JPH0424294A - 模様付樹脂被覆金属板の製造方法 - 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、模様付樹脂被覆金属板の製造方法に関するも
ので、例えば家電、建材用の塗装鋼板として使用するの
に適し、特に意匠性の要求される冷蔵庫ドア材や内装建
材用などへの通用可能性のある少量多品種型の生産形態
に通したもので、多色柄模様形成方法としても有効であ
る模様付樹脂被覆金属板の製造方法に関する。

（従来の技術） 近年、生活環境の高級化に伴って家電製品や内装建材に
対して高意匠性が要求されるようになってきた。樹脂被
覆金属板、例えば塗装鋼板の場合、塗装面がそのまま最
終製品の外面となるため、かかる塗装鋼板面へ高意匠性
を付与する必要がある。

このような高意匠性鋼板としては特に柄模様を付与した
ものや鮮映性を改善したものが挙げられる。

ここに、鮮映性については母材表面粗度の低減による技
術や透明フィルムを利用する方法がすてに提案されてい
る。

また、柄模様付与については、従来からの印刷技術に加
えて、転写フィルムを利用する方法（特開昭６３−２８
０６２７号公報、特開昭６３−２３６６４０号公報）あ
るいは予め柄模様の印刷された樹脂フィルムをラミネー
トする方法等がすでに提案されている。

このように外観性および意匠性を高めた鋼板が多く採用
されるようになると今度はその通用箇所を拡大すべく、
すぐれたプレス成形性などより高度の加工性が求められ
るようになってきている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、これら従来の方法では達し得なか。

た鮮映性・加工性の両立をねらった塗装鋼板の罫色技術
を本出願人は特願平１−２５４６３２号としてｕ案した
。

この方法によれば、染色法のみを用いて柄模様を付与す
るためには、染色処理後剥離可能なマスク塗料を染色液
浸漬前に柄模様に沿って塗装しておく必要があり、他の
柄模様付与方法と同様に模様を彫刻したロール、つまり
彫刻ロールを用意しなければならない。

しかしながら、ユーザーの要求する模様は多種多様であ
り、それぞれの柄模様を彫刻した彫刻ロールが必要とな
る。また、柄模様には流行があり半年や１年といった短
期間で新しい彫刻ロールに更新してゆく必要がでてくる
。もちろん１つの柄に対して３色刷りと仮定しても、そ
れぞれに対してロールが必要であり、彫刻ロールは合計
３本となり膨大なコスト増につながる。

確かにこの方法によれば、焼付硬化させた塗装鋼板でも
比較的短時間で着色できるが、その後柄模様の付与方法
について検討したところ、紫外線硬化型塗料の利用によ
り鮮明な柄模様の付与が可能であることを見出し、特願
平２−３０６２４号として特許出願した。この方法によ
って多色の柄模様形成が可能となったが、次のような問
題点を残していた。

■硬化反応は不可逆的であり、したがって多色模様を形
成させるためにはそのたびごとに紫外線硬化型塗料を塗
装せねばならない。これはコストの増加を招く。

■あまり多色にすると、紫外線硬化塗膜が厚くなるため
、塗装鋼板の物性が低下し、特に折り曲げ性等加工性の
低下が著しく、品質の低下がみられる。

■さらに着色部と非着色部との差が、染料種によってあ
まり大きくとれない。

さらにレーザーを利用した樹脂被覆金属板の染色法を、
特願平２−３０６２３号に開示したが、実用性ある方法
とするためにはより高速処理を行う必要がある。

なお、金属板にレーザー照射して部分的な発色を行わせ
る技術にフいては、従来多数の報告がなされている。し
かしながら、塗装鋼板（表面は樹脂被覆層）を対象物と
して、かつ染色液中でレーザー照射した例はない。

