JPH09141197A - 模様化粧金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】粉体塗料を金属板上に塗装し、半硬化状態の塗
膜のみにエンボス加工を行うに際して、塗料を半硬化状
態とするための予備加熱温度範囲の幅が広く工程管理が
容易であり、完全硬化後に優れた塗膜性能及びエンボス
外観を有する模様化粧金属板の製造方法を提供する。 【解決手段】樹脂成分が、ガラス転移温度３５〜１００
℃である水酸基含有ポリエステル樹脂とブロックイソシ
アネート化合物とからなり水酸基とイソシアネート基の
モル当量比が０.７〜１.３である熱硬化性樹脂７５〜９
５重量％及び軟化点が４０〜２５０℃である熱可塑性樹
脂５〜２５重量％からなる粉体塗料を、金属板上に塗装
膜厚が１５〜２００μｍになるように塗装し、加熱溶融
させ、溶融塗膜中のゲル含量が２０〜７０重量％の状態
で塗膜のみにエンボスロール又は模様付シートを用いて
エンボス加工を行った後、焼付けることを特徴とする模
様化粧金属板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、模様化粧金属板の
製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明
は、粉体塗料を用いて塗装し、耐食性、耐候性、耐湿性
などに優れるとともに、長期間使用しても塗膜のひびわ
れやツヤ引けなどの劣化を生じず、粉体塗膜のみにエン
ボス加工を施した意匠性の高い模様化粧金属板の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築物の壁材や内装材などの建
材、家電製品のハウジング材、あるいは家具などには、
高級な感じをもたらすために視覚性や感触などに優れた
模様化粧材が広く用いられている。このような模様化粧
材を作成する方法のひとつとして、エンボス加工処理が
知られており、エンボス加工処理を施した模様化粧材と
しては、エンボス鋼板が実用化され、種々の用途に用い
られている。エンボス鋼板は、通常鋼板上に、塩化ビニ
ル樹脂系のプラスチゾル塗料又はオルガノゾル塗料を塗
装し焼き付けて、プラスチゾル塗料の場合には３００〜
５００μｍ程度の厚さの塗膜を、オルガノゾル塗膜の場
合には７０〜１００μｍ程度の厚さの塗膜を形成させた
後、エンボス加工処理を施すことによって作成されてい
る。しかしながら、このような方法によって作成された
エンボス鋼板においては、使用するプラスチゾル塗料や
オルガノゾル塗料にジオクチルフタレートなどの可塑剤
が多量に含まれているため、その塗膜は、経時により可
塑剤が逐次消失してひび割れやツヤ引けを起こすのを免
れないという欠点がある。また、塗膜と鋼板とを同時に
エンボス加工を施すと鋼板の割れをもたらすため、長期
に用いると割れの部分から亜鉛メッキの白サビや鉄板の
赤サビが発生し、著しく意匠性をそこなうだけでなく塗
膜の付着力の低下から一部塗膜のハガレを生じる。液状
塗料を用いて半ゲル化状態で塗膜に凹凸をつけた後完全
硬化させる方法として、印刷模様に同調した凹凸を押印
する化粧合板の製造方法（特開昭５０−３４０８２号公
報）、紫外線硬化性塗料に半硬化状態でエンボス処理を
行う化粧板の製造法（特開昭５０−１５７４３４号公
報）、通気性の細孔を有する型押し用具を押し当てる凹
凸模様形成方法（特開昭５１−５２４４１号公報）、金
属板上に塗布した熱硬化性樹脂に半硬化状態でインキに
より絵付を施し、金属板を成型した後完全硬化する方法
（特開昭５６−８４６６８号公報）などが提案されてい
る。粉体塗料は加工性に優れ、塗膜の耐候性や耐摩耗性
などが良好である上に、典型的な省資源、無公害型塗料
であることから、近年注目され、例えば、建築用鉄骨
材、ガードレール、フェンス、街路灯、門扉などの屋外
耐久性構造物や、鋼製家具、電気器具、ホーロー代用塗
装など工業製品の塗装に広く用いられている。液状塗料
を用いて半ゲル化状態または硬化過程中で塗膜に凹凸を
つけた後完全硬化させる方法は、液状塗料のもつチキソ
トロピック性を利用したものである。しかしながら、粉
体塗料を用いて実際にこれらの方法で凹凸模様をつけて
みると半ゲル化状態または硬化過程中では確かに凹凸模
様がつけられるが、さらに焼きつけて完全硬化させると
凹凸の角が丸くなり希望の模様を出すことができない。
粉体塗料の硬化を進ませた段階で凹凸模様を入れると凹
凸模様は残るけれども、塗膜にワレが入り意匠性を損な
うだけでなく長期防食性に欠ける。このため、これら液
状塗料に用いられるエンボス技術では、粉体塗料におい
ては望まれる意匠性は得られず、商業化は不可能であっ
た。特開平２−３５９６９号公報には熱硬化性粉体塗料
を使用し、加熱溶融させた後、粉体塗膜のみに又は原材
板とともにエンボス加工を施した模様化粧材の製造方法
が開示されている。ここに開示されている粉体塗料を用
いて塗膜のみにエンボスを与える方法は、液状塗料と異
なり塗料の持つチキソトロピー性を利用しているのでは
なく、未硬化の最も粘度の下がった状態からゲル化する
硬化過程における塗料の状態変化を利用したものであり
新しい考え方が開示されている。この方法は、熱硬化性
粉体塗料を用いることにより塗料が溶融し、一部硬化反
応（ゲル含量１５〜７５重量％）を起こした段階で半硬
化塗膜のみにエンボス加工を施し、その後で焼き付けて
硬化塗膜を得るものである。しかしながら、この方法で
は、半硬化状態は当然のことながら焼付温度に依存する
ため極めて小さなテストピースしか製造することができ
なかった。すなわち、テストピースのどの部位も均一な
温度が要求されるため、実際のプレコート製造ラインに
おいては用いる板巾が６０〜１２０cmと広く板の外側と
中央部では温度が異なるため、板の中央部と外側では均
一な凹凸模様を得ることができなかった。この方法によ
り得られる模様化粧材の塗膜は良好な性能を有している
が、この方法は粉体塗料を予備加熱して基材に融着する
ときの許容温度範囲巾が狭く、実際のプレコートライン
で均一なエンボス模様を得ることが容易でないという問
題がある。また、特開平２−３５９７０号公報には熱可
塑性樹脂を主成分とする粉体塗料を使用し加熱溶融させ
た後、粉体塗膜のみに又は原材板とともにエンボス加工
を施した模様化粧材の製造方法が開示されている。熱可
塑性粉体塗料を用いる方法は、塗装作業性は良好である
が、熱可塑性塗料の本質的な問題として、塗膜の硬度が
軟らかく、耐食性と耐湿性に劣るという欠点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粉体塗料を
金属板上に塗装し、半硬化状態の塗膜のみにエンボス加
工を行うに際して、塗料を半硬化状態とするための予備
加熱温度範囲の幅が広く工程管理が容易であり、完全硬
化後に優れた塗膜性能及びエンボス外観を有する模様化
粧金属板の製造方法を提供することを目的としてなされ
たものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、樹脂成分が特定
構造を有する熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の特定割合比
率の配合物からなる粉体塗料が、予備加熱温度範囲の幅
が広く、半硬化状態において特定の条件でエンボス加工
することにより、塗膜性能及びエンボス外観ともに優れ
た模様化粧金属板が得られることを見いだし、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明は、（１）樹脂成分が、ガラス転移温度３５〜１００
℃である水酸基含有ポリエステル樹脂とブロックイソシ
アネート化合物とからなり水酸基とイソシアネート基の
モル当量比が０.７〜１.３である熱硬化性樹脂７５〜９
５重量％及び軟化点が４０〜２５０℃である熱可塑性樹
脂５〜２５重量％からなる粉体塗料を、金属板上に塗装
膜厚が１５〜２００μｍになるように塗装し、加熱溶融
させ、溶融塗膜中のゲル含量が２０〜７０重量％の状態
で塗膜のみにエンボスロール又は模様付シートを用いて
エンボス加工を行った後、焼付けることを特徴とする模
様化粧金属板の製造方法、（２）エンボス加工を行う際
に、エンボスロール又は模様付シートによる塗膜の線圧
が１０〜１５０kg／cmであり、金属板を支える受けロー
ルに金属ロールを用い、エンボスロール又は模様付きシ
ートと受けロールの間隔が金属板の厚みに対して、０〜
＋０.１５mmである第(１)項記載の模様化粧金属板の製
造方法、及び、（３）エンボス加工を行う際に、エンボ
スロール又は模様付シートによる塗膜の線圧が１０〜１
５０kg／cmであり、金属板を支える受けロールに耐熱ゴ
ムロールを用い、エンボスロール又は模様付きシートと
受けロールの間隔が金属板の厚みに対して、−０.５〜
０mmである第(１)項記載の模様化粧金属板の製造方法、
を提供するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明方法においては、粉体塗料
の樹脂成分として、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を使
用する。熱硬化性樹脂は、水酸基含有ポリエステル樹脂
とブロックイソシアネート化合物とからなるものであ
る。水酸基含有ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、
３５〜１００℃であり、より好ましくは４５〜８０℃で
あり、さらに好ましくは５０〜６５℃である。水酸基含
有ポリエステル樹脂のガラス転移温度が３５℃未満であ
ると、製造した粉体塗料がブロッキングしやすくなるお
それがある。水酸基含有ポリエステル樹脂のガラス転移
温度が１００℃を超えると、粉体塗料製造時の溶融混練
が十分に行われず、このために塗膜物性が低下するおそ
れがある。本発明方法においては、水酸基含有ポリエス
テル樹脂は市販品より適宜選択して使用することがで
き、このような市販の水酸基含有ポリエステル樹脂とし
ては、例えば、エステルレジンＥＲ−６６１０、ＥＲ−
６６４０、ＥＲ−６６５０、ＥＲ−６８２０、ＥＲ−６
７００、ＥＲ−６５７０［日本エステル(株)製、商品
名］、ファインディックＭ−８０１０、Ｍ−８０２０、
Ｍ−８０７５、Ｍ−８０７６［大日本インキ化学工業
(株)製、商品名］、ユピカコートＧＶ−１００、ＧＶ−
１５０、ＧＶ−１６０、ＧＶ−７１０、ＧＶ−７０１、
ＧＶ−７４０、ＧＶ−７４１［日本ユピカ(株)製、商品
名］などを挙げることができる。これらの水酸基含有ポ
リエステル樹脂は、１種を単独で使用することができ、
２種以上を混合して使用することができる。又、熱硬化
性樹脂として、水酸基含有ポリエステル樹脂以外の水酸
基を含有する熱硬化性樹脂としては、アクリル樹脂系、
アクリル樹脂／ポリエステル樹脂系、フッ素樹脂系等を
使用することができる。

