JPH08325483A - 抗菌性プレコート金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抗菌性及び焼き付け塗装後の加工性に優れ、
かつ長期間使用しても塗膜の変色がなく、抗菌性が維持
される抗菌性プレコート金属板を提供する。 【構成】 ２層以上の塗膜層を有し、最上層がクリヤー
層である抗菌性プレコート金属板であって、前記クリヤ
ー層の焼き付け塗膜層中に銀イオンを担持させた粒径
０．０５〜５μｍのアパタイト系担持体からなる抗菌剤
を固形分基準で０．１〜５重量％含有することを特徴と
する抗菌性プレコート金属板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抗菌性プレコート金属板
に関し、特に抗菌及び焼き付け塗装後の加工性に優れ、
かつ長期間使用しても塗膜の変色がなく、抗菌性が維持
される抗菌性プレコート金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】冷蔵
庫、洗濯機等の家電品、浴室、厨房、屋根、雨戸、シャ
ッター等の建材、冷暖房用のダクト等は水分と頻繁に接
触する環境下で使用されるので、菌が付着し易い。表面
に菌が付着成長すると、不衛生であるだけでなく、汚れ
として目立つという問題が生じる。そのため、上記用途
に使用される金属板の塗装には抗菌性が望まれる。

【０００３】このような目的のために、木板、化粧板等
の各種建材、ガドレールや自動車の鉄製部分等にスプレ
ー法、エアーゾル法、ハケ塗り等により抗菌性塗料組成
物を塗布し、常温乾燥することが提案されている（例え
ば、特開平４−２１４７７２号、特開平５−９８４７５
号）。しかしながら、常乾型塗膜の場合耐薬品性に劣る
ため、塗膜表面の菌を除去する目的でアルコール等を使
用すると、塗装が溶解することがある。またこのような
ポストコート方式の場合、個々の被塗物に塗装しなけれ
ばならないので、生産性に劣るという問題もある。そこ
で良好な耐薬品性を付与するとともに、複雑な形状に成
形加工する前にする塗装した所謂「プレコート」金属板
とするのが望ましい。

【０００４】したがって、本発明の目的は、抗菌性及び
焼き付け塗装後の加工性に優れ、かつ長期間使用しても
塗膜の変色がなく、抗菌性が維持される抗菌性プレコー
ト金属板を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、２層以上の塗膜層を有し、最上
層のクリヤー層である抗菌性プレコート金属板におい
て、クリヤー層の焼き付け塗膜層中に特定の抗菌剤を含
有させることにより、抗菌性及び焼き付け塗装後の加工
性に優れ、かつ長期間使用しても塗膜の変色がなく、抗
菌性が維持される抗菌性プレコート金属板が得られるこ
とを見出し、本発明に想到した。

【０００６】すなわち、本発明の抗菌性プレコート金属
板は、２層以上の塗膜層を有し、最上層がクリヤー層で
ある抗菌性プレコート金属板であって、前記クリヤー層
の焼き付け塗膜層中に銀イオンを担持させた粒径０．０
５〜５μｍのアパタイト系担持体からなる抗菌剤を固形
分基準で０．１〜５重量％含有することを特徴とする。

【０００７】本発明を以下詳細に説明する。 [1] クリヤー層 (1) 抗菌剤 本発明に用いる抗菌剤は抗菌作用を有する銀イオン単独
か、あるいは銀イオンを必須成分として、さらに銅、亜
鉛及びリチウムの少なくとも１種の金属のイオンをアパ
タイト系担持体に担持させたものであり、一般式Ｃａ₁₀
（Ｍ・ＰＯ₄ ）₆ （ＯＨ）₂ （Ｍは銀、銅、亜鉛又はリ
チウムである。）で表される。２種以上の金属イオンを
担持させる場合、銀イオンの割合は４０重量％以上であ
り、銅、亜鉛及びリチウムの少なくとも１種の金属のイ
オンの割合は６０重量％以下である。

【０００８】アパタイトは比表面積が大きく、かつ吸着
量及び吸着速度が大きいものが好ましい。このような金
属イオン担持させたアパタイト系担持体からなる抗菌剤
は、リン酸カルシウム（天然には、Ｃａ₁₀（ＰＯ₄ ）₆
（ＯＨ）₂ の化学式で表されるヒドロキシアパタイトと
して存在する。）と抗菌性金属塩を反応させることによ
り容易に製造することができる。単独又は複数の抗菌性
金属イオンの保持量は、反応液の濃度、温度等に等によ
り任意に選択することができる。このような抗菌剤は優
れた耐熱性を有しているので、焼き付け塗装する際に、
金属イオンが塗料成分と反応して塗膜が変色するのを防
止することができる。

