防汚性プレコートアルミニウム板
【課題】 凹凸の間隔が狭い厳しい加工を行うのに適する防汚性プレコートアルミニウム板を提供する。
【解決手段】 アルミニウム板の少なくとも一方の表面に化成皮膜を形成し、その上に下塗り層を形成し、さらに、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層を形成する。
【解決手段】 アルミニウム板の少なくとも一方の表面に化成皮膜を形成し、その上に下塗り層を形成し、さらに、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井パネルや外装建材に用いられ、凹凸の間隔が狭い厳しい加工を行うのに適する防汚性プレコートアルミニウム板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴室用の天井パネルや外装建材にアルミニウム板が用いられている。このアルミニウム板には、耐食性、意匠性等を付与するため一般的に塗装が施されており、様々な塗料が開発され汎用されている。近年、美観性の維持が要求される場合が増えており、防汚性を有する（汚れが付き難く、洗浄し易い）塗膜が要求されている。一般に、汚れ物質としては、埃、土砂、煤塵、排ガス中の粒子状物質などが挙げられ、従来の塗装金属板では汚れ物質が付着しやすい。特に屋外の場合、このような汚れ物質は雨水によって流されにくいので、筋状に流されて、一部残留したものが、乾燥後、黒い筋となって美観性を損なうという問題がある。また、天井の場合には、施工後に汚れ物質が付着すると、汚れを除去するのに多くの時間と手間を必要とすることが多い。これらの問題を解決し得るものとして、シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板が開示されている（特許文献１）。この塗膜は硬いために汚れ物質が浸入しにくく、塗膜表面が親水性を有しているために汚れ物質を容易に洗浄することができる。
【０００３】
しかしながら、サイディング構造を有する浴室用の天井パネルや外装建材において、プレス、エンボス、ロールフォーミング等による加工を施す場合があり、従来の構造では問題ないが、凹凸の間隔が狭いような加工条件を厳しくした場合、例えば、高さと幅の比が１：２で加工する場合に、かじり傷等の成形不良が発生するという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−０８２５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、厳しい加工を行うのに適した防汚性プレコートアルミニウム板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１に記載の通り、アルミニウム板の表面に化成皮膜を形成し、さらにその上に、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されていることを特徴とする、防汚性プレコートアルミニウム板である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、特定の融点を有する潤滑剤を特定量添加したので、防汚性、凹凸の間隔が狭い厳しい加工性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性を兼備することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
Ａ．アルミニウム板
本発明において用いるアルミニウム板は、純アルミニウムとアルミニウム合金の中で、浴室用の天井パネルや外装建材を形成するのに十分な強度を有し、かつ十分な成形加工性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、３０００系または５０００系アルミニウム合金が好ましい。
【０００８】
Ｂ．化成皮膜
アルミニウム板と下塗り層との間に設けられる化成皮膜は、両者の密着性を高めるものであれば特に限定されるものでない。例えば、安価で浴液管理が容易なリン酸クロメート処理液で形成される化成皮膜や、処理液成分の変化が無く水洗を必要としない塗布型ジルコニウム処理で形成される化成皮膜を用いることができる。このような化成処理は、アルミニウム板に所定の化成処理液をスプレーしたり、合金板を処理液中に所定の温度で所定時間浸漬することによって施される。
【０００９】
なお、化成処理を行う前に、アルミニウム板表面の汚れを除去したり表面性状を調整するために、アルミニウム板を硫酸、硝酸、リン酸等の酸処理、或いは、カセイソーダ、リン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ等のアルカリ処理をすることが望ましい。このような表面処理も、アルミニウム板に所定の表面処理液をスプレーしたり、合金板を処理液中に所定温度で所定時間浸漬することによって施される。
【００１０】
Ｃ．下塗り層
前記化成皮膜上に下塗り層が形成される。下塗り層の塗膜厚さは、２〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。２μｍ未満であると耐食性が劣るからである。一方、１５μｍを越えると、加工によって、上塗り層の割れに追随して下塗り層が割れ易いからである。
【００１１】
ベース樹脂としてはポリエステル系樹脂又はエポキシ系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹脂は塗装時の作業性が良好で、加工性が良いからである。エポキシ系樹脂は化成被膜との密着性が良く耐食性に優れるからである。
【００１２】
