JPH10314664A - 耐汚染性に優れたプレコート鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶剤や洗剤を必要とせず乾拭きで付着油を容
易に除去できるプレコート鋼板を提供する。 【解決手段】 このプレコート鋼板は、数平均分子量１
０，０００〜３５，０００，水酸基価５０〜５のポリエ
ステル樹脂１００重量部に対しメチルエーテル化ヘキサ
メチロールメラミン樹脂２０〜５０重量部，数平均分子
量１０，０００未満のフロロシリコーンオイル０．１〜
２．０重量部を配合した塗膜が鋼板表面の表面処理皮膜
上に形成されている。 【効果】 塗膜表層にメラミン樹脂及びフロロシリコー
ンが濃化しているので、付着油に対して優れた耐汚染性
を示し、加工性にも優れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンジフード，換気
扇，キッチンパネル等の油や食品等による汚染に曝され
る厨房機器用材料として使用される耐汚染性に優れたプ
レコート鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】家電製品等で一般に使用されているポリ
エステル樹脂塗膜を設けたプレコート鋼板は、安価で加
工性に優れるが、耐汚染性が十分でない。この欠点を補
うために、数平均分子量１５，０００〜３０，０００の
ポリエステル樹脂とヘキサメトキシメチロールメラニン
樹脂とを重量比で７５／２５〜５５／４５に配合したポ
リエステル・メラミン樹脂１００重量部にドデシルベン
ゼンスルホン酸のアミンブロック体１〜２重量部を配合
した塗膜を形成することが特公平６−８４００号公報に
紹介されている。厨房機器等で要求される耐汚染性とし
ては、塗膜上を油性インキで描画し、室温で２４時間放
置した後に、エタノール等の溶剤を浸したガーゼ等で拭
き取れるレベルである。最近では、溶剤や洗剤を使用せ
ず乾拭きで拭き取れる性能が要求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
要求に応えるべく案出されたものであり、メラミン樹脂
及びフロロシリコーンオイルを配合した塗膜を形成する
ことにより、長時間経過後の付着油でもガーゼ等の乾拭
きで完全に拭き取ることができる耐汚染性に優れたプレ
コート鋼板を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のプレコート鋼板
は、その目的を達成するため、数平均分子量１０，００
０〜３５，０００，水酸基価５０〜５のポリエステル樹
脂１００重量部に対しメチルエーテル化ヘキサメチロー
ルメラミン樹脂２０〜５０重量部及び数平均分子量１
０，０００未満のフロロシリコーンオイル０．１〜２．
０重量部を配合した塗膜が鋼板表面の表面処理皮膜上に
形成されていることを特徴とする。

【０００５】

【実施の形態】本発明では、Ｚｎめっき鋼板，Ｚｎ−Ａ
ｌ合金めっき鋼板，Ａｌめっき鋼板，ステンレス鋼板等
が塗装原板として使用される。塗装原板は、金属表面を
清浄且つ活性化するために脱脂後、機械的研磨，化学研
磨又は電解研磨により表面酸化皮膜が除去される。次い
で、クロムを５〜２００ｍｇ／ｍ² （好ましくは５〜４
０ｍｇ／ｍ² ）含むクロム酸塩系又はリン酸クロム酸塩
系皮膜を化成処理皮膜として研磨表面に形成させること
により表面調整する。必要に応じ、防錆顔料を含む下塗
り塗装を施しても良い。表面調整された塗装原板に、ポ
リエステル樹脂、メラミン樹脂、フロロシリコーンを主
成分とする上塗り塗膜が形成される。

【０００６】３つの主成分が十分に攪拌され、均一に分
散した上塗り塗料が鋼板に塗布される。塗料の乾燥・焼
付け過程で、ポリエステル樹脂（表面自由エネルギー＝
４６ｄｙｎ／ｃｍ），メラミン樹脂（表面自由エネルギ
ー＝３８ｄｙｎ／ｃｍ）、フロロシリコーン（表面自由
エネルギー＝２２ｄｙｎ／ｃｍ）のうち、表面自由エネ
ルギーの低いフロロシルコーン及びメラミン樹脂は、表
面自由エネルギー的な安定化により塗膜表層へブリード
する。同時に、温度上昇するメラミン樹脂は、ポリエス
テル樹脂中の水酸基と架橋反応を開始し、３次元構造を
もつ塗膜が成長する。このとき、ポリエステル樹脂との
架橋に必要な量以上にメラミン樹脂を配合しているの
で、塗膜表層でメラミン樹脂の自己縮合反応が併発す
る。