【０００９】アパタイト系担持体に対する抗菌性金属イ
オンの割合は、０．５〜１０重量％であるのが好まし
く、０．５〜５重量％であるのがより好ましい。抗菌性
金属イオンの割合が０．５重量％未満では抗菌性が低
く、一方１０重量％を越えると塗料の貯蔵安定性が低下
する。

【００１０】このような抗菌剤は、各種分散機、粉砕機
等により、粒径が０．０５〜５μｍ、好ましくは０．０
５〜３μｍとなるように微粉化する。粒径が０．０５μ
ｍ未満の場合には、抗菌剤粒子の一部が塗膜表面に露出
する割合が低いため、十分な抗菌性が得られない。一方
５μｍを越えると、抗菌剤の比表面積が小さくなるため
抗菌性が低下し、また塗料の貯蔵安定性及び作業性が悪
化する。

【００１１】本発明に用いる抗菌剤の添加量は、硬化塗
膜中の固形分として０．１〜５重量％、好ましくは０．
５〜２重量％である。抗菌剤の添加量が０．１重量％未
満では抗菌性が低い。一方５重量％を越えると塗料の貯
蔵安定性が悪くなるとともに、塗膜の変色率が高くな
る。

【００１２】(2) 塗料 上記抗菌剤を混合する塗料に用いる塗膜形成樹脂は、焼
き付け型であればいずれのタイプのものでも使用するこ
とができ、例えばアクリル樹脂、シリコーン変性アクリ
ル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステ
ル樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。

【００１３】アクリル樹脂としては、（メタ）アクリル
酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブ
チル等のヒドロキシル基を有するエチレン性モノマー、
（メタ）アクリル酸、クロトン酸等のエチレン性モノマ
ー、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸プ
ロピル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル等のエ
チレン性モノマー、スチレン等のモノマーから通常の方
法で重合した樹脂が挙げられる。またシリコーン変性ア
クリル樹脂は、上記アクリル樹脂１００重量部に対し、
有機シリコーン（例えば、官能基として、−ＳｉＯＣＨ
₃ 、−ＳｉＯＨを有する数平均分子量３００〜１０００
の有機シリコーン）５〜５０重量部を反応させて得るこ
とができる。

【００１４】ポリエステル樹脂としては、エチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、ブタンジオール、水
添ビスフェノールＡ等の１種又はそれ以上の多価アルコ
ールと、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、マレイン
酸、コハク酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸
等の塩基酸とを原料とした樹脂が挙げられる。またシリ
コーン変性ポリエステル樹脂は、上記ポリエステル樹脂
１００重量部に対し、上述の有機シリコーン５〜５０重
量部を反応させて得ることができる。このようなポリエ
ステル樹脂には、必要に応じて、油脂又は脂肪酸を３０
重量％程度まで加えて柔軟性を付与することができる。

【００１５】またフッ素樹脂としては、フッ化ビニリデ
ン樹脂、フッ化ビニル樹脂等の他、フルオロオレフィン
ビニルエーテルコポリマー、フルオロオレフィンビニル
エステルコポリマー等の硬化型フッ素塗料を使用するこ
とができる。

【００１６】上記塗膜形成樹脂には必要に応じて硬化剤
を添加してもよい。硬化剤としては、メラミン樹脂、グ
アナミン樹脂、尿素樹脂等のアミノ樹脂、ブロックイソ
シアネート等が挙げられる。また必要に応じて、酸化チ
タン、カーボンブラック、黄色酸化鉄等の無機顔料や、
フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナ
クリドンレッド等の有機顔料及び／又は染料等を添加す
ることができる。

【００１７】(3) 膜厚 抗菌剤を含有するクリヤー層の膜厚は１〜５μｍが好ま
しく、２〜５μｍがより好ましい。クリヤー層の膜厚が
１μｍ未満の場合には、塗装後の成形加工により塗膜が
剥離しやすい。一方５μｍを越えると、抗菌剤が塗膜表
面から露出する割合が低下するため、十分な抗菌性が得
られない。