【０００６】本発明方法においては、水酸基含有ポリエ
ステル樹脂にブロックイソシアネート化合物を配合した
熱硬化性樹脂を用いる。使用するブロックイソシアネー
ト化合物は、加熱によりブロック化剤が外れて、イソシ
アネート基がポリエステル樹脂の水酸基と反応するもの
であれば特に制限なく使用することができる。このよう
なブロックイソシアネート化合物としては、例えば、イ
ソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、４,４−ジフェニル
メタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネ
ートなどのポリイソシアネート化合物や、これらの二量
体、三量体や、トリメチロールプロパンなどの多価アル
コールで変性したポリイソシアネート化合物などのイソ
シアネート化合物のイソシアネート基を、ε−カプロラ
クタム、フェノール、ベンジルアルコール、メチルエチ
ルケトキシムなどのブロック化剤でブロックした化合物
などを挙げることができる。本発明方法においては、室
温で固体であるブロックイソシアネート化合物を好適に
使用することができる。このようなブロックイソシアネ
ート化合物の市販品としては、例えば、ベスタゴンＢ−
１０６５、Ｂ−１５３０、ＢＦ−１５４０［ヒュルス社
製、商品名］、クレランＵ−Ｉ［Ｂａｙｅｒ社製、商品
名］、２４−２４００、２４−２４３０［Ｃａｒｇｉｌ
ｌ社製、商品名］などを挙げることができる。これらの
ブロックイソシアネート化合物は、１種を単独で使用す
ることができ、２種以上を混合して使用することができ
る。本発明方法において、水酸基含有ポリエステル樹脂
の水酸基とブロックイソシアネート化合物のイソシアネ
ート基のモル当量比は０.７〜１.３であり、より好まし
くは０.７５〜１.２５である。水酸基とイソシアネート
基のモル当量比が０.７未満であると、硬化した塗膜に
おいて架橋密度が十分でなく、良好な塗膜性能が得られ
ないおそれがある。水酸基とイソシアネート基の当量比
が１.３を超えると、硬化した塗膜において架橋密度が
高すぎるため塗膜物性が低下するおそれがある。

