JP3974728B2 - 成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板 - Google Patents

成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板 Download PDF

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、成形加工性及び製造の際の高速操業性に優れた1コートプレコート鋼板に関するものである。本発明のプレコート鋼板は、例えば冷蔵庫やファンヒータなどの家電製品、建材、自動車部品などの素材として使用することができる。
【0002】
【従来の技術】
通常、プレコート鋼板は2コート塗装されたものが使用されている。この種のプレコート鋼板では、外面下塗り塗料に主として変性ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂を使用することで下地鋼板との密着性、耐食性などを確保し、また、外面上塗り塗料にポリエステル系、アクリル系塗料などを使用することで、主として耐汚染性、意匠性、耐傷付き性、バリア性などを付与している。一方で、2コートプレコート鋼板は塗装や焼付の際の工程数が多く、そのための時間も多くかかるため、塗装作業の合理化や省資源化の観点からは、塗膜の1コート化、薄膜化が望まれている。
【0003】
しかし、溶剤型塗料において従来のプレコート鋼板用塗料をそのまま1コートとして用いた場合、下塗り塗料のみでは耐汚染性、意匠性などが不十分であり、また、上塗り塗料のみでは下地鋼板との密着性、耐食性などが不十分となる。また、粉体塗料では既に1コート塗装鋼板が製造されているが、粉体塗料は膜厚が厚く、硬化に時間がかかる難点がある。
したがって、塗装作業の合理化、省資源化などを考慮した溶剤型塗料による1コートプレコート鋼板を採用するためには、2コートプレコート鋼板の下塗り層と上塗り層の両方の機能を併せ持ち、且つ短時間で硬化可能な薄膜塗膜の設計が必要となる。
【0004】
ところで、プレコート鋼板には高硬度、高加工性、耐汚染性、耐薬品性、耐水性、耐食性など多くの性能が要求される。なかでも塗装・焼付を行った後に成形加工が施されるプレコート鋼板にとって、成形加工性は非常に重要な性能である。ここでいう成形加工性とは、平らな金属板から種々の形状に加工していく際の折曲げ、絞り、切断などの工程において塗膜の損傷が少ないことを指し、比較的穏和な曲げ加工などの成形加工においては、塗膜自身の伸びや柔軟性の程度が大きいほど加工性は良好となるが、絞り加工のような厳しい成形加工では、塗膜の伸びや柔軟性のみならず、変形や加工時の応力に耐え得る強度と耐傷付き性も重要となってくる。
【0005】
このようなプレコート鋼板の要求特性に対して、例えば、特開平8−100150号では、硬度、耐汚染性、耐候性に優れた塗膜を得ることを目的として、特定のポリエステル樹脂、メラミン樹脂(硬化剤)などを配合した塗料組成物及びこれを用いた塗装鋼板が提案されている。
また、特開平9−111183号では、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂(硬化剤)、防錆顔料、有機高分子微粒子などを配合した塗料組成物を塗装することにより、1コートで加工性、耐食性、密着性、耐衝撃性、耐スクラッチ性、意匠性を満足させる塗装鋼板が提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来技術のうち特開平8−100150号の技術では、ポリエステル樹脂が、1コートで絞り加工のような厳しい成形加工時の応力に耐え得る強度の塗膜が得られるようには設計されておらず、このため十分な成形加工性が得られない。
また、特開平9−111183号の技術も、ポリエステル樹脂が、1コートで絞り加工のような厳しい成形加工時の応力に耐え得る強度の塗膜が得られるようには設計されておらず、このため十分な成形加工性が得られない。
【0007】
したがって本発明の目的は、上記のような従来技術の課題を解決し、絞り加工性などの厳しい成形加工に対しても塗膜に割れなどを生じにくく、しかも製造する際の高速操業が可能な1コートプレコート鋼板を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決して優れた性能の1コートプレコート鋼板を得るために検討を重ねた結果、化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板表面に、特定の特性を有するポリエステル樹脂と、必要に応じて配合される下地鋼板との密着性を向上させるための特定のエポキシ樹脂と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤とを主成分とする溶剤型塗料組成物を直接塗装した塗膜を形成することにより、成形加工性及び高速操業性に優れた1コートプレコート鋼板が得られることを見い出した。
