JP3675951B2 - エンボス塗膜の形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明はエンボス塗膜の形成方法、特に意匠性のある塗膜を塗装した金属板を得るエンボス塗膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築材料、特にサイジング材として、表面に凹凸部が形成され、その凹凸部が色分けされた意匠性の高い鋼板等が用いられているようになってきている。
【０００３】
従来、表面に凹凸部を形成し、更に凹凸部を色分けた鋼板等を形成する方法として、次に示すような方法が提案されている。例えば、特開昭５４−３６３４８号公報の「複層模様吹付材の２色仕上法」には、コンクリート、モルタル等の被塗物に複層模様吹付材の下塗材を塗装し、その後複層模様吹付材の主材を塗装して、この未乾燥状態の主材塗膜表面にプラスチックローラー又は金ゴテで主材の山の部分の高さ２ｍｍ以上となるように押さえ凹凸を形成し、その上全体に複層模様吹付材の仕上材を、更に先の仕上材と異なる色の仕上材を山の部分に短毛ローラーでローラー塗装して２色仕上げを行う方法が提案されている。
【０００４】
また、特開昭５５−１０２４７５号公報の「多彩色模様金属板の塗装方法」には、金属板上に高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料からなる下塗塗料又は中塗塗料を用いて凹凸膜状の模様になるように塗装ローラを金属板の進行方向と同一の方向に回転させて（ナチュラル塗装方式）ローラ塗装を行い、更に下塗塗料又は中塗塗料の凸膜部のみに下塗塗料又は中塗塗料と異なる色彩の上塗塗料を塗装して、金属板に多彩色模様仕上げを施す方法が提案されている。すなわち２コート又は３コートの塗装において立体感のある塗装を行う方法が提案されている。
【０００５】
更に、特開昭５５−１０２４７６号公報の「多彩色模様金属板の塗装法」には、３コートの塗装において立体感のある塗装を行うため、上記同様、下塗塗装された金属板上に高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料からなる中塗塗料を用いて凹凸膜状の模様になるように塗装ローラを金属板の進行方向と同一の方向に回転させてローラ塗装を行い、更に中塗塗料の凸膜部のみに中塗塗料と異なる色彩の上塗塗料を塗装して、金属板に多彩色模様仕上げを施す方法が提案されている。
【０００６】
また、実開昭５６−７５２２６号公報の「凹凸模様付建材」には、凹凸模様を形成する凸部模様構成体の上面周囲縁に沿って微小な堤壁が形成された建材の凸部に塗料を塗布する方法が提案されている。
【０００７】
また、予めエンボス加工等により凹凸面が形成された被塗物の凸部に塗料を塗装する方法も提案されている。例えば、特開昭５８−４９４７０号公報の「凹凸面の凸部塗装方法」には、凹凸状の被塗面を有する基材を一定方向に移送させ、同時に表面に塗料を付与したエンドレスシートを加圧手段によって基材の凸部に押圧し、塗料を被塗面の凸部に転写する塗装方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭５４−３６３４８号公報の「複層模様吹付材の２色仕上法」では、プラスチックローラー又は金ゴテによって、複層模様吹付材の主材の山部分を押さえて凹凸を形成する際の複層模様吹付材の主材の乾燥状態の管理が難しく、仕上げ方法の工程が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
また、上記特開昭５５−１０２４７５号公報の「多彩色模様金属板の塗装方法」及び特開昭５５−１０２４７６号公報の「多彩色模様金属板の塗装法」は、高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料を塗装ローラーで金属板に塗布しながら凹凸膜状の模様を形成する方法であるため、凹凸膜状の模様が限定され意匠性が低いという問題があった。更に、多彩色模様を形成するために高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料を重ね塗りする場合には、一般にビニル樹脂系ゾル塗料は高価であるため、製造コストがかさむという問題ある。
【００１０】
更に、上記実開昭５６−７５２２６号公報の「凹凸模様付建材」では、凹凸部の形成が煩雑になり、製造コストがかさむという問題ある。
【００１１】
また、上記特開昭５８−４９４７０号公報の「凹凸面の凸部塗装方法」では、エンドレスシートを駆動させる装置基材の凸部に塗料を転写させるための装置等が必要となり、装置構成が大掛かりとなってしまう。
【００１２】
本発明は上記従来の課題に鑑みたものであり、その目的は、既存の凹凸形成方法を用いて、金属板に異色及び／又は異光沢、又は多彩色のエンボス塗膜の形成方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のエンボス塗膜の形成方法は、（ａ）金属板にエポキシ系接着剤を下塗塗膜として形成する工程、（ｂ）接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成する工程、（ｃ）焼付硬化する工程、（ｄ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｅ）前記（ｂ）の中塗塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｆ）焼付硬化する工程を順次経るエンボス塗膜の形成方法である。従って、接着性付与性のあるブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成してから、エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成するので、金属板のみならず、中塗塗膜にも凹凸パターンが形成される。そして、この凹凸を有する中塗塗膜の凸部に塗布されるウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料は、中塗塗膜中のブロックポリイソシアネート化合物によってほぼ完全に硬化するため、中塗塗膜と上塗塗膜との良好な密着性が得られる。更に、中塗塗膜と異色及び／又は異光沢の上塗塗料を凸部に塗布するので、金属板表面の凹凸部を２色以上で色分けすることができる。なお、エンボスとは、形を媒介として例えば金属板等の表面に浮き出し模様を形成する方法をいう。
【００１４】
また、本発明の他のエンボス塗膜の形成方法は、上記エンボス塗膜の形成方法の（ｆ）工程後、更に（ｇ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｈ）既形成塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｉ）焼付硬化する工程を順次、少なくとも１サイクル経るエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクルを繰り返すことによって、金属板に多彩色のエンボス塗膜を形成することができる。
【００１５】
更に、本発明の他のエンボス塗膜の形成方法は、上記エンボス塗膜の形成方法の（ｇ）工程のエンボス加工を、既形成パターンと異なるパターンにより形成するエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクル（ｇ）〜（ｉ）を繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜を金属板に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施形態のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、（ａ）金属板にエポキシ系接着剤を下塗塗膜として形成する工程、（ｂ）接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成する工程、（ｃ）焼付硬化する工程、（ｄ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｅ）前記（ｂ）の中塗塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｆ）焼付硬化する工程を順次経るエンボス塗膜の形成方法である。
【００１７】
本実施形態のエンボス塗膜の形成方法に用いる金属板は、例えば亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき合金鋼板、アルミニウム板、アルミニウムめっき板、冷延鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板等のエンボス加工が可能な金属板である。また、金属板は、シート状、コイル状のいずれであってもよい。
【００１８】
