(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属帯の少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂組成物の成形体と接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯の製造方法であって、
金属帯を走行させる工程と、
走行する前記金属帯の表面温度が６０℃以下の状態で、走行する前記金属帯上にポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含み、かつ５質量％以上の不揮発性分を含む塗料を塗布する工程と、
走行する前記金属帯に塗布された前記塗料を８０〜２５０℃で焼き付けて、走行する前記金属帯上に膜厚が０．３μｍ以上の塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を形成された走行する前記金属帯を表面温度が８０℃以下になるまで冷却する工程と、
前記塗膜を形成された後に冷却された走行する前記金属帯を巻き取る工程と、
を有し、
前記塗膜中の樹脂合計質量に対するポリカーボネートユニットの割合は、１０〜８０質量％である、
塗装金属帯の製造方法。
【請求項２】
前記塗料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、ＭｏおよびＷからなる群から選択される金属の酸化物またはフッ化物、あるいはこれらの組み合わせをさらに含む、請求項１に記載の塗装金属帯の製造方法。
【請求項３】
前記塗料は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、これらの共重合体、およびこれらの変性物からなる群から選択される１種または２種以上のポリカーボネートユニット非含有樹脂をさらに含む、請求項１または請求項２に記載の塗装金属帯の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属帯の少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂組成物の成形体と接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属帯もしくは金属板またはこれらを素材としたプレス成形品、あるいは鋳造や鍛造、切削、粉末冶金などによる成形品である、いわゆる「金属素形材」は、自動車をはじめとする様々な工業製品を製造する上で欠かせない部材である。金属素形材と樹脂組成物の成形体とを互いに接合させることで製造される複合体は、金属のみからなる部品よりも軽量である一方、樹脂のみからなる部品よりも強度が高い。このような複合体は、携帯電話機やパーソナルコンピュータなどの電子機器に使用されている。
【０００３】
前述のとおり、複合体は、金属素形材と樹脂組成物の成形体とが互いに接合されることで製造される。このため、接合される金属素形材と樹脂組成物の成形体との高い密着性が重要となる。そこで、近年、金属素形材と樹脂組成物の成形体とを高い密着性で接合することができる複合体の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の複合体の製造方法では、まず、金属素形材の表面に、ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含み、かつその膜厚が０．５μｍ以上の塗膜が形成された塗装金属素形材を準備する。その後、準備した塗装金属素形材を射出成形金型に挿入し、射出成形金型に熱可塑性樹脂組成物を射出することで、塗装金属素形材の表面に熱可塑性樹脂組成物の成形体を接合させる。これにより、特許文献１に記載の複合体では、塗装金属素形材と、熱可塑性樹脂組成物の成形体とは、高い密着性で接合されうる。特許文献１の実施例では、金属素形材として金属板を用いた複合体について記載されており、塗装金属板と、熱可塑性樹脂組成物の成形体とを高い密着性で接合させうることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２２６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような塗装金属素形材の基材として、巻き取りが不要な金属板ではなく、巻き取りが必要な金属帯を用いることもある。この場合、塗装金属帯（塗装金属素形材）を製造するときに、コイルから巻き戻した金属帯の表面に前処理および塗膜形成を連続して行い、続いて塗装金属帯を巻き取ることが必要となる。