成形加工
時や切断時における成形ロールやシャーリング刃の摩耗
を生じさせにくいことを知見した。本発明はこのような
知見に基づきなされたもので、その特徴とする構成は以
下の通りである。

【０００６】(1) ポリフッ化ビニリデン樹脂とアクリル
樹脂とからなる樹脂成分を主成分とし、これに無機骨材
として、炭化珪素粉体［Ａ］とガラスビーズ［Ｂ］を、
塗料組成物の全固形分中の割合で［Ａ］：１〜２０重量
％、［Ｂ］：１〜２０重量％含有し、さらに有機骨材と
して、アクリルポリマービーズ［Ｃ］と４フッ化エチレ
ン樹脂粉末［Ｄ］を、塗料組成物の全固形分中の割合で
［Ｃ］：１〜４０重量％、［Ｄ］：１〜２０重量％含有
する塗料組成物であって、前記アクリルポリマービーズ
［Ｃ］は、メチルメタクリレートを８０〜９８重量％、
メチルメタクリレートと共重合可能なモノマーを２〜２
０重量％含有するアクリルポリマービーズ［ｃ₁］と、
メチルメタクリレートを４９〜６９重量％、メチルメタ
クリレートと共重合可能なモノマーを１〜２１重量％及
び架橋性モノマーを３０〜５０重量％含有するアクリル
ポリマービーズ［ｃ₂］との混合物であって、該混合物
中に占めるアクリルポリマービーズ［ｃ₁］の割合が２
０〜８０重量％であり、塗料組成物の全固形分中の無機
骨材と有機骨材の合計含有量が１０〜５０重量％、全骨
材中に占める無機骨材の割合が２０〜８０重量％である
ことを特徴とする加工性と耐摩耗性に優れた塗料組成
物。

【０００７】(2) 金属板の少なくとも一方の面に、上記
(1)に記載の塗料組成物を塗布及び焼付して得られた塗
膜を有することを特徴とする加工性と耐摩耗性に優れた
塗装金属板。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の塗料組成物は、ポリフッ
化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂とからなる樹脂成分を
主成分とし、これに非常に硬質な無機骨材と潤滑性及び
応力緩和効果をもつ有機骨材とを特定の割合で複合添加
することを特徴としている。本発明の塗料組成物におい
て、樹脂の主成分としてポリフッ化ビニリデン樹脂とア
クリル樹脂とを混合して用いるのは、ポリフッ化ビニリ
デン樹脂の結晶性を、相溶性の良好なアクリル樹脂によ
って低下させることにより耐久性を向上させ、加えて、
アクリル樹脂の配合により塗装性及び密着性を向上させ
るためである。ポリフッ化ビニリデン樹脂としては、重
量平均分子量が１５００００以上、融点が１５０〜１８
０℃のものが特に好ましい。このようなポリフッ化ビニ
リデン樹脂としては、例えば日本ペンウォルト（株）製
のカイナー ５００（重量平均分子量：３５００００、
融点：１６０〜１６５℃）等が例示できる。

【０００９】アクリル樹脂としては、構成モノマー単位
の８０重量％以上が、メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート、ｎ・プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、ｎ・ブチルメタクリレート、イソ
ブチルメタクリレート、ｓｅｃ・ブチルメタクリレー
ト、ｔ・ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、ｎ・プロピルアクリレート、イソ
プロピルアクリレート、ｎ・ブチルアクリレート、イソ
ブチルアクリレート、ｓｅｃ・ブチルアクリレート、ｔ
・ブチルアクリレート等のアルキル基の炭素数が１〜８
のメタクリル酸アルキルエステルモノマーまたはアクリ
ル酸アルキルエステルモノマーの中から選ばれた少なく
とも１種のモノマーからなるものが好ましい。

【００１０】但し、アクリル樹脂中のメチルメタクリレ
ート量は、８０重量％未満であることが好ましい。メチ
ルメタクリレート量が８０重量％以上では塗膜が硬くな
り過ぎ、加工性が低下するからである。このようなメタ
クリル酸アルキルエステルモノマーまたはアクリル酸ア
ルキルエステルモノマーが好適な理由は、ポリフッ化ビ
ニリデン樹脂との相溶性に優れ、しかも耐候性にも優れ
ているからである。

