JPH11129389A - 成形加工性に優れたプレコート鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐傷付き性、成形加工性、塗膜硬度に優れ、
且つワックスの凝集による塗膜表面の曇り等も生じない
プレコート鋼板を得る。 【解決手段】 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の
表面に下塗り塗膜および上塗り塗膜を有するプレコート
鋼板であって、前記上塗り塗膜が下記イ）〜ハ）を主成
分とし、且つワックスが塗料組成物１００重量部に対し
て０．３〜３０重量部配合された塗料組成物を塗布して
形成した塗膜であることを特徴とする。 イ）一般式(1) 【化１】 を主たる繰り返し単位とするポリエステル化合物：１〜
１５重量％ ロ）上記イ）を除くポリオール：４０〜９０重量％ ハ）硬化剤：９〜５０重量％

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、高硬度で且つ成形
加工性に優れたプレコート鋼板に関するものである。本
発明のプレコート鋼板は、例えば家電製品や建材用途等
に好適であり、また自動車用としても使用することがで
きる。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレコート鋼板用塗料としては、
外面下塗り塗料および裏面塗料にはポリエステル樹脂や
エポキシ樹脂が主として使用され、また外面上塗り塗料
にはポリエステル系、アクリル系、ビニル系の塗料等が
使用されている。外面上塗り塗料として最も一般的であ
るのが、ポリエステル樹脂（主剤）とメラミン化合物
（硬化剤）との組み合わせからなるポリエステル樹脂塗
料であり、この塗料ではポリエステル樹脂により加工性
を、またメラミン化合物により硬度を得ている。しか
し、この外面上塗り塗料は要求性能の厳しいプレコート
鋼板、特に家電用途などのプレコート鋼板においては、
その性能は十分なものとは言えない。

【０００３】また、プレコート鋼板に要求される重要な
性能の一つとして、成形加工時の成形機との摩擦による
傷付きや成形加工後の搬送による傷付き等を生じにくい
こと（耐傷付き性）が挙げられるが、従来のプレコート
鋼板用塗料は、このような要求特性を十分に満足させる
ものではなかった。

【０００４】従来、加工性と塗膜硬度を高度に満足させ
得る塗膜用の塗料組成物に関しては、例えば特開平７−
２３３３４９号において、ポリオールを主剤とし、イソ
シアネート化合物および／またはアミノ樹脂を硬化剤と
する塗料組成物に、主としてナフタレン−２，６−ジカ
ルボン酸および／またはその低級アルキルエステルをア
ルコール成分と反応させて得られるポリエステル化合物
を加えたプレコート鋼板用塗料組成物が提案されてい
る。しかし、この特開平７−２３３３４９号の塗料組成
物では、良好な加工性（例えば、折り曲げ加工性）と硬
度を有する塗膜は得られるものの、上述したような成形
加工時等の耐傷付き性については十分満足できる性能は
得られない。

【０００５】従来一般に、成形加工時の耐傷付き性の改
善には塗膜中にワックス（潤滑剤）を添加することが行
われており、このワックスとしてはカルナバワックス、
パーム油等のような天然ワックスや合成ワックスが用い
られている。しかしながら、これらの潤滑剤を添加した
従来の塗膜は、塗膜表面に浮き出ているワックス類が
他の物質との接触により脱落し、被接触面を汚す、水
等との接触によりワックス類が塗膜表面で凝集し、塗膜
を曇らせる、塗装面にハジキ、アイホール等を発生さ
せる、等の問題を有している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような問題に対
し、例えば、特開平１−８１８６５号には、カルボキシ
ル基若しくは水酸基を有するポリオレフィン系ワックス
若しくは天然ワックスと、カルボキシル基若しくは水酸
基と反応し得る官能基を有する塗料用樹脂との反応生成
物を含む潤滑性塗料組成物が提案されているが、この技
術は上記の点ではそれなりの効果は得られるものの、
上記、の点や成形加工時の耐傷付き性の面では十分
な性能は得られない。

【０００７】したがって本発明の目的は、上記のような
従来技術の課題を解決し、厳しい成形加工においても優
れた耐傷付き性と高度の成形加工性を有し、しかも塗膜
硬度にも優れ、且つワックスの凝集による塗膜表面の曇
り等も生じることがないプレコート鋼板およびその製造
方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決し、優れた性能のプレコート鋼板を得るために検
討を重ねた結果、化成処理を施した亜鉛系めっき鋼板の
表面に下塗り塗膜と上塗り塗膜を形成するとともに、上
塗り塗膜として、ポリオールを主剤とし、これに硬化剤
と、主としてナフタレン−２，６−ジカルボン酸および
／またはその低級アルキルエステルをアルコール成分と
反応させて得られるポリエステル化合物を加えた塗料配
合系であって、これにさらに適量のワックスを添加した
塗膜を形成することにより、耐傷付き性、塗膜硬度、成
形加工性および成形加工後の仕上り外観がともに優れた
プレコート鋼板が得られることを見い出した。