しかしながら、特許文献１に記載されているように塗装金属帯を製造すると、金属帯と塗膜との密着性が不十分であったり、巻き取り後のコイルにおいて互いに隣接する塗装金属帯間で接合してしまう現象（ブロッキング）が起こってしまったりすることがあった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、金属帯の少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂組成物の成形体と高強度で接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯の製造方法であって、金属帯と塗膜との密着性に優れ、かつブロッキングが生じにくい塗装金属帯の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、塗料を塗布する時の金属帯の温度および巻き取り時の塗装金属帯の温度を所定の範囲とすることで、上記課題を解決できることを見出し、さらに検討を加えて本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の塗装金属素帯の製造方法に関する。
［１］金属帯の少なくとも一方の面に熱可塑性樹脂組成物の成形体と接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯の製造方法であって、金属帯を走行させる工程と、走行する前記金属帯の表面温度が６０℃以下の状態で、走行する前記金属帯上にポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含み、かつ５質量％以上の不揮発性分を含む塗料を塗布する工程と、走行する前記金属帯に塗布された前記塗料を８０〜２５０℃で焼き付けて、走行する前記金属帯上に膜厚が０．３μｍ以上の塗膜を形成する工程と、前記塗膜を形成された走行する前記金属帯を表面温度が８０℃以下になるまで冷却する工程と、前記塗膜を形成された後に冷却された走行する前記金属帯を巻き取る工程と、を有し、前記塗膜中の樹脂合計質量に対するポリカーボネートユニットの割合は、１０〜８０質量％である、塗装金属帯の製造方法。
［２］前記塗料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、ＭｏおよびＷからなる群から選択される金属の酸化物またはフッ化物、あるいはこれらの組み合わせをさらに含む、［１］に記載の塗装金属帯の製造方法。
［３］前記塗料は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、これらの共重合体、およびこれらの変性物からなる群から選択される１種または２種以上のポリカーボネートユニット非含有樹脂をさらに含む、［１］または［２］に記載の塗装金属帯の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属帯と塗膜との密着性に優れ、かつブロッキングが生じにくく、かつ熱可塑性樹脂組成物の成形体と高強度で接合させることができる塗装金属帯を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、塗装金属帯と熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合力評価用の複合体の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る塗装金属帯の製造方法は、熱可塑性樹脂組成物の成形体と接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯の製造方法であって、１）金属帯を準備し、走行させる第１工程と、２）走行する金属帯の上に塗料を塗布する第２工程と、３）塗料を焼き付けて塗膜を形成する第３工程と、４）塗膜が形成された金属帯（塗装金属帯）を冷却し、巻き取る第４工程と、を有する。通常、これらの工程は、連続して行われる。
【００１３】
以下、本発明に係る塗装金属帯の製造方法の各工程について説明する。
【００１４】
１）第１工程
第１工程では、金属帯を準備し、走行させる。たとえば、コイル状に金属帯が巻かれたリールを連続式塗装設備（ＣＣＬ）に設置する。その後、連続式塗装設備を稼働させて、金属帯を繰り出し、走行させる。金属帯を走行させる距離および速度は、特に限定されず、後述する各工程に応じて適宜設定されうる。金属帯は、後述する第４工程において、連続式塗装設備により、再びコイル状に巻き取られる。
【００１５】
［金属帯］
