WO2024048594A1 - カラー鋼板の製造方法 - Google Patents

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WO2024048594A1
WO2024048594A1 PCT/JP2023/031261 JP2023031261W WO2024048594A1 WO 2024048594 A1 WO2024048594 A1 WO 2024048594A1 JP 2023031261 W JP2023031261 W JP 2023031261W WO 2024048594 A1 WO2024048594 A1 WO 2024048594A1
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WO
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roll
component
paint
urethane paint
component urethane
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PCT/JP2023/031261
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French (fr)
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羽根 高志
隆広 辻田
智紀 吉田
Original Assignee
日信商事株式会社
アクゾノーベルコーティング株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/28Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D7/24Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a colored steel plate.
  • a colored steel sheet generally refers to a steel sheet with a coating film formed on its surface, and is sometimes called a painted steel sheet. Note that the color steel sheet in the present invention also includes a steel sheet on the surface of which a coating film containing neither pigment nor dye is formed.
  • paint is generally applied to the steel sheet using a roll coater to form an uncured coating, and then the uncured coating is baked in a heating furnace to form a cured coating.
  • a colored steel plate is manufactured by this process.
  • a one-component urethane paint i.e., a paint containing a polyol component and a block polyisocyanate component
  • Patent Document 1 a one-component urethane paint (i.e., a paint containing a polyol component and a block polyisocyanate component) as described in Patent Document 1 is used. It has been used conventionally.
  • one-component urethane paints have been used in conventional industrial production lines for colored steel sheets is that they have a long pot life.
  • This one-component urethane paint has the advantage of a long pot life, but in order to form a cured film with sufficient performance using one-component urethane paint, the baking temperature must be raised. There is a disadvantage.
  • baking is performed at 232° C. for 60 seconds.
  • the present invention has been made in view of these circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a colored steel sheet that can form a cured coating film with sufficient performance even at a low baking temperature.
  • the present invention capable of achieving the above object is as follows.
  • a cured coating film with sufficient performance can be formed even at a low baking temperature.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a roll coater that can be used in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a roll coater that can be used in another embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a roll coater that can be used in another aspect of the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a roll coater that can be used in another aspect of the invention.
  • a cured coating film is formed using a two-component urethane paint.
  • the cured coating film formed may be a top coat, a primer layer, or a back coat. That is, by the manufacturing method of the present invention, any of a top coat, a primer layer, or a back coat can be formed.
  • top coat refers to a coating film that has performance for building material applications or home appliance applications.
  • building materials include roofing materials, wall materials, and the like.
  • home appliances include refrigerators, washing machines, and the like.
  • primary layer refers to a coating film for ensuring the adhesion between the steel sheet and the top coat or the performance of the colored steel sheet (for example, corrosion resistance, workability, etc.).
  • back coat refers to a coating film formed on the surface (back surface) of a color steel sheet opposite to the surface (front surface) on which the top coat is formed.
  • two-component urethane paint refers to a paint that consists of a main ingredient containing a polyol component and a curing agent containing a polyisocyanate component, which are mixed before application.
  • one-component urethane paint means a paint containing a polyol component and a blocked polyisocyanate component.
  • polyisocyanate without the limitation of “block” means a polyisocyanate whose isocyanate groups (also referred to as “isocyanate groups”) are not blocked with a blocking agent.
  • blocked polyisocyanate means a polyisocyanate whose isocyanate groups are blocked with a blocking agent.
  • Two-component urethane paints consisting of a base agent containing a polyol component and a curing agent containing a polyisocyanate component have higher reactivity than one-component urethane paints containing a polyol component and a blocked polyisocyanate component, and can be used even at low baking temperatures. , it is possible to form a coating film with sufficient performance.
  • two-component urethane paints have a short pot life after mixing the base agent and curing agent, so they have not been used in industrial production lines for colored steel sheets.
  • the two-component urethane paint is supplied to the roll coater immediately after mixing the base agent and the curing agent using a two-component mixing device, so that the two-component urethane paint is applied to the steel plate immediately after mixing. can be applied to the pot, eliminating pot life problems.
  • a "two-component mixing device” refers to a device that automatically measures and mixes the A component (e.g., the main ingredient of a two-component urethane paint) and the B component (e.g., the curing agent of a two-component urethane paint).
  • a component e.g., the main ingredient of a two-component urethane paint
  • B component e.g., the curing agent of a two-component urethane paint
  • a component e.g., the main ingredient of a two-component urethane paint
  • the B component e.g., the curing agent of a two-component urethane paint
  • the roll coater is preferably a device having multiple rolls.
  • a roll coater that can be used in one embodiment of the present invention will be described using FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view, and the size ratio between each roll and the ratio between the size of each roll and the thickness of the steel plate do not match the ratio of the actual apparatus.
  • the arrows written in the metering roll 1, pick-up roll 2, application roll 3, and backup roll 4 in FIG. indicates the direction of movement.
  • a two-component urethane paint (that is, a two-component mixing device is used) is used between a two-component urethane paint supply port 5 and a metering roll 1 and a pickup roll 2.
  • a mixture of a base resin containing a polyol component and a curing agent containing a polyisocyanate component is supplied.
  • the backup roll 4 is a roll for supporting the steel plate 6
  • the application roll 3 is a roll for applying the two-component urethane paint on the roll to the steel plate 6
  • the pickup roll 3 is a roll for applying the two-part urethane paint on the roll to the steel plate 6.
  • Roll 2 is a roll for transferring the two-component urethane paint on the roll to application roll 3
  • metering roll 1 is a roll for adjusting the appearance or thickness of the coating film.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view, and in an actual roll coater, for example, there is a certain amount of space between the metering roll 1 and the pickup roll 2 in order to adjust the coating thickness. can be easily understood by those skilled in the art. Further, the interval between each roll and the rotation speed of each roll can be appropriately set by a person skilled in the art depending on the required thickness or appearance of the coating film.
  • a two-component urethane paint can be applied to a steel plate using a roll coater having a roll and a two-component urethane paint supply port as shown in FIG.
  • a roll coater having a roll and a two-component urethane paint supply port as shown in FIG.
