JPH10278170A - 耐スクラッチ性、耐傷付き性および耐塗膜かじり性に優れた塗装金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板の表面に下塗り塗膜を形成し、その上
に球状ガラスビ−ズと樹脂粉末とを含有する上塗り塗膜
が形成された塗装金属板において、球状ガラスビ−ズを
塗膜表面から露出させて、塗膜同士を刷り合わせても、
下塗り塗膜が露出しにくいものを提供する。 【解決手段】 上塗り塗膜の塗膜厚Ｔを１３〜２０μｍ
にして、球状ガラスビ−ズの粒径ｒを１３〜３０μｍ、
含有量を１０〜４０重量％にするとともに、球状ガラス
ビ−ズの粒径ｒと塗膜厚Ｔを１.０≦ｒ／Ｔ≦１.５に
し、また、樹脂粉末をフッ素樹脂粉末にして、含有量を
１〜１０重量％にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上塗り塗膜に球状ガラ
スビ−ズと樹脂粉末とを添加して、耐スクラッチ性、耐
傷付き性を改善した塗装金属板において、耐塗膜かじり
性を改善したものに関する。

【０００２】

【従来技術】従来一般に、塗装金属板は、連続塗装ライ
ンで金属板にクロメ−ト皮膜、リン酸塩皮膜、リン酸−
クロメ−ト皮膜などの化成処理皮膜を形成した後、下塗
り塗膜を形成して、その上に上塗り塗膜を形成する方法
で製造されているが、この塗装金属板を屋根材や壁材に
使用する場合、工場で成形加工して、成形材を施工現場
に運搬し、施工する方法で一般に行われている。しか
し、工場での成形加工は多くの場合ロ−ルフォ−ミング
で行うので、塗装金属板の塗膜は成形ロ−ルによるしご
きに耐える耐スクラッチ性を有するものでなければなら
ない。また、成形材の施工現場への運搬や施工現場での
取り付けの際には成形材同士の積み重ねや衝突、引きず
りなどにより塗膜が損傷する場合があるので、耐傷付き
性を有するものでなければならない。

【０００３】塗膜に耐スクラッチ性、耐傷付き性を付与
する方法としては、（Ａ）塗膜中にガラス繊維、フレ−
クもしくはビ−ズを添加して、塗膜強度を高める方法
（特公昭５０−２５４８５号公報、同５１−８１２８号
公報）、（Ｂ）塗膜中に球状ガラスビ−ズを添加して、
その球状ガラスビ−ズの平均粒径ｒと塗膜厚Ｔとを０.
５≦ｒ／Ｔ≦１.５にすることにより塗膜強度を高める
方法（特願平６−７５３７８号）、（Ｃ）塗膜中に塗膜
厚より小さい球状ガラスビ−ズと変性ポリエチレン樹脂
粉末を添加することにより前者で塗膜強度を高め、後者
で塗膜潤滑性を高める方法などが知られている。