【0009】
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。
[1]化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に、数平均分子量が5000〜25000、ガラス転移温度が20〜80℃、水酸基価が4〜20KOHmg/g、酸価が0〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂(A)100重量部(固形分割合)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤3〜20重量部(固形分割合)を主成分とし、ポリエステル樹脂(A)の多価アルコール成分のうち50〜70モル%がシクロヘキサンジメタノールである溶剤型塗料組成物を塗装、焼付することにより形成された乾燥膜厚が10μm以下の塗膜を有することを特徴とする成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
【0010】
[2]化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に、数平均分子量が5000〜25000、ガラス転移温度が20〜80℃、水酸基価が4〜20KOHmg/g、酸価が0〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂(A)100重量部(固形分割合)と、エポキシ当量が180〜1000のエポキシ樹脂(B)5〜25重量部(固形分割合)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤3〜20重量部(固形分割合)を主成分とし、ポリエステル樹脂(A)の多価アルコール成分のうち50〜70モル%がシクロヘキサンジメタノールである溶剤型塗料組成物を塗装、焼付することにより形成された乾燥膜厚が10μm以下の塗膜を有することを特徴とする成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
【0011】
[3] 上記[1]又は[2]の1コートプレコート鋼板において、溶剤型塗料組成物中のポリエステル樹脂(A)が、多塩基酸と多価アルコールとの縮重合後、水酸基の一部をカルボン酸で修飾した酸価が3〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂であることを特徴とする成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細と限定理由を説明する。
本発明の1コートプレコート鋼板では、化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板表面に、特定の特性を有するポリエステル樹脂(A)と、必要に応じて配合される下地鋼板との密着性を向上させるためのエポキシ樹脂(B)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤とを主成分とする溶剤型塗料組成物を直接塗装した塗膜を形成する。
【0014】
本発明のプレコート鋼板の下地鋼板となる亜鉛系めっき鋼板としては、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板(例えば、溶融亜鉛−55%アルミニウム合金めっき鋼板、溶融亜鉛−5%アルミニウム合金めっき鋼板)、鉄−亜鉛合金めっき鋼板、ニッケル−亜鉛合金めっき鋼板などの各種亜鉛系めっき鋼板を用いることができる。
【0015】
前記亜鉛系めっき鋼板の表面には塗膜密着性、耐食性を向上させるために、塗装の前処理として化成処理を施す必要がある。化成処理剤としては、例えば、リン酸塩系、クロム酸塩系などが挙げられ、これらによりめっき皮膜の表面に化成処理皮膜を形成する。
本発明のプレコート鋼板では、前記化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に特定の溶剤型塗料組成物を塗装し、焼き付けることにより1コートの塗膜を形成する。
【0016】
以下、この塗膜を形成するための溶剤型塗料組成物の主成分であるポリエステル樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)及びメラミン樹脂(D)について説明する。
