JP5714753B1 - 塗装金属板の製造方法および外装建材 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する塗装金属板であって、前記上塗り塗膜は、細孔を有する粒子を光沢調整剤として含有し、前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、0.01〜15体積%であり、前記光沢調整剤の個数平均粒径をR(μm)、前記上塗り塗膜の膜厚をT(μm)、前記光沢調整剤の個数基準の累積粒度分布における97.5%粒子径をD97.5(μm)、前記光沢調整剤の個数粒度分布の上限粒径をRu(μm)、としたときに、下記式を満足する、塗装金属板。
D97.5/T≦0.7
Ru≦1.2T
R≧1.0
3≦T≦20
[2]前記Rは、2.0以下であり、前記Tは、9以上19以下である、[1]に記載の塗装金属板。
[3]前記Ruは、前記T未満である、[1]または[2]に記載の塗装金属板。
[4]前記金属板は、非クロメート防錆処理が施されており、前記塗装金属板は、クロメートフリーである、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[5]前記金属板は、クロメート防錆処理が施されている、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[6]前記光沢調整剤は、シリカ粒子である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[7]前記金属板および前記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有する、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[8]前記下塗り塗膜および前記上塗り塗膜の間に中塗り塗膜をさらに有する、[7]に記載の塗装金属板。
[9]60°における光沢度が20〜85である、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[10]外装用塗装金属板である、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の塗装金属板。
[11][1]〜[9]のいずれか一項に記載の塗装金属板で構成されている外装建材。
[12]金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する塗装金属板を製造する方法であって、樹脂および光沢調整剤を含有する上塗り塗料を前記金属板上に塗布する工程と、前記上塗り塗料の塗膜を硬化して前記上塗り塗膜を形成する工程と、を含み、前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、0.01〜15体積%であり、前記光沢調整剤は、細孔を有する粒子であり、前記光沢調整剤の個数平均粒径をR(μm)、前記上塗り塗膜の膜厚をT(μm)、前記光沢調整剤の個数基準の累積粒度分布における97.5%粒子径をD97.5(μm)、前記光沢調整剤の個数粒度分布の上限粒径をRu(μm)、としたときに、下記式を満足する前記光沢調整剤を用いる、塗装金属板の製造方法。
D97.5/T≦0.7
Ru≦1.2T
R≧1.0
3≦T≦20
[13]前記Rは、2.0以下であり、前記Tは、9以上19以下である、[12]に記載の塗装金属板の製造方法。
[14]前記上塗り塗料は、前記上塗り塗料中の粒子を粉砕する処理が施された、[12]または[13]に記載の塗装金属板の製造方法。
D97.5/T≦0.7
D97.5/T≦0.7
Ru≦1.2T
R≧1.0
3≦T≦20
D97.5/T≦0.7
Ru≦1.2T
R≧1.0
3≦T≦20
両面付着量150g/m2の溶融55%Al−Zn合金めっき鋼板をアルカリ脱脂した(塗装原板1)。次いで、当該めっき鋼板のめっき層の表面に、塗装前処理として、20℃の、下記非クロメート防錆処理液を塗布し、当該めっき鋼板を水洗することなく100℃で乾燥し、Ti換算で10mg/m2の付着量の非クロメート防錆処理されためっき鋼板(塗装原板2)を得た。
(非クロメート防錆処理液)
ヘキサフルオロチタン酸 55g/L
ヘキサフルオロジルコニウム酸 10g/L
アミノメチル置換ポリビニルフェノール 72g/L
水 残り
リン酸塩混合物 15体積%
硫酸バリウム 5体積%
シリカ 1体積%
クリアー塗料 残り
クロム酸ストロンチウム 15体積%
硫酸バリウム 5体積%
シリカ 1体積%
クリアー塗料 残り
カーボンブラック 7体積%
シリカ粒子1 1体積%
ポリエステル系の塗料 残り
カーボンブラック 7体積%
シリカ粒子1 1体積%
クリアー塗料1 残り
上記上塗り塗料を塗装原板3の下塗り塗膜の表面に塗布し、塗装原板3における上記めっき鋼板の到達温度が220℃となるように塗装原板3を加熱し、乾燥膜厚Tが11μmの上塗り塗膜を作製した。こうして、塗装金属板1を作製した。
上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが10μmとなるように変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板2を作製した。また、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが9μmとなるように変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板3を作製した。
上塗り塗料中の光沢調整剤に、シリカ粒子1に代えてシリカ粒子2を用いた以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板4を作製した。シリカ粒子2は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは5.0μmであり、D97.5は7.6μmであり、Ruは、11.0μmである。
上塗り塗料中の光沢調整剤に、シリカ粒子1に代えてシリカ粒子6を用いた以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板8を作製した。シリカ粒子6は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは3.0μmであり、D97.5は5.6μmであり、Ruは、9.5μmである。