金属帯は、その幅に対して長さが長く、コイル状に巻き取ることができる塗装基材である。金属帯の種類は、特に限定されない。金属帯の例には、冷延鋼帯や亜鉛めっき鋼帯、Ｚｎ−Ａｌ合金めっき鋼帯、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼帯、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金めっき鋼帯、アルミニウムめっき鋼帯、ステンレス鋼帯（オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、フェライト・マルテンサイト二相系を含む）、アルミニウム帯、アルミニウム合金帯、銅帯、銅合金帯などが含まれる。
【００１６】
［前処理］
なお、第２工程に進む前に金属帯に前処理を施してもよい。たとえば、前処理として金属帯に対して脱脂や酸洗などを行ってもよい。これらの前処理は、金属帯の金属種に応じて、公知の適切な方法で行えばよい。たとえば、アルカリ性処理液の噴霧、アルカリ性処理液への浸漬または電解処理を走行する金属帯に施すことにより脱脂をすることができる。
【００１７】
［化成処理］
また、第２工程に進む前に、走行する金属帯の表面に化成処理液を塗布し、乾燥させることで金属帯の上に化成処理皮膜を形成してもよい。化成処理皮膜は、金属帯の表面に配置されており、金属帯と塗膜との間の密着性および金属帯の耐食性を向上させる。
【００１８】
化成処理皮膜を形成するための化成処理の種類は、特に限定されない。化成処理の例には、クロメート処理、クロムフリー処理、リン酸塩処理などが含まれる。化成処理によって形成された化成処理皮膜の付着量は、塗膜の密着性および耐食性の向上に有効な範囲内であれば特に限定されない。たとえば、クロメート皮膜の場合、全Ｃｒ換算付着量が５〜１００ｍｇ／ｍ２となるように付着量を調整すればよい。また、クロムフリー皮膜の場合、Ｔｉ−Ｍｏ複合皮膜では１０〜５００ｍｇ／ｍ２、フルオロアシッド系皮膜ではフッ素換算付着量または総金属元素換算付着量が３〜１００ｍｇ／ｍ２の範囲内となるように付着量を調整すればよい。また、リン酸塩皮膜の場合、０．１〜５ｇ／ｍ２となるように付着量を調整すればよい。
【００１９】
化成処理液の塗布量は、所望量の化成処理皮膜を付着させることができれば特に限定されず、化成処理液の粘度や塗布方法などに応じて適宜調整されうる。
【００２０】
化成処理液の塗布方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スプレー法、浸漬法などが含まれる。
【００２１】
また、化成処理液の乾燥条件は、化成処理液の組成などに応じて適宜設定すればよい。たとえば、化成処理液を塗布した金属帯を水洗することなく乾燥オーブン内に連続的に搬送し、金属帯の到達温度が５０〜２５０℃の範囲内となるように加熱すればよい。これにより、金属帯の表面に均一な化成処理皮膜を形成することができる。
【００２２】
２）第２工程
第２工程では、走行する金属帯の上に、所定の条件で所定の塗料を塗布する。
【００２３】
［塗料］
塗料は、必須成分としてポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含み、任意成分としてポリカーボネートユニット非含有樹脂を含んでいてもよい。また、塗料は、必要に応じて、後述する金属化合物や添加剤などをさらに含んでいてもよい。さらに、塗料は、必要に応じて溶媒を含んでいてもよい。溶媒の種類は、塗料中の各種成分を均一に溶解または分散させうる液体であり、塗膜の形成工程で蒸発する液体であれば特に限定されない。好ましくは、溶媒は水であり、このとき塗料は水系エマルジョンである。
【００２４】
ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂は、分子鎖中にポリカーボネートユニットを有する。ここで、「ポリカーボネートユニット」とは、ポリウレタン樹脂の分子鎖中において下記に示す構造をいう。ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂と、後述する熱可塑性樹脂組成物の成形体に含まれる熱可塑性樹脂とは、類似した骨格（例えば、ベンゼン環など）および官能基をそれぞれ有する。よって、塗装金属帯に対して熱可塑性樹脂組成物を熱圧着する場合、ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂が、熱可塑性樹脂組成物と相溶し、強固に結合する。したがって、塗膜にポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含ませておくことで、塗膜に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体の密着性を向上させることができる。