【０００７】本発明方法に使用する熱可塑性樹脂の軟化
点は、４０〜２５０℃であり、より好ましくは５０〜２
１０℃であり、さらに好ましくは７０〜１５５℃であ
る。熱可塑性樹脂の軟化点が４０℃未満であると、粉体
塗料の貯蔵安定性が悪くなるおそれがある。熱可塑性樹
脂の軟化点が２５０℃を超えると、粉体塗料の加熱溶融
時に熱可塑性樹脂が溶融せず緩衝剤として作用しないお
それがある。本発明方法において、熱可塑性樹脂として
は、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル樹
脂、熱可塑性フッ素樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂など
を使用することができる。このような熱可塑性樹脂とし
ては、例えば、ダイヤナールＢＲ−５０、ＢＲ−６０、
ＢＲ−７９、ＢＲ−９０［三菱レイヨン(株)製、商品
名］などの熱可塑性アクリル樹脂、エリテールＵＥ−３
２００、ＵＥ−３３００、ＵＥ−３４００［ユニチカ
(株)製、商品名］、ポリエスターＴＰ−２２０、ＴＰ−
２４９、ＳＰ−１５４、ＳＰ−１６５、ＳＰ−１７０、
ＫＦ−７１０、ＭＯＰ−８１０［日本合成化学工業(株)
製、商品名］、バイロン２００、３００、ＲＶ−５９
０、ＲＶ−６３０［東洋紡績(株)製、商品名］などの熱
可塑性ポリエステル樹脂、カイナーＡＤＳ、カイナー５
００［アトケム社製、商品名］などの熱可塑性フッ素樹
脂、アミランＣＭ１００１Ｐ、ＣＭ３１０１Ｐ、８４２
Ｐ８０、８４３Ｐ８０［東レ(株)製、商品名］などの熱
可塑性ポリアミド樹脂などを挙げることができる。本発
明方法において使用する粉体塗料の樹脂成分は、熱硬化
性樹脂７５〜９５重量％及び熱可塑性樹脂５〜２５重量
％からなり、より好ましくは熱硬化性樹脂８０〜９４重
量％及び熱可塑性樹脂６〜２０重量％からなり、さらに
好ましくは熱硬化性樹脂８２〜９３重量％及び熱可塑性
樹脂７〜１８重量％からなる。樹脂成分中の熱硬化性樹
脂が９５重量％を超え、熱可塑性樹脂が５重量％未満で
あると、熱可塑性樹脂が緩衝剤としての作用を十分に発
揮しないおそれがある。樹脂成分中の熱硬化性樹脂が７
５重量％未満であり、熱可塑性樹脂が２５重量％を超え
ると、熱可塑性樹脂が硬化反応を疎外し焼付け後の塗膜
物性が低下するおそれがある。

