(57)【要約】【課題】  雨水や工業用水で施工前後の塗膜が濡れても防錆顔料が溶出せず、貼り付けたタイルのずり落ちもないタイル外壁用下地鋼板を提供する。【解決手段】  亜鉛めっき鋼板にエポキシ樹脂ベースの下塗り塗膜，上塗り塗膜が積層された塗装鋼板であり、下塗り塗膜に防錆顔料が配合され、上塗り塗膜は骨材の分散によって中心線平均粗さ：１〜３μｍに粗面化されている。上塗り塗膜のベースとしては、ガラス転移温度Ｔg：５０℃以上，分子量：１５０００以下のエポキシ樹脂が好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
防錆顔料を配合したエポキシ樹脂ベースの下塗り塗膜，骨材の配合によって中心線平均粗さ：１〜３μｍに粗面化したエポキシ樹脂ベースの上塗り塗膜が亜鉛めっき鋼板の表面に順次積層されていることを特徴とするタイル外壁用下地鋼板。
【請求項２】
上塗り塗膜のベース樹脂がガラス転移温度Ｔg：５０℃以上，分子量：１５０００以下のエポキシ樹脂である請求項１記載のタイル外壁用下地鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイル用接着剤の密着性が良好で貼り付けたタイルのズレがなく、耐食性にも優れたタイル外壁用下地鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイル外壁パネルの下地に使用されている窯業系ボードは厚く重いため取り扱いがたく、異物との接触，衝撃によって欠損しやすいので、窯業系ボードに代えて塗装鋼板を使用することが検討されている。窯業系ボードに比較して強度，剛性が高い塗装鋼板は、タイル外壁パネルのスリム化を図る上でも有利である。
塗装鋼板の下塗りにはエポキシ樹脂が多用されており、代表的には直鎖状ビスフェノール型エポキシ樹脂，メチル置換ビスフェノール型エポキシ樹脂，脂肪族型エポキシ樹脂等のプライマを亜鉛めっき鋼板に塗布した塗装鋼板が知られている（特許文献１，２）。更に、用途に応じてポリエステル，ウレタン等の多様な樹脂から上塗り塗膜を下塗り塗膜に積層している。
【特許文献１】特開昭57-65359号公報
【特許文献２】特開昭63-246239号公報
【０００３】
ところで、タイル外壁用下地に使用される塗装鋼板では、タイル用接着剤との密着性，耐食性に優れていることが要求される。タイル用接着剤に対する高い密着性を発現させるため塗料主成分としてエポキシ樹脂を、下地鋼板としてＺｎ-Ａｌ，Ｚｎ-Ａｌ-Ｍｇ等の高耐食めっき鋼板を使用することが好ましい。耐食性は、塗膜に防錆顔料を分散させることによっても更に向上する。
かかる観点から、シンプルな構成のタイル外壁用下地鋼板として、高耐食めっき鋼板に防錆顔料を添加したエポキシ樹脂塗料を１コート１ベークで焼き付けたプライマ鋼板が考えられる。プライマ鋼板は工場内での製造を前提にした塗装鋼板であり、本出願人も、下塗り塗膜の表面粗さを調製することによってタイル用接着剤に対する密着性を改善した塗装鋼板を提案している（特許文献３）。
【特許文献３】特開2003-293167号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タイル外壁パネルを構築する現場施工用の下地鋼板にプライマ鋼板を使用する場合、施工時に下塗り塗膜が雨水，工事用水等で濡れることがある。雨水等との接触により塗膜に配合しているストロンチウムクロメート等の防錆顔料が溶出すると、下地鋼板の耐食性能が低下する。六価Ｃｒの溶出は環境面からも避けるべきである。また、鉛直方向に設置されることが多い外壁パネルにタイルを接着剤で貼り付けると、重力によるタイルのずり落ちも懸念される。
【０００５】
