JPH01304934A - 鮮映性に優れたプレコートメタル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加工性、密着性などの塗膜物性に加え１ｇ映性
が良好な塗膜外観を有するプレコートメタルに関するも
のである。

従来の技術 省力化、公害防止上の観点から家電製品や各種内装材等
の部材に使用される塗装金属板のプレコート化が進んで
いる中で、最近＊膜表面の写像性の高いもの、すなわち
鮮映性の良好な塗膜外観を有するプレコートメタルの要
望が高まりつつある。プレコートメタルとしては必要に
応じて前処理を施した金属板上に塗料を２回塗装焼付し
た２コ一ト２ベーク方式のものが一般的であるが、この
ような塗装形態で良好な鮮映性を得ることは困難であっ
た。

従来高鮮映化への対応としては、 （１）塗装用金属板の表面粗度を低くする方法（特開昭
５８−１８３８．１３０−７５３６８）、（２）塗膜形
成時の塗膜の流動性向上もしくは厚膜化にて塗膜を平滑
にする方法、 （３）２コ一ト？ベータ方式で形成された２層塗膜上に
さらにクリヤーコートを施す方法（特開昭８１−１８９
９３１、［（２−８１６７７）、等があった。

発明が解決しようとする課題 しかしく１）の表面粗度を低くする方法においては、使
用する塗料によって効果が異なり、これだけでは必ずし
も高い鮮映性が得られず、加えて金属板の低粗度化はコ
スト高になるという欠点があった・ また（２）の方法では、塗膜の鮮映性とプレコートメタ
ルとして要求される加工性、密着性等の物性との両立が
困難であった。

（３）の方法においては、３コート３ベークの塗装設備
が必要であることと、工程が増えることによりコストが
高くなる等の欠点があった。

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、塗料の樹脂系、分子量および架橋剤の組成の
検討により、塗膜物性および鮮映性に優れたプレコート
メタルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 すなわち本発明は、 １、金属板上に直接あるいは必要に応じて化成処理を施
し、次いで下塗りとして数平均分子量５０００〜７００
００のエポキシ変性ポリエステル樹脂にアミノ樹脂を配
合した塗料によって塗膜を形成し、次いで上塗りとして
数平均分子量２０００〜１００００のポリエステル樹脂
に架橋速度の異なる２種類以上のアミノ樹脂を配合した
塗料によって塗膜を形成させたことを特徴とする鮮映性
に優れたプレコートメタル。

２、金属板の表面粗度が中心線平均あらさで０．３〜０
．７島であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のプレコートメタル。

を提供するものである。

以下本発明の詳細な説明する。

作用 鮮映性は光の鏡面反射性に依存することから、プレコー
トメタルを含む塗装鋼板の場合の鮮映性は塗膜の平滑性
に著しく左右される。従来、塗膜の平滑性を向上させる
ために塗装用金属板の表面粗度を下げて対応する例もあ
るが、鮮映性に及ぼす最終的要因はあくまで塗膜の平滑
性に起因することから、物性のみならず鮮映性に対して
も塗料の検討が重要であると考えられる。

このような観点から２コ一ト２ベーク形式のプレコート
メタルにおいて、）：塗り、下塗りの各塗料の樹脂系１
分子量および架橋剤の組成を主要因と考え、塗料組成お
よび上塗り・下塗り塗膜の組合せ効果を検討した結果、
鮮映性重視に処方された上塗りに対し物性を重視した下
塗りを組み合せることで鮮映性および物性に優れたプレ
コートメタルが得られることを見い出し本発明を完成す
るに至った。

以下に上塗り、下塗りの各塗料毎に説明する。

（１）上塗り塗料 家電用、各種内装材用として使用されるブレニートメタ
ルの上塗り塗料としては、アクリル系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂が主流である。これらの樹脂において分子量と
鮮映性の関係を検討した結果、分子量が低い程塗膜のレ
ベリング性が良くなり鮮映性が向上することを見い出し
た。しかし塗膜の加工性は分子量が低くなると低下し、
特にアクリル系樹脂においてその傾向が強い。

