JP3691068B2 - 加工密着性に優れた高鮮映性樹脂被覆金属板 - Google Patents
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Description
【技術分野】
本発明は、優れた鮮映性を有する樹脂被覆金属板に関し、特に張り出し加工、深絞り加工等の厳しい加工においても被覆樹脂層の剥離を生じず、かつ加工密着性に優れた高鮮映性樹脂被覆金属板に関する。
【背景技術】
近年、家電機器、音響機器、厨房器具、内装建材などの高級化に伴い、意匠の高級化が追求されている。意匠の高級化は材料表面の意匠性とりわけ高鮮映性で表現するとともに、更に張出し加工、深絞り加工等の加工形状により表現することができる。そのため、張出し加工、深絞り加工等の成形加工密着性に優れた高鮮映性化粧鋼板の要求が高まってきた。
これらの要求に応えるため、種々研究が為され、特開平２−５５１２６号公報にあるように、５〜１００μｍの熱可塑性あるいは熱硬化性樹脂の透明フィルムと、鉛筆硬度がＨ〜７Ｂの熱可塑性樹脂（５〜５０μｍ）を、着色された金属板に積層する方法が提案されている。
この方法では、鮮映性は得られるが、張出し加工、絞り加工等の厳しい加工を行うと、積層される樹脂の構成層界面又は積層される樹脂と着色された金属板との界面での剥離を生ずるため、加工形状が限定されている。
即ち、従来技術では、張出し加工、絞り加工等の加工性に優れ、かつ鮮映性を併せ持った積層金属板を得ることが極めて困難であった。
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記従来技術上の問題点に鑑み、張出し加工、絞り加工等の加工密着性に優れ、かつ鮮映性に優れた樹脂被覆金属板を提供することにある。
【発明の開示】
本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、柄または／およびベタ印刷層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
また、本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、柄または／およびベタ印刷層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
さらに、本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍの変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
これらの樹脂被覆金属板は、透明ポリエステル系樹脂フィルムの上層に塗料層が形成されていることが好ましい。
そして、上記樹脂被覆金属板は、接着剤層中や印刷層中には、アルミニウム顔料や雲母顔料が混入されていることが望ましい。
【作用】
積層された樹脂の中間に設けられた変性オレフィン樹脂層が、印刷層、塗料層、ポリエステル系樹脂フィルムなどとの接着性に優れるため、深絞り等の厳しい加工によっても、構成層（樹脂層）界面での剥離が生ぜず、優れた加工密着性を示す。また、金属板の表面粗さや各構成層（樹脂層）の凸凹を、変性オレフィン樹脂層が吸収するので、樹脂被覆金属板として優れた鮮映性を得ることができる。さらに、最外層である透明ポリエステル系樹脂フィルムの上層に塗料層（いわゆるトップコート）が形成されているので、樹脂被覆金属板を成形加工するときや取扱い時の傷付き性が改善される。
【図面の簡単な説明】
図１〜図３は、この発明に係る樹脂被覆金属板の片面側の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。図１〜３は、樹脂被覆層を設けた場合の樹脂被覆金属板の片面側の構成を示す。本発明の樹脂被覆金属板は、金属板の両側に樹脂被覆層が設けられていてもよいし、片面のみに設けられていてもよい。
以下、金属板の片側に樹脂被覆層が設けられている場合を例にとって説明する。
図１において、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは柄または／およびベタ印刷層、Ｄは変性オレフィン樹脂層、Ｅは塗料層、１０は金属板である。図１において、Ａは厚み５〜１００μｍの透明ポリエステル系樹脂フィルムであり、樹脂被覆金属板の最外層を構成している。好ましい下限厚みは１５μｍであり、好ましい上限厚みは８０μｍである。樹脂フィルムの厚みが５μｍ未満の場合は、樹脂被覆金属板全体としての鮮映性に劣り、しかもフィルム被覆時のフィルム取り扱いが困難である。１００μｍを超えると樹脂被覆金属板の加工密着性が劣る。
樹脂被覆金属板を成形加工するときや取扱い時の傷付き性を改善するために、最外層である透明ポリエステル系樹脂フィルムＡの上層にシリコン系、フッ素系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系の焼き付型あるいは紫外線照射型塗料層（いわゆるトップコート）を０．２〜５０μｍ形成させることが好ましい。さらに好ましい下限厚みは０．５μｍであり、好ましい上限厚みは３０μｍである。０．２μｍ未満であると干渉色が目立ち、耐傷付き性も劣る。一方５０μｍを超えると加工性が低下し経済性にも劣る。
透明性ポリエステル系樹脂フィルムＡには、ポリエチレンテレフタート樹脂およびその共重合体が含まれる。
Ｂは接着剤層であり、ポリエステル系、エポキン系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系等の樹脂を含む。