上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが9μmとなるように変更した以外は、塗装金属板8と同様にして、塗装金属板11を作製した。また、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが8μmとなるように変更した以外は、塗装金属板8と同様にして、塗装金属板12を作製した。また、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが15μmとなるように変更した以外は、塗装金属板8と同様にして、塗装金属板13を作製した。また、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが19μmとなるように変更した以外は、塗装金属板8と同様にして、塗装金属板14を作製した。また、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが21μmとなるように変更した以外は、塗装金属板8と同様にして、塗装金属板15を作製した。
上塗り塗料中の光沢調整剤に、シリカ粒子1に代えてシリカ粒子18を用い、上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが3μmとなるように変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板16を作製した。シリカ粒子18は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは1.0μmであり、D97.5は2.0μmであり、Ruは、2.6μmである。
上塗り塗料中のシリカ粒子を配合しない以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板19を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を0.005体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板20を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を0.01体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板21を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を0.1体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板22を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を10体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板23を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を15体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板24を作製した。また、上塗り塗料中のシリカ粒子の含有量を20体積%に変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板25を作製した。
塗装原板3に代えて塗装原板1に上塗り塗膜を形成する以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板26を作製した。また、塗装原板3に代えて塗装原板2に上塗り塗膜を形成する以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板27を作製した。また、塗装原板3に代えて塗装原板4に上塗り塗膜を形成する以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板28を作製した。
上塗り塗料のクリアー塗料1に代えてクリアー塗料2を用いた以外は塗装金属板1と同様にして、塗装金属板29を得た。当該クリアー塗料2は、日本ファインコーティングス株式会社製の「QKクリアー塗料」であり、ポリエステル系の塗料(PE)である。また、クリアー塗料1に代えてクリアー塗料3を用いた以外は塗装金属板1と同様にして、塗装金属板30を得た。当該クリアー塗料3は、日本ファインコーティングス株式会社製の「NSC3300クリアー塗料」であり、ポリエステル系の塗料(PE)である。
上塗り塗料のシリカ粒子1に代えてポリアクリロニトリル(PAN)粒子を用いた以外は塗装金属板1と同様にして、塗装金属板31を得た。当該PAN粒子は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは5.0μmであり、D97.5は7.6μmであり、Ruは、9.5μmである。また、上塗り塗料のシリカ粒子1に代えて炭酸カルシウム−リン酸カルシウム複合体(CaCPC)粒子を用いた以外は塗装金属板1と同様にして、塗装金属板32を得た。当該CaCPC粒子は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは5.0μmであり、D97.5は7.6μmであり、Ruは、9.5μmである。
塗装原板3に代えて塗装原板4に上塗り塗膜を形成する以外は、塗装金属板4と同様にして、塗装金属板33を作製した。また、塗装原板3に代えて塗装原板4に上塗り塗膜を形成する以外は、塗装金属板5と同様にして、塗装金属板34を作製した。
塗装原板3に代えて塗装原板5を用い、シリカ1に代えてシリカ19を用い、かつ上塗り塗料の塗布量を、乾燥膜厚Tが5μmとなるように変更した以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板35を作製した。シリカ粒子19は、例えば分級品またはその混合物であり、Rは1.0μmであり、D97.5は1.4μmであり、Ruは、1.5μmである。
塗装金属板1〜35のそれぞれについて、下記の測定および試験を行った。
