JPH0531467B2

JPH0531467B2 -

Info

Publication number: JPH0531467B2
Application number: JP62017147A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hayashi; Tetsuo Nakamoto; Katsumi Kanda; Yoshikazu Kondo
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 1987-01-29
Filing date: 1987-01-29
Publication date: 1993-05-12
Also published as: US4929171A; GB8828172D0; FR2639646A1; GB2226326A; GB2226326B; CA1308506C; FR2639646B1; DE3840955A1; JPS63185630A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高硬度でかつ加工性、耐候性および
表面の艶消し効果にすぐれた塩化ビニル被覆鋼板
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

塩化ビニル被覆鋼板は、加工性、耐食性、耐候
性および意匠性などの特性にすぐれているため、
従来より、内装建材、外装建材、電気機器、車輛
および雑貨用途などに広く用いられている。

塩化ビニル被覆鋼板の製造方法には、大別して
プラスチゾル法とラミネート法があるが、ユーザ
ーに対して短納期で対応が可能であり、かつ少量
多品種の製品を効率よく生産できるプラスチゾル
法が広く適用されている。プラスチゾル法におい
ては、ポリ塩化ビニル樹脂、可塑剤、安定剤、顔
料及び各種添加剤を含有するプラスチゾルを、接
着剤層を介して鋼板に塗装した後、加熱すること
によつて塗膜をゲル化して製造されている。

しかし、プラスチゾル法で製造された塩化ビニ
ル被覆鋼板は、皮膜が一般的に軟質であり、皮膜
の硬度、表面の艶消し効果などが十分でなく、こ
れらの特性を改善する方法が強く望まれている。

これらのプラスチゾル法の欠点を改良する方法
として、低可塑剤で塗装可能な粘度を有するプラ
スチゾルの検討が、使用される塩化ビニル樹脂粉
末あるいは可塑剤の選択ならびに希釈剤の使用な
どの面からなされてきた。しかし、特性の改善に
は限界があり、単に低可塑剤のプラスチゾルを用
いると、皮膜硬度は上がるがもろくなり、加工性
が低下する傾向を示し、また、可塑剤の代りに、
ミネラルスピリツト、ソルベツソ等の希釈剤を多
量に用いると、皮膜硬度は上がるが、加工性が低
下し皮膜表面に希釈剤の揮発に起因するふくれが
発生し好ましくない。そこで、プラスチゾル中に
常温で液状の重合性可塑剤を配合し、ゲル化時の
加熱によつて硬化する方法あるいはその後、紫外
線を照射することによつて硬化する方法（特公昭
44−31818、特公昭50−22580、特公昭57−9593）
が提案されているが、これらの方法では重合性可
塑剤の皮膚刺激性に起因する作業員の薬傷、プラ
スチゾル粘度の安定性などに問題があり、また得
られた皮膜の硬度は十分ではなく、加工性、耐熱
性、耐候性などの特性に問題がある。また、塩化
ビニル皮膜の艶消しを行うために、従来よりシリ
カ粉末をプラスチゾル中に含有させる方法がとら
れているが、シリカ粉末を添加するとプラスチゾ
ル粘度の上昇が大きく、塗装作業が困難になり、
得られた皮膜がもろくなつて機械的強度が低下す
る傾向を示し問題となつていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記載したように、プラスチゾル法において
製造された塩化ビニル被覆鋼板の皮膜は一般に軟
質であるため種々な特性面での欠点を有してい
る。これらの問題を解決するために、製造方法に
起因するプラスチゾル粘度面からの制約を克服し
て高硬度で加工性、耐候性および艶消し効果のす
ぐれる塩化ビニル被覆鋼板を製造する技術の確立
が必要である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題に対して、プラスチゾ
ル法において、高硬度で加工性、耐候性および艶
消し効果のすぐれた塩化ビニル被覆鋼板を連続的
に効率よく製造する方法を提供せんとするもので
あり、このため本発明は鋼板表面に公知の接着剤
を塗布し加熱により焼き付けを行つたのち、２ピ
ークの粒子性分布を有する塩化ビニル系重合体粉
末とアクリル系重合体粉末を主成分とし可塑剤、
安定剤、顔料、希釈剤および各種添加剤を含有す
るプラスチゾルを塗装し、続いて加熱することに
よつてゲル化を行い、急冷することによつて高硬
度塩化ビニル被覆鋼板を製造することを基本的特
徴とする。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の方法において、鋼板としては、冷延鋼
板、亜鉛めつき鋼板、クロムめつき鋼板、すずめ
つき鋼板、ニツケルめつき鋼板、鉛めつき鋼板、
合金めつき鋼板あるいは複合めつき鋼板および多
層めつき鋼板ならびにこれらのめつき鋼板にクロ
メート処理、リン酸塩処理等の化成処理を施した
鋼板を使用することが可能であり、その目的、用
途に応じて任意に選択できる。