【００１１】一方、アクリル樹脂の構成単位の残りの２
０重量％以下を形成するモノマーとしては、前記メタク
リル酸アルキルエステルモノマーまたはアクリル酸アル
キルエステルモノマーと共重合可能なもの、例えばメタ
クリル酸、アクリル酸、スチレン、ビニルトルエン、ア
クリロニトリル、メタクリル酸アミド、アクリル酸アミ
ド、塩化ビニル、酢酸ビニル等が例示できる。また、ア
クリル樹脂は重量平均分子量が５００００〜２００００
０の範囲のものが特に好ましい。重量平均分子量が５０
０００未満では樹脂塗膜としての物理的特性、例えば加
工性が大幅に低下するため好ましくない。一方、重量平
均分子量が２０００００を超えると塗料としてのチクソ
トロピー性が上がり、塗装作業が低下するため好ましく
ない。

【００１２】ポリフッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂
の重量比は９０：１０〜４０：６０の範囲が好ましい。
アクリル樹脂に対するポリフッ化ビニリデン樹脂の重量
比が９０：１０を超えるとチクソトロピー性が高まり、
塗料化が困難になるため好ましくない。一方、アクリル
樹脂に対するポリフッ化ビニリデン樹脂の重量比が４
０：６０未満では、塗膜の加工性や耐候性が大きく低下
するので好ましくない。

【００１３】以上の樹脂成分に対して、無機骨材として
炭化珪素粉体とガラスビーズが、また、有機骨材として
特定の組成のアクリルポリマービーズと４フッ化エチレ
ン樹脂粉末がそれぞれ複合添加される。ここで、無機骨
材として炭化珪素粉体とガラスビーズを複合添加するこ
とにより、以下のような作用効果が得られる。すなわ
ち、炭化珪素粉体とガラスビーズは非常に硬質であるた
め塗膜全体の硬度を増大させ、耐摩耗性を向上させる作
用効果があり、さらに、炭化珪素粉体とガラスビーズと
いう粒形状の異なる骨材を複合添加することにより骨材
の高い充填密度が得られるため、各骨材の耐摩耗性が最
大限に発揮され、素地に達するような摩耗傷を大幅に抑
制することができる。また、ガラスビーズは潤滑作用を
有しているため、成形加工時や切断時における成形ロー
ルやシャーリング刃の摩耗を抑制するという作用効果が
ある。

【００１４】炭化珪素粉体及びガラスビーズの配合量
は、塗装組成物の全固形分中の割合でそれぞれ１〜２０
重量％とする。これらの配合量が１重量％未満では耐摩
耗性が十分でなく、一方、２０重量％を超えると塗装作
業性が低下し、塗装金属板としての加工性が低下するの
で好ましくない。また、これらの観点から炭化珪素粉体
とガラスビーズのより好ましい配合量は、それぞれ２．
５〜１０重量％である。

【００１５】また、有機骨材としてアクリルポリマービ
ーズと４フッ化エチレン樹脂粉末を複合添加することに
より、以下のような作用効果が得られる。すなわち、ア
クリルポリマービーズと４フッ化エチレン樹脂粉末はそ
れぞれ適度な硬度を有しているため、それらの添加によ
り塗膜全体の硬度を適度に増大させ、これによって成形
加工時や切断時における成形ロールやシャーリング刃の
摩耗を抑制しつつ塗膜の耐摩耗性、塗膜硬度を向上させ
る作用があり、同時にこれらの有機骨材は適度な弾力性
を有し、塗膜全体に弾力性を付与することから、塗膜中
に含まれる硬質の無機骨材がロール成形時に成形ロール
に食い込むことを防止し、これによって成形ロールの摩
耗防止に寄与するものと考えられる。加えて、アクリル
ポリマービーズは、塗膜形成時の焼付処理により表層が
わずかに溶融して塗料中の樹脂成分との一体性を強める
ことから、塗膜の耐摩耗性と塗膜硬度を高め、さらに塗
膜中のクラックの進行を抑えることにより加工性の向上
に寄与する。一方、４フッ化エチレン樹脂粉末は化学的
に不活性であることから、摩耗物体との相互作用を少な
くし、これが塗膜の耐摩耗性、耐傷つき性の向上に寄与
する。

