塗装金属板
【課題】加工性が良好であり、適度な艶消し性を有し、更に優れた耐候性を有する塗装金属板を提供する。
【解決手段】光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする。このため、塗装金属板は、ポリエステル樹脂系塗料を用いていることから優れた加工性を有し、光安定剤により優れた耐候性を発揮し、且つ艶消し剤による艶消し作用により適度に光沢が低減されたものとなる。しかも艶消し剤である有機樹脂からなる粉粒体が光安定剤の作用を阻害することがなく、耐候性が長期に亘って維持される。
【解決手段】光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする。このため、塗装金属板は、ポリエステル樹脂系塗料を用いていることから優れた加工性を有し、光安定剤により優れた耐候性を発揮し、且つ艶消し剤による艶消し作用により適度に光沢が低減されたものとなる。しかも艶消し剤である有機樹脂からなる粉粒体が光安定剤の作用を阻害することがなく、耐候性が長期に亘って維持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材等に好適に使用することができる塗装金属板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷延鋼板や熱延鋼板等の鋼板や、これらにアルミニウム−亜鉛合金めっき被覆等のめっき被覆を形成しためっき鋼板の表面に塗装を施したプレコート鋼板（塗装鋼板）は、外装建材等に広く利用されている。
【０００３】
これらの塗装鋼板は、塗膜が施された状態で成形加工が施されることから、加工時に塗膜に割れや剥離が生じないように塗膜に高い成形加工性が求められている。このため、一般に加工性が良好な高分子量のポリエステル樹脂を含有するポリエステル系塗料を塗膜の最外層に適用することが考えられる。
【０００４】
また、近年、建材の外観向上の要請に伴い、塗膜の表面光沢を低減した艶消し被膜が提供されてきている。艶消し被膜を形成するためには、塗膜中にシリカ粉末を含有させることが為されている。
【０００５】
しかし、上記のようなポリエステル系塗料は、ポリエステル樹脂の分子鎖を長大化するためにテレフタル酸や直鎖アルコールをモノマー成分として使用することが多く、その結果、塗膜が紫外線に対して脆弱な面がある。
【０００６】
そこで、架橋剤として化学的に安定なイソシアネートを適用するなど、架橋剤に関する改良が試みられているが（特許文献１参照）、塗膜に適用される着色顔料として最も多く使用されている酸化チタンに起因する光劣化に対して長期間耐えることは困難である。
【０００７】
また、本出願人は、塗膜の耐候性向上のために、塗膜中に紫外線吸収剤や光安定剤を含有させることも提案している（特願２００５−２４４７５８参照）。しかし、特に光安定剤を用いる場合には、艶消し剤としてシリカ粉を用いている場合、耐候性の向上に対する寄与が小さく、持続性に乏しいものとなる。これは、シリカ粉の活性部位が光安定剤の塩基部分に作用して、光安定剤のラジカルトラップによるラジカル安定化機能を阻害するためと考えられる。
【０００８】
また、艶消し塗膜を形成するためには、シリカ粉を用いずに、縮み塗膜を形成する手法も考えられるが（特許文献２参照）、この場合、塗膜の外観に一定の意匠効果は付与されるが、塗膜の表面の光沢度があまりにも小さくなって、所望の光沢度を有する塗膜を形成することは困難なものであった。
【特許文献１】特開２００２−７８４４８号公報
【特許文献２】特開平１１−２１６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、加工性が良好であり、適度な艶消し性を有し、更に優れた耐候性を有する塗装金属板を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る塗装金属板は、光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする。このため、塗装金属板は、ポリエステル樹脂系塗料を用いていることから優れた加工性を有し、光安定剤により優れた耐候性を発揮し、且つ艶消し剤による艶消し作用により適度に光沢が低減されたものとなる。しかも艶消し剤である有機樹脂からなる粉粒体が光安定剤の作用を阻害することがなく、耐候性が長期に亘って維持される。
【００１１】
上記有機樹脂からなる粉粒体は、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂のうち、少なくとも一種からなる粉粒体であることが好ましく、かかる粉粒体を用いることで、塗装金属板の耐候性向上に寄与することができる。特に、尿素樹脂及びアクリル樹脂がより好ましい。
【００１２】
また、上記有機樹脂から成る粉粒体の平均粒径は、１０μｍ以下であることが好ましい。この場合、外層塗膜の表面の凹凸の粗大化を防止することができ、またそれに伴って、粗大化した凹部の底部に光沢が生じる、いわゆる底艶感の発生を防止することができ、外層塗膜の光沢を適度に低減することができる。
【００１３】
また、上記塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量は、１〜１０重量％の範囲であることが好ましい。この場合、外層塗膜の光沢を充分に低減することができる。
【００１４】
また、上記ポリエステル樹脂系塗料中の、光安定剤の含有量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることが好ましい。これにより塗装鋼板に充分な耐候性を付与することができる。
【００１５】
また、上記ポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、数平均分子量５０００〜１５０００の範囲であることが好ましい。この場合、塗装鋼板に充分な加工性を付与することができると共に、プレコート金属板として適切な塗膜硬度を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光安定剤と有機樹脂からなる粉粒体の艶消し剤とを併用することで、艶消し剤によって光安定剤の機能が阻害されることがなく、且つ艶消し剤により外層塗膜の光沢が過剰に低減されることがなく、優れた加工性、耐候性を有すると共に適度な艶消し性を有する塗装鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
本発明にて用いる金属板としては適宜の鋼板等が使用できるが、例えば溶融アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板等のめっき鋼板や、ステンレス鋼板等を挙げることができる。
【００１９】
この金属板には、塗膜の形成に先だって化成処理層を形成することができる。化成処理層としては、クロメート（クロム酸塩）処理層、リン酸塩処理層、複合酸化皮膜形成等が挙げられる。
【００２０】
クロメート（クロム酸塩）処理層の形成を行うにあたっては、６価クロムと硫酸等の無機酸とを含む水溶液を用いて金属板表面を処理することができ、これにより、３価クロムおよび６価クロムを含む水和酸化物からなる層を形成する。また、リン酸塩処理層とは、第１リン酸塩とリン酸とを含む水溶液を用いて金属板表面を処理することによって形成された、第３リン酸塩からなる層である。リン酸塩の種類としては、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸鉄等が挙げられる。尚、化成処理層の厚みは、リン酸塩処理層の場合には、１〜２μｍの範囲内が一般的である。
【００２１】
この金属板の最外層に設けられる塗膜（外層塗膜）は、光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜したものであり、前記艶消し剤は、有機樹脂から成る粉粒体である。
【００２２】
このポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、直接エステル化法、エステル交換法、開環重合法などの公知の方法を用いて製造することができる。直接エステル化法の具体例としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合する方法がある。多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの二塩基酸類及びそれらの無水物類、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの三価以上の多価カルボン酸類及びそれらの無水物類などが挙げられる。また、多価アルコールとしては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、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの三価以上の多価アルコール類などが挙げられる。また、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の低級アルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換による縮重合によっても製造することができる。さらに、ポリエステル樹脂は、β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン類の開環重合によっても製造することができる。また、本発明のポリエステル樹脂としては、いわゆるリニアポリエステル樹脂と称される構造の高分子ポリエステル樹脂も含まれる。
【００２３】
また、上記ポリエステル系塗料に含有されるポリエステル樹脂としては、シリコーン変性ポリエステル樹脂等の変性ポリエステル樹脂も用いても良い。
【００２４】
このようなポリエステル樹脂において、水酸基は、ポリイソシアネート化合物やメラミン樹脂等の硬化剤との加熱硬化反応に不可欠な官能基である。ポリエステル樹脂の水酸基価は５〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が好ましく、水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇに満たないと、ポリエステル樹脂系塗料の硬化性が低くなって、得られる外層塗膜に充分な被膜硬度が得られなくなったり、耐溶剤性が低下するおそれがあり、また水酸基価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、得られる外層塗膜の塗膜加工性が低下するおそれがあって好ましくない。またこのポリエステル樹脂の酸価は１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。
【００２５】
このようなポリエステル樹脂は、数平均分子量が５０００〜１５０００の範囲であることが好ましい。これにより、外層塗膜に優れた加工性を付与することができる。この数平均分子量が５０００に満たないと塗膜の伸びが不足し、一般に成形加工に必要とされるいわゆるＴベンドでの４Ｔ折り曲げ加工時にクラックが生じるおそれがある。またこの数平均分子量が１５０００を超えると塗膜が軟化して成形加工時等において傷付きが発生しやすくなると共に、樹脂の溶解性等からプレコート用として扱うための塗料の適性に欠けてくる。
【００２６】
ポリエステル樹脂系塗料中に配合される硬化剤としては、熱解離型ブロックイソシアネート基を１分子中に少なくとも２個含有するポリイソシアネート化合物や、メラミン樹脂等を挙げることができる。
【００２７】
ポリイソシアネート化合物の例としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ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、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートのようなイソシアネートモノマーと呼ばれる化合物、これらのビウレット体、イソシアヌレート体、トリメチロールプロパンのアダクト体のようなポリイソシアネート誘導体などの、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部又は全部をブロック剤でブロック化して製造したものが挙げられる。このブロック化剤の例としては、例えば、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソアミルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシムなどのケトオキシム系ブロック化剤、フェノール、クレゾール、カテコール、ニトロフェノールなどのフェノール系ブロック化剤、イソプロパノール、トリメチロールプロパンなどのアルコール系ブロック化剤、マロン酸エステル、アセト酢酸エステルなどの活性メチレン系ブロック化剤などが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、１種用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２８】
メラミン樹脂の例としては、例えば、ｎ−ブチル化メラミン樹脂やイソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂を挙げることができる。メラミン樹脂は、メラミンに、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応又は付加縮合反応させて得られたものを、炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化して得ることができる。このメラミン樹脂の具体例としては、アルコキシ基がメトキシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基などであるアルコキシメチルメラミン樹脂等を挙げることができる。
【００２９】
硬化剤の含有量は適宜調整されるが、塗膜に特に優れた耐候性を付与するためには、ポリエステル樹脂中のヒドロキシル基と硬化剤中の反応性官能基（ポリイソシアネート化合物の場合は熱解離型ブロックイソシアネート基）とのモル比が、ポリエステル樹脂中のヒドロキシル基１モルに対して硬化剤中の反応性官能基が０．８〜１．５モルの範囲であることが好ましい。また、メラミン樹脂を含有させる場合にはポリエステル樹脂１００重量部に対してメラミンが１０〜５０重量部の範囲となるようにすることが好ましい。
【００３０】
また、ポリエステル樹脂系塗料中には硬化反応触媒を含有させても良い。硬化反応触媒は、硬化剤の種類に応じて適宜選択できる。
【００３１】
例えば硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いる場合に使用できる硬化促進剤としては、スズ化合物や亜鉛化合物が挙げられる。スズ化合物としては、例えば塩化スズ、臭化スズなどのハロゲン化スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレートなどの有機スズ化合物などが、亜鉛化合物としては、例えば、塩化亜鉛、臭化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、オクチル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛などの有機酸の亜鉛塩などが挙げられる。硬化反応触媒は、塗料組成物中の全加熱残分に対して、０．０１〜５質量％の割合で用いることが好ましい。この量が０．０１質量％未満であると、硬化反応の促進効果が十分に発揮されず、塗膜の耐水性や密着性などが低下し、５重量％を超えると硬化反応が進みすぎて加工性が得にくい。硬化速度及び外層塗膜の物性のバランスの面から、この硬化反応触媒のより好ましい配合量は、塗料中の全加熱残分に対して０．０１〜２質量％の範囲である。
【００３２】