  • It has a metering roll 1, a pickup roll 2, an application roll 3, a backup roll 4, and a two-component urethane paint supply port 5,
  • the metering roll 1 and the pickup roll 2 are adjacent to each other, the pickup roll 2 and the application roll 3 are adjacent to each other, the application roll 3 and the backup roll 4 are adjacent to each other,
  • a roll coater configured such that a two-component urethane paint supply port 5 is provided between a metering roll 1 and a pickup roll 2, and a steel plate 6 is moved between an application roll 3 and a backup roll 4.
  • the two-component urethane paint on the pickup roll 2 can be transferred to the application roll 3, and the two-component urethane paint on the application roll 3 can be applied to the steel plate 6.
  • the supply port for supplying the two-component urethane paint to the roll of the roll coater (for example, the supply port 5 for the two-component urethane paint in FIG. 1) has a plurality of slits.
  • the two-component urethane paint can be supplied, for example, in a curtain shape, and the paint can be uniformly supplied to the roll.
  • a roll coater equipped with a doctor blade may be used in order to form a coating film with a more beautiful appearance.
  • a doctor blade may be installed next to the metering roll 1 in the roll coater shown in FIG.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view, and the size ratios between the rolls do not match the ratios of the actual device.
  • the doctor blade 7 is adjacent to the metering roll 1. This doctor blade 7 adjusts the appearance of the two-component urethane paint (ie, uncured paint film) supplied onto the metering roll 1. Further, as shown in FIG. 2, the two-component urethane paint can be supplied between the doctor blade 7 and the metering roll 1 from the two-component urethane paint supply port 5.
  • a metering roll 1 a pickup roll 2, an application roll 3, a backup roll 4, a two-component urethane paint supply port 5, and a doctor blade 7,
  • the doctor blade 7 and the metering roll 1 are adjacent to each other
  • the metering roll 1 and the pickup roll 2 are adjacent to each other
  • the pickup roll 2 and the application roll 3 are adjacent to each other
  • the application roll 3 and the backup roll 4 are adjacent to each other
  • a roll coater configured such that a two-component urethane paint supply port 5 is provided between a doctor blade 7 and a metering roll 1, and a steel plate 6 is moved between an application roll 3 and a backup roll 4.
  • the two-component urethane paint on the pickup roll 2 can be transferred to the application roll 3, and the two-component urethane paint on the application roll 3 can be applied to the steel plate 6.
  • a shielding plate may be attached to the side of the doctor blade 7 and metering roll 1. good.
  • FIGS. 3 and 4 are schematic cross-sectional views similar to FIG. 1, and the size ratios between the rolls do not match the ratios of the actual apparatus.
  • a roll coater having a paint pan 8, as shown in FIG. 3, can be used.
  • one aspect of the present invention includes a pickup roll 2, an application roll 3, a backup roll 4, a two-component urethane paint supply port 5, and a paint pan 8,
  • the pickup roll 2 and the application roll 3 are adjacent to each other, the application roll 3 and the backup roll 4 are adjacent to each other,
  • a two-component urethane paint supply port 5 was provided to supply the two-component urethane paint to the paint pan 8, and the steel plate 6 was configured to move between the application roll 3 and the backup roll 4.
  • a roll coater equipped with a doctor blade may be used to form a coating film with a more beautiful appearance.
  • a doctor blade may be installed next to the pickup roll 2 in the roll coater shown in FIG.
  • a doctor blade 7 is provided beside the application 2, and a two-component urethane paint supply port 5 is provided between the doctor blade 7 and the pickup roll 2.
  • a roll coater can be used. Specifically, in one aspect of the present invention, It has a pickup roll 2, an application roll 3, a backup roll 4, a two-component urethane paint supply port 5, and a doctor blade 7, The doctor blade 7 and the pickup roll 2 are adjacent to each other, the pickup roll 2 and the application roll 3 are adjacent to each other, the application roll 3 and the backup roll 4 are adjacent to each other, A roll coater is provided in which a two-component urethane paint supply port 5 is provided between a doctor blade 7 and a pickup roll 2, and a steel plate 6 is moved between an application roll 3 and a backup roll 4.
  • the two-component urethane paint on the pickup roll 2 can be transferred to the application roll 3, and the two-component urethane paint on the application roll 3 can be applied to the steel plate 6.
  • shielding plates may be attached to the sides of the doctor blade 7 and metering roll 1. .
  • the thickness after drying (after baking) is preferably 5 to 30 ⁇ m, more preferably 10 to 25 ⁇ m.
  • the thickness after drying (after baking) is preferably 2 to 25 ⁇ m, more preferably 3 to 15 ⁇ m.
  • the thickness after drying (after baking) is preferably 2 to 15 ⁇ m, more preferably 3 to 10 ⁇ m.
  • baking of uncured coatings is usually carried out using a heating furnace.
  • the ambient temperature of the heating furnace is preferably 150 to 250°C, more preferably 160 to 230°C, and even more preferably 170 to 220°C.
  • the baking time of the uncured coating film is preferably 20 to 80 seconds, more preferably 20 to 70 seconds, and even more preferably 30 to 60 seconds.
  • “baking time of the uncured coating film” refers to It refers to the time that the coating film stays in the heating furnace.
  • the line speed of an industrial production line for colored steel sheets (that is, the moving speed of the steel sheet) is usually 30 to 150 m/min, preferably 50 to 120 m/min.
  • the obtained color steel plate is preferably cooled, and more preferably water-cooled.
  • Water cooling can be achieved, for example, using a shower or mist of water.
  • two-component urethane paint that can be used in the present invention will be explained.
  • top coat paint two-component urethane paint for forming the primer layer
  • primer paint two-component urethane paint for forming the primer layer
  • back coat is referred to as “primer paint.”
  • ⁇ Two-component urethane paint for coating'' is sometimes abbreviated as ⁇ back coating paint.''
  • the explanation of "two-component urethane paint, its main ingredient or curing agent” without limitation of "top coat, primer, or back coat” is an explanation common to top coat paint, primer paint, and back coat paint. .
  • the main ingredient of two-component urethane paint contains a polyol component. Only one type of polyol component may be used, or two or more types may be used in combination. Examples of the polyol component include polyester polyols, polyether polyols, silicone-modified polyester polyols, and fluorine-based polyols.
  • the polyol component contained in the main ingredient of the top coat paint is preferably a polyester polyol from the viewpoint of weather resistance or processability.
  • the polyol component contained in the main component of the primer paint is preferably a polyester polyol or an epoxy polyol from the viewpoint of adhesion, processability, or corrosion resistance.