本発明の方法で、鋼板と塩化ビニル塗膜の接着
のために、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂あるいはアクリルゴムなどを主成分と
する公知の接着剤を用いることができ、鋼板表面
に塗膜厚３〜10μｍ塗装した後、160〜250℃で１
分間加熱することによつて焼き付けを行い、引き
続いてプラスチゾルを塗装し、210℃で１分間加
熱し、塩化ビニル被覆鋼板を製造する。

本発明で使用される塩化ビニル系重合体粉末は
平均重合度500〜2500で乳化重合法あるいはマイ
クロサスペンジヨン法により製造されたポリ塩化
ビニル樹脂のホモポリマーの粉末をはじめとし
て、塩化ビニルと共重合可能なモノマー、例え
ば、エチレン、プロピレン、酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、アルキルビ
ニルエーテル、塩化ビニリデン、ジエチルフマレ
ート、メタアクリル酸エステル等を共重合してな
る塩化ビニル共重合体粉末、あるいは架橋ポリ塩
化ビニル樹脂粉末などが使用できる。

また、本発明で使用されるアクリル系重合体粉
末は乳化重合法あるいはマイクロサスペンジヨン
法で製造した微粒子の粉末であり、ポリメチルメ
タクリレートのホモポリマー粉末をはじめとし
て、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、メチ
ロール基、アルキルアミノ基あるいはアミド基な
どの官能基を有するビニルモノマーとメタアクリ
ル酸との共重体粉末、あるいはジビニルベンゼ
ン、エチレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリアクリレートなどの多官
能ビニル化合物との共重合により架橋構造を持つ
ポリメチルメタクリレート共重体粉末などを使用
することができる。アクリル系重合体粉末の重合
度は、500〜30000が好ましい。重合度が500未満
になると、得られる塩化ビニル被膜の低温での加
工性が低下し、艶消し効果も認められなくなるの
で好ましくない。また、重合度が30000を越える
と加熱工程において溶融が不十分となり塩化ビニ
ル皮膜がもろくなるので好ましくない。

本発明において使用される塩化ビニル系重合体
粉末の粒子径は、95重量％以上が0.5〜40μｍであ
り、かつ20〜60重量％が0.5〜5μｍ未満であつて
35〜75重量％が５〜40μｍの２ピークタイプの粒
子径分布を有することが好ましく、さらに、１〜
3μｍと８〜15μｍにピークを有することが望まし
い。一般にプラスチゾル法において塩化ビニル被
覆鋼板を製造する場合、第２図に示す平均粒子径
１〜2μで１ピーク（単分散）の粒子径分布のも
のが使用されているが、本発明においては第１図
に示す２ピークの粒子径分布を有する塩化ビニル
系重合体粉末が好ましい。粒子径40μｍ以上の粉
末が５重量％を越えるとプラスチゾル塗装表面の
仕上がりが悪くなつて好ましくない。粒子径0.5
〜5μｍの粉末が20重量％未満で、粒子径５〜40μ
ｍの粉末が75重量％を越えるとプラスチゾルのゲ
ル化性能が低下し、未溶融の塩化ビニル系重合体
粉末が皮膜中に多量残存し特性の低下をもたらす
ので好ましくない。また、0.5〜5μｍの粒子の粉
末が60重量％を越え、粒子径５〜40μｍの粉末が
35重量％未満になると、プラスチゾル粘度が高く
なり、塗装可能な粘度とするために多量の可塑
剤、希釈剤等を必要とし高硬度塩化ビニル被覆鋼
板が得られないので好ましくない。

また、本発明で用いられるアクリル系重合体粉
末の粒子径は0.1〜40μｍが好ましい。粒子径が
40μｍを越えると、ゲル化の時に未溶融で残存す
るので好ましくない。粒子径が0.1μｍ未満になる
とプラスチゾル粘度が上昇するので好ましくな
い。