また、本実施形態のエンボス塗膜の形成方法を用いる前に、必要に応じて金属板の表面処理を行い、この表面処理としては、例えば化成処理等が用いられる。
（ａ）工程
また、上記（ａ）工程で用いる下塗塗料は、次工程の（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に適合する下塗塗料であればよいが、本実施形態では硬化剤を含有するエポキシ樹脂を主成分とする接着剤（すなわち、エポキシ系接着剤）が好ましい。上記（ａ）工程では、ロールコータ等で乾燥時膜厚２〜７μｍになるように塗装する。本工程において、ロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式であっても（セミ）リバース塗装方式であってもよい。そして、金属板にエポキシ系接着剤を塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約３０〜９０秒で下塗塗膜を焼付硬化させる。
【００１９】
（ｂ）工程
下塗である接着剤を塗布した後、常温に板温度を冷却し、その後中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を中塗塗料としてロールコータ等により下塗塗膜上に、乾燥時膜厚が５０〜１２０μｍとなるように塗装する。本実施形態の塩化ビニル樹脂系塗料には、接着付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物が含有され、更に可塑剤、安定材、顔料等も含有されている。本工程において、ロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式であっても（セミ）リバース塗装方式であってもよい。
【００２０】
本実施形態において、塩化ビニル樹脂系塗料に、接着付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有させることにより、この中塗塗膜の上に塗装されるウレタン変性されたポリエステル塗料との塗膜間の密着性を改善し、更塩化ビニル塗膜中の可塑剤が上塗塗膜に移行することによる塗膜の変色を防止することができる。すなわち、塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物は、塗膜生成時の不可逆ゾルのゲル変化を助けるばかりでなく、塗膜中の遊離の−ＮＣＯ基は、（ｅ）工程で塗装されるウレタン変性ポリエステル樹脂系塗膜中の−ＯＨ基と反応することができ、ポリエステル樹脂系塗膜の硬化を助け、これにより塗膜間の密着性がよくなり、初めて塩化ビニル塗膜への重ね塗りが可能となる。
【００２１】
通常、塩化ビニル塗膜上にポリエステル塗料を塗装した場合、塗膜間剥離が起こりやすくなる。そこで、ポリエステル塗膜との密着を改善するための塩化ビニル塗膜の上にプレコート用塗料を塗装することも考えられるが、塩化ビニル塗膜の上に塗装可能なプレコート用塗料はなかった。なお、可塑剤による塗膜の変色を防止する方法が、特開平５−３２０５４７号公報の「塗膜の変色防止方法」に提案されている。しかし、上記公報の方法は、塗膜層に過塩素酸の金属塩等及び過塩素酸処理ハイドロタルサイト並びに過塩素酸処理珪酸塩からなる過塩素酸誘導体の少なくとも１種を含有させるものである。この過塩素酸誘導体は、ラジカル重合を促進するものであるため、塗料中にラジカル重合可能な物質を含有させることができず、塗料組成が限定されてしまうという欠点があった。
【００２２】
本実施形態において、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部であることが好ましく、より好ましくは６〜８重量部である。
【００２３】
以下発明における重量部、量比は固形分当たりである。
【００２４】
また、ブロックポリイソシアネート化合物のイソシアネート化合物としては、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）系、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）系、ＨＤＩ（ヘキサジイソシアネート）系、ＩＰＤＩ（イソホロンイソシアネート）系等の脂肪族、脂環族の多官能イソシアネートを１種以上用いることができる。また、ブロック剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−ペンタノール、エチレンクロルヒドリン、イソプロピリアルコール等のアルコール類、フェノール、ｐ−ニトロフェノール、クレゾール等のフェノール類、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル、メチルエチルケトオキシム（ＭＥＫオキシム）等のオキシム類、ε−カプロラクタム等のラクタム類が挙げられる。また、２−メタクリロイルオキシエチレンイソシアネートをブロック化剤でマスクしたブロック化イソシアネート化合物（特開平６−２５５８８号公報に記載）、イソシアネート環を有するポリイソアネートのブロック化合物（特公平５−５５５４９号公報に記載）を用いることもできる。
【００２５】
（ｃ）工程
金属板に中塗塗料をロールコータで塗装後、最高到達板温度２００〜２２０℃、焼付時間約５０〜９０秒で中塗塗膜を焼付硬化させる。
【００２６】
（ｄ）工程
中塗塗膜形成後、任意または所定のパターンを有するメタルエンボスローラを用いて、中塗塗膜まで形成した金属板に凹凸パターンを付けていく。このパターンにあっては、凸部、すなわち凸部における平面部が凹部より多いものが多色塗装に効果的であり、種々のパターンを持つメタルエンボスローラを用いることができ、多彩なエンボス加工を行うことができる。複数回のエンボス加工を施す場合には、異パターンのメタルエンボスローラを用いることにより、複雑な形状の凹凸形成が可能となる。従って意匠性が向上する。
【００２７】
（ｅ）工程
エンボス加工により凹凸をつけた金属板の中塗塗膜に上に、ロールコータでウレタン変性されたポリエステル樹脂系塗料を塗装する。詳説すると、ウレタン変性されたポリエステル樹脂系上塗塗料は、凸部にのみ塗装され、乾燥時膜厚１０〜１５μｍとなるように、ロールコータで好ましくはナチュラル塗装方式（ロールコータを金属板の進行方向と同一の方向に回転させてローラ塗装する方式）で塗装される。ナチュラル塗装方式を行うことにより、上塗塗膜が凸部にのみ形成されるという利点がある。
【００２８】
ここで、ポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとのエステル化物であって、公知のエステル化反応により得られる。すなわち、多塩基酸としては、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミツク酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸等の１種又はその以上の多塩基酸を用い、また多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−、１，３−、２，３−、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソルビトール、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリストール、ジペンタエリストール等の１種又はそれ以上の多価アルコールを用いて一般的な方法で製造することができる。
【００２９】
また、ウレタン変性ポリエステル樹脂は、上記方法により得られたポリエステル樹脂にポリイソシアネート化合物を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入したポリエステル樹脂をいう。前記ウレタン変性ポリエステル樹脂を製造するのに使用されるポリイソシアネート化合物は、分子中に１個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であって、具体的には、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化４，４′−ジフェニルメタンジシソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、グイマー酸ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネート（３モル）とヘキサメチレンジイソシアネート（２モル）との付加物などから選ばれた１種もしくは２種以上使用でき、このうち耐候性などを優れたヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートとの付加物、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの無黄変タイプが好ましい。
【００３０】
ポリエステル樹脂と樹脂中のウレタン結合との割合は、９６／４〜４０／６０の範囲であることが好ましい。
【００３１】
ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料を硬化させる硬化剤が用いられ、硬化剤としては、メラミン樹脂が一般的であるが、塩化ビニル樹脂系塗膜との密着性、耐食性を考慮すると不十分であるため、本実施形態では、ブロックイソシアネート化合物を硬化剤として用い、より完全な硬化と塩化ビニル樹脂系塗膜との密着性の向上を図っている。また、ブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部、より好ましくは６〜８重量部である。また、本工程で用いるブロックイソシアネート化合物は、前述の（ｂ）工程のブロックイソシアネート化合物に列挙と同様である。また、（ｂ）工程の中塗塗膜に含有されるブロックイソシアネート化合物と本工程の上塗塗膜に含有されるブロックイソシアネート化合物とは、同一であっても又は異種であってもよく、任意に選択してよい。
【００３２】
（ｆ）工程
金属板に上塗塗料をロールコータで塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約４０〜９０秒で上塗塗膜を焼付硬化させる。
【００３３】
このようにして金属板に形成されたエンボス塗膜の一例を図２に示す。図２に置いて、ハッチングされた部分は凹部である。
【００３４】
本実施形態の他のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、前記（ｆ）工程後、更に（ｇ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｈ）既形成塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｉ）焼付硬化する工程を順次、少なくとも１サイクル経るエンボス塗膜の形成方法である。
【００３５】
従って、上記サイクルを繰り返すことによって、エンボス模様とウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料が塗り重ねられていくため、金属板に多彩色のエンボス塗膜の形成をすることができる。
【００３６】
尚、上記（ｇ）工程〜（ｉ）工程は、上塗塗膜上に施される工程である点以外はそれぞれ前述の（ｄ）工程〜（ｆ）工程と使用する塗料組成及び工程内容が同様であるため、説明を省略する。
【００３７】
また、本実施形態の他のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、前記（ｇ）工程のエンボス加工を、既形成パターンと異なるパターンにより形成するエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクル（ｇ）〜（ｉ）を繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜を形成することができる。
【００３８】
更に、請求項に記載以外の本発明の好ましい他の実施態様を以下に示す。
【００３９】
１．上記（ａ）工程では、エポキシ系接着剤をロールコータで乾燥時膜厚２〜７μｍになるように塗装する。
【００４０】
２．上記（ａ）工程及び（ｂ）工程において、エポキシ系接着剤（下塗塗料）及びブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料（中塗塗料）をロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式又は（セミ）リバース塗装方式のいずれかの方式を任意に選択する。
【００４１】
３．下塗塗膜の焼付硬化は、金属板にエポキシ系接着剤を塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約３０〜９０秒で行う。
【００４２】
４．上記（ｂ）工程では、金属板に接着剤を塗布した後、常温に板温度を冷却し、その後中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を中塗塗料としてロールコータにより、乾燥時膜厚が５０〜１２０μｍとなるように塗装する。
【００４３】
５．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物のイソシアネート化合物は、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）系、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）系、ＨＤＩ（ヘキサジイソシアネート）系、ＩＰＤＩ（イソホロンイソシアネート）系等の脂肪族、脂環族の多官能イソシアネートを１種以上である。
【００４４】
６．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤は、メタノール、エタノール、ｎ−ペンタノール、エチレンクロルヒドリン、イソプロピリアルコール等のアルコール類、フェノール、ｐ−ニトロフェノール、クレゾール等のフェノール類、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル、メチルエチルケトオキシム（ＭＥＫオキシム）等のオキシム類、ε−カプロラクタム等のラクタム類の少なくとも１種である。
【００４５】
７．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料は、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率が、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部である。
【００４６】
８．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料は、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率が、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して６〜８重量部である。
【００４７】
９．中塗塗膜の焼付硬化は、中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を塗装後最高到達板温度２００〜２２０℃、焼付時間約５０〜９０秒で行われる。
【００４８】
１０．上記（ｄ）工程では、中塗塗膜膜形成後、所定のパターンを有するメタルエンボスローラを用いて、中塗塗膜まで形成した金属板に凹凸パターンを付けていく。
【００４９】
１１．上記（ｄ）工程において、複数回のエンボス加工を施す場合、異パターンのメタルエンボスローラを用いる。
【００５０】
１２．上記（ｅ）工程において、ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式を用いる。
【００５１】
１３．上記（ｅ）工程では、凸部にのみウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータで乾燥時膜厚１０〜１５μｍになるように塗装する。
【００５２】
１４．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂のポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとをエステル化反応によりエステル化物としたものである。
【００５３】
１５．上記「１４．」の多塩基酸は、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミツク酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸等の１種又はそれ以上の多塩基酸である。
【００５４】
１６．上記「１４．」多価アルコールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−、１，３−、２，３−、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソルビトール、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリストール、ジペンタエリストール等の１種又はそれ以上の多価アルコールである。
【００５５】
１７．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂は、ポリイソシアネート化合物を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入したポリエステル樹脂である。
【００５６】
１８．上記「１７．」のポリイソシアネート化合物は、分子中に１個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物である。
【００５７】