  • the polyol component contained in the main component of the back coating paint is preferably a polyester polyol or an epoxy polyol from the viewpoint of adhesion, processability, or corrosion resistance.
  • Examples of the carboxylic acid for forming the polyester polyol include succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, isophthalic acid, and terephthalic acid.
  • succinic acid adipic acid
  • sebacic acid dimer acid
  • maleic anhydride phthalic anhydride
  • isophthalic acid and terephthalic acid.
  • only one type of carboxylic acid may be used, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the alcohol for forming the polyester polyol include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, and glycerin. In order to form a polyester polyol, only one type of alcohol may be used, or two or more types may be used in combination.
  • polyester polyol polycaprolactone polyol obtained by ring-opening polymerization of ⁇ -caprolactone using a polyhydric alcohol can also be used.
  • the number average molecular weight of the polyester polyol is preferably 2,500 to 7,000, more preferably 3,000 to 5,000 from the viewpoint of paint viscosity or coating workability. This number average molecular weight can be measured by GPC (gel permeation chromatography).
  • Polyester polyols are often added to the base ingredient of two-component urethane paints in the form of a solution.
  • the hydroxyl value of the polyester polyol solution is preferably 30 to 120 (mgKOH/g), more preferably 50 to 100 (mgKOH/g) from the viewpoint of reactivity or water resistance.
  • the main ingredient of a two-component urethane paint usually contains a solvent in addition to the polyol component.
  • the solvent include xylol, aromatic hydrocarbons, cyclohexanone, isophorone, and the like. Only one type of solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the solid content of the base agent is preferably 30 to 80% by weight, more preferably 40 to 70% by weight, based on the entire base agent, from the viewpoint of paint viscosity or coating workability.
  • the main ingredient of the two-component urethane paint may contain other components other than the polyol component and the solvent.
  • examples of other components contained in the main component of the top coat paint include pigments, aggregates, matting materials, antifoaming agents, surface conditioners, anti-scratch agents, curing catalysts, and curing inhibitors.
  • examples of other components contained in the main component of the primer paint include rust preventive pigments, pigments, aggregates, matte materials, antifoaming agents, anti-scratch agents, curing catalysts, and curing inhibitors.
  • components contained in the main ingredient of the back coating paint include, for example, rust preventive pigments, pigments, aggregates, matte materials, antifoaming agents, surface conditioners, anti-scratch agents, curing catalysts, curing inhibitors, etc. can be mentioned.
  • the contents of other components in the main ingredient can be appropriately determined by those skilled in the art depending on the intended use of the components.
  • the main ingredient of the two-component urethane paint preferably contains a curing catalyst.
  • Curing catalysts for urethanization reactions are well known and commercially available.
  • Commercially available curing catalysts include, for example, "K-KAT5218" manufactured by King Industries, Inc.
  • the main ingredient of the two-component urethane paint may contain a curing inhibitor in order to extend the pot life after mixing the main ingredient and the curing agent.
  • a curing inhibitor include acetylacetone.
  • the main ingredient of two-component urethane paints is aluminum bis(ethyl acetoacetate) monoacetylacetonate (e.g. King Industries, Inc. "K-KAT5218") and acetylacetone.
  • the curing agent of the two-component urethane paint contains a polyisocyanate component. Only one type of polyisocyanate component may be used, or two or more types may be used in combination. Examples of the polyisocyanate component include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, and xylylene diisocyanate.
  • 1,6-hexamethylene diisocyanate (HMDI) and isophorone diisocyanate (IPDI) are preferred from the viewpoint of weather resistance or heat yellowing resistance.
  • a modified product of the above-mentioned diisocyanate for example, alcohol-modified diisocyanate
  • a condensate of the above-mentioned diisocyanate for example, biuret (dimer), isocyanurate (trimer)
  • a modified product of the condensate eg, alcohol-modified isocyanurates
  • adducts of the diisocyanates mentioned above may be used.
  • a curing agent for a two-component urethane paint usually contains a solvent in addition to the polyisocyanate component.
  • the solvent include methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), ethyl acetate, butyl acetate, xylol, and the like. Only one type of solvent may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the solid content of the curing agent is preferably 30 to 80% by weight, more preferably 40 to 70% by weight, based on the entire curing agent.
  • the NCO content of the curing agent is preferably 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight, based on the entire curing agent.
  • the main ingredient and curing agent of the two-component urethane paint are preferably mixed so that the molar ratio of hydroxy groups in the main ingredient to isocyanate groups in the curing agent is within a desired range.
  • the molar ratio of hydroxy groups in the base agent to isocyanate groups in the curing agent is preferably from 100:70 to 100:130, more preferably from 100:80 to 100:120, and most preferably about 100:100.
  • the steel sheet examples include cold-rolled steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, electrogalvanized steel sheet, aluminum-zinc alloy plated steel sheet, aluminum-plated steel sheet, stainless steel sheet, copper-plated steel sheet, tin-plated steel sheet, and the like.
  • the thickness of the steel plate is preferably 0.1 to 2.0 mm, more preferably 0.25 to 1.6 mm.
  • Reference Examples 1 to 4 using urethane paint (top coat paint) were carried out.
  • the main ingredient and curing agent of the two-component urethane paint (top coat paint) were mixed manually instead of using a two-component mixing device.
  • the paint was applied to the steel plate using a bar coater rather than a roll coater.
  • a primer layer was formed on the surface of the steel plate by applying and drying "Precolor Primer HP32" manufactured by Akzo Nobel Coating Co., Ltd. (thickness of the primer layer after drying: 5 ⁇ m). Furthermore, a back coat (thickness of the back coat after drying: 8 ⁇ m) was formed by applying and drying “Precolor No. 7000” manufactured by Akzo Nobel Coating Co., Ltd. on the back surface of the steel plate.
  • a top coat was formed on the surface of the steel plate (the surface on which the primer layer was formed) by applying and drying a one-component urethane paint or a two-component urethane paint as follows.
  • polyester polyol (carboxylic acid components that make up the ester: isophthalic acid, phthalic anhydride, and adipic acid, alcohol components that make up the ester: neopentyl glycol, trimethylol) Propane, pentaerythritol, and 1,6 hexanediol, number average molecular weight of polyester polyol: 4,000, hydroxyl value of polyester polyol solution: 50 (mgKOH/g), solvent: cyclohexanone, xylol, aromatic hydrocarbon)
  • Block polyisocyanate Asahi Kasei Co., Ltd.