ポリエステル系樹脂としては、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び変成アルキド樹脂等が用いられる。アルキド樹脂は、無水フタル酸などの多塩基酸とグリセリンなどの多価アルコールとの縮合物を骨格とし、これを脂肪酸の油脂で変性したものである。用いる油脂の種類と含有量によって、短油性アルキド樹脂、中油性アルキド樹脂、長油性アルキド樹脂及び超長油性アルキド樹脂に分類される。不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和多塩基酸又は飽和多塩基酸とグリコール類をエステル化することによって合成される。多塩基酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及びアジピン酸が用いられ、グリコール類としては、プロピレングリコールが多く用いられる。変成アルキド樹脂としては、天然樹脂、フェノール樹脂又はスチレンなどの重合性モノマーで変成されたものが用いられる。
【００１３】
エポキシ系樹脂としては、分子中の水酸基の反応を利用して焼付ける焼付け硬化型エポキシ樹脂や、硬化剤として加えられる第１級アミン又は第２級アミンとエポキシ基との付加反応による硬化を利用した２液硬化型エポキシ樹脂が多く用いられる。焼付け硬化型エポキシ樹脂には、アミン樹脂硬化型エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化型エポキシ樹脂、イソシアナート硬化型エポキシ樹脂などが含まれる。２液硬化型エポキシ樹脂には、アミン硬化型樹脂、アミンアダクト硬化型樹脂、ポリアミド樹脂硬化型樹脂などが含まれる。
【００１４】
なお、焼付け硬化型エポキシ樹脂や２液硬化型エポキシ樹脂の他に、乾性油脂肪酸にエポキシ樹脂を反応させたエステル化合物を用いたエポキシエステル樹脂や、エポキシ樹脂の末端にメタクリル酸メチルを結合させてスチレンなどと共重合させたビニルエステルも用いることができる。
【００１５】
ベース樹脂を必須成分とし、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって化成皮膜上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、シクロヘキサン、イソホロン、イソブチルアルコール、キシレン、エチルベンゼン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテルなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。
【００１６】
Ｄ．上塗り層
前記下塗り層上に上塗り層が形成される。上塗り層は、特定のベース樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物と、特定の潤滑剤を必須成分として含有させ、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を焼付け塗装して形成される。
【００１７】
Ｄ−１．塗膜厚
塗膜厚さは、３〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。３μｍ未満であると機能性の防汚性、加工性が劣るからである。一方、１５μｍを超えると、それ以上の塗膜性能向上は期待できず、コストが上昇するからである。
【００１８】
Ｄ−２．ベース樹脂
ベース樹脂としては、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。アクリル系樹脂は総合的に塗膜性能が良好で比較的に安価なことから一般的に塗料に多く使用されており、特に塗膜表面の光沢を比較的高くすることができ、また比較的硬い塗膜を形成させることができるからである。
なおアクリル系樹脂は、アクリル酸、およびメタクリル酸等とそれらのエステルの共重合物であるが、このようなアクリル樹脂に、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が少量配合されていても特に支障はない。
【００１９】
Ｄ−３．コロイダルシリカ
コロイダルシリカを塗料に添加することにより塗布直後は、塗膜内に均等に分散しているが、焼付乾燥時に塗膜表面の濃度が上昇する。この状態で、暴露されると、空気中の水分や雨水と反応し、表面に親水性の高いシラノール基が生成され、塗膜表面の水接触角を下げることができる。その結果、塗膜表面にかかった雨水等が円滑に流れて溜まりにくくなり、付着した汚れを落しやすくできる。
【００２０】
また、コロイダルシリカが塗膜に添加されているために、塗膜が硬くなり、土砂、埃、煤塵、排ガス中の粒子状物質等が塗膜中に埋没しにくくなる。
【００２１】
コロイダルシリカの平均粒径は、０．１μｍ以下である。コロイダルシルカの粒径を０．１μｍ以下とすることにより、塗膜表面にシラノール基が微細に存在するために水濡れを良好にすることができるからである。また、コロイダルシリカの平均粒径が０．１μｍを超えると、曲げ加工において、塗膜の割れの起点となるからである。
【００２２】
コロイダルシリカの含有量は、１〜１０％の範囲である。１％未満では親水性の効果が十分に得られず、付着した雨水等が溜まりやすくなり、汚れを流し落としにくいからである。１０％を超えると、塗膜が硬くなり、塗膜割れの起点が多くなって、曲げ加工時に割れが発生しやすくなるからである。
【００２３】
Ｄ−４．アルコキシ基を含有するシリコーン化合物
塗装直後の親水性を向上させるために、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を添加する。アルコキシ基を含有するシリコーン化合物の含有量は、０．１〜５．０％の範囲である。０．１％未満では、親水性の効果が十分に得られず防汚性が劣るからである。５．０％を超えると、それ以上の効果が望めずコストアップにつながるからである。
【００２４】
アルコキシ基を含有するシリコーン化合物としては、平均重合度が３〜５０のものを用いることが好ましい。重合度が３より小さければ、加水分解され難いため親水性を向上させる効果が得られず、重合度が５０より大きければゲル化しやすくなり、塗装性に問題が生じるからである。
