JPH0344820B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、貼紙あるいは落書等を人為的に容易
に剥すことが可能な硬度のある塗膜を有するプレ
コートメタルの製造方法に関するものである。 〔従来の技術及びその問題点〕 従来車輌等の内壁、天井への落書による汚染を
防止する手段としてその素材である金属板を成形
加工した後、ホーロー仕上げする方法、もしくは
無機塗料あるいは特開昭55−132662号公報に見ら
れるような貼紙防止塗料を塗装する方法がとられ
ていた。 しかしながら、金属板を成形加工した後、塗装
するため塗装作業性が悪く、また切断あるいはわ
ずかな曲げ加工にも塗膜のワレ、ハガレが生じや
すく、さらに平滑性のある塗膜が形成しにくい問
題があつた。 本発明はこのような現状に鑑み、鋭意研究した
結果、塗装作業性がよく、さらに切断、曲げ加工
にも塗膜のワレ、ハガレが生じにくく、かつ貼紙
あるいは落書等を人為的に容易に剥すことが可能
な塗膜を有するプレコートメタルの製造方法を見
出し本発明に到つたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明は、必要に応じ化成処理等の下
地処理を行つた金属板上に、ガラス転移温度５〜
70℃、数平均分子量4500〜35000のポリエステル
樹脂と硬化剤であるアミノプラスト樹脂と前記ポ
リエステル樹脂100重量部に対し、顔料30〜100重
量部と有機溶剤必要量とからなり顔料分散度がグ
ラインドゲージＡ法15μ以下の下塗塗料を乾燥膜
厚３〜10μになるように塗装し、焼付乾燥し、次
いで、ガラス転移温度60〜200℃、数平均分子量
5000〜100000、重量平均分子量20000〜150000の
アクリル樹脂と硬化剤であるアミノプラスト樹脂
と前記アクリル樹脂100重量部に対し、着色顔料
50〜150重量部、平均粒径5μ以下の硬質体質顔料
５〜50重量部、シリコーン油0.1〜10重量部及ひ
高沸点エーテルアルコール類を含む有機溶剤必要
量とからなり顔料分散度がグラインドゲージＡ法
15μ以下の上塗塗料を乾燥膜厚10〜30μになるよ
うに塗装し、焼付乾燥する硬度9H以上の塗膜を
有するプレコートメタルの製造方法に関する。 以下さらに詳細に説明する。 本発明において使用する下塗塗料はポリエステ
ル樹脂、硬化剤であるアミノプラスト樹脂、顔料
及び有機溶剤を主成分とし、さらに必要に応じ各
種添加剤、改質剤等からなるものでプレコートメ
タルの塗膜の加工性と密着性を高めるためのもの
である。 前記ポリエステル樹脂は多価カルボン酸類と多
価アルコール類とを公知の方法で重合することに
より得られるものである。多価カルボン酸として
は例えばアジピン酸、テレフタル酸、イソフタル
酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、
無水トリメリツト酸、無水マレイン酸、無水コハ
ク酸などが使用され、また多価アルコールとして
は例えばネオペンチルグリコール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、
ビスフエノールＡなどが使用される。 ポリエステル樹脂はガラス転移温度（以下単に
Tgという）が５〜70℃、好ましくは15〜65℃、
数平均分子量（以下単にMnという）が4500〜
35000好ましくは5000〜20000のものが好適であ
る。なおTgが５℃未満では、密着性が不十分と
なり、かつ上塗後の塗膜硬度が低くなり、また
Tgが70℃を超える場合及びMnが4500未満の場合
後加工時、特に切断時において端部の塗膜がハガ
レ易くなり、またMnが35000を越えると有機溶
剤に溶解しにくくなり平滑な塗膜が得にくくなる