【０００８】本発明方法において使用する粉体塗料は、
樹脂成分である熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂に必要な
塗料成分を配合し、粉砕することにより調製することが
できる。必要に応じて樹脂成分に配合する成分として
は、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化
鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、
マイカなどの無機顔料、シアニングリーン、シアニンブ
ルー、キナクリドンレッドなどの有機顔料、アルミニウ
ム粉、銅粉、ニッケル粉などの金属粉、あるいは顔料分
散剤、表面調整剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電調
整剤、発泡防止剤、触媒などの公知の塗料添加剤を挙げ
ることができる。これらの成分を混練により均一に配合
した後、粉砕し、ふるい分けによって粉体塗料を得るこ
とができる。粉体塗料の粒子径は、１００μｍ以下であ
ることが好ましく、８０μｍ以下であることがより好ま
しい。本発明方法においては、被塗装物として、厚中
板、薄板、亜鉛メッキ板、ステンレス板、アルミニウム
板などの金属板を使用することができる。被塗装物の表
面に粉体塗料を塗装する前に、被塗装物の素地調整を行
うことが好ましい。素地調整によって、被塗装物の表面
に塗膜が完全に密着し、長期の耐久性が保持できるよう
な表面状態がつくり出される。素地調整の方法には特に
制限はなく、被塗装物の材質に応じて従来使用されてい
る公知の方法を使用することができ、例えば、脱脂処
理、サビ落とし処理、化成被膜処理などの処理を施すこ
とができる。このような表面処理を施した被塗装物の表
面に、さらに塗膜の付着性を向上するために、必要に応
じてプライマー塗装を施すことができる。プライマー塗
装は、素地と粉体塗料の両者に親和性のあるものが適し
ており、粉体塗料の素地への接着ガイドの役割を果た
す。プライマー塗装の塗膜の厚さは、一般に５〜１０μ
ｍ程度でよく、通常プライマーを塗装後、焼き付け乾燥
処理を行う。

【０００９】本発明方法において、粉体塗料の塗装方法
については特に制限はなく、従来粉体塗装に慣用されて
いる方法、例えば、溶射法、吹き付け法、流動浸漬法、
静電吹き付け法、静電流動浸漬法などを用いることがで
きるが、これらの中で静電吹き付け法を好適に使用する
ことができる。静電吹き付け法は、通常−７万Ｖ以上の
高電圧が印加されたスプレーガンのノズルを通じて、負
に帯電した粉体塗料を接地した被塗装物に吹き付け、静
電気的に吸引付着させる方法である。本発明方法におい
て、塗装膜厚は１５〜２００μｍであり、より好ましく
は２５〜１５０μｍであり、さらに好ましくは３０〜１
２０μｍである。塗装膜厚が１５μｍ未満であると、塗
膜が薄すぎて明瞭なエンボス模様が得られないおそれが
ある。塗装膜厚が２００μｍを超えると、塗膜に発泡な
どの欠陥が発生しやすくなるおそれがある。本発明方法
においては、金属板上に塗装した粉体塗料を加熱溶融
し、溶融塗膜中にゲルを含有する状態で塗膜のみにエン
ボスロール又は模様付シートを用いてエンボス加工を行
った後、焼付けることにより本発明の模様化粧金属板を
完成する。エンボス加工は、溶融塗膜中のゲル含量が２
０〜７０重量％の状態で、より好ましくは２６〜５９重
量％の状態で行う。エンボス加工を行うときの溶融塗膜
中のゲル含量が２０重量％未満であると、焼き付け時に
塗膜が溶融しエンボス模様がくずれるおそれがある。エ
ンボス加工を行うときの溶融塗膜中のゲル含量が７０重
量％を超えると、塗膜にゴム弾性が生じるため凹凸模様
が形成されにくくなるおそれがある。本発明方法におい
て、ゲル含量は、硬化中の塗膜を採取してテトロハイド
ロフランにより５時間還流抽出した残査を乾燥し、抽出
前の塗膜重量と抽出後の塗膜重量より算出するものであ
る。ゲル含量は、あらかじめ予備実験により製造条件の
加熱パターンに合わせ、加熱温度及び加熱時間と溶融塗
膜中のゲル含量の関係を求めておき、適宜適切なゲル含
量となるよう適当なタイミングでエンボス加工を実施す
る。