本発明において、プラスチゾル中での塩化ビニ
ル系重合体粉末とアクリル系重合体粉末の割合
は、塩化ビニル系重合体粉末100重量部に対して
アクリル系重合体粉末５〜60重量部配合すること
が好ましい。アクリル系重合体粉末が５重量部未
満になると、アクリル系重合体粉末の効果が得ら
れず、また、60重量部を越えて配合してもその効
果は向上せず、むしろ塩化ビニル系重合体粉末の
効果が低下し、エンボス加工性が低下するので好
ましくない。

また、本発明の方法において、プラスチゾル中
に可塑剤、安定剤、顔料および各種添加剤を配合
することができる。可塑剤としては、各種フタル
酸エステル、各種ホスエート類、多塩基酸エステ
ルなど一般に用いられている一次可塑剤および二
次可塑剤を用いることができる。また、顔料、安
定剤、各種添加剤についても、一般にプラスチゾ
ルに使用されているものを使用することができ
る。

本発明では、前述した特徴を有するプラスチゾ
ルを接着剤を介して鋼板に塗膜厚30〜500μｍに
塗布を行い、210℃で１分間の加熱を行うことに
よつて該塗膜をゲル化し、所定のエンボス加工を
施した後、直ちに冷却することによつて高硬度塩
化ビニル被覆鋼板を製造する。プラスチゾルの塗
装は、ナイフコーター、ロールコーター、バーコ
ーターいずれの方法でも可能である。

〔作用〕

本発明の方法において、２ピークの粒子径分布
を有する塩化ビニル系重合体粉末と粒子径0.1〜
40μｍのアクリル系重合体粉末を主成分とするプ
ラスチゾルを用いることにより、高硬度で加工
性、耐候性および塗装表面の艶消し効果にすぐれ
た塩化ビニル被覆鋼板が得られる。

このように特性が向上する理由は、前述した２
ピークの粒子径分布を有する塩化ビニル系重合体
粉末と粒子径0.1〜40μｍのアクリル系重合体粉末
がプラスチゾル中で可塑剤と適度に親和し、いわ
ゆる最密充てん状態となり低可塑剤で塗装可能な
粘度のプラスチゾルを形成し、かつ、該プラスチ
ゾルが鋼板上に塗装され加熱される時塩化ビニル
系重合体粉末とアクリル系重合体粉末が溶融し、
塩化ビニル系重合体とアクリル系重合体が適度に
相溶し、強固な塩ビーアクリル複合皮膜を形成す
ることによると考えられる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。

実施例１ 30重量％が粒子径0.5〜5μｍで2μｍにピークを
有し、70重量％が５〜40μｍで10μｍにピークを
有する２ピークタイプの粒子径分布を持つ重合度
1650のポリ塩化ビニル樹脂粉末（東洋曹達工業(株)
製）を100重量部に対して95重量％が粒子径0.5〜
5μｍで平均重合度20000のポリメチルメタクリレ
ート樹脂粉末25重量部配合した混合物を100重量
部、ジオクチルフタレート45重量部、Pb系安定
剤２重量部およびカーボンブラツク1.5重量部を
石川式撹拌機で10分間混練した後、さらに10分間
脱泡を行つてプラスチゾルを作製した。得られた
プラスチゾルの粘度を粘度計（東京計器(株)製、
BM型粘度計、ローターNo.４、6rpm）で測定し
た結果、210ポイズであり、低粘度であつた。

次に、板厚0.5mm、めつき量10ｇ／m²の亜鉛を
主成分としコバルト、モリブデンを含む複合電気
めつき鋼板の上に市販のアクリル樹脂を主成分と
する接着剤を塗装厚3μｍになるように塗装して
230℃で１分間加熱し焼き付けを行つた後、前述
したプラスチゾルをロールコーター法で塗膜厚
200μｍ塗装し、210℃で１分間加熱してゲル化し
塩化ビニル被覆鋼板を作製した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の塗膜外観は良好
であり、塗膜の硬度をデユロメーター（(株)島津製
作所、タイプＡ）により測定した結果、90で硬膜
であつた。また、デユポン衝撃加工（−５℃、1/
２インチφ×１Kg×50cm）により加工性を評価し
た結果、塗膜の割れは見られず、良好な加工性を
示した。また、塗膜表面の光沢度（60度鏡面反射
率、スガ試験機(株)製変角光沢計UGV−5Kによ
る）を測定した結果、24であり良好な艶消し効果
を示した。次に、促進耐候製試験（スガ試験機(株)
製、サンシヤインウエザーメーターWEL−SUN
−DC型による）を4000時間行つた結果、外観変
化は認められず良好な耐候性を示した。

