JPH02299829A - 熱可塑性樹脂積層鋼板 - 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、熱可塑性樹脂積層鋼板に関するものである。

［従来の技術］ 従来熱可塑性樹脂積層鋼板には、耐久性、防汚性を向上
せしめる目的で、アクリル樹脂など比較的耐候性の優れ
た被覆材で保護コートしたものが多く１１１用されてい
る。

また、熱可塑性の塩ビに顔料などで耐候性を向上させた
ものをそのまま使用していた。

［発明の解決しようとする課題］ 従来、耐久性、防汚性の優れた塩ビ鋼板として知られて
いるものは、保護コートの耐久性に乏しく、充分使用に
耐え得るものではなかった。また、ノンコートのものは
汚れなどが早期につき外観上問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解消する、即ち、耐
候性に優れかつ防汚性が長期に保たれ、保護コートの密
着性の優れた熱可塑性樹脂積層鋼板を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の課題を解決するためになされたもので
あり、熱可塑性樹脂層上に、架橋部位を有する含フッ素
共重合体（ａ）および（ａＪ　と相溶するアクリル系重
合体（ｂ）を主成分とする塗料の被膜を形成してなる熱
可塑性樹脂積層鋼板を提供するものである。

本発明の熱可塑性樹脂積層鋼板の基材としての熱可塑性
樹脂としては、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リエステル樹脂などが例示される。中でも、塩化ビニル
樹脂、特に軟質塩化ビニル樹脂が最も一般に用いられて
いる。かかる塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニルの単
独重合体のほかに、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン
、プロピレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テルなどの単量体の少なくとも一種の４０重量％以下、
好ましくは３０重量％以下の量との共重合体、及びこれ
ら単独重合体または共重合体に対して相溶性のある重合
体、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体などがブレンドされていてもよ
い、また、塩化ビニル樹脂には適当量の可塑剤が配合さ
れ、軟質塩化ビニル樹脂として使用されることが多い。

可塑剤の配合量としては、塩化ビニル樹脂１００重量部
当たり、３０〜７０重量部程の範囲が好ましく採用され
る。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル、フタル
酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、リン酸トリク
レジル、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油などが
例示される。また、塩化ビニル樹脂には、滑剤、酸化防
止剤、帯電防止剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤などの通
常の添加物が添加されていてもよい。

さらに、塩化ビニル樹脂には防曇を目的として界面活性
剤が添加されていてもよい。かかる界面活性剤としては
ノニオン系界面活性剤が好ましく採用される。

本発明において、上記熱可塑性樹脂層上に被膜を形成す
る塗料としては、架橋部位を有する含フッ素共重合体＜
ａ）及び（ａ）と相溶するアクリル系重合体（ｂ）を主
成分とするものが採用される。

ここで、架橋部位を有する含フッ素共重合体（ａ）とし
ては、フルオロオレフィン単位に基づくフッ素含有量が
１０重量％以上である溶剤可溶性含フッ素共重合体が好
ましく採用される。

上記の（ａ）の含フッ素共重合体はフルオロオレフィン
単位に基づくフッ素含有量が１０重量％以上、好ましく
は１０〜７０重量％、さらに好ましくは１５〜５０重量
％であって、未硬化の状態でテトラヒドロフラン中で測
定される固有粘度が０．０１〜４．０ｄｌ／ｇのものが
用いられる。而して、フッ素含有量が１０重量％より少
ないと目的とする耐候性の向上効果は低下する。また、
固有粘度は上記の範囲において塗料としての塗装性が良
好となり、しかも形成される被膜の物性も優れたものと
なる。かかる含フッ素系重合体としては、フルオロオレ
フィンおよびフルオロオレフィンと共重合可能な共単量
体として、エチレン性不飽和化合物との共重合体が好ま
しく採用される。

かかるフルオロオレフィンとしてはテトラフルオロエチ
レン、クロロトリフルオロエチレン、トリフルオロエチ
レン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、
ペンタフルオロプロピレンなどが例示される。これらの
うち、特にテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオ
ロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピ
レンが好ましく採用される。また、フルオロオレフィン
と共重合可能な単量体としてのエチレン性不飽和化合物
としては、オレフィン類、ビニルエーテル類、ビニルエ
ステル類、アリルエーテル類、アリルエステル類、アク
リロイル基含有の化合物、メタアクリロイル基含有の化
合物などが例示される。

