JP7444926B2 - 塗装めっき鋼板、その製造方法及び建材 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る塗装めっき鋼板1は、図1に示すように、鋼板2と、鋼板2を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層3と、めっき層3を覆う下塗層4と、下塗層4を覆う上塗層5と、を含む。下塗層4は、架橋を有する第一ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第一軟質樹脂とを含み、かつ、ガラス転移温度が50℃以上である。上塗層5は、架橋を有する第二ポリエステル樹脂と、ポリエステルポリオールである第二軟質樹脂と、粒子状ワックスとを含む。
以下、本実施形態の塗装めっき鋼板1の構成を更に詳しく説明する。塗装めっき鋼板1は、上述の通り、鋼板2、めっき層3、下塗層4、及び上塗層5を含む。
鋼板2は、特に限定されない。鋼板2は、例えば、低炭素鋼板、高炭素鋼板、または高張力鋼板である。
めっき層3は、上述の通り、鋼板2を覆っている。めっき層3を作製する方法は、例えば溶融めっき法を採用できる。
下塗層4は、上述の通り、めっき層3を覆っている。本実施形態では、下塗層4はめっき層3に直接接触している。下塗層4は、下塗塗料の硬化物であることが好ましい。下塗塗料には、ポリエステル樹脂(以下、ポリエステル樹脂(A)ともいう)及び架橋剤(以下、架橋剤(B)ともいう)が含まれる。下塗塗料には、更に第一軟質樹脂が含まれる。
上塗層5は、上述の通り、下塗層4を覆っている。本実施形態では、上塗層5は下塗層4に直接接触している。上塗層5は、上塗塗料の硬化物である。本実施形態の上塗塗料は、水酸基を有するポリエステル樹脂(以下、ポリエステル樹脂(C)ともいう)と、イソシアネート基を有する架橋剤(以下、架橋剤(D)ともいう)とを含有する。上塗塗料は、更に第二軟質樹脂を含む。
添加剤の例には無機フィラー、有機フィラー、体質顔料などを用いることができる。無機フィラーとしては、例えば、ガラス繊維、アルミナ繊維、窒化ホウ素などを用いることができる。有機フィラーとしては、例えば、平均粒径が1μm以上50μm以下であるアクリル樹脂ビーズ、ナイロンビーズなどの熱可塑性樹脂ビーズが挙げられる。
上記の通り、鋼板2を覆うめっき層3上に下塗層4を設け、更に下塗り層4上に上塗層5を設けることにより、本実施形態の塗装めっき鋼板1を作製することができる。
塗装めっき鋼板1の構成は、上述の構成に限定されない。
本実施形態の建材100は、上述の通り、金属部材10を含む。この金属部材10は、上記塗装めっき鋼板1製である。すなわち、塗装めっき鋼板1は建材用である。
鋼板及びめっき層を備えるめっき鋼板として、「エスジーエル(登録商標)」(日鉄住金鋼板株式会社製、板厚:0.5mm、両面付着量:150g/m2)(以下、SGL)を用意した。
・ポリエステル樹脂1:LH822-01(商品名、エボニック社製)(ガラス転移温度:17℃、水酸基価:50mgKOH/g、数平均分子量:5,000)。
・ポリエステル樹脂2:VYLON29XS(商品名、東洋紡社製)(ガラス転移温度:72℃、水酸基価:7mgKOH/g、数平均分子量:22,000)。
・ポリエステル樹脂3:LH820-16(商品名、エボニック社製)(ガラス転移温度:55℃、水酸基価:20mgKOH/g、数平均分子量:5,000)。
・ポリエステル樹脂4:ALKYNOL TPLS2013(水酸基価:94mgKOH/g、数平均分子量:2,350)。
・エポキシ樹脂:jER1004(商品名、三菱ケミカル社製)エポキシ当量:925、数平均分子量:1,650)。
・架橋剤:ブロックイソシアネート。
・軟質樹脂1:DESMOPHEN C1200(商品名、コベストロ社製)(水酸基価:56.1mgKOH/g)。
・軟質樹脂2:DESMOPHEN C1100(商品名、コベストロ社製)(水酸基価:109mgKOH/g)。
・ワックス1:KTL-1N(商品名、喜多村社製)(90%径(D90):3.3μm)。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板の、下塗層及び上塗層のガラス転移温度、加工性、耐傷付性、レベラー汚染、耐候性を評価した。各評価の評価方法及び評価基準は以下の通りである。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板から、下塗層及び上塗層を剥がしとり、下塗層及び上塗層のガラス転移温度を、TMA(Thermomechanical Analysis)法による針進入法にて測定した。その結果を下記の表1に示す。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板から50mm×150mmの試験片を切り出した。この試験片を、塗膜(上塗層及び下塗層)を外側にして、0.5mm厚の鋼板をn枚挟むようにして、180度折り曲げた。折曲げ後の試験片の塗膜を10倍ルーペで目視で観察した。クラックが生じなくなる鋼板の枚数(ノークラックT数)を測定し、以下の基準で評価した。その結果を下記の表1に示す。
A:ノークラックT数が6以下。
B:ノークラックT数が7以上。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板の表面を、新東科学株式会社製の連続荷重式引掻強度試験機(先端の直径が0.3mmのダイヤモンド針を使用)で引掻いた。下塗層が露出するのに要する荷重を測定し、以下の基準で評価した。その結果を下記の表1に示す。
