塗装金属板及びその製造方法
【課題】シャッターを作製するために用いられ、シャッターの騒音の発生を長期的に抑制できる塗装金属板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板である。前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃である。前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有する。
【解決手段】金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板である。前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃である。前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物のシャッター等に使用することができる塗装金属板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルや住宅の出入り口部等の開口部に設けられるシャッターは、例えばスチールやアルミなどの金属板で構成される複数のスラットと呼ばれる部材を、互いに回動自在に連結することで構成されている。そして、この金属板の表面には、塗料を焼き付け塗装あるいは吹き付け塗装などして化粧が施されている。
【０００３】
ところで、住宅の窓シャッターなどでは、風による煽りや振動による風振音、あるいは、シャッター開閉時のスラット同士の連結部分であるカール部分に生じる衝接音や摩擦音、シャッターカーテンとガイドレールの擦れ音等が騒音・異音として感じられることがある。上記のようなシャッターから発する騒音を防止するための方法は種々提案されており、例えば、シャッターのスラットの回動部分に、樹脂等で形成された制振材を配置することで、騒音を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５７０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のシャッターにおいては、新設時には騒音の発生が少なくても、経年により上記連結部分等の劣化や損傷等が生じ、徐々に騒音が発生して騒音が大きくなってしまう問題があった。特に夏場の高温時に上記スラットの温度が高くなった場合に、劣化や損傷が促進されてしまい、その騒音が一層大きくなってしまうこともあった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、シャッターを作製するために用いられ、シャッターの騒音の発生を長期的に抑制できる塗装金属板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る塗装金属板は、金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板であって、前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であり、前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記塗膜を構成する基体樹脂がポリエステル系樹脂であることが好ましい。
【０００９】
また、前記熱溶融型樹脂粒子は前記塗膜に対して０．３〜３．０質量％含有されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記塗膜表面において、単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る塗装金属板の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン粒子及び熱溶融型樹脂粒子を用意し、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子及び前記熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に加えて機械的処理を施すことでワックス分散液を調製し、このワックス分散液とポリエステル系樹脂とを配合して塗装金属板用塗料を調製し、この塗装金属板用塗料を金属板に塗布し、前記金属板上の前記塗装金属板用塗料を、前記熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上の温度で加熱することにより成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塗装金属板によれば、シャッターの騒音の発生を長期的に抑制できるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
本発明の塗装金属板は、金属板の表面に塗膜が被覆されて形成されるものである。この金属板としては、その材質は特に制限されないが、ステンレス鋼などの適宜の鋼材からなる鋼板、アルミニウム板等が挙げられる。また、金属板は、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融アルミニウム−亜鉛めっき鋼板などの、めっき処理が施された鋼板であることも好ましい。
【００１５】
金属板上には化成処理層が形成されることも好ましい。化成処理層は公知の化成処理によって形成される層である。化成処理層を形成するための処理剤（化成処理剤）としては、例えばクロメート処理剤、３価クロム酸処理剤、樹脂を含有するクロメート処理剤、３価クロム酸処理剤などのクロムを含有する処理剤；リン酸亜鉛処理剤、リン酸鉄処理剤などのリン酸系の処理剤；コバルト、ニッケル、タングステン、ジルコニウムなどの金属酸化物を単独であるいは複合して含有する酸化物処理剤；腐食を防止するインヒビター成分を含有する処理剤；バインダー成分（有機、無機、有機―無機複合など）とインヒビター成分を複合した処理剤；インヒビター成分と金属酸化物とを複合した処理剤；バインダー成分とシリカやチタニア、ジルコニアなどのゾルとを複合した処理剤；前記例示した処理剤の成分をさらに複合した処理剤などが挙げられる。
【００１６】
クロムを含有する処理剤の例として、水及び水分散性アクリル樹脂と、アミノ基を有するシランカップリング剤と、クロム酸アンモニウムや重クロム酸アンモニウム等のクロムイオンの供給源とを配合して調製される処理剤が挙げられる。水分散性アクリル樹脂は、例えばアクリル酸などのカルボキシル基含有モノマーとアクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有モノマーとを共重合させることで得られる。この化成処理剤から形成される化成処理層は耐水性、耐食性、及び耐アルカリ性が高く、またこの化成処理層により溶融めっき金属板の白錆や黒錆発生が抑制されて耐食性が向上する。耐食性の向上と化成処理層の着色の防止のためには、この化成処理層におけるクロム含有量が５〜５０ｍｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
【００１７】
ジルコニウムの酸化物を含有する酸化物処理剤の例としては、水及び水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂と、水分散性アクリル樹脂と、炭酸ジルコニウムナトリウムなどのジルコニウム化合物と、ヒンダードアミン類とを配合して調製される処理剤が挙げられる。水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂は、例えばポリエステルポリオールと水添型イソシアネートとを反応させると共にジメチロールアルキル酸を共重合させることで自己乳化させることで合成される。このような水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂によって、乳化剤を使用することなく化成処理層に高い耐水性が付与され、溶融めっき金属板の耐食性や耐アルカリ性の向上に繋がる。
【００１８】
化成処理層の下に、或いは化成処理に代えて、ニッケルめっき処理やコバルトめっき処理などが施されてもよい。
【００１９】
化成処理層は、化成処理剤を用い、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、電解処理法、エアーナイフ法など公知の方法で形成され得る。化成処理剤の塗布後、必要に応じ、更に常温放置や、熱風炉や電気炉、誘導加熱炉などの加熱装置による乾燥や焼付けなどの工程が追加されてもよい。赤外線類、紫外線類や電子線類などエネルギー線による硬化方法が適用されてもよい。乾燥時の温度や乾燥時間は、使用した化成処理剤の種類や、求められる生産性などに応じて適宜決定される。このようにして形成される化成処理層は、めっき層上で、連続状もしくは非連続状の皮膜となる。化成処理層の厚みは、処理の種類、求められる性能などに応じて、適宜決定される。
【００２０】
金属板の表面に被覆される塗膜は、あらかじめ調製した塗装金属板用塗料を金属板に塗布することで形成させることができる。この塗装金属板用塗料は、少なくとも基体樹脂と、ワックスとを含んでなるものである。
【００２１】