そこで、ポリエステル系樹脂において鮮映性と加工性の
両立を計るべく架橋剤を含めて検討した結果、架橋剤に
関しては各種樹脂の中でもアミノ樹脂が最も優れている
こと、アミノ樹脂の中でも鮮映性に対してかなりの選択
性があり、ポリエステル樹脂との相溶性が良く、かつ架
橋速度の異なる２種類以上のアミノ樹脂をそれぞれ全ア
ミノ樹脂量の１０重量％以上配合すれば大きな効果の得
られることを見い出した。ここで、架橋速度はアミノ樹
脂１分子中のメチロール基数で評価でき、その値が大さ
いほど架橋速度は速くなることが知られており、架橋速
度の異なる２種類以上のアミノ樹脂として、１分子中の
メチロール基数が平均値で０．３以上異なったタイプを
配合することで大きな効果の得られることがわかった。

これは、架橋速度の異なる２種類以上の架橋剤を用いる
ことで架橋反応が逐次的に起こり、ゲル化進行時のレベ
リング効果が大きくなったためと考えられる。

また上記配合においてポリエステル樹脂の分子量に関し
て検討した結果、数平均分子量２，０００未満では物性
特に加工性が不十分となり、数平均分子量ｔｏｏｏｏａ
では鮮映性が不足することがわかった、すなわち、鮮映
性と加工性を両立させるための数平均分子量の範囲は２
，０００〜１０，０００、特に好ましくは３．０００〜
ｓ、ｏｏｏである。

ここで配合する全７ミノ樹脂の量は固形分換算でポリエ
ステル樹脂１００重量部に対し１０から５０重量部が好
ましく、アミノ樹脂以外の架橋剤等の樹脂類は固型分換
算で全架橋剤量の３０％までの量であれば併用しても良
い、また顔料、溶剤に関しては特に限定する必要はなく
、一般的に塗料として用いられているものの適用が可能
である。

以上の様な考えから処方された上塗塗料としては、たと
えば、川上塗料株式会社製ＨＣシリーズで、コイルコー
ト　４１０ＨＣ、コイルコート　５７０ＨＣ、コイルコ
ート　７１０ＨＣ等がある。

通常の下塗り塗膜に対して該上塗り塗膜を適用すること
で鮮映性および物性の両面で優れたブレニートメタルを
実現することができた。しかし−方、それらの特性は下
塗り塗膜との相乗作用が大きいと予想されるため、鮮映
性および物性の点でさらに優れたプレコートメタルを実
現するために次に下塗り塗料の検討を行った。

（２）下塗り塗料 下塗り塗料としては、一般的にはエポキシ系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、エポキシ変性ポリエステル系樹脂に７
ミノ樹脂を配合あるいは配合しない系が用いられ、耐食
性、隠ぺい力、加工性、密着性等を考慮して樹脂系が選
定される。これらの樹脂系において分子量と前述の上塗
り塗料による塗膜形成後の鮮映性の関係を検討した結果
、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂に関しては、架
橋剤の種類や組成の如何にかかわらず逆相関が認められ
、高鮮映化のためには樹脂の低分子量化が必要であり、
従って良好な物性を得ることが困難であった。

ところが、エポキシ変性ポリエステル系樹脂においては
上記の様な逆相関が必ずしも認められず、分子量がかな
り高くなっても上塗り塗膜の鮮映性が低下しないケース
のあることを発見した。

物性面を考えた場合、分子量の高い方が優位であるため
、下塗り塗膜としてエポキシ変性ポリエステル樹脂を検
討することで鮮映性および物性の優れたプレコートメタ
ルを実現できる可能性を見出した。

そこで架橋剤について検討を行った結果、架橋剤として
エポキシ変性ポリエステルとの相溶性の良いアミノ樹脂
を配合することで、分子量が高くても上塗り塗膜の鮮映
性を低下させないことがわかった。

一方、加工性、２次密着性等の物性や耐食性について調
べると、エポキシ変性ポリエステルの数平均分子量は５
，０００以上の必要があり、また数平均分子量７０，０
００を超えると上塗り塗膜形成後の鮮映性が著しく低下
し、また塗装作業性が悪くなることがわかった。このよ
うに数平均分子量５，０００〜７０，０００のエポキシ
変性ポリエステル樹脂に該樹脂との相溶性の良いアミノ
樹脂を配合した下塗り塗料を用いることで、前述の上塗
り塗膜形成後の鮮映性を損うことなく良好な物性を得る
ことができた。なお特に好ましくは、エポキシ変性ポリ
エステル樹脂の数平均分子量範囲は２０．０００〜８０
，０００である。

