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発明の名称 意匠性プレコート鋼板および製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−43676
公開日 平成10年(1998)2月17日
出願番号 特願平8−207461
出願日 平成8年(1996)8月6日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】柳原 成
発明者 八木 信司 / 大澤 勝彦 / 西田 信博 / 池田 勉
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 化成処理鋼板に下塗り塗料を塗装し下塗り塗膜を形成する工程と、下塗り塗膜上に中塗り塗料を塗装し、中塗り塗膜を形成する工程と、未乾燥の中塗り塗膜上に、中塗り塗料よりも表面張力が大きくない1種以上の上塗り塗料を、中塗り塗料よりも表面張力が大きくなく、かつ蒸気圧が高いシンナーで希釈して模様状に塗装し上塗り塗膜を形成する工程と、中塗り塗膜と上塗り塗膜を同時に焼付ける工程とを含む意匠性プレコート鋼板の製造方法。
【請求項2】 下塗り塗料および中塗り塗料の塗装はロールコータによる塗装である請求項1記載の方法。
【請求項3】 上塗り塗料の塗装はスプレー塗装である請求項1または2記載の方法。
【請求項4】 化成処理鋼板と、この化成処理鋼板上に下塗り塗料を塗装して形成された下塗り塗膜と、下塗り塗膜上に中塗り塗料を塗装して形成された中塗り塗膜と、未乾燥の中塗り塗膜上に、中塗り塗料よりも表面張力が高くない1種以上の上塗り塗料を模様状に塗装し、中塗り塗膜と同時に焼付けて形成された上塗り塗膜とを含む意匠性プレコート鋼板。
【請求項5】 上塗り塗膜により形成される模様がスパッタ状の模様である請求項4記載のプレコート鋼板。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は化成処理鋼板に模様状の塗膜を形成した意匠性プレコート鋼板、特に意匠性の高いスパッタ模様を形成することが可能な意匠性プレコート鋼板およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、プレコート鋼板の製造方法として、素材表面に下塗り塗装を施し乾燥させた後、中塗り塗料を塗布し、この中塗り塗料が乾燥されないうちに揮発性の高い溶剤を含有する溶液または上塗り塗料を粒状に付与し、付与された溶液または上塗り塗料粒子が拡がることにより中塗り塗膜を不定形に押し広げて乾燥し、班模様を形成させる方法(特開昭54−7444号公報)が提案されている。
【0003】しかしこの方法では、中塗り塗膜が乾燥しない間に付着した粒状の塗膜が中塗塗膜上を拡がることにより不定形の模様を形成するため、目標とする模様、例えば円形のスパッタ状模様を正確に形成することができず、また模様の輪郭が不鮮明になる。また場合によっては上塗り塗料が粒状で残ったりあるいは下塗塗膜中に潜り込んで、凹凸面が形成され、意匠性の高い模様を形成することができない。
【0004】一方、基材表面に下塗り塗料を施し、指触乾燥もしくは乾燥させた後、または基材表面に直接下塗り塗料と色調の異なる低固形分含有の中塗り塗料を1〜数種それぞれ粒状不連続に塗装し乾燥させ御影石状模様を得る方法(特開昭64−11673号公報)が提案されている。しかしこの方法では、揮発性の高い低沸点溶剤を使用した低固形分中塗り塗料を低吐出圧(0.1〜0.5kg/cm2)で塗装するため、中塗り塗料が濡れて拡がり、凹凸を有しない御影石状の透明若しくは半透明の部分が適宜混在した模様を得ることができるが、各塗料粒子が液状に拡がるため、目的とする模様を正確に形成できないほか、輪郭が不鮮明になる。また各々の塗料粒子が拡がる過程で部分的に重なるため、独立した斑点状を示す模様は得られにくいという問題点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記のような問題点を解決するため、目標とする模様、特にスパッタ状の模様を鮮明な輪郭で正確に形成できる意匠性プレコート鋼板を提供することである。本発明の他の目的は上記のようなプレコート鋼板を効率よく製造できる製造方法を提案することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は次の意匠性プレコート鋼板およびその製造方法である。
(1)化成処理鋼板に下塗り塗料を塗装し下塗り塗膜を形成する工程と、下塗り塗膜上に中塗り塗料を塗装し、中塗り塗膜を形成する工程と、未乾燥の中塗り塗膜上に、中塗り塗料よりも表面張力が大きくない1種以上の上塗り塗料を、中塗り塗料よりも表面張力が大きくなく、かつ蒸気圧が高いシンナーで希釈して模様状に塗装し上塗り塗膜を形成する工程と、中塗り塗膜と上塗り塗膜を同時に焼付ける工程とを含む意匠性プレコート鋼板の製造方法。
