JPS63209830A - 溶接可能塗装金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、！レコード塗装金属板に関するもので、特に
溶接安定性に優れ、しかも加工性、耐食性、密着性に優
れた塗装金属板で建材等に利用される金属板に関するも
のである。

〔従来の技術〕

一般に裸の金属板は、建材等に使用されているが美観や
表面の汚染防止、耐食性向上等の目的の為、有機被膜塗
装が採用されている。この塗装方式としてはプレコート
及びポストコートに大別することができる。プレコート
の場合、予め塗装工場で塗装された金属板が、ニーデー
側で加工、組立、溶接等の工程を踏む。

又、ポストコートの場合、ニーデー側で加工、組立。

溶接等を行ないその後塗装工程を踏むのが一般的である
。

本発明に係わるプレコート金属板の場合の塗装系として
は、下塗塗膜／上塗塗膜＝５μ７５〜３０μの二層系、
又は上塗塗膜のみの３〜３０μの一層系が一般的である
。

次に、今までのプレコート金属板を用いて溶接を行なう
際、塗装した有機被膜が絶縁体となシ溶接することが不
可能な為、溶接代を残して工場塗装したシ、又、溶接を
必要とする部分の塗膜剥離を現場で行なりて溶接作業を
行なっていた。これらの作業は、大変手間のかかるもの
であυ、効率を著しく落すものでありた。この為、有機
塗膜に溶接性を付与する事が期待されていた。

而して有機塗膜に溶接性を付与する方法として通電性を
塗膜に与える技術が必要となる。

例えば、特開昭６１−８３０３２号公報では、塗膜中に
Ｎｉ　、　Ｚｎ　、　Ａｔ、　Ｓｎ　、ステンレス粉等
の粉末の一極以上を塗膜中に２０〜９５重量％程度含有
させたシ、特開昭６１−６４４４２号公報、特開昭６１
−６８２３８号公報でも同様にＡｔ、　Ｎｉ　、　Ｃｏ
　。

Ｃｒ　、ステンレスの粉末を一穏以上塗料不揮発分に対
して、３０重量−以上含有させることで溶接性を付与す
る技術が公開されている。

又特開昭６１−１５２４４４号公報では、塗膜中に平均
粒径３〜２０μｍの亜鉛粉末を塗料不揮発分に対し７０
〜８０重量％含有するジンクリッチ並料を塗布し膜厚３
〜１０μとし、Ｚｎ粉末の平均粒子径が膜厚と同等から
２倍である塗装鋼板が公開されている。尚、いずれの公
報のものも上、塗々膜のみの一層系で適用するものであ
シ、下塗々膜を挾んだ二層系についてはほとんど記述が
ないのが現状である。

又二層系において何故、下塗々膜を挾むかは。

密着性向上を目的とするものであることは周知の如くで
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

％開昭６１−８３０３２号公報では、ステンレス粉末等
の金属粒の粒子径については５０μｍ以下の記載だけで
他に記載がなく、実施例よシすると何れも有機樹脂膜厚
よシも小さい粒子径のものを使用している。

塗膜中の導電性顔料の量を多くすると通電性がよくなシ
、溶接性は良好となるが、樹脂量が少なく・なり、その
結果加工性が劣る。逆に量を少なくすると加工性はよく
なるが１通電性が劣シ、溶接性にバラツキを生じる。ま
た導電性顔料の平均粒子径についても大小によシ相反す
る特性を有する。

即ち粒子径が大きい場合通電性はよくなるが、加工工程
の際に、顔料が脱離し易く、その部分が塗膜欠陥となシ
易い、逆に小さい場合には溶接時の通電性にバラツキを
生じ、また溶接時のチリ発生の原因となシ易く、塗膜劣
化を生じ易い。特開昭６１−８３０３２号公報の場合、
粒子径が膜厚よシも小さい故か１通電性にバラツキを生
じ、又溶接チ、プにチリ付着を起し易＜、塗膜も劣化す
る問題点があった。

特開昭６１−６４４４２号公報、特開昭６１−６８２３
８号公報では金属粒の粒子径には触れていない。

Ｉｊｐ１間昭６１−１５２４４４号公報では、平均粒子
径が膜厚と同等から２倍でおる亜鉛粉末を含有させ。

溶接性を与えている。しかし、表面に露出した亜鉛粉末
は化学的に不安定であシ、酸化された外観を著るしく損
い易い。そして外力摩耗等によシ、亜鉛粉末の突起部分
が破壊され、加工性に劣シまた溶接時に圧力を加えた場
合、容易に破壊され、チリ発生の原因となシ塗膜の劣化
を生じ易い問題点があ〕側底実用性がない。