これらのうち、特にフルオロオレフィン類との共重合性
に優れるオレフィン類、ビニルエーテル類、ビニルエス
テル類、アリルエーテル類の炭素数１−ｉｏ程度の直鎖
状、分岐状あるいは脂環状のアルキル基を有するものが
好ましい。

含フッ素共重合体（ａ）において、フルオロオレフィン
に基づく単位は３０〜７０モル％含有するのが好ましく
、３０モル％以下であると耐候性の向上効果は充分でな
り５７０モル％を越えると溶剤に対する溶解性が低下す
る傾向があり、塗料としての塗布作業に支障を生ずるこ
とがある。また、共重合体において、フルオロオレフィ
ンおよびエチレン性不飽和化合物は、それぞれ単独であ
ってもよいし、二種以上が併用されたものであってもよ
い。

本発明の塗料の主要構成成分における（ａ）の含フッ素
共重合体において架橋部位を有するものは、他の成分、
硬化剤、あるいは共重合体間で反応して三次元網状構造
を形成し、被膜の耐溶剤性、耐酸、耐アルカリ性が向上
するという好ましい結果を与えるので架橋部位を有する
ものが好適に採用される。

而して、架橋部位としては、水酸基、カルボン酸基１Ｍ
アミド基、アミノ基、メルカプト基などの活性水素含有
基や、エポキシ基、炭素−炭素不飽和基、臭素、ヨウ素
などの活性ハロゲン基などが挙げられる。これらのうち
、活性水素含有基は通常硬化剤として使用されるイソシ
アネート系硬化剤、アミノブラスト系硬化剤などとの反
応性に優れるという点において好ましく、特に水酸基が
好適である。

かかる架橋部位の共重合体への導入方法は、例えばヒド
ロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルア
リールエーテル、ヒドロキシアリールビニルエーテル、
ヒドロキシアルキルアリルエーテル、ヒドロキシアルキ
ルビニルエステル、グリシジルビニルエーテル、アクリ
ル酸、メタクリル酸、アリールビニールエーテル、ジア
ミノエチルビニルエーテルなどの架橋反応部位を有する
単量体を共重合せしめる、あるいは含フッ素共重合体に
酸無水物、インシアナート、アルキル（メタ）アクリレ
ートなどを反応させて付加せしめる方法などが採用され
る。また、共重合体の一部を分解せしめる方法として、
加水分解可能なエステル基を有する単量体を共重合せし
めた後、共重合体を加水分解することにより共重合体中
にカルボン酸または水酸基を生成せしめる方法も採用さ
れる。さらに、水酸基含有共重合体にコハク酸なとの二
価カルボン酸無水物を反応させてカルボン酸基を導入す
る方法も採用される。

本発明の塗料の主要構成成分である前記含フッ素共重合
体（ａ）と相溶するアクリル系重合体（ｂ）は、アクリ
ル酸またはメタクリル酸の炭素数１〜１２のアルコール
エステルであって１分子１５００〜８０．０００のアク
リル系重合体である。かかるアクリル系重合体としては
、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチル
アクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリ
レート、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリ
レート、１ｓｏ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブ
チルメタクリレート、ローブチルアクリレートおよびｔ
ｅｒｔ−ブチルアクリレートアクリロニトリル、メタア
クリロニトリルなどが例示される。また、好ましくは、
これら単量体の２種以上よりなる共重合体、あるいは上
記例示以外のアクリル酸のアルコニルエステル、スチレ
ン、マレイン酸、ビニルエステル類（酢酸ビニルなど）
、ビニルシランなどとの共重合体が使用される。さらに
好ましくは、アクリル系重合体において、架橋部位を有
する重合体は含フッ素共重合体の架橋部位との反応によ
って架橋され、塗料の被膜は三次元網状・構造となり、
優れた特性を示す。

ここで、（ｂ）のアクリル系重合体において架橋部位と
しては、水酸基、グリシジル基、アミド基、シラノール
基などであるのが好適であり、例えば水酸基の導入は、
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレ
ート、２−ヒドロキシメタクリレート、３−ヒドロキシ
プロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタク
リレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチル
アクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、
４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブ
チルメタクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレートなど、またグリシジル基の導入はグリ
シジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、（β
−メチル）グリシジルアクリレート、（β−メチル）グ
リシジルメタクリレートなど、さらにアミド基の導入は
アクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリル
アミド、ジメチルメタクリルアミド、Ｎ　−ｔｅｒｔ−
ブチルアクリルアミド、Ｎ　−ｔｅｒｔ−ブチルメタク
リルアミド、Ｎ−オクチルアクリルアミド、Ｎ−オクチ
ルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジア
セトンメタクリルアミドなど、またシラノール基の導入
はビニルシランなどの単量体と前記のアクリル系重合体
あるいは共重合体を与える共単量体とを共重合させるこ
とによって行なわれる。

