JPH1170363A - 硬度、加工性および耐食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】 高い塗膜硬度を示し、且つ厳しい成形加工に
おける優れた加工性を有し、加工後の使用環境において
優れた耐食性を示す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
成分とする塗料組成物を塗布して形成した塗膜であり、 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％ 前記下塗り塗膜がストロンチウムクロメートを膜厚１μ
ｍ当り０．０６〜０．２６ｇ／ｍ²含むことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、硬度、加工性およ
び耐食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】プレコート鋼板用塗料には高硬度、高加
工性、耐汚染性、耐薬品性、耐水性、耐食性など、多く
の性能が要求される。なかでも重要な特性である硬度、
加工性および加工後の耐食性に対する要求レベルは高
い。ここでいう加工性とは、平らな鋼板から種々の形状
に加工していく際の折曲げ、切断、絞り等の工程におい
て塗膜の損傷が少ないことを指し、塗膜自体の伸びや柔
軟性の程度が大きい程、成形加工性は良好であると言え
る。また、耐食性とは、製品として成形加工された後、
使用環境において塗膜の剥離や被塗物からの発錆が少な
い或いは全くないことを指す。

【０００３】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
能が必ずしも十分なものとは言えず、性能改善が望まれ
てきた。

【０００４】このような要望に対して、例えば特開平６
−２３４７５２号では、ポリエステル樹脂と変性により
配向性を付与したメラミン樹脂（硬化剤）とを反応させ
ることにより、可撓性および塗膜硬度の両者を高位で満
足させる塗膜を得る試みがなされている。また、特開平
７−２３３３４９号でも加工性と塗膜硬度を高度に満足
させる塗膜を得ることを目的として、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
技術のうち特開平６−２３４７５２号の技術は、変性メ
ラミン樹脂の合成過程が長いため、現状では実用的な樹
脂を工業規模で製造することは難しい。また、特開平７
−２３３３４９号の技術は、下塗り塗膜をも含めた塗膜
性能の改善についての配慮がなされておらず、成形加工
後の耐食性も含めた塗膜性能を十分に満足させるような
塗膜を得ることはできない。

【０００６】したがって本発明の目的は、上記のような
従来技術の問題点を解決し、成形加工や搬送時における
成形疵、ハンドリング疵が生じにくい高い塗膜硬度を示
し、しかも厳しい成形加工においても塗膜に割れ等が生
じにくい優れた加工性を有するとともに、加工後の使用
環境において優れた耐食性を示すプレコート鋼板を提供
することにある。

【０００７】

【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、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
た塗料配合系による塗膜を、また、下塗り塗膜としてス
トロンチウムクロメートが配合された塗膜を形成するこ
とにより、硬度、加工性および加工後耐食性がともに優
れたプレコート鋼板が得られることを見い出した。

【０００８】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）を主成分とする塗
料組成物を塗布して形成した塗膜であり、 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％ 前記下塗り塗膜がストロンチウムクロメートを膜厚１μ
ｍ当り０．０６〜０．２６ｇ／ｍ²含むことを特徴とす
る硬度、加工性および耐食性に優れたプレコート鋼板。

【０００９】[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であることを特徴とする硬度、加
工性および耐食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、下塗
り塗膜が、ポリエステル系樹脂を主成分とする塗料組成
物を塗布して形成した塗膜であることを特徴とする硬
度、加工性および耐食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、下塗り塗膜の膜厚が２〜１２μｍであることを特徴
とする硬度、加工性および耐食性に優れたプレコート鋼
板。

【００１０】[5] 化成処理が施された亜鉛系めっき鋼板
の表面にストロンチウムクロメートが配合された下塗り
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
分とする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し、下塗り塗膜
中にストロンチウムクロメートが膜厚１μｍ当り０．０
６〜０．２６ｇ／ｍ²含まれるプレコート鋼板を得るこ
とを特徴とする硬度、加工性および耐食性に優れたプレ
コート鋼板の製造方法。

【００１１】

【発明の実施の形態】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。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Ｚ
ｎ−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−５
５％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。

【００１２】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。

【００１３】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する塗料組成物
を塗布し、焼付処理して形成させたものである。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】

【００１４】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。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８
５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。

【００１５】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。

【００１６】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。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１
０００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。

【００１７】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。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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。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。

【００２８】また、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１０μｍ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。

【００２９】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。

【００３０】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。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。

【００３１】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。

【００３２】本発明では、下塗り塗膜によって上塗り塗
膜および化成処理皮膜との密着性を向上させる他に、塗
膜全体の耐食性を向上させるために、下塗り塗膜に防錆
顔料を含有させる。下塗り塗膜中に含有させる防錆顔料
としては、ストロンチウムクロメート、ジンククロメー
ト、バリウムクロメート等の難溶性クロム酸塩の微粉末
を用いることが考えられるが、本発明では長期にわたる
耐食性を維持できるという観点からストロンチウムクロ
メートを用いる。