【００２５】
【化１】
0006023776.tif 000002
【００２６】
ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂は、例えば以下の工程により調製されうる。有機ポリイソシアネートと、ポリカーボネートポリオールと、三級アミノ基またはカルボキシル基を有するポリオールとを反応させてウレタンプレポリマーを生成する。なお、本発明の目的を損なわない範囲内において、ポリカーボネートポリオール化合物以外のポリオール、例えばポリエステルポリオールやポリエーテルポリオールなどを併用することは可能である。
【００２７】
また、生成されたウレタンプレポリマーの三級アミノ基を、酸で中和するか、または四級化剤で四級化した後、水で鎖伸長することで、カチオン性ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を生成することができる。
【００２８】
また、生成されたウレタンプレポリマーのカルボキシル基を、トリエチルアミンやトリメチルアミン、ジエタノールモノメチルアミン、ジエチルエタノールアミン、苛性ソーダ、苛性カリウムなどの塩基性化合物で中和してカルボン酸の塩類に変換することで、アニオン性ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を生成することができる。
【００２９】
ポリカーボネートポリオールは、ジメチルカーボネートやジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート化合物と、エチレングリコールやジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ジメチルブタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのジオール化合物とを反応させることで得られる。ポリカーボネートポリオールは、イソシアネート化合物によって鎖延長されたものであってもよい。
【００３０】
有機ポリイソシアネートの種類は、特に限定されない。有機ポリイソシアネートの例には、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、３，３ ’−ジクロロ−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，３−シクロヘキシレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートが含まれる。これらの有機ポリイソシアネートは、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
前述のとおり、塗料は、任意成分としてポリカーボネートユニット非含有樹脂をさらに含んでいてもよい。ポリカーボネートユニット非含有樹脂は、金属帯に対する塗膜の密着性をさらに向上させる。ポリカーボネートユニット非含有樹脂の種類は、分子鎖中にポリカーボネートユニットを含んでいないものであれば特に限定されないが、金属帯に対する塗膜の密着性をより向上させる観点からは、極性基を含むものが好ましい。ポリカーボネートユニット非含有樹脂の種類の例には、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネートユニット非含有ウレタン系樹脂が含まれる。これらの樹脂は、単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３２】
エポキシ系樹脂の種類の例には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、およびビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂が含まれる。ポリオレフィン系樹脂の種類の例には、ポリエチレン樹脂、およびポリプロピレン樹脂が含まれる。フェノール系樹脂の種類の例には、ノボラック型樹脂、およびレゾール型樹脂が含まれる。ポリカーボネートユニット非含有ポリウレタン系樹脂は、ジオールとジイソシアネートとを共重合させることで得られる。ジオールの種類の例には、ポリカーボネートジオール以外であって、ビスフェノールＡ、１，６−ヘキサンジオール、および１，５−ペンタンジオールが含まれる。イソシアネートの種類の例には、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、および脂環族ジイソシアネートが含まれる。
【００３３】