また、硬化剤としてメラミン樹脂を用いる場合に使用できる硬化促進剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機スルホン酸が挙げられる。硬化反応触媒は、塗料組成物中の全加熱残分に対して、０．１〜５質量％の割合で用いることが好ましい。この量が０．１質量％未満であると、硬化反応の促進効果が十分に発揮されず、塗膜の耐水性や密着性などが低下し、５重量％を超えると硬化反応が進みすぎて加工性が得にくい。これらの硬化反応触媒は、１種用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよく、また他の硬化反応触媒と併用してもよい。
【００３３】
光安定剤（ＨＡＬＳ）としては、ポリエステル樹脂系塗料の硬化成膜過程における熱安定性を有するものが好ましく、具体的には熱重量分析による重量損失が３００℃以上で１０%以下の耐熱性を有していることが好ましい。また、経時的に光安定剤が熱融解してブリードアウトが生じると光安定剤の損失が生じるため、かかる損失を防止するため、光安定剤の融点は１００℃以上であることが望ましい。
【００３４】
具体的には、光安定剤として、下記式（１）（２）に示すような高分子量タイプヒンダードアミン系光安定剤、下記式（３）〜（６）に示すようなヒンダードアミン系光安定剤等を用いることができる。これらは一種単独で用いるほか、二種以上を併用することができる。このような光安定剤としては、チバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社から提供されている品番「ＴＩＮＵＶＩＮ １１１ ＦＤＬ」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １２３」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １４４」、「ＴＩＮＵＶＩＮ ２９２」等を挙げることができる。
【００３５】
【化１】
【００３６】
【化２】
【００３７】
このような光安定剤を用いれば、塗膜の耐候性が向上し、塗装金属板を屋外へ長時間曝露した場合にも、塗膜の割れ、剥離等が生じることが防止され、更に塗膜の変退色や光沢の変動も防止される。これは、光の照射等によって樹脂の劣化の反応が生じても、外層塗膜中における光安定剤の働きにより前記のような劣化の連鎖反応が遮断され、また劣化により生成される生成物の物性も脆性の小さいものになるためと、推察される。
【００３８】
ポリエステル系塗料中の光安定剤の含有量は適宜調整されるものであるが、塗装金属板に充分な耐候性を付与するためには、ポリエステル系塗料中のポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることが好ましい。また、光安定剤の含有量の上限は特に制限されないが、この含有量が過剰であると外層塗膜に著しい黄着色が生じるおそれがあり、またポリエステル系塗料の保存時などに低温環境において光安定剤が結晶化して凝集しやすくなり、これを再生することが困難となるおそれがある。そこで、光安定剤の含有量を、ポリエステル樹脂１００重量部に対して３重量部以下とすることが好ましい。
【００３９】
また、ポリエステル樹脂系塗料には、光安定剤に加えて、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）を含有させても良い。特に、カーボン等の黒色の着色顔料や、青色の有機顔料を主体として用いる場合、プレコート用のポリエステル塗料では一般的に塗料の流動性を確保するために顔料濃度を低くするため、顔料による紫外線の吸収は期待しにくいが、このように顔料の含有量が少ない場合において、紫外線吸収剤を使用することにより、塗膜の紫外線吸収性能の向上を図ることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤等の、適宜のものを用いることができ、例えばチバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社から提供されている品番「ＴＩＮＩＶＩＮ ３８４−２」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ４００」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ４１１Ｌ」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ９００」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ９２８」等が挙げられる。
【００４０】
艶消し剤としては、適宜の有機樹脂の粉粒体が用いられる。例えば尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂等からなる粉粒体が、使用可能である。
【００４１】
このような有機樹脂の粉粒体を用いれば、外層塗膜の光沢（ＪＩＳ Ｋ５６００−４−７による測定角６０°での鏡面反射率）を１０〜５０程度の範囲で適度に低減することができる。
【００４２】
外層塗膜の光沢を適度に低減するためには、有機樹脂の粉粒体の平均粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径は、コールターカウンター法により測定される。この平均粒径が過大であると、外層塗膜の表面において、有機樹脂の粉粒体に起因して形成される凸部と、凸部間に形成される凹部とに、形状の粗大化が生じてしまい、またこのため凹部の底面に光沢が生じて、いわゆる底艶感が生じ、外層塗膜全体の光沢を充分に低減することが困難となる。また、有機樹脂の粉粒体の平均粒径の下限は特に制限されないが、粒径が過小であると光沢の調整に要する粉粒体の配合量が増大する傾向があるため、３μｍ以上であることが好ましい。
【００４３】
また、外層塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量は、外層塗膜の所望の艶消し度合いに応じて適宜調整されるが、外層塗膜全体に対して１〜１０重量％の範囲となるように、ポリエステル樹脂系塗料中の含有量を調整することが好ましい。この含有量が過少であると外層塗膜の艶消しを充分になすことができず、また含有量が過剰であると塗料の流動性が損なわれて塗装金属板の生産に支障をきたす場合がある。
【００４４】
艶消し剤としてこのような有機樹脂からなる粉粒体を用いると、上記の通り外層塗膜の光沢を適度に低減し、優れた艶消し効果を発揮する。また、このような有機樹脂からなる粉粒体は、艶消し剤としてシリカ粉を用いる場合と較べて、上記光安定剤の機能を阻害することがなく、塗膜の耐候性を損なうことがなくなる。これは、既述のようにシリカ粉を用いた場合には、シリカ粉の活性部位が光安定剤の塩基部分に作用して光安定剤のラジカルトラップ作用を阻害すると考えられるのに対して、反応性の低い有機樹脂からなる粉粒体を用いるとこのような阻害作用が抑制されるためと、考えられる。
【００４５】
また、ポリエステル系塗料中には、適宜の顔料を含有させることができる。このような顔料としては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、有機顔料、ベンガラなどの着色顔料、ガラスフレーク、アルミニウムフレーク、マイカフレークなどの着色剤、タルク、シリカ、アルミナなどのフィラー、ガラス繊維やウィスカー等の繊維状充填材、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの体質顔料などが挙げられる。顔料の含有量は適宜調整されるが、樹脂成分１００重量部に対して２〜５０重量部の範囲とすることが好ましい。
【００４６】
外層塗膜は、上記のようなポリエステル系塗料を硬化成膜することにより、金属板の最外層に形成される。
【００４７】
外層塗膜を形成するためのポリエステル樹脂系塗料の塗布、成膜にあたっては、金属板に対して、スプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター等での塗装など、適宜の手法で塗布を行い、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜することができる。
【００４８】
ポリエステル樹脂系塗料の硬化に要する温度及び時間は、各成分の種類や使用する反応触媒により左右されるが、最高到達板温が２００〜２５０℃となる温度で、２０〜１２０秒間、加熱することができる。このポリエステル樹脂系塗料を形成する際の塗布量や膜厚は特に制限されないが、あまりに厚膜であると成膜時にワキが生じるおそれがあり、通常は膜厚が１０〜２５μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００４９】
このポリエステル樹脂系塗料を硬化成膜して形成される外層塗膜のガラス転移温度は、５０℃以下となるようにすることが好ましく、このガラス転移温度が５０℃を超えると加工性が低下するおそれがある。また、このガラス転移温度が２０℃に満たないと塗膜硬度が低下するおそれがある。
【００５０】
上記外層塗膜は、下記の下塗塗膜や中塗塗膜のような、他の塗膜を介して金属板に設けても良い。
【００５１】
下塗塗膜は、塗料に対する金属板の影響を低減して塗膜の密着性を向上させたり、防錆性を付与したりするなどの目的のために設けることができる。下塗塗膜を形成するための下塗塗料（プライマー）としては、エポキシ系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料等の適宜のものを用いることができ、またこれには必要に応じてクロム酸塩を主体とする防錆顔料等を含有させることができる。下塗塗膜の形成にあたっては、下塗塗料を金属板上に、スプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーターなどでの塗装など適宜の手法で塗布し、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜して下塗塗膜を形成することができる。また、下塗塗膜として組成の異なる二種以上のものを順次設けて二層以上の多層の下塗塗膜を形成しても良い。下塗塗膜の塗布量や膜厚は適宜調整されるものであるが、膜厚が１〜１０μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００５２】
下塗塗膜の上層に更に中塗塗膜を設けても良い。中塗塗膜を形成するための中塗塗料としては、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の適宜の樹脂塗料を用いることができ、この中塗塗料には、必要に応じて顔料や染料等の着色料を含有させても良い。中塗塗膜の形成にあたっては、中塗塗料をスプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーターなどでの塗装など適宜の手法で塗布し、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜することができる。中塗塗膜の塗布量や膜厚は適宜調整されるが、膜厚が１０〜２０μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００５３】
このように多層の塗膜を形成する場合、各層の塗膜ごとに順次硬化成膜して塗膜を形成しても良いが、二種以上の塗料を硬化することなく順次塗装した後、この二種以上の塗膜を一度に加熱して硬化成膜する、いわゆるウェット・オン・ウェット塗装を行っても良い。この場合、多層の塗膜間の密着性が更に向上する。
【実施例】
【００５４】
（実施例１〜７、比較例１〜３）
金属板として厚み０．３５ｍｍの溶融５５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板を用い、この表面に、塗布型クロメート液（日本パーカライジング株式会社製、品番ＺＭ−１３００ＡＮ）にて化成処理を施した。
【００５５】
次に、下塗塗料として日本ファインコーティングス株式会社製のポリエステル樹脂プライマー（品名「ＦＬＣ６８５プライマー」）を塗布し、最終到達板温２００℃で３０秒間加熱することで焼付硬化させて厚み４μｍの下塗塗膜を形成した。
【００５６】
次に、下塗塗膜の表面に、ポリエステル樹脂系塗料として、日本ファインコーティングス株式会社製の高分子ポリエステル樹脂塗料（品名「ＫＲＦ５０」、ポリエステル樹脂の数平均分子量１００００、樹脂のガラス転移温度３８℃、硬化剤としてメラミン樹脂とブロックイソシアネートを併用、ガラス繊維の含有量２５重量％、酸化チタン及びカーボンブラックを主体とする着色顔料の含有量５重量％、色相ブラック）に、下記表１，２に示す成分を含有させたものを用い、最終到達板温２３０℃で４０秒間加熱することで焼付硬化させて、膜厚１５μｍの外層塗膜を形成し、塗装金属板を得た。
【００５７】
ここで、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）としてはチバ・スペシャリティケミカル株式会社製「ＴＩＮＵＶＩＮ４００」を、光安定剤（ＨＡＬＳ）としてはチバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社製「ＴＩＮＵＶＩＮ９２８」（熱重量分析による３００℃以上での重量損失１０%以下、融点１５０℃）を用い、これらは予め必要量をキシロールに溶解してから配合した。
【００５８】
１）光沢評価
各実施例及び比較例につき、外層塗膜の表面の光沢度（ＪＩＳ Ｋ５６００−４−７による６０°鏡面反射率）を測定した。
【００５９】
２）耐候性評価
メタルハライドランプを光源とする照射試験機（ダイプラウィンテス社製、「メタルウェザー」）を用い、紫外線強度７５ｍＷ／ｃｍ2、ブラックパネル温度８０℃の条件にて２０００時間連続照射（途中２時間ごとに純水の２分スプレー実施）を行った場合の色差ΔＥを測定した。そして、色差ΔＥが３以下を「◎」、６以下を「○」、１０以下を「△」、１０を超えるものを「×」と評価した。
【００６０】
３）加工性評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．２による曲げ試験方法により曲げ加工を行った場合の加工部のクラック有無を目視評価し、クラックが発生しない最大のＴ数で評価した。
【００６１】
４）塗膜硬度評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．３による鉛筆硬度試験にて、外層塗膜の鉛筆硬度を測定した。
【００６２】
５）耐衝撃性評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．４による衝撃試験にて、５００ｇの重りを５０ｃｍの高さから落下させた場合の外層塗膜の状態を目視で観察した。
【００６３】
６）密着性評価
ＪＩＳ Ｇ３３２２ １３．２．５による碁盤目密着試験にて塗膜に１ｍｍ角の升目１００個を形成し、セロハン粘着テープを指で押しつけた後に一気に剥離させた場合の、塗膜の剥離状態を目視により観察した。
【００６４】
７）塩水噴霧試験
塗装鋼板に４Ｔ折り曲げ加工を施したものに対し、ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．１．１による塩水噴霧を２０００時間行った。そして、試験後の塗装鋼板の平面部と４Ｔ折り曲げ加工部のそれぞれの外観を、目視で観察した。
【００６５】
以上の結果を表１，２に併せて示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材等に好適に使用することができる塗装金属板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷延鋼板や熱延鋼板等の鋼板や、これらにアルミニウム−亜鉛合金めっき被覆等のめっき被覆を形成しためっき鋼板の表面に塗装を施したプレコート鋼板（塗装鋼板）は、外装建材等に広く利用されている。
【０００３】