又、従来ステンレス粉末の如き硬い金属は膜厚よシ大き
な粒子を塗膜に入れると加工工程で、との粉末顔料が脱
離し易く、その部分が塗膜欠陥となると考えられている
。

次に、下塗々膜（乾燥膜厚５μ程度）を挾んだ二層系に
おいて上塗々膜のみに前述の溶接付与方法（金属粉の含
有）を与えても、下塗々膜が絶縁体となることで通電不
能か、通電にバラツキを生じ溶接性としては適当ではな
い。

現在の所下塗々膜にも金属粉郷の導電性顔料を含めるこ
とが可能であるが、しかし、前述の公開発明の様に２０
重量−以上も含めると、溶接性には貢献するが、上塗塗
膜をかけて加工等をすると下塗並膜の材質破壊をおこし
、上塗塗膜密着性を悪くして、ブレコート塗装金属板と
して実用的でない。

〔発明の目的〕

本発明はブレコート塗装金属板の機能を損なわず溶接安
定性に優れ、かつ加工性、美観等にも優れた二層系溶接
可能塗装金属板を提供する事を目的とするものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明者等は、密着性、加工性、耐久性、耐候性に優れ
た塗装系は下塗塗膜／上塗塗膜の二層系にあることが必
要であることを再確認した為、下塗並膜及び上塗塗膜に
それぞれ溶接性を与えることに鋭意検討を加えた結果、
下塗塗膜には、金属顔料を含有させることは好ましくな
く、むしろ密着性を著しく損なわない程度に薄膜化する
。そして溶接加圧の際、上塗塗膜中の金属粉によシ下塗
塗膜を突き破ることが可能な膜厚を見い比したこと。又
、上塗塗膜には、数ある導電性顔料の中から下塗塗膜厚
を溶接時の加圧力で下地金属板まで突き破ることのでき
る硬く、化学的に安定でかつ外力摩耗等によシ破壊され
難いステンレス粉末を選択した事。又、加工性、溶接性
を共に満足できるステンレス粉末の粒子平均径をその粒
度範囲を見い出した事で本発明を完成させたものである
。

すなわち、本発明は金属板上に有機合成樹脂をベースと
した下塗用産膜を乾燥膜厚にして３μ未満塗装し、かつ
上塗用塗膜として乾燥膜厚の１．０〜１．５倍となる平
均粒子径でその粒度範囲のものが４０重量％以上あるス
テンレス粉末を乾燥固盤分中に１５〜７０重量％配合さ
せた上ｍ塗膜厚１０μ〜３０μの塗装金属板である。

本発明において対象とする金属板としてはステンレス板
をはじめ鋼板の如き単一金属板でもよく又その上にＰｂ
＋Ｓｎ　、　Ｓｎ　、、Ｚｎ　、　Ｃｒ　、　Ｚｎ　＋
Ｎ１等のメツ中又は合金メッキを施したもの、及びこれ
にクロメート被膜等の塗料密着性を改善する処理を施し
たものを包含して金属板と称する。

次に下塗塗膜としては、膜厚３μ未満（好ましくは１．
０〜２．０μ）におさえることが必要である。

下塗塗膜の組成としては、エポキシ系、ポリウレタン系
、ポリエステル系等が好ましく、上塗塗膜との相性によ
シ決定される。又、上塗塗膜には粒度分布において、そ
の４０’％以上が該範囲内にあるステンレス粉末を１５
〜７０重量％、ビヒクルとして有機合成樹脂を３０〜８
５重量％含む塗膜組成物を金属板上に塗膜厚が１０〜３
０μｍとなるよう、且つ前記ステンレス粉末の最短径の
平均値が塗膜厚の１．０〜１．５倍となるよう塗装して
なる塗装金属板である。有機合成樹脂としてはアクリル
系、ポリエステル系、アルキッド系、フェノール系、ポ
リウレタン系、フッ素系、シリコーン系等を使用する。