【０００９】本発明はこのような知見に基づきなされた
もので、その特徴とする構成は以下の通りである。 [1] 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の表面に下塗
り塗膜および上塗り塗膜を有するプレコート鋼板であっ
て、前記上塗り塗膜が下記イ）〜ハ）を主成分とし、且
つワックスが固形分の割合で塗料組成物１００重量部
（但し、ワックスを除く塗料組成物の重量）に対して
０．３〜３０重量部配合された塗料組成物を塗布して形
成した塗膜であることを特徴とする成形加工性に優れた
プレコート鋼板。 イ）一般式(1)

【化３】 を主たる繰り返し単位とするポリエステル化合物：樹脂
固形分中の割合で１〜１５重量％ ロ）上記イ）を除くポリオール：樹脂固形分中の割合で
４０〜９０重量％ ハ）硬化剤：樹脂固形分中の割合で９〜５０重量％

【００１０】[2] 上記[1]のプレコート鋼板において、
上塗り塗膜を形成する塗料組成物中の硬化剤がブロック
化ポリイソシアネート化合物であることを特徴とする成
形加工性に優れたプレコート鋼板。 [3] 上記[1]または[2]のプレコート鋼板において、上塗
り塗膜中に含まれるワックスの融点が１００℃以上であ
ることを特徴とする成形加工性に優れたプレコート鋼
板。 [4] 上記[1]〜[3]のいずれかのプレコート鋼板におい
て、上塗り塗膜中に含まれるワックスが、ポリエチレン
ワックスとポリテトラフルオロエチレンの混合物である
ことを特徴とする成形加工性に優れたプレコート鋼板。

【００１１】[5] 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板
の表面に下塗り塗膜用の塗料組成物を塗布した後、１８
０〜２６０℃の到達板温で焼付処理し、次いで、下記
イ）〜ハ）を主成分とし、且つワックスが固形分の割合
で塗料組成物１００重量部（但し、ワックスを除く塗料
組成物の重量）に対して０．３〜３０重量部配合された
上塗り塗膜用の塗料組成物を塗布した後、 イ）一般式(1)

【化４】 を主たる繰り返し単位とするポリエステル化合物：樹脂
固形分中の割合で１〜１５重量％ ロ）上記イ）を除くポリオール：樹脂固形分中の割合で
４０〜９０重量％ ハ）硬化剤：樹脂固形分中の割合で９〜５０重量％ １８０〜２６０℃の到達板温で焼付処理することを特徴
とする成形加工性に優れたプレコート鋼板の製造方法。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細とその限定理
由を説明する。本発明のプレコート鋼板は、化成処理が
施された亜鉛めっき鋼板の表面に下塗り塗膜および上塗
り塗膜を形成した塗装鋼板である。

【００１３】下地鋼板となる亜鉛系めっき鋼板として
は、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、
電気亜鉛めっき鋼板、溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき
鋼板、溶融Ｚｎ−５％Ａｌ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ｎｉ
合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ｃｏ金めっき鋼板、Ｚｎ−Ｃｒ
合金めっき鋼板、複合亜鉛系めっき鋼板（例えば、電気
Ｚｎ−ＳｉＯ₂分散めっき鋼板）等の各種亜鉛系めっき
鋼板を用いることができる。また、特に耐食性が要求さ
れる用途には、溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板や
溶融Ｚｎ−５％Ａｌ合金めっき鋼板を用いることが好ま
しい。

【００１４】このような亜鉛系めっき鋼板の表面にはリ
ン酸塩処理、クロメート処理等の化成処理が施され、そ
の上に下塗り塗膜および上塗り塗膜が順次形成される。
このように化成処理を行っためっき鋼板面に塗膜を形成
することにより、塗膜の鋼板面への密着性が向上すると
ともに、耐食性も向上する。

【００１５】本発明のプレコート鋼板の上塗り塗膜は、
イ）特定のポリエステル化合物と、ロ）上記イ）を除く
ポリオールと、ハ）硬化剤とを主成分とし、これにワッ
クスを特定の割合で配合した塗料組成物を塗布し、焼付
処理して形成させたものである。

【００１６】まず、上記イ）のポリエステル化合物は下
記一般式(1)を主たる繰り返し単位とするポリエステル
化合物である。

【化５】 上記イ）のポリエステル化合物は、酸成分であるナフタ
レン−２，６−ジカルボン酸および／またはその低級ア
ルキルエステルをアルコール成分と反応させることによ
り得ることができる。