【００１８】[2] 下層 本発明の抗菌性プレコート金属板は、上記抗菌剤含有す
るクリヤー層の下層として、化成処理層、下塗り層及び
上塗り層を有し、必要に応じて中塗り層を設けてもよ
い。下塗り層、中塗り層及び上塗り層は顔料又は染料に
より着色してもよい。なお下塗り層の膜厚は３〜７μｍ
が好ましく、上塗り層の膜厚は５〜４０μｍが好まし
い。また中塗り層がある場合にはその膜厚は５〜１５μ
ｍが好ましい。

【００１９】[3] 塗膜形成方法 金属板に公知の方法で脱脂処理及び化成処理を施し、下
塗り塗装、上塗り塗装及び必要に応じて中塗り塗装をし
た後で、本発明の抗菌性プレコート金属板のクリヤー層
を形成する。塗装方法は特に限定されず、エアースプレ
ー塗装、エアレス塗装、静電塗装、ロールコート塗装、
カーテンコート塗装、押し出し塗装等の通常の塗装方法
を用いることができる。

【００２０】通常のプレコート金属板の塗膜乾燥は、１
５０〜３００℃で１５〜１５０秒間焼き付けるのが好ま
しい。焼き付け温度が１５０℃未満では塗膜が十分に硬
化せず、塗膜の耐蝕性が低いうえに塗膜中の抗菌剤が溶
出し、抗菌性を長期間維持できないことがある。一方３
００℃以上では塗膜がオーバーベークの状態になり、塗
膜が黄変したり、密着性が低下するとともに、抗菌剤の
機能が低下することがある。なお下塗り層、上塗り層及
び必要に応じて設ける中塗り層の焼き付けとクリヤー層
の焼き付けとを同時に行っても良いし、順次行ってもよ
い。すなわち、本発明の抗菌性プレコート金属板は、２
コート１ベーク方式、２コート２ベーク方式、３コート
３ベーク方式、４コート４ベーク方式等で形成すること
ができる。

【００２１】このように抗菌剤を含有する塗料を焼き付
け乾燥することにより得られる本発明の抗菌性プレコー
ト金属板は、菌を除去するためにアルコール等で拭いて
も塗膜が溶解したり変質したりすることがなく、長期間
抗菌性を維持することができる。また本発明の抗菌性プ
レコート金属板は、クリヤー層のみに抗菌剤を含有する
ので、抗菌剤の添加量が少なく抑えることができる。

【００２２】

【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例により詳細
に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではな
い。

【００２３】実施例１〜３、比較例１〜４ １．金属板 (1) Ｚｎ：溶融亜鉛めっき鋼板 (2) Ａｌ：アルミニウムめっき鋼板 (3) Ｚｎ／Ａｌ：亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板
（アルミニウム５％）

【００２４】２．化成処理 上記の各金属板に対して公知の方法により化成処理を行
った。なお実施例１、比較例３及び４ではリン酸亜鉛系
の処理液（サーフダインＺＳ９２００、日本ペイント
（株）製）０．８ｇ／ｍ² を塗布し、他の例ではクロメ
ート系の処理液（サーフコートＮＲＣ３００、日本ペイ
ント（株）製）２０ｍｇ／ｍ² （クロム量基準）を塗布
した。

【００２５】３．下塗り 表１に示す塗料を用いて下塗りを行った。実施例１〜３
及び比較例２〜４ではロールコーター法により下塗りを
行い、表２及び４に示す焼き付け温度（到達板温）及び
時間で焼き付けを行った。得られた塗膜の乾燥膜厚は表
２及び４に示す通りである。また表３に示すように、比
較例１ではローラー法によりアクリルエマルジョンタイ
プのビニレックス６０（ホワイト）〔塗料４、日本ペイ
ント（株）製〕０．１３ｋｇ／ｍ² を塗布し、常温で乾
燥した。

【００２６】４．上塗り 表１に示す塗料を用いて上塗りを行った。実施例１〜３
及び比較例２〜４ではロールコーター法により上塗りを
行い、表２及び４に示す焼き付け温度（到達板温）及び
時間で焼き付けを行った。得られた塗膜の乾燥膜厚は表
２及び４に示す通りである。また比較例１では下塗りに
用いたアクリルエマルジョンタイプのビニレックス６０
（塗料４）に表３に示す添加量のアパタイト系担持体に
銀イオンを担持させた抗菌剤（Ag-Apatite）を配合し
て、塗布量が０．１３ｋｇ／ｍ² となるようにローラー
法により塗布し、常温で乾燥した。