ため、いずれの場合も好ましくない。またポリエ
ステル樹脂の酸価は、５以下、水酸基価10〜50の
ものが好適でこの範囲で加工性、密着性、耐食性
等の優れた塗膜が得られる。 前記アミノプラスト樹脂はメラミン、尿素、ベ
ンゾグアナミン等のアミノ化合物とアルデヒド化
合物との縮合生成物あるいは該縮合生成物をさら
にメタノール、ブタノール等のアルコールでエー
テル化したものである。 ポリエステル樹脂とアミノプラスト樹脂の固形
分配合割合は重量比で（70／30〜85／15）が適当
でこの範囲で本来の樹脂特性を発揮することが出
来る。 前記顔料は酸化チタン、ベンガラ、フタロシア
ニンブルー等の通常の塗料用着色顔料、カオリ
ン、沈降性硫酸バリウム、タルク等の通常の塗料
用体質顔料が使用出来、さらに防錆性を付加する
ためにクロム酸ストロンチウム等の通常の塗料用
防錆顔料も併用することが望ましい。 顔料が前記ポリエステル樹脂100重量部に対し
30〜100重量部配合するのが望ましく、そのうち
防錆顔料を５〜10重量部配合するのが望ましい。 前記有機溶剤はトルエン、キシレン、メチルイ
ソブチルケトン、セロソルブ、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、シクロヘキサノン等の通
常塗料用に使用されているものが使用出来る。 有機溶剤は塗装作業性に合せて下塗塗料の粘度
が40〜120秒（フオードカツプ＃４／室温）にな
るように配合する。 本発明で使用する下塗塗料は以上の構成成分か
らなり、この塗料な練合分散し、顔料分散度がグ
ラインドゲージＡ法15μ以下とする。なお15μを
越えると塗膜にブツの発生等が見られるようにな
るので好ましくない。 なお、本発明において下塗塗料としてアクリル
樹脂系あるいはエポキシ樹脂系塗料も検討した
が、切断加工時あるいは曲げ加工時に塗膜のワ
レ、ハガレが生じやすいので不適当であつた。 次に本発明において使用する上塗塗料はアクリ
ル樹脂、硬化剤であるアミノプラスト樹脂、着色
顔料、硬質体質顔料、シリコーン油及び有機溶剤
を主成分とし、さらに必要に応じ各種添加剤、改
質剤等からなるものである。 前記アクリル樹脂は、官能基を有するモノマー
３〜40重量％と官能基を有しないモノマー97〜60
重量％を通常の溶液重合法にて共重合させたもの
が望ましい、なお、前者が40重量％を越えると塗
膜表面の極性が大きくなつて汚染物の脱離が困難
となる傾向にある。 官能基モノマーとしては、アクリル酸、メタク
リル酸、アクリルアマイド、ブチルアクリルアマ
イド、イソプロピルアクリルアマイド、イソノニ
ルアクリルアマイド、イソオクチルアクリルアマ
イド、Ｎ−イソプロピルアクリルアマイド、Ｎ，
Ｎジイソプロピルアクリルアマイド、Ｎ，Ｎジメ
チルアクリルアマイド、Ｎ−メチル−Ｎ−フエニ
ルアクリルアマイド、モルフオリルアクリルアマ
イド、ピペリジルアクリルアマイド、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
メタクリレート、４エトキシカルボニルフエニル
アクリレート、４メトキシカルボニルフエニルメ
タクリレート、４−ブトキシカルボニルフエニル
メタクリルアマイド、４−カルボニルフエニルメ
タクリルアマイド、４−エトキシカルボニルフエ
ニルメタクリルアマイド、４−メトキシカルボニ
ルフエニルメタクリルアマイド、ブチルクロロア
クリレート、ブチルシアノアクリレート、クロロ
ヘキシルクロロオクリレート、ペンタクロロフエ
ニルアクリレート、メトキシカルボニルフエニル
アクリレート等が使用され、またスチレン系とし
ては、２−（２−ジメチルアミノエトキシカルボ
ニール）スチレン、４−（２−ジメチルアミノエ
トキシカルボニル）スチレン、２−フエニルアミ
ノカルボニルスチレン、２及び４−プロポキシカ