【００１６】このような効果は、アクリルポリマービー
ズの添加によって塗膜の硬度が高まり、塗膜の摩耗が減
少するために４フッ化エチレン樹脂粉末の脱落が防止さ
れ、一方、４フッ化エチレン樹脂粉末の添加によって摩
耗物体との接触部における摩擦が低下するためにアクリ
ルポリマービーズの摩耗が減少するというように、アク
リルポリマービーズと４フッ化エチレン樹脂粉末の相乗
的な作用により優れた耐摩耗性、耐傷つき性及び加工性
が得られるものと考えられる。

【００１７】アクリルポリマービーズとしては、硬度と
柔軟性の適切なバランスが必要である。また、塗料組成
物や塗膜が有する優れた特性を損なわないものであるこ
とが必要であり、具体的には、塗料の溶剤に溶解しない
こと、塗料の貯蔵中に変質や沈降固化がなく、安定性が
低下しないこと、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。そのような条件を満たすア
クリルポリマービーズについて検討した結果、柔軟性の
高いアクリルポリマービーズと硬度の高いアクリルポリ
マービーズとを所定の割合で混合した混合物を用いるこ
とにより、塗膜全体の性能が飛躍的に向上することが判
った。すなわち、下記，のアクリルポリマービーズ
を、全アクリルポリマービーズ（＋）中に占める
の割合が２０〜８０重量％になるように混合した混合物
が柔軟性と硬度のバランスに最も優れている。 メチルメタクリレートを８０〜９８重量％、メチル
メタクリレートと共重合可能なモノマーを２〜２０重量
％含有する柔軟性の高いアクリルポリマービーズ メチルメタクリレートを４９〜６９重量％、メチル
メタクリレートと共重合可能なモノマーを１〜２１重量
％及び架橋性モノマーを３０〜５０重量％含有する硬度
の高いアクリルポリマービーズ

【００１８】上記のアクリルポリマービーズの組成に
おいて、メチルメタクリレートと共重合可能なモノマー
としては非架橋性のものが好ましく、例えば、エチルメ
タクリレート、ｎ・プロピルメタクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、ｎ・ブチルメタクリレート、イソ
ブチルメタクリレート、ｓｅｃ・ブチルメタクリレー
ト、ｔ・ブチルメタクリレート、メタクリル酸、ラウリ
ルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ボルニ
ルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、アリ
ルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン、２−ジ
メチルアミノエチルメタクリレート、２−ジエチルアミ
ノエチルメタクリレート、２−ｔ・ブチルアミノエチル
メタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレ
ート、ｎ・プロピルアクリレート、イソプロピルアクリ
レート、ｎ・ブチルアクリレート、イソブチルアクリレ
ート、ｓｅｃ・ブチルアクリレート、ｔ・ブチルアクリ
レート、アクリル酸、ラウリルアクリレート、ステアリ
ルアクリレート、ボルニルアクリレート、イソボルニル
アクリレート、アリルアクリレート、アクリロニトリ
ル、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−ジエ
チルアミノエチルアクリレート、２−ｔ・ブチルアミノ
エチルアクリレート、塩化ビニル、酢酸ビニル等が挙げ
られる。これらのモノマーの配合量は２〜２０％重量で
あることが必要であり、配合量が２重量％未満ではビー
ズが硬くなり過ぎて塗膜の加工性が低下し、一方、２０
重量％を超えるとビーズの硬度が非常に低くなって塗膜
が傷付き易くなる他、耐溶剤性等の性能が著しく低下す
る。