上記基体樹脂は、塗膜を膜状に形成するための樹脂成分であり、そのガラス転移温度は２〜６０℃であることが好ましい。基体樹脂のガラス転移温度が上記範囲であれば、塗膜のガラス転移温度を４０〜６０℃の範囲にすることが可能となり、塗膜の硬さや耐熱性が低下するのを抑制することができ、塗膜の剥がれ、削れ、傷つき等を防止しやすくなると共に塗膜の成膜性や塗装金属板の加工性が良好となる。基体樹脂中に架橋剤が含まれている場合は、基体樹脂のガラス転移温度が４０℃より低いものであっても、塗膜形成時に架橋が起こって塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃の範囲にすることができる。尚、ここでいうガラス転移温度とは、熱機械分析装置で測定した値（ＴＭＡ法）を示す。
【００２２】
上記のような基体樹脂の種類として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン−アクリル樹脂、フッ素系樹脂、ケイ素系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂等を使用することができる。これらの樹脂の中でも、特にポリエステル系樹脂が好ましく、この場合、塗装金属板用塗料を金属板に塗布して形成された塗膜は、柔軟性を確保しながら硬度が良好となり、塗装金属板の加工性の悪化を防げるものとなる。尚、上記例示した基体樹脂は１種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。
【００２３】
基体樹脂がポリエステル系樹脂である場合には、このポリエステル系樹脂の水酸基の含有量を示す水酸基価（ＯＨ価）が２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリエステル系樹脂の水酸基価がこの範囲であれば、塗料の硬化性が低くなりすぎることを防ぐことができ、また、塗膜の硬度や耐溶剤性が低下しにくく、安定した塗膜加工性を有するものとなる。
【００２４】
このポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、直接エステル化法、エステル交換法、開環重合法などの公知の方法を用いて製造することができる。直接エステル化法の具体例としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合する方法がある。多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの二塩基酸類及びそれらの無水物類、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの三価以上の多価カルボン酸類及びそれらの無水物類などが挙げられる。また、多価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの三価以上の多価アルコール類などが挙げられる。また、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の低級アルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換による縮重合によっても製造することができる。さらに、ポリエステル樹脂は、β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン類の開環重合によっても製造することができる。上記ポリエステル樹脂は、１種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。
【００２５】
前記基体樹脂の分子量は、数平均分子量が２０００〜１００００であることが好ましく、この範囲であれば、塗膜の硬さが低下しにくいものであり、また、塗膜の加工性も損なわれるおそれも小さいものとなる。また、基体樹脂は塗膜の硬さや加工性が損なわれない程度に架橋構造を有することが好ましく、この場合、例えばメラミン系等の架橋剤が基体樹脂中に含まれていてもよい。そして、この架橋構造を有することで、塗膜のガラス転移温度を４０℃〜６０℃に調節しやすいものとなる。
【００２６】
本発明で使用する塗装金属板用塗料にはワックスが含まれてなるものであり、このワックスによって塗装金属板用塗料を金属板に塗布して塗膜を形成した場合、該塗膜の滑り性が向上するものとなる。
【００２７】
上記ワックスとしては、従来から用いられているようなポリエチレンワックス等を使用することができるが、特に、ポリテトラフルオロエチレン粒子（以下、ＰＴＦＥ粒子という）と熱溶融型樹脂粒子とを含むものであることが好ましい。これは、ＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子は塗膜中での分散性に優れると共に、塗膜により高い滑り性を付与することが可能であるためである。
【００２８】
ＰＴＦＥ粒子としては、例えば、その平均粒子径が３〜１２μｍであるものを使用することができる。ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径がこの範囲であれば、ワックス中に均一に分散しやすくなると共に、塗膜形成後も塗膜表面からＰＴＦＥ粒子が脱落しにくく、優れた滑り性を付与することができる。より好ましいＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、３〜６μｍである。ここでいうＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、レーザー回析散乱法によって測定された値を示す。尚、ＰＴＦＥ粒子の形状は、球状であってもよいし、あるいは、異形状（球が歪んだ形状）であってもよい。
【００２９】
上記熱溶融型樹脂粒子は、加熱によって溶融する樹脂粒子であり、１００〜１２０℃で溶融するものであることが好ましく、この範囲であれば、塗膜形成後の塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の分散性が優れるものとなる。すなわち、後述するように塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を３μｍ以下にすることができるようになる。
【００３０】
上記熱溶融型樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、フッ素系ポリエチレン粒子を使用することができる。フッ素系ポリエチレン粒子は、ポリエチレンと、フッ素原子が結合した樹脂との共重合体からなるものである。そして、フッ素原子が結合した樹脂とは、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンの骨格（又は側鎖）にフッ素原子が少なくとも１以上置換された構造を有するもの、あるいはアクリル樹脂等の主鎖や側鎖にフッ素原子が少なくとも１以上置換された構造を有するもの等が挙げられる。尚、ポリエチレンと、フッ素原子が結合した樹脂との共重合体とは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体のいずれであってもよい。具体的なフッ素系ポリエチレン粒子として、例えば、ＰＴＦＥ変性ポリエチレンが挙げられる。
【００３１】
また、塗装金属板用塗料にワックスを配合しやすくするように、あらかじめワックスを分散媒に分散又は溶解してなるワックス分散液を調製しておくことが好ましい。
【００３２】
ＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を含むワックス分散液を調製するにあたっては、例えば以下のように行うことができる。まず、ＰＴＦＥ粒子、熱溶融型樹脂粒子及び分散媒を準備する。ＰＴＦＥ粒子としては、例えば、粉体状のものを使用することができ、熱溶融型樹脂粒子としては、分散体あるいは粉体状のものを使用することができる。また、上記分散媒としては、特に限定されるものではないが、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルグリコールアセテート、ソルベントナフサ等を単独もしくは２種以上を併用して使用することができる。
【００３３】
そして、分散媒中にＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を添加し、次いで、機械的処理によりＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に分散させる。この分散は、６０℃を超えて行うと、熱溶融粒子が溶融し、粒子が凝集を起こす場合があるので２０℃〜４０℃で行うことが好ましい。また、上記機械的処理により分散させる時間は、温度条件にもよるが、例えば１５〜３０分とすることができる。
【００３４】
上記機械的処理としては、例えば、ワックス分散液中にガラス、アルミナ、ジルコニア等の無機ビーズを添加して、通常市販されているディスパー等の攪拌機による攪拌を行う方法が好ましい。
【００３５】
上記のような方法でワックス分散液を調製した場合、ＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子の凝集を抑制しやすくなり、そのため、塗膜を形成した場合にその塗膜中におけるＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子の分散性が優れたものとなる。
【００３６】
ＰＴＦＥ粒子は、ワックス分散液１００質量部に対して３０〜６０質量部含有されることが好ましく、この範囲であれば、塗膜に良好な滑り性を付与でき、また、塗装金属板用塗料のコストが大きくなりすぎることもない。一方、熱溶融型樹脂粒子は、ワックス分散液１００質量部に対して５〜３５質量部含有されることが好ましく、この範囲であれば、塗膜に良好な滑り性を付与できると共に、塗膜中で凝集しにくくなる。