塗料は、塗膜に含まれる樹脂の合計質量に対するポリカーボネートユニットの割合が、１０〜８０質量％となるように、ポリカーボネートユニット含有ポリウレタン樹脂を含む。ポリカーボネートユニットの割合が１０質量％未満である場合、塗膜に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体の密着性が十分に得られないおそれがある。一方、ポリカーボネートユニットの割合が８０質量％超である場合、金属帯に対する塗膜の密着性が十分に得られないおそれがある。塗膜の合計質量に対するポリカーボネートユニットの割合は、塗膜をクロロホルムに溶解させたサンプルを用いて、核磁気共鳴分光法（ＮＭＲ分析）により求めることができる。
【００３４】
塗料は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、ＭｏおよびＷからなる群から選択される金属（バルブメタル）の酸化物またはフッ化物、あるいはこれらの組み合わせをさらに含むことが好ましい。これらの金属化合物を塗膜中に分散させることで、塗装金属帯の耐食性をより向上させることができる。特に、これらの金属のフッ化物は、自己修復作用により、皮膜欠陥部における腐食を抑制することも期待される。
【００３５】
塗料は、可溶性の金属リン酸塩もしくは複合リン酸塩、または難溶性の金属リン酸塩もしくは複合リン酸塩をさらに含んでいてもよい。可溶性の金属リン酸塩および複合リン酸塩は、上記の金属（バルブメタル）のフッ化物の自己修復作用を補完することで、塗装金属帯の耐食性をより向上させる。また、難溶性の金属リン酸塩および複合リン酸塩は、塗膜中に分散して皮膜強度を向上させる。たとえば、可溶性の金属リン酸塩もしくは複合リン酸塩、または難溶性の金属リン酸塩もしくは複合リン酸塩は、ＡｌやＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎなどの塩である。
【００３６】
塗料は、必要に応じて、エッチング剤、無機化合物、潤滑剤、着色顔料、染料などの添加剤をさらに含んでいてもよい。エッチング剤は、金属帯の表面を活性化することで、金属帯に対する塗膜の密着性を向上させる。エッチング剤の種類の例には、フッ化水素酸やフッ化アンモニウム、ジルコンフッ化水素、チタンフッ化水素などのフッ化物が含まれる。無機化合物は、塗膜を緻密化して耐水性を向上させる。無機化合物の種類の例には、シリカやアルミナ、ジルコニアなどの無機系酸化物ゾル；リン酸ナトリウムやリン酸カルシウム、リン酸マンガン、リン酸マグネシウムなどのリン酸塩が含まれる。潤滑剤は、塗装金属帯の表面におけるカジリの発生を抑制することができる。潤滑剤の種類の例には、フッ素系やポリエチレン系、スチレン系などの有機潤滑剤；二硫化モリブデンやタルクなどの無機潤滑剤が含まれる。着色顔料および染料は、塗膜に所定の色調を付与する。着色顔料の種類の例には、無機顔料または有機顔料が含まれる。染料の種類の例には、有機染料が含まれる。
【００３７】
塗料中の不揮発成分の割合は、５質量％以上である。塗料の不揮発成分の割合が５質量％未満である場合、所期の膜厚（０．３μｍ以上）の塗膜を形成することが困難となり、金属帯と熱可塑性樹脂組成物の成形体との十分な接合性が得られなくなるおそれがある。このような観点から、塗料中の不揮発成分の割合は、５質量％以上であることが好ましく、８質量％以上であることがより好ましい。
【００３８】
［塗料の塗布方法］
本発明に係る塗装金属帯の製造方法は、走行する金属帯の表面温度が６０℃以下の状態で塗料を塗布することを一つの特徴とする。金属帯の表面温度が６０℃超の状態で塗料を金属帯に塗布した場合、金属帯の上に塗布された塗料が急速に固化するため、密着性のよい、正常な塗膜を形成することができなくなる。金属帯の表面温度を６０℃以下にする方法は、特に限定されない。たとえば、水冷や放冷、空冷などにより金属帯の表面温度が６０℃以下になるまで金属帯を冷却すればよい。走行ラインの長さや金属帯の走行速度などは、適宜調整される。上記の観点から、塗料を塗布されるときの金属帯の表面温度は、６０℃以下であることが好ましく、４０℃以下であることがより好ましい。
【００３９】