ポリエステル樹脂(A):溶剤型塗料組成物に配合されるポリエステル樹脂(A)は、数平均分子量が5000〜25000、好ましくは10000〜22000、ガラス転移温度Tgが20〜80℃、好ましくは30〜70℃、水酸基価が4〜20KOHmg/g、酸価が0〜10KOHmg/g、好ましくは3〜9KOHmg/gという特性を有する必要がある。
【0017】
ポリエステル樹脂(A)の数平均分子量が5000未満では塗膜の伸びが不十分となり、加工性が低下する。また、加工密着性や成形加工後耐食性などの特性も低下する。一方、数平均分子量が25000を超えると塗料組成物が高粘度になるため過剰な希釈溶剤が必要となり、塗料中に占める樹脂の割合が減少するため適切な塗膜を得ることができない。さらに、他の配合成分との相溶性も著しく低下する。
【0018】
ポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度Tgが20℃未満では塗膜の強靭性が低下し、例えばプレス成形などにおける1コート塗膜での十分な成形加工性が得られない。また、塗膜硬度、加工密着性、成形加工後耐食性などの特性も低下する。一方、ガラス転移温度Tgが80℃を超えると加工性が低下する。
ポリエステル樹脂(A)の水酸基価がKOHmg/g未満では架橋反応が不十分となるために塗膜硬度が低下し、一方、水酸基価が20KOHmg/gを超えると加工性が低下する。
ポリエステル樹脂(A)の酸価が10KOHmg/gを超えると他の配合成分との相溶性が低下する。
【0019】
前記ポリエステル樹脂(A)は多塩基酸と多価アルコールとを常法により縮重合させることで得られるが、生成したポリエステル樹脂(A)の遊離カルボキシル基が極く僅かで酸価が低い場合、該ポリエステル樹脂(A)の水酸基の一部をカルボン酸で修飾し、酸価を3KOHmg/g以上に増やす(但し、10KOHmg/g以内)ことにより、下地に対する密着性をさらに向上させ、また、硬化速度をさらに高めることが可能である。前記多塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マロン酸、シュウ酸、トリメリット酸など、若しくはこれらの低級アルキルエステルまたは酸無水物などが代表的なものとして挙げられる。
【0020】
また、前記ポリエステル樹脂(A)の多価アルコール成分のうちの50〜70モル%をシクロヘキサンジメタノールとすることで、より強靭で高弾性の塗膜が得られ、成形加工性及び耐溶剤性をさらに向上させることができる。また、脂環族であるシクロヘキサンジメタノールは特に光に対する耐久性が高く、耐候性もさらに向上させることができる。なお、シクロヘキサンジメタノールには、1,2、1,3、1,4の異性体があるが、本発明においては、特に良好な成形加工性が得られる1,4−シクロヘキサンジメタノールが最も好ましい。
【0021】
多価アルコール成分のうちシクロヘキサンジメタノールが50モル%未満では強靭な塗膜が得られず、耐溶剤性及び成形加工後耐食性が低下する。一方、シクロヘキサンジメタノールが70モル%を超えると塗膜が硬くなり、加工性が低下する。
前記以外の多価アルコール成分としては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコールなどが代表的なものとして挙げられる。
【0022】
エポキシ樹脂(B):溶剤型塗料組成物に配合されるエポキシ樹脂(B)は、下地との密着性を向上させるために配合するものであり、エポキシ当量が180〜1000、好ましくは200〜900のものが用いられる。
エポキシ樹脂(B)のエポキシ当量が180未満では塗膜硬度が低下し、一方、エポキシ当量が1000を超えるとポリエステル樹脂との相溶性が低下する。前記エポキシ樹脂(B)としては、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのような塗料用に通常使用されているエポキシ樹脂が使用可能である。
【0023】
ブロック化ポリイソシアネート化合物(C):溶剤型塗料組成物に硬化剤として配合されるブロック化ポリイソシアネート化合物(C)は、ヘキサメチレ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、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、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ナフチレンー1,5ージイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、水添4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、4,4−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、2,4,6ートリイソシアナトトルエンなどに代表されるポリイソシアネート及びその誘導体の中から選ばれた1種以上のポリイソシアネート化合物をフェノール、クレゾール、芳香族第二アミン、第三級アルコール、ラクタム、オキシムなどのブロック剤でブロック化した化合物である。このブロック化ポリイソシアネート化合物を用いることにより1液での保存が可能となり、プレコート鋼板用塗料としての使用が容易となる。