【００３７】
本発明で使用する塗装金属板用塗料では、上記基体樹脂と、上記のように調製したワックスとが含まれ得るものであるが、本発明の効果を阻害しない程度であれば、着色顔料や、紫外線吸収剤、光安定剤等、その他の添加物が含有されていてもよい。
【００３８】
また、塗装金属板用塗料における溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、キシレン、シクロヘキサノン、イソブタノール等を使用することができる。
【００３９】
本発明で使用する塗装金属板用塗料中において、上記基体樹脂は、塗装金属板用塗料の固形分（溶剤を除く成分）全量に対して３０〜９０質量％含有されていることが好ましい。この場合、塗膜形成後の塗膜の剥離が生じにくくなると共に、塗膜加工性の悪化を防止することができる。一方、ワックスは、塗装金属板用塗料の固形分全量に対して３〜５質量％含有されていることが好ましい。この場合、塗膜形成後の表面塗膜に良好な滑り性を付与でき、また、塗装金属板用塗料の調製時において、供給配管等にワックスが付着して供給配管を汚染させたり、ワックスのロスを抑えたりすることができる。
【００４０】
また、ワックス分散液には、上記成分の他、粘度調整剤、分散安定剤、劣化防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。
【００４１】
金属板に塗膜を形成するにあたっては、例えば、塗装金属板用塗料をスプレー塗装、バーコート、ローラーカーテンコート、カーテンフローコート、ロールコートなどの適宜の手法で塗布することができる。このように塗装金属板用塗料を塗布した後、熱風乾燥炉や誘電加熱装置等の加熱装置（ヒーター）で加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜し、塗膜が形成される。塗膜を形成させる温度は、少なくとも熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上であり、例えば、２１０〜２４０℃で３０〜６０秒とすることができる。この場合、熱溶融型樹脂粒子が成膜中に溶融するようになり、その凝集が抑制されるようになり、後述のように凝集平均粒子径をコントロールしやすくなる。
【００４２】
このように形成された塗膜は、ガラス転移温度が４０〜６０℃となる。このガラス転移温度が４０℃未満であると、塗膜の硬さや耐熱性が低下してしまい、塗膜が剥がれやすくなってしまい、塗装金属板をシャッターに使用した場合に騒音しやすいものとなってしまう。一方、ガラス転移温度が６０℃を超えると、塗膜の密着性が悪くなって剥がれやすく上に塗膜加工性が悪化してしまうおそれがある。塗膜のガラス転移温度は、４５〜５８℃が特に好ましい。尚、ここでいうガラス転移温度とは、熱機械分析装置で測定した値（ＴＭＡ法）を示す。
【００４３】
また、ＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を含むワックスを塗装金属板用塗料に使用して塗膜を形成させた場合、塗膜において、表層には表面自由エネルギーの低いＰＴＦＥ粒子が配置しやすくなっている（粒子表面が表層部に露出していることもある）。そのため、塗膜の滑り性がより一層高くなるものとなり（すなわち、動摩擦係数及び静摩擦係数が小さいものであり）、騒音の発生を防止しやすくすることができる。
【００４４】
さらに塗膜中には熱溶融型樹脂粒子が分散しているため、例えば、磨耗等によって塗膜表面が削られたり、ＰＴＦＥ粒子が脱落したりしたとしても、熱溶融型樹脂粒子が表層に存在することになるので、塗膜の滑り性が低下してしまうのを防ぐことができる。すなわち、経時的に磨耗等によって塗膜表面が削られたとしても動摩擦係数及び静摩擦係数が大きく変化しにくいということである。
【００４５】
本発明では、塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径は３μｍ以下である。ここで、凝集平均粒子径とは、凝集した熱溶融型樹脂粒子の凝集体を一つの球状として換算した場合のその直径のことをいう。塗膜中の熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径が３μｍを超えてしまうと、塗膜中で熱溶融型樹脂粒子が偏在しやすくなってしまい、塗膜中に均一に分散しなくなってしまう。そのため、例えば、塗膜の表層が削られてしまった場合、熱溶融型樹脂粒子が塗膜の表面に現れなくなることがあり、この場合塗膜の滑り性が低下してしまい、騒音防止の効果を充分に付与することができないおそれがある。特に好ましい熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径は２．５μｍ以下である。また、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径が小さくなりすぎると充分な滑り性を付与することができないこともあるので、凝集平均粒子径の下限値は１．０μｍであることが好ましい。
【００４６】
上記凝集平均粒子径の計測方法は、例えば、塗膜の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、得られた観察画像から、塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集物（熱溶融型樹脂粒子の集合体）の円面積に相当する直径を計測すればよい。この場合、例えば、ＳＥＭ画像中において１０個の上記凝集物の直径を計測して、その相加平均を算出することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径とすることができる。一方、塗膜中にはＰＴＦＥ粒子も含まれるが、そもそもＰＴＦＥ粒子は熱溶融型樹脂粒子のような凝集物の形状ではないため、ＳＥＭ画像においてＰＴＦＥ粒子と熱溶融型樹脂粒子凝集物との見分けは容易である。また、両者の見分けがつきにくい場合には、例えば、あらかじめエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によって元素の分析をすれば、ＰＴＦＥ粒子はフッ素原子リッチであり、熱溶融型樹脂粒子は炭素原子リッチであるので両者を区別することができる。そのため、ＥＤＳ測定とＳＥＭ観察とを組み合わせて分析することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を計測することも可能である。
【００４７】
そして、塗膜中に含まれる上記凝集物１個あたりの上記直径の最大径（以下、最大凝集粒子径という）は４．０μｍであることが好ましい。
【００４８】
そして、上記ＳＥＭ画像において、塗膜表面の単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることが好ましい。この範囲熱溶融型樹脂粒子の占有面積率がこの範囲であれば、塗膜に優れた滑り性を付与することができ、騒音の低減が可能となる。
【００４９】
塗膜中に含まれる熱溶融型樹脂粒子は、塗膜の全量に対して少なくとも０．３質量％含有されていることが好ましく、この場合、騒音を抑制するのに充分な滑り性を塗膜に付与することができる。また、塗膜中の熱溶融型樹脂粒子の含有量の上限は、多すぎると熱溶融型樹脂粒子が凝集しやすくなることもあるので、塗膜の全量に対して３．０質量％であることが好ましく、０．９質量％であることがより好ましく、０．６質量％であることが特に好ましい。
【００５０】
上記表面塗膜の膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば１５〜２０μｍの厚みで形成させることができ、この範囲であれば、塗装金属板用塗料をシャッター用の金属板に塗布して表面塗膜を形成した場合に、騒音の発生を抑制しやすくなり、また、外観が損なわれるおそれも小さい。
【００５１】
本発明の塗装金属板を用いてシャッター用のスラットを形成するには、公知の方法で行うことができ、例えば、塗装金属板を切断加工や曲げ加工等すればよい。
【００５２】
上記のように、本発明の塗装金属板は、表面の滑り性に優れるので、シャッター等に使用された場合の摩擦等による騒音が発生しにくく、また、塗膜が磨耗で削られたとしても滑り性が低下しにくいものであるので、長期的に騒音の発生を抑制できるものである。すなわち、既述のように、シャッターではシャッター開閉時のスラット同士の連結部分であるカール部分に生じる摩擦音等が騒音の原因であるが、この部分に上記構成の塗膜が設けられることで、摩擦力が低減されることになり、結果として摩擦音を低減することができるものとなる。特に、電動シャッターにおいては、従来から騒音が発生しやすいものであるため、本発明の塗装金属板はそのような電動シャッターに好適に使用することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００５４】
（実施例１〜９、比較例２）
実施例１〜９、比較例２において、表１に示す配合割合で塗装金属板塗料を調製した。塗装金属板塗料の調製は、まず、ブチルジグリコール６０質量部にＰＴＦＥ粒子及びフッ素系ポリエチレン粒子）を添加し、そこへガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法で２５℃で２０分間分散処理を行い、ワックス分散液を得た。次いで、シクロヘキサノン１８０質量部中にポリエステル樹脂が添加された溶液中に、上記ワックス分散液を加えることで、塗装金属板塗料を得た。