ルボニルスチレン、４−プロポキシメチルスチレ
ン、４−プロポキシスルホニルスチレン等が使用
される。また非官能基モノマーとしては、４−ビ
フエニルアクリレート、ブチルアクリレート、ブ
チルフエニルアクリレート、ヘキサデシルアクリ
レート、イソボミルアクリレート、ナフチルアク
リレート、フエニルアクリレート、トリルアクリ
レート、アダマンチルメタクリレート、ベンチル
メタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、イソブチルメタクリレー
ト、イソプロピルメタクリレート、３，５ジメチ
ルラダマンチルメタクリレート、３，３ジメチル
ブチルメタクリレート、３，３−ジメチル２−ブ
チルメタクリレート、メチルメタクリレート、ト
リメチルシリルメタクリレート、フエニルメタク
リレート、プロピルメタクリレート等が使用さ
れ、またスチレン系としてはα−メチルスチレ
ン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、
４−メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメ
チルスチレン、４−フエニルスチレン、スチレン
等が使用される。 上記したモノマー組成により従来一般に行われ
ている溶液重合法にて重合されたアクリル樹脂は
Tgが60〜200℃、好ましくは70〜160℃、Mn5000
〜100000、好ましくは5000〜80000、重量平均分
子量（以下単にMwという）20000〜150000、好
ましくは20000〜80000のものが好適である。 なおTgが60℃未満では塗膜硬度が低く、逆に
200℃を越えると塗膜の平滑性が悪くなり、かつ
切断時において塗膜がワレを生じやすくなるので
好ましくない。またMnが5000未満では塗膜硬度
が低く、防汚性も悪くなり、加工性に於ても低下
傾向に有る。逆に100000を越えると塗膜の平滑性
が悪くなり、また防汚性も悪くなるので好ましく
ない。またMwが20000未満ではロールコーター
塗装に必要なピツクアツプ特性（ペイントパンよ
りピツクアツプロールが塗料を持ち上げる性質）
が悪く、例えば30ｍ／min以上の連続塗装が不可
能となり、逆に150000を越えると塗膜の平滑性が
悪くなるので好ましくない。 またアクリル樹脂は酸価２〜15、水酸基価15〜
60のものが好適で、この範囲でアミノプラスト樹
脂との十分なる反応により硬度等のある塗膜が得
られる。 前記アミノプラスト樹脂は、前記下塗塗料に使
用したものと同様のものが使用出来るが、特にア
クリル樹脂との相溶性のよいヘキサメトキシメチ
ルエーテル化メラミン縮合物等が好ましい。市販
品としては例えば住友化学工業社製のスミマール
30S、40S、50S；三井東圧化学社製のサイメル
303、305、307、325、370；三和ケミカル社製の
ニカラツクMX45、ニカラツク001；日立化成工
業社製のメラン230等が挙げられる。 アクリル樹脂とアミノプラスト樹脂の固形分配
合割合は重量比で（60／40〜80／20）が適当で、
この範囲で本来の樹脂特性を発揮することが出来
る。 前記着色顔料は通常塗料用に使用されている着
色顔料が利用出来、その配合量は前記アクリル樹
脂100重量部に対し50〜150重量部が適当である。 なお、着色顔料が前記範囲より少ないと充分な
る隠蔽力が得られず、逆に多過ぎると塗面が多孔
質になりやすく、防汚性が悪くなる。前記硬質体
質顔料は、塗膜硬度を向上させるために配合する
ものであり、無水硅酸、炭化硅素、アルミナ等の
平均粒径5μ以下のモース硬度７以上の体質顔料
が適当である。硬質体質顔料は前記アクリル樹脂
100重量部に対し５〜50重量部が適当である。な
お、５重量部未満では塗膜硬度向上への寄与が少