また、上記樹脂の他、γ−グリシドキシプロピル・トリメトキシシラン（例えば日本ユニカー社製シランカップリング剤）などの接着効果を有する接着助剤を使用することもできる。上記接着剤層の厚みは、０．１〜５０μｍ形成するが好ましい。さらに好ましい下限厚みは０．５μｍであり、好ましい上限厚みは３０μｍである。接着剤層の厚みが０．１μｍ未満であると、耐沸水性、加工密着性に劣る。一方５０μｍを超えると、接着剤に含まれる残留溶剤の影響で加熱時に表面外観が悪くなる。このため鮮映性が劣ることとなる。
接着剤層には、アルミニウム金属粉末あるいは雲母粉末などの顔料を混入させることもできる。この場合、アルミニウム顔料の混入割合は、接着剤の固形分に対して重量比で約０．１〜３０％で好適である。さらに望ましい下限は１％、上限は２０％である。混入割合が０．１未満では金属光沢がでず、３０％を超えると接着剤層がもろくなり鮮映性も劣るからである。アルミニウム顔料の粒子の形状は、球状・鱗片状があるが、その大きさは両者とも平均粒径で０．１〜１００μｍのものが好適である。さらに望ましい下限は１μｍ、上限は８０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満では意匠性が悪く、１００μｍを超えると鮮映性が劣ることとなるからである。
雲母顔料の混入割合は、接着剤の固形分に対して重量比で約０．１〜３０％で好適である。さらに望ましい下限は１％、上限は２０％である。混入割合が０．１未満では金属光沢がでず、３０％を超えると接着剤層がもろくなるからである。雲母顔料の粒子の形状は、球状・鱗片状があるが、その大きさは両者とも平均粒径で０．１〜１００μｍのものが好適である。さらに望ましい下限は１μｍ、上限は８０μｍである。平均粒径が０．１未満では意匠性が悪く、１００μｍを超えると鮮映性が劣ることとなるからである。
次に、Ｃは意匠性を付与するために形成される柄印刷層あるいはベタ印刷層であり、その両者を含む場合もある。これらの両印刷層を構成する樹脂としては、ポリエステル系、エポキン系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系等の樹脂を含むが、ポリエステル系樹脂を用いると加工密着性が極めて優れるのでより好ましい。
その厚みは、柄印刷層の場合は、１〜５μｍ形成するが好ましく、１μｍ未満であると印刷柄が明瞭にでず、５μｍを超えると溶剤が残留し、鮮映性にばらつきを生ずるからである。
ベタ印刷層の場合は、１〜５μｍ形成するのが好ましい。１μｍ未満であると色調にばらつきを生じ、５μｍを超えると溶剤が残留し、鮮映性にばらつきを生ずるからである。また経済的でない。
印刷層には、アルミニウム顔料や雲母顔料を混入させることもできる。この場合、顔料の混入割合は、上記接着剤層において述べた場合と同様である。
Ｄは、厚み５〜１００μｍを示す変性オレフィン樹脂層であり、本発明の優れた加工密着性と高鮮映性を付与するために主要な構成要素である。
変性オレフィン樹脂は、カルボキシル基を分子内に有するポリプロピレン共重合体とポリプロピレンとを次の割合で混合することにより製造する。
ポリプロピレン共重合体：１００〜２０（重量部）
ポリプロピレン：１００〜０（重量部）
変性オレフィン樹脂層の好ましい下限厚みは１０μｍであり、好ましい上限厚みは８０μｍである。さらに好ましい下限厚みは２０μｍであり、さらに好ましい上限厚みは７０μｍである。変性オレフィン樹脂層の厚みが、５μｍ未満になると被覆金属板全体としての鮮映性が低下し、１００μｍを超えると被覆金属板全体としでの表面硬度や加工密着性が低下する。
変性オレフィン樹脂としては、水酸基、加水分解性基、カルボキシル基、および酸無水基から選ばれる少なくとも１種の官能基を分子内に有するオレフィン重合体、もしくはオレフィン重合体と他のポリオレフィン重合体の混合物などが含まれる。
変性オレフィン樹脂層中には、１種または２種以上の顔料を含んでいてもさしつかえない。
なお、変性オレフィン樹脂層の上層または下層（あるいは両層）に、シランカップリング剤等でアンカー処理を施すことも、積層樹脂間の接着力を向上させるために好ましい。
上記、透明ポリエステル系樹脂フィルムＡ、接着剤層Ｂ、印刷層Ｃおよび変性オレフィン樹脂層Ｄを総称して被覆樹脂フィルムという。
図１のＥは、金属板の上に直接形成される意匠としての着色層を構成する塗料層である。塗料用樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、エポキン系またはメラミン樹脂を主成分とするものを含むが、特にポリエステル系樹脂を主成分とすると、加工密着性が極めて優れたものとなるので好ましい。塗料層の厚みは、１〜５０μｍが好適であり、さらに望ましくは５〜３０μｍである。また、塗料層Ｅは２層以上で構成されるものを含む。即ち、基板の耐食性を向上するために、防錆顔料を含む下塗り層を持つ複層として形成されたものを含む。例えば下地に塗る１層が着色塗料で、その上に塗る２層めはクリアー塗料でもよい。
図１の１０は、基板としての金属板である。金属板には、スチール板やステンレス鋼板などの鋼板をはじめとして、亜鉛めっき鋼板、複合亜鉛めっき鋼板、ニッケルめっき鋼板、ティンフリースチールなどの表面処理鋼板を含む。また、アルミニウム板や銅板などの非鉄金属板なども含む。厚みは０．２ｍｍ〜１．２ｍｍのものが好ましい。