【００１７】上記イ)のポリエステル化合物を得るため
の酸成分としては、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸
および／またはその低級アルキルエステルが主として用
いられるが、それらの一部をテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、ジフェニルジ
カルボン酸等のジカルボン酸、またはこれらジカルボン
酸の低級アルキルエステル等で置き換えることもでき
る。この低級アルキルエステルとしては、炭素数が１〜
２個のメチルエステル、エチルエステル等が挙げられ
る。但しこの場合でも、主体となるナフタレン−２，６
−ジカルボン酸は酸成分全体のうち８５モル％以上と
し、置き換えられる他の化合物の割合は１５モル％未満
に抑えることが望ましい。

【００１８】また、上記イ)のポリエステル化合物を得
るためのアルコール成分としては、主としてジオールを
用いる。このジオールとしては脂肪族ジオール、脂環族
ジオール等を用いることができ、例えば、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、１，４−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられ
る。また、ポリオキシアルキレングリコール、特に、数
平均分子量が１０００以下のポリエチレングリコール
（以下、ＰＥＧと略す）、或いは数平均分子量が１００
０以下のポリテトラエチレングリコール（以下、ＰＴＧ
と略す）を使用することもできる。また、これらを混合
して使用してもよい。

【００１９】また、アルコール成分としては、上述した
ジオールの他に３価以上の多価アルコールを用いてもよ
い。多価アルコールとしては、トリエチレングリコー
ル、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロー
ルプロパン、トリメチロールエタン等が挙げられる。

【００２０】以上のような酸成分とアルコール成分とが
反応し、上記イ）のポリエステル化合物が生成される。
また特に、平均分子量が１０００以下のＰＥＧまたは平
均分子量が１０００以下のＰＴＧを用いた場合には、エ
ーテル結合を有するポリエステル化合物が生成される。

【００２１】本発明で用いる上記イ）のポリエステル化
合物は、エステル交換法や直接エステル化法等の通常の
ポリエステル製造法によって得ることができる。通常、
酸成分とアルコール成分はモル比１：２で反応するの
で、効率良く反応を行うためには、酸成分とアルコール
成分をできるだけモル比１：２に近い割合で配合するの
が望ましい。また、ポリエステル化合物は、単独または
２種類以上の組み合わせのいずれでも使用することがで
きる。

【００２２】上述したような酸成分とアルコール成分の
組み合わせで生成したポリエステル化合物は、偏光顕微
鏡で観察した場合に異方性を示す。このようなポリエス
テル化合物を含む塗膜は、焼付後においても液晶化合物
の特徴である配向等の作用により塗膜の強靭化が図ら
れ、これが塗膜硬度と加工性の改善に寄与するものと考
えられる。

【００２３】上記ＰＥＧまたはＰＴＧをアルコール成分
として用いた場合、これが酸成分と反応し、エーテル結
合を有するポリエステル化合物が生成する。このエーテ
ル結合を有するポリエステル化合物は還元粘度が０．２
０ｄｌ／ｇ以下であることが望ましい。還元粘度が０．
２０ｄｌ／ｇを超えると溶剤への溶解性やポリオール、
硬化剤等との相溶性が著しく低下し、塗膜性能も不十分
なものとなる。なお、還元粘度は、試料をフェノール／
テトラクロロエタン（重量比：６０／４０）の溶液に溶
解し、ウベローデ型粘度計を用いて２５℃で測定した値
である。このエーテル結合を有するポリエステル化合物
を用いた場合は、フレキシブルなエーテル鎖と剛直なナ
フタレン骨格との組み合わせにより架橋構造に強靭性が
付与され、これが塗膜硬度と加工性の改善に寄与してい
るものと考えられる。

【００２４】上記イ)のポリエステル化合物の配合量
は、樹脂固形分中の割合で１〜１５重量％、好ましくは
２〜１２重量％、さらに好ましくは３〜１０重量％とす
る。上記ポリエステル化合物の配合量が１重量％未満で
は、塗膜性能の向上効果が顕著でなく、一方、配合量が
１５重量％を超えると塗膜の可撓性が低下する。

【００２５】次に、上記ロ）のポリオールとしては、ア
クリル樹脂またはポリエステル樹脂を用いることができ
る。上記ロ)のポリオールであるアクリル樹脂は、１分
子中に少なくとも２個の水酸基を有し、且つ数平均分子
量が１５００〜１２０００の化合物であれば特に限定さ
れるものではないが、その数平均分子量の好ましい範囲
は１７００〜１００００である。アクリル樹脂の分子中
にある水酸基はアクリル樹脂主鎖に無秩序に配列されて
おり、数平均分子量が１５００未満では加工性が著しく
低下する。一方、数平均分子量が１２０００を超えると
高粘度になるため過剰の稀釈溶剤が必要となり、塗料中
に占める樹脂の割合が減少するため適切な塗膜を得るこ
とができなくなる。さらに、他の配合成分との相溶性も
著しく低下する。なお、アクリル樹脂の数平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（以下、
ＧＰＣという）により測定したポリエステル換算分子量
である。