金属帯に塗布される塗料の量は、塗膜の膜厚が０．３μｍ以上となるように、塗料の粘度や塗布方法などに応じて適宜調整される。塗膜の膜厚が０．３μｍ未満である場合、金属帯の表面を塗膜で均一に被覆することが難しくなる。これに伴い、金属帯と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを接合したときに、金属帯と熱可塑性樹脂組成物の成形体との間に微細な隙間が形成され、金属帯に対する熱可塑性樹脂組成物の成形体の密着強度が十分に得られないおそれがある。一方、塗膜の膜厚の上限値は、特に限定されないが、２０μｍ以下であることが好ましい。塗膜の膜厚が２０μｍ超であっても、著しい性能向上は認められず、また、製造面およびコスト面からも不利である。なお、塗膜の膜厚の測定方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。塗膜の膜厚の測定方法の例には、重量法、蛍光Ｘ線法、または赤外線膜厚計が含まれる。
【００４０】
塗料の塗布方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。塗料の塗布方法の例には、ロールコート法やカーテンフロー法、スプレー法、浸漬法などが含まれる。
【００４１】
３）第３工程
第３工程では、第２工程で塗布された塗料を焼き付けて、走行する金属帯に塗膜を形成する。
【００４２】
塗料の焼き付け温度は、８０〜２５０℃の範囲内である。焼き付け温度が８０℃未満である場合、塗膜への水分の残存や、塗料中のエマルジョン粒子の融合不良などにより、金属帯と塗膜との密着性、および塗膜と熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合性が低下する。このような観点から、塗料の焼き付け温度は、８０℃以上であることが好ましく、１００℃以上であることがより好ましい。一方、焼き付け温度が２５０℃超である場合、塗膜成分の重合反応が過剰に起こってしまい、塗膜と熱可塑性樹脂組成物との接合性が低下するおそれがある。このような観点から、塗料の焼き付け温度は、２５０℃以下であることが好ましく、２３０℃以下であることがより好ましい。
【００４３】
塗料の焼き付け方法は、特に限定されず、塗料を塗布した金属帯をドライヤやオーブンなどで加熱すればよい。たとえば、ドライヤを用いる場合は、熱風を塗料に吹き付ければよい。オーブンの加熱方法は、特に限定されず、公知の方法から適宜選択すればよい。オーブンの加熱方法の例には、熱風加熱方式や遠赤外線方式、近赤外線方式、高周波加熱方式および抵抗発熱体方式などが含まれる。
【００４４】
塗料の焼き付け時間は、金属帯と密着性のよい塗膜を形成することができれば、特に限定されない。塗料の焼き付け時間は、焼き付け温度や焼き付け方法などに応じて適宜調整されうる。
【００４５】
４）第４工程
第４工程では、塗膜が形成された金属帯（塗装金属帯）を冷却し、コイル状に巻き取る。
【００４６】
本発明に係る塗装金属帯の製造方法は、塗装金属体を巻き取るときの塗装金属帯の表面温度が８０℃以下であることを一つの特徴とする。金属帯表面の温度が８０℃超のときに塗装金属帯を巻き取った場合、巻き取られた状態で互いに隣接する塗装金属帯間で接合（ブロッキング）してしまうことがある。このような観点から、巻き取るときにおける金属帯の表面温度は、８０℃以下であることが好ましく、６０℃以下であることがより好ましい。
【００４７】
第３工程において塗料を焼き付けられた直後の塗装金属帯は、８０℃以上の温度となっているため、第４工程では、まず塗装金属帯を表面温度が８０℃以下になるまで冷却する。塗装金属帯の冷却方法は、特に限定されず、例えば、水冷や空冷、放冷などにより金属帯を冷却すればよい。たとえば、水冷は、塗装金属帯を水に浸漬することにより行われる。空冷は、塗装金属帯に冷風を吹き付けることにより行われる。８０℃以下に冷却された塗装金属帯は、リールに巻き取られる。
【００４８】
以上のように、塗料を塗布するときの金属帯の温度と、巻き取るときの塗装金属帯の温度とを所定の温度範囲とすることで、金属帯と塗膜との密着性に優れ、かつブロッキングが生じにくい塗装金属帯を製造することができる。
【００４９】
なお、上記の実施の形態では、金属帯の一方の面に塗膜が形成された塗装金属帯の製造方法について説明した。しかし、本発明に係る塗装金属帯の製造方法では、塗膜は、用途に応じて金属帯の両方の面に形成してもよい。たとえば、２コート・２ベーク式連続式塗装設備（ＣＣＬ）を用いて、一段目のコーターで金属帯の一方の面に塗膜を形成した後、二段目のコーターで金属帯の他方の面に塗膜をさらに形成してもよい。この場合、塗装金属帯の両方の面に熱可塑性樹脂組成物の成形体が接合されうる。
【００５０】
上記の製造方法により製造された塗装金属帯に接合されうる熱可塑性樹脂組成物の成形体を構成する熱可塑性樹脂の種類は、特に限定されない。熱可塑性樹脂の種類の例には、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）系樹脂、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂、またはこれらの組み合わせが含まれる。前述のとおり、これらの中でもポリカーボネートユニットにも含まれるベンゼン環を有する熱可塑性樹脂が好ましく、ＰＢＴ系樹脂またはＰＰＳ系樹脂が特に好ましい。また、熱可塑性樹脂組成物の成形体の形状は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。