これらの塗装鋼板は、塗膜が施された状態で成形加工が施されることから、加工時に塗膜に割れや剥離が生じないように塗膜に高い成形加工性が求められている。このため、一般に加工性が良好な高分子量のポリエステル樹脂を含有するポリエステル系塗料を塗膜の最外層に適用することが考えられる。
【０００４】
また、近年、建材の外観向上の要請に伴い、塗膜の表面光沢を低減した艶消し被膜が提供されてきている。艶消し被膜を形成するためには、塗膜中にシリカ粉末を含有させることが為されている。
【０００５】
しかし、上記のようなポリエステル系塗料は、ポリエステル樹脂の分子鎖を長大化するためにテレフタル酸や直鎖アルコールをモノマー成分として使用することが多く、その結果、塗膜が紫外線に対して脆弱な面がある。
【０００６】
そこで、架橋剤として化学的に安定なイソシアネートを適用するなど、架橋剤に関する改良が試みられているが（特許文献１参照）、塗膜に適用される着色顔料として最も多く使用されている酸化チタンに起因する光劣化に対して長期間耐えることは困難である。
【０００７】
また、本出願人は、塗膜の耐候性向上のために、塗膜中に紫外線吸収剤や光安定剤を含有させることも提案している（特願２００５−２４４７５８参照）。しかし、特に光安定剤を用いる場合には、艶消し剤としてシリカ粉を用いている場合、耐候性の向上に対する寄与が小さく、持続性に乏しいものとなる。これは、シリカ粉の活性部位が光安定剤の塩基部分に作用して、光安定剤のラジカルトラップによるラジカル安定化機能を阻害するためと考えられる。
【０００８】
また、艶消し塗膜を形成するためには、シリカ粉を用いずに、縮み塗膜を形成する手法も考えられるが（特許文献２参照）、この場合、塗膜の外観に一定の意匠効果は付与されるが、塗膜の表面の光沢度があまりにも小さくなって、所望の光沢度を有する塗膜を形成することは困難なものであった。
【特許文献１】特開２００２−７８４４８号公報
【特許文献２】特開平１１−２１６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、加工性が良好であり、適度な艶消し性を有し、更に優れた耐候性を有する塗装金属板を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る塗装金属板は、光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする。このため、塗装金属板は、ポリエステル樹脂系塗料を用いていることから優れた加工性を有し、光安定剤により優れた耐候性を発揮し、且つ艶消し剤による艶消し作用により適度に光沢が低減されたものとなる。しかも艶消し剤である有機樹脂からなる粉粒体が光安定剤の作用を阻害することがなく、耐候性が長期に亘って維持される。
【００１１】
上記有機樹脂からなる粉粒体は、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂のうち、少なくとも一種からなる粉粒体であることが好ましく、かかる粉粒体を用いることで、塗装金属板の耐候性向上に寄与することができる。特に、尿素樹脂及びアクリル樹脂がより好ましい。
【００１２】
また、上記有機樹脂から成る粉粒体の平均粒径は、１０μｍ以下であることが好ましい。この場合、外層塗膜の表面の凹凸の粗大化を防止することができ、またそれに伴って、粗大化した凹部の底部に光沢が生じる、いわゆる底艶感の発生を防止することができ、外層塗膜の光沢を適度に低減することができる。
【００１３】
また、上記塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量は、１〜１０重量％の範囲であることが好ましい。この場合、外層塗膜の光沢を充分に低減することができる。
【００１４】
また、上記ポリエステル樹脂系塗料中の、光安定剤の含有量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることが好ましい。これにより塗装鋼板に充分な耐候性を付与することができる。
【００１５】
また、上記ポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、数平均分子量５０００〜１５０００の範囲であることが好ましい。この場合、塗装鋼板に充分な加工性を付与することができると共に、プレコート金属板として適切な塗膜硬度を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光安定剤と有機樹脂からなる粉粒体の艶消し剤とを併用することで、艶消し剤によって光安定剤の機能が阻害されることがなく、且つ艶消し剤により外層塗膜の光沢が過剰に低減されることがなく、優れた加工性、耐候性を有すると共に適度な艶消し性を有する塗装鋼板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
本発明にて用いる金属板としては適宜の鋼板等が使用できるが、例えば溶融アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板等のめっき鋼板や、ステンレス鋼板等を挙げることができる。
【００１９】
この金属板には、塗膜の形成に先だって化成処理層を形成することができる。化成処理層としては、クロメート（クロム酸塩）処理層、リン酸塩処理層、複合酸化皮膜形成等が挙げられる。
【００２０】
クロメート（クロム酸塩）処理層の形成を行うにあたっては、６価クロムと硫酸等の無機酸とを含む水溶液を用いて金属板表面を処理することができ、これにより、３価クロムおよび６価クロムを含む水和酸化物からなる層を形成する。また、リン酸塩処理層とは、第１リン酸塩とリン酸とを含む水溶液を用いて金属板表面を処理することによって形成された、第３リン酸塩からなる層である。リン酸塩の種類としては、リン酸亜鉛、リン酸マンガン、リン酸鉄等が挙げられる。尚、化成処理層の厚みは、リン酸塩処理層の場合には、１〜２μｍの範囲内が一般的である。
【００２１】
この金属板の最外層に設けられる塗膜（外層塗膜）は、光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜したものであり、前記艶消し剤は、有機樹脂から成る粉粒体である。
【００２２】
このポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、直接エステル化法、エステル交換法、開環重合法などの公知の方法を用いて製造することができる。直接エステル化法の具体例としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合する方法がある。多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの二塩基酸類及びそれらの無水物類、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの三価以上の多価カルボン酸類及びそれらの無水物類などが挙げられる。また、多価アルコールとしては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、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの三価以上の多価アルコール類などが挙げられる。また、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の低級アルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換による縮重合によっても製造することができる。さらに、ポリエステル樹脂は、β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン類の開環重合によっても製造することができる。また、本発明のポリエステル樹脂としては、いわゆるリニアポリエステル樹脂と称される構造の高分子ポリエステル樹脂も含まれる。
【００２３】
また、上記ポリエステル系塗料に含有されるポリエステル樹脂としては、シリコーン変性ポリエステル樹脂等の変性ポリエステル樹脂も用いても良い。