本発明は、２コート仕様により防錆顔料の溶出を防止すると共に、タイル用接着剤に高い密着性を呈するエポキシ樹脂ベースの上塗り塗膜に粒状骨材を配合して表面粗さを調整することにより、タイルのずり落ちがなく耐食性にも優れたタイル外壁用下地鋼板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】
【０００６】
本発明のタイル外壁用下地鋼板は、Ｚｎ-Ａｌ，Ｚｎ-Ａｌ-Ｍｇ等の高耐食めっき鋼板を基材に使用している。防錆顔料を配合したエポキシ樹脂ベースの下塗り塗膜、次いで骨材の配合で表面粗さ中心線平均粗さで１〜３μｍにしたエポキシ樹脂ベースの上塗り塗膜が基材表面に積層されている。下塗り塗膜に配合した防錆顔料により耐食性の向上が見込まれるので、亜鉛めっき鋼板やアルミニウムめっき鋼板も基材に使用できる。
【０００７】
下塗り，上塗り塗膜は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をイソシアネートで硬化することにより形成される。上塗り塗膜のベース樹脂には、ガラス転移温度Ｔg：５０℃以上，分子量：１５０００以下のエポキシ樹脂が好ましい。下塗り塗膜にはストロンチウムクロメート等の防錆顔料が配合される。硬化剤には、各種イソシアネートが使用されるが、成型加工性に優れたイソシアネート、なかでも比較的硬質の芳香族イソシアネートが好ましく、イソシアネートで上塗り塗膜のエポキシ樹脂を硬化することにより防錆顔料の溶出も防止される。
【発明の効果及び実施の形態】
【０００８】
２コート構成は塗装鋼板で一般的な構成であるが、ポリエステル樹脂等が上塗りに通常使用されている。ポリエステル樹脂ベースの塗膜では、透水性が高く下塗り塗膜の防錆顔料から六価Ｃｒ等の溶出が避けられず、タイル用接着剤の密着性にも劣る。そこで、本発明者等は、タイル用接着剤の密着性及び耐食性に及ぼす上塗り塗膜の物性を種々調査・検討した結果、ポリエステル樹脂に代えてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をベースとする上塗り塗膜を形成し、且つシリカ等の骨材を配合して上塗り塗膜の表面粗さを調整すると、現場施工でのタイル密着性が改善され、耐食性にも優れたタイル外壁用下地鋼板が得られることを解明した。
【０００９】
〔塗装原板〕
基材には、亜鉛めっき鋼板，アルミニウムめっき鋼板，Ｚｎ-５％Ａｌ合金めっき鋼板，Ｚｎ-５５％Ａｌ合金めっき鋼板，Ｚｎ-６％Ａｌ-３％Ｍｇ合金めっき鋼板等、種々のめっき鋼板が使用される。めっき層は、片面当りの付着量２０〜２００ｇ／ｍ2で鋼板表面に形成することが好ましい。２０ｇ／ｍ2未満の付着量ではめっき層の防食作用が弱く、逆に２００ｇ／ｍ2を超える付着量では経済的に不利なばかりでなく、塗装鋼板の加工性が低下しやすい。
【００１０】
めっき鋼板は、常法に従って適宜研磨，脱脂，酸洗等の工程を経て塗装前処理される。塗装前処理には、リン酸亜鉛系，塗布型クロメート系の何れか一方又は双方の化成処理が採用される。リン酸亜鉛系，塗布型クロメート系化成処理の方法は特に制約されるものではないが、リン酸亜鉛系の化成処理皮膜，塗布型クロメート系の化成処理ではＣｒ換算付着量２０〜８０ｍｇ／ｍ2の化成処理皮膜を形成することが好ましい。化成処理皮膜の付着量を当該範囲に調整すると、加工性の低下を来たすことなく、塗膜密着性や耐久性に優れた表面に改質される。
【００１１】
〔下塗り，上塗り用塗料〕
下塗り，上塗り用塗料共に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂にイソシアネート（硬化剤）を配合することにより調製される。
下塗り塗料用のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、種類は特に限定されるものではないが、めっき鋼板に対する高い密着性を示す限り、たとえばビスフェノールＡとエピクロルヒドリンから合成されるジグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂等、工業的に安価な樹脂を使用できる。