【0024】
メラミン樹脂(D):溶剤型塗料組成物に硬化剤として必要に応じて配合されるメラミン樹脂(D)は、メラミンとホルムアルデヒドとを縮合して得られる生成物のメチロール基の一部または総てをメタノール、エタノール、ブタノールなどの低級アルコールでエーテル化した樹脂である。
【0025】
本発明において、硬化剤として配合される上記ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)と上記メラミン樹脂(D)との混合重量比(C)/(D)は固形分割合で100/0〜15/85、好ましくは100/0〜50/50とする。ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)の混合重量比(C)/(D)が15/85未満では、低温での180°曲げといった厳しい加工条件下における加工性が低下するので好ましくない。
【0026】
塗料組成物中におけるポリエステル樹脂(A)、エポキシ樹脂(B)、及びブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤の配合割合は、固形分の割合でポリエステル樹脂100重量部に対し、エポキシ樹脂を好ましくは5〜25重量部、より好ましくは5〜20重量部、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤を3〜20重量部、好ましくは5〜18重量部とする。エポキシ樹脂が配合されていない場合或いは配合されていても主成分としてではなく少量(ポリエステル樹脂100重量部に対して5重量部未満)の場合においても、良好な加工性、耐溶剤性及び成形加工後耐食性などの特性は得られるが、ポリエステル樹脂100重量部に対してエポキシ樹脂を5重量部以上配合することにより、それらの性能に加えて、さらに塗膜硬度、加工密着性も向上させることができる。一方、ポリエステル樹脂100重量部に対してエポキシ樹脂の配合量が25重量部を超えると加工性、加工密着性、耐候性及び成形加工後耐食性などの特性が低下する。また、ポリエステル樹脂100重量部に対してブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤の配合量が3重量部未満では塗膜硬度、耐汚染性などの特性が低下し、一方、20重量部を超えると加工性、加工密着性及び成形加工後耐食性などの特性が低下する。
【0027】
本発明で使用する塗料組成物には、樹脂の架橋反応を促進するために、必要に応じて硬化触媒を使用することができる。使用可能な硬化触媒としては、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸及びこれらのアミン中和物に代表される酸またはその中和物、トリメチレンジアミン、オクトエ酸錫ジラウリレート、ジブチル錫ラウレート、2−エチルヘキソエート鉛などが代表的なものとして挙げられる。これらの硬化触媒を用いることにより、短時間架橋が可能となり製造時の操業性が向上する。
【0028】
硬化触媒の配合量は、有効成分の割合で前記ポリエステル樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)と硬化剤(ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤)の合計100重量部に対して、0.05〜2重量部の範囲が適当である。
また、本発明で使用する塗料組成物には必要に応じて、通常塗料分野で使用されている顔料、潤滑剤、分散剤、酸化防止剤、レベリング剤、消泡剤などを適宜配合することができる。
【0029】
上記の塗料組成物を実際に使用するに当っては、これを有機溶剤に溶解して使用する。使用する有機溶剤としては、通常塗料用に使用されている各種溶剤が使用可能であり、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、酢酸エチル、酢酸ブチル、石油エーテル、石油ナフサなどが挙げられる。
有機溶剤の配合量は、塗装作業性に合わせて、塗料粘度が40〜200秒(フォードカップNo.4/室温)になるような量が適当である。
【0030】
以上が本発明で使用する塗料組成物の構成であるが、塗料組成物を調製するに当っては、サンドグラインドミル、ボールミル、ブレンダーなどの通常の分散機や混練機を適宜選択して使用し、各成分を配合することができる。このようにして配合した塗料の顔料分散度は、グラインドゲージA法25μm以下とするのが適当である。