  • the 1,6-hexamethylene diisocyanate (HMDI)-based curing agent or the isophorone diisocyanate (IPDI)-based curing agent of the two-component urethane paint (top coat paint) used were both obtained from Akzo Nobel Coating Co., Ltd. be.
  • Table 2 shows the solid content and NCO content of these curing agents.
  • the base agent and curing agent are shown in Table 3 so that the molar ratio of hydroxy groups in the base agent to isocyanate groups in the hardening agent is 100:100. Mixed manually in proportions.
  • top coat paint Apply one-component urethane paint or two-component urethane paint (top coat paint) to the steel plate using a bar coater so that the cured coating film (top coat) has a thickness of 18 ⁇ m after drying (after baking).
  • a cured coating film was formed by baking for 55 seconds at the baking temperature shown in Table 3 using an automatic discharge dryer manufactured by Tojo Thermal Engineering Co., Ltd., to produce a colored steel plate.
  • the performance of the obtained color steel plate was evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 3.
  • Blocking property Two colored steel plates are stacked so that their front surface (i.e., the surface on which the top coat is formed) and the back surface (i.e., the surface on which the back coat is formed) are in contact with each other, and the resulting laminated layer is The body was pressed using a heat press machine at 40°C so that a load of 40 kg/ cm2 was applied to the cured coating, and after maintaining the pressurized state for 24 hours, the press was stopped and the laminate was pressed. After cooling to room temperature, the blocking property was evaluated according to the following criteria. (standard) ⁇ : The two color steel plates were peeled off without any problem. ⁇ : The two color steel plates were in close contact and difficult to peel off.
  • a cured coating film top coat, primer layer, or back coat
  • the colored steel sheet obtained by the manufacturing method of the present invention is useful in various fields such as home appliances and building materials.

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  • Wood Science & Technology (AREA)
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Abstract

本発明は、2液混合装置を使用して、ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤とを混合することによって得られた2液型ウレタン塗料を、ロールコーターに供給し、前記ロールコーターを使用して前記2液型ウレタン塗料を鋼板に塗布して、未硬化塗膜を形成する工程、および前記未硬化塗膜を焼き付けして、硬化塗膜を形成する工程を含む、カラー鋼板の製造方法を提供する。

Description

カラー鋼板の製造方法
 本発明は、カラー鋼板の製造方法に関する。
 カラー鋼板とは、一般に、塗膜が表面に形成されている鋼板を意味し、塗装鋼板と呼ばれることもある。なお、本発明におけるカラー鋼板は、顔料または染料のいずれも含まない塗膜が表面に形成されている鋼板も包含する。
 カラー鋼板の工業的な製造ラインでは、一般に、ロールコーターを用いて塗料を鋼板に塗布して未硬化塗膜を形成し、次いで未硬化塗膜を加熱炉で焼き付けして、硬化塗膜を形成することによって、カラー鋼板が製造される。このような工業的な製造ラインでは、硬化塗膜を形成するために、特許文献1に記載されているような1液型ウレタン塗料(即ち、ポリオール成分およびブロックポリイソシアネート成分を含む塗料)が、従来、用いられてきた。
特開2002-179998号公報
 従来のカラー鋼板の工業的な製造ラインで1液型ウレタン塗料が用いられていた理由としては、そのポットライフが長いこと等が挙げられる。この1液型ウレタン塗料は、ポットライフが長いというメリットがあるが、1液型ウレタン塗料を用いて充分な性能を有する硬化塗膜を形成するためには、その焼付温度を高くしなければならないというデメリットがある。なお、上塗り塗料として1液型ウレタン塗料を使用する特許文献1の実施例では、その焼付を232℃×60秒で行っている。
 近年の燃料費の高騰や、カーボンニュートラルへの取り組み等の理由から、低い焼付温度でも、充分な性能を有する硬化塗膜が形成できることが求められている。本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、低い焼付温度でも充分な性能を有する硬化塗膜を形成することができるカラー鋼板の製造方法を提供することにある。
 上記目的を達成し得る本発明は、以下の通りである。
 [1] 2液混合装置を使用して、ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤とを混合することによって得られた2液型ウレタン塗料を、ロールコーターに供給し、前記ロールコーターを使用して前記2液型ウレタン塗料を鋼板に塗布して、未硬化塗膜を形成する工程、および