【００１２】
上塗り塗料用は、タイル用接着剤との密着性に優れたエポキシ樹脂が使用される。しかし、雨水がかかる外部環境に曝された状態で、下塗り塗膜に含まれる防錆顔料の溶出をブロックする作用を付与するため、上塗り塗膜の密度を比較的高くすることが必要である。この点、エポキシ樹脂の分子量を１５０００以下とすることにより架橋密度を上げ、ガラス転移温度Ｔgを５０℃以上とすることにより通常の使用温度で分子鎖が凍結されたガラス状態を保った緻密な塗膜にすることができ、下塗り塗膜に含まれる防錆顔料の溶出が防止される。１５０００を超える分子量や５０℃未満のガラス転移温度では塗膜密度が低下し、防錆顔料が溶出しやすくなる。
【００１３】
硬化剤にはイソシアネートが使用される。たとえば、テトラエチレンジイソシアネート，ヘキサメチレンジイソシアネート，トリレンジイソシアネート等のイソシアネートを用い、フェノール，クレゾール等のフェノール類、ε-カプロラクタム等のラクタム類、ホルムアミドオキシム，メチルエチルケトオキシム等のオキシム類、マロン酸ジメチル，アセト酢酸エチル等の活性メチレン類でブロック化して使用される。
配合比率は、エポキシ樹脂：７０〜９０％，イソシアネート：１０〜３０％が好ましい。１０％未満のイソシアネートでは下塗り塗膜が硬化不足になり、逆に３０％を超えるイソシアネートでは基材に対する塗膜の密着性が低下する場合がある。
【００１４】
下塗り用塗料には、更に平均粒径：０.０１〜１０μｍのクロム系又は非クロム系防錆顔料が配合される。クロム系防錆顔料には防食性に優れたクロム酸亜鉛，クロム酸ストロンチウム，クロム酸バリウム，クロム酸カルシウム等があり、１種又は２種以上が下塗り用塗料に配合される。非クロム系防錆顔料には、変性シリカ，ポリリン酸アルミニウム等がある。防錆顔料は、プライマ塗膜に１０〜７０質量％含まれるように下塗り用塗料に配合することが好ましい。防錆顔料の他に、必要に応じ着色顔料，体質顔料，安定剤，骨材等を下塗り用塗料に配合しても良い。
【００１５】
上塗り塗料には、シリカ，炭酸カルシウム，硫酸バリウム，水酸化アルミニウム，炭酸マグネシウム，硫酸石灰等の骨材が配合される。骨材の配合により上塗り塗膜の中心線平均粗さを１〜３μｍの範囲に調整するため、平均粒径：０.５〜１５μｍの骨材を樹脂固形分１００質量部に対し０.５〜１５質量部の割合で上塗り塗料に配合することが好ましい。上塗り塗料は、骨材の他に着色顔料，メタリック顔料，体質顔料，安定剤等を必要に応じて含むことができる。
【００１６】
〔下塗り塗装〕
防錆顔料，硬化剤を配合した下塗り用塗料は、塗装前処理されためっき鋼板に塗布される。塗料塗布には、ロールコート，カーテンフローコート，スプレー塗装等の任意の方法を採用できるが、コイル状の金属板に連続塗装する場合にはロールコートが一般的である。塗布量は、下塗り塗膜の乾燥膜厚が１〜１５μｍとなるように設定される。１μｍ未満の乾燥膜厚では耐食性が不足し、逆に１５μｍを超える厚膜では下塗り、上塗りの合計膜厚が大きく塗装コストの上昇や加工性の低下を招く。塗布後、塗料樹脂を十分に硬化させるため１８０℃以上の最高到達温度で下塗り用塗料が焼き付けられる。しかし、２４０℃を超える最高到達温度では塗料樹脂が分解することがあり、加工性等の塗膜物性が劣化する。
【００１７】
〔上塗り塗装〕
上塗り塗装は、下塗り同様にロールコートが一般的に適用される。塗布量は、上塗り塗膜の乾燥膜厚が３〜１０μｍとなるように設定される。３μｍ未満の乾燥膜厚では防錆顔料の溶出抑制が困難となり、逆に１０μｍを超える厚膜ではコスト高や加工性の低下を招く。焼付け乾燥は、最高到達板温：１８０〜２３０℃が好ましい。