【００２４】
このようなポリエステル樹脂において、水酸基は、ポリイソシアネート化合物やメラミン樹脂等の硬化剤との加熱硬化反応に不可欠な官能基である。ポリエステル樹脂の水酸基価は５〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲が好ましく、水酸基価が５ｍｇＫＯＨ／ｇに満たないと、ポリエステル樹脂系塗料の硬化性が低くなって、得られる外層塗膜に充分な被膜硬度が得られなくなったり、耐溶剤性が低下するおそれがあり、また水酸基価が１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、得られる外層塗膜の塗膜加工性が低下するおそれがあって好ましくない。またこのポリエステル樹脂の酸価は１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましい。
【００２５】
このようなポリエステル樹脂は、数平均分子量が５０００〜１５０００の範囲であることが好ましい。これにより、外層塗膜に優れた加工性を付与することができる。この数平均分子量が５０００に満たないと塗膜の伸びが不足し、一般に成形加工に必要とされるいわゆるＴベンドでの４Ｔ折り曲げ加工時にクラックが生じるおそれがある。またこの数平均分子量が１５０００を超えると塗膜が軟化して成形加工時等において傷付きが発生しやすくなると共に、樹脂の溶解性等からプレコート用として扱うための塗料の適性に欠けてくる。
【００２６】
ポリエステル樹脂系塗料中に配合される硬化剤としては、熱解離型ブロックイソシアネート基を１分子中に少なくとも２個含有するポリイソシアネート化合物や、メラミン樹脂等を挙げることができる。
【００２７】
ポリイソシアネート化合物の例としては、例えばヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ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、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネートのようなイソシアネートモノマーと呼ばれる化合物、これらのビウレット体、イソシアヌレート体、トリメチロールプロパンのアダクト体のようなポリイソシアネート誘導体などの、ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基の一部又は全部をブロック剤でブロック化して製造したものが挙げられる。このブロック化剤の例としては、例えば、ε−カプロラクタム、メチルエチルケトオキシム、メチルイソアミルケトオキシム、メチルイソブチルケトオキシムなどのケトオキシム系ブロック化剤、フェノール、クレゾール、カテコール、ニトロフェノールなどのフェノール系ブロック化剤、イソプロパノール、トリメチロールプロパンなどのアルコール系ブロック化剤、マロン酸エステル、アセト酢酸エステルなどの活性メチレン系ブロック化剤などが挙げられる。これらのポリイソシアネート化合物は、１種用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２８】
メラミン樹脂の例としては、例えば、ｎ−ブチル化メラミン樹脂やイソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂を挙げることができる。メラミン樹脂は、メラミンに、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応又は付加縮合反応させて得られたものを、炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化して得ることができる。このメラミン樹脂の具体例としては、アルコキシ基がメトキシ基、エトキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基などであるアルコキシメチルメラミン樹脂等を挙げることができる。
【００２９】
硬化剤の含有量は適宜調整されるが、塗膜に特に優れた耐候性を付与するためには、ポリエステル樹脂中のヒドロキシル基と硬化剤中の反応性官能基（ポリイソシアネート化合物の場合は熱解離型ブロックイソシアネート基）とのモル比が、ポリエステル樹脂中のヒドロキシル基１モルに対して硬化剤中の反応性官能基が０．８〜１．５モルの範囲であることが好ましい。また、メラミン樹脂を含有させる場合にはポリエステル樹脂１００重量部に対してメラミンが１０〜５０重量部の範囲となるようにすることが好ましい。
【００３０】
また、ポリエステル樹脂系塗料中には硬化反応触媒を含有させても良い。硬化反応触媒は、硬化剤の種類に応じて適宜選択できる。
【００３１】
例えば硬化剤としてポリイソシアネート化合物を用いる場合に使用できる硬化促進剤としては、スズ化合物や亜鉛化合物が挙げられる。スズ化合物としては、例えば塩化スズ、臭化スズなどのハロゲン化スズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレートなどの有機スズ化合物などが、亜鉛化合物としては、例えば、塩化亜鉛、臭化亜鉛などのハロゲン化亜鉛、オクチル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛などの有機酸の亜鉛塩などが挙げられる。硬化反応触媒は、塗料組成物中の全加熱残分に対して、０．０１〜５質量％の割合で用いることが好ましい。この量が０．０１質量％未満であると、硬化反応の促進効果が十分に発揮されず、塗膜の耐水性や密着性などが低下し、５重量％を超えると硬化反応が進みすぎて加工性が得にくい。硬化速度及び外層塗膜の物性のバランスの面から、この硬化反応触媒のより好ましい配合量は、塗料中の全加熱残分に対して０．０１〜２質量％の範囲である。
【００３２】
また、硬化剤としてメラミン樹脂を用いる場合に使用できる硬化促進剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機スルホン酸が挙げられる。硬化反応触媒は、塗料組成物中の全加熱残分に対して、０．１〜５質量％の割合で用いることが好ましい。この量が０．１質量％未満であると、硬化反応の促進効果が十分に発揮されず、塗膜の耐水性や密着性などが低下し、５重量％を超えると硬化反応が進みすぎて加工性が得にくい。これらの硬化反応触媒は、１種用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよく、また他の硬化反応触媒と併用してもよい。
【００３３】
光安定剤（ＨＡＬＳ）としては、ポリエステル樹脂系塗料の硬化成膜過程における熱安定性を有するものが好ましく、具体的には熱重量分析による重量損失が３００℃以上で１０%以下の耐熱性を有していることが好ましい。また、経時的に光安定剤が熱融解してブリードアウトが生じると光安定剤の損失が生じるため、かかる損失を防止するため、光安定剤の融点は１００℃以上であることが望ましい。
【００３４】
具体的には、光安定剤として、下記式（１）（２）に示すような高分子量タイプヒンダードアミン系光安定剤、下記式（３）〜（６）に示すようなヒンダードアミン系光安定剤等を用いることができる。これらは一種単独で用いるほか、二種以上を併用することができる。このような光安定剤としては、チバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社から提供されている品番「ＴＩＮＵＶＩＮ １１１ ＦＤＬ」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １２３」、「ＴＩＮＵＶＩＮ １４４」、「ＴＩＮＵＶＩＮ ２９２」等を挙げることができる。
【００３５】
【化１】
【００３６】
【化２】
【００３７】
このような光安定剤を用いれば、塗膜の耐候性が向上し、塗装金属板を屋外へ長時間曝露した場合にも、塗膜の割れ、剥離等が生じることが防止され、更に塗膜の変退色や光沢の変動も防止される。これは、光の照射等によって樹脂の劣化の反応が生じても、外層塗膜中における光安定剤の働きにより前記のような劣化の連鎖反応が遮断され、また劣化により生成される生成物の物性も脆性の小さいものになるためと、推察される。