【０００４】しかし、（Ａ）や（Ｂ）の方法は、骨材に
ガラスビ−ズを使用して、塗膜面より突出させると、成
形材の運搬の際に塗膜面側同士を合わせた場合、運搬中
の揺れやずれにより加工凸部と平坦部との塗膜同士が擦
れ合って、ガラスビ−ズにより上塗り塗膜が擦り取ら
れ、著しい場合には下塗り塗膜も擦り取られて下塗り塗
膜や素地金属板が露出してしまう（以下この現象を塗膜
かじりと称する）。（Ｃ）の方法はこのようなかじり発
生の問題はないが、骨材が塗膜より突出していないた
め、塗膜を保護せず、耐スクラッチ性、耐傷付き性が
（Ａ）や（Ｂ）の方法より劣るという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、化成処理皮
膜を形成した金属板の表面に下塗り塗膜を形成し、その
上に球状ガラスビ−ズと樹脂粉末とを含有する上塗り塗
膜が形成された耐スクラッチ性、耐傷付き性の優れた塗
装金属板において、球状ガラスビ−ズを塗膜厚より大き
いものにしても、塗膜かじりが発生しないものを提供す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の塗装金属板は、
上塗り塗膜の塗膜厚Ｔを１３〜２０μｍにして、球状ガ
ラスビ−ズの粒径ｒを１３〜３０μｍ、含有量を１０〜
４０重量％にするとともに、球状ガラスビ−ズの粒径ｒ
と塗膜厚Ｔを１.０≦ｒ／Ｔ≦１.５にし、また、樹脂粉
末をフッ素樹脂粉末にして、含有量を１〜１０重量％に
したことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】フッ素樹脂粉末は、変性ポリエチレン粉末より
潤滑性に優れているので、球状ガラスビ−ズの粒径ｒを
１.０≦ｒ／Ｔ≦１.５と塗膜厚Ｔより大きくして、球状
ガラスビ−ズが塗膜より突出するようにしても、塗膜同
士の擦れ合いにより塗膜かじりは発生しない。フッ素樹
脂粉末としては、ポリ４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦ
Ｅ）、エチレン−４フッ化エチレン樹脂（ＥＴＦＥ）な
どを挙げることができるが、粒径は１０μｍ以下にする
のが好ましい。これより粒径が大きいと、上塗り塗膜の
塗膜密着性が劣化し、加工性も低下する。

【０００８】上塗り塗膜の塗膜厚は、従来の一般的な塗
装金属板のように１３〜２０μｍにするのであるが、こ
れは１３μｍより薄いと耐候性、耐食性が劣り、２０μ
ｍを超えると、焼き付け乾燥の際にわきが発生し易くな
り、また、加工性も低下するためである。球状ガラスビ
−ズはこのような塗膜厚の上塗り塗膜から露出させて、
塗膜の耐スクラッチ性、耐傷付き性を従来のように改善
するのであるから、その粒径は１３μｍ以上にする必要
がある。しかし、３０μｍを超えると、粒径ｒと塗膜厚
Ｔとの比ｒ／Ｔが１.５を超え、球状ガラスビ−ズが塗
膜面より半分以上露出してしまうので、塗膜中に球状ガ
ラスビ−ズを安定して保持することが困難になる。この
ため、粒径は最大３０μｍにし、粒径ｒと塗膜厚Ｔとの
比ｒ／Ｔは１.５以下にする必要がある。

【０００９】球状ガラスビ−ズの含有量は、１０〜４０
重量％にする。１０重量％未満では塗膜強度が得られな
いため、耐スクラッチ性、耐傷付き性が低下し、４０重
量％より多くなると、上塗り塗膜の塗膜密着性が劣化
し、加工性も低下する。また、フッ素樹脂粉末の含有量
は１重量％未満であると、耐塗膜かじり性改善効果が十
分得られず、１０重量％を超えると、上塗り塗膜の塗膜
密着性が劣化し、加工性も低下するので、１〜１０重量
％にする。

【００１０】本発明の塗装金属板の製造は、従来の塗装
金属板と同様に連続塗装ラインで行うのであるが、金属
板には特に制限はなく、例えば、溶融Ｚｎめっき鋼板、
溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板、溶融Ａｌめっき鋼
板、ステンレス鋼板などを使用すればよい。

【００１１】化成処理皮膜は、クロメ−ト皮膜の場合、
耐食性、塗膜密着性を確保するため、クロム付着量を全
Ｃｒ量で５〜１００ｍｇ／ｍ²にするのが好ましい。こ
のクロム付着量はクロメ−ト皮膜が水溶性もしくは水分
散性の樹脂やシリカを含有する場合でも、クロメ−ト皮
膜がリン酸−クロム酸系処理液により形成されたもので
あっても同様にする。