【００２６】アクリル樹脂は、水酸基を持つアクリル単
量体またはメタクリル単量体とアクリル酸エステルまた
はメタアクリル酸エステル等を周知の方法で加熱反応さ
せて得られる共重合体である。水酸基を持つアクリル単
量体、メタクリル単量体としては、例えば、メタクリル
酸−２−ヒドロキシエチル、アクリル酸−２−ヒドロキ
シエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル等を用いることができる。また、
アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルとして
は、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸イソプロピル、アクリル酸−ｎ−ブチル、アク
リル酸−２−エチルヘキシル、メタアクリル酸メチル、
メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸イソプロピル、
メタアクリル酸−ｎ−ブチル、メタアクリル酸−２−エ
チルヘキシル等を用いることができる。市販されている
アクリル樹脂としては、“アルマテックス”（三井東圧
化学（株）製）、“デスモフェン”（住友バイエルウレ
タン（株）製）、“ダイヤナール”（三菱レイヨン
（株）製）等がある。

【００２７】上記ロ)のポリオールであるポリエステル
樹脂は、１分子中に少なくとも２個の水酸基を有し、且
つ数平均分子量が１０００〜８０００の化合物であれば
特に限定されるものではないが、その好ましい数平均分
子量の範囲は１２００〜７０００、より好ましくは１５
００〜６０００である。ポリエステル樹脂の分子中にあ
る水酸基は、分子中の末端または側鎖のいずれにあって
もよい。ポリエステル樹脂の数平均分子量が１０００未
満では加工性が著しく低下する。一方、数平均分子量が
８０００を超えると高粘度になるため過剰の稀釈溶剤が
必要となり、塗料中に占める樹脂の割合が減少するため
適切な塗膜を得ることができなくなる。さらに、他の配
合成分との相溶性も著しく低下する。なお、ポリエステ
ル樹脂の数平均分子量は、ＧＰＣにより測定したポリス
チレン換算分子量である。

【００２８】ポリエステル樹脂は、多塩基酸成分と多価
アルコールを周知の方法で加熱反応させて得られる共重
合体である。多塩基酸成分としては、例えば、無水フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水トリメリット
酸、マレイン酸、アジピン酸、フマル酸等を用いること
ができる。また、多価アルコールとしては、例えば、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール、ポリプロピレングリコール、１，４−ブタン
ジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグ
リコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ペン
タエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチ
ロールエタン等を用いることができる。市販されている
ポリエステル樹脂としては、“アルマテックス”（三井
東圧化学（株）製）、“アルキノール”（住友バイエル
ウレタン（株）製）、“デスモフェン”（住友バイエル
ウレタン（株）製）、バイロン（東洋紡績（株）製）等
がある。

【００２９】上記ロ）のポリオールの配合量は、樹脂固
形分の割合で４０〜９０重量％とする。このポリオール
の配合量が４０重量％未満では塗膜の加工性が十分に確
保できず、一方、９０重量％を超えると塗膜硬度が不十
分となる。

【００３０】上記ハ）の硬化剤としては、ブロック化ポ
リイソシアネート化合物および／またはアミノ樹脂を用
いることができる。ポリイソシアネート化合物として
は、一般的製法で得られるポリイソシアネート化合物を
用いることができるが、その中でも特に、１液型塗料と
しての使用が可能である、フェノール、クレゾール、芳
香族第二アミン、第三級アルコール、ラクタム、オキシ
ムなどのブロック剤でブロック化されたポリイソシアネ
ート化合物が好ましい。このブロック化ポリイソシアネ
ート化合物を用いることにより１液での保存が可能とな
り、プレコート鋼板用塗料としての使用が容易となる。
また、さらに好ましいポリイソシアネート化合物として
は、非黄変性のヘキサメチレンジイソシアネート（以
下、ＨＤＩと略す）およびその誘導体、トリレンジイソ
シアネート（以下、ＴＤＩと略す）およびその誘導体、
４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（以下、
ＭＤＩと略す）およびその誘導体、キシリレンジイソシ
アネート（以下、ＸＤＩと略す）およびその誘導体、イ
ソホロンジイソシアネート（以下、ＩＰＤＩと略す）お
よびその誘導体、トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネート（以下、ＴＭＤＩと略す）およびその誘導体、水
添ＴＤＩおよびその誘導体、水添ＭＤＩおよびその誘導
体、水添ＸＤＩおよびその誘導体等を挙げることができ
る。