尚、全塗膜厚は、１３〜３３μとなる。

このように下塗塗膜を薄くすること、又、上塗塗膜の塗
膜表面に粒子を突き出すことで溶接時の通電性が十分に
発揮できる、しかも金属としてステンレス粉末を使用し
たものであシ、化学的に安定で、外力摩耗によシ破壊さ
れ難いので、溶接チップの汚れやチリ発生による塗膜劣
化の問題もない。又非常に硬い粉末であるため溶接時の
加圧において、下層部の下塗塗膜を突き破シ金属板面に
達し、有効に溶接性を与えることができる。この際、下
層部の下塗塗膜が３μ以上であると、その下塗塗膜自身
が通電性に劣ることと、又ステンレス粉末による突き破
る効果もほとんどなくなる為３μ未満に押さえる必要が
ある。又、下塗塗膜をＯμに近づけると密着力が損なう
ケースがでてくる。

次にステンレスの粒子径が塗膜厚と同等未満では通電性
にバラツキを生じ、また１、５倍以上では、加工時にお
いて、瀬料の脱離が生じ易い、またと導電性顔料の含有
量よシも少ない量で優れた溶接性を発揮させることがで
きる。これは溶接時に用いる溶接電極と塗膜上に突起し
た導電性顔料との接触確率が高くなる事、または塗膜ど
うしを重ねた時、導電性顔料と導電性顔料との接触確率
が高くなると、と、及び下塗塗膜層を突き破る確率が高
くなることがその理由と考えられる。

又、上塗塗膜の膜厚として、１０〜３０μに定めた理由
としては、１０μ以下であると耐食性、下地の隠ぺい力
に問題を生じる。

又、３０μ以上であると塗装後の外観（ワキ発生等）損
なうことや、加工時にクラックを発生させる等の問題が
生じる為である。

第１図（ａ）　Ｋステンレス（ＳＵＢ）の塗膜中の含有
量と粒子径／膜厚比の種々のケースについて縦軸に溶接
性の良否、横軸に加工性の良否をとってそのバランス関
係を示す。

第１図（ｂ）は本発明塗装金属板の溶接時の想像図であ
る。ステンレス粉末の粒子径の各粒度における粒度分布
については狭い範囲での分布（例えばその平均粒径が７
０９ｂ以上）が好ましいわけであるが、粒子の分級を３
〜４回と繰返さなければならず、経済的に適当でなくコ
ストア、ｆとなる。

その平均値の近傍に４０−一以、：上Ｈの、・粒度分布
を有していれば溶接性、加工性の点で優れている。

なお粒子の最短径で測定した平均粒子径を用いたのは、
粒子は篩い分けによシ目的とする粒度範囲のものを得る
が、篩い分けにおいて網目を通るのは最短径によシ決定
される故である。又粒度分布において、その４０チ以上
が範囲内にあると規定したのは、粒度分布が必ずしも正
規分布をしていない場合もあ）、平均粒子径が範囲内に
あっても、分布の２山が範囲を外れるケース等を規制し
たものである。

〔実施例〕

次に本発明の具体的、実施例を示す。

（１）プレコート塗装金属板の製造 （１）下塗々料の塗装 板厚０．４　ｍで研摩材で処理したステンレス鋼板（Ｓ
ＵＳ　３０４Ｌ）の上に、エポキシ系塗料（商品名ＦＹ
４３３２プライマーメーカー大日本インキ■）の膜厚１
μ、２μ、３μ、４μ、５μになる様にロールコータに
て塗装した。焼付条件としては、２００℃／４０秒で硬
化させた。

（１１）上塗々料の塗装 フッ素系樹脂を・ベースにした塗料（商品名フロロポン
Ｆ−９１メーカー大日本インキ■）中に平均粒径が８μ
、１６μ、２０μ、３０μ。

４０μのステンレス粉末のそれぞれを用いて各々塗料を
作成した。その際、ドッグコートの乾燥膜厚が２０μに
なる様（１）で作成した下塗々膜上に塗装した。尚、ス
テンレス粉末の塗膜固型分中の含有割合として１０，２
０，４０，６５，７５重量％になる様に塗膜中には調整
されている。