なく、逆に50重量部を越えると塗面が多孔質にな
りやすく、防汚性が悪くなるので好ましくない。 なお、本発明においてロールコーターの塗装の
場合、ピツクアツプ特性を向上させるため上塗塗
料組成物中に、比表面積（BET法）50m²／ｇ以
下、平均粒径0.06μ以下の超微粒沈降性硫酸バリ
ウムを体質顔料として配合するのが望ましく、そ
の配合量は前記アクリル樹脂100重量部に対し、
10〜30重量部が適当である。なお、前記超微粒沈
降性硫酸バリウムの市販品としては例えば小名浜
堺化学社製のBF−１、10、20等がある。前記シ
リコーン油は塗膜に対する付着物を剥れ易くする
機能を補助し、また塗膜の平滑性を向上させるた
めに配合するものであり、市販品としては例えば
信越化学工業社製の信越シリコンKP357、358、
367；ビツク・マリンクロツト社製のBYKシリコ
ン300、301、320、370；東レシリコン社製の東レ
シリコンSH28PA、SH29PA、SH30PA、
SH34PA、ST92PA；ゴールドシユミツト社製の
テゴプレン等が挙げられる。 シリコーン油の配合量は前記アクリル樹脂100
重量部に対し、0.1〜10重量部配合するのが適当
である。なお、配合量が0.1重量部未満では前記
効化が発揮出来ず、逆に10重量部を越えると安定
な分散を得ることが出来ず、ハジキ等の塗膜欠陥
が発生しやすくなるので好ましくない。 前記有機溶剤は、塗装作業性に合せて上塗塗料
の粘度が40〜120秒（フオードカツプ＃４／室温）
になるよう通常塗料用に使用される有機溶剤を配
合する。本発明においては有機溶剤として少くと
も一部に前記シリコーン油の分散効果を向上させ
るために高沸点エーテルアルコール類を必須成分
として使用している。 高沸点エーテルアルコール類としては、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、エチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル
等が挙げられる。 なお、高沸点エーテルアルコール類は前記アク
リル樹脂100重量部に対し、約10〜50重量部配合
することにより前記効果が得られるが、過剰に配
合するとハジキ等の塗膜欠陥の原因となるので避
ける必要がある。 本発明で使用する上塗塗料は以上の構成成分か
らなり、この塗料は練合分散し、顔料分散度がグ
ラインドゲージＡ法15μ以下とする。なお15μを
越えると塗膜にブツの発生等が見られるようにな
るので好ましくない。 次に本発明のプレコートメタルの製造方法につ
き説明する。 亜鉛メツキ鋼板、アルミニウム板、不銹鋼板等
の従来常用されているシート状もしくはコイル状
金属板表面を必要に応じ化成処理等の通常の下地
処理をした後、下塗塗料を乾燥膜厚３〜10μにな
るように塗装し、最高板温（以下単にPMTとい
う）約180〜230℃で30〜70秒の短時間焼付を行い
下塗塗膜を形成する。 なお、膜厚が前記範囲より薄いと充分な防食性
が得られず、逆に厚くなると上塗後の塗膜硬度が
低下するので好ましくない。 なお、塗装手段はロールコーター、フローコー
ター等の通常のコイル塗装手段が利用出来るが、
本発明においては、膜厚調整が容易なロールコー
ターが特に好適である。 下塗塗膜を施した後、該塗膜上に上塗塗料を同
様な塗装手段により乾燥膜厚10〜30μ、好ましく
は15〜25μになるように塗装し、PMT約220〜
250℃で、30〜100秒の短時間焼付を行い硬度9H
以上の上塗塗膜を形成し、本発明のプレコートメ
タルを製造する。なお硬度が9H未満であると、
耐摩耗性が不充分であり落書き除去する際のウエ
スあるいはブラシ等での傷がつきやすくなり、好
ましくない。 なお、本発明において好適な塗装手段として使
用可能なリバース方式ロールコーターの一例を第