ここに、本発明の目的は、レーザー光を利用して樹脂被
覆金属板に柄模様染色を行う際に、より高速処理を可能
にする方法を提供することである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明者らは鋭意研究を重ねた
結果、既知事実として、 ■熱硬化型塗膜であっても染色は可能である；■着色度
は、染色液濃度と温度および接触時間に依存し、高温、
高濃度、長時間の処理はど着色度が大きくなる： ■レーザー照射との組み合わせにより、部分的な着色（
柄模様）の形成が可能となる：そして■レーザー処理条
件としては、塗膜の損傷なく着色度の大きい領域が存在
する との各点を確認し、これらについて検討を続け、塗装鋼
板を加熱するのではなく、染色液層を局部的に加熱して
塗料分子の拡散係数を増加させることが重要であること
を知見し、より効率的に局部的染色液加熱を行うため、
レーザー光唆収の大きい、つまり発熱しやすい物質を染
料液中に混入・分散させることが有効であることを知り
、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、樹脂被覆金属板の樹脂被覆層上に
染色液を接触せしめ、染色液層を介して該樹脂被覆層に
レーザー光を照射し、被照射面上を走査させて模様付を
行う方法において、前記染料液中に粒径１００−以下の
カーボンブラックを０゜１〜５０ｇ／　ｌの量だけ分散
させることを特徴とする模様付樹脂被覆金属板の製造方
法を要旨とするものである。

（作用） 次に、添付図面を参照しながら本発明の構成と作用を説
明する。

第１図は、本発明を実施するための装置の略式説明図で
あり、レーザー光１はガラス板２を経て金属板５に設け
られた樹脂被覆層４に到達し、スペーサー３との間に画
定される空間内に封入された染色液６との作用によって
、該樹脂被覆層４の表面の着色を行う。図示装置によれ
ば樹脂被覆層４を設けた金属板５の全体を染色液に浸漬
することがないため、染色液の所要量は少なくてすみ、
したがって高濃度の染色液を使っても経済的不利となる
ことはない、スペーサー３は樹脂被覆層４の外縁部を取
り囲むように設けられ、液シールの作用を行うが、その
厚みを変更することで染色液層の厚さを変えることがで
きる。

樹脂被覆金属板とは、各種メツキ鋼板、アルミ板、ステ
ンレス板等を母材金属板として、リン酸亜鉛やクロメー
ト等の下地処理を施したり、あるいは施さずに１層以上
の各種樹脂系塗装を施したもの、あるいは各種樹脂系フ
ィルムをラミネートしたものを包含する。

なお、本発明においては、母材金ｘｉ、下地処理、およ
び被Ｎ樹脂の種類については限定しない。

目的に応じ適宜選ぶことができる。

染色液も特に限定されるものではなく、分散染料、合金
染料等繊維の染色に利用される市販のもので良く、着色
しようとする金属板の樹脂系に合わせて適宜選択すれば
よい。

本発明によれば、被照射面である樹脂被覆金属板面内で
レーザーを走査することにより、柄模様を形成させる。

一方、その都度、染色液色相をかえて浸漬照射処理をす
ることで、多色柄模様を形成させる。

染色液を介してのレーザー光透過量が大きすぎる場合、
レーザー光による樹脂被膜の損傷が生じる。また透過量
が小さく、染色液層での吸収が大きい時には染料分子の
拡散が活発化し、染色速度が大きくなる。すなわち染色
液層を↓）かに効率的かつ局部的に加熱できるかという
ことが重要である。

したがって、本発明方法のように、積極的に染色液を局
部加熱するために、レーザー波長を吸収しやすい物質を
染色液中に分散させることによって加熱効率を飛躍的に
アップすることができるのである。

添加勧賞としては、カーボンブラックがコスト面から有
利であり、その他レーザー波長を吸収しやすくかつ熱的
に安定な酸化物やチン化物等が考えられる。その添加量
としては０．１〜５０ｇ／　Ｉ！が好ましい、それより
少なくては効果がなく、一方添加量が５０ｇ／　Ｉｌ超
では、カーボンブランクの重なり等の理由と考えれるが
むしろ加熱効率が低下してくる。