 前記未硬化塗膜を焼き付けして、硬化塗膜を形成する工程
を含む、カラー鋼板の製造方法。
 [2] 前記未硬化塗膜の焼付を、加熱炉を使用して行い、前記加熱炉の雰囲気温度が、150~250℃であり、および焼付時間が、20~80秒である前記[1]に記載の方法。
 本発明のカラー鋼板の製造方法によれば、低い焼付温度でも、充分な性能を有する硬化塗膜を形成することができる。
図1は、本発明の一態様で使用することができるロールコーターの概略断面図を示す。 図2は、本発明の別の一態様で使用することができるロールコーターの概略断面図を示す。 図3は、本発明の別の一態様で使用することができるロールコーターの概略断面図を示す。 図4は、本発明の別の一態様で使用することができるロールコーターの概略断面図を示す。
 本発明は、2液型ウレタン塗料を使用して硬化塗膜を形成することを特徴の一つとする。形成される硬化塗膜は、トップコート、プライマー層または裏面コートのいずれでもよい。即ち、本発明の製造方法によって、トップコート、プライマー層または裏面コートのいずれも形成することができる。
 本明細書中、「トップコート」とは、建材用途または家電用途向けの性能を有する塗膜を意味する。ここで建材としては、例えば、屋根材、壁材等が挙げられる。家電としては、例えば、冷蔵庫、洗濯機等が挙げられる。
 本明細書中、「プライマー層」とは、鋼板とトップコートとの付着性、またはカラー鋼板の性能(例えば、耐食性、加工性等)を確保するための塗膜を意味する。
 本明細書中、「裏面コート」とは、カラー鋼板のトップコートが形成された面(表面)とは反対側の面(裏面)に形成された塗膜を意味する。
 本明細書中、「2液型ウレタン塗料」とは、ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤とからなり、塗布前にこれらを混合して使用される塗料を意味する。一方、「1液型ウレタン塗料」とは、ポリオール成分およびブロックポリイソシアネート成分を含む塗料を意味する。
 本明細書中、「ブロック」の限定が付けられていない「ポリイソシアネート」とは、イソシアネート基(「イソシアナト基」ともいう)がブロック剤でブロックされていないポリイソシアネートを意味する。一方、「ブロックポリイソシアネート」とは、イソシアネート基がブロック剤でブロックされているポリイソシアネートを意味する。
 ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤とからなる2液型ウレタン塗料は、ポリオール成分およびブロックポリイソシアネート成分を含む1液型ウレタン塗料に比べて反応性が高く、低い焼付温度でも、充分な性能を有する塗膜を形成することができる。しかし、2液型ウレタン塗料は、主剤および硬化剤の混合後のポットライフが短いため、従来、カラー鋼板の工業的な製造ラインでは用いられていなかった。これに関して本発明では、2液混合装置を使用して主剤と硬化剤とを混合した直後に2液型ウレタン塗料をロールコーターに供給することによって、2液型ウレタン塗料を、混合後に直ぐに鋼板に塗布することができ、ポットライフの問題を解消することができる。
 本明細書中、「2液混合装置」とは、A液(例えば、2液型ウレタン塗料の主剤)とB液(例えば、2液型ウレタン塗料の硬化剤)とを自動的に計量および混合することができる装置を意味する。2液混合装置は、市販品を使用することができる。その市販品としては、例えば、Graco Inc. 製のXP50 プルーラルコンポーネントスプレーヤー(登録商標)XP-h 等が挙げられる。
 本発明において、ロールコーターは、好ましくは複数のロールを有する装置である。以下、図1を使用して、本発明の一態様で使用することができるロールコーターを説明する。なお、図1は、概略断面図であり、各ロール間の大きさの比率および各ロールの大きさと鋼板の厚さとの比率は、実際の装置の比率と一致していない。
 図1中のミータリングロール1、ピックアップロール2、アプリケーションロール3およびバックアップロール4内に記載されている矢印が、各ロールの回転方向を示し、鋼板6の横に記載されている矢印が鋼板6の移動方向を示す。
 本発明の一態様では、図1に示すように、2液型ウレタン塗料の供給口5から、ミータリングロール1およびピックアップロール2の間に2液型ウレタン塗料(即ち、2液混合装置を使用して得られた、ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤との混合物)を供給する。図1に示すロールコーターでは、バックアップロール4が鋼板6を支持するためのロールであり、アプリケーションロール3が、該ロール上の2液型ウレタン塗料を鋼板6に塗布するためのロールであり、ピックアップロール2が、該ロール上の2液型ウレタン塗料をアプリケーションロール3に転写するためのロールであり、ミータリングロール1が塗膜の外観または厚さを調整するためのロールである。
 図1では、各ロールが接触している。しかし、図1が概略断面図であり、実際のロールコーターでは、例えばミータリングロール1とピックアップロール2との間には、塗膜厚さを調整するために、ある程度の間隔が空いていることは、当業者であれば容易に理解できる。また、各ロール間の間隔および各ロールの回転数は、必要とされる塗膜の厚さまたは外観に応じて、当業者であれば適宜設定することができる。
 本発明の一態様では、図1に示すようなロールおよび2液型ウレタン塗料の供給口を有するロールコーターを使用して、2液型ウレタン塗料を鋼板に塗布することができる。詳しくは、本発明の一態様では、
 ミータリングロール1、ピックアップロール2、アプリケーションロール3、バックアップロール4および2液型ウレタン塗料の供給口5を有し、
 ミータリングロール1とピックアップロール2とが隣接し、ピックアップロール2とアプリケーションロール3とが隣接し、アプリケーションロール3とバックアップロール4とが隣接し、
 2液型ウレタン塗料の供給口5が、ミータリングロール1とピックアップロール2との間に設けられ、並びに
 アプリケーションロール3とバックアップロール4との間を鋼板6が移動するように構成されたロールコーターを使用して、
 2液型ウレタン塗料の供給口5からミータリングロール1とピックアップロール2との間に2液型ウレタン塗料を供給し、
 ピックアップロール2上の2液型ウレタン塗料をアプリケーションロール3に転写し、および
 アプリケーションロール3上の2液型ウレタン塗料を鋼板6に塗布することができる。
 2液型ウレタン塗料を、ロールコーターのロールに供給するための供給口(例えば、図1中の2液型ウレタン塗料の供給口5)は、複数のスリットを有することが好ましい。このような複数のスリットを有する供給口を使用することによって、2液型ウレタン塗料を、例えばカーテン状に供給して、該塗料をロールに均一に供給することができる。
 本発明の製造方法では、より綺麗な外観の塗膜を形成するために、ドクターブレードを備えたロールコーターを使用してもよい。例えば、図1に示すロールコーター中のミータリングロール1の横にドクターブレードを設置してもよい。
 以下、本発明の一態様で使用することができる、ドクターブレードを備えたロールコーターを、図2を使用して説明する。なお、図2では、図1と同じものは、図1と同じ符号を使用している。また、図2中の矢印の説明は、図1の矢印の説明と同様である。また、図2は、図1と同様に概略断面図であり、各ロール間の大きさの比率等は、実際の装置の比率等と一致していない。