１図に示す。 第１図は、ペイントパン１中の塗料をピツクア
ツプロールＰにて持ち上げ、その塗料をピツクア
ツプロールＰと近接するコーテイングロールＣと
の間隙を通過させコーテイングロールＣに転写
し、コーテイングロールＣとバツクアツプロール
Ｂ間を通過する金属板２の表面に塗装する塗装方
式を示すものである。 〔発明の効果〕 本発明の方法により、貼紙あるいは落書等を人
為的に容易に剥すことが可能な平滑な塗膜を塗装
作業性よく形成することが出来、またプレコート
メタルを切断、折曲げ加工等の成型加工に供して
も塗膜のワレ、ハクリ等のない優れた塗膜が得ら
れる。 以下、本発明を実施例にてさらに詳細に説明す
る。なお「部」、「％」は重量基準で示す。 ≪下塗塗料の調整≫ 表１に示すポリエステル樹脂溶液（固形分60
％；有機溶剤イソホロン、ソリベツソ150（シエル
社製の商品名）、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテルの１：１：１からなる混合溶剤）、
メラミン樹脂〔「サイメル303」（三井東圧化学社
製商品名）；固形分100％〕及び顔料を練合分散
し、次いでパラトルエンスルホン酸及び有機溶剤
（イソホロンとキシレンの１：１からなる混合溶
剤）を添加し、顔料分散度がグラインドゲージＡ
法15μ以下の下塗塗料を調整した。 なお、実施例、比較例では、塗装直前に希釈溶
剤（キシレンと酢酸エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、シクロヘキサノンの３：１：１から
なる混合溶剤）にて塗装粘度50秒（フオードカツ
プ＃４／20℃）になるように調整した下塗塗料を
使用した。 ≪上塗塗料の調整≫ 表１に示すアクリル樹脂溶液（固形分50％；有
機溶剤ソルベツソ＃150、エチレングリコールモ
ノブチルエーテルの４：１からなる混合溶剤）、
メラミン樹脂溶液〔「サイメル370」（三井東圧化
学社製商品名）；固形分88％；有機溶剤イソブタ
ノールとイソプロパノールの１：１からなる混合
溶剤〕及び顔料を練合分散し、次いでパラトルエ
ンスルホン酸及び有機溶剤（エチレングリコール
モノブチルエーテル、イソブタノール、ソルベツ
ソ＃150の１：１：３からなる混合溶剤）を添加
し、顔料分散度がグラインドゲージＡ法15μ以下
の上塗塗料を調整した。 なお、実施例、比較例では、塗装直前に希釈溶
剤（ソルベツソ＃150、イソブタノール、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテルの７：２：１
からなる混合溶剤）にて塗装粘度80秒になるよう
に調整した上塗塗料を使用した。

【実施例１〜８及び比較例１〜10】 リン酸亜鉛系化成処理を施した亜鉛メツキ鋼板
（0.5mm厚）に第１図に示すリバース方式ロールコ
ーター〔周速比（Ｂロールの周速：Ｃロールの周
速：Ｐロールの周速）１：1.4：0.4〕にてライン
速度35ｍ／minの条件下で前記下塗塗料を塗装
し、PMT210℃、40秒間焼付けた。 次にで、リバース方式ロールコーター〔周速比
（Ｂロールの周速：Ｃロールの周速：Ｐロールの
周速）１：1.2：0.3〕にてライン速度35ｍ／min
の条件下で前記上塗塗料を塗装し、MFT241℃、
40秒間焼付けた。なお、35ｍ／minの速度で塗装
し得ないものはその最高速度で得られた塗膜につ
き硬度、防汚性、曲げ性、最終塗膜の表面粗度の
試験をし、その結果を表１下段に示した。 また、上塗塗料によるリバース方式ロールコー
ター〔周速比１：1.2：0.3〕の最高ライン速度の
試験をし、この結果を表１下段に示した。 なお、試験方法は次の通り行つた。 硬度……JIS Ｋ−5400に準ずる。 防汚性……アクリルラツカー（黒）を塗り、該塗