【0031】
上記塗料組成物を塗装し、焼付けることにより硬化塗膜が形成されるが、この塗膜の乾燥膜厚は10μm以下とする。本発明のプレコート鋼板の塗膜は1コート薄膜用の塗膜設計がなされており、1コートで且つ10μm以下の膜厚でも厳しい成形加工に対して十分耐え得る塗膜性能を有している。また、このような塗膜の薄膜化はコスト面で非常に有利である。塗膜の乾燥膜厚の下限は特に限定しないが、一般には2μm以上が好ましい。
【0032】
次に、本発明の1コートプレコート鋼板の製造方法について説明すると、本発明のプレコート鋼板は、被塗装鋼板である亜鉛系めっき鋼板の表面に先に述べた化成処理を施した後、前記溶剤型塗料組成物を塗装、焼付することにより製造される。
【0033】
溶剤型塗料組成物の塗装方法は特に限定しないが、好ましくはロールコーター塗装で塗布するのがよい。溶剤型塗料組成物の塗装後、熱風乾燥、赤外線加熱、誘導加熱などの加熱手段により塗膜を焼付け、樹脂を架橋させて硬化塗膜を得る。焼付条件は焼付温度200〜250℃(到達板温)で、焼付時間20〜90秒の短時間焼付を行うことが好ましく、これによって硬化塗膜を形成し、1コートのプレコート鋼板を製造する。
【0034】
ここで、焼付温度が200℃未満では架橋反応が十分に進まないため、十分な塗膜性能が得られない。一方、焼付温度が250℃を超えると熱による塗膜の劣化が起こり、塗膜性能が低下する。
また、焼付時間が20秒未満では架橋反応が十分に進まないため、十分な塗膜性能が得られない。一方、焼付時間が90秒を超えると製造コスト面で不利となる。
本発明のプレコート鋼板は1コート・1ベーク方式で製造されるが、さらにプレコート鋼板の耐食性を高める目的で塗料組成物を鋼板裏面にも同様の方法で塗装するのが好ましい。
【0035】
【実施例】
・本発明例1〜10及び比較例1〜12
表1〜表6に示す組成配合に従ってポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ブロック化ポリイソシアネート化合物、メラミン樹脂、硬化触媒、顔料、溶剤などを混練分散し、顔料分散度がグラインドゲージA法25μm以下の塗料組成物を調製した。
塗布型クロメート系化成処理が施された板厚0.4mmの溶融亜鉛めっき鋼板(めっき目付量 表/裏=30/30g/m)の裏面側に前記塗料組成物をバーコータにより表1〜表6に示す条件で塗装・焼付した。次いで、鋼板表面側についても裏面側と同様の条件で塗料組成物を塗装・焼付し、本発明例1〜10及び比較例1〜12の1コートプレコート鋼板を得た。
【0036】
・従来例1
塗布型クロメート系化成処理が施された板厚0.4mmの溶融亜鉛めっき鋼板(めっき目付量 表/裏=30/30g/m)の裏面側に高加工型プレコート鋼板(2コート)に用いられるポリエステル系プライマー(大日本塗料(株)製“Vニット♯160プライマー”)をバーコータにより表7に示す条件で塗装・焼付けした。鋼板表面側についても裏面側と同様の条件でポリエステル系プライマーを塗装・焼付した。次いで、裏面側のポリエステル系プライマーの上に高加工型プレコート鋼板(2コート)に用いられる上塗り塗料を塗装・焼付した。さらに、鋼板表面側についても裏面側と同様の条件で上塗り塗料を塗装・焼付し、従来例1の2コートプレコート鋼板を得た。
【0037】
以上のようにして得られたプレコート鋼板について各種試験を行った。本実施例で行った試験の評価方法を以下に示す。
(1) 外観
焼付け後の塗膜表面性状の良否を目視により判定した。その評価基準は以下の通りである。
○:色ムラ、つやムラ、ゆず肌などが見られない
△:色ムラ、つやムラ、ゆず肌などがわずかに見られる
×:色ムラ、つやムラ、ゆず肌などが全面に見られる
【0038】
(2) 光沢度
正反射光沢度計を用いて、塗膜面の60度鏡面反射率(60°グロス)を測定した。
(3) 鉛筆硬度
三菱鉛筆ユニを使用し、JIS K 5400の方法に従って塗膜に生じた傷で評価を行った。
【0039】
(4) 加工性
5℃において試験面を外側にして試験片を180°折曲げ、折曲げ部分に割れが発生しなくなるT数で評価した。T数とは、折曲げ部分の内側に何も挾まずに180°曲げを行った場合を0T、試験片と同じ厚さの板を1枚挾んで行った場合を1T、2枚の場合を2T、3枚の場合を3Tとした。
(5) 加工密着性
前記加工性試験の評価で用いた試験片の折り曲げ(1T)部分に粘着テープを貼り付け、これを一気に引き剥がした後の剥離状態を評価した。その評価基準は以下の通りである。
○:異常なし
△:塗膜がわずかに剥離
×:塗膜が多く剥離
【0040】
(6) 耐溶剤性
20℃において、キシレンを浸したガーゼを塗膜面に1kg/cmの荷重をかけて往復させた。下地金属面が見えるまでの往復回数を測定し、50回を超えても下地金属面が見えないものを>50とした。
