JPH0218478A - 金属板用塗料及び塗装金属板の製造方法 - 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］ 本発明は新規な金属板用塗料及び該塗料を用いて塗装金
属板を製造する方法に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、例えば電気機器、室内
器物、車両内装、建築内装などに利用される金属板に塗
布して、優れた外観をもたらす発泡仕上げ塗料、・及び
この塗料を用いて発泡樹脂塗膜を有する塗装金属板を製
造する方法に関するものである。

［従来の技術］ 未塗装の金属素材は、金属特有の外観並びに感触を有し
、使用側に力強い安心感を与えるものの、硬く冷たい感
触や温か味のない外観を有し、そのままでは屋内装飾用
として不向きである。

このため、一般に塗装によって美観を向上させることで
解決が図られている。このような塗装の中でも、より一
層金属特有の外観を減少させる方法として、様々な意匠
性のある塗装仕上げ、例えば、プリント模様、エンボス
仕上げ、ハンマートン仕上げなどが利用されている。さ
らに金属板のもつ硬く冷たい感触までも改良するために
、発泡仕上げが考案され、使用する塗料として例えば発
泡樹脂を含む水系塗料組成物が提案されている（特開昭
６２−１４１０７２号公報）。

一方、塗装方式については、従来使用者において成形後
化成処理、塗装を行っていたが、近年金属板製造メーカ
ーにおいて、連続的に塗装する方式、すなわちプレコー
ト方式へ切り替わりつつある。

しかしながら、従来のプレコート金属板は、いずれも外
観面のみの改善にすぎず、金属板のもつ硬さ、冷たさと
いった感触の欠点を解消するには至っていない。このよ
うな金属板の感触面の欠点を解消する手段としては、例
えば発泡樹脂塗膜の利用が考えられる。

該発泡樹脂塗膜を形成する塗料としては、前記の発泡樹
脂を含む水系塗料組成物（特開昭６２−１４１０７２号
公報）が知られているが、このものは鎖延長剤であるカ
チオン系界面活性剤を含む水系ディスバージョン型塗料
であって、塗膜硬化前に溶剤の水を揮散させるために、
長時間の予備乾燥工程を必要とする。

しかるに、該プレコート金属板は、連続塗装でしかも焼
付乾燥であるために、短時間の焼付処理が必須であり、
前記水系塗料を用いて短時間で焼付処理を行うと、異常
発泡を免れず、均質な発泡塗膜が形成されないという問
題が生じる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、このような従来の発泡樹脂含有塗料が有する
欠点を克服し、短い焼付時間で金属板上に均質な発泡樹
脂塗膜を形成し、温かく、かつ柔らかで、なめし皮やス
ウエードのような外観、感触を有する塗装金属板を提供
しうる金属板用塗料、及びこの塗料を用いて前記の優れ
た特徴を有する塗装金属板を製造する方法を提供するこ
とを目的としてなされたものである。

［課題を解決するための手段〕 本発明者らは、前記の好ましい性質を有する金属板用塗
料及び該塗料を用いて、塗装金属板を製造する方法を開
発するために鋭意研究を重ねた結果、低沸点炭化水素な
どを内包する熱膨張性マイクロカプセルと特定の塗膜形
成成分と特定の有機溶剤とを成分とする発泡樹脂塗料が
高温短時間の焼付が可能であり、かつ均質でなめし皮の
ようなしっとりとした感触と、ソフトな優れｔ；弾性を
有し、艶消し状のスウェード感を有する塗膜を形成する
ことができ、その目的を達成しうろことを見出し、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、（Ａ）熱膨張性マイクロカプセル
、（Ｂ）ポリオール、（Ｃ）ブロック型ポリイソシアネ
ート化合物及びＣＤ）芳香族炭化水素系溶剤、アルコー
ル系溶剤、エーテル系溶剤及びエステル系溶剤の中から
選ばれた少なくとも１種の有機溶剤を主成分とする金属
板用塗料、及び金属表面に前記塗料を塗布して塗膜を形
成したのち、２０〜１８０秒間加熱して金属板温度を１
００℃以上に到達せしめ、該塗膜を焼付硬化させること
を特徴とする塗装金属板の製造方法を提供するものであ
る。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明塗料においては、（Ａ）成分として熱膨張性マイ
クロカプセルが用いられる。このマイクロカプセルは、
芯物質として、例えば窒素、二酸化炭素、あるいはブタ
ンなどの低沸点炭化水素などを内包したものであり、ま
た、その壁膜には、例えばビニリデンクロリド重合体、
アクリロニトリル重合体、メラミン−ホルムアルデヒド
樹脂などの高分子重合体が用いられる。さらに、該マイ
クロカプセルは、例えばコアセルベーション法、界面重
合法、インサイチュ法など、いずれの方法によって得ら
れたものであってもよい。この熱膨張性マイクロカプセ
ルの具体例としては、マツモトマイクロスフェアＦ−３
０［松本油脂製薬（株）製、商品名］などを挙げること
ができる。