【００５１】
以下、本発明に係る塗装金属帯の製造方法について、実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
【実施例】
【００５２】
１．塗装金属帯の製造
（１）金属帯の準備
塗装金属帯の塗装基材として、ステンレス鋼帯、溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼帯の２種類の金属帯を準備した。
【００５３】
Ａ．ステンレス鋼帯
ステンレス鋼帯として、厚み０．８ｍｍ、Ｎｏ．４仕上げのＳＵＳ４３０からなる鋼帯を準備した。
【００５４】
Ｂ．溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼帯
溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼帯として、片面当りのめっき付着量が４５ｇ／ｍ２の溶融Ｚｎ−６質量％Ａｌ−３質量％Ｍｇ合金めっき鋼帯を準備した。基材鋼帯は、厚みが０.８ｍｍの冷間圧延鋼帯（ＳＰＣＣ）である。
【００５５】
（２）塗料の調製
ポリカーボネートユニット含有樹脂、ポリカーボネートユニット非含有樹脂および各種添加剤を水に添加して、不揮発成分が４〜６０％の各種塗料を調製した。塗料には、エッチング剤として０．５質量％のフッ化アンモニウム（森田化学工業株式会社）と、無機化合物として２質量％のコロダイルシリカ（日産化学工業株式会社）および０．５質量％のリン酸（キシダ化学株式会社）とをそれぞれ配合した。
【００５６】
ポリカーボネートユニット含有樹脂としては、樹脂メーカーが試験品として調製した、ポリカーボネートユニットを９０質量％含有するポリウレタン樹脂（乾燥固形分３０質量％）を使用した。
【００５７】
ポリカーボネートユニット非含有樹脂としては、ポリカーボネートユニット非含有ポリウレタン系樹脂（ＨＵＸ−２３２；乾燥固形分３０質量％、株式会社ＡＤＥＫＡ）、エポキシ系樹脂（アデカレジンＥＭ−０４３４ＡＮ；乾燥固形分３０質量％、株式会社ＡＤＥＫＡ）、ポリオレフィン系樹脂（ハードレンＮＺ−１００５；乾燥固形分３０質量％、東洋紡株式会社）、およびフェノール系樹脂（タマノルＥ−１００；乾燥固形分５２質量％、荒川化学工業株式会社）を使用した（表１参照）。
【００５８】
（３）塗膜の形成および塗装金属帯の巻き取り
以後の各工程は、連続式塗装設備により金属帯を走行させた状態で行った。各金属帯を液温６０℃、ｐＨ１２のアルカリ脱脂水溶液（ＳＤ−２７０；日本ペイント株式会社）に３０秒間浸漬して脱脂した。次いで、脱脂された金属帯をスプレー水洗帯に通して、金属帯の表面のアルカリ成分を除去した。次いで、洗浄された金属帯を熱風ドライヤ帯に通して、金属帯を乾燥させた後、必要に応じて放冷し、金属帯の表面温度を３０〜７０℃の範囲内の所定の温度とした。
【００５９】
表面温度を調整された金属帯の両方の面に塗料をロールコーターで塗布した。次いで、塗料を塗布された金属帯をそのまま水洗せずに熱風ドライヤ帯に通すことで、金属帯の表面温度（焼き付け温度）が６０〜２６０℃となるように塗料を焼き付けた。
【００６０】
表面温度が３０〜９０℃となるように塗装金属帯をブロワーで冷却した後、コイル巻き取り装置で塗装金属帯をコイル状に巻き取った。
【００６１】
上記の一連の工程によって製造された各塗装金属帯について、塗装基材の種類、ポリカーボネート（ＰＣ）ユニット含有樹脂の割合、ポリカーボネート（ＰＣ）ユニット非含有樹脂の割合、樹脂合計質量に対するポリカーボネート（ＰＣ）ユニットの割合、塗料中の不揮発成分の割合、塗布直前の金属帯温度、焼き付け温度、巻き取り温度、塗膜の膜厚、および区分を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
２．塗装金属帯の評価
（１）耐ブロッキング性の評価
コイル状に巻き取られた各塗装金属帯をリコイリングラインに通し、毎分当り１００ｍのラインスピードで巻き直しを行った。このときの、互いに隣接する塗装金属帯間の癒着状態に基づいて、各塗装金属帯の耐ブロッキング性を評価した。各塗装金属帯について、癒着が認められない場合を「○」、癒着が認められる場合を「×」と評価した。
【００６４】