(7) 耐候性
JIS K 5400に従ってサンシャインカーボンアーク灯式促進耐候性試験機で288時間の試験を行った後、試験面の60度鏡面反射率(60°グロス)を測定し、光沢保持率(%)により評価した。その評価基準は以下の通りである。
○:60%以上
×:60%未満
【0041】
(8) 成形加工後耐食性1
実プレス成形(円筒絞り)を行った後、JIS K 5400に従って塩水噴霧試験を240時間行い、円筒側面に粘着テープを貼り付け、これを一気に引き剥がした後の剥離状態を評価した。その評価基準は以下の通りである。
○:異常なし
△:塗膜がわずかに剥離
×:塗膜が多く剥離
【0042】
(9) 成形加工後耐食性2
変形と摺動を伴うドロービード試験を行った後、JIS K 5400に従って塩水噴霧試験を240時間行い、試験面に粘着テープを貼り付け、これを一気に引き剥がした後の剥離状態を評価した。その評価基準は以下の通りである。
○:異常なし
△:塗膜がわずかに剥離
×:塗膜が多く剥離
【0043】
上記各試験の評価結果を表8及び表9に示す。これによれば、本発明例の1コートプレコート鋼板は、いずれも優れた成形加工性、外観、鉛筆硬度、加工密着性、耐溶剤性、耐候性、成形加工後耐食性を有している。また、短時間で焼付を行っても十分な性能が得られており、製造の際の高速操業に非常に適していることが判る。また、本発明のプレコート鋼板は塗膜の乾燥膜厚が10μm以下でありながら、プライマーと上塗りの乾燥膜厚の合計が20μmである従来例1の従来型2コートプレコート鋼板とほぼ同等の性能を示している。
【0044】
これに対して、ポリエステル樹脂にシクロヘキサンジメタノール(CHDM)を用いていない比較例1は、鉛筆硬度、加工密着性、耐溶剤性及び成形加工後耐食性が劣っている。
また、シクロヘキサンジメタノールの代わりにビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物をポリエステル樹脂骨格に導入した比較例2は耐候性が劣っている。
また、エポキシ樹脂配合量が25重量部を超える比較例3は加工性、加工密着性、耐候性及び成形加工後耐食性が、ブロック化ポリイソシアネート化合物とメラミン樹脂の混合樹脂配合量が20重量部を超える比較例4は加工性、加工密着性及び成形加工後耐食性が、それぞれ劣っている。
【0045】
また、数平均分子量が5000未満のポリエステル樹脂を用いた比較例5は加工性、加工密着性及び成形加工後耐食性が、ガラス転移温度Tgが20℃未満のポリエステル樹脂を用いた比較例6は鉛筆硬度、加工密着性及び成形加工後耐食性が、それぞれ劣っている。
また、シクロヘキサンジメタノールが20モル%未満のポリエステル樹脂を用いた比較例7は、耐溶剤性及び成形加工後耐食性が劣っている。
また、塗膜の乾燥膜厚が10μmを超える比較例8は高速塗装性が低く、特に外観が劣っている。
【0046】
また、焼付温度が200℃未満の比較例9は鉛筆硬度、加工密着性、耐溶剤性及び成形加工後耐食性が、焼付温度が250℃を超える比較例10は外観、加工性、加工密着性及び成形加工後耐食性が、焼付時間が20秒未満の比較例11は鉛筆硬度、加工密着性、耐溶剤性及び成形加工後耐食性が、それぞれ劣っている。
また、硬化剤中のブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)の固形分での混合重量比(C)/(D)が15/85未満である比較例12は加工性が劣り、また加工密着性も劣っている。
【0047】
なお、下記表1〜表6中の*1〜*14は、以下の内容を示す。
*1 ポリエステル樹脂No.1〜No.8は、多塩基酸としてテレフタル酸、イソフタル酸及びアジピン酸を、多価アルコールとしてエチレングリコール及びCHDMをそれぞれ用い、これらを縮重合した後、水酸基を無水トリメリット酸で修飾した。ポリエステル樹脂No.9は、多塩基酸としてテレフタル酸、イソフタル酸及びアジピン酸を、多価アルコールとしてエチレングリコール及びBPAをそれぞれ用い、これらを縮重合した後、水酸基を無水トリメリット酸で修飾した。また、ポリエステル樹脂No.10は、多塩基酸としてテレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸を、多価アルコールとしてエチレングリコール及びネオペンチルグリコールをそれぞれ用い、これらを縮重合した。
*2 Mn:数平均分子量(ASTM D−3536−91に基づいて測定)
*3 Tg:ガラス転移温度(JIS K 7121 4.2(2)[熱流束示差走査熱量測定]に基づいて測定)
*4 CHDM:1,4−シクロヘキサンジメタノール
*5 BPA:ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物