膜の剥れ易さを判定した。 (A) セロハンテープによる剥離 ５：100％剥離、 ４：80〜99％剥離、 ３：50〜79％剥離、 ２：10〜49％剥離、 １：10％未満。 (B) ベンゼンをしみこませたガーゼのラビングに
よる剥離 ５：剥離回数５回以内、 ４：剥離回数６〜15回、 ３：剥離回数16〜30回、 ２：剥離回数31〜100回、 １：剥離回数101回以上。 曲げ性……20mmφの180°折り曲げを行い塗膜状態
を観察した。 ○：塗膜異常なし ×：塗膜にクラツク、ワレもしくはハガレが生じ
る。 塗膜表面粗度……JIS Ｂ−0601に準ずる。 数値は10点平均粗さ（B0601.4.1）を表現し、
基準長さ８mmでの測定値で10回測定し、その最
大値、最小値の範囲である。 最高ライン速度……ピツクアツプ性が不充分とな
り塗膜にスケムラが生じる限界のライン速度
（ｍ／min）を測定した。 表１からも明らかの通り本発明の方法により得
られた実施例の塗膜性能は優れており、また塗装
ライン速度も実用的なものであつた。 一方Tgの低いポリエステル樹脂、アクリル樹
脂を使用した比較例１、４、分子量の低いアクリ
ル樹脂を使用した比較例６及び硬質体質顔料を配
合しない比較例７はいずれも塗膜硬度が低く実用
的でなかつた。 また、Tgの高いポリエステル樹脂、アクリル
樹脂を使用した比較例２、比較例５、硬質体質顔
料が過剰の比較例８はいずれも曲げ性が不良であ
つた。またMnの高いポリエステル樹脂を使用し
た比較例３、硬質体質顔料が過剰の比較例８は平
滑性が劣り、防汚性も不良であつた。 また分子量の低いアクリル樹脂を使用した比較
例６、顔料の少ない比較例７は塗装最高ライン速
度が小さく実用的でなかつた。 またシリコーン油を配合しない比較例９は防汚
性が悪く、逆に過剰の比較例10は全面にハジキが
生じ商品価値が全くなかつた。

【表】

【表】

【表】

【表】 (注) 本発明の方法で規定する数値範囲から逸脱する
数値には◎を付してある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるリバース方式ロールコ
ーターによる塗装方式の一例を示すものである。 １……ペイントパン、２……被塗物（金属板）、
Ｐ……ピツクアツプロール、Ｃ……コーテイング
ロール、Ｂ……バツクアツプロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板上にガラス転移温度５〜70℃、数平均
   分子量4500〜35000のポリエステル樹脂と硬化剤
   であるアミノプラスト樹脂と前記ポリエステル樹
   脂100重量部に対し、顔料30〜100重量部と有機溶
   剤必要量とからなり顔料分散度がグラインドゲー
   ジＡ法15μ以下の下塗塗料を乾燥膜厚３〜10μに
   なるように塗装し、焼付乾燥し、次いで、 ガラス転移温度60〜200℃、数平均分子量5000
   〜100000、重量平均分子量20000〜150000のアク
   リル樹脂と硬化剤であるアミノプラスト樹脂と前
   記アクリル樹脂100重量部に対し、着色顔料50〜
   150重量部、平均粒径5μ以下の硬質体質顔料５〜
   50重量部、シリコーン油0.1〜10重量部及び高沸
   点エーテルアルコール類を含む有機溶剤必要量と
   からなり顔料分散度がグラインドゲージＡ法15μ
   以下の上塗塗料を乾燥膜厚10〜30μになるように
   塗装し、焼付乾燥する硬度9H以上の塗膜を有す
   るプレコートメタルの製造方法。 ２ 前記金属板がコイル状金属板であり、かつリ
   バース方式ロールコーターにて連続的に塗装する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプ
   レコートメタルの製造方法。