また、シラノール基は、水酸基含有アクリル系重合体に
イソシアネートシランまたはシラン系カップリング剤な
どを付加する方法でも導入することができる。

ここで、（ｂ）のアクリル系重合体は、架橋部位を有す
る重合体と架橋部位を有さない重合体との混合物、であ
ってもよく、架橋部位を有さない重合体とは、上記例示
の水酸基、グリシジル基、アミド基などを有する単量体
との共重合体を含むものではない。而して架橋部位を有
さないアクリル系重合体の割合は、好ましくは架橋部位
を有するアクリル系重合体に対し５０重量％までである
。

さらに、塗料の主要構成成分である（ａ）および（ｂ）
に対し硬化剤を配合することは勿論可能であり、（ａ）
の含フッ素共重合体および（ｂ）のアクリル系重合体と
相溶し、それらを硬化せしめるものが用いられる。かか
る硬化剤としては、ポリイソシアナート系、例えばヘキ
サメチレンジイソシアナート、インホロンジイソシアナ
ートなどの無黄変ジイソシアナート類ならびにその付加
物、イソシアネート基をフェノールなどのブロック化剤
でブロックしたブロックイソシアネートなどが好適なも
のとして採用し得る。また、メラミン系、金属アルコキ
シド系、尿素樹脂系、多塩基酸系、エポキシ系、シラノ
ール系など種々の硬化剤も使用可能である。ここで、含
フッ素共重合体（ａ）の架橋部位が水酸基である場合、
ポリイソシアナート系、金属アルコキシド系が好適であ
る。またメラミン系硬化剤としては特にメタノール、エ
タノール、プロパツール、ブタノールなどの低級アルコ
ールの１種または２種以上により部分的にエーテル化さ
れたメラミンは好適なものとして採用される。かかる硬
化剤は架橋部位を有する共重合体あるいは重合体の三次
網目構造の形成に極めて有用な作用を与える。

硬化剤とともに硬化を促進させる目的から。

触媒が併用されてもよく、かかる硬化助剤として例えば
インシアネート系硬化剤にジブチルチンラウレートが、
またメラミン系硬化剤にパラトルエンスルホン績糸など
の触媒が含フッ素共重合体１００重量部に対しｏ、　ｏ
ｏｔ〜２重量部の割合で用いられる。

本発明の塗料における主要構成成分のそれぞれの割合は
、（ａ）の含フッ素共重合体３０〜９０ｆｉｍ％、（ｂ
）のアクリル系重合体１０〜７０重量％であるのが好適
である。含フッ素共重合体が少ないと、フッ素含有量が
減少し、目的とする耐候性の向上効果が達成されず、一
方アクリル系重合体が少ないと、基材への接着性が低下
する。

而して、含フッ素共重合体およびアクリル系重合体それ
ぞれは上記の割合の範囲内において１種に限定されるこ
とな（２種以上を併用してもよいことは勿、論である。

次に硬化剤は含フッ素共重合体とアクリル系重合体の合
計量に対し０〜２０重量％の割合で用いられる。

塗料には、主要構成成分の他に、含フッ素共重合体およ
びアクリル系重合体の合計量に対し０．５〜２０％の紫
外線吸収剤が含まれることによって耐候性をさらに向上
させることが可能である。かかる紫外線吸収剤としては
、従来公知ないし周知の２−ヒドロキシベンゾフェノン
、２゜４−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ
ド４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ
−４−（１−メチル−２−ヒドロキシ）エトキシベンゾ
フェノン、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−３
−メタクリロキシ）プロポキシベンゾフェノンなどのベ
ンゾフェノン系あるいは２−　（２’　−ヒドロキシ−
５゛−メチルフェニル）へンゾトリアゾール、２−（２
°−ヒドロキシ−３°、５°−ジ−ｔ−ブチルフェニル
）ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系のも
のが単独または併用して用いられる。