【００３１】さらに、“スミジュール”（住友バイエル
ウレタン（株）製）、“デスモジュール”（住友バイエ
ルウレタン（株）製）、“コロネート”（日本ポリウレ
タン（株）製）等の市販のイソシアネート化合物も使用
できる。硬化剤としてイソシアネート化合物を用いる場
合、イソシアネート化合物のイソシアネート基と上記
イ）のポリエステル化合物及び上記ロ）のポリオールの
水酸基との配合比［ＮＣＯ／ＯＨ］はモル比で０．８〜
１．２、より好ましくは０．９０〜１．１０の範囲とす
ることが望ましい。［ＮＣＯ／ＯＨ］のモル比が０．８
未満では塗膜の硬化が不十分であり、所望の塗膜硬度及
び強度が得られない。一方、［ＮＣＯ／ＯＨ］のモル比
が１．２を超えると、過剰のイソシアネート基同士のあ
るいはイソシアネート基とウレタン配合との副反応が生
じて、塗膜の加工性が低下する。

【００３２】硬化剤であるアミノ樹脂としては、尿素、
ベンゾグアナミン、メラミン等とホルムアルデヒドとの
反応で得られる樹脂、およびこれらをメタノール、ブタ
ノール等のアルコールによりアルキルエーテル化したも
のが使用できる。具体的には、メチル化尿素樹脂、ｎ−
ブチル化ベンゾグアナミン樹脂、メチル化メラミン樹
脂、ｎ−ブチル化メラミン樹脂、ｉｓｏ−ブチル化メラ
ミン樹脂などを挙げることができる。

【００３３】さらに、“サイメル”（三井サイアナミッ
ド（株）製）、“ユーバン”（三井東圧化学（株）製、
“スミマール”（住友化学工業（株）製）、“メラン”
（日立化成工業（株）製）などの市販のアミノ樹脂も使
用できる。アミノ樹脂と上記イ）のポリエステル化合物
および上記ロ）のポリオールとの配合比（固形分の重量
比）は［ポリエステル化合物］＋［ポリオール］／［ア
ミノ樹脂］：９５〜６５／５〜３５、望ましくは９０〜
７５／１０〜２５の割合とするのが好ましい。

【００３４】上記ハ）の硬化剤の配合量は、樹脂固形分
の割合で９〜５０重量％とする。この硬化剤の配合量が
９重量％未満では塗膜硬度が不十分であり、一方、５０
重量％を超えると加工性が不十分となる。

【００３５】塗料組成物中にはワックスを適量配合す
る。このワックスとしては、天然ワックスまたは合成ワ
ックスを用いることができる。天然ワックスとしては、
例えば、カルナバワックス、パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス等を使用することができ、市
販品として、スリップエイドＳＬ−５０６（サンノプコ
社製）、スリップエイドＳＬ−５２３（サンノプコ社
製）、リオフラットＷ−７４６７（東洋インキ製造社
製）、ハイデスパー−６４１３（岐阜セラック社製）等
が挙げられる。

【００３６】また、合成ワックスとしてはポリエチレン
ワックス等を使用することができ、市販品として、デス
パロン５１０−１０Ｘ（楠本化成社製）、ペイントアデ
ィティブ３７１ＦＰ（松下産業社製）等が挙げられる。
また、合成ワックスとしては混合ワックスを用いること
ができ、その中でも特に、ポリエチレンワックスとポリ
テトラフルオロエチレン（樹脂微粒子）を混合したもの
が好ましい。この混合ワックスの市販品として、ハイデ
スパー４２５２（岐阜セラック社製）、ＳＨＡＭＲＯＣ
Ｋ Ｓ６００（ＳＨＡＭＲＯＣＫ社製）等が挙げられ
る。これらワックスは単独または２種類以上を混合して
使用され、塗膜に潤滑性を付与する。

【００３７】塗料組成物中でのワックスの配合量は、固
形分の割合で塗料組成物１００重量部（但し、ワックス
を除く塗料組成物の重量）に対して０．３〜３０重量
部、好ましくは０．３〜２０重量部、さらに好ましくは
０．５〜１０重量部とする。ワックスの配合量が０．３
重量部未満では塗膜の潤滑性が十分に向上せず、成形加
工性が劣る。一方、ワックスの配合量が３０重量部を超
えると低温貯蔵時（冬期）における塗料組成物中でのワ
ックスの析出が著しく、析出したワックスの凝集物が塗
膜成形時のハジキ、ヘコミの原因となり、プレコート鋼
板として重大な欠陥を生じる。

