(57)【要約】【課題】塗装表面に筋状やかすれ等の外観不良を現出させることなく、また加工性にも優れた高品質外観のマイナスイオン発生金属板をロールコータによる連続塗装で量産できるものとする。【解決手段】金属基板１の表面に、ロールコータによる連続塗装で加工用樹脂塗料の塗膜４が１０〜５０μｍの膜厚に形成される。加工用樹脂塗料には、トルマリン粉末が塗膜中１０〜４０重量％、モナザイト粉末がトルマリン粉末１００重量％に対し３〜１５重量％それぞれ配合され、さらに平均粒径１５〜４５μｍの樹脂ビーズ３が塗膜中３〜１２重量％配合されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板の表面に、ロールコータによる連続塗装で乾燥膜厚１０〜５０μｍの加工用樹脂塗料が形成されており、前記加工用樹脂塗料には、トルマリン粉末が塗膜中１０〜４０重量％、モナザイト粉末がトルマリン粉末１００重量％に対し３〜１５重量％それぞれ配合され、さらに平均粒径１５〜４５μｍの樹脂ビーズが塗膜中３〜１２重量％配合されていることを特徴とする、マイナスイオン発生金属板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイナスイオン発生金属板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイナスイオンを発生するトルマリン粉末を含有させた樹脂や、トルマリン粉末と天然鉱石粉末を含有させた樹脂は公知である（例えば、特許文献１参照。）。また、トルマリン粉末と、このトルマリン粉末を、マイナスイオンの発生を促進させるよう励起する放射性鉱物とを混合させた粉体や、この粉体の応用素材も公知である（例えば、特許文献２参照。）。また、希有元素類を含む鉱物及びトルマリン粉末を体質顔料として含むマイナスイオンを放出する塗材も知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３３５４８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９４２０号公報
【特許文献３】
特開２００２−１２８２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マイナスイオンを発生する機能を持つ金属板を量産化する目的で、上記のようなトルマリン粉末及び放射性鉱物を樹脂塗料中に添加し、これを金属ストリップに連続でロールコートすることを試みた。しかし、これでは、ロールコータにおいて前記樹脂塗料の塗布量をロール間隔で制御する際に、細粒化されていない微量のトルマリン粉末がロール間に挟まり、通過しないことによって、塗装表面にトルマリン噛みによる筋状の外観不良が現出し、また、連続塗装された金属板の塗膜中のトルマリン配合量が金属板の曲げ等の加工性にも影響を及ぼし、外観および品質上の問題が生じることを知見した。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記のようなトルマリン粉末及び放射性鉱物（モナザイト粉末）を含有した樹脂塗料中に、所定粒径の樹脂ビーズを所定の配合割合で添加させることにより塗装表面に筋状の外観不良を現出させることなく、ロールコータにより連続的に生産でき、また加工性にも優れる高品質外観のマイナスイオン発生金属板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイナスイオン発生金属板は、金属基板の表面に、ロールコータによる連続塗装で乾燥膜厚１０〜５０μｍの加工用樹脂塗料が形成されており、前記加工用樹脂塗料には、トルマリン粉末が塗膜中１０〜４０重量％、モナザイト粉末がトルマリン粉末１００重量％に対し３〜１５重量％それぞれ配合され、さらに平均粒径１５〜４５μｍの樹脂ビーズが塗膜中３〜１２重量％配合されていることに特徴を有するものである。