ここでエポキシ変性ポリエステル樹脂とは、少なくとも
１個以上のエポキシ基を有する樹脂とポリエステル樹脂
とを反応もしくは混合したものである。なお、配合する
アミノ樹脂の量はエポキシ変性ポリエステル樹脂に対し
て任意であり、アミノ樹脂以外の架橋剤等の樹脂類は全
架橋剤量の３０％までの量であれば併用しても良い。

また顔料、溶剤に関しては特に限定する必要はなく、一
般に塗料用として用いられているものの適用が可能であ
る０以上の様な考えから処方された下塗塗料として、た
とえば川上塗料株式会社製コイルコートＨＣシリーズの
塗料で、コイルコート３１ＨＣ、コイルコート７５ＨＣ
等がある。

次に本発明の塗装用金属板としては、プレコートメタル
用金属板として用いられるものであれば如何なるもので
もよい０例えば冷延鋼板、亜鉛メツキ鋼板、合金化亜鉛
メツキ鋼板、スズメツキ鋼板、クロムメツキ鋼板、アル
ミニウムメツキ鋼板、鉛メツキ鋼板、ニッケルメッキ鋼
板、アルミニウム板、チタン板、ステンレス板などであ
り、必要に応じてアルカリ脱脂等表面を清浄化した後、
これらを直接使用するか、または通常の化成処理を施し
た後塗装される。

この化成処理もプレコートメタル用前処理として用いら
れる処理であればいずれでもよく、クロメート化成処理
や、リン酸塩化成処理、複合酸化皮膜処理などがあり、
クロメート化成処理には、電解クロメート、塗布型クロ
メート、反応型クロメート処理が、リン酸塩化成処理に
は、リン酸亜鉛処理、リン酸鉄処理が、複合酸化皮膜処
理にはニッケルとコバルトを含有する処理などが適用出
来る。

また金属板の表面粗度は、鮮映性向上のためには中心線
平均あらさＲａが０．フル以下が好ましい。

一方、Ｒａが０．３ルを下まわると塗膜の密着性が低下
するため鮮映性の要求に加え、密着性が要求される場合
は中心線平均あらさＲａの範囲は０．３〜０．７ＪＬで
あることが好ましい０表面粗度は触針法によりＪＩＳに
準する中心線平均粗さを測定して求める。

該下塗り、上塗り塗料は、それぞれスプレー、ロールコ
ート、フローコートなどの適当な塗装方法により塗装さ
れ、乾燥して塗膜が形成され、それぞれ１５０〜２５０
℃で焼付乾燥を行う。

なお塗膜厚（乾燥膜厚）は、下塗りと上塗り塗膜を合わ
せてｌＯ〜５０体程度で１ｇ映性、物性の両面から上塗
り塗膜のほうが下塗り塗膜厚よりも厚くするほうが好ま
しい。

実施例 以下に本発明を実施例および比較例に基づき説明する。

実施例１−１２ 実施例として第１表の実施例１〜１２に示されるような
構成にてサンプルを作製し、鮮映性ならびに塗膜物性の
評価を行った。第１表に示された評価結果から、本発明
方法の上塗り塗膜と下塗り塗膜の組み合わせによるプレ
コートメタルは鮮映性、物性ともに良好であることがわ
かる。なお、評価結果に及ぼすプレコートメタルの構成
の影響をみてみると、原板粗度は小さいほど鮮映性は向
上し、−暦の高鮮映化のためには原板粗度の低下が有効
であるが、実施例１１（中心線平均あらさＲａ＝０．１
ル）の如く極端な低粗度化は若干の密着力低下を招くこ
とが認められる。

一方実施例１２　（Ｒａ＝　０．９ル）の場合、本発明
の塗装系でない同表の比較例１３　（Ｒａ＝　０．９ｐ
）に比べ、鮮映性は優れているが、低レベルである。よ
って鮮映性および密着性の要求が特に強い場合、原板表
面の中心線平均あらさ（Ｒａ）は０．３〜０．フルの範
囲内であることが望まれる。

上塗り塗料樹脂の分子量に関しては、同色系での比較で
は小さいほど加工性は低下するが、硬度、鮮映性は向上
する。また膜厚に関してはトータル膜厚が同じの場合、
上塗り塗膜厚が厚いほど鮮映性は向上する。

比較イ列１〜２ 上塗り塗料の数平均分子量が２０００禾遥の例を第１表
の比較例１に、　１００００８の例を比較例２に示す、
比較例１の場合鮮映性は良好であるが加工性が著しく劣
り、一方比較例２の場合は加工性は良好であるが鮮映性
は著しく劣る。