本発明塗料においては、該熱膨張性マイクロカプセルの
配合量は、通常バインダー固形分に対して５〜４０重量
％の範囲で選ばれる。この配合量が５重量％未満では塗
膜の軟質感がとぼしく、方４０重量％を超えると塗膜の
キメが粗くなる傾向が生じ、好ましくない。

本発明塗料においては、バインダー成分（塗膜形成成分
）として、（Ｂ）ポリオール及び（Ｃ）ブロック型ポリ
イソシアネート化合物との組合せが用いられる。該（Ｂ
）成分のポリオールについては特に制限はなく、従来ウ
レタン系塗料に慣用されているもの、例えばポリエステ
ルポリオール、アクリルポリオール、エポキシ変性ポリ
オールなどが用いられる。ポリエステルポリオールの具
体例としては、アルマテックスＰ６４５、Ｐ６４６、Ｐ
６４７ＢＣ１ＨＭＰ１５　［三井東圧化学（株）製、商
品名］などを、アクリルポリオールの具体例としては、
アクリディックＡ−８０１，Ａ−８０４、Ａ−８０８［
大日本インキ化学工業（株）製、商品名］などや、アル
マテックス７４９−７．７４８−５Ｍ［三井東圧化学（
株）製、商品名］などを、エポキシ変性ポリオールの具
体例としては、エビクロンＨ２Ｏ１−６０ＢＴ、Ｕ１６
０−６０ＢＴ［大日本インキ化学工業（株）製、商品名
］などを挙げることができる。これらのポリオールは１
種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

一方（Ｃ）成分として用いられるブロック型ポリイソシ
アネート化合物は、ポリイソシアネート化合物の反応性
インシアネート基をアルコール類やフェノール類などの
ブロック剤で封鎖してなる常温で不活性なものであり、
このようなものとしては、例えばヘキサメチレンジイソ
シアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメ
タンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン
ジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、
ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、イソプロピル
ベンゼン−２，４−ジイソシアネートなどのポリイソシ
アネート化合物のインシアネート基をアルコール類やフ
ェノール類などで封鎖したもの、あるいはこれらのポリ
イソシアネート化合物とポリアルキレングリコールやポ
リオキシアルキレングリコールなどを付加反応させて得
られる末端インシアネート基を有するプレポリマーの該
末端イソシアネートをアルコール類やフェノール類で封
鎖したものなどが挙げられる。

このようなブロック型ポリイソシアネート化合物の具体
例としては、オレスタＮＰ１０６０ＰＢ。

ＮＰｌｏｏＯ，ＮＰ２Ｏ００［三井東圧化学（株）製、
商品名］などを挙げることができる。これらのブロック
型ポリイソシアネート化合物は１種用いてもよいし、２
種以上を組み合わせて用いてもよい。

前記（Ｃ）成分のブロック型ポリイソシアネート化合物
は、そのイソシアネート基がＣＢ）成分のポリオールの
水酸基１当量に対し、通常０．４〜１．６当量、好まし
くは０．８〜１．２当量になるような割合で用いられる
。この量が０．４当量未満では形成される塗膜に粘着性
が残り、所望の塗膜性が得られないおそれがあるし、１
．６当量を超えると塗膜の弾性がとぼしくなる上、発泡
樹脂塗料の塗膜としての外観がそこなわれる傾向が生じ
、好ましくない。