【００１９】上記のアクリルポリマービーズの組成に
おいて、メチルメタクリレートと共重合可能なモノマー
としては、例えば、エチルメタクリレート、ｎ・プロピ
ルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ・
ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｓ
ｅｃ・ブチルメタクリレート、ｔ・ブチルメタクリレー
ト、メタクリル酸、ラウリルメタクリレート、ステアリ
ルメタクリレート、ボルニルメタクリレート、イソボル
ニルメタクリレート、アリルメタクリレート、スチレ
ン、ビニルトルエン、２−ジメチルアミノエチルメタク
リレート、２−ジエチルアミノエチルメタクリレート、
２−ｔ・ブチルアミノエチルメタクリレート、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、ｎ・プロピルアクリ
レート、イソプロピルアクリレート、ｎ・ブチルアクリ
レート、イソブチルアクリレート、ｓｅｃ・ブチルアク
リレート、ｔ・ブチルアクリレート、アクリル酸、ラウ
リルアクリレート、ステアリルアクリレート、ボルニル
アクリレート、イソボルニルアクリレート、アリルアク
リレート、アクリロニトリル、２−ジメチルアミノエチ
ルアクリレート、２−ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、２−ｔ・ブチルアミノエチルアクリレート、塩化ビ
ニル、酢酸ビニル等が挙げられる。これらのモノマー配
合量は１〜２１重量％であること必要であり、配合量が
１重量％未満ではビーズが硬くなり過ぎて脆くなり、塗
膜の加工性が低下するため好ましくなく、一方、２１重
量％を超えるとビーズの硬度が不足する他、耐溶剤性等
の性能が著しく低下する。

【００２０】また、架橋性モノマーとしては、１分子中
にメタクリロイル基またはアクリロイル基を１以上有
し、且つメタクリロイル基、アクリロイル基、メタクリ
ル酸、アクリル酸のいずれかと架橋可能な官能基を１以
上有するメタクリレートモノマーまたはアクリレートモ
ノマーが好ましい。例えば、分子中に水酸基やエポキシ
基等の官能基を含むモノマーやメタクリロイル基または
アクリロイル基を２以上有するモノマーである。このよ
うな反応基を含むモノマー、すなわち架橋性モノマーを
添加することによりアクリルポリマーの架橋密度が向上
するが、その配合量は３０〜５０重量％とする。架橋性
モノマーの配合量が３０重量％未満ではビーズの硬度が
不十分で塗膜硬度を高める効果が不十分であり、一方、
５０重量％を超えると架橋密度が高くなり過ぎて脆くな
り、塗膜の加工性が低下するため好ましくない。

【００２１】上記架橋性モノマーとしては、分子内に水
酸基を持つメタクリレートモノマーまたはアクリレート
モノマーとして、例えば、２−ヒドロキシエチルメタク
リレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３
−ヒドロキシプロピルメタクリレート、グリセロールメ
タクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、
３，４−ジヒドロキシブチルメタクリレート、トリメチ
ロールプロパンメタクリレート、トリメチロールプロパ
ンジメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロ
キシプロピルアクリレート、グリセロールアクリレー
ト、４−ヒドロキシブチルアクリレート、３，４−ジヒ
ドロキシブチルアクリレート、トリメチロールプロパン
アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート
等があり、また分子内にエポキシ基を持つメタクリレー
トモノマーまたはアクリレートモノマーとして、例え
ば、グリシジルメタクリレート、ビス・グリシジルメタ
クリレート、グリシジルアクリレート、ビス・グリシジ
ルアクリレート等があり、さらに分子内にメタクリロイ
ル基またはアクリロイル基を２以上含むメタクリレート
モノマーまたはアクリレートモノマーとして、例えば、
１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，３−ブ
タンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジ
メタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリ
レート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ネ
オペンチルグリコールジメタクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールジメタクリレート、ジプロピレングリコー
ルジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、
１，３−ブタンジオールジアクリレート、エチレングリ
コールジアクリレート、テトラエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキ
サンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート等がある。

【００２２】上記とのアクリルポリマービーズの混
合物中に占めるのアクリルポリマービーズの割合が２
０重量％未満では塗膜全体としての加工性が不足し、一
方、８０重量％を超えると塗膜全体としての硬度が不足
する。したがって、本発明ではアクリルポリマービーズ
として、上記，のアクリルポリマービーズを、全ア
クリルポリマービーズ（＋）中に占めるの割合が
２０〜８０重量％になるように混合したアクリルポリマ
ービーズを用いる。

【００２３】アクリルポリマービーズの配合量は、塗料
組成物の全固形分中の割合で１〜４０重量％とする。ア
クリルポリマービーズの配合量が１重量％未満では耐摩
耗性が十分でなく、また、硬質の無機骨材によるロール
成形時の成形ロール損傷を防止する効果が低下するので
好ましくない。一方、配合量が４０重量％を超えると塗
料としての長期安定性の低下を招くとともに、塗膜の伸
びが著しく低下し、塗装金属板の加工性が低下するので
好ましくない。また、これらの観点からアクリルポリマ
ービーズのより好ましい配合量は２．５〜３０重量％で
ある。