【００５５】
次に、金属板として板厚０．３０ｍｍ、板幅９１０ｍｍの溶融５５％アルミニウム−亜鉛めっき鋼板（ガルバリウム鋼板（登録商標）を用意し、この金属板を脱脂後、塗布型クロメート処理を施した。そして、この金属板上に上記塗装金属板用塗料を下塗塗料として塗布し、厚み３μｍの塗膜を形成した。続いて、上記塗装金属板用塗料を上塗塗布し、厚み１７μｍの塗膜を形成し、塗装金属板を得た。金属に塗装金属板塗料を塗布するにあたっては、ロールコーターにて行い、下塗塗料は焼付温度２００℃、焼付時間３０秒、上塗塗料は焼付温度２２５℃、焼付時間３０秒の条件により行った。
【００５６】
（比較例１、３）
比較例１、３において、表１に示す配合割合で塗装金属板塗料を調製した。そして、ワックス分散液を調製するにあたっては、ガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法を行わなかった以外は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法にて塗装金属板塗料を調製した。また、塗装金属板は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法で行った。
【００５７】
（比較例４、５）
ワックスを使用せず、ガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法を行わなかった以外は実施例１〜９、比較例２と同様の方法にて塗装金属板塗料を調製した。また、塗装金属板は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法で行った。
【００５８】
上記実施例及び比較例において、原料は以下に示すものを使用した。
【００５９】
（基体樹脂）
・ポリエステル樹脂Ａ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ−１３９ 数平均分子量 約３０００ Ｔｇ２℃）
・ポリエステル樹脂Ｂ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ−１３９改 数平均分子量 約３０００ Ｔｇ２３℃）
・ポリエステル樹脂Ｃ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ１３９改２ 数平均分子量 約３０００、Ｔｇ＝６０℃）
（ワックス）
・ＰＴＦＥ粒子（（株）喜多村製 ＫＴＬ−８Ｎ 平均粒子径４μｍ）
・フッ素系ポリエチレン粒子（ビックケミー・ジャパン（株）社製ＰＴＦＥ変性ポリエチレンワックス ＣＥＲＡＣＯＬ６０７ 凝集平均粒子径４μｍ、ワックス融点１０５℃）
尚、フッ素系ポリエチレン粒子は、熱溶融型樹脂粒子に相当するものである。
【００６０】
【表１】
【００６１】
実施例及び比較例で得られた塗装金属板の評価結果を、それぞれ表２、表３に示す。尚、各評価方法は以下に示す方法で行った。
【００６２】
（塗膜のガラス転移温度）
塗装金属板に成膜された塗膜を剥がし取り、ＴＭＡ(Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ)法による針進入法にて測定した。
【００６３】
（動摩擦係数）
バウデン試験機により、塗膜／ＳＵＳ球面において、荷重１ｋｇで摺動させ、初回摺動後の摩擦係数及び１００回摺動後の摩擦係数をそれぞれ計測し、塗装金属板上の塗膜の動摩擦係数とした。
【００６４】
（静摩擦係数）
ヘイドン試験機により、荷重２００ｇにて滑り角度換算にて静摩擦係数を計測した。この計測にあたっては、塗装金属板の温度を常温及び６０℃の条件に設定してそれぞれ実施し、塗装金属板上の塗膜の静摩擦係数とした。
【００６５】
（摺動性（荷重１ｋｇ）鋼球摺動）
ラビングテスターにより、荷重１ｋｇで鋼球を塗膜に摺動させた際の塗膜の疵発生を観察し、素地まで達する疵の発生の回数を計測した。
【００６６】
（摺動性（荷重５ｋｇ）エリクセン押出し）
エリクセン試験器により、５ｍｍ押し出した鋼板をラビングテスターで同じ鋼板に荷重５ｋｇで摺動させ押し出し側の塗膜の素地露出回数を調査。
【００６７】
（衝撃試験）
ＪＩＳ Ｇ ３３２２ １３．２．４項に準拠して測定を行った。
【００６８】
（シャッター騒音評価）
塗装金属板を用いてシャッターを製作し、屋外曝露の上、屋内、屋外で合計約１万回の開閉を実施、開閉時の音の計測を実施し、全体として騒音の発声が小さかったものを良好、全体として騒音の発生が大きかったものを不良と評価した。
【００６９】
（密着性試験）
各実施例及び比較例の塗装金属板について、供試材（評価対象と同じ塗装金属板）を１枚挟んで常温下において塗装面を外側として１８０°折り曲げた後（１Ｔ）、セロハン粘着テープを折り曲げ部分の表面にあてがい、手指で十分に擦って貼着させた後、これを直ちに引きはがした（１ＴＴ）。そして、折り曲げ部分におけるセロハン粘着テープを引きはがした箇所を目視で観察し、塗膜の剥離の有無を以下の基準で判定した
○：剥離が無く良好なものであった。
×：剥離が発生していた。
【００７０】
（塗膜硬度（鉛筆硬度））
塗装金属板の上塗り被膜の硬度を、ＪＩＳ Ｇ ３３２２ １３．２．３項に準拠して求めた。
【００７１】
（密着性（碁盤目、２ｈｒ浸漬後碁盤目））
塗装金属板を９８℃以上の沸騰したイオン交換水中に２時間浸漬した後、１時間乾燥させ、次いで１ｍｍ間隔で１０×１０＝１００個の塗膜カット碁盤目を作った。この塗装金属板において、セロハン粘着テープを塗膜に粘着させ、これを直ちに引きはがし、破壊しないで残った碁盤目の数を計測した。
【００７２】
（密着性（碁盤目、エクセリン５ｍｍ押出し））
塗装金属板を１ｍｍ間隔で１０×１０＝１００個の塗膜カット碁盤目を作り、その部分をエリクセン試験器にて５ｍｍ押し出した後、塗面を観察し剥離の有無を確認した。
【００７３】
（熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径）
塗膜表面をＳＥＭで撮影し、得られた画像中において、１０個の熱溶融型樹脂粒子の凝集物を任意に選択してそれぞれの円面積に相当する直径を計測し、その相加平均を算出することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を測定した。また、ＳＥＭ画像中に映し出された熱溶融型樹脂粒子の凝集物のうち、最大径のものも記録した。
【００７４】
（塗膜表面における熱溶融型樹脂粒子の占有面積率）
上記ＳＥＭ画像に映し出されたすべての熱溶融型樹脂粒子の円面積を算出した総合計を算出し、下記式にて熱溶融型樹脂粒子の占有面積率を算出した。
熱溶融型樹脂粒子の占有面積率（％）＝［（熱溶融型樹脂粒子の円面積の総合計）／（塗膜の全面積）］×１００
【００７５】
【表２】
【００７６】
【表３】
【００７７】
表２から明らかなように、実施例１乃至９における塗装金属板は、摺動させた後も動摩擦係数は安定していると共に、常温及び６０℃における静摩擦係数にも大きな上昇は認められていない。そのため、シャッターの騒音も抑制されているものであった。これは、塗実施例１乃至９における塗装金属板が、塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であって、塗膜中には凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有するものであるためである。
【００７８】
一方、比較例１の塗装金属板は、塗膜のガラス転移温度が低い上に、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径も大きいものであったため、高温になると静摩擦係数の大きな上昇が見られ、そのため、シャッターの騒音が大きいものであった。これは、塗膜の滑り性が劣っていることや、塗膜が剥がれやすいためであると考えられる。また、比較例２では、摩擦係数の変動は小さいものの、塗膜のガラス転移温度が高いため、塗膜の密着性が低く、塗膜が剥がれやすいものであるので、シャッターの騒音が大きいものであった。比較例３の塗装金属板では、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径も大きいものであったため、充分な滑り性が付与されていないため、シャッターの騒音が大きいものであった。比較例４、５の塗装金属板は、ワックスを含むものではないので滑り性が低く、シャッターの騒音が大きかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物のシャッター等に使用することができる塗装金属板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルや住宅の出入り口部等の開口部に設けられるシャッターは、例えばスチールやアルミなどの金属板で構成される複数のスラットと呼ばれる部材を、互いに回動自在に連結することで構成されている。そして、この金属板の表面には、塗料を焼き付け塗装あるいは吹き付け塗装などして化粧が施されている。
【０００３】