【００１０】本発明方法においては、塗装した被塗装物
を粉体塗料の溶融温度以上に加熱し、溶融塗膜中のゲル
含量が２０〜７０重量％の状態でエンボスロール又は模
様付シートによりエンボス加工処理を施す。この際、エ
ンボスロール又は模様付シートによる塗膜の線圧は１０
〜１５０kg／cmであることが好ましく、２０〜１２０kg
／cmであることがより好ましく、３０〜８０kg／cmであ
ることがさらに好ましい。塗膜の線圧が１０kg／cm未満
であると、エンボス加工に必要な十分な圧力が得られず
エンボス模様が十分に発現しないおそれがある。塗膜の
線圧が１５０kg／cmを超えると、圧力が高すぎて被塗装
物までエンボスが行われ、凹部がスケるという欠点が生
じるおそれがある。本発明方法において使用するエンボ
スロールは、溶融している粉体塗料が付着しないように
水冷するか、あるいはフッ素樹脂で表面加工したものを
用いることが好ましい。表面加工用のフッ素樹脂として
は、例えば、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化エチレン
樹脂など極めて非粘着性の高いものが好ましい。本発明
方法において使用する模様付シートは、模様付のフッ素
樹脂フィルムが非粘着性が極めて高いので好ましい。模
様付シートに用いるフッ素樹脂としては、例えば、四フ
ッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥ
Ｐ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、三フッ化エ
チレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹
脂、四フッ化エチレン−パーフロロアルキルビニルエー
テル共重合樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−エチレ
ン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）などを挙げることができる。
模様付シートのフィルムの厚さは、０.１〜３mm程度と
することが好ましい。本発明方法においては、金属板を
支える受けロールとして金属ロール又は耐熱ゴムロール
を用いることが好ましい。受けロールとして金属ロール
を使用する場合には、エンボスロール又は模様付シート
と受けロールの間隔が、金属板の厚みに対して０〜＋
０.１５mmであることが好ましい。受けロールとして金
属ロールを使用する場合、エンボスロール又は模様付シ
ートと受けロールの間隔が０mmより狭いと、金属板が変
形するおそれがある。受けロールとして金属ロールを使
用する場合、エンボスロール又は模様付シートと受けロ
ールの間隔が＋０.１５mmより広いと、エンボスが十分
に行われないおそれがある。本発明方法において、受け
ロールとして耐熱ゴムロールを使用する場合には、エン
ボスロール又は模様付シートと受けロールの間隔が、金
属板の厚みに対して−０.５〜０mmであることが好まし
い。受けロールとして耐熱ゴムロールを使用する場合、
エンボスロール又は模様付シートと受けロールの間隔が
−０.５mmより狭いと、金属板が変形するおそれがあ
る。受けロールとして耐熱ゴムロールを使用する場合、
エンボスロール又は模様付シートと受けロールの間隔が
０mmより広いと、エンボスが十分に行われないおそれが
ある。本発明方法において、溶融塗膜にエンボス加工を
行った後、焼付炉でさらに加熱し硬化反応を完了させ
る。本発明方法においては、連続的にコンベア上で材料
を移送しながら、すべての工程を連続的に行うことがで
きる。

【００１１】本発明方法においては、樹脂成分が熱硬化
性樹脂７５〜９５重量％及び熱可塑性樹脂５〜２５重量
％からなる粉体塗料を塗装することにより、エンボス加
工が可能である予備加熱条件の管理幅が大幅に広がる。
塗膜のみにエンボス加工を行う場合、塗膜に割れを生じ
てはならず、またエンボス加工後にさらに焼付けるた
め、焼付けの熱によってエンボス模様がくずれてはなら
ない。このようなエンボス加工を行う場合、塗膜管理と
して、反応率や塗膜粘度で表すこともできるが、実用的
にはゲル含量で表すことができる。図１は、温度一定に
した場合の熱硬化性粉体塗料の粘度と時間との関係を表
すグラフである。従来の熱硬化性粉体塗料は、温度を２
００℃にした場合図１の（ａ）に示されるように、加熱
開始１４分後に粘度が最も下がり、１４分から２０分後
までの間に粘度上昇つまり反応を起こしている。ゲル含
量が２０重量％から７０重量％に達するのは、１６.５
分後から１８.５分後までの間なので、塗膜にエンボス
加工することが可能な時間は２分間である。これに対し
て、本発明方法に使用する樹脂成分の５〜２５重量％が
熱可塑性樹脂である粉体塗料は、図１の（ｂ）に示され
るように、加熱開始１４分後にゲル含量２０重量％に相
当する粘度となり、ゲル含量が７０重量％に達するのは
１８.５分後であるので、塗膜にエンボス加工すること
が可能な時間は４.５分となり、従来技術の２倍以上に
広がる。実際のプレコートラインでは、板幅サイズによ
り真中と両端とでは昇温スピードが異なるため、板の両
端から真中まで板の位置により温度差による塗料粘度は
異なることになる。このため板の全面において満足でき
る塗膜エンボス加工を行うためには広い管理幅を必要と
し、図１の（ａ）で示される熱硬化性粉体塗料のみの場
合の管理幅では不充分である。温度を２５０℃や２８０
℃のような高い焼付温度に設定した場合には、急激な粘
度上昇が起こるため管理幅は、さらに狭くなる。これに
対して、粉体塗料の樹脂成分に熱可塑性樹脂を加える
と、熱可塑性樹脂が熱硬化性樹脂と硬化剤との反応に対
して緩衝剤の役割を果たし、系全体の反応速度を小さく
して反応の制御を容易にすることができる。さらに、熱
可塑性樹脂の軟化点以上の温度では、樹脂成分の５〜２
５重量％を占める熱可塑性樹脂はゲル含量に寄与しない
ので、ゲル含量が２０〜７０重量％に相当する粘度範囲
にあるときの温度及び時間を大きく広げることができ
る。