【０００７】
【作用】
上記構成のマイナスイオン発生金属板は、加工用樹脂塗料にトルマリン粉末を塗膜中１０〜４０重量％配合してあるので、塗膜表面がザラザラになったり、色調が不安定になったりすることなく外観品質の向上を図れると共に、マイナスイオンを発生させることができる。トルマリン粉末の塗膜中への配合量が１０重量％よりも少ないと、マイナスイオンの発生量が少なくて（約４００個／ｃｃ以下、但し空気イオンカウンター  ＩＴＣ−２０１Ａ  アンデス電気（株）製の測定機器にて測定）、マイナスイオン効果が期待できない。逆に、トルマリン粉末の配合量が多くなる分だけ、マイナスイオンの発生量が多くなるが、配合量が多くなるにつれて塗膜表面がザラザラ（ブツブツ）になったり、色調が不安定になったりし、また連続塗装された金属板の曲げ等の加工性も悪くなるといった、外観および品質上の問題が発生するため、この問題を無くするために４０重量％までとする。
【０００８】
モナザイト粉末はマイナスイオンの発生を促進させるよう励起する放射性鉱物として含有させるが、その配合量はトルマリン粉末１００重量％に対し３〜１５重量％としてあるので、塗膜表面がザラザラになったり、色調が不安定になったりすることなく外観品質向上を促し得ながらマイナスイオンを発生させることができる。モナザイト粉末の含有量を多くするとマイナスイオンの発生量が増加するが、一定限度を超えるとマイナスイオンの発生効果は飽和状態になる傾向があるし、配合量を多くするにつれて塗膜表面がザラザラになったり、色調の不安定化を招いたりして外観品質において悪影響を及ぼすので、塗膜中１５重量％を上限とする。反対に、モナザイト粉末の含有量が少ないとマイナスイオンの発生効果が当然、悪くなり（３００個／ｃｃ以下（前掲の測定機器にて測定））、よって塗膜中３重量％を下限とする。
【０００９】
加工用樹脂塗料中に樹脂ビーズを添加しているので、ロールコータによる樹脂塗料のピックアップ性、ロールコータのロール間の塗料の通り抜け性が向上し、ロールコータで効率的に金属板表面に塗装が行われ、塗装表面に均一に樹脂ビーズが分散し、その隙間にトルマリン粉末が均一に分散する。その結果、塗装表面にトルマリン粉末による筋状の外観不良が現出することなく、塗装表面が一様な艶消し調となり、高品質外観が得られ、またマイナスイオン発生の性能も均一化することになる。
【００１０】
樹脂ビーズの平均粒径は１５〜４５μｍとしてあるので、塗膜表面にトルマリン粉末や樹脂ビーズの筋状の外観不良が無くなり、また金属板の曲げ等の加工性にも優れる。樹脂ビーズの平均粒径が１５μｍ未満であると、細粒化されていない微量のトルマリン粉末がロールコータのロール間に挟まり、通過しないことによって生じる、筋状の外観不良の問題を解消できないことになる。逆に、平均粒径が必要以上に大きい（４５μｍを超える）と、樹脂ビーズがロールコータのロール間に挟まり、通過しないことになってビーズによる筋状の外観不良が生じやすく、また、この連続塗装された金属板を曲げ加工する時に塗膜にクラックが発生するといった加工性にも悪影響が出る。
【００１１】
樹脂ビーズの塗膜中への配合量は３〜１２重量％にすることにより、連続塗装された金属板の塗膜表面の外観不良を無くすることができる。その配合量が３重量％未満であると、塗膜中にトルマリン粉末及びモナザイト粉末も均一に分散しないことになり、これらの細粒化されていない粉末がロールコータのロール間で固形化されて挟まり、通過しないことによる筋状の外観不良問題を解消できない。１２重量％を超えると、塗膜中に樹脂ビーズのムラができて塗膜がかすれるといった塗装不良が生じる。
【００１２】