ところで、住宅の窓シャッターなどでは、風による煽りや振動による風振音、あるいは、シャッター開閉時のスラット同士の連結部分であるカール部分に生じる衝接音や摩擦音、シャッターカーテンとガイドレールの擦れ音等が騒音・異音として感じられることがある。上記のようなシャッターから発する騒音を防止するための方法は種々提案されており、例えば、シャッターのスラットの回動部分に、樹脂等で形成された制振材を配置することで、騒音を防止する方法が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５７０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のシャッターにおいては、新設時には騒音の発生が少なくても、経年により上記連結部分等の劣化や損傷等が生じ、徐々に騒音が発生して騒音が大きくなってしまう問題があった。特に夏場の高温時に上記スラットの温度が高くなった場合に、劣化や損傷が促進されてしまい、その騒音が一層大きくなってしまうこともあった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、シャッターを作製するために用いられ、シャッターの騒音の発生を長期的に抑制できる塗装金属板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る塗装金属板は、金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板であって、前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であり、前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記塗膜を構成する基体樹脂がポリエステル系樹脂であることが好ましい。
【０００９】
また、前記熱溶融型樹脂粒子は前記塗膜に対して０．３〜３．０質量％含有されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記塗膜表面において、単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る塗装金属板の製造方法は、ポリテトラフルオロエチレン粒子及び熱溶融型樹脂粒子を用意し、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子及び前記熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に加えて機械的処理を施すことでワックス分散液を調製し、このワックス分散液とポリエステル系樹脂とを配合して塗装金属板用塗料を調製し、この塗装金属板用塗料を金属板に塗布し、前記金属板上の前記塗装金属板用塗料を、前記熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上の温度で加熱することにより成膜することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の塗装金属板によれば、シャッターの騒音の発生を長期的に抑制できるものである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【００１４】
本発明の塗装金属板は、金属板の表面に塗膜が被覆されて形成されるものである。この金属板としては、その材質は特に制限されないが、ステンレス鋼などの適宜の鋼材からなる鋼板、アルミニウム板等が挙げられる。また、金属板は、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融アルミニウム−亜鉛めっき鋼板などの、めっき処理が施された鋼板であることも好ましい。
【００１５】
金属板上には化成処理層が形成されることも好ましい。化成処理層は公知の化成処理によって形成される層である。化成処理層を形成するための処理剤（化成処理剤）としては、例えばクロメート処理剤、３価クロム酸処理剤、樹脂を含有するクロメート処理剤、３価クロム酸処理剤などのクロムを含有する処理剤；リン酸亜鉛処理剤、リン酸鉄処理剤などのリン酸系の処理剤；コバルト、ニッケル、タングステン、ジルコニウムなどの金属酸化物を単独であるいは複合して含有する酸化物処理剤；腐食を防止するインヒビター成分を含有する処理剤；バインダー成分（有機、無機、有機―無機複合など）とインヒビター成分を複合した処理剤；インヒビター成分と金属酸化物とを複合した処理剤；バインダー成分とシリカやチタニア、ジルコニアなどのゾルとを複合した処理剤；前記例示した処理剤の成分をさらに複合した処理剤などが挙げられる。
【００１６】
クロムを含有する処理剤の例として、水及び水分散性アクリル樹脂と、アミノ基を有するシランカップリング剤と、クロム酸アンモニウムや重クロム酸アンモニウム等のクロムイオンの供給源とを配合して調製される処理剤が挙げられる。水分散性アクリル樹脂は、例えばアクリル酸などのカルボキシル基含有モノマーとアクリル酸グリシジルなどのグリシジル基含有モノマーとを共重合させることで得られる。この化成処理剤から形成される化成処理層は耐水性、耐食性、及び耐アルカリ性が高く、またこの化成処理層により溶融めっき金属板の白錆や黒錆発生が抑制されて耐食性が向上する。耐食性の向上と化成処理層の着色の防止のためには、この化成処理層におけるクロム含有量が５〜５０ｍｇ／ｍ２の範囲であることが好ましい。
【００１７】
ジルコニウムの酸化物を含有する酸化物処理剤の例としては、水及び水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂と、水分散性アクリル樹脂と、炭酸ジルコニウムナトリウムなどのジルコニウム化合物と、ヒンダードアミン類とを配合して調製される処理剤が挙げられる。水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂は、例えばポリエステルポリオールと水添型イソシアネートとを反応させると共にジメチロールアルキル酸を共重合させることで自己乳化させることで合成される。このような水分散性のポリエステル系ウレタン樹脂によって、乳化剤を使用することなく化成処理層に高い耐水性が付与され、溶融めっき金属板の耐食性や耐アルカリ性の向上に繋がる。
【００１８】
化成処理層の下に、或いは化成処理に代えて、ニッケルめっき処理やコバルトめっき処理などが施されてもよい。
【００１９】
化成処理層は、化成処理剤を用い、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、電解処理法、エアーナイフ法など公知の方法で形成され得る。化成処理剤の塗布後、必要に応じ、更に常温放置や、熱風炉や電気炉、誘導加熱炉などの加熱装置による乾燥や焼付けなどの工程が追加されてもよい。赤外線類、紫外線類や電子線類などエネルギー線による硬化方法が適用されてもよい。乾燥時の温度や乾燥時間は、使用した化成処理剤の種類や、求められる生産性などに応じて適宜決定される。このようにして形成される化成処理層は、めっき層上で、連続状もしくは非連続状の皮膜となる。化成処理層の厚みは、処理の種類、求められる性能などに応じて、適宜決定される。
【００２０】
金属板の表面に被覆される塗膜は、あらかじめ調製した塗装金属板用塗料を金属板に塗布することで形成させることができる。この塗装金属板用塗料は、少なくとも基体樹脂と、ワックスとを含んでなるものである。
【００２１】
上記基体樹脂は、塗膜を膜状に形成するための樹脂成分であり、そのガラス転移温度は２〜６０℃であることが好ましい。基体樹脂のガラス転移温度が上記範囲であれば、塗膜のガラス転移温度を４０〜６０℃の範囲にすることが可能となり、塗膜の硬さや耐熱性が低下するのを抑制することができ、塗膜の剥がれ、削れ、傷つき等を防止しやすくなると共に塗膜の成膜性や塗装金属板の加工性が良好となる。基体樹脂中に架橋剤が含まれている場合は、基体樹脂のガラス転移温度が４０℃より低いものであっても、塗膜形成時に架橋が起こって塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃の範囲にすることができる。尚、ここでいうガラス転移温度とは、熱機械分析装置で測定した値（ＴＭＡ法）を示す。
【００２２】
上記のような基体樹脂の種類として、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン−アクリル樹脂、フッ素系樹脂、ケイ素系樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリスチレン樹脂等を使用することができる。これらの樹脂の中でも、特にポリエステル系樹脂が好ましく、この場合、塗装金属板用塗料を金属板に塗布して形成された塗膜は、柔軟性を確保しながら硬度が良好となり、塗装金属板の加工性の悪化を防げるものとなる。尚、上記例示した基体樹脂は１種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。
【００２３】
基体樹脂がポリエステル系樹脂である場合には、このポリエステル系樹脂の水酸基の含有量を示す水酸基価（ＯＨ価）が２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリエステル系樹脂の水酸基価がこの範囲であれば、塗料の硬化性が低くなりすぎることを防ぐことができ、また、塗膜の硬度や耐溶剤性が低下しにくく、安定した塗膜加工性を有するものとなる。
【００２４】