【００１２】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。なお、実施例及び比較例におい
て、評価は下記の方法により行った。 （１）エンボス外観良好の予備加熱温度範囲 粉体塗料を静電塗装した金属板を、５℃きざみで温度を
変えて１分間予備加熱し、エンボス加工を行った後２５
０℃で３分間焼付けを行い、エンボスのくずれを目視に
より判定して、くずれが認められない予備加熱温度範囲
を求めた。 （２）鉛筆硬度 ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０）８.４.２手かき法にし
たがって測定した。 （３）耐衝撃性 ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０）８.３.２デュポン式に
準じて測定した。おもりの高さは５０cmとし、試験片の
塗面を上向きにした表打ちと、試験片の塗面を下向きに
した裏打ちを行った。ワレ、ハガレがないものを合格、
ワレ、ハガレが発生したものを不合格とした。 （４）可撓性 塗膜にワレ、亀裂を生じない屈曲条件を求めた。ただ
し、２Ｔで塗膜にワレ、亀裂が生じる場合は「×」と表
示した。 （５）耐食性 ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０）９.１耐塩水噴霧性に
したがって３００時間の試験を行い、塗膜のフクレ、ハ
ガレが１mm以下のものを良好、塗膜のフクレ、ハガレが
１mmを超えるものを不良とした。 （６）耐候性 ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０）９.８.２キセノンアー
ク灯式にしたがって５００時間の試験を行い、塗膜の変
化がほとんどないものを良好、塗膜の変化があるものを
不良とした。 （７）耐湿性 ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０）９.２.２回転式に準じ
て３００時間の試験を行い、塗膜のフクレ、ハガレが１
mm以下のものを良好、塗膜のフクレ、ハガレが１mmを超
えるもの又は塗膜のツヤがなくなるものを不良とした。 （８）ゲル含量 エンボス外観良好の最低予備加熱温度で１分間予備加熱
した塗膜について還流テトラヒドロフランで５時間抽出
した後、５０℃で５時間真空乾燥し、抽出前後の塗膜の
重量から、テトラヒドロフランによって抽出されない塗
膜中のゲル含量(Ｌ)を算出した。エンボス外観良好の最
高予備加熱温度で１分間予備加熱した塗膜について同様
にテトラヒドロフランによる抽出試験を行い、ゲル含量
(Ｈ)を算出した。 （９）塗装膜厚 得られた試験片を１０cm×１０cmに切断し、その重量を
測定した後、リムーバーを用いて塗膜を除去し、残った
金属板の重量を測定した。塗膜除去前後の重量差を塗膜
の密度及び試験片の面積で除して、塗装膜厚を算出し
た。 実施例１ 水酸基含有ポリエステル樹脂として「ユピカコートＧＶ
−７４１」［日本ユピカ(株)製、数平均分子量３,７０
０、水酸基価４０mgKOH／ｇ、ガラス転移温度６０℃］
４９.１重量部、ブロックイソシアネート化合物として
ε−カプロラクタムブロックイソホロンジイソシアネー
トである「ベスタゴンＢ−１５３０」［ヒュルス社製］
９.７重量部、熱可塑性ポリエステル樹脂として「ポリ
エスターＭＯＰ−８１０」［日本合成化学工業(株)製、
軟化点１１７℃］１０.０重量部、白色顔料として「タ
イピュアＲ−９６０」［デュポン社製、二酸化チタン］
３０.０重量部、発泡防止剤としてベンゾイン０.５重量
部、レベリング剤として「モダフロー」［モンサント社
製］０.５重量部、及び触媒として「スタンＯＭ」［三
共有機(株)製、ジ−ｎ−オクチル錫マレエート］０.２
重量部を、ドライブレンダー［商品名「ヘンシェルミキ
サー」、三井化工機(株)製］に入れ、約１分間均一に混
合した後、８０〜１２０℃の温度条件で押出混練機［商
品名「ブスコニーダーＰＲ−４６」、Ｂｕｓｓ社製］を
使用して溶融混練し、冷却後ハンマー式衝撃粉砕機で微
粉砕した。次いで１５０メッシュの金網を用いてふるい
分け、粉体塗料を得た。得られた粉体塗料を、コロナ帯
電方式の静電塗装機を用いて荷電圧−４０〜−１００Ｋ
Ｖで０.５mm厚のリン酸亜鉛処理鋼板に静電塗装し、予
備加熱を１分間行って粉体を溶融させた後、その状態で
深さ３０μｍのエンボスロールを用い、かつ鋼板を支え
る受けロールに金属ロールを使用し、線圧６０kg／cm、
間隔０mmでエンボス加工を行った。次に２５０℃で３分
間焼付を行い、塗装膜厚１２０μｍの模様化粧金属板の
試験片を得た。エンボス外観の判定から、予備加熱温度
範囲は１５５〜２１５℃で、予備加熱温度範囲幅は６０
℃であった。鉛筆硬度はＨであり、耐衝撃性は表打ち、
裏打ちともに合格、可撓性は０Ｔであった。また、耐食
性、耐候性及び耐湿性はいずれも良好であった。エンボ
ス外観良好の最低予備加熱温度である１５５℃で１分間
加熱した塗膜中のゲル含量(Ｌ)は２７重量％であり、エ
ンボス外観良好の最高予備加熱温度である２１５℃で１
分間加熱した塗膜中のゲル含量(Ｈ)は５７重量％であっ
た。 実施例２〜１０ 第１表に示す配合により、実施例１と同様にして、熱硬
化性樹脂及び熱可塑性樹脂を含有する粉体塗料を調製
し、予備加熱温度範囲、予備加熱温度範囲幅、鉛筆硬
度、耐衝撃性、可撓性、耐食性、耐候性、耐湿性、ゲル
含量(Ｌ)及びゲル含量(Ｈ)を評価した。結果を第２表に
示す。 比較例１〜５ 第１表に示す配合により、実施例１と同様にして粉体塗
料を調製し、予備加熱温度範囲、予備加熱温度範囲幅、
鉛筆硬度、耐衝撃性、可撓性、耐食性、耐候性、耐湿
性、ゲル含量(Ｌ)及びゲル含量(Ｈ)を評価した。結果を
第２表に示す。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】［注］ １）ユピカコートＧＶ−７４１：日本ユピカ(株)製、数
平均分子量３,７００、水酸基価４０mgKOH／ｇ、ガラス
転移温度６０℃。 ２）エステルレジンＥＲ−６６５０：日本エステル(株)
製、数平均分子量３,７００、水酸基価３０mgKOH／ｇ、
ガラス転移温度６１℃。 ３）ファインディックＭ−８０２０：大日本インキ化学
工業(株)製、数平均分子量４,０００、水酸基価３０mgK
OH／ｇ、ガラス転移温度５３℃。 ４）ベスタゴンＢ−１５３０：ヒュルス社製、ε−カプ
ロラクタムブロックイソホロンジイソシアネート、ＮＣ
Ｏ当量２８０ｇ／eq。 ５）クレランＵ−Ｉ：Ｂａｙｅｒ社製、ε−カプロラク
タムブロックイソホロンジイソシアネート、ＮＣＯ当量
４００ｇ／eq。 ６）ダイヤナールＢＲ−６０：三菱レイヨン(株)製、熱
可塑性アクリル樹脂、軟化点１５２℃。 ７）ポリエスターＭＯＰ−８１０：日本合成化学工業
(株)製、熱可塑性ポリエステル樹脂、軟化点１１７℃。 ８）カイナーＡＤＳ：アトケム社製、熱可塑性フッ素樹
脂、軟化点７５℃。 ９）アミラン８４３Ｐ８０：東レ(株)製、熱可塑性ポリ
アミド樹脂、軟化点１１５℃。 １０）タイピュアＲ−９６０：デュポン社製、二酸化チ
タン。 １１）ベンゾイン：発泡防止剤。 １２）モダフロー：モンサント社製、レベリング剤。 １３）スタンＯＭ：三共有機(株)製、ジ−ｎ−オクチル
錫マレエート、触媒。