本発明塗料においては、バインダー成分として前記（Ｂ
）成分と（Ｃ）成分との組合せが用いられるが、必要に
応じ、さらにメラミン樹脂（アミノ樹脂）を配合するこ
とができる。この場合、メラミン樹脂とポリオールとの
割合は、重量に基づき好ましくは１：９９ないし３０　
：　７０の範囲で選ばれる。本発明塗料において、（Ｄ
）成分として用いられる有機溶剤は、（Ａ）成分の熱膨
張性マイクロカプセルを侵さないものであることが必要
で、芳香族炭化水素系、アルコール系エーテル系及びエ
ステル系溶剤の中から選ばれ、例えばケトン系溶剤など
を用いると良好な発泡性状態を有する塗膜が形成されに
くい。該芳香族炭化水素系溶剤としては、例えばベンゼ
ン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン、キュメン
などが、アルコール系溶剤として、例えばメタノール、
エタノール、ｎ−プロパツール、イソプロパツール、ｎ
−ブタノール、イソブタノール、５ｅｅ−ブタノール、
ｔ−ブタノール、２−メチルブタノール、３−メトキシ
ブタノール、イソアミルアルコール、メチルアミルアル
コール、２−メチルペンタノール、ジアセトンアルコー
ル、アリルアルコール、２−エチルヘキサノール、シク
ロヘキサノール、ベンジルアルコール、メチルベンジル
アルコール、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、フルフリルアルコールなど
が、エーテル系溶剤としては、例えばイソプロピルエー
テル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコール七ノエチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジグロピレングリコール七ツ
メチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレ
ングリコールイソプロピルエーテル、テトラヒトフラン
などが、エステル系溶剤としては、例えばエチレングリ
コールアセテート、エチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸
イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸
５ｅｃ−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸ベンジル、酢酸
シクロヘキシル、プロピオン酸メチル、２，２．４−ト
リメチル−１，３−ベンタンジオールモノイソブチレー
トなどが挙げられる。

これらの有機溶剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、
２種以上を組合せ混合溶剤として用いてもよく、また、
使用するバインダー成分や熱膨張性マイクロカプセルの
種類に応じて適宜選ばれる。

本発明塗料には、必要に応じ無機顔料、有機顔料、体質
顔料などの顔料類を配合することができる。該無機顔料
としては、例えば二酸化チタン、亜鉛華、鉛白などの白
色系顔料、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒
鉛などの黒色系顔料、朱、カドミウム赤、アンチモン朱
、ベンガラなどの赤色系顔料、紺青、群青、コバルト青
などの青色系顔料、酸化クロム緑、ギネー緑、クロム緑
、亜鉛線、線上などの緑色系顔料、あるいは種々の色調
を有する酸化鉄系顔料などが挙げられる。また有機顔料
としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、スレン系
、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン
系有機顔料などが挙げられ、体質顔料としては、例えば
白亜、沈降性炭酸カルシウム、ごふん、パライト粉、沈
降性硫酸バリウム、クレイ、タルク、ケイ石粉、ケイソ
ウ土、アルミナ、セラコラなどが挙げられる。

さらに、本発明塗料には、所望に応じ、従来塗料組成物
に慣用されている添加成分、例えば硬化促進剤、消泡剤
、増粘剤、沈降防止剤、タレ防止剤、色分かれ防止剤、
顔料分散剤、レベリング剤、皮張り防止剤、スリ傷防止
剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤
などを、本発明の目的をそこなわない範囲で添加するこ
とができる。

本発明塗料の調製方法については特に制限はなく、通常
の方法を用いることができる。すなわち、顔料を配合し
ない場合には、前記の（Ａ）、（Ｂ）　、（Ｃ）　、Ｃ
Ｄ）の各成分及び所望に応じて用いられる添加成分を混
合し、十分にかきまぜて（Ａ）成分の熱膨張性マイクロ
カプセルを均質に分散させることにより調製することが
できるし、また、顔料を配合する場合には、例えば（Ｂ
）成分のポリオールの一部と（Ｄ）成分の有機溶剤の一
部と顔料とを混合し、ロールミル、コーンミル、フラッ
トストーンミル、スピードライミル、ボールミル、サン
ドグラインドミル、パールミル、アトライター、デイシ
ルバーなどを用いて、該顔料を所望の粒度に磨砕し、分
散させたのち、これに（Ｂ）成分のポリオールの残部、
（Ｃ）成分のブロック型ポリイソシアネート化合物、（
Ｄ）成分の有機溶剤の残部及び所望に応じて用いられる
添加成分を加え、かきまぜて混合し、次いで（Ａ）成分
の熱膨張性マイクロカプセルを加え、十分にかきまぜて
、該顔料及びマイクロ力・プセルを均質に分散させるこ
とにより、・調製することができる。