金属基板の表面に加工用樹脂塗料が乾燥膜厚１０〜５０μｍにロールコータで連続塗装されるので、マイナスイオン効果の発生、塗膜層の着色隠蔽性に優れ、また塗装作業性、塗膜の加工性にも優れる。その膜厚が１０μｍ未満では、トルマリン粉末が掻き落とされ、樹脂塗料が十分に塗装されないため、マイナスイオンの発生効果が薄いし、また塗膜層の着色隠蔽性も無くなる。５０μｍを超えると、塗装作業を円滑に行うことが困難となるばかりでなく、塗膜の加工性が損なわれ、また多量の塗料を使用する分だけコスト高にもなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマイナスイオン発生金属板の好適な実施形態を説明する。
【００１４】
本発明に係るマイナスイオン発生金属板は、図１にその断面構造を示すように、金属基板１の表面にプライマー層２を形成し、この上にトルマリン粉末、モナザイト粉末及び樹脂ビーズ３を所定割合で配合した加工用樹脂塗料の塗膜層４を所定の乾燥膜厚に形成している。金属基板１の裏面には必要に応じて樹脂塗膜層５を形成する。
【００１５】
金属基板１には、冷延鋼板、亜鉛メッキ鋼板、亜鉛−アルミニウム合金メッキ鋼板、ステンレス鋼板等を使用する。金属基板１の表面に塗装するプライマー層２は、クロム酸ストロンチウム、クロム酸カルシウム、クロム酸バリウムの１種ないし２種以上配合した防錆顔料を配合して塗装する。防錆顔料の配合量はプライマーの１００重量部に対して５〜６０重量部とし、プライマー層２の乾燥膜厚は２〜１０μｍとする。ただし、マイナスイオン発生金属板の用途によってはプライマー層２を省略することもある。
【００１６】
金属基板１の塗膜層４の加工用樹脂塗料には、ポリエステル系、エポキシ系、ウレタン系、アクリル系、フッ素系等の加工性に優れた樹脂塗料を用いる。この加工用樹脂塗料にはトルマリン粉末、励起剤としてモナザイト粉末、および樹脂ビーズを所定量配合する。
【００１７】
トルマリン粉末は塗膜中１０〜４０重量％の範囲で配合する。トルマリン粉末が塗膜中１０重量％より少ない配合量では、マイナスイオンの発生量が約４００個／ｃｃ以下（前掲の測定機器にて測定）になって少なく、その効果が期待できない。トルマリン粉末を４０重量％より多く配合すると、マイナスイオンの発生量が多くなるが、塗膜表面がザラザラ（ブツブツ）になったり、色調が不安定になったりして意匠面での問題が発生し、また、この連続塗装された金属板を曲げ加工する時に塗膜にクラックが発生するといった加工性にも悪影響が出るため、望ましくない。
【００１８】
トルマリン粉末の好ましい平均粒径は１．２〜２５μｍとする。平均粒径が１．２μｍ未満では、塗膜中に埋没するためマイナスイオンの発生効果が薄い。また、微分散の工程が必要となるため、コストアップの要因となる。平均粒径が２５μｍを超えると、細粒化されていない粉末がロールコータのロール間に挟まり、通過しないことによる筋状の塗装不良が生じやすくなり、また、トルマリン粉末が塗膜中に沈降しやすくなって塗料の貯蔵安定性も悪くなる。したがって、より好ましいトルマリン粉末の平均粒径は１．２〜２０μｍである。
【００１９】
モナザイト粉末はトルマリン粉末１００重量％に対し３〜１５重量％の範囲で配合する。モナザイト粉末はトルマリン粉末１００重量％に対し１５重量％よりも多く配合すると、マイナスイオンの発生効果は飽和状態になる傾向があるし、塗膜表面がザラザラになったり、色調の不安定を招いたりして意匠的効果に悪影響を及ぼす。トルマリン粉末１００重量％に対し３重量％より少ない配合量では、マイナスイオンの発生効果が３００個／ｃｃ以下に悪くなり、その効果を期待することができない。
【００２０】
モナザイト粉末の好ましい平均粒径は０．５〜２５μｍとする。平均粒径が０．５μｍ未満では、塗膜中に埋没することでマイナスイオンの発生効果が薄い。また、微分散の工程が必要となるため、コストアップの要因となる。平均粒径が２５μｍを超えると、細粒化されていない粉末がロールコータのロール間に挟まり、通過しないことのよる筋状の塗装不良が生じやすくなり、また、トルマリン粉末が塗膜中に沈降しやすくなって塗料の貯蔵安定性も悪くなる。したがって、より好ましいモナザイト粉末の平均粒径は０．５〜２０μｍである。