実施例２実施例１に示したポリ塩化ビニル樹脂粉末100
重量部に対して95重量％が３〜20μｍで平均粒子
径8μｍであつて平均重合度7000のポリメチルメ
タクリレート樹脂粉末60重量部配合した混合物
100重量部、ジオクチルフタレート30重量部、２
次可塑剤（チツソ(株)製CS−16）15重量部、Pb系
安定剤２重量部およびカーボンブラツク1.5重量
部を実施例１と同様な方法により混練しプラスチ
ゾルを作製した。得られたプラスチゾルの粘度は
270ポイズであり、低粘度であつた。

次に、前述したプラスチゾルを実施例１と同様
な方法によつて塗膜厚200μｍの厚さに塗装して
塩化ビニル被覆鋼板を作製した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の塗膜外観は良好
であり、塗膜硬度はデユロメーターで93と硬膜で
あり、しかもデユポン衝撃加工試験（−５℃）に
おいても塗膜の割れは認められず良好な加工性を
示した。また、塗膜表面の光沢度は30と良好な艶
消し効果を示した。サンシヤインウエザーメータ
ーにより耐候性を評価した結果、4300時間を越え
ても塗膜の外観変化は見られず良好な耐候性を示
した。

実施例３実施例１に示したポリ塩化ビニル樹脂粉末100
重量部に対して95重量％が３〜30μｍで平均粒子
径10μｍであつて、平均重合度7000の架橋ポリメ
チルメタクリレート樹脂粉末30重量部配合した混
合物100重量部、ジオクチルフタレート45重量部、
Pb系安定剤２重量部およびカーボンブラツク1.5
重量部を実施例１と同様な方法により混練しプラ
スチゾルを作製した。得られたプラスチゾルの粘
度は180ポイズであつた。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の塗膜外観は良好
であり、塗膜硬度はデユロメーターで88と硬膜で
あり、しかもデユポン衝撃加工試験（−５℃）に
おいても塗膜の割れは見られず、加工性は良好で
あつた。また、塗膜表面の光沢度は20と良好な艶
消し効果を示した。

実施例４ 45重量％が粒子径0.5〜5μｍで1.5μｍにピーク
を有し、55重量％が５〜40μｍで15μｍにピーク
を有する２ピークタイプの粒子径分布を持つ酢酸
ビニルの含有量が５％で平均重合度1300の塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体粉末100重量部に対し
て実施例１に示したポリメチルメタクリレート樹
脂粉末30重量部配合した混合物100重量部、ジオ
クチルフタレート45重量部、有機すず系安定剤２
重量部およびチタン白５重量部を実施例１と同様
な方法により混練しプラスチゾルを作製した。得
られたプラスチゾルの粘度は350ポイズであつた。

次に、前述したプラスチゾルを実施例１と同様
な方法によつて塗膜厚200μｍの厚さに塗装して
塩化ビニル被膜鋼板を作製した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の塗膜硬度をデユ
ロメーターで測定した結果85であつた。また、塗
膜表面の光沢度は60であり、促進耐候性試験にお
いて2500時間を越えても塗膜の外観変化は認めら
れなかつた。

比較例１実施例１に示したポリ塩化ビニル樹脂粉末100
重量部、ジオクチルフタレート30重量部、実施例
２に示した２次可塑剤15重量部、Pb系安定剤２
重量部およびカーボンブラツク1.5重量部を実施
例１と同様な方法により混練しプラスチゾルを作
製した。得られたプラスチゾルの粘度は300ポイ
ズであつた。

次に、前記のプラスチゾルを実施例１に示した
方法によつて塗膜厚200μｍの厚さに塗装し、塩
化ビニル被覆鋼板を作成した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の外観は良好であ
つたが、塗膜硬度はデユロメーターで85であり、
デユポン衝撃加工試験（−５℃）において塗膜の
割れが発生し、加工性に劣つた。また塗膜表面の
光沢度は90であり、艶消し効果を示さなかつた。
促進耐候性試験において4000時間で塗膜表面にチ
ヨーキングが認められた。