金属板の片側のみに樹脂を被覆する場合には、金属板の下層（樹脂被覆をしない側）には、防錆塗料層を０．１〜５０μｍ形成させるのが好適であり、さらに塩化ビニルフィルムなどを被覆するのも防錆上好ましい。塗料用樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、エポキン系またはメラミン樹脂を主成分とするものが好適である。
図２において、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは柄または／およびベタ印刷層、Ｄは変性オレフィン樹脂層、Ｅは塗料層、１０は金属板である。図１で説明した被覆樹脂の構成層との位置関係において、柄または／およびベタ印刷層Ｃと、変性オレフィン樹脂層Ｄとが入れ替わった構成となっている。
すなわち請求項２の被覆金属板は、印刷層Ｃが、塗料層Ｅと変性オレフィン樹脂層Ｄとの間に形成されている。この場合、変性オレフィン樹脂層Ｄは、下層に形成されている印刷層Ｃの意匠性を活かすために透明なものを用い、印刷層Ｃに形成された模様を外部より見えるようにする。
図３は、請求項３の発明に対応し、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは変性オレフィン樹脂層、Ｄは塗料層、１０は金属板である。
図２の構成層との位置関係において、印刷層Ｃがない構成となっている。
この場合、塗料層Ｄの外観が透明ポリエステル系樹脂フィルムＡの上部より観察できる。
（製造方法）
（１）塗装鋼板の作成電気亜鉛めっき鋼板等の表面にロールコートによる塗装を１回あるいは２回塗りする。また塗料層を厚くしたい場合は、さらに塗り回数を増やす。
（２）被覆樹脂フィルムの作成
図１に示した（請求項１記載）被覆樹脂フィルムの作成を例にとって説明する。まず、ポリエステル系樹脂フィルム上に、接着剤層をロールコートし、乾燥後柄印刷をする。さらに必要がある場合はその上にベタ印刷を行う。あるいは柄印刷を省略してベタ印刷のみを行う場合もある。そして上記印刷層の上に、変性ポリプロピレン樹脂を押し出し法により形成する。
（３）被覆前記の塗装鋼板を加熱した後、前記被覆樹脂フィルムをラミネートロールで被覆し、更に加熱を行い鏡面ロールで加圧し冷却する。このときのラミネートロールのロール圧は１〜８０ｋｇ／ｃｍ2が好適である。さらに望ましい下限は５ｋｇ／ｃｍ2であり、上限は６０ｋｇ／ｃｍ2である。ロール圧が１ｋｇ／ｃｍ2未満では、被覆樹脂が金属板の幅方向に対して均一に圧着されす、表面外観（鮮映性）にばらつきを生ずる。一方、８０ｋｇ／ｃｍ2を超えるとロールの摩耗が激しく、ロール組み替えを頻繁に行わなければならず生産性を損なう。
（実施例１）
（塗装鋼板の作成）
板厚＝０．５ｍｍ，めっき量＝１０ｇ／ｍ2，クロメート皮膜層（クロムとして）＝０．０５ｍｇ／ｄｍ2，平均表面粗さＲａ＝０．３μｍの電気亜鉛めっき鋼板に、白色顔料を有する共重合ポリエステル系の塗料を１５μｍ塗布、焼付けした塗装鋼板を作成した。
（被覆樹脂フィルムの作成）
５μｍ厚のポリエステル系の樹脂を予めトップコートした（フィルム保護膜）２５μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を１μｍ塗布し、ポリエステル系インキで木目柄印刷を行い（厚み１μｍ）、２０μｍ厚の透明変性プロピレン樹脂（ポリプロピレン共重合体：１００重量部とポリプロピレン：１００重量部を混合）を、押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。
（積層）
前記の塗装鋼板に、前記被覆樹脂フィルムを２００℃の雰囲気中でロール圧２０ｋｇ／ｃｍ2で上記塗装鋼板上に被覆した。その結果、本願発明のものは鮮映性を示す数値は０．８を示し、加工密着性も優れていた。
（比較例１）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を１μｍ塗布し、ポリエステル系インキで木目柄印刷を行い（１μｍ）、被覆樹脂フィルムとした。
そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、加工密着性は良かったが、鮮映性を示す数値は０．１と悪く、劣っていた。
（実施例２）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。すなわち、１００μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にポリエステル系樹脂の接着剤を５μｍ塗布し、さらにその上に１００μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した。
さらにその上にポリエステル系インキで木目柄印刷（厚み５μｍ）を行い、続いてベタ印刷（厚み５μｍ）を行って多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は１．０を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例２）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を５μｍ塗布した。
さらにその上に１００μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した。さらにその上にポリエステル系インキで木目柄印刷（厚み５μｍ）を行い続いてベタ印刷（厚み５μｍ）を行って多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。