【００３８】上記のように塗膜に潤滑性を付与するとい
う観点からは、ワックスの塗料組成物中での配合量が重
要であるが、塗膜の曇りを防ぐという観点からはワック
スの融点の影響が大きく、曇りの少ない塗膜を得るため
には融点が１００℃以上のワックスを用いることが好ま
しい。すなわち、使用するワックスの融点が１００℃未
満であると塗膜表面に曇りを生じて塗膜外観を悪化させ
る。また、ワックスの融点が１００℃未満では耐傷付き
性も劣化する傾向にある。

【００３９】また、上塗り塗膜用の塗料組成物には目的
や用途に応じて、ｐ−トルエンスルホン酸、オクトエ酸
錫、ジブチル錫ジラウレート、２−エチルヘキソエート
鉛等の硬化触媒；炭酸カルシウム、カオリン、クレー、
酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、マイカ、弁柄、マ
ンガンブルー、カーボンブラック、アルミニウム粉、パ
ールマイカ等の顔料；その他、消泡剤、流れ止め剤等の
各種添加剤を適宜配合することができる。上塗り塗膜の
膜厚は１０〜２０μｍとすることが好ましい。膜厚が１
０μｍ未満では上塗り塗膜としての総合的な塗膜性能が
十分に得られない恐れがあり、一方、膜厚が２０μｍを
超えると塗膜硬度が低下する。

【００４０】次に、本発明のプレコート鋼板の下塗り塗
膜について説明する。下塗り塗膜を形成するための塗料
組成物の主剤に特別な制約はないが、加工性と上塗り塗
膜および化成処理皮膜との密着性の観点からは、ポリエ
ステル系樹脂、エポキシ系樹脂またはウレタン系樹脂を
主剤とする塗料組成物を用いることが好ましい。また、
これらの樹脂を２種以上混合して用いてもよい。下塗り
塗膜用の塗料組成物に用いられる硬化剤としては、ポリ
イソシアネート化合物またはアミノ樹脂が使用できる。
また、これらを２種以上混合して用いてもよい。

【００４１】硬化剤として用いられるポリイソシアネー
ト化合物としては、例えば、キシリレンジイソシアネー
ト、ト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等の芳香族ジイソシアネート；
ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメ
チレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；
イソホロンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネー
ト；またはこれらジイソシアネートの多量体若しくは多
価アルコールとの付加物等が挙げられ、これらをブロッ
ク剤（例えば、フェノール系、ラクタム系、アルコール
系、メルカプタン系、イミン系、アミン系、イミダゾー
ル系またはオキシム系ブロック剤）等を用いてブロック
化した化合物として使用できる。また、これらブロック
化ポリイソシアネート化合物の解離触媒としては、オク
トエ酸錫、ジブチル錫ジラウレート、２−エチルヘキソ
エート鉛等を用いることができる。

【００４２】硬化剤として用いられるアミノ樹脂として
は、例えば、低級アルコールでアルキルエーテル化され
たホルムアルデヒドまたはパラホルムアルデヒド等と尿
素、ジシアンジアミド、アミノトリアジン等との縮合物
があり、具体的には、メトキシ化メチロール尿素、メト
キシ化メチロールジシアンジアミド、メトキシ化メチロ
ールメラミン、メトキシ化メチロールベンゾグアナミ
ン、ブトキシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロ
ールベンゾグアナミン等が挙げられる。また、硬化触媒
としては、塩酸、リン酸モノアルキルエステル、Ｐ−ト
ルエンスルホン酸等の酸またはこれら酸と３級アミン若
しくは２級アミン化合物との塩が使用できる。

【００４３】下塗り塗膜の膜厚は２〜１２μｍとするこ
とが好ましい。膜厚が２μｍ未満では加工性および耐食
性の向上効果が十分に得られず、一方、膜厚が１２μｍ
を超えると加工性、塗膜硬度ともに低下する。

【００４４】上塗り塗膜および下塗り塗膜を形成するた
めの塗料組成物を実際に使用するに当っては、これらを
有機溶剤に溶解して使用する。使用する有機溶剤として
は、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノン、ソルベッソ１００（エクソン
化学社製）、ソルベッソ１５０（エクソン化学社製）、
ソルベッソ２００（エクソン化学社製）、トルエン、キ
シレン、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソ
ルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビ
トール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、酢
酸エチル、酢酸ブチル、石油エーテル、石油ナフサ等が
挙げられる。塗料組成物を調整するに当っては、サンド
グラインドミル、ボールミル、ブレンダー等の通常の分
散機や混練機を選択して使用し、各成分を配合すること
ができる。