*6 ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量500)
*7 ヘキサメチレンジイソシアネートのメチルエチルケトンオキシムブロック体
*8 メチルエーテル化
*9 ドデシルベンゼンスルホン酸のモルホリンブロック体
*10 ジブチル錫ラウレート
*11 二酸化チタン
*12 クロム酸ストロンチウム
*13 ソルベッソ♯150とシクロヘキサノンとイソホロンの50:40:10からなる混合溶液
*14 到達板温
【0048】
【表1】
Figure 0003974728
【0049】
【表2】
Figure 0003974728
【0050】
【表3】
Figure 0003974728
【0051】
【表4】
Figure 0003974728
【0052】
【表5】
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【0053】
【表6】
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【0054】
【表7】
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【0055】
【表8】
Figure 0003974728
【0056】
【表9】
Figure 0003974728
【0057】
【発明の効果】
以上述べたように本発明のプレコート鋼板は、化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板表面にプライマーを介することなく塗料組成物を直接塗装した1コートプレコート鋼板であって、しかも塗膜の厚さが10μm以下であるにも拘わらず、優れた成形加工性、外観、塗膜硬度、加工密着性、耐溶剤性、耐候性及び成形加工後耐食性を有している。このため家電製品などの用途において、成形加工性が求められる部位に用いられるプレコート鋼板として極めて有用である。
さらに、本発明のプレコート鋼板は、1コートで塗膜厚さが10μm以下であり、しかも短時間焼付が可能であることから、従来よりも塗装工程の簡略化、高速操業、省資源化が可能となり、この点からも工業的に非常に有用である。

Claims (3)

  1. 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に、数平均分子量が5000〜25000、ガラス転移温度が20〜80℃、水酸基価が4〜20KOHmg/g、酸価が0〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂(A)100重量部(固形分割合)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤3〜20重量部(固形分割合)を主成分とし、ポリエステル樹脂(A)の多価アルコール成分のうち50〜70モル%がシクロヘキサンジメタノールである溶剤型塗料組成物を塗装、焼付することにより形成された乾燥膜厚が10μm以下の塗膜を有することを特徴とする成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
  2. 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に、数平均分子量が5000〜25000、ガラス転移温度が20〜80℃、水酸基価が4〜20KOHmg/g、酸価が0〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂(A)100重量部(固形分割合)と、エポキシ当量が180〜1000のエポキシ樹脂(B)5〜25重量部(固形分割合)と、ブロック化ポリイソシアネート化合物(C)とメラミン樹脂(D)との固形分での混合重量比(C)/(D)が100/0〜15/85からなる硬化剤3〜20重量部(固形分割合)を主成分とし、ポリエステル樹脂(A)の多価アルコール成分のうち50〜70モル%がシクロヘキサンジメタノールである溶剤型塗料組成物を塗装、焼付することにより形成された乾燥膜厚が10μm以下の塗膜を有することを特徴とする成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
  3. 溶剤型塗料組成物中のポリエステル樹脂(A)が、多塩基酸と多価アルコールとの縮重合後、水酸基の一部をカルボン酸で修飾した酸価が3〜10KOHmg/gのポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の成形加工性に優れた1コートプレコート鋼板。
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