(57)【要約】【課題】  発泡樹脂層を塗装法で設けることにより、連続塗装ラインで製造でき加工性も良好な発泡樹脂被覆プレコート金属板を提供する。【解決手段】  弾性復元能のある発泡塗膜２が下地金属板１の一面に形成された発泡樹脂被覆プレコート金属板であり、下地金属板１／発泡塗膜２の間に下塗り塗膜４が必要に応じて設けられる。他面には、意匠塗膜，サービスコート等の通常塗膜３が形成される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性樹脂塗料の塗布・焼付けにより成膜された弾性復元能のある発泡塗膜が下地金属板の一面に設けられていることを特徴とする建材用プレコート金属板。
【請求項２】
塩化ビニル樹脂，ウレタン樹脂，高分子ポリエステル樹脂から選ばれた一種又は二種以上の樹脂をベースとし、熱分解性発泡剤が配合された発泡性樹脂塗料から発泡塗膜が成膜されている請求項１記載の建材用プレコート金属板。
【請求項３】
発泡塗膜のガラス転移温度Ｔgが−１０〜５０℃の範囲に調整されている請求項１又は２記載の建材用プレコート金属板。
【請求項４】
連続塗装ラインで発泡性樹脂塗料を塗装原板に塗布し、２００〜２６０℃×４０〜１５０秒で焼き付け、乾燥膜厚：０.１〜１０ｍｍの発泡塗膜を形成することを特徴とする建材用プレコート金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材，壁材，シャッター等の建材として使用され、発泡塗膜によって断熱性，制振性，遮音性，結露防止能が付与されたプレコート金属板に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋根材，壁材，シャッタースラット等の建材として、耐食性が良好で美麗な外観を呈する塗装金属板が使用されている。塗装金属板は、所定形状に成形した後で塗装するポストコート，塗装後に成形するプレコートに大別されるが、ポストコート方式では生産性，作業性に劣るためプレコート方式に置き換えられつつある。
建材の一種に、接着剤を用いて発泡樹脂層を片面に貼り付けた塗装金属板がある。発泡樹脂層を設けた塗装金属板は、ロール成形等により折板屋根材等の形状に加工される。（特許文献１）。塗装金属板の製造とは別工程で発泡樹脂層を貼り付けるため、発泡樹脂層のない塗装金属板に比較すると製造コストの高い建材となる。
【特許文献１】特開平11-270063号公報
【０００３】
発泡樹脂層を貼り付けたプレコート金属板をロール成形すると、加工圧が金属板に伝わり難く、発泡樹脂層の厚みが増すほど安定した形状が得られ難い。弾性が高い発泡樹脂層ほど加工圧に対する反発も強く、金属板に加工圧が伝わりにくくなる。発泡樹脂の貼付けに接着剤を使用すると、金属板／発泡樹脂層の界面にある接着剤層に歪が集中する。歪の集中は接着剤層を破壊する原因であり、成形直後又は屋根等に施工された後で金属板から発泡樹脂層が剥離する場合もある。また、発泡樹脂層を貼り付けた金属板を打抜き加工すると、狭間隙の打抜き部分では打抜きと同時に発泡樹脂層が剥離しやすい。複雑形状に成形加工する場合、金属板の塑性変形に発泡樹脂層が追従できず、金属板／発泡樹脂層の界面に隙間が生じることがある。剥離していなくても金属板／発泡樹脂層の界面接着力が弱まった塗装金属板では、施工時のハンドリングや加圧，衝撃によって発泡樹脂層が損傷しやすい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
接着法では、プレコート金属板の製造に採用されている連続塗装ラインに接着工程を組み込むためラインの複雑化も避けられない。成形加工後にも剥離しない発泡層の形成が塗装法で可能になると、生産性の高い連続塗装ラインで発泡層被覆プレコート金属板を製造でき、施工性にも優れた建材が得られる。
本発明は、弾性復元能のある樹脂をベースとする発泡塗膜を金属板表面に設けることにより、通常の連続塗装ラインで製造でき、成形加工時の加圧に対しては容易に変形し加工後には発泡状態が回復され、基材／発泡塗膜の剥離を抑えた各種建材用プレコート金属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】
【０００５】
本発明の建材用プレコート金属板は、発泡性樹脂塗料の塗布・焼付けにより成膜された弾性復元能のある発泡塗膜が下地金属板の一面に設けられていることを特徴とする。発泡塗膜は、弾性が低く、弾性復元能を呈するものが好ましい。
発泡性樹脂塗料は、塩化ビニル樹脂，ウレタン樹脂，高分子ポリエステル樹脂から選ばれた一種又は二種以上の樹脂をベースとし、熱分解性発泡剤を配合することにより調製される。ガラス転移温度Ｔgが−１０〜５０℃の範囲に調整された樹脂をベースとする発泡性塗料を使用すると制振性のある発泡塗膜が形成されるが、制振性が一層改善された発泡塗膜を得る上ではガラス転位温度Ｔgを−１０〜３０℃に調整した樹脂ベースが好ましい。