比較例３〜７ 上塗り塗料の架橋剤として１種類の７ミノ樹脂のみを用
いた場合と、反応速度がほぼ等しい２種類のアミノ樹脂
を用いた場合の例を第１表の比較例３〜７として示す０
両処方とも本発明方法により得られる塗膜に比べ鮮映性
が低下している。

比較例８〜９ 下塗り塗料の数平均分子量が５０００未満の例を第１表
の比較例８に、　７Ｑ０００超の例を比較例９に示す、
比較例８の場合、鮮映性は良好であるが加工性、二次密
着性が劣り、一方比較例９の場合、塗膜物性は良好だが
鮮映性が劣る。

比較例１０〜１２ 下塗り塗料として本発明以外の塗料系を用いた例を第１
表の比較例１０〜１２に示す、いずれも鮮映性および塗
膜物性のバランスを考慮した場合１本発明品に比べ劣る
。

これらの実施例、比較例の結果からも明らかなように、
本発明方法により得られるプレコートメタルは鮮映性が
良好で、しかも塗膜物性が優れるという利点を有するも
のである。

なお、第１表に示す試験条件は次のとおりである。

（１）原板種類：電気亜鉛メツキ鋼板 （２）前処理：電解クロメート （３）塗装条件＝　（塗装形態）２コート２ベーク（塗
装方法）バーコーター （焼付板温）下塗り　１８０℃、６０秒上塗り　２３０
℃、８０秒 （４）上塗り塗料タイプ：ポリエステル系（５）架橋剤
：第２〜３表に示す、配合量はポリエステル樹脂１００
重量部に対し２５重量部で、２種類の架橋剤を配合する
場合の併用量は１２．５／　１２．５（重量部）である
。

又、塗膜性能の評価方法は次に示す通りである。

鮮映性：（１）携帯用鮮明度光沢度計ｒＰＧＤＪ（東京
光電株式会社製）評価値ＣＧｄ値）、および （２）スガ試験機製Ｎ５ＩＣ計におけるＮ５ＩＣ値を用
いた。

加工性：２０℃雰囲気下で、あらかじめ１８０＠Ｕ曲げ
された試料に同一板厚の板をいくつか挟みプレス加工機
で押し潰す、この加工部を３０倍ルーペで観察し、ノー
クラック時の板枚数限界（Ｔ値）を評価値とする。

鉛筆硬度：三菱ユニ鉛筆を用い塗膜に傷が付かない限界
の鉛筆硬さを評価値とする。

密着性二ＮＴカッターにて試料表面に１００個の基盤目
を造り、エリクセン試験機にて７Ｉ１層押出し後テーピ
ングし評価する。評価方法は次の通り。

＠：全くばくりか認められず。

Ｏ：力ッターキズ周囲に微小ばくりか発生する。

Ｘ：１００個の基盤目の内１０個以上がはくすする。

二次密着性：試料を沸騰水に２時間浸漬した後、密着性
試験を実施する。評価方法は密着性試験と同じ。

耐食性：端部をシールした試料平面にＮＴカッターにて
クロスカットを入れ、塩水噴霧試験を５００時間行なう
、評価方法は次の通り。

■：クロスカット部の片側の最大の膨れ幅が１．５ｍ脂
以下のもの。

Ｏ：クロスカット部の片側の最大の膨れ幅が１．５ｍｍ
を超え、３■以下のもの。

×：クロスカット部の片側の最大の膨れ幅が３ｍｍを超
えるもの。

（以下余白） 第２表 発明の詳細 な説明したように本発明のプレコートメタルは加工性、
密着性、鮮映性などに優れたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属板上に直接あるいは必要に応じて化成処理を施
   し、次いで下塗りとして数平均分子量５０００〜７００
   ００のエポキシ変性ポリエステル樹脂にアミノ樹脂を配
   合した塗料によって塗膜を形成し、次いで上塗りとして
   数平均分子量２０００〜１００００のポリエステル樹脂
   に架橋速度の異なる２種類以上のアミノ樹脂を配合した
   塗料によって塗膜を形成させたことを特徴とする鮮映性
   に優れたプレコートメタル。 ２、金属板の表面粗度が中心線平均あらさで０．３〜０
   ．７μであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のプレコートメタル。