【００２５】
Ｄ−５．潤滑剤
加工により割れ、かじり傷等が発生することを防ぐためには、塗膜表面に潤滑性を付与することが重要であり、動摩擦係数を０．２５以下とすることが好ましい。このような要求を満足させるために、潤滑剤を塗膜に添加することが一般的であるが、塗膜表面の親水性は低下する傾向にある。また、添加量が多すぎると、下塗り層と上塗り層間の密着性が低下する。鋭意検討の結果、本発明者らは融点が８０℃〜１３０℃の範囲にある潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有させることにより、防汚性、潤滑性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性を兼備できることを見出した。
【００２６】
潤滑剤の種類としては、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス等があるが、特にポリエチレンワックスが好ましい。
【００２７】
ポリエチレンワックスは合成ワックスであり、その製造方法は次の３種類に大別される。
１） エチレンの重合方法により製造する方法
２） 一般成型用ポリエチレンを熱分解により低分子量化する方法
３） 一般成型用ポリエチレンを製造する際に副生する低分子量ポリエチレンを分離精製して利用する方法
本発明に適用されるポリエチレンワックスの製造方法に制限はない。
【００２８】
ポリエチレンワックスの物性は一般に分子構造や分子量の影響を受けるが、本発明では融点の影響を受ける。その融点は８０℃〜１３０℃の範囲である。８０℃未満であると、防汚性が劣る。１３０℃を超えると、動摩擦係数が０．２５を超えるために潤滑性が劣り、加工性が劣る。
【００２９】
ポリエチレンワックスの添加量は乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％である。０．５％未満であると、動摩擦係数が０．２５を超えるために潤滑性が劣り、４．０％を超えると、防汚性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性が劣る。
【００３０】
Ｄ−６．顔料もしくは染料
所望の塗膜色を得るために、顔料もしくは染料の１種または２種以上を含有することが好ましい。顔料としては、例えば、酸化チタンやカーボンブラックが好ましく、染料としては、例えば、フタロシアニンブルーが好ましい。それらの含有量は、要求される塗膜色に応じて適宜調整される。
【００３１】
Ｄ−７．塗膜形成
特定のベース樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物と、特定の潤滑剤を必須成分とし、これらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって下塗り層上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソホロン、シクロヘキサノンなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。
【実施例】
【００３２】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は請求項の範囲を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
アルミニウム板（Ａ５０５２−Ｈ３４、板厚０．６ｍｍ）を市販のアルカリ系脱脂剤でスプレー法により脱脂処理を行ない、水洗後、市販のリン酸クロメート処理液にて化成処理を行い、水洗後、乾燥させた。その表面上に表１及び表２に示す塗料ａをバーコーターで塗布し、ＰＭＴ（最高到達板温度）２１０℃にて焼付けて下塗り層を形成させた。さらに、その表面上に表１及び表２に示す塗料ｂをバーコーターで塗布し、ＰＭＴ（最高到達板温度）２２４℃にて焼付けて上塗り層を形成し、プレコートアルミニウム板を得た。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
得られたプレコートアルミニウム板を用いて以下の塗膜性能評価を行なった。評価は、◎と○を合格とし、△と×を不合格とした。
【００３７】
（１）潤滑性
バウデン式摩擦試験機を用いて、動摩擦係数を測定した。
◎：０．１０以下
○：０．１０を超え、０．２５以下
×：０．２５を超える
【００３８】
（２）防汚性
（ａ）耐カーボン汚染性
塗膜表面に、カーボンブラック５重量％を懸濁させた水溶液をスプレー塗布したのち６０℃の
恒温槽で１時間乾燥させた。ついで、流水中で皮膜表面に付着しているカーボンブラックをガー
ゼで拭き取り乾燥させた後のΔＬ値を測定した。
○：ΔＬ≧−７
×：ΔＬ＜−７
（ｂ）耐赤マジックインク除去性
市販のサクラネーム（登録商標）赤マジックインクで３ｃｍ＊５ｃｍの線を描き、２４時間放置した後、エタノールを浸したキムワイプで２０回擦った後の塗膜表面に残存した赤マジックを目視によって評価した。
◎：完全に除去された
○：跡は残っていないが、極僅かに色味を帯びた
△：弱く跡が残った
×：相当量の跡が残った
【００３９】
（３）付着性
プレコートアルミニウム板を沸騰水中に２時間浸漬後、１ｍｍ角碁盤目を１００個ケガキ、テ
ープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
○：剥離なし
×：剥離あり
【００４０】
（４）耐屈曲性
（ａ）１８０度曲げ
屈曲半径をアルミニウム板の厚みの４倍〜６倍とした４Ｔ〜６Ｔにて、１８０度曲げを施して、テープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
◎：４Ｔ、５Ｔ、６Ｔで、剥離なし
○：４Ｔで剥離あるが、５Ｔ、６Ｔで、剥離なし
×：４Ｔ、５Ｔ、６Ｔで、剥離あり
（ｂ）９０度曲げ