１９．上記「１７．」のポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化４，４′−ジフェニルメタンジシソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、グイマー酸ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネート（３モル）とヘキサメチレンジイソシアネート（２モル）との付加物などから選ばれた１種もしくは２種以上である。
【００５８】
２０．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂において、ポリエステル樹脂と樹脂中のウレタン結合との割合は、９６／４〜４０／６０の範囲である。
【００５９】
２１．上記（ｅ）工程では、ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料を硬化させる硬化剤は、上記「５．」に示すイソシアネート化合物と、「６．」に示すブロック剤とにより得られるブロックイソシアネート化合物である。
【００６０】
２２．上記（ｅ）工程において、硬化剤としてブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部である。
【００６１】
２３．上記（ｅ）工程において、硬化剤としてブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して６〜８重量部である。
【００６２】
２４．上塗塗膜の焼付硬化は、ウレタン変性されたポリエステル樹脂系塗料塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約４０〜９０秒で行われる。
【００６３】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００６４】
実施例１〜９及び比較例１〜４
Ａ．エンボス塗膜形成の条件
金属板；
▲１▼亜鉛めっき鋼板 ：溶融亜鉛めっき鋼板で厚さ０．２７ｍｍ
▲２▼亜鉛めっき合金鋼板 ：亜鉛／アルミニウム合金めっき鋼板で厚さ０．２７ｍｍ▲３▼アルミニウム板 ：５０５２，３００５材（ＪＩＳ Ｈ ４０００）で厚さ０．５ｍｍ
▲４▼アルミニウムめっき板：アルミナイズドスチールシートで厚さ０．３５ｍｍ
▲５▼ステンレス鋼板 ：ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ Ｇ ４３０３）厚さ０．２７ｍｍ ダル表面仕上げ
金属板の前処理である表面処理；
「サーフコートＮＲＣ３００」（クロメート系、日本ペイント（株）社製）をロールコータを用いて皮膜クロム量として２０ｍｇ／ｍ2 となるように化成処理した。
【００６５】
エンボス加工；
図１に示す（Ａ）〜（Ｃ）エンボスロールパターンのメタルエンボスローラを用いてエンボス加工を行った。尚、ハッチングされている部分が凹部である。
【００６６】
塗 装；
下塗塗料及び上塗塗料については、２本ロールコータを用いてナチュラル塗装方式で塗装した。また、中塗塗料については、３本ロールコータを用いてセミリナース塗装方式で塗装した。
【００６７】
塗料及び焼付；
▲１▼下塗塗料：「ビニゾール１６４０下塗」（主組成；エポキシ変性アクリル樹脂／フェノール硬化系接着剤、日本ペイント（株）社製）
焼付後の膜厚：３μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は４０秒
▲２▼中塗塗料：「ビニゾール１０００」（主組成；塩化ビニル樹脂／Ｃａ，Ｂａ，Ｚｎ安定化剤、日本ペイント（株）社製）に接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を添加した塗料
ここで、イソシアネート化合物は、「コロネート２５１５」（ヘキサジイソシアネート系（ＨＤＩ系）、日本ポリウレタン工業（株）社製）である。
【００６８】
焼付後の膜厚：９０μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は６０秒
▲３▼上塗塗料：「フレキコート２０００」（ウレタン変性ポリエステル樹脂、日本ペイント（株）社製）に硬化剤としてブロックイソシアネート化合物を添加した塗料
ここで、ブロックイソシアネート化合物は、「サンプレックスＢＬ１２００」（イソホロイソシアネート系（ＩＰＤＩ系）、三洋化成工業（株）社製）である。 ブロックイソシアネート化合物は、上塗塗料の樹脂成分に対して、１０ＰＨＲ添加されている。
【００６９】
焼付後の膜厚：１２μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は６０秒
Ｂ．評価方法及び評価基準
（１）意匠性；
評価方法：肉眼による色、光沢判定
評価基準： ５：上塗塗料が凹部に入っておらず、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７０】
４：上塗塗料が若干凹部に入っているが、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７１】
３：上塗塗料が少し凹部に入っているが、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７２】
２：上塗塗料が多量に凹部に入っており、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されているが、意匠性が低い。
【００７３】
１：上塗塗料がほとんど凹部に入っており、２色以上又は光沢差の区分が困難で、意匠性が全く低い。
【００７４】
（２）塗膜密着性；
▲１▼評価方法：碁盤目エリクセン試験（同一塗装方法の非エンボス板にて代用）５ｍｍ角で９個の碁盤目を作って、エリクセン試験機で８ｍｍ押出し後ナイフの先端を利用しカット部からの剥離をテストした。
▲２▼評価方法：沸水密着試験
５ｍｍ角で９個の碁盤目を作って、沸水に８時間浸漬し、取出し後、ナイフの先端を利用しカット部からの剥離をテストした。
【００７５】
（３）塗膜耐食性；
評価方法：キャス試験
ＪＩＳ Ｈ ８６８１の３．２により実施、
試験時間は２００時間、
エンボス加工された部分からの白錆の発生度合いを中心に評価
上記エンボス塗膜形成条件により形成した塗膜に対して、上記評価を行った。その結果を表１及び表２に示す。
【００７６】
【表１】
註）ツヤあり：光沢約５０，ツヤの記載なし：光沢約３０，
低光沢：光沢約１０
【表２】
註）従来塗料イ；「ビニゾール１０００」（塩化ビニル樹脂タイプ、イソシアネート含有せず、日本ペイント（株）社製）
従来塗料イの塗膜の乾燥時膜厚：１００μｍ、
従来塗料イの塗膜の焼付温度：２１０℃（最高到達板温度）
従来塗料イの塗膜の焼付時間：６０秒
従来塗料ロ；「ニッペスーパーコート２００ＨＱ」（ポリエステル樹脂タイプ、ウレタン変性なし、日本ペイント（株）社製）
従来塗料ロの塗膜の乾燥時膜厚：１２μｍ、
従来塗料ロの塗膜の焼付温度：２１０℃（最高到達板温度）
従来塗料ロの塗膜の焼付時間：６０秒
これらの結果から、本発明のエンボス塗膜の形成方法によれば、良好なエンボス塗膜が得られることが判明した。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るエンボス塗膜の形成方法によれば、接着性付与性のあるブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成してから、エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成するするので、金属板のみならず、中塗塗膜にも凹凸パターンが形成される。そして、この凹凸を有する中塗塗膜の凸部に塗布されるウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料は、中塗塗膜中のブロックポリイソシアネート化合物によってほぼ完全に硬化するため、中塗塗膜と上塗塗膜との良好な密着性が得られる。更に、中塗塗膜と異色及び／又は異光沢の上塗塗料を凸部に塗布するので、金属板表面の凹凸部を２色以上で色分けすることができる。
【００７８】
また、エンボス加工と上塗塗装、焼付を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより、金属板に多彩色のエンボス塗膜の形成することができる。
【００７９】
更に、上記サイクルを繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜の形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエンボス塗膜の形成方法に用いるエンボスロールパターンを示す図である。
【図２】 本発明に係るエンボス塗膜の形成方法により形成されたエンボス塗膜の一例を示す図である。
【発明の属する分野】