【００２４】４フッ化エチレン樹脂粉末の配合量は、塗
料組成物の全固形分中の割合で１〜２０重量％とする。
４フッ化エチレン樹脂粉末の配合量が１重量％未満では
耐摩耗性が十分でなく、一方、２０重量％を超えると塗
装作業性や加工性の低下を招くため好ましくない。ま
た、これらの観点から４フッ化エチレン樹脂粉末のより
好ましい配合量は２．５〜１０重量％である。なお、こ
の４フッ化エチレン樹脂粉末とともに、類似の他のフッ
素系樹脂粉末、例えば４フッ化エチレンと６フッ化プロ
ピレンの共重合体や４フッ化エチレンとエチレンの共重
合体等の微粉末を併用してもよい。

【００２５】また、本発明では上記のような無機骨材と
有機骨材を複合添加することにより、塗膜の表面傷およ
び成形ロール等の摩耗については有機骨材によって、ま
た、素地金属に達するような激しい損傷や摩耗について
は無機骨材によってそれぞれ保護することが可能とな
り、従来の塗装金属板では得ることができなかった極め
て優れた耐傷つき性、耐摩耗性等が得られる。塗料組成
物の全固形分中の無機骨材と有機骨材の合計含有量は１
０〜５０重量％とする。無機骨材と有機骨材の合計含有
量が１０重量％未満では塗膜全体の硬度が不足し、所望
の耐摩耗性が得られない。一方、合計含有量が５０重量
％を超えると塗膜が硬くなり過ぎて伸びが著しく低下
し、折り曲げ加工性、成形ロール摩耗性が劣化する。ま
た、これらの観点から有機骨材と無機骨材の合計含有量
のより好ましい範囲は２０〜４０重量％である。

【００２６】また、全骨材中に占める無機骨材の割合は
２０〜８０重量％とする。全骨材中に占める無機骨材の
割合が２０重量％未満では塗膜全体の硬度が不足し、所
望の耐摩耗性が得られない。一方、８０重量％を超える
と塗膜が硬くなり過ぎて伸びが著しく低下し、折り曲げ
加工性、成形ロール摩耗性が劣化する。各骨材の粒径に
ついては特別な制約はないが、耐摩耗性を含めた塗装金
属板の品質特性の面から、それぞれ平均粒子径で、炭化
珪素粉体とガラスビーズは５〜２０μｍ、アクリルポリ
マービーズは１０〜５０μｍ、４フッ化エチレン樹脂粉
末は１〜５μｍの範囲とすることが好ましい。一般に各
骨材の平均粒子径が上記の各下限値未満では耐摩耗性が
低く、一方、各骨材の平均粒子径が上記の各上限値を超
えると、塗装時に塗膜欠陥が発生しやすくなるととも
に、加工性の低下を招く。

【００２７】骨材である炭化珪素粉体、ガラスビーズ、
アクリルポリマービーズ及び４フッ化エチレン樹脂粉末
はそのまま塗料中に混合してもよいが、塗料中での親和
性及び分散性を向上させ、骨材の沈降を防止する目的
で、混合前にカップリング剤処理することが好ましい。
カップリング剤としては、シラン系、アルミニウム系、
チタン系、クロム系等があり、それらのカップリング剤
とよく馴染ませてから塗料中に混合することが望まし
い。シラン系カップリング剤としては、例えばγ−グリ
ドキシオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタク
リルオキシプロピルトリメトキシシラン等を、また、ア
ルミニウム系カップリング剤としては、例えばアセトア
ルコキシアルミニウムジイソプロピレート等を挙げるこ
とができる。骨材を塗料中に添加する具体的な方法とし
ては、骨材の合計重量の３重量％相当量のカップリング
剤をイソホロン等の溶剤中に溶解し、この溶剤中に骨材
を加えてよく接触させ、これを緩やかに撹拌されている
塗料中に加え均一に混合すればよい。