【０００７】メラミン樹脂は、自己縮合層が硬く緻密で
あるため、耐汚染性に優れている。メラミン樹脂の自己
縮合層を塗膜表層に集中させ、更に自己縮合層中にフロ
ロシリコーンを分散させるとき、油性インキを乾拭きで
拭き取れるレベルまで耐汚染性が著しく向上する。ポリ
エステル樹脂との架橋に必要な量以上にメラミン樹脂を
配合することにより、メラミン樹脂の自己縮合層が塗膜
表層に促進して形成される。しかし、メラミン樹脂、特
にその自己縮合層は硬く加工性に乏しいので、メラミン
樹脂の多量配合はプレコート鋼板の加工性を劣化させる
原因になる。そこで、本発明においては、ポリエステル
樹脂とフロロシリコーンを選定し、メラミン樹脂の配合
量を調整することにより、プレコート鋼板の必要条件で
ある加工性を犠牲にすることなく、フロロシリコーンを
含んだメラミン樹脂の自己縮合層を形成させている。

【０００８】本発明で使用するポリエステル樹脂には、
酸成分としてイソフタル酸、オルトフタル酸、アジピン
酸等を有するネオペンチルグリコール系のポリエステル
樹脂があり、酸性分の種類等は特に制約されない。しか
し、ポリエステル樹脂中の水酸基の量（水酸基価）は、
メラミン樹脂を塗膜表層にスムーズに移動させるため水
酸基価５０〜５とした。この水酸基価に相当するのは分
子量（＝数平均分子量／ポリスチレン換算）で１０，０
００〜３５，０００のポリエステル樹脂であり、分子量
が大きくなるに従って水酸基価が小さくなる。水酸基価
が５０を超えるものでは、メラミン樹脂の大半がポリエ
ステル樹脂の水酸基と架橋し、塗膜中に強固な３次元構
造が形成され、塗膜表層へのメラミン樹脂のスムーズな
移動が阻害される。また、塗膜表層にメラミン樹脂の自
己縮合層を形成させるため多量のメラミン樹脂の配合が
必要になり、加工性が著しく低下する。しかし、水酸基
価が５未満のものでは、直鎖型の高分子ポリエステルで
数平均分子量は３５，０００〜４００００以上になる。
このような高分子量のポリエステル樹脂は、塗料化する
際に高粘度になり、ロールコート用塗料には適さない。

【０００９】水酸基価５０〜５のポリエステル樹脂を使
用することにより、必要以上に塗膜が３次元構造化する
ことが抑えられ、塗膜表層にメラミン樹脂がスムーズに
移動し、ポリエステル樹脂との架橋に使用されるメラミ
ン樹脂が少なくて済み、塗膜表層に移動するメラミン樹
脂の割合が増加する。メラミン樹脂の配合量は、メラミ
ン樹脂１単位に対してポリエステル樹脂中の水酸基が４
〜６個となる割合がポリエステル樹脂とメラミン樹脂と
を架橋反応させる上での適当量である。具体的には、メ
ラミン樹脂の自己縮合分を考慮し、ポリエステル樹脂１
００重量部に対しメラミン樹脂２０〜５０重量部を配合
する。メラミン樹脂の配合量が２０重量部に満たないと
耐汚染性が不十分となり、逆に５０重量部を超える配合
量ではプレコート鋼板の加工性が低下する。

【００１０】更に、数平均分子量１０，０００未満のフ
ロロシリコーン０．１〜２．０重量部をポリエステル樹
脂に配合する。フロロシリコーンは、表面自由エネルギ
ーが低いため塗膜表層にブリードし、耐汚染性に優れた
塗膜表面を形成する。数平均分子量が１０，０００以上
のフロロシリコーンは、粘度が高く塗料に均一分散し難
いため、十分な耐汚染性を呈さない。また、フロロシリ
コーンの配合量が０．１重量部未満ではフロロシリコー
ン配合の効果が顕著でなく、逆に２重量部を超える配合
量では塗装外観を劣化させる原因となる。

【００１１】

【実施例】Ｚｎ付着量が片面当り４５ｇ／ｍ² で板厚
０．５ｍｍの溶融Ｚｎめっき鋼板をアルカリ脱脂した
後、表面調整剤を用いて表面活性化し、塗布型クロメー
ト剤を用いてクロム付着量が４０±１０ｍｇ／ｍ² とな
るように塗装前処理を施した。塗装前処理後、耐食性及
び塗膜密着性を向上させるため、防錆顔料を含んだ下塗
り塗装として、塗料不揮発分に対して１０〜５０重量％
のストロンチウムクロメートを配合したエポキシ変性ポ
リエステル樹脂塗料（日本ペイント株式会社製スーパー
ラックＤＩＦ／Ｐ４７）を乾燥膜厚が４〜６μｍとなる
ように塗布し、乾燥・焼付けした。

【００１２】次いで、表１に示した配合量の上塗り塗料
を乾燥膜厚が１１〜１５μｍとなるようにバーコータで
塗布し、２５０℃の熱風オーブンに６０秒保持すること
により乾燥・焼付けした。加熱時の最高到達板温は２３
０±１０℃に設定した。フロロシリコーンには、次の構
造式をもつものを使用した。フロロシリコーンＡの数平
均分子量は３，０００〜４，０００、フロロシリコーン
Ｂの数平均分子量は２０，０００〜２２，０００であっ
た。