さらに、かかる塗料にはフルオロアルキル基を有するア
クリル系重合体（ｃ）を添加し、プラスチックシートの
撥水性などを向上せしめてもよい。かかるフルオロアル
キル基を有するアクリル系重合体（ｃ）としては、前記
含フッ素共重合体（ａ）またはアクリル系重合体（ｂ）
と同様の架橋部位を有するものを採用すると、撥水性な
どが長期にわたって保持されるため好ましい。

また、かかるフルオロアルキル基を有するアクリル系重
合体（ｃ）の添加量は、含フッ素共重合体（ａ）および
アクリル系重合体（ｂ）の合計１００重量部当たり０．
１〜３０重量部程度の範囲で採用することが好ましい。

その他、特性の向上を目的として、塗料には、例えば消
泡剤、帯電防止剤、顔料、分散安定剤、粘度調節剤、レ
ベリング剤、ゲル化防止剤などの添加剤を配合すること
もできる。顔料の配合は被膜の陰蔽性という効果を有す
る。

また、必要な折り曲げ密着性などを得る目的でブライマ
ーを使用することももちろん可能である。

本発明の塗料は前記の如き、含フッ素共重合体（ａ）お
よびアクリル系重合体（ｂ）などの主要構成成分さらに
必要に応じ硬化剤、紫外線吸収剤、フルオロアルキル基
を有するアクリル系重合体＜ｃ＞　その他の添加剤を有
機溶媒に溶解せしめることによって得られるが、用いら
れる溶媒としでは例えばトルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素類、プロパツール、ブタノールなどのアルコ
ール類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケト
ン類、エチルセロソルブの如きグリコールエーテル類、
さらに市販の各種ジンナール類なと、種々の一般有機溶
媒である。塗料成分の濃度としては１〜６０重量％、好
ましくは５〜５０重量％に調製されてなるのが被膜を形
成する作業性において好適である。

塗料の調製に際しては、例えばボールミル。

ペイントシェーカー、サンドミル、ジェットミル、三本
ロール、ニーダ−などの通常の塗料化に用いられる種々
の機器を用いることによって行なわれ、特に限定されな
い、この際に、前記例示の如き添加剤を添加することが
できる。

本発明において、熱可塑性樹脂シートに塗料の被膜を形
成する方法は、成形体上に塗料をへヶ塗り、スプレー吹
付、フ′ローコータなどにより塗布する、あるいは塗料
中にシートを浸漬することによって塗布し、溶媒を揮散
させるに充分な乾燥を行ない、次に加熱あるいは室温で
放置せしめて被膜とする。この際の加熱処理は。

成形体の変形しない温度以下とし、例えば６０℃にて１
０分間の処理で充分である。

形成される塗料被膜の厚さは２〜１００μｍにおいて充
分なる効果が認められる。被膜の厚さの調製は、塗料の
成分ａ度と塗布条件によって決定されるが、多層被膜に
形成されても何ら問題ない。成形体の形状も何ら限定さ
れない。

［実施例］ 実施例１〜１１．比較例１〜３ 第１表に示す組成よりなる塗料Ｎｏ、　１〜１３を調整
した。軟質塩化ビニル樹脂積層鋼板の塩化ビニル表面に
塗料Ｎｏ、　ｌ〜１３をフローコ・−ターにより形成さ
れる被膜の膜厚が１５μｍになるように調整して塗布し
、室温にて乾煙後６０℃にて１０分間加熱することによ
って硬化被膜を形成した。

このようにして被膜を形成したシートについて、次の評
価試験を行なった結果を第２表に示した。

接触角コ水及びｎ−へキサデンカンの接触角を測定した
。

密着性：被膜の密着性をＡＳＴＭ−３３５９の方法に従
い ■初期、■温水浸漬後（６０℃×３０日）、■サンシャ
インウェザーメーター１０００時間処理後のそれぞれで
測定し残った マス目数で評価する。

耐候性；ザンシャインウエザーメータ１０００時間処理
前後においてカラー測定機（ス ガ試験機社製＝　５Ｍ−３）で測定し、その黄変劣化を
処理前後の差（ΔＥ）とし て求める。

第１表中、含フッ素共重合体の Ｆ−Ａ　　は、　丁ＦＥ　　／ＨＢＶＥ／ｎ−ＢＹＥ　
　＝４８．！／１２．５／３９．４（重量％）の割合で
共重合であり、テトラヒドロフラン中３０℃で測定され
る固有粘度（［ηＪという）がｏ、　ｚ５（ｄｉ／ｇ）
である共重合体、（以下、同じ） Ｆ−Ｂは、ＣＴＦＥ／　ＨＯＶＥ／　Ｃ）ＩＶＥ／　Ｅ
ＶＥ　＝　５６．４１５．７／１２．４／２５．５．　
［η］　＝ｏ、ｚｌ／ｄｌＺｇ　。