その結果、鮮映性を示す数値は０．８と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（実施例３）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、１２μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にシランカップリング剤を０．５μｍ塗布し、さらにその上に雲母顔料を混入したポリエステル系インキで４μｍ厚のベタ印刷を行った。さらにその上に５μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は０．７を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例３）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な１２μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にシランカップリング剤を０．５μｍ塗布し、さらにその上に雲母顔料を混入したポリエステル系インキで４μｍ厚のベタ印刷を行った。さらにその上に５μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、鮮映性を示す数値は０．７と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（実施例４）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、５０μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にＡ１顔料を混入させたポリエステル系樹脂の接着剤を５０μｍ塗布した。
さらにその上に５０μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は０．７を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例４）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にＡ１顔料を混入させたポリエステル系樹脂の接着剤を５０μｍ塗布した。さらにその上に５０μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、鮮映性を示す数値は０．７と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（評価方法）
（鮮映性）
本発明における鮮映性は次の方法により測定した。すなわち、携帯用鮮明度光沢計ＰＧＤ−４型（財団法人日本色彩研究所製）を用い、写像鮮映性、すなわち、化粧面に写した正反射像の鮮映度を測定した。この測定値が高いものほど鮮映性が優れている。
測定方法はつぎの様にした。すなわち、１０ｃｍ×１０ｃｍの樹脂被覆金属板の上に光沢計を水平に押し当て、肉眼で目盛りを読み取り、その値を鮮映性を示す値とした。
（加工密着性）
本発明における加工密着性の評価は、次の２テストを行い両測定結果を総合的に判断して評価した。
（１）エリクセン張り出しテスト樹脂被覆金属板の被覆樹脂面にカッターナイフで原板に達するまでの碁盤目状のきずを入れて、裏面よりエリクセンテスト試験機にて８ｍｍ張り出しを行う。その後、１００℃で１時間の継続加熱を行い、樹脂層の剥離程度を評価した。
表１および表２中で、◎印を「剥離なし」とし、×印を「剥離あり」として表示した。
（２）カップ深絞りテスト樹脂被覆金属板を、絞り比ｒ＝２．２で山田式深絞り試験機にてカップ絞りを行う。カッブ円筒部を形成している樹脂面に、カッターナイフで原板に達するまで５ｍｍ間隔の碁盤目状のきずを入れた後、１００℃で１時間の継続加熱を行い、樹脂層の剥離程度を評価した。
表１および表２中で、◎印を「剥離なし」とし、×印を「剥離あり」として表示した。
【産業上の利用可能性】
表１および表２にまとめて示すように、本発明は、積層された樹脂の中間に設けられた変性オレフィン樹脂層が、印刷層、塗料層、ポリエステル系樹脂フィルムなどとの接着性に優れるため、深絞り等の厳しい加工によっても、構成層界面での剥離が生ぜず、優れた加工密着性を示す。
また、金属板の表面粗さや各構成層（樹脂層）の凸凹を、変性オレフィン樹脂層が吸収するので、樹脂被覆金属板として優れた鮮映性を得ることができる。
本発明は、優れた鮮映性を有する樹脂被覆金属板に関し、特に張り出し加工、深絞り加工等の厳しい加工においても被覆樹脂層の剥離を生じず、かつ加工密着性に優れた高鮮映性樹脂被覆金属板に関する。
【背景技術】
近年、家電機器、音響機器、厨房器具、内装建材などの高級化に伴い、意匠の高級化が追求されている。意匠の高級化は材料表面の意匠性とりわけ高鮮映性で表現するとともに、更に張出し加工、深絞り加工等の加工形状により表現することができる。そのため、張出し加工、深絞り加工等の成形加工密着性に優れた高鮮映性化粧鋼板の要求が高まってきた。
これらの要求に応えるため、種々研究が為され、特開平２−５５１２６号公報にあるように、５〜１００μｍの熱可塑性あるいは熱硬化性樹脂の透明フィルムと、鉛筆硬度がＨ〜７Ｂの熱可塑性樹脂（５〜５０μｍ）を、着色された金属板に積層する方法が提案されている。
この方法では、鮮映性は得られるが、張出し加工、絞り加工等の厳しい加工を行うと、積層される樹脂の構成層界面又は積層される樹脂と着色された金属板との界面での剥離を生ずるため、加工形状が限定されている。