【００３８】
ポリエステル系塗料中の光安定剤の含有量は適宜調整されるものであるが、塗装金属板に充分な耐候性を付与するためには、ポリエステル系塗料中のポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることが好ましい。また、光安定剤の含有量の上限は特に制限されないが、この含有量が過剰であると外層塗膜に著しい黄着色が生じるおそれがあり、またポリエステル系塗料の保存時などに低温環境において光安定剤が結晶化して凝集しやすくなり、これを再生することが困難となるおそれがある。そこで、光安定剤の含有量を、ポリエステル樹脂１００重量部に対して３重量部以下とすることが好ましい。
【００３９】
また、ポリエステル樹脂系塗料には、光安定剤に加えて、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）を含有させても良い。特に、カーボン等の黒色の着色顔料や、青色の有機顔料を主体として用いる場合、プレコート用のポリエステル塗料では一般的に塗料の流動性を確保するために顔料濃度を低くするため、顔料による紫外線の吸収は期待しにくいが、このように顔料の含有量が少ない場合において、紫外線吸収剤を使用することにより、塗膜の紫外線吸収性能の向上を図ることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤等の、適宜のものを用いることができ、例えばチバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社から提供されている品番「ＴＩＮＩＶＩＮ ３８４−２」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ４００」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ４１１Ｌ」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ９００」、「ＴＩＮＩＶＩＮ ９２８」等が挙げられる。
【００４０】
艶消し剤としては、適宜の有機樹脂の粉粒体が用いられる。例えば尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂等からなる粉粒体が、使用可能である。
【００４１】
このような有機樹脂の粉粒体を用いれば、外層塗膜の光沢（ＪＩＳ Ｋ５６００−４−７による測定角６０°での鏡面反射率）を１０〜５０程度の範囲で適度に低減することができる。
【００４２】
外層塗膜の光沢を適度に低減するためには、有機樹脂の粉粒体の平均粒径が１０μｍ以下であることが好ましい。平均粒径は、コールターカウンター法により測定される。この平均粒径が過大であると、外層塗膜の表面において、有機樹脂の粉粒体に起因して形成される凸部と、凸部間に形成される凹部とに、形状の粗大化が生じてしまい、またこのため凹部の底面に光沢が生じて、いわゆる底艶感が生じ、外層塗膜全体の光沢を充分に低減することが困難となる。また、有機樹脂の粉粒体の平均粒径の下限は特に制限されないが、粒径が過小であると光沢の調整に要する粉粒体の配合量が増大する傾向があるため、３μｍ以上であることが好ましい。
【００４３】
また、外層塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量は、外層塗膜の所望の艶消し度合いに応じて適宜調整されるが、外層塗膜全体に対して１〜１０重量％の範囲となるように、ポリエステル樹脂系塗料中の含有量を調整することが好ましい。この含有量が過少であると外層塗膜の艶消しを充分になすことができず、また含有量が過剰であると塗料の流動性が損なわれて塗装金属板の生産に支障をきたす場合がある。
【００４４】
艶消し剤としてこのような有機樹脂からなる粉粒体を用いると、上記の通り外層塗膜の光沢を適度に低減し、優れた艶消し効果を発揮する。また、このような有機樹脂からなる粉粒体は、艶消し剤としてシリカ粉を用いる場合と較べて、上記光安定剤の機能を阻害することがなく、塗膜の耐候性を損なうことがなくなる。これは、既述のようにシリカ粉を用いた場合には、シリカ粉の活性部位が光安定剤の塩基部分に作用して光安定剤のラジカルトラップ作用を阻害すると考えられるのに対して、反応性の低い有機樹脂からなる粉粒体を用いるとこのような阻害作用が抑制されるためと、考えられる。
【００４５】
また、ポリエステル系塗料中には、適宜の顔料を含有させることができる。このような顔料としては、例えば酸化チタン、カーボンブラック、有機顔料、ベンガラなどの着色顔料、ガラスフレーク、アルミニウムフレーク、マイカフレークなどの着色剤、タルク、シリカ、アルミナなどのフィラー、ガラス繊維やウィスカー等の繊維状充填材、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの体質顔料などが挙げられる。顔料の含有量は適宜調整されるが、樹脂成分１００重量部に対して２〜５０重量部の範囲とすることが好ましい。
【００４６】
外層塗膜は、上記のようなポリエステル系塗料を硬化成膜することにより、金属板の最外層に形成される。
【００４７】
外層塗膜を形成するためのポリエステル樹脂系塗料の塗布、成膜にあたっては、金属板に対して、スプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーター等での塗装など、適宜の手法で塗布を行い、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜することができる。
【００４８】
ポリエステル樹脂系塗料の硬化に要する温度及び時間は、各成分の種類や使用する反応触媒により左右されるが、最高到達板温が２００〜２５０℃となる温度で、２０〜１２０秒間、加熱することができる。このポリエステル樹脂系塗料を形成する際の塗布量や膜厚は特に制限されないが、あまりに厚膜であると成膜時にワキが生じるおそれがあり、通常は膜厚が１０〜２５μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００４９】
このポリエステル樹脂系塗料を硬化成膜して形成される外層塗膜のガラス転移温度は、５０℃以下となるようにすることが好ましく、このガラス転移温度が５０℃を超えると加工性が低下するおそれがある。また、このガラス転移温度が２０℃に満たないと塗膜硬度が低下するおそれがある。
【００５０】
上記外層塗膜は、下記の下塗塗膜や中塗塗膜のような、他の塗膜を介して金属板に設けても良い。
【００５１】
下塗塗膜は、塗料に対する金属板の影響を低減して塗膜の密着性を向上させたり、防錆性を付与したりするなどの目的のために設けることができる。下塗塗膜を形成するための下塗塗料（プライマー）としては、エポキシ系塗料、ポリウレタン樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料等の適宜のものを用いることができ、またこれには必要に応じてクロム酸塩を主体とする防錆顔料等を含有させることができる。下塗塗膜の形成にあたっては、下塗塗料を金属板上に、スプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーターなどでの塗装など適宜の手法で塗布し、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜して下塗塗膜を形成することができる。また、下塗塗膜として組成の異なる二種以上のものを順次設けて二層以上の多層の下塗塗膜を形成しても良い。下塗塗膜の塗布量や膜厚は適宜調整されるものであるが、膜厚が１〜１０μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００５２】