【００３３】下塗り塗膜に添加するストロンチウムクロ
メートの含有量は、膜厚１μｍ当りで０．０６〜０．２
６ｇ／ｍ²とする。ストロンチウムクロメートの含有量
が膜厚１μｍ当りで０．０６ｇ／ｍ²未満では耐食性が
十分に得られず、一方、０．２６ｇ／ｍ²を超えると加
工性が低下する。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１２
μｍを超えると加工性、塗膜硬度ともに低下する。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】

【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、塗布型クロメート系処理剤（日本ペイント
（株）製“サーフコート ＮＲＣ３００”）でクロメー
ト処理し、その上に表１に示す下塗り塗膜用の塗料組成
物により下塗り塗膜を形成し、さらにその上に表２およ
び表３に示す上塗り塗膜用の塗料組成物により上塗り塗
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４〜表１２に示す。表２および表３に示す上塗
り塗膜用の塗料組成物F-1，F-2，D-1は以下のようにし
て調整した。

【００３７】［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。

【００３８】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】

【００３９】(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。

【００４０】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】

【００４１】(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２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F-1，F
-2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３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D-1を製造した。

【００４２】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．
４．２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。

【００４３】(3) 加工性（折曲げ加工性） ２０℃の室温においてＪＩＳ Ｇ ３３１２ １２．２．
２（曲げ試験）に規定された折曲げバイスで予め鋼板を
折曲げた後、１８０°密着曲げを行って加工部の塗膜表
面を３０倍ルーペで観察し、塗膜の微小ピンホールや割
れ（クラック）の有無を調べ、下記基準により評価し
た。 ◎：塗膜表面に微小ピンホールやクラックは観察されな
かった。 ○：塗膜表面に微小ピンホールが１〜５個／ｃｍ観察さ
れた。 △：塗膜表面に微小ピンホールが６〜２０個／ｃｍ観察
された。 ×：塗膜表面に微小ピンホールが２０個／ｃｍよりも多
く観察され、クラックも観察された。

【００４４】(4) 密着性（碁盤目剥離）試験（ＪＩＳ
Ｋ ５４００ ８．５（付着性）に準拠） 硬化塗膜面にカッターナイフを用いて１ｍｍ間隔で１０
ｍｍ×１０ｍｍの範囲に碁盤目１００個を刻み、この碁
盤目に接着テープを圧着したのち勢いよく剥離して、碁
盤目の塗膜剥離状態を観察し、下記基準により評価し
た。 ◎：塗膜の剥離なし ○：碁盤目の剥離残存数９０以上、１００未満 △：碁盤目の剥離残存数８０以上、９０未満 ×：碁盤目の剥離残存数８０未満

【００４５】(5) 平板部耐食性（ＪＩＳ Ｋ ５４００
９．１（耐塩水噴霧性）に準拠） 平板状のプレコート鋼板の上下にテープシールを施し、
右側および左側の切断端部がそれぞれ上バリ、下バリに
なるように試験片を作成し、塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を
２４０時間行った後、試験片の切断端部に対してテープ
剥離試験を行い、耐食性を下記基準により評価した。 ◎：切断端部からの塗膜剥離が３ｍｍ未満 ○：切断端部からの塗膜剥離が３ｍｍ以上、５ｍｍ未満 △：切断端部からの塗膜剥離が５ｍｍ以上、１０ｍｍ未
満 ×：切断端部からの塗膜剥離が１０ｍｍ以上

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】

【００５０】

【表５】

【００５１】

【表６】

【００５２】

【表７】

【００５３】

【表８】

【００５４】

【表９】

【００５５】

【表１０】

【００５６】

【表１１】

【００５７】

【表１２】

【００５８】

【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、塗膜硬度、成形加工性および加工後耐食性のいず
れにも優れ、しかも塗膜外観や密着性にも優れており、
このため家電製品、建材、自動車等の用途において高度
の塗膜硬度、成形加工性および耐食性が求められる部位
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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 5/08 Ｃ０９Ｄ 5/08 167/02 167/02 175/06 175/06 (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 小谷 敬壱 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）を主成分とする塗料組
   成物を塗布して形成した塗膜であり、 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％ 前記下塗り塗膜がストロンチウムクロメートを膜厚１μ
   ｍ当り０．０６〜０．２６ｇ／ｍ²含むことを特徴とす
   る硬度、加工性および耐食性に優れたプレコート鋼板。
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に記載の硬度、加工性および耐食
   性に優れたプレコート鋼板。
3. 【請求項３】 下塗り塗膜が、ポリエステル系樹脂を主
   成分とする塗料組成物を塗布して形成した塗膜であるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の硬度、加工性
   および耐食性に優れたプレコート鋼板。
4. 【請求項４】 下塗り塗膜の膜厚が２〜１２μｍである
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の硬度、
   加工性および耐食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
   表面にストロンチウムクロメートが配合された下塗り塗
   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
   とする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し、下塗り塗膜
   中にストロンチウムクロメートが膜厚１μｍ当り０．０
   ６〜０．２６ｇ／ｍ²含まれるプレコート鋼板を得るこ
   とを特徴とする硬度、加工性および耐食性に優れたプレ
   コート鋼板の製造方法。