 図2に示すロールコーターでは、ドクターブレード7がミータリングロール1と隣接している。このドクターブレード7によって、ミータリングロール1上に供給された2液型ウレタン塗料(即ち、未硬化塗膜)の外観が整えられる。また、図2に示すように、2液型ウレタン塗料の供給口5から、ドクターブレード7およびミータリングロール1の間に2液型ウレタン塗料を供給することができる。詳しくは、本発明の一態様では、
 ミータリングロール1、ピックアップロール2、アプリケーションロール3、バックアップロール4、2液型ウレタン塗料の供給口5、およびドクターブレード7を有し、
 ドクターブレード7とミータリングロール1とが隣接し、ミータリングロール1とピックアップロール2とが隣接し、ピックアップロール2とアプリケーションロール3とが隣接し、アプリケーションロール3とバックアップロール4とが隣接し、
 2液型ウレタン塗料の供給口5が、ドクターブレード7とミータリングロール1との間に設けられ、並びに
 アプリケーションロール3とバックアップロール4との間を鋼板6が移動するように構成されたロールコーターを使用して、
 2液型ウレタン塗料の供給口5から、ドクターブレード7とミータリングロール1との間に2液型ウレタン塗料を供給し、
 ピックアップロール2上の2液型ウレタン塗料をアプリケーションロール3に転写し、および
 アプリケーションロール3上の2液型ウレタン塗料を鋼板6に塗布することができる。
 また、ドクターブレード7およびミータリングロール1に供給された2液型ウレタン塗料が、これらの横側からオーバーフローしないようにするため、ドクターブレード7およびミータリングロール1の側面に遮蔽板を取り付けてもよい。
 本発明の製造方法では、ミータリングロールが無いロールコーターを使用してもよい。以下、本発明の一態様で使用される、ミータリングロールが無いロールコーターを、図3および4を使用して説明する。なお、図3および4では、図1および2と同じものは、図1および2と同じ符号を使用している。また、図3および4中の矢印の説明は、図1の矢印の説明と同様である。また、図3および4は、図1と同様に概略断面図であり、各ロール間の大きさの比率等は、実際の装置の比率等と一致していない。
 本発明の一態様では、図3に示すように、塗料パン8を有するロールコーターを使用することができる。詳しくは、本発明の一態様では、ピックアップロール2、アプリケーションロール3、バックアップロール4、2液型ウレタン塗料の供給口5、および塗料パン8を有し、
 ピックアップロール2とアプリケーションロール3とが隣接し、アプリケーションロール3とバックアップロール4とが隣接し、
 2液型ウレタン塗料の供給口5が、塗料パン8に2液型ウレタン塗料を供給できるように設けられ、並びに
 アプリケーションロール3とバックアップロール4との間を鋼板6が移動するように構成されたロールコーターを使用して、
 2液型ウレタン塗料の供給口5から塗料パン8に2液型ウレタン塗料を供給し、
 塗料パン8に供給された2液型ウレタン塗料を、ピックアップロール2上に取り上げ、
 ピックアップロール2上の2液型ウレタン塗料をアプリケーションロール3に転写し、および
 アプリケーションロール3上の2液型ウレタン塗料を鋼板6に塗布することができる。
 本発明の製造方法では、より綺麗な外観の塗膜を形成するために、ドクターブレードを備えたロールコーターを使用してもよい。例えば、図3に示すロールコーター中のピックアップロール2の横にドクターブレードを設置してもよい。
 本発明の一態様では、図4に示すように、ドクターブレード7がアプリケーション2の横に設けられ、2液型ウレタン塗料の供給口5が、ドクターブレード7およびピックアップロール2の間に設けられているロールコーターを使用することができる。詳しくは、本発明の一態様では、
 ピックアップロール2、アプリケーションロール3、バックアップロール4、2液型ウレタン塗料の供給口5、およびドクターブレード7を有し、
 ドクターブレード7とピックアップロール2とが隣接し、ピックアップロール2とアプリケーションロール3とが隣接し、アプリケーションロール3とバックアップロール4とが隣接し、
 2液型ウレタン塗料の供給口5が、ドクターブレード7とピックアップロール2との間に設けられ、並びに
 アプリケーションロール3とバックアップロール4との間を鋼板6が移動するように構成されたロールコーターを使用して、
 2液型ウレタン塗料の供給口5から、ドクターブレード7とピックアップロール2との間に2液型ウレタン塗料を供給し、
 ピックアップロール2上の2液型ウレタン塗料をアプリケーションロール3に転写し、および
 アプリケーションロール3上の2液型ウレタン塗料を鋼板6に塗布することができる。
 また、ドクターブレード7およびピックアップロール2に供給された2液型ウレタン塗料が、これらの横側からオーバーフローしないようにするため、ドクターブレード7とミータリングロール1の側面に遮蔽板を取り付けてもよい。
 所望の硬化塗膜の乾燥後(焼付後)の厚さが得られるように、2液型ウレタン塗料を鋼板に塗布することが好ましい。本発明の製造方法で形成する硬化塗膜がトップコートである場合、その乾燥後(焼付後)の厚さは、好ましくは5~30μm、より好ましくは10~25μmである。本発明の製造方法で形成する硬化塗膜がプライマー層である場合、その乾燥後(焼付後)の厚さは、好ましくは2~25μm、より好ましくは3~15μmである。本発明の製造方法で形成する硬化塗膜が裏面コートである場合、その乾燥後(焼付後)の厚さは、好ましくは2~15μm、より好ましくは3~10μmである。
 カラー鋼板の工業的な製造ラインでは、通常、未硬化塗膜の焼付は、加熱炉を使用して行われる。加熱炉の雰囲気温度は、好ましくは150~250℃、より好ましくは160~230℃、さらに好ましくは170~220℃である。未硬化塗膜の焼付時間は、好ましくは20~80秒、より好ましくは20~70秒、さらに好ましくは30~60秒である、ここで「未硬化塗膜の焼付時間」とは、未硬化塗膜が、加熱炉中に滞在する時間を意味する。
 カラー鋼板の工業的な製造ラインのラインスピード(即ち、鋼板の移動速度)は、通常30~150m/分、好ましくは50~120m/分である。
 焼付によって硬化塗膜であるトップコートを形成した後、得られたカラー鋼板を冷却することが好ましく、水冷することがより好ましい。水冷は、例えば、水のシャワーまたはミストを使用して行うことができる。
 次に、本発明で使用し得る2液型ウレタン塗料について説明する。以下では、「トップコートを形成するための2液型ウレタン塗料」を「トップコート塗料」と、「プライマー層を形成するための2液型ウレタン塗料」を「プライマー塗料」と、「裏面コートを形成するための2液型ウレタン塗料」を「裏面コート塗料」と略称することがある。なお、以下では「トップコート、プライマーまたは裏面コート」の限定がない「2液型ウレタン塗料、その主剤または硬化剤」の説明は、トップコート塗料、プライマー塗料および裏面コート塗料に共通する説明である。
 2液型ウレタン塗料の主剤は、ポリオール成分を含む。ポリオール成分は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。ポリオール成分としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、シリコーン変性ポリエステルポリオール、フッ素系ポリオール等が挙げられる。トップコート塗料の主剤中に含まれるポリオール成分は、耐候性または加工性の観点から、ポリエステルポリオールが好ましい。プライマー塗料の主剤中に含まれるポリオール成分は、密着性、加工性、または耐食性の観点から、ポリエステルポリオール、エポキシポリオールが好ましい。裏面コート塗料の主剤中に含まれるポリオール成分は、密着性、加工性、または耐食性の観点から、ポリエステルポリオール、エポキシポリオールが好ましい。