【００１６】

【表３】

【００１７】

【表４】

【００１８】第２表の結果に見られるように、熱硬化性
樹脂中の水酸基とイソシアネート基の当量比が０.７〜
１.３であり、樹脂成分が熱硬化性樹脂７５〜９５重量
％及び熱可塑性樹脂５〜２５重量％からなる本発明の粉
体塗料は、ゲル含量が２０〜７０重量％の範囲に入る予
備加熱温度範囲幅が５５〜７０℃と広いので、塗装工程
において予備加熱温度の管理が容易であり、工業的に非
常に有用である。また、得られた塗膜は、鉛筆硬度がＨ
と硬く、耐衝撃性試験では表打ち、裏打ちとも合格し、
可撓性試験の結果はすべて０Ｔで優れた可撓性を示し、
耐食性、耐候性及び耐湿性も良好である。これに対し
て、樹脂成分が熱硬化性樹脂のみからなり熱可塑性樹脂
を含有しない比較例１の粉体塗料は、予備加熱温度範囲
幅が１０℃と狭く、実際のプレコートラインで均一のエ
ンボス模様が得られない。水酸基とイソシアネート基の
モル当量比が０.６と小さい比較例２の粉体塗料は、反
応速度が速すぎ、さらに架橋しすぎてもろくなる。この
ため予備加熱温度巾が狭く、さらに耐衝撃性、可撓性、
耐食性、耐候性、耐湿性に劣る。水酸基とイソシアネー
ト基のモル当量比が１.４と大きい比較例３の粉体塗料
は、反応速度が遅くなりすぎ、さらに架橋が不十分なた
め、予備加熱温度巾が狭く、耐衝撃性、可撓性、耐食
性、耐候性、耐湿性に劣る。樹脂成分中の熱可塑性樹脂
の含有量が少ない比較例４の粉体塗料は、熱可塑性樹脂
が緩衝剤としての十分な役割を果たさず、予備加熱温度
範囲幅が２０℃と狭い。樹脂成分中の熱可塑性樹脂の含
有量が多い比較例５の粉体塗料は、熱可塑性樹脂が熱硬
化性樹脂と硬化剤との反応を妨げすぎて予備加熱温度範
囲幅が１０℃と狭い上に、鉛筆硬度がＢと軟らかく、塗
膜性能も全般に不良である。熱硬化性樹脂を含有しない
熱可塑性粉体塗料である比較例６の粉体塗料は、鉛筆硬
度が３Ｂと極端に軟らかく、耐食性と耐湿性が不良であ
る。 実施例１１ 実施例１で得られた粉体塗料を、コロナ帯電方式の静電
塗装機を用いて荷電圧−４０〜−１００ｋＶで０.５mm
厚のリン酸亜鉛処理鋼板に塗装膜厚が６０μｍになるよ
うに静電塗装し、１９０℃で１分間予備加熱を行い粉体
塗料を溶融させた後、その状態で深さ３０μｍのエンボ
スロールを用い、かつ受けロールに金属ロールを使用
し、線圧５kg／cm、間隔０mmでエンボス加工を行った。
次いで２５０℃で３分間焼付けを行い、模様化粧金属板
を得た。エンボス外観には、やや深みが不足していた。 実施例１２ 実施例１１と同様にして、静電塗装、予備加熱を行い、
受けロールに金属ロールを使用して、線圧２０kg／cm、
間隔０mmでエンボス加工を行った後、実施例１１と同様
にして焼付けを行い、模様化粧金属板を得た。エンボス
外観は、良好であった。 実施例１３〜１７ 実施例１１と同様にして、静電塗装、予備加熱を行い、
受けロールに金属ロールを使用して、第３表に示す線圧
及び間隔でエンボス加工を行った後、実施例１１と同様
にして焼付けを行い、模様化粧金属板を得た。結果を第
３表に示す。 実施例１８ 実施例１で得られた粉体塗料を、コロナ帯電方式の静電
塗装機を用いて荷電圧−４０〜−１００ｋＶで０.５mm
厚のリン酸亜鉛処理金属板に塗装膜厚が６０μｍになる
ように静電塗装し、１９０℃で１分間予備加熱を行い粉
体塗料を溶融させた後、その状態で深さ３０μｍのエン
ボスロールを用い、かつ受けロールに耐熱ゴムロールを
使用し、線圧６０kg／cm、間隔−０.８mmでエンボス加
工を行った。次いで２５０℃で３分間焼付けを行い、模
様化粧金属板を得た。エンボス外観には、ややくずれが
認められた。 実施例１９ 実施例１８と同様にして、静電塗装、予備加熱を行い、
受けロールに耐熱ゴムロールを使用して、線圧６０kg／
cm、間隔−０.５mmでエンボス加工を行った後、実施例
１１と同様にして焼付けを行い、模様化粧金属板を得
た。エンボス外観は、良好であった。 実施例２０〜２１ 実施例１８と同様にして、静電塗装、予備加熱を行い、
受けロールに耐熱ゴムロールを使用して第３表に示す線
圧及び間隔でエンボス加工を行った後、実施例１８と同
様にして焼付けを行い、模様化粧金属板を得た。結果を
第３表に示す。