【００２７】５．クリヤー塗装 実施例１〜３及び比較例２〜４において、表１に示すク
リヤー塗料に、表２及び４に示す種類及び添加量の抗菌
剤を配合した塗料を用いて、ロールコーター法によりク
リヤー塗装を行い、表２及び４に示す温度で２０秒の焼
き付けを行った。得られた塗膜の乾燥膜厚は表２及び４
に示す通りである。

【００２８】 表１ 記号 商品名 Ｐ−１ フレキコート１５０用プライマー Ｐ−２ シリコート１５０用プライマー Ｐ−３ ユニフロンＣ用プライマー 塗料１ フレキコート１５０（ホワイト） 塗料２ シリコート１５０（ホワイト） 塗料３ ユニフロンＣ（ホワイト） 塗料４ ビニレックス６０（アクリルエマルジョンタイプ、ホワイト） Ｃ−１ フレキコート１５０（クリヤー） Ｃ−２ シリコート１５０（クリヤー） Ｃ−３ ユニフロンＣ（クリヤー） 注）すべて日本ペイント（株）製

【００２９】 表２例Ｎｏ． 実施例１ 実施例２ 実施例３ 金属板 Zn Zn Zn/Al 板厚（ｍｍ） 0.5 0.5 0.5 化成処理 処理液の種類 リン酸亜鉛 クロメート クロメート 下塗り 塗料の種類 P-1 P-2 P-3 乾燥膜厚（μｍ） 7 7 7 焼き付け温度（℃） 210 210 210 焼き付け時間（秒） 20 20 60 上塗り 塗料の種類 塗料1 塗料2 塗料3 乾燥膜厚（μｍ） 15 15 15 焼き付け温度（℃） 210 210 245 焼き付け時間（秒） 20 20 60 クリヤー 抗菌剤 種類（重量％） Ag-Apatite 100 80 60 Cu-Apatite ─ 20 ─ Zn-Apatite ─ ─ 40 粒径（μｍ） 0.05 0.5 4 金属イオン／担持体⁽¹⁾ 0.5 5 10 添加量（重量％） 5 0.1 5 塗料の種類 C-1 C-2 C-3 乾燥膜厚（μｍ） 1 5 5 焼き付け温度（℃） 190 210 230 注(1) アパタイト系担持体に対する抗菌性金属イオンの割合（重量％）

【００３０】 注(1) アパタイト系担持体に対する抗菌性金属イオンの
割合（重量％）

【００３１】 表４例Ｎｏ． 比較例２ 比較例３ 比較例４ 金属板 Zn/Al Zn/Al Zn/Al 板厚（ｍｍ） 0.5 0.5 0.5 化成処理 処理液の種類 クロメート リン酸亜鉛 リン酸亜鉛 下塗り 塗料の種類 P-1 P-1 P-1 乾燥膜厚（μｍ） 7 7 7 焼き付け温度（℃） 210 210 210 焼き付け時間（秒） 20 20 20 上塗り 塗料の種類 塗料1 塗料1 塗料1 乾燥膜厚（μｍ） 15 15 15 焼き付け温度（℃） 210 210 210 焼き付け時間（秒） 20 20 20 クリヤー 抗菌剤 種類 Ag-Apatite Ag-Apatite Ag-Apatite 粒径（μｍ） 0.1 8 5 金属イオン／担持体⁽¹⁾ 1 3 12 添加量（重量％） 8 2 5 塗料の種類 C-1 C-1 C-1 乾燥膜厚（μｍ） 3 4 5 焼き付け温度（℃） 190 210 230 注(1) アパタイト系担持体に対する抗菌性金属イオンの割合（重量％）

【００３２】６．物性評価 得られた抗菌性金属板の物性評価は以下の通りに行っ
た。それらの結果を表５に示す。

【００３３】(1) 抗菌性 得られた抗菌性プレコート金属板をカットして６０ｍｍ
×５０ｍｍの試験片を作製し、この試験片にメチシリン
耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を付着させ、２４時間
経過後の生菌数（セル／ｍｌ）を調べた。また持続抗菌
性を調べるために、塗装１年後の試験片に同様にＭＲＳ
Ａを付着させ、２４時間経過後の生菌数（セル／ｍｌ）
を調べた。さらに洗浄後の抗菌性を調べるために、塗装
１年後の試験片を消毒用アルコールにノニオン活性剤を
０．０１％加えた洗浄液で洗浄した後、同様にＭＲＳＡ
を付着させ、２４時間経過後の生菌数（セル／ｍｌ）を
調べた。 ○・・・２４時間経過後の生菌数が初期の生菌数の１／
１００未満であった。 △・・・２４時間経過後の生菌数が初期の生菌数の１／
１００以上、１／１０未満であった。 ×・・・２４時間経過後の生菌数が初期の生菌数の１／
１０以上であった。