このポリエステル樹脂系塗料中のポリエステル樹脂は、直接エステル化法、エステル交換法、開環重合法などの公知の方法を用いて製造することができる。直接エステル化法の具体例としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールを重縮合する方法がある。多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの二塩基酸類及びそれらの無水物類、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などの三価以上の多価カルボン酸類及びそれらの無水物類などが挙げられる。また、多価アルコールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール類、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの三価以上の多価アルコール類などが挙げられる。また、ポリエステル樹脂は、多価カルボン酸の低級アルキルエステルと多価アルコールとのエステル交換による縮重合によっても製造することができる。さらに、ポリエステル樹脂は、β−プロピオラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトンなどのラクトン類の開環重合によっても製造することができる。上記ポリエステル樹脂は、１種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。
【００２５】
前記基体樹脂の分子量は、数平均分子量が２０００〜１００００であることが好ましく、この範囲であれば、塗膜の硬さが低下しにくいものであり、また、塗膜の加工性も損なわれるおそれも小さいものとなる。また、基体樹脂は塗膜の硬さや加工性が損なわれない程度に架橋構造を有することが好ましく、この場合、例えばメラミン系等の架橋剤が基体樹脂中に含まれていてもよい。そして、この架橋構造を有することで、塗膜のガラス転移温度を４０℃〜６０℃に調節しやすいものとなる。
【００２６】
本発明で使用する塗装金属板用塗料にはワックスが含まれてなるものであり、このワックスによって塗装金属板用塗料を金属板に塗布して塗膜を形成した場合、該塗膜の滑り性が向上するものとなる。
【００２７】
上記ワックスとしては、従来から用いられているようなポリエチレンワックス等を使用することができるが、特に、ポリテトラフルオロエチレン粒子（以下、ＰＴＦＥ粒子という）と熱溶融型樹脂粒子とを含むものであることが好ましい。これは、ＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子は塗膜中での分散性に優れると共に、塗膜により高い滑り性を付与することが可能であるためである。
【００２８】
ＰＴＦＥ粒子としては、例えば、その平均粒子径が３〜１２μｍであるものを使用することができる。ＰＴＦＥ粒子の平均粒子径がこの範囲であれば、ワックス中に均一に分散しやすくなると共に、塗膜形成後も塗膜表面からＰＴＦＥ粒子が脱落しにくく、優れた滑り性を付与することができる。より好ましいＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、３〜６μｍである。ここでいうＰＴＦＥ粒子の平均粒子径は、レーザー回析散乱法によって測定された値を示す。尚、ＰＴＦＥ粒子の形状は、球状であってもよいし、あるいは、異形状（球が歪んだ形状）であってもよい。
【００２９】
上記熱溶融型樹脂粒子は、加熱によって溶融する樹脂粒子であり、１００〜１２０℃で溶融するものであることが好ましく、この範囲であれば、塗膜形成後の塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の分散性が優れるものとなる。すなわち、後述するように塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を３μｍ以下にすることができるようになる。
【００３０】
上記熱溶融型樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えば、フッ素系ポリエチレン粒子を使用することができる。フッ素系ポリエチレン粒子は、ポリエチレンと、フッ素原子が結合した樹脂との共重合体からなるものである。そして、フッ素原子が結合した樹脂とは、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィンの骨格（又は側鎖）にフッ素原子が少なくとも１以上置換された構造を有するもの、あるいはアクリル樹脂等の主鎖や側鎖にフッ素原子が少なくとも１以上置換された構造を有するもの等が挙げられる。尚、ポリエチレンと、フッ素原子が結合した樹脂との共重合体とは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体のいずれであってもよい。具体的なフッ素系ポリエチレン粒子として、例えば、ＰＴＦＥ変性ポリエチレンが挙げられる。
【００３１】
また、塗装金属板用塗料にワックスを配合しやすくするように、あらかじめワックスを分散媒に分散又は溶解してなるワックス分散液を調製しておくことが好ましい。
【００３２】
ＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を含むワックス分散液を調製するにあたっては、例えば以下のように行うことができる。まず、ＰＴＦＥ粒子、熱溶融型樹脂粒子及び分散媒を準備する。ＰＴＦＥ粒子としては、例えば、粉体状のものを使用することができ、熱溶融型樹脂粒子としては、分散体あるいは粉体状のものを使用することができる。また、上記分散媒としては、特に限定されるものではないが、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルグリコールアセテート、ソルベントナフサ等を単独もしくは２種以上を併用して使用することができる。
【００３３】
そして、分散媒中にＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を添加し、次いで、機械的処理によりＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に分散させる。この分散は、６０℃を超えて行うと、熱溶融粒子が溶融し、粒子が凝集を起こす場合があるので２０℃〜４０℃で行うことが好ましい。また、上記機械的処理により分散させる時間は、温度条件にもよるが、例えば１５〜３０分とすることができる。
【００３４】
上記機械的処理としては、例えば、ワックス分散液中にガラス、アルミナ、ジルコニア等の無機ビーズを添加して、通常市販されているディスパー等の攪拌機による攪拌を行う方法が好ましい。
【００３５】
上記のような方法でワックス分散液を調製した場合、ＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子の凝集を抑制しやすくなり、そのため、塗膜を形成した場合にその塗膜中におけるＰＴＦＥ粒子や熱溶融型樹脂粒子の分散性が優れたものとなる。
【００３６】
ＰＴＦＥ粒子は、ワックス分散液１００質量部に対して３０〜６０質量部含有されることが好ましく、この範囲であれば、塗膜に良好な滑り性を付与でき、また、塗装金属板用塗料のコストが大きくなりすぎることもない。一方、熱溶融型樹脂粒子は、ワックス分散液１００質量部に対して５〜３５質量部含有されることが好ましく、この範囲であれば、塗膜に良好な滑り性を付与できると共に、塗膜中で凝集しにくくなる。
【００３７】
本発明で使用する塗装金属板用塗料では、上記基体樹脂と、上記のように調製したワックスとが含まれ得るものであるが、本発明の効果を阻害しない程度であれば、着色顔料や、紫外線吸収剤、光安定剤等、その他の添加物が含有されていてもよい。
【００３８】
また、塗装金属板用塗料における溶媒としては、特に限定されるものではないが、例えば、キシレン、シクロヘキサノン、イソブタノール等を使用することができる。
【００３９】
本発明で使用する塗装金属板用塗料中において、上記基体樹脂は、塗装金属板用塗料の固形分（溶剤を除く成分）全量に対して３０〜９０質量％含有されていることが好ましい。この場合、塗膜形成後の塗膜の剥離が生じにくくなると共に、塗膜加工性の悪化を防止することができる。一方、ワックスは、塗装金属板用塗料の固形分全量に対して３〜５質量％含有されていることが好ましい。この場合、塗膜形成後の表面塗膜に良好な滑り性を付与でき、また、塗装金属板用塗料の調製時において、供給配管等にワックスが付着して供給配管を汚染させたり、ワックスのロスを抑えたりすることができる。
【００４０】
また、ワックス分散液には、上記成分の他、粘度調整剤、分散安定剤、劣化防止剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。
【００４１】
金属板に塗膜を形成するにあたっては、例えば、塗装金属板用塗料をスプレー塗装、バーコート、ローラーカーテンコート、カーテンフローコート、ロールコートなどの適宜の手法で塗布することができる。このように塗装金属板用塗料を塗布した後、熱風乾燥炉や誘電加熱装置等の加熱装置（ヒーター）で加熱するなどして硬化乾燥させることで成膜し、塗膜が形成される。塗膜を形成させる温度は、少なくとも熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上であり、例えば、２１０〜２４０℃で３０〜６０秒とすることができる。この場合、熱溶融型樹脂粒子が成膜中に溶融するようになり、その凝集が抑制されるようになり、後述のように凝集平均粒子径をコントロールしやすくなる。
