JPH04150976A - 加工性、耐汚染性の優れた塗装鋼板 - 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、プレコート鋼板の基本性能である加工性、硬
度の改善のみならず、家電製品等で要求される耐汚染性
および耐薬品性の優れた塗膜を有するプレコート鋼板に
関する。

〈従来の技術〉 従来、家電製品等の塗装は鋼板を加工、成形した後、箱
型形状で行われていたが、塗装ラインの合理化、生産性
の向上、公害防止、作業環境改善等の諸問題を解決する
ために、平鋼板を塗装した後に加工、成形を行うプレコ
ート塗装方式に移りつつある。　このプレコート鋼板は
、塗装後、複雑な形状に加工されるため、高い加工性が
要求される。　また、家電製品のなかでも冷蔵庫、洗濯
機等には塗膜硬度、耐汚染性、耐薬品性などの性能も要
求される。

一般に、高加工の塗料を塗装した鋼板では、塗膜が柔ら
かいため擦り傷がつぎやすく耐汚染性もきわめて劣り、
ボストコート塗料のような高硬度、耐汚染性に優れた塗
料を塗装した鋼板では加工性がきわめて劣り、ともにプ
レコート鋼板として要求される性能が得られない。　加
工性と高硬度、耐汚染性は相反する性能であり、これら
の性能は塗膜の架橋密度に起因する。　すなわち、架橋
密度が高いと高硬度、耐汚染性が向上し、低いと加工性
が向上する。

通常、高知ニブレコード鋼板用上塗り塗料としてはポリ
エステル系塗料が用いられているが、加工性と耐汚染性
、塗膜硬度のバランスがとれないという欠点がある。　
現行のプレコート鋼板では、耐汚染性をある程度犠牲に
した高加工性鋼板として使用されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、ポリエステル塗料用の高分子ポリエステ
ル樹脂の多くはリニア型ポリエステル樹脂であるため、
硬化樹脂と硬化させた場合に塗膜の架橋密度が低いので
、加工性は良好であるが、耐汚染性は劣っている。

また、分子量分布の広いポリエステル樹脂を用いた場合
、塗膜中の架橋反応に関与しない低分子ポリエステル樹
脂が残存すると耐汚染性が著しく低下する。

本発明は、加工性が良好で、かつ耐汚染性に優れた塗装
鋼板を提供することを目的としている。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上に述べたような従来技術の問題点を解
決すべく鋭意研究を重ねた結果、被膜形成成分として焼
付硬化型の被膜形成主要素であるポリエステル樹脂を、
分子量が高く、かつ分子量分布の狭いリニア型ポリエス
テル樹脂硬化樹脂としてメラミン系硬化樹脂、さらに自
己縮合と硬化反応を促進する硬化促進剤を加えたものを
ビヒクルとして用いることにより、所期の目的が有利に
達成される発明を完成するに至った。

すなわち、上記目的を達成するために本発明によれば、
焼付は硬化型の被膜形成主要素として水酸基を有し、数
平均分子量が２００００〜４００００、ガラス転移点（
Ｔｇ）が１０〜５０℃であるリニア型ポリエステル樹脂
８０〜６０重量部、メラミン系硬化樹脂２０〜４０重量
部をあわせて１００重量部と、スルホン酸系硬化保進剤
１〜８重量部とを含有するビヒクルを、鋼板に塗布、焼
付けて成る加工性、耐汚染性の優れた塗装鋼板が提供さ
れる。

ここで、前記リニア型ポリエステル樹脂の分子量分布は
、１〜３であるのが好ましい。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明に用いるリニア型ポリエステル樹脂の原料となる
芳香族ジカルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、ナフタリンジカルボン酸等、あるいはそれら
の低級アルキルエステル、酸無水物が挙げられ、これら
の１種以上を使用することができる。　脂肪族ジカルボ
ン酸成分としては、アジピン酸、セバシン酸、アゼライ
ン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、ハイミック酸
等があり、これらの低級アルキルエステル、酸無水物を
用いても良く、これらの１種以上を使用することができ
る。