比較例２実施例１に示したポリ塩化ビニル樹脂粉末100
重量部、ジオクチルフタレート35重量部、重合性
可塑剤（東亜合成化学工業(株)製、アロニクスＭ−
8060）20重量部、Pb系安定剤２重量部、カーボ
ンブラツク1.5重量部、有機過酸化物（日本油脂
(株)製、パーヘキサ3M）0.20重量部および光重合
開始剤（ベイゾインエチルエーテル）0.4重量部
を実施例１と同様な方法により混練しプラスチゾ
ルを作成した。得られたプラスチゾルの粘度は
230ポイズであり低粘度であつた。

次に前述したプラスチゾルを実施例１に示した
方法により塗膜厚200μｍに塗装して加熱により
ゲル化した後、紫外線照射（東芝電材(株)製、
H2000L／６）を0.5秒間行い、塩化ビニル被覆鋼
板を作成した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の外観は良好であ
り、塗膜硬度92で硬質な塗膜であつたが、デユポ
ン衝撃加工試験において、−５℃、±０℃いずれの
温度でも塗膜の割れが発生し、加工性に劣つてい
た。また、塗膜表面の光沢度は92であつて艶消し
効果が認められず、促進耐候性試験では、3000時
間で著しいチヨーキングが発生した。

比較例３実施例１に示したポリ塩化ビニル樹脂粉末100
重量部に対して粒子径50〜100μｍのポリメチル
メタクリレート樹脂粉末（三菱レーヨン(株)）製、
メタブレンＦ−410）25重量部を配合した混合物
100重量部、ジオクチルフタレート45重量部、Pb
系安定剤２重量部およびカーボンブラツク1.5重
量部を実施例１と同様な方法によつて混練しプラ
スチゾルを作製した。プラスチゾルの粘度は200
ポイズであつた。

次に、前述したプラスチゾルを実施例１と同様
な方法によつて塗膜厚200μｍに塗装して塩化ビ
ニル被覆鋼板を作成した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の表面は、未溶融
のポリメチルメタクリレート樹脂粉末の粒子がツ
ブ状に見られ、光沢度は25であつて艶消し効果を
示したが、外観が著しく不良であつた。また、デ
ユロメーターで塗膜硬度を測定した結果、86であ
り、不充分であつた。

比較例４実施例４に示した塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体粉末100重量部、ジオクチルフタレート45重
量部、有機すず系安定剤２重量部およびチタン白
５重量部を実施例１と同様な方法により混練して
プラスチゾルを作成した。得られたプラスチゾル
の粘度は300ポイスであつた。

次に、前述したプラスチゾルを実施例１と同様
な方法により塗膜厚200μｍの厚さに塗布して塩
化ビニル被覆鋼板を作製した。

得られた塩化ビニル被覆鋼板の塗膜硬度をデユ
ロメーターで測定した結果76であり軟質であつ
た。また、塗膜表面の光沢度は95であり、促進耐
候性試験において2000時間で変色が目立つた。

〔発明の効果〕

実施例１〜４に示したように、本発明の方法に
よつて、プラスチゾルの粘度面での制約を解決し
て、高硬度で加工性、耐候性および艶消し効果の
すぐれた塩化ビニル被覆鋼板を製造することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

図面はコールターカウンター法で測定した塩化
ビニル系重合体粉末の粒子径分布図であり、第１
図は２ピークタイプ塩化ビニル系重合体粉末であ
つて、第２図は１ピークタイプ塩化ビニル系重合
体粉末である。

Claims

【特許請求の範囲】

１ 95重量％以上が粒子径0.5〜40μｍであり、か
つ20〜60重量％が0.5〜5μｍ未満で１〜3μｍにピ
ークを有し、かつ35〜75重量％が５〜40μｍで８
〜15μｍにピークを有する２ピークタイプの粒子
径分布を持つ塩化ビニル系重合体粉末100重量部
に対し、95重量％以上が粒子径0.1〜40μｍであつ
て平均重合度が500〜30000のアクリル系重合体粉
末を５〜60重量部配合したプラスチゾルを塗装す
ることを特徴とする高硬度塩化ビニル被覆鋼板の
製造方法。