【００４５】本発明のプレコート鋼板を製造する際の塗
料組成物（下塗り塗膜用および上塗り塗膜用の各塗料組
成物）の塗装方法に特に制約はないが、好ましくはロー
ルコーター塗装、カーテンフロー塗装などの方法で塗布
するのがよい。下塗り塗膜、上塗り塗膜ともに、塗料組
成物を塗装後、熱風加熱、赤外線加熱、誘導加熱などの
加熱手段により塗膜を焼き付け、樹脂を架橋させて硬化
塗膜を得る。下塗り塗膜を加熱硬化させる際の焼付処理
は、通常、１８０〜２６０℃程度の到達板温で約３０秒
〜１分行う。また、上塗り塗膜を加熱硬化させる際の焼
付処理は、通常、１８０〜２６０℃程度の到達板温で約
３０秒〜３分行う。なお、本発明のプレコート鋼板は、
上塗り塗膜の上にさらに塗膜（例えば、クリアー塗膜）
を形成し、３コート・３ベークで使用してもよい。

【００４６】

【実施例】下地鋼板である板厚０．５ｍｍの溶融亜鉛め
っき鋼板（片面当りのめっき付着量：３０ｇ／ｍ²）を
脱脂後、塗布型クロメート処理（金属クロム換算でのク
ロム付着量：３０ｍｇ／ｍ²）を施し、その上にポリエ
ステル系プライマーを乾燥膜厚が５μｍになるように塗
布した後、到達板温２１５℃、焼付時間６０秒の焼付け
処理を行なって下塗り塗膜を形成し、さらにその上に、
表１に示す上塗り塗膜用の塗料組成物に対して表２に示
すワックスを添加したものを塗布した後、到達板温２３
０℃、焼付時間６０秒の焼付け処理を行なって上塗り塗
膜を形成し、本発明例および比較例のプレコート鋼板を
得た。これらプレコート鋼板の性能を、その製造条件と
ともに表３〜表６に示す。表１に示す上塗り塗膜用の塗
料組成物Ａ〜Ｃは、以下のようにして調整した。

【００４７】［上塗り塗膜用の塗料組成物］ (1) ポリエステル化合物f-1の調整 加熱装置、撹拌機、精留塔および温度計を備えた反応容
器に、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸ジメチルエー
テル（以下、“２，６−ＮＤＣＭ”という）を０．５ｍ
ｏｌ、ジエチレングリコールを１．０５ｍｏｌ入れ、２
００℃で加熱溶融した。その後、触媒としてチタニウム
テトラ−ｎ−ブトキシドを２，６−ＮＤＣＭに対して
０．１０ｍｏｌ％添加し、反応温度を段階的に２４０℃
まで上げていき、理論量のメタノール３２ｇ（１．０ｍ
ｏｌ）が留出したところで反応を終了した。これにより
ポリエステル化合物f-1を得た。このポリエステル化合
物の還元粘度は０．０５ｄｌ／ｇであった。

【００４８】このポリエステル化合物f-1の化学構造式
を以下に示す。

【化６】

【００４９】(2) ポリエステル化合物f-2の調整 加熱装置、撹拌機、精留塔および温度計を備えた反応容
器に、２，６−ＮＤＣＭを０．５ｍｏｌ、１，４−ブタ
ンジオールを１．０２ｍｏｌ入れ、２００℃で加熱溶融
した。その後、触媒としてチタニウムテトラ−ｎ−ブト
キシドを２，６−ＮＤＣＭに対して０．０６ｍｏｌ％添
加し、反応温度を段階的に２４０℃まで上げていき、理
論量のメタノール３２ｇ（１．０ｍｏｌ）が留出したと
ころで反応を終了した。これによりポリエステル化合物
f-2を得た。このポリエステル化合物の還元粘度は０．
０４ｄｌ／ｇであった。

【００５０】このポリエステル化合物f-2の化学構造式
を以下に示す。

【化７】

【００５１】(3) 上塗り塗膜用の塗料組成物の製造 上記(1)、(2)で得られたポリエステル化合物f-1，f-2に
表１に示すような配合割合でポリエステル樹脂、硬化
剤、顔料、硬化触媒および添加剤を配合した後、直径約
１ｍｍのガラスビーズを入れたサンドミルを用い約３０
分間分散させた。さらに、シクロヘキサノンを加えて不
揮発分が６０％になるように調製し、塗料組成物Ａ，Ｂ
を製造した。また、比較例のための上塗り塗膜用塗料組
成物として、表１に示すような配合割合でポリエステル
樹脂、硬化剤、顔料、硬化触媒および添加剤を配合した
後、直径約１ｍｍのガラスビーズを入れたサンドミルを
用い約３０分間分散させた。さらに、シクロヘキサノン
を加えて不揮発分が６０％になるように調製し、塗料組
成物Ｃを製造した。