また粒径は１００−以下が望ましい、それを超えた粒径
では、描画線のにじみが目視にて観察されるようになる
上、染色液層の厚さを小さくできない等の問題が生じる
。

かくして、本発明によれば５００１ＩＩｌ／ｌ１ｉｎ以
上という走査速度で高速染色が可能となる。

次に、本発明の詳細な説明するが、本発明はこれにより
限定されるものではない。

実施例 本例で使用する樹脂被覆金属板は、溶融亜鉛メツキ鋼板
（６０ｇ／ｍ”付着量）を母材とし、リン酸亜鉛処理お
よびクロメートリンスの下地処理、ならびにエポキシ系
プライマー塗装を施した後、下記成分にて調整したポリ
エステル系塗料（厚さ１５ｐ）を屋高到達温度２３０°
Ｃ１約１分間で焼付は供試材とした。

［＋２７．＋、ヮイ）　（ゎ□イエ８゜。）　　　　　
　８０部なお、塗装粘度調整のため、ンクロヘキサノン
で適宜希釈した。

染色液は、日本チバガイギ製分散染料Ｔｅｒａｓｉｌ〔
商品名ｊを使用し、赤の染色液を得た。水に対する染料
濃度は１００ｇ）Ｎとした。さらに、レーザー光吸収剤
として、大日本インキ製カーボンブランク、（商品名、
［１ＩＳＰＥＲ５Ｅ　ＢＬＡＣＫ　ＳＯ９０２０）（粒
径１０−以下）を０．０５．０．１．１０．５０．１０
０ｇ／ｊ！となるよう混入し、５種類の染色液を調製し
た。

なお、染料とカーボンブラックを１００ｇ＃！ずつ含有
する液体に前記供試材を常温で３０分間浸漬しても、赤
や男の着色は生しなかった。

レーザー照射は、第１図に示す装置によりＹＡＧレーザ
ーを使用して行った。レーザーの出力は５０−に固定し
、焦点路［１００ｍｍの光学レンズを用いてビームを集
光させた。スペーサー厚みを調節して染色液層厚みを５
００−とし、スボントサイズは１５０　ａｍとした。

着色度の評価法： 色差計を用いてＬ−ａ−ｂ表示系におけるΔａ値（未染
色板との比較）にて評価した。Δａが大きい程着色度が
大きいことを示す。

なお、本例で得られた！Ｗ様付樹脂被Ｎ鋼板は、いずれ
も耐食性およびプレス、曲げ等の加工性について特に問
題はなかった。

結果を第１表に示す。

レーザー走査速度が１００ｍｍ／ｍｉｎと比較的低速の
ときにはカーボンブラックを配合しない染色でも十分な
着色度が得られるが、５００ｍ５／ｓｉｎとなると０．
１〜５０ｇ／　Ｉ２の量のカーボンブランクの配合は必
要である。

なお、耐食性や加工性といった塗装鋼板の諸物性につい
ては、このような柄模様付与によって変化は認められな
かった。

第１表 （発明の効果） 本発明：よ、以上説明したように構成されており、その
実施例より明らかなように、染色液中に特定量のカーボ
ンブラックを混入させることにより、着色度が向上し、
例えば５００ｍｍ／ｍｉｎ以上とレーザー光走査速度の
アップが図れ産業上を用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施する装置の概要図である。 １：　レーザー光　　　　４：樹脂被覆層２　ガラス板
　　　　　５：金属板 ３ニスペーサ−６：染色液

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂被覆金属板の樹脂被覆層上に染色液を接触せしめ、
   染色液層を介して該樹脂被覆層にレーザー光を照射し、
   被照射面上を走査させて模様付を行う方法において、前
   記染料液中に粒径１００μｍ以下のカーボンブラックを
   ０．１〜５０ｇ／ｌの量だけ分散させることを特徴とす
   る模様付樹脂被覆金属板の製造方法。