即ち、従来技術では、張出し加工、絞り加工等の加工性に優れ、かつ鮮映性を併せ持った積層金属板を得ることが極めて困難であった。
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、前記従来技術上の問題点に鑑み、張出し加工、絞り加工等の加工密着性に優れ、かつ鮮映性に優れた樹脂被覆金属板を提供することにある。
【発明の開示】
本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、柄または／およびベタ印刷層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
また、本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、柄または／およびベタ印刷層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
さらに、本発明の樹脂被覆金属板は、金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍの変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層されている。
これらの樹脂被覆金属板は、透明ポリエステル系樹脂フィルムの上層に塗料層が形成されていることが好ましい。
そして、上記樹脂被覆金属板は、接着剤層中や印刷層中には、アルミニウム顔料や雲母顔料が混入されていることが望ましい。
【作用】
積層された樹脂の中間に設けられた変性オレフィン樹脂層が、印刷層、塗料層、ポリエステル系樹脂フィルムなどとの接着性に優れるため、深絞り等の厳しい加工によっても、構成層（樹脂層）界面での剥離が生ぜず、優れた加工密着性を示す。また、金属板の表面粗さや各構成層（樹脂層）の凸凹を、変性オレフィン樹脂層が吸収するので、樹脂被覆金属板として優れた鮮映性を得ることができる。さらに、最外層である透明ポリエステル系樹脂フィルムの上層に塗料層（いわゆるトップコート）が形成されているので、樹脂被覆金属板を成形加工するときや取扱い時の傷付き性が改善される。
【図面の簡単な説明】
図１〜図３は、この発明に係る樹脂被覆金属板の片面側の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。図１〜３は、樹脂被覆層を設けた場合の樹脂被覆金属板の片面側の構成を示す。本発明の樹脂被覆金属板は、金属板の両側に樹脂被覆層が設けられていてもよいし、片面のみに設けられていてもよい。
以下、金属板の片側に樹脂被覆層が設けられている場合を例にとって説明する。
図１において、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは柄または／およびベタ印刷層、Ｄは変性オレフィン樹脂層、Ｅは塗料層、１０は金属板である。図１において、Ａは厚み５〜１００μｍの透明ポリエステル系樹脂フィルムであり、樹脂被覆金属板の最外層を構成している。好ましい下限厚みは１５μｍであり、好ましい上限厚みは８０μｍである。樹脂フィルムの厚みが５μｍ未満の場合は、樹脂被覆金属板全体としての鮮映性に劣り、しかもフィルム被覆時のフィルム取り扱いが困難である。１００μｍを超えると樹脂被覆金属板の加工密着性が劣る。
樹脂被覆金属板を成形加工するときや取扱い時の傷付き性を改善するために、最外層である透明ポリエステル系樹脂フィルムＡの上層にシリコン系、フッ素系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系の焼き付型あるいは紫外線照射型塗料層（いわゆるトップコート）を０．２〜５０μｍ形成させることが好ましい。さらに好ましい下限厚みは０．５μｍであり、好ましい上限厚みは３０μｍである。０．２μｍ未満であると干渉色が目立ち、耐傷付き性も劣る。一方５０μｍを超えると加工性が低下し経済性にも劣る。
透明性ポリエステル系樹脂フィルムＡには、ポリエチレンテレフタート樹脂およびその共重合体が含まれる。
Ｂは接着剤層であり、ポリエステル系、エポキン系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系等の樹脂を含む。
また、上記樹脂の他、γ−グリシドキシプロピル・トリメトキシシラン（例えば日本ユニカー社製シランカップリング剤）などの接着効果を有する接着助剤を使用することもできる。上記接着剤層の厚みは、０．１〜５０μｍ形成するが好ましい。さらに好ましい下限厚みは０．５μｍであり、好ましい上限厚みは３０μｍである。接着剤層の厚みが０．１μｍ未満であると、耐沸水性、加工密着性に劣る。一方５０μｍを超えると、接着剤に含まれる残留溶剤の影響で加熱時に表面外観が悪くなる。このため鮮映性が劣ることとなる。
接着剤層には、アルミニウム金属粉末あるいは雲母粉末などの顔料を混入させることもできる。この場合、アルミニウム顔料の混入割合は、接着剤の固形分に対して重量比で約０．１〜３０％で好適である。さらに望ましい下限は１％、上限は２０％である。混入割合が０．１未満では金属光沢がでず、３０％を超えると接着剤層がもろくなり鮮映性も劣るからである。アルミニウム顔料の粒子の形状は、球状・鱗片状があるが、その大きさは両者とも平均粒径で０．１〜１００μｍのものが好適である。さらに望ましい下限は１μｍ、上限は８０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満では意匠性が悪く、１００μｍを超えると鮮映性が劣ることとなるからである。