ジアルコールとしては、エチレングリコール、１．２−
プロパンジオール、１．３−ブタンジオール、１．４−
ブタンジオール、１５−ベンタンジオール、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、１．４−シクロヘキサンジメタツール、３
−メチルペンタン−１，５−ジオール、１．４−ジシク
ロヘキサンジメタール、キジレンゲリコール、水添ビス
フェノールＡ等の脂肪族または芳香族ジアルコールの１
種以上を使用することができる。

リニア型ポリエステル樹脂の数平均分子量（Ｍｎ）は２
００００〜４００００とする。

数平均分子量（Ｍｎ）が４００００をこえると塗装性が
悪くなる。　また、２００００未満ては加工性と硬度の
バランスをとるのに不十分である。

高分子ポリエステルは、分子量の異なる同族体の混合物
であり、分子量分布の幅の広さを、重量平均分子量（Ｍ
Ｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）で規定する。

分子量分布（Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　）は１〜３の範囲が
好ましい。　分子量分布（Ｍ　ｗ　／　Ｍ　ｎ　）が３
を超えると低分子成分が混入するため耐汚染性が劣る。

また、ガラス転び点（Ｔｇ）が１０℃未満であると塗膜
硬度が劣り耐傷つき性が劣化し、５０℃超になると加工
性が著しく低下するため１０〜５０℃の範囲が好ましい
。

メラミン系硬化樹脂としてはメチル化メラミン、ブチル
化メラミンを挙げることができ、その使用量は、ポリエ
ステル樹脂の水酸基量にほぼ対応する官能基量と塗膜硬
度を上げるための自己縮合に対応する官能基量が必要で
あり、２０〜４０重量部の範囲である。　これと前記リ
ニア型ポリエステル樹脂をあわせて１００重量部とする
。

また、硬化反応と自己縮合反応を十分におこなわせるた
めにスルホン酸系硬化促進剤を１〜８重量部添加する。

　この添加量が１重量部未満ではメラミン樹脂の自己縮
合反応が未反応なものがあり耐汚染性が不十分となり、
また、８重量部起ては、表面光沢が低下するという不具
合が生じる。　使用するスルホン酸系硬化促進剤として
はパラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン
酸、メタンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン
酸を挙げることができる。

上記の被膜形成主要素を上記の好適範囲で配合し、必要
に応じて溶剤で希釈したプレコート鋼板用塗料を、基地
鋼板の表面に塗布、焼付けて塗膜を形成させるわけであ
るが、その塗布に当たっては、ロールコータ−法、カー
テンフローコーター法およびバーコーター法など従来公
知のいずれの方法も使用でき、また焼付は処理は、１８
０〜３ｏＯ℃、０．５〜３分程度の条件下に行うことが
好ましい。

また基地鋼板としては、一般冷延鋼板はもとより、化成
処理、めフ餘処理、さらにはブライマー処理を施したも
のでも好適に用いることかできる。

焼付は後の塗膜厚は、１５〜４０μｍ程度とするのが望
ましい。

なお、本発明においてｒ数平均分子量」とはゲルパーミ
ェーションクロマトグラフィーを利用し、標準ポリエチ
レンの検量線を使用して測定したものである。

従来用いられていたポリエステル塗料では塗膜の架橋密
度、塗膜硬度が低く、耐汚染性の劣る部分が存在するの
に対して、本発明ではポリエステル樹脂の数平均分子量
を高くして加工性を維持しつつ、硬化樹脂との未反応な
低分子量のポリエステル樹脂をなくすため分子量分布を
狭くし、かつ十分な硬化促進剤を添加することにより、
硬化樹脂の自己縮合反応を促進して硬化樹脂の残存をな
くすことによフて架橋密度、塗膜表面のｍ密性があがり
、耐汚染性が優れ、加工性とのバランスを改善するこが
できる。