次に、このようにして調製された本発明塗料を用い、塗
装金属板を製造する方法について説明する。被塗装金属
板としては、例えば冷間圧延鋼板や、電気亜鉛メツキ鋼
板、溶融亜鉛メツキ鋼板、アルミニウムメツキ鋼板など
の各種メツキ鋼板、あるいはステンレス鋼板、アルミニ
ウム板などが用いられる。これらの金属板は、通常塗装
を施す前に脱脂処理を行い、場合によってはさらに酸洗
いや電解酸洗いなどの化学的さび落とし処理を行ったの
ち、クロメート処理やリン酸塩処理などの化成皮膜処理
が施される。本発明塗料は、このようにして形成された
化成皮膜の上に直接塗装することも可能であるが、耐食
性や密着性などの性能を向上させるためには、通常プレ
コート金属板に用いられているエポキシ樹脂系下塗り塗
料などを塗装して焼付けた上に、塗装することが望まし
い。

塗装方法については特に制限はなく、従来溶剤型塗料の
塗装に慣用されている方法、例えばはけ塗り、タンポ塗
り、ロールコータ−塗装、スプレー塗装、エアスプレー
塗装などの方法を用いることができるが、プレコート鋼
板の塗装においては、ロールコータ−塗装法が最も一般
的である。塗装膜厚は、焼付硬化前で１０〜８０μｍ範
囲にあることが好ましい。この膜厚が１０μｍ未満では
塗膜の軟質性がとぼしく、一方８０ｐｍを超えると塗膜
のキメが粗くなって、物理的性能・が低下するおそれが
生じ、好ましくない。塗膜の外観の点から、焼付硬化前
の膜厚は２０〜４０μｍの範囲にあることが望ましい。

また、該塗料の塗装時の粘度は、通常用いられている粘
度でよく、ロールコータ−塗装の場合、７オードカツプ
＃４（２５℃）で４０〜１８０秒が適当である。焼付処
理は、２０〜１８０秒間加熱して、金属板の温度を１０
０℃以上に到達せしめることによって行われる。焼付時
間が２０秒未満では、バインダー成分の硬化が不十分で
、形成される塗膜は粘着性を有し、かつ熱膨張性マイク
ロカプセルの発泡状態が不十分となるおそれがあるし、
１８０秒を超えると該マイクロカプセルの崩壊が発生し
て塗膜のキメが粗くなる傾向が生じる。金属板到達温度
は熱膨張性マイクロカプセルを十分に発泡させ、またバ
インダー成分を硬化させるためにも１００°Ｃ以上が必
要である。塗膜外観、塗膜物性などの点から、４０〜１
００秒の焼付時間で金属板温度は１２０〜２２０℃、好
ましくは１６０〜２１０　’Ｃ！に到達せしめるのが望
ましい。加熱方式については特に制限はなく、例えば対
流加熱方式や放射加熱方式などの外部加熱方式、あるい
は高周波などによる内部加熱方式などの中から任意の方
式を選び用いることができる。

〔実施例］ 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によってなんら制限されるものではな
い。

なお、塗膜の外観及び物性は次のようにして求めた。

（１）外観 目視により塗膜の外観を観察し、ソフトな弾性を有する
外観を＠、そうでないものをＸとして評価した。

（２）鉛筆硬度 ＪＩＳ　　Ｋ−５４００に準拠して求めた。

（３）エリクセンクロスカット カッターナイフで１ａ＋ｍＸ１ｍ＃＋の切り目を１００
コ形成し、エリクセン試験器で６ｍｒｎ押し出し、セロ
テープ剥離試験を行った。

１０点法により、付着性を判定した。

（４）塩水噴霧試験 ＪＩＳＺ−２３７１１：準拠し、２４０時間噴霧後、判
定を行い、次の基準に従って評価した。

■＝異常が認められない Δ：少し異常が認められる Ｘ：異常が認められる 実施例１〜４、比較例１．２ 発泡樹脂塗料の調製 第１表に示す塗料配合に基づいて、まずミルベース成分
を分散機で粒度１５μｍ以下になるまで分散し、次いで
残りの後添加物を添加し撹拌分散したのち、粘度調製を
行って、発泡樹脂塗料を調整した。