【００２８】本発明の塗料組成物においては、以上述べ
た必須成分以外に着色顔料、体質顔料、溶剤及び添加剤
等を必要に応じて配合することができる。着色顔料とし
ては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、
クロム酸鉛、金属粉末、焼成顔料、パール顔料等が挙げ
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
リン等が挙げられる。添加剤としては、例えば消泡剤、
顔料分散剤、たれ防止剤、傷つき防止剤等が挙げられ
る。また、溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、
酢酸エチル、酢酸ブチル、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、シクロヘキサノン等が挙げられる。

【００２９】次に、以上述べた塗料組成物を塗装した塗
装金属板について説明する。本発明の塗装金属板で用い
る被塗装金属板に特別な制約はなく、例えば、溶融めっ
き法または電解めっき法等により製造される亜鉛めっき
鋼板、亜鉛−５％アルミニウム合金めっき鋼板、亜鉛−
５５％アルミニウム合金めっき鋼板等の亜鉛系めっき鋼
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、冷延鋼板等を用いることができる。上記の金
属板は、通常は塗装を施す前に脱脂処理が施され、場合
によってはさらに酸洗を施された後、クロメート処理や
リン酸塩処理などの化成処理が施される。

【００３０】塗料組成物は上記の化成処理皮膜の上に直
接塗装することも可能であるが、耐食性や密着性等の性
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、すなわち所謂プライマーを塗装して焼
き付けた上に塗装することが望ましい。また、この下塗
塗膜には耐食性や耐摩耗性を向上させるため防錆顔料ま
たは防錆顔料＋骨材を含有させることもできる。塗装方
法については特に制限はなく、従来一般に行われている
ロールコーター法、カーテンフローコーター法、スプレ
ー塗装、はけ塗り等の塗装法を適用できるが、塗装金属
板の塗装においてはロールコーター法が最も一般的であ
る。塗料組成物の乾燥塗膜厚は、通常５〜４０μｍであ
る。塗膜厚が５μｍ未満では塗膜中の骨材の保持が困難
になったり、塗膜の耐候性低下（紫外線透過性が高ま
る）を招くので好ましくない。一方、４０μｍを超える
と塗装作業性の低下や塗膜外観の低下を招き、また、コ
ストも上昇するため好ましくない。

【００３１】塗料組成物を塗布した後の焼付処理は、３
０〜１８０秒間加熱して金属板温度を２００℃以上に到
達させることによって行われる。焼付時間が３０秒未満
では樹脂成分の溶融硬化が不十分であり、一方、１８０
秒を超えると下塗り塗料成分を含めた熱劣化が始まり、
いずれの場合にも塗料本来の性能が発揮されなくなるた
め好ましくない。焼付時の加熱方法については特別な制
限はなく、熱風加熱方式、高周波加熱方式等の方法を適
用できる。

【００３２】

【実施例】金属板に塗布型クロメート処理を付着量が金
属クロム換算で３０ｍｇ／ｍ²になるように施し、次い
で、下塗り塗料としてエポキシ樹脂系塗料を乾燥塗膜厚
が５μｍになるように塗布した後、約２００℃で６０秒
間焼き付け、次いで、上塗り塗料として下記により作製
した塗料組成物を乾燥塗膜厚が２５μｍになるよう塗布
した後、約２５０℃で６０秒間焼き付け、水冷して得ら
れた塗装金属板を下記の各種試験に供した。その結果
を、上塗り塗料に添加した骨材の構成及び添加量ととも
に表１ないし表４に示す。

【００３３】［塗料組成物］ベース塗料としてポリフッ
化ビニリデン樹脂：アクリル樹脂＝８０：２０（重量
比）を含む塗料を用い、これに表１及び表２に示す配合
量の骨材を添加して塗料組成物を得た。ベース塗料中へ
の骨材の添加は、骨材の合計重量の３重量％相当量のア
セトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート剤をイ
ソホロンに溶解し、その中に骨材を加えてよく接触させ
た後、緩やかに撹拌されている上記ベース塗料中に加え
均一に混合することにより行った。

【００３４】［被塗装金属板］被塗装金属板としては、
溶融亜鉛めっき鋼板（表中ではＧＩと略）、亜鉛−５％
アルミニウム合金めっき鋼板（表中ではＧＦと略）、亜
鉛−５５％アルミニウム−１．６％シリコン合金めっき
鋼板（表中ではＧＬと略）を用いた。板厚はすべて０．
６ｍｍとし、めっき付着量は、溶融亜鉛めっき鋼板及び
亜鉛−５％アルミニウム合金めっき鋼板については片面
当り１３０ｇ／ｍ²、亜鉛−５５％アルミニウム−１．
６％シリコン合金めっき鋼板については片面当り１００
ｇ／ｍ²とした。