【００２１】
樹脂ビーズの配合量は塗膜中３〜１２重量％とする。加工用樹脂塗料に樹脂ビーズを添加することで、ロールコータにおいて樹脂塗料のピックアップ性、ロール間の塗料の通り抜け性が向上し、効率的に金属板表面に連続塗装が行われ、塗装表面に均一に樹脂ビーズが分散し、その隙間にトルマリン粉末が均一に分散する。この樹脂ビーズとしては、アクリル系ビーズ、ウレタン系ビーズ、ナイロン系ビーズなどが用いられるが、ウレタン系ビーズは冷却ムラが出やすく、ナイロン系ビーズは高価なため、アクリル系ビーズが好ましい。
【００２２】
樹脂ビーズの配合量が塗膜中３重量％未満であると、塗膜中にトルマリン粉末及びモナザイト粉末も均一に分散しないことになり、これらの細粒化されていない粉末がロールコータのロール間で固形化されて挟まり、通過しないことによる筋状の外観不良問題を解消できない。１２重量％を超えると、塗膜中に樹脂ビーズのムラができて塗膜がかすれるといった塗装不良が生じる。したがって、樹脂ビーズは塗膜中３〜１２重量％の範囲で配合することが好ましい。
【００２３】
アクリル系の樹脂ビーズの平均粒径は１５〜４５μｍとする。その平均粒径が１５μｍ未満であると、細粒化されていない微量のトルマリン粉末がロールコータのロール間に挟まり、通過しないことによって生じる、筋状の外観不良の問題が解消できず、平均粒径が４５μｍを超えると、逆に樹脂ビーズがロールコータのロール間に挟まり、通過しないことになって筋状の外観不良が生じやすく、また、この連続塗装された金属板を曲げ加工する時に塗膜にクラックが発生するといった加工性にも悪影響が出る。
【００２４】
トルマリン粉末、モナザイト粉末、及び樹脂ビーズを配合した加工用樹脂塗料は金属基板１のプライマー層２の上に、膜厚１０〜５０μｍにロールコータで連続塗装した後、板温１７０〜２６０°Ｃで焼付け乾燥する。焼付け乾燥時間は１０〜２００秒とすることで、塗料の架橋を促進し、加工性、耐候性を向上できる。
加工用樹脂塗料の乾燥膜厚が、１０μｍ未満では、ロールコータにおいてトルマリン粉末が掻き落とされ、樹脂塗料が十分に塗装されないため、マイナスイオンの発生効果が薄いし、また塗膜層の着色隠蔽性も無くなる。５０μｍを超えると、ロールコータによる連続塗装作業を円滑に行うことが困難となる上、塗膜の加工性が損なわれ、また多量の塗料を使用する分だけコスト高にもなる。
【００２５】
上記構成のマイナスイオン発生金属板の製造方法の一例を説明する。
ロール状に巻かれた長尺の亜鉛メッキ鋼板（板厚０．４５ｍｍ）よりなる金属基板１に表面処理を施したうえでこの表面にプライマー層２を乾燥膜厚８μｍに塗布する。次いで、この金属基板１を図２に示すごときロールコータ１１のバックアップロール１２とアプリケータロール１３との間に通してそのプライマー層２の上に、トルマリン粉末、モナザイト粉末、アクリル系樹脂ビーズを配合した加工用ポリエステル系の白色塗料１４を連続塗装して塗膜層４を形成し、板温２４０°Ｃで焼付け乾燥する。塗膜層４の乾燥膜厚は２５μｍである。そのときのロールコータの周速比は、バックアップロール（１２）：アプリケータロール（１３）：ピックアップロール（１５）＝５０：６５：７０とした。
【００２６】
【実施例】
実施例１
厚さ０．４５ｍｍの亜鉛メッキ鋼板による金属基板１の表面に、平均粒径１５μｍのアクリル樹脂ビーズを塗膜中８重量％、トルマリン粉末を塗膜中３０重量％、およびモナザイト粉末をトルマリン粉末１００重量％に対し６重量％配合した加工用ポリエステル塗料を、乾燥膜厚が１０μｍとなるように、ロールコータで連続塗装し、板温２４０°Ｃで焼付け乾燥した。
【００２７】
実施例２