塗装鋼板の作成 予め脱脂処理、リン酸塩化成処理を施した、板厚０．２
７１１１＋ｌの亜鉛メツキ鋼板を使用した。これにエポ
キシ樹脂下塗り塗料（市販塗料日本油脂社製「プレカラ
ープライマーＰ３２Ｊ）をバーコーターで塗装しｔ；の
ち、２６０℃の雰囲気で４０秒間焼付けて膜厚５μｍの
プライマー層を形成した。

次に、前記の発泡樹脂塗料及び比較塗料を、それぞれウ
ェット膜厚３０μｍでバーコーター塗装し、次いで６０
秒焼付けて金属板温度を１９０°Ｃに到達せしめ発泡樹
脂塗料を塗装した鋼板及び比較塗料を塗装した鋼板を得
た。

このようにして作成された塗装鋼板の塗膜の外観及び物
性を第２表に示す。

比較例３ 塗装鋼板の作成 実施例１と同様にして、エポキシ樹脂下塗り塗料を用い
て亜鉛メツキ板上にプライマー層を設けたのち、実施例
１と同様にして調製した第１表に示す配合組成の塗料を
、ウェット膜厚３０μｍでバーコーター塗装し、次いで
１５秒間焼付けて金属板温度を９０℃に到達せしめ、比
較例３の塗装鋼板を得た。

この塗装鋼板の塗膜の外観性及び物性を第２表に示す。

比較例４ 塗装鋼板の作成 実施例１と同様にして、エポキシ樹脂下塗り塗料を用い
て亜鉛メツキ板上にプライマー層を設けたのち、実施例
１と同様にして調製した第１表に示す配合組成の塗料を
、ウェット膜厚３０μｍでバーコーター塗装し、次いで
２００秒間焼付けて金属板温度を２３０°Ｃに到達せし
め比較例４の塗装鋼板を得た。

このようにして作成された塗装鋼板の塗膜の外観及び物
性を第２表に示す。

（以下余白） 第２表から明らかなように、比較例１の熱膨張性マイク
ロカプセル未添加のもの、比較例２のブロック型ポリイ
ソシアネートを含有しないもの、比較例３の焼付時間が
不足した場合、比較例４の焼付は時間がオーバーした場
合など、ともに塗膜の外観において、本発明の実施例に
おいて得られた発泡樹脂鋼板には遠く及ばなかった。実
施例の各塗膜外観は、温かく、柔らかく、かつなめし皮
のような感触を示した。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明によれば、均一な発泡樹
脂塗膜を有する塗装金属板の迅速な製造が可能である。

得られた塗装金属板は、金属特有の硬く、冷たく、温か
みのない外観、感触を消失し、温かく、柔らかく、かつ
なめし皮やスウェードのような外観、感触を有し、電気
機器、室内機器、車両内装、建築内装、などの用途に広
範囲に利用することができる。また、本発明の塗料はユ
ーザーにおいて成形後塗装するポストコート方式にも適
用可能であり、その場合、従来の発泡樹脂塗料と比較し
て短時間焼付が可能であるため、生産性が向上するなど
の利点を有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）熱膨張性マイクロカプセル、（Ｂ）ポリオー
   ル、（Ｃ）ブロック型ポリイソシアネート化合物及び（
   Ｄ）芳香族炭化水素系溶剤、アルコール系溶剤、エーテ
   ル系溶剤及びエステル系溶剤の中から選ばれた少なくと
   も１種の有機溶剤を主成分とする金属板用塗料。 ２　金属板表面に請求項１記載の塗料を塗布して塗膜を
   形成したのち、２０〜１８０秒間加熱して金属板温度を
   １００℃以上に到達せしめ、該塗膜を焼付硬化させるこ
   とを特徴とする塗装金属板の製造方法。