〈実施例〉 以下に、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１） 板厚０．５ｍｍの電気亜鉛めフき鋼板（めっき付着量は
両面で２０　ｇ／ｍ’）に通常のりん酸亜鉛処理を施し
た後、下塗塗料としてエポキシ変性ポリエステル樹脂塗
料を乾燥膜厚で５〜７μｍになるように塗布し、ついで
最高到達板温２１０±１０℃、焼付は時間６０秒の条件
で塗装した後、上塗塗料として被膜形成主要素としてリ
ニア型ポリエステル（数平均分子量Ｍｎ＝３５０００、
分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝１．５、ガラス転移点Ｔｇ＝３
８℃）、メチル化メラミン樹脂、硬化促進剤（ドデシル
ベンゼンスルホン酸）、顔料として二酸化チタンをそれ
ぞれ表１に示すように配合、塗料化したポリエステル樹
脂塗料を乾燥膜厚で１５〜２０μｍになるように塗布し
、ついで最高到達板温が２３０±１０℃、焼付は時間６
０秒の条件で塗装して塗装鋼板を作成した（本発明例１
〜５）。

得られた塗装鋼板について調べた塗膜評価の結果を表３
に示す。

（比較例１〜５） 被膜形成主要素であるリニア型ポリエステルとメラミン
樹脂の混合比または硬化促進剤の添加量を本発明範囲外
としたほかは実施例１と同様にして塗装鋼板を得た。　
表１に配合を示し、表４に塗膜評価の結果を示す。

（比較例６．７） 被膜形成主要素であるリニア型ポリエステルとして表２
に示す数平均分子量、分子量分布、ガラス転移点のもの
を用い、被膜形成主要素およびその他の添加物の量につ
いては実施例１の本発明例１と同様とし、実施例１と同
様にして塗装鋼板を得た。　表４に塗膜評価の結果を示
す。

なお、塗膜評価は下記により行った。

鉛筆硬度；三菱鉛筆社製三菱ユニを用いて測定した。

加工性；供試材と同一厚み（Ｔ）の鋼板をｎ枚挟んで１
８０°折り曲げを行いク ラックを生じずに折り曲げのできた 枚数で評価した。

耐汚染性；試験片上のマジックインキ跡を２４時間後、
エタノールで拭き取 り、評価した。

評価；◎非常に優れる、Ｏ良好、 △やや劣る、×かなり劣る 表３から明らかなように、本発明のプレコート鋼板では
硬度、高加工性を維持しつつ耐汚染性がきわめて向上し
ており、高加工性と耐汚染性の両方の性能を同時に満足
していることがわかる。

ところが、比較例に示すように、メラミン樹脂が少ない
ものでは十分な塗膜硬度が得られす、□耐汚染性も良好
ではない（比較例１．２）。　また、多すぎると加工性
が劣る傾向になる（比較例３）、　ポリエステル樹脂に
ついは、ガラス転移点が低いものは塗膜硬度が十分なも
のは得られない（比較例６）。　また、ガラス転移点が
高いものは加工性が低下する（比較例７）。　分子量に
ついては、低いものは耐汚染性が劣る傾向がみられる（
比較例７）。

表 表 表 表 〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、本
発明の塗装鋼板は、従来高知ニブレコードｍ板において
犠牲にしていた耐汚染性が良好になり、高加工性、耐傷
つき性、耐汚染性のバランスのとれた優れたプレコート
鋼板であり、家電製品等への適用についてはきわめて有
効である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼付け硬化型の被膜形成主要素として水酸基を有
   し、数平均分子量が２００００〜４００００、ガラス転
   移点（Ｔｇ）が１０〜５０℃であるリニア型ポリエステ
   ル樹脂８０〜６０重量部、メラミン系硬化樹脂２０〜４
   ０重量部をあわせて１００重量部と、スルホン酸系硬化
   促進剤１〜８重量部とを含有するビヒクルを、鋼板に塗
   布、焼付けて成る加工性、耐汚染性の優れた塗装鋼板。
2. （２）前記リニア型ポリエステル樹脂の分子量分布は、
   １〜３である請求項１記載の加工性、耐汚染性の優れた
   塗装鋼板。