Ｆ−Ｃは、ＨＦＰ　／１（ＢＶＥ／ｎ−ＢＶＥ　＝６６
．７／３．０／２５．３゜［η］　＝　０．０８／ｄｉ
／ｇ　。

Ｆ−Ｄは、ＴＦＥ　／　ＣＨｓＣＯＯＣＨ＝ＣＨｄＣＨ
ｚ二ＣＨＣＨｘＯＣＨｇＣ）ｉ、０Ｈ＝５３．７／２３
．１／２３．２．　　［η］＝０．１８ｄｌ／ｇ。

Ｆ−Ｅは、　ＣＴＦＥ／εＷＥ　／　）ＩＢＶＥ／　ヘ
オバ９　＝　３９．４／１７．２／９．５／３３．９．
　　［η］　＝０．４０ｄｌ／ｇ。

Ｆ−Ｆは、ＴＦＥ　／εＶＥ　／　ＨＢＶＥ／　ＣＨｌ
ＣＨＯＣ）１ｍｃＦ＊ｃＦ＊１（＝５７．０／２２．４
／１０．８／９．＆、　　［η］　：Ｑ、１Ｏｄｌ／ｇ
。

（ＴＦＥはテトラフルオロエチレン、　ＨＢＶＥはω−
ヒドロキシブチルビニルエーテル、ｎ−ＢＹＥはｎ−ブ
チルビニルエーテル、ＣＴＦＥはクロロトリフルオロエ
チレン、ＣＩＩＶＥはシクロヘキシルビニルエーテル、
ＥＶＥはエチルビニルエーテル、ＲＦＰはへキサフルオ
ロプロピレン、ベオバ９はシェル化学社製、炭素数９の
分岐上のアルキル基を有するビニルエーテルである。） Ｍ−１は、１ｓｏ−ブチルメタクリレート／ｎ−ブチル
アクリレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレート＝
　７／２／ｌ　　（モル比）の割合で共重合した共重合
体（以下同じ）。

！４−２は、メチルアクリレート／ｎ−ブチルアクリレ
ート／グリシジルアクリレート＝８／ｌ／１　。

ト３は、ｎ−ブチルメタクリレート／１ｓｏ−ブチルメ
タクリレート／アクリロニトリル／２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート＝　１／７／ｌ／ｌ　。

ト４は、メチルメタクリレート／ｎ−ブチルメタクリレ
ート＝５１５゜ を表わす。

フ゛ルオロアルキル基含有アクリル重合体はＣＨｚ；Ｃ
ＨＧＯＯＣＨｚＣＨ２（ＣＦｚ）　ｌＯＦ／１ｓｏ−ブ
チルメタクリレ−）　／　ｎ−ブチルアクリレート／２
−ヒドロキエチルメタクリレート＝　２０／６０／１０
／１０重量％の゛共重合体。

インシアネート硬化剤は、コロネートＥＨ（日本ポリウ
レタン社製）。

紫外線吸収剤は、バイオソーブ１３０（共同薬品′ｇＪ
）である。

第２表 比較例２は、塗料の被膜が形成されていない軟質塩化ビ
ニル樹脂積層鋼板である。

実施例１２ 実施例１において、乾燥条件を１２０℃、１分間とする
他は同様にして行なったところ、はぼ実施例１と同様の
効果が得られた。

［発明の効果Ｊ 本発明の塩ビ鋼板は、特定の塗料の被膜が良好な密着性
を保持して、形成されているために、耐久性、防汚性に
きわめて優れたものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．熱可塑性樹脂層上に、架橋部位を有する含フッ素共
   重合体（ａ）および（ａ）と相溶するアクリル系重合体
   （ｂ）を主成分とする塗料の被膜を形成してなる塩ビ鋼
   板。
2. ２．塗料がさらにフルオロアルキル基を有するアクリル
   系重合体（ｃ）を有する請求項１の熱可塑性樹脂積層鋼
   板。
3. ３．アクリル系重合体（ｂ）が架橋部位を有する請求項
   １の熱可塑性樹脂積層鋼板。
4. ４．塗料がさらに硬化剤を含む請求項１の熱可塑性樹脂
   積層鋼板。