骨材の配合により中心線平均粗さで１μｍ以上に粗面化した上塗り塗膜は、タイル用接着剤の有効接着面積を増大しアンカー効果と相俟ってタイル用接着剤の密着性を向上させ、ひいてはタイルのずり落ちを防止する。しかし、中心線平均粗さが３μｍを超える過度な粗面化は、加工性，表面性状等から好ましくない。
【００１８】
〔塗装鋼板の物性〕
本発明のタイル外壁用下地鋼板は、下塗り塗膜に配合している防錆顔料で下地鋼板の腐食が抑えられ、１Ｒ曲げ加工後の塗膜密着性に優れているので塗膜に加工欠陥を持ち込むことなく所定のタイル外壁パネル形状に加工できる。優れた加工性を活用し、プレコート化も可能である。しかも、高密度の上塗り塗膜が設けられているため雨水，工事用水等との接触によって下塗り塗膜から防錆顔料が溶出せず、長期にわたって優れた耐食性が維持される。エポキシ樹脂ベースの上塗り塗膜は硬質であり、運搬やハンドリング時にも良好な表面状態が維持される。
【００１９】
〔タイル貼り〕
貼付け可能なタイルには、磁器質，半磁器質，陶器質，レンガ質等、種々のタイルがあり、大きさが制約されるものでないが、接着面に凹凸があり厚み：２０ｍｍ以下のタイルが好ましい。タイルの貼付けには、変性シリコン樹脂系接着剤，ウレタン樹脂系接着剤と変性シリコン樹脂の混合物からなる接着剤，エポキシ樹脂系接着剤と変性シリコン樹脂の混合物からなる反応型接着剤等が使用される。
【００２０】
タイルの貼付け方法では、予め石膏ボード等に貼り合せた下地鋼板を有するパネルを外壁に取り付け、下地鋼板上にタイル接着剤を２００ｇ／ｍ2以上塗布し、タイルを順次貼り付け、所定時間の養生により硬化させる。タイル接着剤は、刷毛塗り，鏝塗り，ローラ等で下地鋼板に塗布される。タイル接着剤の塗布量は、タイルの形状や寸法に応じて異なるが、好ましくは３００〜８００ｇ／ｍ2の範囲で選定される。
上塗り塗膜のエポキシ樹脂がタイル用接着剤に対する優れた密着性を呈し、骨材の配合でタイル貼りに適した表面粗さに調整されているので、貼り付けたタイルのずり落ちも防止される。
【実施例１】
【００２１】
片面当り１２０ｇ／ｍ2の付着量で５５％Ａｌ-Ｚｎ合金めっき層を形成した板厚：０.２７ｍｍの溶融めっき鋼板を塗装原板に用いた。めっき鋼板を塗布型クロメート処理し、Ｃｒ換算付着量：４０ｍｇ／ｍ2のクロメート皮膜を形成した。
ガラス転移温度Ｔg：１００℃，分子量：５０００のエポキシ樹脂にストロンチウムクロメートを樹脂固形分１００質量部に対し２５質量部の割合で配合した下塗り用塗料を各塗装鋼板に塗布し、最高到達板温：２１０℃で焼き付けることにより乾燥膜厚：５μｍの下塗り塗膜を形成した。
【００２２】
次いで、表１の上塗り塗料から上塗り塗膜を成膜した。試験No.１〜４の上塗り塗料は、ガラス転移温度Ｔg：９０℃，分子量：３０００のエポキシ樹脂にシリカ（骨材）を配合することにより調製した。試験No.５〜８では、ガラス転移温度Ｔg：３０℃，分子量：２４０００のポリエステル樹脂にシリカを配合した上塗り塗料及びシリカ無添加の上塗り塗料を使用した。試験No.９〜１２では、ガラス転移温度Ｔg：７０℃，分子量：３０００のポリエステル樹脂にシリカを配合した上塗り塗料及びシリカ無添加の上塗り塗料を用いた。
【００２３】
2006152569.tif 000002
【００２４】
乾燥膜厚が５μｍとなる塗布量で上塗り用塗料を塗布し最高到達板温：２２０℃で焼き付けた。ポリエステル樹脂ベースの上塗り塗料を使用した比較例では、最高到達板温：２３０℃で焼き付けた。また、防錆顔料を配合した骨材無添加のエポキシ樹脂及びポリエステル樹脂ベースの塗料を用いた１コート塗装鋼板も作製した。
各塗装鋼板から試験片を切り出し、塗膜の表面粗さ（中心線平均粗さ）を測定すると共に、タイル密着試験，六価Ｃｒ溶出試験に供した。
【００２５】
〔タイル密着試験〕
貼り付けたタイルのずり落ち性は、次の条件下で評価した。下地鋼板にタイル接着剤を３００ｇ／ｍ2塗布した後、８ｃｍ×２０ｃｍのタイルを貼り付け、１時間の養生で硬化させ、貼付け位置からのずり落ちを調査した。ずり落ちのないタイルを良(○)，２ｍｍ以上ずり落ちたタイルを不良(×)として耐ずり落ち性を評価した。