【００３５】［試験・評価方法］ （１）加工性 ２０℃の室内にて１８０°の折り曲げを行い、クラック
なしの最少板はさみ枚数で評価した。この評価では、０
〜２Ｔを合格、３Ｔ以上を不合格とした。 （２）成形ロール摩耗性 幅５００ｍｍ、長さ１０００ｍｍの試験片についてロー
ル成形機で成形加工を行い、試験片５０枚成形後の成形
ロールの表面を観察し、下記により評価した。 ◎：全く異常なし ○：わずかに傷が発生 ×：異常有り

【００３６】（３）テーバー摩耗性試験 摩耗輪ＣＳ−１０を用い、摩耗輪に荷重１ｋｇを加えて
試験し、プライマー露出までの回転数で評価した。この
評価では、２５００回未満を不合格、２５００回以上を
合格とした。 （４）落砂摩耗性試験 ＡＳＴＭ−Ｄ９６８に基づき、４号ケイ砂を落下させて
試験し、プライマー露出までの落砂量で評価した。この
評価では、１５Ｌ未満を不合格、１５Ｌ以上を合格とし
た。 （５）塗料安定性試験 塗料調製後４０℃で６ヶ月放置した塗料組成物を塗装
し、テーバー摩耗性試験を行った。その試験方法は上記
（３）と同様である。プライマー露出までの回転数が、
経時前の塗料組成物を塗装したものより２００回以上低
減したものを不合格（×）、それ以外のものを合格
（○）とした。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】

【発明の効果】以上述べた本発明によれば、優れた加工
性、耐摩耗性及び耐傷つき性が得られ、しかも成形加工
時や切断時における成形ロールやシャーリング刃の摩耗
を効果的に抑えることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３Ｅ Ｃ０９Ｄ 133/06 Ｃ０９Ｄ 133/06 // Ｂ０５Ｄ 7/14 Ｂ０５Ｄ 7/14 Ｚ (56)参考文献 特開 平８−53646（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−150100（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−11672（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−221621（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−176492（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−221622（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−279090（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−279089（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 127/00 - 127/24 C09D 133/00 - 133/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリフッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹
   脂とからなる樹脂成分を主成分とし、 これに無機骨材として、炭化珪素粉体［Ａ］とガラスビ
   ーズ［Ｂ］を、塗料組成物の全固形分中の割合で
   ［Ａ］：１〜２０重量％、［Ｂ］：１〜２０重量％含有
   し、 さらに有機骨材として、アクリルポリマービーズ［Ｃ］
   と４フッ化エチレン樹脂粉末［Ｄ］を、塗料組成物の全
   固形分中の割合で［Ｃ］：１〜４０重量％、［Ｄ］：１
   〜２０重量％含有する塗料組成物であって、 前記アクリルポリマービーズ［Ｃ］は、メチルメタクリ
   レートを８０〜９８重量％、メチルメタクリレートと共
   重合可能なモノマーを２〜２０重量％含有するアクリル
   ポリマービーズ［ｃ₁］と、メチルメタクリレートを４
   ９〜６９重量％、メチルメタクリレートと共重合可能な
   モノマーを１〜２１重量％及び架橋性モノマーを３０〜
   ５０重量％含有するアクリルポリマービーズ［ｃ₂］と
   の混合物であって、該混合物中に占めるアクリルポリマ
   ービーズ［ｃ₁］の割合が２０〜８０重量％であり、 塗料組成物の全固形分中の無機骨材と有機骨材の合計含
   有量が１０〜５０重量％、全骨材中に占める無機骨材の
   割合が２０〜８０重量％であることを特徴とする加工性
   と耐摩耗性に優れた塗料組成物。
2. 【請求項２】 金属板の少なくとも一方の面に、請求項
   １に記載の塗料組成物を塗布及び焼付して得られた塗膜
   を有することを特徴とする加工性と耐摩耗性に優れた塗
   装金属板。