 ポリエステルポリオールを形成するためのカルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等が挙げられる。ポリエステルポリオールを形成するために、カルボン酸は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 ポリエステルポリオールを形成するためのアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられる。ポリエステルポリオールを形成するために、アルコールは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 ポリエステルポリオールとしては、多価アルコールを用いるε-カプロラクトンの開環重合によって得られるポリカプロラクトンポリオールも使用することができる。
 ポリエステルポリオールの数平均分子量は、塗料の粘性または塗装作業性の観点から、好ましくは2,500~7,000、より好ましくは3,000~5,000である。この数平均分子量は、GPC(Gel permeation chromatography)にて測定することができる。
 ポリエステルポリオールは、溶液の形態で、しばしば2液型ウレタン塗料の主剤中に添加される。ポリエステルポリオール溶液の水酸基価は、反応性または耐水性の観点から、好ましくは30~120(mgKOH/g)、より好ましくは50~100(mgKOH/g)である。
 2液型ウレタン塗料の主剤は、ポリオール成分に加えて、通常、溶剤を含有する。溶剤としては、例えば、キシロール、芳香族系炭化水素、シクロヘキサノン、イソホロン等が挙げられる。溶剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 主剤の固形分は、塗料の粘性または塗装作業性の観点から、主剤全体に対して、好ましくは30~80重量%、より好ましくは40~70重量%である。
 2液型ウレタン塗料の主剤は、ポリオール成分および溶剤とは異なる他の成分を含有していてもよい。トップコート塗料の主剤中に含まれる他の成分としては、例えば、顔料、骨材、艶消し材、消泡剤、表面調整剤、傷付き防止剤、硬化触媒、硬化抑制剤等が挙げられる。プライマー塗料の主剤中に含まれる他の成分としては、例えば、防錆顔料、顔料、骨材、艶消し材、消泡剤、傷付き防止剤、硬化触媒、硬化抑制剤等が挙げられる。裏面コート塗料の主剤中に含まれる他の成分としては、例えば、防錆顔料、顔料、骨材、艶消し材、消泡剤、表面調整剤、傷付き防止剤、硬化触媒、硬化抑制剤等が挙げられる。主剤中の他の成分の含有量は、その成分の使用目的に応じて、当業者であれば、適宜設定することができる。
 ポリオール成分とポリイソシアネート成分とのウレタン化反応を促進するために、2液型ウレタン塗料の主剤は、硬化触媒を含有することが好ましい。ウレタン化反応のための硬化触媒は、周知であり、且つ市販されている。硬化触媒の市販品としては、例えば、King Industries, Inc. 製「K-KAT5218」等が挙げられる。
 2液型ウレタン塗料の主剤は、主剤と硬化剤との混合後のポットライフを延長させるために、硬化抑制剤を含有していてもよい。硬化抑制剤としては、例えば、アセチルアセトン等が挙げられる。
 2液型ウレタン塗料の主剤は、ウレタン化反応の促進と、主剤および硬化剤の混合後のポットライフの延長とを両立するために、アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート(例えば、King Industries, Inc. 製「K-KAT5218」)およびアセチルアセトンの組合せを含有することが好ましい。
 2液型ウレタン塗料の硬化剤は、ポリイソシアネート成分を含む。ポリイソシアネート成分は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。ポリイソシアネート成分としては、例えば、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタ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、1,5-ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート等が挙げられる。これらの中で、耐候性または耐熱黄変性の観点から、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)およびイソホロンジイソシアネート(IPDI)が好ましい。
 ポリイソシアネート成分として、上述のジイソシアネートの変性体(例えば、アルコール変性ジイソシアネート)、上述のジイソシアネートの縮合体(例えば、ビウレット(2量体)、イソシアヌレート(3量体))または該縮合体の変性体(例えば、アルコール変性イソシアヌレート)、または上述のジイソシアネートのアダクトを使用してもよい。
 2液型ウレタン塗料の硬化剤は、ポリイソシアネート成分に加えて、通常、溶剤を含有する。溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、酢酸エチル、酢酸ブチル、キシロール等が挙げられる。溶剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
 硬化剤の固形分は、ハンドリングまたは塗装作業性の観点から、硬化剤全体に対して、好ましくは30~80重量%、より好ましくは40~70重量%である。硬化剤のNCO含有量は、作業性または経済性の観点から、硬化剤全体に対して、好ましくは5~30重量%、より好ましくは10~20重量%である。
 2液型ウレタン塗料の主剤と硬化剤とは、主剤中のヒドロキシ基:硬化剤中のイソシアネート基のモル比が所望の範囲内になるように混合することが好ましい。主剤中のヒドロキシ基:硬化剤中のイソシアネート基のモル比は、好ましくは100:70~100:130、より好ましくは100:80~100:120、最も好ましくは約100:100である。
 次に、本発明で使用し得る鋼板について説明する。鋼板としては、例えば、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、アルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、ステンレス鋼板、銅めっき鋼板、錫めっき鋼板等が挙げられる。鋼板の厚さは、好ましくは0.1~2.0mm、より好ましくは0.25~1.6mmである。
 以下、参考例等を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の参考例等によって制限を受けるものではない。なお、以下に記載の「%」および「部」は、特段の記載がない限り、「重量%」および「重量部」を意味する。
<比較参考例1および参考例1~4>
 1液型ウレタン塗料(HD6000 U 白(1PC))を使用した比較参考例1、並びに主剤(HD6000 U 白(2PC))および硬化剤(HMDI系硬化剤またはIPDI系硬化剤)からなる2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)を使用した参考例1~4を行った。なお、2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)の主剤および硬化剤は、2液混合装置ではなく、手動で混合した。また、塗料は、ロールコーターではなく、バーコーターを使用して鋼板に塗布した。