【００１２】下塗り塗膜は、上塗り塗膜に添加する樹脂
粉末をフッ素樹脂粉末に変更しても、塗膜厚や塗膜樹脂
の種類は変更する必要がない。塗膜厚は従来３〜５μｍ
にしていたが、この範囲でよく、また、塗膜樹脂にはエ
ポキシ系やポリエステル系の樹脂を使用していたが、こ
れらの樹脂でよい。上塗り塗膜の樹脂は従来使用されて
いたポリエステル系やシリコ−ン樹脂でフッ素樹脂粉末
を保持できるので、特に変更する必要はない。

【００１３】

【実施例】溶融Ｚｎ−５５％Ａｌ−１.６％Ｓｉ合金め
っき鋼板（板厚０.４ｍｍ）をアルカリ脱脂剤で脱脂し
て、湯洗、水洗により脱脂剤を洗浄し、乾燥した。その
後、塗布型クロメ−ト処理液［日本ペイント（株）製、
商品名；サ−フコ−トＮＲＣ３００ＮＳ］をロ−ルコ−
タ−で塗布して、水洗することなく１００℃で乾燥さ
せ、全Ｃｒ量が４０ｍｇ／ｍ²のクロメ−ト皮膜を形成
した。

【００１４】次に、このクロメ−ト皮膜の上にクロム酸
ストロンチウム、酸化チタンおよび硬質シリカを配合し
たエポキシ樹脂の下塗り塗料を乾燥塗膜厚で５μｍにな
るように塗装して、２１５℃で乾燥後、球状ガラスビ−
ズと粒径３〜７μｍのＰＴＦＥ粉末を含有するポリエス
テル樹脂の上塗り塗料を乾燥塗膜厚で１５μｍになるよ
うに塗装して、同様に２１５℃で乾燥した。また、比較
のため、ＰＴＦＥ粉末を含有しないポリエステル樹脂の
上塗り塗料を下塗り塗膜の上に同様に塗装した。そし
て、このようにして製造した塗装鋼板について次のよう
な試験を実施した。表１に塗膜組成を、表２に試験結果
を示す。

【００１５】（１）塗膜密着性試験 ２０℃の室内で塗膜が外側になるように０〜１０ｔの１
８０度折り曲げ加工を順次施して、その都度折り曲げ部
を粘着テ−プで剥離し、折り曲げ加工が０〜２ｔでも塗
膜剥離の発生しないものを記号◎、３ｔで塗膜剥離が発
生したものを記号○、４ｔで塗膜剥離の発生したものを
記号△、５ｔで塗膜剥離の発生したものを記号×で評価
した。建材用途には記号○以上であれば使用できる。

【００１６】（２）耐湿性試験 ＪＩＳ Ｚ ０２０８に準拠して、温度７０℃、相対湿
度９８％の試験条件で１０００時間行い、塗膜フクレの
発生しないものを記号◎、発生したものを記号×で評価
した。

【００１７】（３）加工性試験 ２０℃の室内で塗膜が外側になるように０〜１０ｔの１
８０度折り曲げ加工を順次施して、折り曲げ部のクラッ
ク発生状態を観察し、折り曲げ加工が０〜６ｔでもクラ
ックの発生しないものを記号◎、７ｔでクラックの発生
したものを記号○、８ｔでクラックの発生したものを記
号△、９ｔでクラックの発生したものを記号×で評価し
た。建材用途には記号○以上であれば使用できる。

【００１８】（４）耐スクラッチ性試験 キザミのない１０円銅貨で塗膜表面を下塗り塗膜に達す
るほどの圧力下で引っ掻いて、下塗り塗膜の露出状態を
観察し、下塗り塗膜の露出しないものを記号◎、下塗り
塗膜の露出面積が３０％未満のものを記号○、露出面積
が３０〜５０％のものを記号△、露出面積が５０％超の
ものを記号×で評価した。建材用途には記号○以上であ
れば使用できる。