【００１３】

【００１４】得られた各プレコート鋼板から試験片を切
り出し、塗装外観を観察すると共に乾拭き試験，加工性
試験に供した。調査結果を表２に示す。塗装外観の調査
では、塗膜表面を目視観察し、良好な表面状態にあるも
のを良（○），柚肌やハジキ等が観察されたものをやや
不良（△），柚肌，ハジキ，油分浮き等が多いものを著
しく不良（×）と判定した。乾拭き試験では、塗膜表面
に油性インキでマーキングし、常温に２４時間放置した
後、ティッシュペーパで乾拭きした。乾拭きした表面の
汚染状態を目視観察し、油性インキが完全に拭き取れた
ものを耐汚染性良好（○），若干のシミが残ったものを
耐汚染性やや良好（△），油性インキが拭き取れなかっ
たものを耐汚染性不良（×）と判定した。

【００１５】加工性試験では、試験片の板厚の３倍の厚
みをもつ板を挟んで１８０度曲げ加工（３ｔ曲げ）し
た。そして、曲げ加工部を１０倍のルーペで観察し、塗
膜に割れが検出されなかったものを加工性良好（○），
中程度の塗膜割れがみられたものを加工性やや良好
（△），ひどい塗膜割れが発生したものを加工性不良
（×）と判定した。更に、塗膜表層にメラミン自己縮合
層及びフロロシリコーンが集中していることを確認する
ため、ＦＴ−ＩＲ分析により塗膜中のメラミン及びフロ
ロシリコーンの分布を測定した。ＦＴ−ＩＲ分析では、
赤外線入射光を３８〜６０度の範囲で変更することによ
り異なる深さまでの分布状況を分析した。本発明例４に
ついて塗膜深さ方向に関するメラミン及びフロロシリコ
ーンの濃度分布を図１及び図２にそれぞれ示す。

【００１６】

【００１７】表２にみられるように、本発明に従ったプ
レコート鋼板は、何れも油性インキが乾拭きで簡単に除
去できる優れた耐汚染性を呈し、加工性，塗装外観も良
好であった。これは、図１，２に示すように塗膜表層に
メラミン樹脂及びフロロシリコーンが濃縮していること
に由来するものと推察される。これに対し、フロロシリ
コーンを配合していない比較例１では、油性インキを乾
拭きで除去できず、耐汚染性に劣っていた。フロロシリ
コーンを配合した場合でも、配合量が少なすぎる比較例
２では耐汚染性が不良であった。過剰量のフロロシリコ
ーンを配合した比較例３では、加工性が不良であった。
同様に過剰のフロロシリコーンを配合した比較例４で
は、油性インキの拭き取り性が不良で、塗装外観も劣っ
ていた。分子量の大きなフロロシリコーンを配合した比
較例５，６では、油性インキの乾拭き性が不良で、更に
塗料中に添加する場合に粘度が高いため分散・添加が困
難であり、塗装外観も劣っていた。

【００１８】分子量が低く水酸基価が高過ぎるポリエス
テル樹脂を使用した比較例７では、フロロシリコーンを
添加しても耐汚染性が改善されず、加工性も劣ってい
た。更に、分子量が大きく水酸基価が低過ぎるポリエス
テル樹脂を使用した比較例８では、フロロシリコーンを
配合しても耐汚染性に改善がみられなかった。この対比
から明らかなように、適正な分子量及び水酸基価をもつ
ポリエステル樹脂に特定量のメラミン樹脂及びフロロシ
リコーンを配合して塗膜を形成するとき、耐汚染性，加
工性，塗装外観の何れもが優れたプレコート鋼板が得ら
れることが確認された。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のプレコ
ート鋼板は、塗膜の主樹脂であるポリエステル樹脂の分
子量及び水酸基価を特定し、且つメラミン樹脂及びフロ
ロシリコーンの配合量を特定することにより、耐汚染
性，加工性，塗装外観の何れもが優れたプレコート鋼板
が得られる。このようにして得られたプレコート鋼板
は、溶剤や洗剤を必要とせず乾拭きで付着油を容易に除
去できるため、過酷な汚染雰囲気に曝される各種厨房機
器として使用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明例４において塗膜深さ方向に関するメ
ラミンの濃度分布を示すグラフ

【図２】 本発明例４において塗膜深さ方向に関するフ
ロロシリコーンの濃度分布を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福本 博光 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数平均分子量１０，０００〜３５，００
   ０，水酸基価５０〜５のポリエステル樹脂１００重量部
   に対しメチルエーテル化ヘキサメチロールメラミン樹脂
   ２０〜５０重量部及び数平均分子量１０，０００未満の
   フロロシリコーンオイル０．１〜２．０重量部を配合し
   た塗膜が鋼板表面の表面処理皮膜上に形成されているプ
   レコート鋼板。