アクリル樹脂ビーズの平均粒径を４５μｍ、乾燥膜厚を３５μｍとした以外は、実施例１と同様にした。
【００２８】
実施例３
厚さ０．４５ｍｍの亜鉛メッキ鋼板による金属基板１の表面に、平均粒径３０μｍのアクリル樹脂ビーズを塗膜中３重量％、トルマリン粉末を塗膜中２０重量％、およびモナザイト粉末をトルマリン粉末１００重量％に対し９重量％配合した加工用ポリエステル塗料を、乾燥膜厚が２０μｍとなるように、ロールコータで連続塗装し、板温２４０°Ｃで焼付け乾燥した。
【００２９】
実施例４
アクリル樹脂ビーズの配合量を１２重量％とした以外は、実施例３と同様にした。
【００３０】
実施例５
厚さ０．４５ｍｍの亜鉛メッキ鋼板による金属基板１の表面に、平均粒径３０μｍのアクリル樹脂ビーズを塗膜中８重量％、トルマリン粉末を塗膜中１０重量％、およびモナザイト粉末をトルマリン粉末１００重量％に対し１５重量％配合した加工用ポリエステル塗料を、乾燥膜厚が２０μｍとなるように、ロールコータで連続塗装し、板温２４０°Ｃで焼付け乾燥した。
【００３１】
実施例６
トルマリン粉末の配合量を４０重量％、モナザイト粉末をトルマリン粉末１００重量％に対し３重量％とした以外は、実施例５と同様にした。
【００３２】
比較例１〜５
比較例１は、アクリル樹脂ビーズの平均粒径を１０μｍとした以外は、実施例１と同様にした。比較例２は、アクリル樹脂ビーズの平均粒径を５０μｍとした以外は、実施例２と同様にした。比較例３は、樹脂ビーズを無添加にした以外は、実施例３と同様にした。比較例４は、アクリル樹脂ビーズの配合量を１５重量％とした以外は、実施例３と同様にした。比較例５は、トルマリンの配合量を５０重量％とした以外は、実施例６と同様にした。
【００３３】
実施例１〜６、比較例１〜５の各マイナスイオン発生金属板についての塗装後における外観評価［肉眼観察］、および加工性試験［ＪＩＳ  Ｚ２２４８（金属材料曲げ試験方法）、２Ｔ（内Ｒ０．５ｍｍ相当、１８０°曲げ）以上を合格］を行った。この結果は図３の図表に示すとおりである。
実施例１〜６では、塗装表面に筋状、かすれ等の外観不良が無く、塗装表面が一様な艶消し調となる良好な外観状態が得られた。これに対して、平均粒径が１５μｍより小さい樹脂ビーズを配合した比較例１では、塗装表面にトルマリン噛みによる筋状の外観不良が発生し、反対に平均粒径が４５μｍを超える樹脂ビーズを配合した比較例２では、樹脂ビーズの筋状の外観不良が発生し、また金属板の加工性（塗膜にクラック発生）にも問題があった。樹脂ビーズを添加しない比較例３では、比較例１の場合と同様に塗装表面にトルマリン噛みによる筋状の外観不良が発生した。樹脂ビーズを塗膜中１２重量％より多く配合した比較例４では、塗装表面に樹脂ビーズむらによるかすれが発生した。トルマリン粉末を塗膜中４０重量％を越えて配合した比較例５では、塗膜表面にブツブツ感が目立ち、金属板の加工性（塗膜にクラック発生）にも問題があった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、塗装表面に筋状やかすれ等の外観不良を現出させることなく、また加工性にも優れた高品質外観のマイナスイオン発生金属板をロールコータによる連続塗装で量産できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のマイナスイオン発生金属板の断面図である。
【図２】マイナスイオン発生金属板の塗装に使用するロールコータの一例である。
【図３】実施例１〜６、比較例１〜５についての外観評価、加工性試験の結果を示す図表である。
【符号の説明】
１  金属基板
２  プライマー層
４  加工用樹脂塗料の塗膜層
【図１】
2004169115.tif 000003
【図２】
2004169115.tif 000004
【図３】
2004169115.tif 000005