雲母顔料の混入割合は、接着剤の固形分に対して重量比で約０．１〜３０％で好適である。さらに望ましい下限は１％、上限は２０％である。混入割合が０．１未満では金属光沢がでず、３０％を超えると接着剤層がもろくなるからである。雲母顔料の粒子の形状は、球状・鱗片状があるが、その大きさは両者とも平均粒径で０．１〜１００μｍのものが好適である。さらに望ましい下限は１μｍ、上限は８０μｍである。平均粒径が０．１未満では意匠性が悪く、１００μｍを超えると鮮映性が劣ることとなるからである。
次に、Ｃは意匠性を付与するために形成される柄印刷層あるいはベタ印刷層であり、その両者を含む場合もある。これらの両印刷層を構成する樹脂としては、ポリエステル系、エポキン系、アクリル系、メラミン系またはウレタン系等の樹脂を含むが、ポリエステル系樹脂を用いると加工密着性が極めて優れるのでより好ましい。
その厚みは、柄印刷層の場合は、１〜５μｍ形成するが好ましく、１μｍ未満であると印刷柄が明瞭にでず、５μｍを超えると溶剤が残留し、鮮映性にばらつきを生ずるからである。
ベタ印刷層の場合は、１〜５μｍ形成するのが好ましい。１μｍ未満であると色調にばらつきを生じ、５μｍを超えると溶剤が残留し、鮮映性にばらつきを生ずるからである。また経済的でない。
印刷層には、アルミニウム顔料や雲母顔料を混入させることもできる。この場合、顔料の混入割合は、上記接着剤層において述べた場合と同様である。
Ｄは、厚み５〜１００μｍを示す変性オレフィン樹脂層であり、本発明の優れた加工密着性と高鮮映性を付与するために主要な構成要素である。
変性オレフィン樹脂は、カルボキシル基を分子内に有するポリプロピレン共重合体とポリプロピレンとを次の割合で混合することにより製造する。
ポリプロピレン共重合体：１００〜２０（重量部）
ポリプロピレン：１００〜０（重量部）
変性オレフィン樹脂層の好ましい下限厚みは１０μｍであり、好ましい上限厚みは８０μｍである。さらに好ましい下限厚みは２０μｍであり、さらに好ましい上限厚みは７０μｍである。変性オレフィン樹脂層の厚みが、５μｍ未満になると被覆金属板全体としての鮮映性が低下し、１００μｍを超えると被覆金属板全体としでの表面硬度や加工密着性が低下する。
変性オレフィン樹脂としては、水酸基、加水分解性基、カルボキシル基、および酸無水基から選ばれる少なくとも１種の官能基を分子内に有するオレフィン重合体、もしくはオレフィン重合体と他のポリオレフィン重合体の混合物などが含まれる。
変性オレフィン樹脂層中には、１種または２種以上の顔料を含んでいてもさしつかえない。
なお、変性オレフィン樹脂層の上層または下層（あるいは両層）に、シランカップリング剤等でアンカー処理を施すことも、積層樹脂間の接着力を向上させるために好ましい。
上記、透明ポリエステル系樹脂フィルムＡ、接着剤層Ｂ、印刷層Ｃおよび変性オレフィン樹脂層Ｄを総称して被覆樹脂フィルムという。
図１のＥは、金属板の上に直接形成される意匠としての着色層を構成する塗料層である。塗料用樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、エポキン系またはメラミン樹脂を主成分とするものを含むが、特にポリエステル系樹脂を主成分とすると、加工密着性が極めて優れたものとなるので好ましい。塗料層の厚みは、１〜５０μｍが好適であり、さらに望ましくは５〜３０μｍである。また、塗料層Ｅは２層以上で構成されるものを含む。即ち、基板の耐食性を向上するために、防錆顔料を含む下塗り層を持つ複層として形成されたものを含む。例えば下地に塗る１層が着色塗料で、その上に塗る２層めはクリアー塗料でもよい。
図１の１０は、基板としての金属板である。金属板には、スチール板やステンレス鋼板などの鋼板をはじめとして、亜鉛めっき鋼板、複合亜鉛めっき鋼板、ニッケルめっき鋼板、ティンフリースチールなどの表面処理鋼板を含む。また、アルミニウム板や銅板などの非鉄金属板なども含む。厚みは０．２ｍｍ〜１．２ｍｍのものが好ましい。
金属板の片側のみに樹脂を被覆する場合には、金属板の下層（樹脂被覆をしない側）には、防錆塗料層を０．１〜５０μｍ形成させるのが好適であり、さらに塩化ビニルフィルムなどを被覆するのも防錆上好ましい。塗料用樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、エポキン系またはメラミン樹脂を主成分とするものが好適である。
図２において、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは柄または／およびベタ印刷層、Ｄは変性オレフィン樹脂層、Ｅは塗料層、１０は金属板である。図１で説明した被覆樹脂の構成層との位置関係において、柄または／およびベタ印刷層Ｃと、変性オレフィン樹脂層Ｄとが入れ替わった構成となっている。
すなわち請求項２の被覆金属板は、印刷層Ｃが、塗料層Ｅと変性オレフィン樹脂層Ｄとの間に形成されている。この場合、変性オレフィン樹脂層Ｄは、下層に形成されている印刷層Ｃの意匠性を活かすために透明なものを用い、印刷層Ｃに形成された模様を外部より見えるようにする。
図３は、請求項３の発明に対応し、Ａは透明ポリエステル系樹脂フィルム、Ｂは接着剤層、Ｃは変性オレフィン樹脂層、Ｄは塗料層、１０は金属板である。
図２の構成層との位置関係において、印刷層Ｃがない構成となっている。
この場合、塗料層Ｄの外観が透明ポリエステル系樹脂フィルムＡの上部より観察できる。
（製造方法）
（１）塗装鋼板の作成電気亜鉛めっき鋼板等の表面にロールコートによる塗装を１回あるいは２回塗りする。また塗料層を厚くしたい場合は、さらに塗り回数を増やす。