【００４２】
このように形成された塗膜は、ガラス転移温度が４０〜６０℃となる。このガラス転移温度が４０℃未満であると、塗膜の硬さや耐熱性が低下してしまい、塗膜が剥がれやすくなってしまい、塗装金属板をシャッターに使用した場合に騒音しやすいものとなってしまう。一方、ガラス転移温度が６０℃を超えると、塗膜の密着性が悪くなって剥がれやすく上に塗膜加工性が悪化してしまうおそれがある。塗膜のガラス転移温度は、４５〜５８℃が特に好ましい。尚、ここでいうガラス転移温度とは、熱機械分析装置で測定した値（ＴＭＡ法）を示す。
【００４３】
また、ＰＴＦＥ粒子及び熱溶融型樹脂粒子を含むワックスを塗装金属板用塗料に使用して塗膜を形成させた場合、塗膜において、表層には表面自由エネルギーの低いＰＴＦＥ粒子が配置しやすくなっている（粒子表面が表層部に露出していることもある）。そのため、塗膜の滑り性がより一層高くなるものとなり（すなわち、動摩擦係数及び静摩擦係数が小さいものであり）、騒音の発生を防止しやすくすることができる。
【００４４】
さらに塗膜中には熱溶融型樹脂粒子が分散しているため、例えば、磨耗等によって塗膜表面が削られたり、ＰＴＦＥ粒子が脱落したりしたとしても、熱溶融型樹脂粒子が表層に存在することになるので、塗膜の滑り性が低下してしまうのを防ぐことができる。すなわち、経時的に磨耗等によって塗膜表面が削られたとしても動摩擦係数及び静摩擦係数が大きく変化しにくいということである。
【００４５】
本発明では、塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径は３μｍ以下である。ここで、凝集平均粒子径とは、凝集した熱溶融型樹脂粒子の凝集体を一つの球状として換算した場合のその直径のことをいう。塗膜中の熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径が３μｍを超えてしまうと、塗膜中で熱溶融型樹脂粒子が偏在しやすくなってしまい、塗膜中に均一に分散しなくなってしまう。そのため、例えば、塗膜の表層が削られてしまった場合、熱溶融型樹脂粒子が塗膜の表面に現れなくなることがあり、この場合塗膜の滑り性が低下してしまい、騒音防止の効果を充分に付与することができないおそれがある。特に好ましい熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径は２．５μｍ以下である。また、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径が小さくなりすぎると充分な滑り性を付与することができないこともあるので、凝集平均粒子径の下限値は１．０μｍであることが好ましい。
【００４６】
上記凝集平均粒子径の計測方法は、例えば、塗膜の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、得られた観察画像から、塗膜中における熱溶融型樹脂粒子の凝集物（熱溶融型樹脂粒子の集合体）の円面積に相当する直径を計測すればよい。この場合、例えば、ＳＥＭ画像中において１０個の上記凝集物の直径を計測して、その相加平均を算出することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径とすることができる。一方、塗膜中にはＰＴＦＥ粒子も含まれるが、そもそもＰＴＦＥ粒子は熱溶融型樹脂粒子のような凝集物の形状ではないため、ＳＥＭ画像においてＰＴＦＥ粒子と熱溶融型樹脂粒子凝集物との見分けは容易である。また、両者の見分けがつきにくい場合には、例えば、あらかじめエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）によって元素の分析をすれば、ＰＴＦＥ粒子はフッ素原子リッチであり、熱溶融型樹脂粒子は炭素原子リッチであるので両者を区別することができる。そのため、ＥＤＳ測定とＳＥＭ観察とを組み合わせて分析することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を計測することも可能である。
【００４７】
そして、塗膜中に含まれる上記凝集物１個あたりの上記直径の最大径（以下、最大凝集粒子径という）は４．０μｍであることが好ましい。
【００４８】
そして、上記ＳＥＭ画像において、塗膜表面の単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることが好ましい。この範囲熱溶融型樹脂粒子の占有面積率がこの範囲であれば、塗膜に優れた滑り性を付与することができ、騒音の低減が可能となる。
【００４９】
塗膜中に含まれる熱溶融型樹脂粒子は、塗膜の全量に対して少なくとも０．３質量％含有されていることが好ましく、この場合、騒音を抑制するのに充分な滑り性を塗膜に付与することができる。また、塗膜中の熱溶融型樹脂粒子の含有量の上限は、多すぎると熱溶融型樹脂粒子が凝集しやすくなることもあるので、塗膜の全量に対して３．０質量％であることが好ましく、０．９質量％であることがより好ましく、０．６質量％であることが特に好ましい。
【００５０】
上記表面塗膜の膜厚は、特に限定されるものではないが、例えば１５〜２０μｍの厚みで形成させることができ、この範囲であれば、塗装金属板用塗料をシャッター用の金属板に塗布して表面塗膜を形成した場合に、騒音の発生を抑制しやすくなり、また、外観が損なわれるおそれも小さい。
【００５１】
本発明の塗装金属板を用いてシャッター用のスラットを形成するには、公知の方法で行うことができ、例えば、塗装金属板を切断加工や曲げ加工等すればよい。
【００５２】
上記のように、本発明の塗装金属板は、表面の滑り性に優れるので、シャッター等に使用された場合の摩擦等による騒音が発生しにくく、また、塗膜が磨耗で削られたとしても滑り性が低下しにくいものであるので、長期的に騒音の発生を抑制できるものである。すなわち、既述のように、シャッターではシャッター開閉時のスラット同士の連結部分であるカール部分に生じる摩擦音等が騒音の原因であるが、この部分に上記構成の塗膜が設けられることで、摩擦力が低減されることになり、結果として摩擦音を低減することができるものとなる。特に、電動シャッターにおいては、従来から騒音が発生しやすいものであるため、本発明の塗装金属板はそのような電動シャッターに好適に使用することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００５４】
（実施例１〜９、比較例２）
実施例１〜９、比較例２において、表１に示す配合割合で塗装金属板塗料を調製した。塗装金属板塗料の調製は、まず、ブチルジグリコール６０質量部にＰＴＦＥ粒子及びフッ素系ポリエチレン粒子）を添加し、そこへガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法で２５℃で２０分間分散処理を行い、ワックス分散液を得た。次いで、シクロヘキサノン１８０質量部中にポリエステル樹脂が添加された溶液中に、上記ワックス分散液を加えることで、塗装金属板塗料を得た。
【００５５】
次に、金属板として板厚０．３０ｍｍ、板幅９１０ｍｍの溶融５５％アルミニウム−亜鉛めっき鋼板（ガルバリウム鋼板（登録商標）を用意し、この金属板を脱脂後、塗布型クロメート処理を施した。そして、この金属板上に上記塗装金属板用塗料を下塗塗料として塗布し、厚み３μｍの塗膜を形成した。続いて、上記塗装金属板用塗料を上塗塗布し、厚み１７μｍの塗膜を形成し、塗装金属板を得た。金属に塗装金属板塗料を塗布するにあたっては、ロールコーターにて行い、下塗塗料は焼付温度２００℃、焼付時間３０秒、上塗塗料は焼付温度２２５℃、焼付時間３０秒の条件により行った。
【００５６】
（比較例１、３）
比較例１、３において、表１に示す配合割合で塗装金属板塗料を調製した。そして、ワックス分散液を調製するにあたっては、ガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法を行わなかった以外は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法にて塗装金属板塗料を調製した。また、塗装金属板は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法で行った。
【００５７】
（比較例４、５）
ワックスを使用せず、ガラスビーズを添加してディスパーによる攪拌の方法を行わなかった以外は実施例１〜９、比較例２と同様の方法にて塗装金属板塗料を調製した。また、塗装金属板は、実施例１〜９、比較例２と同様の方法で行った。
【００５８】
上記実施例及び比較例において、原料は以下に示すものを使用した。
【００５９】
（基体樹脂）
・ポリエステル樹脂Ａ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ−１３９ 数平均分子量 約３０００ Ｔｇ２℃）
・ポリエステル樹脂Ｂ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ−１３９改 数平均分子量 約３０００ Ｔｇ２３℃）
・ポリエステル樹脂Ｃ（日本ペイント（株）製ＩＰＴ１３９改２ 数平均分子量 約３０００、Ｔｇ＝６０℃）
（ワックス）
・ＰＴＦＥ粒子（（株）喜多村製 ＫＴＬ−８Ｎ 平均粒子径４μｍ）
・フッ素系ポリエチレン粒子（ビックケミー・ジャパン（株）社製ＰＴＦＥ変性ポリエチレンワックス ＣＥＲＡＣＯＬ６０７ 凝集平均粒子径４μｍ、ワックス融点１０５℃）