本発明はエンボス塗膜の形成方法、特に意匠性のある塗膜を塗装した金属板を得るエンボス塗膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築材料、特にサイジング材として、表面に凹凸部が形成され、その凹凸部が色分けされた意匠性の高い鋼板等が用いられているようになってきている。
【０００３】
従来、表面に凹凸部を形成し、更に凹凸部を色分けた鋼板等を形成する方法として、次に示すような方法が提案されている。例えば、特開昭５４−３６３４８号公報の「複層模様吹付材の２色仕上法」には、コンクリート、モルタル等の被塗物に複層模様吹付材の下塗材を塗装し、その後複層模様吹付材の主材を塗装して、この未乾燥状態の主材塗膜表面にプラスチックローラー又は金ゴテで主材の山の部分の高さ２ｍｍ以上となるように押さえ凹凸を形成し、その上全体に複層模様吹付材の仕上材を、更に先の仕上材と異なる色の仕上材を山の部分に短毛ローラーでローラー塗装して２色仕上げを行う方法が提案されている。
【０００４】
また、特開昭５５−１０２４７５号公報の「多彩色模様金属板の塗装方法」には、金属板上に高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料からなる下塗塗料又は中塗塗料を用いて凹凸膜状の模様になるように塗装ローラを金属板の進行方向と同一の方向に回転させて（ナチュラル塗装方式）ローラ塗装を行い、更に下塗塗料又は中塗塗料の凸膜部のみに下塗塗料又は中塗塗料と異なる色彩の上塗塗料を塗装して、金属板に多彩色模様仕上げを施す方法が提案されている。すなわち２コート又は３コートの塗装において立体感のある塗装を行う方法が提案されている。
【０００５】
更に、特開昭５５−１０２４７６号公報の「多彩色模様金属板の塗装法」には、３コートの塗装において立体感のある塗装を行うため、上記同様、下塗塗装された金属板上に高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料からなる中塗塗料を用いて凹凸膜状の模様になるように塗装ローラを金属板の進行方向と同一の方向に回転させてローラ塗装を行い、更に中塗塗料の凸膜部のみに中塗塗料と異なる色彩の上塗塗料を塗装して、金属板に多彩色模様仕上げを施す方法が提案されている。
【０００６】
また、実開昭５６−７５２２６号公報の「凹凸模様付建材」には、凹凸模様を形成する凸部模様構成体の上面周囲縁に沿って微小な堤壁が形成された建材の凸部に塗料を塗布する方法が提案されている。
【０００７】
また、予めエンボス加工等により凹凸面が形成された被塗物の凸部に塗料を塗装する方法も提案されている。例えば、特開昭５８−４９４７０号公報の「凹凸面の凸部塗装方法」には、凹凸状の被塗面を有する基材を一定方向に移送させ、同時に表面に塗料を付与したエンドレスシートを加圧手段によって基材の凸部に押圧し、塗料を被塗面の凸部に転写する塗装方法が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開昭５４−３６３４８号公報の「複層模様吹付材の２色仕上法」では、プラスチックローラー又は金ゴテによって、複層模様吹付材の主材の山部分を押さえて凹凸を形成する際の複層模様吹付材の主材の乾燥状態の管理が難しく、仕上げ方法の工程が煩雑になるという問題があった。
【０００９】
また、上記特開昭５５−１０２４７５号公報の「多彩色模様金属板の塗装方法」及び特開昭５５−１０２４７６号公報の「多彩色模様金属板の塗装法」は、高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料を塗装ローラーで金属板に塗布しながら凹凸膜状の模様を形成する方法であるため、凹凸膜状の模様が限定され意匠性が低いという問題があった。更に、多彩色模様を形成するために高粘性ビニル樹脂系ゾル塗料を重ね塗りする場合には、一般にビニル樹脂系ゾル塗料は高価であるため、製造コストがかさむという問題ある。
【００１０】
更に、上記実開昭５６−７５２２６号公報の「凹凸模様付建材」では、凹凸部の形成が煩雑になり、製造コストがかさむという問題ある。
【００１１】
また、上記特開昭５８−４９４７０号公報の「凹凸面の凸部塗装方法」では、エンドレスシートを駆動させる装置基材の凸部に塗料を転写させるための装置等が必要となり、装置構成が大掛かりとなってしまう。
【００１２】
本発明は上記従来の課題に鑑みたものであり、その目的は、既存の凹凸形成方法を用いて、金属板に異色及び／又は異光沢、又は多彩色のエンボス塗膜の形成方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のエンボス塗膜の形成方法は、（ａ）金属板にエポキシ系接着剤を下塗塗膜として形成する工程、（ｂ）接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成する工程、（ｃ）焼付硬化する工程、（ｄ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｅ）前記（ｂ）の中塗塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｆ）焼付硬化する工程を順次経るエンボス塗膜の形成方法である。従って、接着性付与性のあるブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成してから、エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成するので、金属板のみならず、中塗塗膜にも凹凸パターンが形成される。そして、この凹凸を有する中塗塗膜の凸部に塗布されるウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料は、中塗塗膜中のブロックポリイソシアネート化合物によってほぼ完全に硬化するため、中塗塗膜と上塗塗膜との良好な密着性が得られる。更に、中塗塗膜と異色及び／又は異光沢の上塗塗料を凸部に塗布するので、金属板表面の凹凸部を２色以上で色分けすることができる。なお、エンボスとは、形を媒介として例えば金属板等の表面に浮き出し模様を形成する方法をいう。
【００１４】
また、本発明の他のエンボス塗膜の形成方法は、上記エンボス塗膜の形成方法の（ｆ）工程後、更に（ｇ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｈ）既形成塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｉ）焼付硬化する工程を順次、少なくとも１サイクル経るエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクルを繰り返すことによって、金属板に多彩色のエンボス塗膜を形成することができる。
【００１５】
更に、本発明の他のエンボス塗膜の形成方法は、上記エンボス塗膜の形成方法の（ｇ）工程のエンボス加工を、既形成パターンと異なるパターンにより形成するエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクル（ｇ）〜（ｉ）を繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜を金属板に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施形態のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、（ａ）金属板にエポキシ系接着剤を下塗塗膜として形成する工程、（ｂ）接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成する工程、（ｃ）焼付硬化する工程、（ｄ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｅ）前記（ｂ）の中塗塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｆ）焼付硬化する工程を順次経るエンボス塗膜の形成方法である。
【００１７】
本実施形態のエンボス塗膜の形成方法に用いる金属板は、例えば亜鉛めっき鋼板、亜鉛めっき合金鋼板、アルミニウム板、アルミニウムめっき板、冷延鋼板ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板等のエンボス加工が可能な金属板である。また、金属板は、シート状、コイル状のいずれであってもよい。
【００１８】
また、本実施形態のエンボス塗膜の形成方法を用いる前に、必要に応じて金属板の表面処理を行い、この表面処理としては、例えば化成処理等が用いられる。
（ａ）工程
また、上記（ａ）工程で用いる下塗塗料は、次工程の（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に適合する下塗塗料であればよいが、本実施形態では硬化剤を含有するエポキシ樹脂を主成分とする接着剤（すなわち、エポキシ系接着剤）が好ましい。上記（ａ）工程では、ロールコータ等で乾燥時膜厚２〜７μｍになるように塗装する。本工程において、ロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式であっても（セミ）リバース塗装方式であってもよい。そして、金属板にエポキシ系接着剤を塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約３０〜９０秒で下塗塗膜を焼付硬化させる。