【００１９】

【表５】

【００２０】第３表の結果に見られるように、受けロー
ルに金属ロールを用いると、線圧が１０〜１５０kg／cm
であり、エンボスロールと受けロールの間隔が０〜＋
０.１５mmである場合に特に良好なエンボス外観が得ら
れ、受けロールに耐熱ゴムロールを用いると、線圧が１
０〜１５０kg／cmであり、エンボスロールと受けロール
の間隔が−０.５〜０mmである場合に特に良好なエンボ
ス外観が得られることが分かる。

【００２１】

【発明の効果】本発明方法によれば、粉体塗料を金属板
上に塗装し、半硬化状態の塗膜のみにエンボス加工を行
うに際して、塗料を半硬化状態とするための予備加熱温
度範囲の幅が広く工程管理が容易であり、完全硬化後に
塗膜性能及びエンボス外観ともに優れた模様化粧金属板
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、温度一定にした場合の熱硬化性粉体塗
料の粘度と時間との関係を表すグラフである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｒ ３０１Ｓ (72)発明者 友弘 実 大阪府堺市出島西町２番地 イゲタ鋼板株 式会社内 (72)発明者 杉山 茂好 大阪府堺市出島西町２番地 イゲタ鋼板株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂成分が、ガラス転移温度３５〜１００
   ℃である水酸基含有ポリエステル樹脂とブロックイソシ
   アネート化合物とからなり水酸基とイソシアネート基の
   モル当量比が０.７〜１.３である熱硬化性樹脂７５〜９
   ５重量％及び軟化点が４０〜２５０℃である熱可塑性樹
   脂５〜２５重量％からなる粉体塗料を、金属板上に塗装
   膜厚が１５〜２００μｍになるように塗装し、加熱溶融
   させ、溶融塗膜中のゲル含量が２０〜７０重量％の状態
   で塗膜のみにエンボスロール又は模様付シートを用いて
   エンボス加工を行った後、焼付けることを特徴とする模
   様化粧金属板の製造方法。
2. 【請求項２】エンボス加工を行う際に、エンボスロール
   又は模様付シートによる塗膜の線圧が１０〜１５０kg／
   cmであり、金属板を支える受けロールに金属ロールを用
   い、エンボスロール又は模様付きシートと受けロールの
   間隔が金属板の厚みに対して、０〜＋０.１５mmである
   請求項１記載の模様化粧金属板の製造方法。
3. 【請求項３】エンボス加工を行う際に、エンボスロール
   又は模様付シートによる塗膜の線圧が１０〜１５０kg／
   cmであり、金属板を支える受けロールに耐熱ゴムロール
   を用い、エンボスロール又は模様付きシートと受けロー
   ルの間隔が金属板の厚みに対して、−０.５〜０mmであ
   る請求項１記載の模様化粧金属板の製造方法。