【０００６】
熱分解性発泡剤は、加熱されるとガスを発生しながら分解する発泡剤であり、ジニトロソペンタエチレンテトラミン，アゾジカルボンアミド，ヒドラジド誘導体，液化炭化水素をカプセル化した発泡球体等があり、ベース樹脂の硬化特性に応じて適切な発泡開始温度をもつ発泡剤が選択される。
この建材用プレコート金属板は、通常の連続塗装ラインで製造可能である。塗装前処理した塗装原板に発泡性樹脂塗料を直接、或いは下塗り塗膜を介して塗布し、２００〜２６０℃×４０〜１５０秒で焼き付けることにより、乾燥膜厚：０.１〜１０ｍｍの発泡塗膜が形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の塗装金属板は、塩化ビニル樹脂，ウレタン樹脂，高分子ポリエステル樹脂等の比較的弾性の低い樹脂をベースとする発泡塗膜を設けている。塗装法で形成されるため、常用の連続塗装ラインで製造でき、接着法による従来の発泡樹脂被覆金属板に比較して金属板／発泡塗膜の密着性も格段に高い。弾性の低い発泡塗膜は圧力に応じて容易に変形するため、加工圧が効率よく金属板に伝播され、塗装金属板の加工性が向上する。
【０００８】
連続塗装ラインで製造される塗装金属板はコイル状に巻き取られるが、巻取り圧によっても圧縮され、コイルから払い出された直後では発泡樹脂層が潰れている。この点でも、払い出された塗装金属板の加工が容易である。
圧縮されている発泡樹脂層は、圧力が解放されても瞬時に発泡状態に回復せず、時間経過に伴って徐々に回復する。加熱処理によって発泡状態への回復を促進させることも可能である。そのため、プレス加工，打抜き加工等に耐える特性をもち、発泡状態に回復させることにより断熱性，制振性，遮音性等の性能が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
塗装原板には、普通鋼，低合金鋼，ステンレス鋼，各種めっき鋼板，アルミニウム板，アルミニウム合金板，銅板，銅合金板等を使用可能であるが、屋外用途を考慮すると耐食性に優れた溶融Ａｌ-Ｚｎ合金めっき鋼板や溶融Ｚｎ-Ａｌ-Ｍｇ合金めっき鋼板等が好ましい。外装建材用プレコート金属板では、建築物側に位置する下地金属板１の面（屋根材では屋根裏面）に発泡塗膜２が設けられ、反対面（屋根材では屋根表面）には通常の塗膜３が設けられる（図１）。浴室壁材用途では、浴室側に美麗な外観や機能を付与する塗装が施され，反対面に発泡塗膜２が施される。発泡塗膜２の断熱作用のため、冷たい外気との接触に起因する結露が抑制される。
塗装に先立って、脱脂，酸洗，表面調整，化成処理等の塗装前処理を塗装原板に施し、耐食性，塗膜密着性を向上させる。化成処理には、クロメート処理，リン酸塩処理，クロムフリー処理等がある。
【００１０】
塗装前処理された塗装原板は、必要に応じて下塗り塗装される。下塗り塗料には、アクリル，アクリル変性エポキシ，エポキシ，ポリエステル，エポキシ変性ポリエステル等のベース樹脂に体質顔料，防錆顔料等を適宜配合した塗料組成物が使用される。塩化ビニル樹脂ベースの発泡塗膜を設ける場合、アクリル樹脂やアクリル変性エポキシ樹脂をベースとした下塗り塗料が好ましい。具体的には、塗装原板に塗布した下塗り塗料を１８０〜２２０℃×３０〜９０秒で加熱・乾燥することにより、乾燥膜厚：４〜１０μｍの下塗り塗膜４（図１）が形成される。緩やかな腐食環境に曝される用途では、下塗り塗装を省略できる。
【００１１】
次いで、発泡剤を配合した上塗り塗料を塗布し、加熱・乾燥によって発泡塗膜を形成する。上塗り塗料は、熱分解型の粉末状発泡剤を塩化ビニル樹脂，ウレタン樹脂，高分子ポリエステル樹脂等の弾性が低く復元能のあるベース樹脂に配合することにより調製される。ベース樹脂のガラス転移温度Ｔgを−１０〜３０℃の範囲に調整すると、発泡塗膜の制振性が向上する。
粉末状発泡剤には、加熱時にＮ2，ＣＯ，ＣＯ2等のガスを発生しながら分解するジニトロソペンタエチレンテトラミン，アゾジカルボンアミド，ヒドラジド誘導体，液化炭化水素をカプセル化した発泡球体等があり、セルマイクＡ，Ｃ，Ｓ，Ｈ，Ｋ，142（三共化成株式会社製）等として市販されている。発泡開始温度は発泡剤の種類に応じて異なるがベース樹脂の硬化温度と重なるため、上塗り塗料の焼付け硬化時に発泡反応が同時進行する。
【００１２】
上塗り塗料を塗布した後、発泡開始温度，ベース樹脂の硬化特性等を考慮した加熱温度で加熱・乾燥することにより発泡塗膜が形成される。発泡塗膜の乾燥膜厚を０.１ｍｍ以上にすると断熱性，制振性，遮音性，結露防止能等が向上するが、１０ｍｍを超える厚膜の発泡塗膜では成形加工時に下地金属板からの剥離が懸念される。