【００３４】(2) 変色 色差計（ＳＭカラーコンピューター、スガ試験機（株）
製）を用いて、塗装直後及び塗装１年後の塗膜の色と標
準板の色との差（△Ｅ）を測定した。 ○・・・△Ｅ≦２ ×・・・△Ｅ＞２

【００３５】(3) 折り曲げ性 １８０°に折り曲げた時の折り曲げ箇所の塗膜の状態を
観察した。 ○・・・剥離なし ×・・・剥離あり

【００３６】(4) 耐蝕性 ＪＩＳ Ｋ５４００．９に準拠して、塗膜の上から金属
板に達するように切り込みを入れ、塩水噴霧試験装置内
に２０００時間保持し、その切り込み部からの塩水によ
る塗膜の膨れ及び錆を観察した。 ○・・・膨れ・錆なし ×・・・膨れ・錆あり

【００３７】(5) 塗料の貯蔵安定性 ＪＩＳ Ｋ５４００．４に準拠して、４０℃で６ヶ月間
保存した後、塗料の安定性を観察した。 ○・・・堅い塊等がなく一様であった。 ×・・・堅い塊等があり一様でなかった。

【００３８】 表５ 評価項目 実施例１ 実施例２ 実施例３ 抗菌性 塗装直後 ○ ○ ○ 塗装１年後 ○ ○ ○ 塗装１年後、洗浄後 ○ ○ ○ 変色 塗装直後 ○ ○ ○ 塗装１年後 ○ ○ ○ 折り曲げ性 ○ ○ ○ 耐蝕性 ○ ○ ○ 貯蔵安定性 ○ ○ ○

【００３９】 表５（つづき） 評価項目 比較例１ 比較例２ 比較例３ 比較例３ 抗菌性 塗装直後 △ △ △ △ 塗装１年後 × △ △ △ 塗装１年後、洗浄後 × △ △ △ 変色 塗装直後 ○ × ○ ○ 塗装１年後 × × ○ ○ 折り曲げ性 × ○ ○ ○ 耐蝕性 × ○ ○ ○ 貯蔵安定性 ○ × × ×

【００４０】表５から明らかなように、実施例１〜３の
抗菌性プレコート金属板は、塗装直後及び塗装１年後の
いずれの場合も塗膜の変色がなく、また抗菌性、洗浄後
の抗菌性、加工性及び耐蝕性に優れている。一方比較例
１の塗装板及び比較例２〜４のプレコート金属板は、塗
装直後及び塗装１年後のいずれの場合も抗菌性に劣る。

【００４１】

【発明の効果】本発明の抗菌性プレコート金属板は２層
以上の塗膜層を有し、最上層がクリヤー層である抗菌性
プレコート金属板であって、前記クリヤー層の焼き付け
塗膜層中に銀イオンを担持させた粒径０．０５〜５μｍ
のアパタイト系担持体からなる抗菌剤を固形分基準で
０．１〜５重量％含有するので、抗菌性及び焼き付け塗
装後の加工性に優れ、かつ長期間使用しても塗膜の変色
がなく、抗菌性が維持される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２層以上の塗膜層を有し、最上層がクリ
   ヤー層である抗菌性プレコート金属板であって、前記ク
   リヤー層の焼き付け塗膜層中に銀イオンを担持させた粒
   径０．０５〜５μｍのアパタイト系担持体からなる抗菌
   剤を固形分基準で０．１〜５重量％含有することを特徴
   とする抗菌性プレコート金属板。
2. 【請求項２】 ２層以上の塗膜層を有し、最上層がクリ
   ヤー層である抗菌性プレコート金属板であって、前記ク
   リヤー層の焼き付け塗膜層中に銀イオン４０重量％以上
   と、銅、亜鉛及びリチウムの少なくとも１種の金属のイ
   オン６０重量％以下とを担持させた粒径０．０５〜５μ
   ｍのアパタイト系担持体からなる抗菌剤を固形分基準で
   ０．１〜５重量％含有することを特徴とする抗菌性プレ
   コート金属板。