【００１９】
（ｂ）工程
下塗である接着剤を塗布した後、常温に板温度を冷却し、その後中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を中塗塗料としてロールコータ等により下塗塗膜上に、乾燥時膜厚が５０〜１２０μｍとなるように塗装する。本実施形態の塩化ビニル樹脂系塗料には、接着付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物が含有され、更に可塑剤、安定材、顔料等も含有されている。本工程において、ロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式であっても（セミ）リバース塗装方式であってもよい。
【００２０】
本実施形態において、塩化ビニル樹脂系塗料に、接着付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有させることにより、この中塗塗膜の上に塗装されるウレタン変性されたポリエステル塗料との塗膜間の密着性を改善し、更塩化ビニル塗膜中の可塑剤が上塗塗膜に移行することによる塗膜の変色を防止することができる。すなわち、塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物は、塗膜生成時の不可逆ゾルのゲル変化を助けるばかりでなく、塗膜中の遊離の−ＮＣＯ基は、（ｅ）工程で塗装されるウレタン変性ポリエステル樹脂系塗膜中の−ＯＨ基と反応することができ、ポリエステル樹脂系塗膜の硬化を助け、これにより塗膜間の密着性がよくなり、初めて塩化ビニル塗膜への重ね塗りが可能となる。
【００２１】
通常、塩化ビニル塗膜上にポリエステル塗料を塗装した場合、塗膜間剥離が起こりやすくなる。そこで、ポリエステル塗膜との密着を改善するための塩化ビニル塗膜の上にプレコート用塗料を塗装することも考えられるが、塩化ビニル塗膜の上に塗装可能なプレコート用塗料はなかった。なお、可塑剤による塗膜の変色を防止する方法が、特開平５−３２０５４７号公報の「塗膜の変色防止方法」に提案されている。しかし、上記公報の方法は、塗膜層に過塩素酸の金属塩等及び過塩素酸処理ハイドロタルサイト並びに過塩素酸処理珪酸塩からなる過塩素酸誘導体の少なくとも１種を含有させるものである。この過塩素酸誘導体は、ラジカル重合を促進するものであるため、塗料中にラジカル重合可能な物質を含有させることができず、塗料組成が限定されてしまうという欠点があった。
【００２２】
本実施形態において、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率は、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部であることが好ましく、より好ましくは６〜８重量部である。
【００２３】
以下発明における重量部、量比は固形分当たりである。
【００２４】
また、ブロックポリイソシアネート化合物のイソシアネート化合物としては、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）系、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）系、ＨＤＩ（ヘキサジイソシアネート）系、ＩＰＤＩ（イソホロンイソシアネート）系等の脂肪族、脂環族の多官能イソシアネートを１種以上用いることができる。また、ブロック剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−ペンタノール、エチレンクロルヒドリン、イソプロピリアルコール等のアルコール類、フェノール、ｐ−ニトロフェノール、クレゾール等のフェノール類、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル、メチルエチルケトオキシム（ＭＥＫオキシム）等のオキシム類、ε−カプロラクタム等のラクタム類が挙げられる。また、２−メタクリロイルオキシエチレンイソシアネートをブロック化剤でマスクしたブロック化イソシアネート化合物（特開平６−２５５８８号公報に記載）、イソシアネート環を有するポリイソアネートのブロック化合物（特公平５−５５５４９号公報に記載）を用いることもできる。
【００２５】
（ｃ）工程
金属板に中塗塗料をロールコータで塗装後、最高到達板温度２００〜２２０℃、焼付時間約５０〜９０秒で中塗塗膜を焼付硬化させる。
【００２６】
（ｄ）工程
中塗塗膜形成後、任意または所定のパターンを有するメタルエンボスローラを用いて、中塗塗膜まで形成した金属板に凹凸パターンを付けていく。このパターンにあっては、凸部、すなわち凸部における平面部が凹部より多いものが多色塗装に効果的であり、種々のパターンを持つメタルエンボスローラを用いることができ、多彩なエンボス加工を行うことができる。複数回のエンボス加工を施す場合には、異パターンのメタルエンボスローラを用いることにより、複雑な形状の凹凸形成が可能となる。従って意匠性が向上する。
【００２７】
（ｅ）工程
エンボス加工により凹凸をつけた金属板の中塗塗膜に上に、ロールコータでウレタン変性されたポリエステル樹脂系塗料を塗装する。詳説すると、ウレタン変性されたポリエステル樹脂系上塗塗料は、凸部にのみ塗装され、乾燥時膜厚１０〜１５μｍとなるように、ロールコータで好ましくはナチュラル塗装方式（ロールコータを金属板の進行方向と同一の方向に回転させてローラ塗装する方式）で塗装される。ナチュラル塗装方式を行うことにより、上塗塗膜が凸部にのみ形成されるという利点がある。
【００２８】
ここで、ポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとのエステル化物であって、公知のエステル化反応により得られる。すなわち、多塩基酸としては、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミツク酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸等の１種又はその以上の多塩基酸を用い、また多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−、１，３−、２，３−、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソルビトール、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリストール、ジペンタエリストール等の１種又はそれ以上の多価アルコールを用いて一般的な方法で製造することができる。
【００２９】
また、ウレタン変性ポリエステル樹脂は、上記方法により得られたポリエステル樹脂にポリイソシアネート化合物を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入したポリエステル樹脂をいう。前記ウレタン変性ポリエステル樹脂を製造するのに使用されるポリイソシアネート化合物は、分子中に１個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物であって、具体的には、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化４，４′−ジフェニルメタンジシソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、グイマー酸ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネート（３モル）とヘキサメチレンジイソシアネート（２モル）との付加物などから選ばれた１種もしくは２種以上使用でき、このうち耐候性などを優れたヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサメチレンジイソシアネートとの付加物、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの無黄変タイプが好ましい。
【００３０】
ポリエステル樹脂と樹脂中のウレタン結合との割合は、９６／４〜４０／６０の範囲であることが好ましい。
【００３１】
ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料を硬化させる硬化剤が用いられ、硬化剤としては、メラミン樹脂が一般的であるが、塩化ビニル樹脂系塗膜との密着性、耐食性を考慮すると不十分であるため、本実施形態では、ブロックイソシアネート化合物を硬化剤として用い、より完全な硬化と塩化ビニル樹脂系塗膜との密着性の向上を図っている。また、ブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部、より好ましくは６〜８重量部である。また、本工程で用いるブロックイソシアネート化合物は、前述の（ｂ）工程のブロックイソシアネート化合物に列挙と同様である。また、（ｂ）工程の中塗塗膜に含有されるブロックイソシアネート化合物と本工程の上塗塗膜に含有されるブロックイソシアネート化合物とは、同一であっても又は異種であってもよく、任意に選択してよい。
【００３２】
（ｆ）工程
金属板に上塗塗料をロールコータで塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約４０〜９０秒で上塗塗膜を焼付硬化させる。
【００３３】
このようにして金属板に形成されたエンボス塗膜の一例を図２に示す。図２に置いて、ハッチングされた部分は凹部である。
【００３４】
本実施形態の他のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、前記（ｆ）工程後、更に（ｇ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、（ｈ）既形成塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、（ｉ）焼付硬化する工程を順次、少なくとも１サイクル経るエンボス塗膜の形成方法である。
【００３５】
従って、上記サイクルを繰り返すことによって、エンボス模様とウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料が塗り重ねられていくため、金属板に多彩色のエンボス塗膜の形成をすることができる。
【００３６】
尚、上記（ｇ）工程〜（ｉ）工程は、上塗塗膜上に施される工程である点以外はそれぞれ前述の（ｄ）工程〜（ｆ）工程と使用する塗料組成及び工程内容が同様であるため、説明を省略する。
【００３７】
また、本実施形態の他のエンボス塗膜の形成方法は、上述したように、前記（ｇ）工程のエンボス加工を、既形成パターンと異なるパターンにより形成するエンボス塗膜の形成方法である。従って、上記サイクル（ｇ）〜（ｉ）を繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜を形成することができる。
【００３８】
更に、請求項に記載以外の本発明の好ましい他の実施態様を以下に示す。
【００３９】
１．上記（ａ）工程では、エポキシ系接着剤をロールコータで乾燥時膜厚２〜７μｍになるように塗装する。
【００４０】
２．上記（ａ）工程及び（ｂ）工程において、エポキシ系接着剤（下塗塗料）及びブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料（中塗塗料）をロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式又は（セミ）リバース塗装方式のいずれかの方式を任意に選択する。
【００４１】
３．下塗塗膜の焼付硬化は、金属板にエポキシ系接着剤を塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約３０〜９０秒で行う。
【００４２】
４．上記（ｂ）工程では、金属板に接着剤を塗布した後、常温に板温度を冷却し、その後中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を中塗塗料としてロールコータにより、乾燥時膜厚が５０〜１２０μｍとなるように塗装する。
【００４３】
５．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物のイソシアネート化合物は、ＴＤＩ（トルエンジイソシアネート）系、ＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）系、ＨＤＩ（ヘキサジイソシアネート）系、ＩＰＤＩ（イソホロンイソシアネート）系等の脂肪族、脂環族の多官能イソシアネートを１種以上である。
【００４４】
６．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料に含有されるブロックポリイソシアネート化合物のブロック剤は、メタノール、エタノール、ｎ−ペンタノール、エチレンクロルヒドリン、イソプロピリアルコール等のアルコール類、フェノール、ｐ−ニトロフェノール、クレゾール等のフェノール類、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル等のアセト酢酸エステル、メチルエチルケトオキシム（ＭＥＫオキシム）等のオキシム類、ε−カプロラクタム等のラクタム類の少なくとも１種である。
【００４５】
７．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料は、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率が、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部である。
【００４６】
８．上記（ｂ）工程で用いる塩化ビニル樹脂系塗料は、ブロックポリイソシアネート化合物と塩化ビニル樹脂との比率が、塩化ビニル樹脂１００重量部に対して６〜８重量部である。
【００４７】
９．中塗塗膜の焼付硬化は、中塗塗料である塩化ビニル樹脂系塗料を塗装後最高到達板温度２００〜２２０℃、焼付時間約５０〜９０秒で行われる。
【００４８】
１０．上記（ｄ）工程では、中塗塗膜膜形成後、所定のパターンを有するメタルエンボスローラを用いて、中塗塗膜まで形成した金属板に凹凸パターンを付けていく。
【００４９】
１１．上記（ｄ）工程において、複数回のエンボス加工を施す場合、異パターンのメタルエンボスローラを用いる。
【００５０】
１２．上記（ｅ）工程において、ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータで塗装する場合、ナチュラル塗装方式を用いる。
【００５１】
１３．上記（ｅ）工程では、凸部にのみウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータで乾燥時膜厚１０〜１５μｍになるように塗装する。
【００５２】
１４．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂のポリエステル樹脂は、多塩基酸と多価アルコールとをエステル化反応によりエステル化物としたものである。
【００５３】
１５．上記「１４．」の多塩基酸は、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミツク酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸等の１種又はそれ以上の多塩基酸である。
【００５４】
１６．上記「１４．」多価アルコールは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−、１，３−、２，３−、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソルビトール、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリストール、ジペンタエリストール等の１種又はそれ以上の多価アルコールである。
【００５５】
１７．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂は、ポリイソシアネート化合物を反応させて樹脂中にウレタン結合を導入したポリエステル樹脂である。
【００５６】
１８．上記「１７．」のポリイソシアネート化合物は、分子中に１個以上の遊離のイソシアネート基を有する化合物である。
【００５７】
１９．上記「１７．」のポリイソシアネート化合物は、トリレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、水素化４，４′−ジフェニルメタンジシソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、グイマー酸ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネートの重合体、ヘキサメチレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートと水との反応物、キシリレンジイソシアネート（３モル）とトリメチロールプロパン（１モル）との付加物、トリレンジイソシアネート（３モル）とヘキサメチレンジイソシアネート（２モル）との付加物などから選ばれた１種もしくは２種以上である。
【００５８】
２０．上記（ｅ）工程で用いるウレタン変性ポリエステル樹脂において、ポリエステル樹脂と樹脂中のウレタン結合との割合は、９６／４〜４０／６０の範囲である。
【００５９】