塗装金属板1〜35のそれぞれの、JIS K5600−4−7(ISO 2813:1994)で規定される60°における鏡面光沢度(G60)を日本電色株式会社製 光沢計VG−2000によって測定した。
塗装金属板1〜35のそれぞれの、乾燥後の上塗り塗膜の外観を、以下の基準により評価した。AまたはBであれば、実用上問題ない。
(評価基準)
A:光沢異常および塗膜欠陥が認められず、フラットであり、またエナメル外観が認められる
B:塗膜の表面に若干の凹凸感が認められるが、エナメル外観が得られ、実用上問題ない
C:光沢が高すぎる
D:光沢が低すぎる
E:塗膜焼付け時の、揮発成分による塗膜膨れが見られる
F:隠蔽性不足
塗装金属板1〜35のそれぞれに0T曲げ(密着曲げ)加工を施し、当該0T曲げ部のセロハンテープ剥離試験を行い、以下の基準により評価した。
(評価基準)
G:塗膜の剥離が認められない
NG:塗膜の剥離が認められる
塗装金属板1〜35のそれぞれについて、まずJIS K5600−7−7(ISO 11341:2004)に規定されているキセノンランプ法促進耐候性試験を1,000時間行い、次いで、JIS H8502に規定されている「中性塩水噴霧サイクル試験」(いわゆるJASO法)を720時間行った。上記二つの試験の実施を1サイクルとし、塗装金属板1〜35のそれぞれについて、1サイクル(実使用の耐久年数が5年程度に相当)試験品と、2サイクル(実使用の耐久年数10年程度に相当)試験品のそれぞれを水洗し、目視、および、10倍ルーペによる拡大観察によって、塗装金属板の平坦部における塗膜の膨れの有無を観察し、以下の基準により評価した。AまたはBであれば、実用上問題ない。
(評価基準)
A:膨れが認められない
B:拡大観察で僅かに微小な膨れが認められるが、目視では当該膨れが認められない
C:目視で膨れが認められる
塗装金属板1、28、33および34のそれぞれについて、平坦部耐食性に係る前述の試験を3サイクル(実使用の耐久年数15年程度に相当)まで行い、3サイクル試験品のそれぞれを水洗し、目視、および、10倍ルーペによる拡大観察によって、塗装金属板の平坦部における塗膜の膨れの有無を観察し、前述の基準により評価した。結果を表4に示す。
シリカ粒子1から粒径が0.7Tμm(T=11μm)以上の粒子を除去し、7.7μm以上の粒子を実質的に含まないシリカ粒子1を得た。これをシリカ粒子9とする。そして、上塗り塗料中の光沢調整剤に、シリカ粒子1に代えてシリカ粒子9を用いた以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板36を作製した。
シリカ粒子14におけるシリカ粒子9とシリカ粒子Eとの含有比率を変更して、0.7T以下のシリカ粒子9の97.0体積部と、1.2T以下のシリカ粒子Eの3.0体積部とから構成されるシリカ粒子を得た。これをシリカ粒子16とする。そして、上塗り塗料中の光沢調整剤に、シリカ粒子1に代えてシリカ粒子16を用いた以外は、塗装金属板1と同様にして、塗装金属板43を作製した。
塗装金属板42の上塗り塗料を、シリカ粒子Fを粉砕する条件でローラーミルによって処理した後に用いた以外は、塗装金属板42と同様にして、塗装金属板45を作製した。そして、塗装金属板45について、前述した方法で平坦部耐食性を評価したところ、1サイクルおよび2サイクルのいずれの判定もBであった。
12 塗膜
15 光沢調整剤
22 上塗り塗膜
Claims (14)
- 金属板と、前記金属板上に配置される上塗り塗膜とを有する塗装金属板を製造する方法であって、
樹脂および光沢調整剤を含有する上塗り塗料を前記金属板上に塗布する工程と、
前記上塗り塗料の塗膜を硬化して前記上塗り塗膜を形成する工程と、
を含み、
前記上塗り塗膜における前記光沢調整剤の含有量は、0.01〜15体積%であり、
前記光沢調整剤は、細孔を有する粒子であり、
前記光沢調整剤の個数平均粒径をR(μm)、前記上塗り塗膜の膜厚をT(μm)、前記光沢調整剤の個数基準の累積粒度分布における97.5%粒子径をD97.5(μm)、前記光沢調整剤の個数粒度分布の上限粒径をRu(μm)、としたときに、下記式を満足する前記光沢調整剤を用いる、塗装金属板の製造方法。
D97.5/T≦0.7
Ru≦1.2T
R≧1.0
3≦T≦20 - 前記Rは、2.0以上であり、
前記Tは、9以上19以下である、
請求項1に記載の塗装金属板の製造方法。 - 前記Ruは、前記T未満である、請求項1または2に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記金属板は、非クロメート防錆処理が施されており、
前記塗装金属板は、クロメートフリーである、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。 - 前記金属板は、クロメート防錆処理が施されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記光沢調整剤は、シリカ粒子である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記金属板および前記上塗り塗膜の間に下塗り塗膜をさらに有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記下塗り塗膜および前記上塗り塗膜の間に中塗り塗膜をさらに有する、請求項7に記載の塗装金属板の製造方法。
- 60°における光沢度が20〜85である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記塗装金属板が外装用塗装金属板である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記樹脂は、ポリエステル、アクリル樹脂またはウレタン樹脂である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記樹脂は、ポリエステルである、請求項11に記載の塗装金属板の製造方法。
- 前記上塗り塗料は、前記上塗り塗料中の粒子を粉砕する処理が施された、請求項1〜12のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の塗装金属板の製造方法で製造された塗装金属板で構成されている外装建材。
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