下塗塗膜の上層に更に中塗塗膜を設けても良い。中塗塗膜を形成するための中塗塗料としては、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系等の適宜の樹脂塗料を用いることができ、この中塗塗料には、必要に応じて顔料や染料等の着色料を含有させても良い。中塗塗膜の形成にあたっては、中塗塗料をスプレー塗装、バーコーター塗装、ローラーカーテンコーター、カーテンフローコーター、ロールコーターなどでの塗装など適宜の手法で塗布し、次いで熱風乾燥炉や誘電加熱装置等を通して加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜することができる。中塗塗膜の塗布量や膜厚は適宜調整されるが、膜厚が１０〜２０μｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００５３】
このように多層の塗膜を形成する場合、各層の塗膜ごとに順次硬化成膜して塗膜を形成しても良いが、二種以上の塗料を硬化することなく順次塗装した後、この二種以上の塗膜を一度に加熱して硬化成膜する、いわゆるウェット・オン・ウェット塗装を行っても良い。この場合、多層の塗膜間の密着性が更に向上する。
【実施例】
【００５４】
（実施例１〜７、比較例１〜３）
金属板として厚み０．３５ｍｍの溶融５５％アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板を用い、この表面に、塗布型クロメート液（日本パーカライジング株式会社製、品番ＺＭ−１３００ＡＮ）にて化成処理を施した。
【００５５】
次に、下塗塗料として日本ファインコーティングス株式会社製のポリエステル樹脂プライマー（品名「ＦＬＣ６８５プライマー」）を塗布し、最終到達板温２００℃で３０秒間加熱することで焼付硬化させて厚み４μｍの下塗塗膜を形成した。
【００５６】
次に、下塗塗膜の表面に、ポリエステル樹脂系塗料として、日本ファインコーティングス株式会社製の高分子ポリエステル樹脂塗料（品名「ＫＲＦ５０」、ポリエステル樹脂の数平均分子量１００００、樹脂のガラス転移温度３８℃、硬化剤としてメラミン樹脂とブロックイソシアネートを併用、ガラス繊維の含有量２５重量％、酸化チタン及びカーボンブラックを主体とする着色顔料の含有量５重量％、色相ブラック）に、下記表１，２に示す成分を含有させたものを用い、最終到達板温２３０℃で４０秒間加熱することで焼付硬化させて、膜厚１５μｍの外層塗膜を形成し、塗装金属板を得た。
【００５７】
ここで、紫外線吸収剤（ＵＶＡ）としてはチバ・スペシャリティケミカル株式会社製「ＴＩＮＵＶＩＮ４００」を、光安定剤（ＨＡＬＳ）としてはチバ・スペシャリティ・ケミカル株式会社製「ＴＩＮＵＶＩＮ９２８」（熱重量分析による３００℃以上での重量損失１０%以下、融点１５０℃）を用い、これらは予め必要量をキシロールに溶解してから配合した。
【００５８】
１）光沢評価
各実施例及び比較例につき、外層塗膜の表面の光沢度（ＪＩＳ Ｋ５６００−４−７による６０°鏡面反射率）を測定した。
【００５９】
２）耐候性評価
メタルハライドランプを光源とする照射試験機（ダイプラウィンテス社製、「メタルウェザー」）を用い、紫外線強度７５ｍＷ／ｃｍ2、ブラックパネル温度８０℃の条件にて２０００時間連続照射（途中２時間ごとに純水の２分スプレー実施）を行った場合の色差ΔＥを測定した。そして、色差ΔＥが３以下を「◎」、６以下を「○」、１０以下を「△」、１０を超えるものを「×」と評価した。
【００６０】
３）加工性評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．２による曲げ試験方法により曲げ加工を行った場合の加工部のクラック有無を目視評価し、クラックが発生しない最大のＴ数で評価した。
【００６１】
４）塗膜硬度評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．３による鉛筆硬度試験にて、外層塗膜の鉛筆硬度を測定した。
【００６２】
５）耐衝撃性評価
ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．２．４による衝撃試験にて、５００ｇの重りを５０ｃｍの高さから落下させた場合の外層塗膜の状態を目視で観察した。
【００６３】
６）密着性評価
ＪＩＳ Ｇ３３２２ １３．２．５による碁盤目密着試験にて塗膜に１ｍｍ角の升目１００個を形成し、セロハン粘着テープを指で押しつけた後に一気に剥離させた場合の、塗膜の剥離状態を目視により観察した。
【００６４】
７）塩水噴霧試験
塗装鋼板に４Ｔ折り曲げ加工を施したものに対し、ＪＩＳ Ｇ−３３２２ １３．１．１による塩水噴霧を２０００時間行った。そして、試験後の塗装鋼板の平面部と４Ｔ折り曲げ加工部のそれぞれの外観を、目視で観察した。
【００６５】
以上の結果を表１，２に併せて示す。
【００６６】
【表１】
【００６７】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする塗装金属板。
【請求項２】
上記有機樹脂からなる粉粒体が、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂のうち、少なくとも一種からなる粉粒体であることを特徴とする請求項１に記載の塗装金属板。
【請求項３】
上記有機樹脂から成る粉粒体の平均粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の塗装金属板。
【請求項４】
上記塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量が、１〜１０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装金属板。
【請求項５】
上記ポリエステル樹脂系塗料中の、光安定剤の含有量が、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の塗装金属板。
【請求項６】
上記ポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂が、数平均分子量５０００〜１５０００の範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の塗装金属板。
【請求項１】
光安定剤及び艶消し剤を含有するポリエステル樹脂系塗料を塗布成膜した塗膜が最外層に設けられ、前記艶消し剤が有機樹脂から成る粉粒体であることを特徴とする塗装金属板。
【請求項２】
上記有機樹脂からなる粉粒体が、尿素樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂のうち、少なくとも一種からなる粉粒体であることを特徴とする請求項１に記載の塗装金属板。
【請求項３】
上記有機樹脂から成る粉粒体の平均粒径が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の塗装金属板。
【請求項４】
上記塗膜中の、有機樹脂からなる粉粒体の含有量が、１〜１０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装金属板。
【請求項５】
上記ポリエステル樹脂系塗料中の、光安定剤の含有量が、ポリエステル樹脂１００重量部に対して１重量部以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の塗装金属板。
【請求項６】
上記ポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂が、数平均分子量５０００〜１５０００の範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の塗装金属板。
【公開番号】特開２００７−２８３７１８（Ｐ２００７−２８３７１８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１６０４７（Ｐ２００６−１１６０４７）
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]