【００５２】以下に、プレコート鋼板の性能試験の試験
方法と評価方法について示す。 (1) 外観 焼付後の塗膜表面性状の良否を目視により判定した。 (2) 鉛筆硬度 三菱鉛筆“ユニ”を使用してＪＩＳ Ｋ５４００の８．
４に基づいて試験を行い、塗膜に傷が付かない硬度限界
を示した。

【００５３】(3) 成形ロール摩耗性 ロール成形機（ロール材質：スチール−クロムメッキ）
を用い、サイズ１０ｃｍ×３０ｃｍの試験片に対して、
加工速度：２ｍ／ｍｉｎ、加工段数：８段のロールフォ
ーミング条件で成形加工を行い、成形後の塗膜表面を観
察し、下記により評価した。 ○：全く異常なし △：わずかに傷が発生 ×：異常あり

【００５４】(4) 円筒絞り加工性 円筒絞り加工機を用い、サイズ１０ｃｍ×１０ｃｍの試
験片に対して、試料サイズ：９０φ、ダイス：４２．４
φ５Ｒ、プランジャー：４０．４φ４Ｒ、ホールド圧：
２．０ｔｏｎの円筒絞り加工条件で成形加工を行い、成
形加工後の塗膜表面を観察し、下記により評価した。 ○：全く異常なし △：わずかに傷が発生 ×：異常あり (5) 繰り返し摩耗性 繰り返し摩耗機を使用し、塗膜に傷がつくまでの回数を
測定し、評価した。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【表２】

【００５７】

【表３】

【００５８】

【表４】

【００５９】

【表５】

【００６０】

【表６】

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように本発明のプレコート鋼
板は、耐傷付き性、塗膜硬度、成形加工性および塗膜外
観のいずれにも優れており、このため家電製品、建材、
自動車等の用途において高度の耐傷付き性、塗膜硬度、
成形加工性および塗膜外観が求められる部位に用いられ
るプレコート鋼板として極めて有用である。また、本発
明のプレコート鋼板は従来よりも簡易な方法で製造でき
るという点でも、工業的に極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 梶田 保之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 加藤 博之 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 田中 勝祥 東京都品川区南品川４丁目１番15号 日本 ペイント株式会社東京事業所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の
   表面に下塗り塗膜および上塗り塗膜を有するプレコート
   鋼板であって、 前記上塗り塗膜が下記イ）〜ハ）を主成分とし、且つワ
   ックスが固形分の割合で塗料組成物１００重量部（但
   し、ワックスを除く塗料組成物の重量）に対して０．３
   〜３０重量部配合された塗料組成物を塗布して形成した
   塗膜であることを特徴とする成形加工性に優れたプレコ
   ート鋼板。 イ）一般式(1) 【化１】 を主たる繰り返し単位とするポリエステル化合物：樹脂
   固形分中の割合で１〜１５重量％ ロ）上記イ）を除くポリオール：樹脂固形分中の割合で
   ４０〜９０重量％ ハ）硬化剤：樹脂固形分中の割合で９〜５０重量％
2. 【請求項２】 上塗り塗膜を形成する塗料組成物中の硬
   化剤がブロック化ポリイソシアネート化合物であること
   を特徴とする請求項１に記載の成形加工性に優れたプレ
   コート鋼板。
3. 【請求項３】 上塗り塗膜中に含まれるワックスの融点
   が１００℃以上であることを特徴とする請求項１または
   ２に記載の成形加工性に優れたプレコート鋼板。
4. 【請求項４】 上塗り塗膜中に含まれるワックスが、ポ
   リエチレンワックスとポリテトラフルオロエチレンの混
   合物であることを特徴とする請求項１、２または３に記
   載の成形加工性に優れたプレコート鋼板。
5. 【請求項５】 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板の
   表面に下塗り塗膜用の塗料組成物を塗布した後、１８０
   〜２６０℃の到達板温で焼付処理し、次いで、下記イ）
   〜ハ）を主成分とし、且つワックスが固形分の割合で塗
   料組成物１００重量部（但し、ワックスを除く塗料組成
   物の重量）に対して０．３〜３０重量部配合された上塗
   り塗膜用の塗料組成物を塗布した後、 イ）一般式(1) 【化２】 を主たる繰り返し単位とするポリエステル化合物：樹脂
   固形分中の割合で１〜１５重量％ ロ）上記イ）を除くポリオール：樹脂固形分中の割合で
   ４０〜９０重量％ ハ）硬化剤：樹脂固形分中の割合で９〜５０重量％ １８０〜２６０℃の到達板温で焼付処理することを特徴
   とする成形加工性に優れたプレコート鋼板の製造方法。