A:下塗層が露出するのに要する荷重が900g以上。
B:下塗層が露出するのに要する荷重が900g未満。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板の表面上で、レスカ社製のフリクションプレーヤーを用いて、軌跡がらせん状になるように、ステンレス球を摺動させた。摺動距離は20mとした。摺動後のステンレス球の状態を確認して、以下の基準で評価した。その結果を下記の表1に示す。
A:ステンレス球に、ワックス、屑などがほとんど付着していない。
B:ステンレス球に、ワックス、屑などが付着している。
実施例1から8及び比較例1から3の塗装めっき鋼板について、超促進耐候性試験機(岩崎電気製、型番SUV-F2)および耐湿試験機(スガ試験機株式会社製、型番CT-3)を用い、照射時間24時間、ブラックパネル温度63℃、紫外線強度100mW/cm2の条件でのUV照射試験と、試験時間24時間、槽内温度50℃、槽内湿度98%以上の条件での湿潤試験を1サイクルとする試験サイクルを10サイクル繰り返して行った。
A:上塗層の剥離が認められない。
B:上塗層の剥離が、上塗層の5%未満の領域で認められる。
C:上塗層の剥離が、上塗層の5%以上30%未満の領域で認められる。
D:上塗層の剥離が、上塗層の30%以上の領域で認められる。
A:70%以上。
B:50%以上70%未満。
C:30%以上50%未満。
D:30%未満。
A:3.0以下。
B:3.0より大きく、6.0以下。
C:6.0より大きく、9.0以下。
D:9.0より大きい。
2 鋼板
3 めっき層
4 下塗層
5 上塗層
100 建材
Claims (9)
- 鋼板と、
前記鋼板を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層と、
前記めっき層を覆う下塗層と、
前記下塗層を覆う上塗層と、を含み、
前記下塗層は、水酸基を有するポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂(A)と、イソシアネート化合物を含有する架橋剤(B)と、ポリエステルポリオールとを含有する下塗塗料の硬化物であり、かつ、ガラス転移温度が50℃以上であり、
前記下塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が50mgKOH/g以上110mgKOH/g以下のポリカーボネートポリエステルポリオールであり、
前記上塗層は、水酸基を有するポリエステル樹脂(C)と、イソシアネート基を有する架橋剤(D)と、ポリエステルポリオールと、粒子状ワックスとを含有する上塗塗料の硬化物であり、
前記上塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が50mgKOH/g以上110mgKOH/g以下のポリカーボネートポリエステルポリオールである、
塗装めっき鋼板。 - 前記ポリエステル樹脂(A)は、ガラス転移温度が60℃以上である水酸基を有するポリエステル樹脂(A1)を10重量%以上含有する、
請求項1に記載の塗装めっき鋼板。 - 前記架橋剤(B)は、ブロックイソシアネートを含有する、
請求項1又は2に記載の塗装めっき鋼板。 - 前記粒子状ワックスが、ポリテトラフルオロエチレンワックスである、
請求項1から3のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。 - 前記粒子状ワックスの90%径(D90)が、5μm以下である、
請求項4に記載の塗装めっき鋼板。 - 前記上塗層のガラス転移温度が、10℃以上60℃以下である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。 - 建材用である、
請求項1から6のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板。 - 金属部材を含み、
前記金属部材は、請求項1から7のいずれか一項に記載の塗装めっき鋼板製である、
建材。 - 鋼板と、
前記鋼板を覆い、かつ、アルミニウム及び亜鉛を含有するめっき層と、
前記めっき層を覆う、ガラス転移温度が50℃以上の下塗層と、
前記下塗層を覆う上塗層と、を含む塗装めっき鋼板の製造方法であり、
水酸基を有するポリエステル樹脂を含むポリエステル樹脂(A)と、イソシアネート化合物を含有する架橋剤(B)と、ポリエステルポリオールとを含有する下塗塗料をめっき層上に塗布した後、加熱硬化させることで前記下塗層を作製し、
前記下塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が50mgKOH/g以上110mgKOH/g以下のポリカーボネートポリエステルポリオールであり、
水酸基を有するポリエステル樹脂(C)と、イソシアネート基を有する架橋剤(D)と、ポリエステルポリオールと、粒子状ワックスとを含有する上塗塗料を下塗層上に塗布した後、加熱硬化させることで前記上塗層を作製し、
前記上塗塗料に含有されるポリエステルポリオールは、水酸基価が50mgKOH/g以上110mgKOH/g以下のポリカーボネートポリエステルポリオールである、
塗装めっき鋼板の製造方法。
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