（２）塗膜密着性および熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合性の評価
各塗装金属帯について、熱可塑性樹脂組成物の成形体との複合体を作製し、この複合体を用いて塗膜密着性および熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合性を評価した。
【００６５】
熱可塑性樹脂組成物としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＢＴ）系樹脂組成物（ノバデュラン５７１０Ｆ４０；融点２３０℃、三菱エンジニアプラスチックス株式会社）を準備した。この熱可塑性樹脂組成物は、フィラーとしてガラス繊維を４０質量％含有している。
【００６６】
図１は、評価用の複合体を示す模式図である。図１に示されるように、各塗装金属帯から幅３０ｍｍ×長さ１００ｍｍの試験片を切り出した。試験片を射出成形金型に挿入し、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物を射出成形金型のキャビティーに射出した。キャビティーの形状は、幅３０ｍｍ×長さ１００ｍｍ×厚さ４ｍｍである。また、一方の幅３０ｍｍ×長さ３０ｍｍの領域で熱可塑性樹脂組成物と塗装金属帯とが接触している。熱可塑性樹脂組成物をキャビティーに射出した後、冷却固化させて、評価用の複合体を得た。
【００６７】
各複合体について、塗装金属帯と熱可塑性樹脂組成物の成形体とを同一平面上の互いに逆向きの方向に１００ｍｍ／分の速度で引っ張り、破断したときの強さ（剥離強度）を測定した。また、このとき、破断した部分を観察して、金属帯と塗膜との間で剥離しているのか、または塗膜と成形体との間で剥離しているのかを観察した。各複合体について、剥離強度が１．０ｋＮ未満の場合を「×」、剥離強度が１．０ｋＮ以上かつ１．５ｋＮ未満の場合を「△」、剥離強度が１．５ｋＮ以上かつ２．０ｋＮ未満の場合を「○」、剥離強度が２．０ｋＮ以上の場合を「◎」と評価した。剥離強度が１．０ｋＮ未満（×）の複合体は、実用に耐えることができないため不合格と判断した。
【００６８】
（３）結果
各塗装金属帯について、区分、塗装金属帯Ｎｏ．、耐ブロッキング性の評価結果、剥離強度の評価結果および剥離位置を表２に示す。
【００６９】
【表２】
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【００７０】
表２に示されるように、比較例１に係る複合体は、塗膜中のポリカーボネートユニットの割合が少なすぎるため、塗膜と成形体との接合力が不十分であった。比較例２に係る複合体は、塗膜中のポリカーボネートユニットの割合が多すぎるため、金属帯と塗膜との密着性が不十分であった。比較例３および４に係る複合体は、塗料中の不揮発性分の量が少なすぎ、厚い塗膜を形成することができないため、剥離強度が不十分であった。なお、剥離位置は、塗膜が薄すぎるため確認できなかった。比較例５に係る複合体は、塗料を塗布する時の金属帯の温度が高すぎるため、金属帯と塗膜との密着性が不十分であった。比較例６に係る複合体は、塗料の焼き付け時の温度が低すぎるため、金属帯と塗膜との密着性および塗膜と成形体との接合力が不十分であった。比較例７に係る複合体は、塗料の焼き付け時の温度が高すぎるため、塗膜と成形体との接合力が不十分であった。比較例８に係る塗装金属帯は、巻き取り時の塗装金属帯の温度が高すぎたため、耐ブロッキング性が不十分であった。比較例９に係る複合体は、塗膜が薄すぎるため、剥離強度が不十分であった。なお、剥離位置は、塗膜が薄すぎるため確認できなかった。
【００７１】
一方、実施例１〜９に係る塗装金属帯は、耐ブロッキング性に優れ、かつ金属帯と塗膜との密着性および塗膜と成形体との接合力がいずれも優れていた。なお、剥離位置は、成形体の内部（内部破断）がほとんどであったが、一部、塗膜と成形体との界面破断も生じていた。
【００７２】
以上の結果から、本発明に係る塗装金属帯の製造方法によれば、金属帯と塗膜との密着性に優れ、かつブロッキングが生じにくく、熱可塑性樹脂組成物の成形体と高強度で接合されうる塗膜が形成されている塗装金属帯を提供できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明に係る塗装金属帯の製造方法により製造された塗装金属帯は、熱可塑性樹脂組成物の成形体との接合性に優れているため、例えば、各種電子機器や家庭用電化製品、医療機器、自動車車体、車両搭載用品、建築資材などの分野において好適に用いられる。
【図１】
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