尚、フッ素系ポリエチレン粒子は、熱溶融型樹脂粒子に相当するものである。
【００６０】
【表１】
【００６１】
実施例及び比較例で得られた塗装金属板の評価結果を、それぞれ表２、表３に示す。尚、各評価方法は以下に示す方法で行った。
【００６２】
（塗膜のガラス転移温度）
塗装金属板に成膜された塗膜を剥がし取り、ＴＭＡ(Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ)法による針進入法にて測定した。
【００６３】
（動摩擦係数）
バウデン試験機により、塗膜／ＳＵＳ球面において、荷重１ｋｇで摺動させ、初回摺動後の摩擦係数及び１００回摺動後の摩擦係数をそれぞれ計測し、塗装金属板上の塗膜の動摩擦係数とした。
【００６４】
（静摩擦係数）
ヘイドン試験機により、荷重２００ｇにて滑り角度換算にて静摩擦係数を計測した。この計測にあたっては、塗装金属板の温度を常温及び６０℃の条件に設定してそれぞれ実施し、塗装金属板上の塗膜の静摩擦係数とした。
【００６５】
（摺動性（荷重１ｋｇ）鋼球摺動）
ラビングテスターにより、荷重１ｋｇで鋼球を塗膜に摺動させた際の塗膜の疵発生を観察し、素地まで達する疵の発生の回数を計測した。
【００６６】
（摺動性（荷重５ｋｇ）エリクセン押出し）
エリクセン試験器により、５ｍｍ押し出した鋼板をラビングテスターで同じ鋼板に荷重５ｋｇで摺動させ押し出し側の塗膜の素地露出回数を調査。
【００６７】
（衝撃試験）
ＪＩＳ Ｇ ３３２２ １３．２．４項に準拠して測定を行った。
【００６８】
（シャッター騒音評価）
塗装金属板を用いてシャッターを製作し、屋外曝露の上、屋内、屋外で合計約１万回の開閉を実施、開閉時の音の計測を実施し、全体として騒音の発声が小さかったものを良好、全体として騒音の発生が大きかったものを不良と評価した。
【００６９】
（密着性試験）
各実施例及び比較例の塗装金属板について、供試材（評価対象と同じ塗装金属板）を１枚挟んで常温下において塗装面を外側として１８０°折り曲げた後（１Ｔ）、セロハン粘着テープを折り曲げ部分の表面にあてがい、手指で十分に擦って貼着させた後、これを直ちに引きはがした（１ＴＴ）。そして、折り曲げ部分におけるセロハン粘着テープを引きはがした箇所を目視で観察し、塗膜の剥離の有無を以下の基準で判定した
○：剥離が無く良好なものであった。
×：剥離が発生していた。
【００７０】
（塗膜硬度（鉛筆硬度））
塗装金属板の上塗り被膜の硬度を、ＪＩＳ Ｇ ３３２２ １３．２．３項に準拠して求めた。
【００７１】
（密着性（碁盤目、２ｈｒ浸漬後碁盤目））
塗装金属板を９８℃以上の沸騰したイオン交換水中に２時間浸漬した後、１時間乾燥させ、次いで１ｍｍ間隔で１０×１０＝１００個の塗膜カット碁盤目を作った。この塗装金属板において、セロハン粘着テープを塗膜に粘着させ、これを直ちに引きはがし、破壊しないで残った碁盤目の数を計測した。
【００７２】
（密着性（碁盤目、エクセリン５ｍｍ押出し））
塗装金属板を１ｍｍ間隔で１０×１０＝１００個の塗膜カット碁盤目を作り、その部分をエリクセン試験器にて５ｍｍ押し出した後、塗面を観察し剥離の有無を確認した。
【００７３】
（熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径）
塗膜表面をＳＥＭで撮影し、得られた画像中において、１０個の熱溶融型樹脂粒子の凝集物を任意に選択してそれぞれの円面積に相当する直径を計測し、その相加平均を算出することで、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径を測定した。また、ＳＥＭ画像中に映し出された熱溶融型樹脂粒子の凝集物のうち、最大径のものも記録した。
【００７４】
（塗膜表面における熱溶融型樹脂粒子の占有面積率）
上記ＳＥＭ画像に映し出されたすべての熱溶融型樹脂粒子の円面積を算出した総合計を算出し、下記式にて熱溶融型樹脂粒子の占有面積率を算出した。
熱溶融型樹脂粒子の占有面積率（％）＝［（熱溶融型樹脂粒子の円面積の総合計）／（塗膜の全面積）］×１００
【００７５】
【表２】
【００７６】
【表３】
【００７７】
表２から明らかなように、実施例１乃至９における塗装金属板は、摺動させた後も動摩擦係数は安定していると共に、常温及び６０℃における静摩擦係数にも大きな上昇は認められていない。そのため、シャッターの騒音も抑制されているものであった。これは、塗実施例１乃至９における塗装金属板が、塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であって、塗膜中には凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有するものであるためである。
【００７８】
一方、比較例１の塗装金属板は、塗膜のガラス転移温度が低い上に、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径も大きいものであったため、高温になると静摩擦係数の大きな上昇が見られ、そのため、シャッターの騒音が大きいものであった。これは、塗膜の滑り性が劣っていることや、塗膜が剥がれやすいためであると考えられる。また、比較例２では、摩擦係数の変動は小さいものの、塗膜のガラス転移温度が高いため、塗膜の密着性が低く、塗膜が剥がれやすいものであるので、シャッターの騒音が大きいものであった。比較例３の塗装金属板では、熱溶融型樹脂粒子の凝集平均粒子径も大きいものであったため、充分な滑り性が付与されていないため、シャッターの騒音が大きいものであった。比較例４、５の塗装金属板は、ワックスを含むものではないので滑り性が低く、シャッターの騒音が大きかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板であって、前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であり、前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有することを特徴とする塗装金属板。
【請求項２】
前記塗膜を構成する基体樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の塗装金属板。
【請求項３】
前記熱溶融型樹脂粒子は前記塗膜に対して０．３〜３．０質量％含有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装金属板。
【請求項４】
前記塗膜表面において、単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の塗装金属板。
【請求項５】
ポリテトラフルオロエチレン粒子及び熱溶融型樹脂粒子を用意し、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子及び前記熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に加えて機械的処理を施すことでワックス分散液を調製し、このワックス分散液とポリエステル系樹脂とを配合して塗装金属板用塗料を調製し、この塗装金属板用塗料を金属板に塗布し、前記金属板上の前記塗装金属板用塗料を、前記熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上の温度で加熱することにより成膜することを特徴とする塗装金属板の製造方法。
【請求項１】
金属板と、この金属板を被覆する塗膜を備えた塗装金属板であって、前記塗膜のガラス転移温度が４０〜６０℃であり、前記塗膜は凝集平均粒子径が３μｍ以下である熱溶融型樹脂粒子を含有することを特徴とする塗装金属板。
【請求項２】
前記塗膜を構成する基体樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の塗装金属板。
【請求項３】
前記熱溶融型樹脂粒子は前記塗膜に対して０．３〜３．０質量％含有されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装金属板。
【請求項４】
前記塗膜表面において、単位面積当たりの熱溶融型樹脂粒子の占有面積率が０．３〜４．０％であることを特徴とする請求項１乃至３に記載の塗装金属板。
【請求項５】
ポリテトラフルオロエチレン粒子及び熱溶融型樹脂粒子を用意し、前記ポリテトラフルオロエチレン粒子及び前記熱溶融型樹脂粒子を分散媒中に加えて機械的処理を施すことでワックス分散液を調製し、このワックス分散液とポリエステル系樹脂とを配合して塗装金属板用塗料を調製し、この塗装金属板用塗料を金属板に塗布し、前記金属板上の前記塗装金属板用塗料を、前記熱溶融型樹脂粒子の溶融温度以上の温度で加熱することにより成膜することを特徴とする塗装金属板の製造方法。
【公開番号】特開２０１３−８６４８６（Ｐ２０１３−８６４８６Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２２１５（Ｐ２０１１−２３２２１５）
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２１日（２０１１．１０．２１）
【出願人】（０００２０７４３６）日鉄住金鋼板株式会社 (178)
【Ｆターム（参考）】
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