 鋼板としては、市販のガルバリウム鋼板(アルミニウム・亜鉛合金めっき鋼板、鋼板の厚さ:0.35mm、めっき中のAl量:55%、めっき中のZn量:45%、両面のめっき付着量:150g/m)を使用した。
 前記鋼板の表面に、アクゾノーベルコーティング株式会社製「プレカラープライマーHP32」を塗布および乾燥することによって、プライマー層を形成した(プライマー層の乾燥後の厚さ:5μm)。
 また、前記鋼板の裏面に、アクゾノーベルコーティング株式会社製「プレカラーNo.7000」を塗布および乾燥することによって、裏面コート(裏面コートの乾燥後の厚さ:8μm)を形成した。
 前記鋼板の表面(プライマー層が形成された面)に、以下のようにして1液型ウレタン塗料または2液型ウレタン塗料を塗布および乾燥することによって、トップコートを形成した。
 1液型ウレタン塗料および2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)としては、いずれも、アクゾノーベルコーティング株式会社製の塗料を使用した。なお、これらの塗料に、骨材、艶消し材、消泡剤、傷付き防止剤、硬化触媒および硬化抑制剤を添加した。使用した1液型ウレタン塗料(HD6000 U 白(1PC))および2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)の主剤(HD6000 U 白(2PC))中の成分量を表1に示す。また、これらの各成分は、以下の通りである。
 顔料:酸化チタン
 ポリエステルポリオール溶液:アクゾノーベルコーティング株式会社製ポリエステルポリオール溶液(エステルを構成するカルボン酸成分:イソフタル酸、無水フタル酸、およびアジピン酸、エステルを構成するアルコール成分:ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、および1,6ヘキサンジオール、ポリエステルポリオールの数平均分子量:4,000、ポリエステルポリオール溶液の水酸基価:50(mgKOH/g)、溶媒:シクロヘキサノン、キシロール、芳香族系炭化水素)
 ブロックポリイソシアネート:旭化成株式会社製「デユラネート TPA-B 80 E」(HMDIイソシアヌレートタイプ)
 骨材:積水化成品工業株式会社「テクポリマー MBX-30」
 艶消し材:富士シリシア化学株式会社製「SYLYSIA 310P」
 消泡剤:共栄社化学株式会社製「ミキレベリングMKコンク」
 傷付き防止剤:株式会社喜多村製「PTFEワックス KTL-8N」
 希釈剤(=溶剤):シクロヘキサノン、キシロール、芳香族系炭化水素
 硬化触媒:King Industries, Inc. 製「K-KAT5218」(アルミニウムビス(エチルアセトアセテート)モノアセチルアセトネート)
 硬化抑制剤:アセチルアセトン
 使用した2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)の1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)系硬化剤またはイソホロンジイソシアネート(IPDI)系硬化剤は、いずれも、アクゾノーベルコーティング株式会社から入手したものである。これら硬化剤の固形分およびNCO含有量を表2に示す。
 2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)を使用した場合、主剤と硬化剤とは、主剤中のヒドロキシ基:硬化剤中のイソシアネート基のモル比が100:100となるように、表3に示す量比で、手動で混合した。
 1液型ウレタン塗料または2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)を、硬化塗膜(トップコート)の乾燥後(焼付後)の厚さが18μmとなるように、バーコーターを使用して前記鋼板に塗布し、株式会社東上熱学製の自動排出型乾燥器を使用して表3に示す焼付温度で55秒焼き付けして硬化塗膜を形成し、カラー鋼板を製造した。得られたカラー鋼板の性能を、以下のようにして評価した。評価結果を表3に示す。
(1)硬化性
 ラビングテスターにてラビング試験を行い(溶剤:MEK、荷重:1kg)、以下の基準によって硬化性を評価した。
(基準)
 〇:往復100回にてプライマー層が露出しなかった
 ×:往復100回未満でプライマー層が露出した
(2)加工性
 硬化塗膜を上にして、得られたカラー鋼板をT状に密着して折り曲げ、プレス機でプレスした後、折り曲げ部のセロハンテープ剥離試験を行い、以下の基準によって加工性を評価した。
(基準)
 〇:硬化塗膜が全く剥離しなかった
 ×:硬化塗膜が剥離した
(3)ブロッキング性
 2枚のカラー鋼板を、それらの表面(即ち、トップコートが形成された面)および裏面(即ち、裏面コートが形成された面)が接するように重ね合わせ、得られた積層体を、40℃で硬化塗膜に40kg/cmの負荷がかかるように、熱プレス機を使用してプレスし、その加圧状態を24時間保持した後、加圧を止めて、積層体を室温まで冷却した後、以下の基準によってブロッキング性を評価した。
(基準)
 〇:2枚のカラー鋼板が問題なく剥がれた
 ×:2枚のカラー鋼板が密着して剥がれにくかった
 表3に記載の結果から明らかなように、1液型ウレタン塗料を使用した比較参考例1では、雰囲気温度が215℃と低いと、硬化塗膜の性能(硬化性、加工性およびブロッキング性)が不充分であった。一方、2液型ウレタン塗料(トップコート塗料)を使用した参考例1~4では、雰囲気温度が155~215℃と低くても、性能に優れた硬化塗膜を形成することができた。
 本発明のカラー鋼板の製造方法によれば、低い焼付温度でも、充分な性能を有する硬化塗膜(トップコート、プライマー層または裏面コート)を形成することができる。本発明の製造方法によって得られるカラー鋼板は、家電製品、建築建材等の様々な分野に有用である。
 本願は、日本で出願された特願2022-137205号を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含される。
 1 ミータリングロール
 2 ピックアップロール
 3 アプリケーションロール
 4 バックアップロール
 5 2液型ウレタン塗料の供給口
 6 鋼板
 7 ドクターブレード
 8 塗料パン

Claims (2)

  1.  2液混合装置を使用して、ポリオール成分を含む主剤と、ポリイソシアネート成分を含む硬化剤とを混合することによって得られた2液型ウレタン塗料を、ロールコーターに供給し、前記ロールコーターを使用して前記2液型ウレタン塗料を鋼板に塗布して、未硬化塗膜を形成する工程、および
     前記未硬化塗膜を焼き付けして、硬化塗膜を形成する工程
    を含む、カラー鋼板の製造方法。
  2.  前記未硬化塗膜の焼付を、加熱炉を使用して行い、前記加熱炉の雰囲気温度が、150~250℃であり、および焼付時間が、20~80秒である請求項1に記載の方法。
PCT/JP2023/031261 2022-08-30 2023-08-29 カラー鋼板の製造方法 WO2024048594A1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57167765A (en) * 1981-04-10 1982-10-15 Taiyo Seikou Kk Continuous painting method
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