【００１９】（５）耐傷付き性試験 塗装鋼板に寸法が５０×５０ｍｍの耐水ペ−パ−［粒度
＃４００、三井理化学（株）製］を砥粒側が露出するよ
うに貼付けて、摺動片とした後、この摺動片の耐水ペ−
パ−側を耐傷付き性試験用の平板試験片の塗膜側に重ね
合わせて、摺動片に１.０ｋｇの荷重をかけながら９０
度回転させ、耐水ペ−パ−による平板試験片塗膜の傷発
生状態を観察した。そして、傷の発生しないものを記号
◎、僅かに傷が発生したものを記号○、ほぼ全面に傷が
発生したものを記号△、一部に下塗り塗膜が露出する傷
が発生したものを記号×で評価した。建材用途には記号
○以上であれば使用できる。

【００２０】（６）耐塗膜かじり性試験 寸法が７０×７０ｍｍの塗装鋼板を塗膜が外側になるよ
うに内径４ｍｍに曲げて、曲げ部の両端部を削り落と
し、摺動試験片とした。次に、この摺動試験片の曲げ加
工部頂点を、固定台に取り付けた寸法７０×９０ｍｍの
平板試験片の塗膜面と接触させ、固定した。その後、摺
動試験片に５ｋｇの荷重をかけた状態で平板試験片上を
左右に１往復（１往復７０ｍｍ）摺動させ、平板試験片
の素地鋼板の露出状態を観察した。そして、素地鋼板の
露出面積が５％以下のものを記号◎、６〜１０％のもの
を記号○、１１〜３０％のものを記号△、３０％超のも
のを記号×で評価した。建材用途には記号○以上であれ
ば使用できる。

【００２１】（７）耐候性試験 ＪＩＳＡ１４１５に準拠して、ブラックパネル温度８０
℃に設定したサンシャインウェザ−メ−タ−試験機で促
進耐候試験を５０００時間実施し、試験後に塗膜剥離、
フクレが塗膜に発生していなかったものを記号◎、塗膜
剥離、フクレが塗膜に発生していたものを記号×で評価
した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】以上のように、化成処理皮膜を形成した
金属板の表面に下塗り塗膜を形成し、その上に球状ガラ
スビ−ズと樹脂粉末とを含有する上塗り塗膜とが形成さ
れた塗装金属板において、上塗り塗膜の樹脂粉末をフッ
素樹脂粉末にすると、球状ガラスビ−ズの粒径ｒと塗膜
厚Ｔを１.０≦ｒ／Ｔ≦１.５にして、球状ガラスビ−ズ
を露出させても、耐スクラッチ性と耐傷付き性を維持し
た状態で耐塗膜かじり性が向上する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 圓谷 浩 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所塗装・複合材料研究 部内 (72)発明者 福本 博光 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新製 鋼株式会社技術研究所塗装・複合材料研究 部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化成処理皮膜を形成した金属板の表面
   に下塗り塗膜を形成し、その上に球状ガラスビ−ズと樹
   脂粉末とを含有する上塗り塗膜が形成された塗装金属板
   において、上塗り塗膜の塗膜厚Ｔを１３〜２０μｍにし
   て、球状ガラスビ−ズの粒径ｒを１３〜３０μｍ、含有
   量を１０〜４０重量％にするとともに、球状ガラスビ−
   ズの粒径ｒと塗膜厚Ｔを１.０≦ｒ／Ｔ≦１.５にし、ま
   た、樹脂粉末をフッ素樹脂粉末にして、含有量を１〜１
   ０重量％にしたことを特徴とする耐スクラッチ性、耐傷
   付き性および耐塗膜かじり性に優れた塗装金属板。
2. 【請求項２】 フッ素樹脂粉末の粒径を１０μｍ以下
   にしたことを特徴とする請求項１に記載の耐スクラッチ
   性、耐傷付き性および耐塗膜かじり性に優れた塗装金属
   板。