(2) 下塗り塗料および中塗り塗料の塗装はロールコータによる塗装である上記(1)記載の方法。
(3) 上塗り塗料の塗装はスプレー塗装である上記(1)または(2)記載の方法。
(4) 化成処理鋼板と、この化成処理鋼板上に下塗り塗料を塗装して形成された下塗り塗膜と、下塗り塗膜上に中塗り塗料を塗装して形成された中塗り塗膜と、未乾燥の中塗り塗膜上に、中塗り塗料よりも表面張力が高くない1種以上の上塗り塗料を模様状に塗装し、中塗り塗膜と同時に焼付けて形成された上塗り塗膜とを含む意匠性プレコート鋼板。
(5) 上塗り塗膜により形成される模様がスパッタ状の模様である上記(4)記載のプレコート鋼板。
【0007】本発明において用いる化成処理鋼板とは、鋼板に化成処理を施したものである。ここで鋼板とは、亜鉛メッキ鋼板、ステンレス鋼板、亜鉛−アルミメッキ鋼板、合金化溶融亜鉛メッキ鋼板、冷延鋼板、アルミ鋼板、アルミメッキ鋼板等があげられ、ロールコーターにて塗装できる鋼板が好ましい。化成処理としては、塗布型クロメート処理、リン酸亜鉛処理等が行われる。
【0008】下塗り塗料としては、化成処理鋼板に対して密着性が良好で耐食性を付与できる塗料が使用できる。このような下塗塗料としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂又はこれらの変性樹脂を主剤成分とし、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、ブロックイソシアネート化合物、尿素樹脂等の硬化剤を用いるものが好ましい。
【0009】中塗り塗料としては下塗り塗料との密着性が良好で模様を形成できる塗料が用いられ、屋外で使用する場合は耐候性を有するものが好ましい。このような中塗り塗料としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂またはこれらの変性樹脂を主剤成分とし、メチル化メラミン樹脂、ブチル化メラミン樹脂、ブロックイソシアネート化合物、尿素樹脂等の硬化剤を用いるものが好ましい。
【0010】中塗り塗料の表面張力は28〜40dyn/cm、好ましくは30〜37dyn/cmと調製するのが好ましくこれにより意匠性の高いスパッタ柄模様を形成することができる。中塗り塗料の表面張力が28dyn/cm未満であると、スパッタした上塗り塗料粒子を中塗り塗膜中に沈んでしまい、スパッタ柄模様を形成せず、また40dyn/cmを超えるとロール塗装作業性が劣るのが好ましくない。
【0011】上塗り塗料としては中塗り塗料との密着性に優れ、模様を形成できる塗料が用いられ、前記中塗り塗料で例示した塗料を用いることができる。上塗り塗料としては中塗り塗料と同種の樹脂を用いるのが好ましいが、別の樹脂を用いることもでき、この場合は相溶性の樹脂を用いるのが好ましい。
【0012】下塗り塗料、中塗り塗料、上塗り塗料はそれぞれ必要に応じて、二酸化チタン、カーボンブラック、酸化鉄、黄鉛などの無機顔料;シアニングリーン、シアニンブルーなどの有機顔料;アルミニウム粉、銅粉などの金属粉末;硫酸バリウム、タルク、マイカなどの体質顔料;顔料分散剤、レベリング剤、沈降防止剤、消泡剤などの添加剤および溶剤を含むことができる。
【0013】上塗り塗料は中塗り塗料よりも表面張力が大きくない塗料、すなわち表面張力が中塗り塗料と同一かまたは小さい塗料を用いる。この場合上塗り塗料は中塗り塗料よりも0〜4dyn/cm、好ましくは0.1〜2dyn/cm小さい塗料を用いるのが好適である。
【0014】上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料の表面張力より大きいと、上塗り塗料が中塗り塗料中に沈み込んでしまい、スパッタ柄模様を形成しない。また上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料の表面張力より小さすぎると、スパッタ塗装された上塗り塗料粒子が中塗り塗料中に引き伸ばされ、その部分が大きく凹み外観上好ましくない。
【0015】上塗り塗料と中塗り塗料の表面張力を変えるためには、それぞれの塗料の樹脂の種類、物性等を変えることもできるが、樹脂は同種のものを使用し、レベリング剤、消泡剤等の添加剤の種類、量および溶剤の種類、量などを変えることにより表面張力を調整するのが好ましい。レベリング剤、消泡剤等はその添加量が増加すると、表面張力は減少する傾向にある。