（２）試験方法 上記試料について以下に示す方法にて溶接性、加工性、
耐食性を評価した。

０）溶接性：シーム溶接機にて評価 シーム溶接機の溶接条件 電極ニクロム−銅　４．　Ｏｍ帳合形電極溶接の組合せ
：塗膜を外側どうしとする。

加圧カニ１ＯＯｋＪ スピード：２．０ｆｎＺ− 通電時間：連続 評価基準としては溶接電流範囲、ナダットの生成状況、
溶接部外観（チリ発生等）の評価を行なった。

（ロ）加工性二円筒成型 形状：８０ｗφ平底円筒 クリアランス：０．６ｍ ブランクサイズ＝１４０顛φ しわ押えカニ４に９／− 成型高さ：４０ｔｉ 評価基準としては加工部の外観及び加工後セロハンテー
プによる塗膜剥離テストの評価を行なった。

（ハ）耐食性：耐沸騰水性、耐塩水噴霧性■　耐沸騰水
性（ＪＩＳ　Ｋ−５４００に準じる）純水を沸騰させ、
３時間浸漬後置膜を観察した。

■　耐塩水噴霧試験 ５％食塩水を３５℃で２４０時間噴霧試験を行なった。

以上の結果を第１〜３表に示す。

第１表においては、下塗々膜厚が、１μ及び２μの場合
である。

この表において試験番号１〜６は本発明の実施例であシ
、試験番号７〜９はステンレス粉末の平均粒子径／塗膜
厚比が本発明よシ大きい場合、試験番号１０〜１２は平
均粒子径／塗膜厚比が本発明よシ小さい場合、試験番号
１３〜１５はステンレス粉末の平均粒子径が本発明よシ
小さく、且つ平均粒子径／塗膜厚比が本発明よシ小さい
場合の比較例を示す、試験番号１６〜２０は塗膜中のス
テンレス粉末の含有量が本発明よシ少ない場合であって
、１６は粒子径が小さく、粒子径／塗膜厚比が小さい場
合、１７は粒子径／塗膜厚比のみが小さい場合、１８．
１９は塗膜中のステンレス粉末の含有量のみが本発明よ
シ少ない場合、２０は含有量が少なく、且つ粒子径／塗
膜厚比が大きい場合を示した各比較例である。比較例■
の試験番号２１〜２５は塗膜中のステンレス粉末の含有
量が本発明よシ多い場合であシ、その内２工は粒子径が
小さく１粒子径／塗膜厚比が小さい場合、２２は粒子径
／塗膜厚比が小さい場合、２３．２４は含有量のみが多
い場合、２５は粒子径が大きく。

粒子径／ｍＪ［厚比が本発明よシ大きい場合についての
各比較例を示したものである。比較例■は溶接性が劣シ
、比較例■は加工性が劣っている。

第２表においては、下塗々膜厚が３μの場合である。第
３表においては、下塗々膜厚が、４μ及び５μの場合で
ある。

とれらの表における試験番号は、第１表の上塗塗膜組成
に対応するものである。しかしながら、第２表では第１
表のシーム溶接結果と異なシすべての配合で溶接性が劣
る傾向にある。又、第３表では、溶接性はほとんど不可
能に近い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、溶接性においてバラツキのない安定し
た溶接性を有し、しかも加工性、耐食性、密着性の優れ
た二層系プレコート塗装金属板を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（＆）はステンレス粉末の塗膜中の含有量と粒子
径／膜厚比の程々のケースについて、縦軸に溶接性の良
否、横軸に加工性の良否をとって、そのバランス関係を
示した図、同（ｂ）は本発明塗装金属板の溶接時の想像
図である。 手続補正書 １．事件の表示 昭和≦２年特許願第ダＺ３１ｇｒ号 事件との関係　　出　願　人 セー噸→外→− 氏名（名称）　　新日本製鐵株式０社 ４、代　理　人　　　　　　　　　　　　　（他１社）
住　所　　東京都千代田区丸の内２丁目６番２号丸の内
へ重洲ビル３３０８、補正の内容　　別紙のとおり 補　　　　正　　　　書 本願明細書中下記事項を挿圧いたします。 記 １、第２２頁４行目に 「比較例ｍ」とあるな 「比較例■」と訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属板上に有機合成樹脂をベースとした下塗用塗膜を乾
   燥膜厚にして３μ未満塗装し、かつ上塗用塗膜として乾
   燥膜厚の１．０〜１．５倍となる平均粒子径で、その粒
   度範囲のものが４０重量％以上あるステンレス粉末を乾
   燥固型分中に１５〜７０重量％配合させた上塗塗膜厚１
   ０μ〜３０μを塗装したことを特徴とする溶接可能塗装
   金属板。