また、下地鋼板に接着したタイルを垂直方向に強制剥離し、そのときの剥離強度を測定した。剥離強度：２００ｋＮ／ｍ2以上を密着性良好(○)，２００ｋＮ／ｍ2未満を密着力不足(×)と評価した。
【００２６】
〔六価Ｃｒ溶出試験〕
六価Ｃｒの溶出量は、ジフェニルカルバジド法で測定した。具体的には、５ｃｍ角４枚の下地鋼板の端面，裏面をシールし、沸騰水１００ｍｌに下地鋼板を１０分間浸漬した。０.６ｍｏｌ／ｌリン酸溶液０.５ｍｌと１０ｇ／ｌジフェニルカルバジド溶液μｌの混合液に浸漬液４ｍｌを加えて攪拌し、検液の５４０ｎｍ吸光度を測定することにより六価Ｃｒ溶出量を定量した。
【００２７】
表２の試験結果にみられるように、シリカの分散によってエポキシ樹脂ベースの上塗り塗料を適度に調整した塗装鋼板（試験No.２〜４）は、六価Ｃｒの溶出が検出されず、タイルのずり落ちもなく、タイル外壁パネルとして好適な性能を備えていることが判る。
同様にシリカを分散させた場合であっても、ポリエステル樹脂ベースの上塗り塗膜を設けた塗装鋼板（試験No.５〜８）では、透水性のある上塗り塗膜を介して下塗り塗膜から六価Ｃｒが溶出していた。また、エポキシ樹脂塗膜に比較してポリエステル樹脂塗膜が軟質であるため、タイル密着性にも劣っていた。
【００２８】
上塗り塗膜を比較的硬質のポリエステル樹脂塗膜とすることにより、透水性が低下して六価Ｃｒの溶出が減少するが、この場合にも軟質上塗り塗膜のためタイル密着性に劣っていた。（試験No.９〜１２）
エポキシ樹脂をベースとする１コート塗装鋼板（試験No.１３）やポリエステル樹脂をベースとする１コート塗装鋼板（試験No.１４）では六価Ｃｒの溶出が著しく、１コート塗装鋼板との対比によっても上塗り塗膜の有意性を理解できる。
【００２９】
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【実施例２】
【００３０】
片面当り１２０ｇ／ｍ2の付着量でＺｎ-６％Ａｌ-３％Ｍｇ合金めっき層を形成した板厚：０.２７ｍｍの溶融めっき鋼板を塗装原板に用い、上塗り塗膜のベースであるエポキシ樹脂のガラス転移温度Ｔg，分子量が六価Ｃｒの溶出に及ぼす影響を調査した。
塗装原板に実施例１と同様なクロメート皮膜，下塗り塗膜を形成した後、表３のエポキシ樹脂に平均粒径：１０μｍのシリカを樹脂固形分１００質量部に対し１０質量部配合した上塗り塗膜を塗布し最高到達板温：２２０℃で焼き付けることにより、乾燥膜厚：７μｍの上塗り塗膜を形成した。
【００３１】
得られた塗装鋼板の六価Ｃｒ溶出性を実施例１と同じ試験で調査した。表３の調査結果にみられるように、ガラス転移温度Ｔgが高いほど，分子量が小さいほど六価Ｃｒの溶出量が少なくなっていた。ガラス転移温度Ｔg，分子量と六価Ｃｒの溶出量との関係は、ガラス転移温度Ｔgが高く分子量の小さなエポキシ樹脂をベースとすることにより上塗り塗膜が高密度化して透水性が低下し、結果として六価Ｃｒの溶出が抑えられることを意味する。このような六価Ｃｒの溶出抑制効果は、ガラス転移温度Ｔg：５０℃以上，分子量：１５０００以下で顕著であった。
【００３２】
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【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上に説明したように、防錆顔料を配合したエポキシ樹脂ベースの下塗り塗膜に骨材で表面粗さを調整した上塗り塗膜を重ね合わせると、下塗り塗膜から防錆顔料の溶出が抑えられ、タイル用接着剤に対する密着性に優れた塗膜表面が得られる。そのため、施工現場でタイル貼付け前後に雨水や工事用水で濡れた場合でも良好な耐食性が維持され、接着剤で貼り付けたタイルのずり落ちもないタイル外壁パネルとして使用される。