発泡塗膜で被覆した塗装金属板を成形加工すると、加工圧が高い部分で発泡塗膜が圧縮されるが、下地金属板から発泡塗膜が剥離することはない。しかも、弾性が低く復元能のある樹脂をベースとする塗膜であるため、圧縮された発泡塗膜は４０〜２００℃程度の加熱処理で発泡状態に回復する。発泡状態への回復は加熱処理温度が高いほど短時間で完了するが、高温長時間の加熱は発泡塗膜を劣化させる虞がある。使用環境で熱が加わる屋根材，外壁材等の外装用途では、使用中の受熱により発泡状態が回復するので加熱処理を省略可能である。
【００１３】
発泡塗膜２は、外部／壁面間の熱を遮断する断熱層としても働き、結露防止作用を呈する。すなわち、外気温が低い冬季等では室内が暖房，加湿され、室内と外気との温度差に起因して屋根，壁等の室内側が結露しやすいが、屋根，壁等の室内側に発泡塗膜２が設けられているので断熱効果による室内の結露防止が図られる。断熱効果が付与された状態でも、室内が極端に加湿されると結露することもあるが、ある程度の結露水は発泡塗膜２内に留められ、室内側での水滴落下が抑制される。
【実施例】
【００１４】
板厚：０.４ｍｍ，片面当りめっき付着量：７５ｇ／ｍ2の５５％Ａｌ-Ｚｎ合金めっき鋼板を塗装原板に用いた。塗装原板をアルカリ脱脂した後、湯洗，水洗し、乾燥した。表面洗浄された塗装原板に塗布型クロメート処理液をロールコータで塗布し、１００℃で乾燥することによりクロム換算付着量：４０ｍｇ／ｍ2のクロメート皮膜を形成した。
クロメート皮膜の上にアクリル系下塗り塗料を塗布・焼付けて乾燥膜厚：５μｍのプライマ塗膜（下塗り塗膜）を設け、更に発泡剤配合上塗り塗料を塗布し、加熱・乾燥することにより発泡塗膜を設けた。比較のため、同じ塗装原板にポリエチレン発泡樹脂層を接着剤で貼り付けた発泡樹脂被覆鋼板を用意した。
【００１５】
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【００１６】
各発泡樹脂被覆鋼板から試験片を切り出し、発泡塗膜２を屋根裏面とし、軒側端部に最小アール：２ｍｍの嵌合部５，棟側端部に最小アール：２ｍｍの係止部６をもつ屋根板（図２）にロール成形した。試験番号１〜６（本発明例）の発泡樹脂被覆鋼板から作製された屋根板は、４０℃又は８０℃で２４時間加熱処理した。
ロール成形で大きな加工を受けた嵌合部５，係止部６を観察し、形状安定性を調べると共に発泡塗膜２の磨耗，剥離状況を調査した。形状安定性に関しては、嵌合部５，係止部６の連結に異常がなく全体的に歪が生じていない試験片を○，嵌合部５，係止部６を連結できず或いは全体的に歪が発生した試験片を×と評価した。
【００１７】
表２の調査結果にみられるように、発泡塗膜２を塗装で形成した試験番号１〜６（本発明例）では、ロール成形で安定した形状が得られ、発泡塗膜２の剥離も生じなかった。また、ロール成形直後の発泡塗膜２は２０〜５０％程度の空隙率であったが、加熱処理によってロール成形前とほぼ同じ程度まで空隙率が回復した。
他方、発泡樹脂層を接着法で設けた試験番号７〜１２（比較例）では、嵌合部５，係止部６共に目標形状にロール成形できなかった。低い形状安定性は、嵌合部５では発泡樹脂層を介したロール成形であるため加工圧が下地金属板１に伝わり難く、係止部６では発泡樹脂層がロール成形の妨げとなったことに原因がある。しかも、発泡樹脂層が大きな圧縮を受けた嵌合部５では、下地金属板１から発泡樹脂層が剥離していた。
【００１８】
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【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上に説明したように、塗装法で発泡樹脂層を設けることにより、従来の連続塗装ラインで発泡樹脂被覆金属板を製造でき、接着法で発泡樹脂層を貼り付けた金属板に比較して密着性に優れているのでプレコート仕様に十分耐える。得られた発泡樹脂被覆プレコート金属板は、発泡塗膜により断熱性，制振性，遮音性，結露防止能が付与されているので、屋根材，壁材，シャッター等の外装建材は勿論、結露防止能を活用した浴室壁面材等にも使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】発泡樹脂層を設けたプレコート金属板の断面図
【図２】発泡樹脂被覆金属板からロール成形された屋根板の断面図
【符号の説明】
【００２１】
１：下地金属板    ２：発泡塗膜    ３：通常塗膜    ４：下塗り塗膜    ５：係止部    ６：嵌合部
【図１】
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【図２】
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