（２）被覆樹脂フィルムの作成
図１に示した（請求項１記載）被覆樹脂フィルムの作成を例にとって説明する。まず、ポリエステル系樹脂フィルム上に、接着剤層をロールコートし、乾燥後柄印刷をする。さらに必要がある場合はその上にベタ印刷を行う。あるいは柄印刷を省略してベタ印刷のみを行う場合もある。そして上記印刷層の上に、変性ポリプロピレン樹脂を押し出し法により形成する。
（３）被覆前記の塗装鋼板を加熱した後、前記被覆樹脂フィルムをラミネートロールで被覆し、更に加熱を行い鏡面ロールで加圧し冷却する。このときのラミネートロールのロール圧は１〜８０ｋｇ／ｃｍ2が好適である。さらに望ましい下限は５ｋｇ／ｃｍ2であり、上限は６０ｋｇ／ｃｍ2である。ロール圧が１ｋｇ／ｃｍ2未満では、被覆樹脂が金属板の幅方向に対して均一に圧着されす、表面外観（鮮映性）にばらつきを生ずる。一方、８０ｋｇ／ｃｍ2を超えるとロールの摩耗が激しく、ロール組み替えを頻繁に行わなければならず生産性を損なう。
（実施例１）
（塗装鋼板の作成）
板厚＝０．５ｍｍ，めっき量＝１０ｇ／ｍ2，クロメート皮膜層（クロムとして）＝０．０５ｍｇ／ｄｍ2，平均表面粗さＲａ＝０．３μｍの電気亜鉛めっき鋼板に、白色顔料を有する共重合ポリエステル系の塗料を１５μｍ塗布、焼付けした塗装鋼板を作成した。
（被覆樹脂フィルムの作成）
５μｍ厚のポリエステル系の樹脂を予めトップコートした（フィルム保護膜）２５μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を１μｍ塗布し、ポリエステル系インキで木目柄印刷を行い（厚み１μｍ）、２０μｍ厚の透明変性プロピレン樹脂（ポリプロピレン共重合体：１００重量部とポリプロピレン：１００重量部を混合）を、押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。
（積層）
前記の塗装鋼板に、前記被覆樹脂フィルムを２００℃の雰囲気中でロール圧２０ｋｇ／ｃｍ2で上記塗装鋼板上に被覆した。その結果、本願発明のものは鮮映性を示す数値は０．８を示し、加工密着性も優れていた。
（比較例１）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な２５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を１μｍ塗布し、ポリエステル系インキで木目柄印刷を行い（１μｍ）、被覆樹脂フィルムとした。
そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、加工密着性は良かったが、鮮映性を示す数値は０．１と悪く、劣っていた。
（実施例２）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。すなわち、１００μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にポリエステル系樹脂の接着剤を５μｍ塗布し、さらにその上に１００μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した。
さらにその上にポリエステル系インキで木目柄印刷（厚み５μｍ）を行い、続いてベタ印刷（厚み５μｍ）を行って多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は１．０を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例２）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な１００μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、ポリエステル系樹脂の接着剤を５μｍ塗布した。
さらにその上に１００μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した。さらにその上にポリエステル系インキで木目柄印刷（厚み５μｍ）を行い続いてベタ印刷（厚み５μｍ）を行って多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。
その結果、鮮映性を示す数値は０．８と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（実施例３）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、１２μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にシランカップリング剤を０．５μｍ塗布し、さらにその上に雲母顔料を混入したポリエステル系インキで４μｍ厚のベタ印刷を行った。さらにその上に５μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は０．７を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例３）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な１２μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にシランカップリング剤を０．５μｍ塗布し、さらにその上に雲母顔料を混入したポリエステル系インキで４μｍ厚のベタ印刷を行った。さらにその上に５μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、鮮映性を示す数値は０．７と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（実施例４）