【0016】下塗り塗料および中塗り塗料により形成される塗膜は化成処理鋼板の実質的に全面を被覆するように形成されるが、上塗り塗料による塗膜は中塗り塗膜上に部分的に形成することにより、中塗り塗膜を部分的に露出させて模様が形成される。このため上塗り塗料と中塗り塗料は色その他の外観が変わるように塗料が調製される。また上塗り塗膜は1種でも2種以上でもよく、2種以上の場合はそれぞれの上塗り塗膜の色その他外観が変わるように塗料が調製される。
【0017】下塗り塗料は化成処理鋼板の実質的に全面に形成するもので、必要によりシンナーで希釈し、バーコータ、フローコータ、ロールコータ、スプレーガンなどを用いて塗装することができるが、乾燥膜厚で3〜50μmとなるようにロールコータにて塗布するのが好ましい。下塗り塗料を塗布後、到達板温180〜250℃で20〜60秒間焼付け処理を施し、下塗り塗膜を形成するのが好ましい。
【0018】中塗り塗料は下塗り塗膜の上に実質的に全面に形成するもので、下塗り塗料と同様に必要によりシンナーで希釈して任意の塗装方法により塗装を行うことができるが、乾燥膜厚で8〜30μmとなるようにロールコータで塗装し、中塗り塗膜を形成するのが好ましい。
【0019】中塗り塗膜形成法、乾燥、焼付を行うことなく、未乾燥の状態で上塗り塗膜を形成するが、中塗り工程から上塗り工程に移る間に中塗り塗料中の溶剤が揮発して若干乾燥することは差支えない。
【0020】上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料よりも大きい場合は、中塗り塗料が上塗り塗料の粒子ににじんできて、はっきりした模様を形成しない。また上塗り塗料のシンナーの蒸気圧が中塗り塗料より低いとスパッタ粒子がにじみやすく、この部分にへこみを生じ、平滑な塗膜が得られにくい。
【0021】上塗り塗料のシンナーによる希釈率は20〜100重量%が好ましい。希釈率が20重量%未満の場合にはスプレー塗装作業性に劣り、100重量%を超えると上塗り塗料のにじみ、スケ(隠ペイ性不足)が発生し、きれいなスパッタ柄模様を形成しない。
【0022】上塗り塗料を塗装する際の粘度は、10〜60秒(FC#4at25℃)の範囲であるのが好ましい。塗装を行うには、例えばノズル口径0.6〜2.0mmの通常のスプレーガンにより吹付霧化圧力0.5〜2kg/cm2で斑点状に塗装するか、商品名「ミクロエース(AGB−20、HN54FV)、スパッタ(斑点)ガン」(旭サナック(株)製)、商品名「電動エスターボ(ESA−87(改)、φ50」(旭サナック(株)製)、商品名「SGD−71型、乱糸ガン」(岩田塗装機工業(株)製、)等のスパッタ柄模様の形成が可能な塗装機を用いることができる。
【0023】上塗り塗膜を形成後直ちに、中塗り塗膜と上塗り塗膜を同時に到達板温で180〜260℃で30〜80秒間焼付けることにより、中塗り塗膜と上塗り塗膜が一体的に硬化した模様を有する意匠性プレコート鋼板が製造される。
【0024】上記の製造方法において、各工程は化成処理鋼板を連続的に送り出しながら、その進行方向に沿って各工程を行う設備を配置し、連続的に各工程の塗装を行うように構成するのが好ましい。
【0025】上記の製造方法では、上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料より高くなく、また上塗り塗料のシンナーの表面張力が中塗り塗料より高くなくかつ蒸気圧が高いため、上塗り塗料の希釈塗装時およびシンナーが揮発した後の両方において表面張力の差による上塗り塗膜の沈み込みが防止される。このとき蒸気圧が高いためシンナーの蒸発速度が大きく、このためシンナーによるにじみ等の悪影響が最少限に抑えられる。これによりウエットオンウエットの状態にて意匠性の高いスパッタ柄模様の形成が可能である。
【0026】こうして形成されたプレコート鋼板はそのままで、あるいは切断、折曲げ成形等の後加工を行って、車両、建材、電気機器など任意の用途に使用される。
【0027】
【発明の効果】以上の通り、本発明の意匠性プレコート鋼板によれば、中塗り塗料よりも表面張力が大きくない上塗り塗料により模様を形成して焼付けた塗膜から形成されるため、目標とする模様、特にスパッタ状の模様を鮮明な輪郭で正確に形成した意匠の高いプレコート鋼板が得られる。
【0028】本発明の製造方法によれば、中塗り塗料よりも表面張力が大きくない上塗り塗料を、中塗り塗料よりも表面張力が大きくなく、かつ蒸気圧が高いシンナーで希釈して塗装を行うようにしたので、ウェットオンウェットの状態にて塗装可能になり、このため上記のような意匠性プレコート鋼板を効率よく製造することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例および比較例により更に詳細に説明する。例中「%」および「部」は重量単位を示す。
【0030】各例において用いた中塗り塗料Aの塗料組成および性状を表1に示す。
【表1】