２１．上記（ｅ）工程では、ウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料を硬化させる硬化剤は、上記「５．」に示すイソシアネート化合物と、「６．」に示すブロック剤とにより得られるブロックイソシアネート化合物である。
【００６０】
２２．上記（ｅ）工程において、硬化剤としてブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して５〜１０重量部である。
【００６１】
２３．上記（ｅ）工程において、硬化剤としてブロックイソシアネート化合物は、ウレタン変性ポリエステル樹脂１００重量部に対して６〜８重量部である。
【００６２】
２４．上塗塗膜の焼付硬化は、ウレタン変性されたポリエステル樹脂系塗料塗装後、最高到達板温度２１０〜２２０℃、焼付時間約４０〜９０秒で行われる。
【００６３】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。
【００６４】
実施例１〜９及び比較例１〜４
Ａ．エンボス塗膜形成の条件
金属板；
▲１▼亜鉛めっき鋼板 ：溶融亜鉛めっき鋼板で厚さ０．２７ｍｍ
▲２▼亜鉛めっき合金鋼板 ：亜鉛／アルミニウム合金めっき鋼板で厚さ０．２７ｍｍ▲３▼アルミニウム板 ：５０５２，３００５材（ＪＩＳ Ｈ ４０００）で厚さ０．５ｍｍ
▲４▼アルミニウムめっき板：アルミナイズドスチールシートで厚さ０．３５ｍｍ
▲５▼ステンレス鋼板 ：ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ Ｇ ４３０３）厚さ０．２７ｍｍ ダル表面仕上げ
金属板の前処理である表面処理；
「サーフコートＮＲＣ３００」（クロメート系、日本ペイント（株）社製）をロールコータを用いて皮膜クロム量として２０ｍｇ／ｍ2 となるように化成処理した。
【００６５】
エンボス加工；
図１に示す（Ａ）〜（Ｃ）エンボスロールパターンのメタルエンボスローラを用いてエンボス加工を行った。尚、ハッチングされている部分が凹部である。
【００６６】
塗 装；
下塗塗料及び上塗塗料については、２本ロールコータを用いてナチュラル塗装方式で塗装した。また、中塗塗料については、３本ロールコータを用いてセミリナース塗装方式で塗装した。
【００６７】
塗料及び焼付；
▲１▼下塗塗料：「ビニゾール１６４０下塗」（主組成；エポキシ変性アクリル樹脂／フェノール硬化系接着剤、日本ペイント（株）社製）
焼付後の膜厚：３μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は４０秒
▲２▼中塗塗料：「ビニゾール１０００」（主組成；塩化ビニル樹脂／Ｃａ，Ｂａ，Ｚｎ安定化剤、日本ペイント（株）社製）に接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を添加した塗料
ここで、イソシアネート化合物は、「コロネート２５１５」（ヘキサジイソシアネート系（ＨＤＩ系）、日本ポリウレタン工業（株）社製）である。
【００６８】
焼付後の膜厚：９０μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は６０秒
▲３▼上塗塗料：「フレキコート２０００」（ウレタン変性ポリエステル樹脂、日本ペイント（株）社製）に硬化剤としてブロックイソシアネート化合物を添加した塗料
ここで、ブロックイソシアネート化合物は、「サンプレックスＢＬ１２００」（イソホロイソシアネート系（ＩＰＤＩ系）、三洋化成工業（株）社製）である。 ブロックイソシアネート化合物は、上塗塗料の樹脂成分に対して、１０ＰＨＲ添加されている。
【００６９】
焼付後の膜厚：１２μｍ，
焼付条件：焼付温度は２１０℃、焼付時間は６０秒
Ｂ．評価方法及び評価基準
（１）意匠性；
評価方法：肉眼による色、光沢判定
評価基準： ５：上塗塗料が凹部に入っておらず、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７０】
４：上塗塗料が若干凹部に入っているが、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７１】
３：上塗塗料が少し凹部に入っているが、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されており、意匠性が高い。
【００７２】
２：上塗塗料が多量に凹部に入っており、２色以上又は光沢差が明確に区分され塗装されているが、意匠性が低い。
【００７３】
１：上塗塗料がほとんど凹部に入っており、２色以上又は光沢差の区分が困難で、意匠性が全く低い。
【００７４】
（２）塗膜密着性；
▲１▼評価方法：碁盤目エリクセン試験（同一塗装方法の非エンボス板にて代用）５ｍｍ角で９個の碁盤目を作って、エリクセン試験機で８ｍｍ押出し後ナイフの先端を利用しカット部からの剥離をテストした。
５ｍｍ角で９個の碁盤目を作って、沸水に８時間浸漬し、取出し後、ナイフの先端を利用しカット部からの剥離をテストした。
【００７５】
評価方法：キャス試験
ＪＩＳ Ｈ ８６８１の３．２により実施、
試験時間は２００時間、
エンボス加工された部分からの白錆の発生度合いを中心に評価
【００７６】
【表１】
低光沢：光沢約１０
【表２】
従来塗料イの塗膜の乾燥時膜厚：１００μｍ、
従来塗料イの塗膜の焼付温度：２１０℃（最高到達板温度）
従来塗料イの塗膜の焼付時間：６０秒
従来塗料ロ；「ニッペスーパーコート２００ＨＱ」（ポリエステル樹脂タイプ、ウレタン変性なし、日本ペイント（株）社製）
従来塗料ロの塗膜の乾燥時膜厚：１２μｍ、
従来塗料ロの塗膜の焼付温度：２１０℃（最高到達板温度）
従来塗料ロの塗膜の焼付時間：６０秒
これらの結果から、本発明のエンボス塗膜の形成方法によれば、良好なエンボス塗膜が得られることが判明した。
【００７７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るエンボス塗膜の形成方法によれば、接着性付与性のあるブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成してから、エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成するするので、金属板のみならず、中塗塗膜にも凹凸パターンが形成される。そして、この凹凸を有する中塗塗膜の凸部に塗布されるウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料は、中塗塗膜中のブロックポリイソシアネート化合物によってほぼ完全に硬化するため、中塗塗膜と上塗塗膜との良好な密着性が得られる。更に、中塗塗膜と異色及び／又は異光沢の上塗塗料を凸部に塗布するので、金属板表面の凹凸部を２色以上で色分けすることができる。
【００７８】
また、エンボス加工と上塗塗装、焼付を１サイクルとして、このサイクルを繰り返すことにより、金属板に多彩色のエンボス塗膜の形成することができる。
【００７９】
更に、上記サイクルを繰り返す際に、エンボス加工のパターンを変えることによって、より複雑な意匠性に富むエンボス塗膜の形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るエンボス塗膜の形成方法に用いるエンボスロールパターンを示す図である。
【図２】 本発明に係るエンボス塗膜の形成方法により形成されたエンボス塗膜の一例を示す図である。
Claims (3)
- 下記（ａ）〜（ｆ）の工程を順次経ることを特徴とするエンボス塗膜の形成方法、
（ａ）金属板にエポキシ系接着剤を下塗塗膜として形成する工程、
（ｂ）接着性付与剤としてブロックポリイソシアネート化合物を含有する塩化ビニル樹脂系塗料により中塗塗膜を形成する工程、
（ｃ）焼付硬化する工程、
（ｄ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、
（ｅ）前記（ｂ）の中塗塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、
（ｆ）焼付硬化する工程。 - 請求項１に記載のエンボス塗膜の形成方法において、
前記（ｆ）工程後、更に下記（ｇ）〜（ｉ）の工程を順次、少なくとも１サイクル経ることを特徴とするエンボス塗膜の形成方法、
（ｇ）エンボス加工により金属板に凹凸パターンを形成する工程、
（ｈ）既形成塗膜と異色及び／又は異光沢のウレタン変性ポリエステル樹脂系上塗塗料をロールコータ塗装により上塗塗膜を形成する工程、
（ｉ）焼付硬化する工程。 - 請求項２に記載のエンボス塗膜の形成方法において、
前記（ｇ）工程のエンボス加工を、既形成パターンと異なるパターンにより形成することを特徴とするエンボス塗膜の形成方法。
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1996
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