実施例１と同様に塗装鋼板を作成した。そして、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、５０μｍ厚の透明なポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にＡ１顔料を混入させたポリエステル系樹脂の接着剤を５０μｍ塗布した。
さらにその上に５０μｍ厚の透明な変性プロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして、実施例１で用いた塗装鋼板に、２００℃の雰囲気で、ロール圧が２０ｋｇ／ｃｍ2で積層し、鮮映性を有する樹脂被覆金属板を作成した。この金属板の鮮映性を示す値は０．７を示し、加工密着性も優れたものであった。
（比較例４）
実施例１と同様な方法で塗装鋼板を作成し、これに次のフィルムを被覆した。
すなわち、透明な５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムの片面上にＡ１顔料を混入させたポリエステル系樹脂の接着剤を５０μｍ塗布した。さらにその上に５０μｍ厚の透明なプロピレン樹脂を押し出し法により積層した多層フィルムを作成して、被覆樹脂フィルムとした。そして実施例１と同様な方法で積層し樹脂被覆金属板を作成した。その結果、鮮映性を示す数値は０．７と良かったが、加工密着性は悪く、劣っていた。
（評価方法）
（鮮映性）
本発明における鮮映性は次の方法により測定した。すなわち、携帯用鮮明度光沢計ＰＧＤ−４型（財団法人日本色彩研究所製）を用い、写像鮮映性、すなわち、化粧面に写した正反射像の鮮映度を測定した。この測定値が高いものほど鮮映性が優れている。
測定方法はつぎの様にした。すなわち、１０ｃｍ×１０ｃｍの樹脂被覆金属板の上に光沢計を水平に押し当て、肉眼で目盛りを読み取り、その値を鮮映性を示す値とした。
（加工密着性）
本発明における加工密着性の評価は、次の２テストを行い両測定結果を総合的に判断して評価した。
（１）エリクセン張り出しテスト樹脂被覆金属板の被覆樹脂面にカッターナイフで原板に達するまでの碁盤目状のきずを入れて、裏面よりエリクセンテスト試験機にて８ｍｍ張り出しを行う。その後、１００℃で１時間の継続加熱を行い、樹脂層の剥離程度を評価した。
表１および表２中で、◎印を「剥離なし」とし、×印を「剥離あり」として表示した。
（２）カップ深絞りテスト樹脂被覆金属板を、絞り比ｒ＝２．２で山田式深絞り試験機にてカップ絞りを行う。カッブ円筒部を形成している樹脂面に、カッターナイフで原板に達するまで５ｍｍ間隔の碁盤目状のきずを入れた後、１００℃で１時間の継続加熱を行い、樹脂層の剥離程度を評価した。
表１および表２中で、◎印を「剥離なし」とし、×印を「剥離あり」として表示した。
【産業上の利用可能性】
表１および表２にまとめて示すように、本発明は、積層された樹脂の中間に設けられた変性オレフィン樹脂層が、印刷層、塗料層、ポリエステル系樹脂フィルムなどとの接着性に優れるため、深絞り等の厳しい加工によっても、構成層界面での剥離が生ぜず、優れた加工密着性を示す。
また、金属板の表面粗さや各構成層（樹脂層）の凸凹を、変性オレフィン樹脂層が吸収するので、樹脂被覆金属板として優れた鮮映性を得ることができる。
Claims (8)
- 金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、柄または／およびベタ印刷層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層された樹脂被覆金属板。
- 金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、柄または／およびベタ印刷層、５〜１００μｍ厚の変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層された樹脂被覆金属板。
- 金属板を基板とし、少なくとも基板の片面に、基板側から順次、塗料層、５〜１００μｍの変性オレフィン樹脂層、接着剤層、５〜１００μｍ厚の透明ポリエステル系樹脂フィルムが積層された樹脂被覆金属板。
- 前記透明ポリエステル系樹脂フィルムの上層に塗料層が形成された請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂被覆金属板。
- 前記接着剤層中にアルミニウム金属顔料が混入されている請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂被覆金属板。
- 前記印刷層中にアルミニウム金属顔料が混入されている請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂被覆金属板。
- 前記接着剤層中に雲母顔料が混入されている請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂被覆金属板。
- 前記印刷層中に雲母顔料が混入されている請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂被覆金属板。
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