【0031】各例において用いた中塗り塗料B塗料組成および性状を表2に示す。
【表2】

【0032】各例において用いた上塗り塗料Aの塗料組成および性状を表3に示す。
【表3】

【0033】各例において用いた上塗り塗料Bの塗料組成および性状を表4に示す。
【表4】

【0034】各例において用いた上塗り塗料Cの塗料組成および性状を表5に示す。
【表5】

【0035】各例に用いた上塗り塗料Dの塗料組成および性状を表6に示す。
【表6】

【0036】実施例1表7に示すように、亜鉛メッキ鋼板を塗布型クロメートで処理した化成処理鋼板に下塗り塗料として下塗り塗料A(エポキシ樹脂系塗料、プレカラープライマーF−1、日本油脂(株)製、登録商標)をロールコーターにより、塗装粘度30秒(FC#4at25℃)で乾燥膜厚が5μmになるように塗布し、到達板温度200℃で30秒間焼付けた。
【0037】次に中塗り塗料Aを、ロールコーターを用いて塗装粘度105秒(FC#4at25℃)で乾燥膜厚が20μmになるように塗布し、直ちに未乾燥の状態下において、上塗り塗料Aを塗装機(SGD−71型、乱糸ガン)を用いてシンナーで50%希釈し、塗装粘度20秒(FC#4at25℃)で斑点状に吹付塗装し、更に上塗りCを塗装機(SGD−71型、乱糸ガン)を用いてシンナーで50%希釈し、塗装粘度20秒(FC#4at25℃)で斑点状に吹付塗装し、直ちに到達板温度250℃で60秒間焼付けた。このように塗装を行ったところ、平滑な塗膜ではっきりとしたスパッタ柄模様を有する意匠性プレコート鋼板が得られた。塗装外観を表7および図1(a)の写真に示す。
【0038】実施例2〜5実施例1と同様にして表1の塗料配合にて塗装し、スパッタ柄模様を有する意匠性プレコート鋼板を製造した。ただし実施例4の下塗り塗料は下塗り塗料B(エポキシ樹脂系塗料、プレカラープライマーSP−7、日本油脂(株)製、登録商標)を使用した。その結果表7に示すような塗装外観が得られた。実施例2、3、5の塗膜外観を図1(b)、(c)、(d)の写真に示す。
【0039】比較例1〜4実施例1と同様にして表8の塗料配合にて塗装し、表8に示すような塗料外観が得られた。比較例1〜4の塗膜外観を図2(a)〜(d)の写真に示す。
【0040】
【表7】

【0041】
【表8】

【0042】表7および表8の注1)アクリル系重合体Aレベリング剤ポリフローS(共栄社油脂化学工業(株)製、商標)
2)アクリル系重合体B消泡剤フローレンAC−303(共栄社油脂化学工業(株)製、商標)
3)表面張力の測定ビックケミー・ジャパン(株)製ダイノメーター#85488(商標)により25℃で測定4)塗膜外観の評価基準1:平滑な塗膜で、はっきりとしたスパッタ柄模様が得られる2:はっきりとしたスパッタ柄模様が得られる3:スパッタ柄模様部がやや凹む4:スパッタ柄模様部が凹む5:スパッタ塗料粒子が中塗り塗料の中に沈む6:スパッタ塗料粒子が中塗り塗料とにじみ模様を形成しない【0043】表7、表8の結果から明らかなように、上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料より大きい場合である比較例1はスパッタ粒子が沈み、塗装外観に劣る。上塗り塗料の表面張力が中塗り塗料と比較して小さすぎる場合である比較例2はスパッタ粒子部が大きく凹み塗装外観に劣る。シンナーの表面張力が中塗り塗料より大きい場合である比較例3はスパッタ粒子が中塗り塗料と完全ににじんでしまい、塗膜外観に劣る。シンナーの蒸気圧が小さい場合である比較例4はスパッタ粒子部がやや凹み、塗装外観に劣る。




 

 


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