曲げＲを０．２Ｒとし、９０度曲げを施して、テープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
○：剥離なし
×：剥離あり
【００４１】
結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】
本発明例１〜７は、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されているので、潤滑性、防汚性、付着性、耐屈曲性は良好であった。
【００４４】
一方、比較例１はコロイダルシリカの粒径が０．１μｍを超えるので、耐屈曲性が劣り、比較例２はコロイダルシリカが添加されていないので、比較例３はアルコキシ基含有シリコーン化合物が添加されていないので、比較例４は潤滑剤の融点が８０℃未満なので、いずれも防汚性が劣った。
【００４５】
また、比較例５は潤滑剤の融点が１３０℃を超えるので、比較例６は潤滑剤の添加量が０．５％未満なので、それぞれ潤滑性が劣った。
【００４６】
さらに比較例７は潤滑剤の添加量が４．０％を超えるので、防汚性と付着性が劣った。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
天井パネルや外装建材に用いられ、凹凸の間隔が狭い厳しい加工を行うのに適した防汚性プレコートアルミニウム板を提供する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井パネルや外装建材に用いられ、凹凸の間隔が狭い厳しい加工を行うのに適する防汚性プレコートアルミニウム板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴室用の天井パネルや外装建材にアルミニウム板が用いられている。このアルミニウム板には、耐食性、意匠性等を付与するため一般的に塗装が施されており、様々な塗料が開発され汎用されている。近年、美観性の維持が要求される場合が増えており、防汚性を有する（汚れが付き難く、洗浄し易い）塗膜が要求されている。一般に、汚れ物質としては、埃、土砂、煤塵、排ガス中の粒子状物質などが挙げられ、従来の塗装金属板では汚れ物質が付着しやすい。特に屋外の場合、このような汚れ物質は雨水によって流されにくいので、筋状に流されて、一部残留したものが、乾燥後、黒い筋となって美観性を損なうという問題がある。また、天井の場合には、施工後に汚れ物質が付着すると、汚れを除去するのに多くの時間と手間を必要とすることが多い。これらの問題を解決し得るものとして、シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板が開示されている（特許文献１）。この塗膜は硬いために汚れ物質が浸入しにくく、塗膜表面が親水性を有しているために汚れ物質を容易に洗浄することができる。
【０００３】
しかしながら、サイディング構造を有する浴室用の天井パネルや外装建材において、プレス、エンボス、ロールフォーミング等による加工を施す場合があり、従来の構造では問題ないが、凹凸の間隔が狭いような加工条件を厳しくした場合、例えば、高さと幅の比が１：２で加工する場合に、かじり傷等の成形不良が発生するという問題があった。
【特許文献１】特開２００４−０８２５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、厳しい加工を行うのに適した防汚性プレコートアルミニウム板の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、請求項１に記載の通り、アルミニウム板の表面に化成皮膜を形成し、さらにその上に、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されていることを特徴とする、防汚性プレコートアルミニウム板である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、特定の融点を有する潤滑剤を特定量添加したので、防汚性、凹凸の間隔が狭い厳しい加工性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性を兼備することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
Ａ．アルミニウム板
本発明において用いるアルミニウム板は、純アルミニウムとアルミニウム合金の中で、浴室用の天井パネルや外装建材を形成するのに十分な強度を有し、かつ十分な成形加工性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、３０００系または５０００系アルミニウム合金が好ましい。
【０００８】
Ｂ．化成皮膜
アルミニウム板と下塗り層との間に設けられる化成皮膜は、両者の密着性を高めるものであれば特に限定されるものでない。例えば、安価で浴液管理が容易なリン酸クロメート処理液で形成される化成皮膜や、処理液成分の変化が無く水洗を必要としない塗布型ジルコニウム処理で形成される化成皮膜を用いることができる。このような化成処理は、アルミニウム板に所定の化成処理液をスプレーしたり、合金板を処理液中に所定の温度で所定時間浸漬することによって施される。
【０００９】
なお、化成処理を行う前に、アルミニウム板表面の汚れを除去したり表面性状を調整するために、アルミニウム板を硫酸、硝酸、リン酸等の酸処理、或いは、カセイソーダ、リン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ等のアルカリ処理をすることが望ましい。このような表面処理も、アルミニウム板に所定の表面処理液をスプレーしたり、合金板を処理液中に所定温度で所定時間浸漬することによって施される。
【００１０】
Ｃ．下塗り層
前記化成皮膜上に下塗り層が形成される。下塗り層の塗膜厚さは、２〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。２μｍ未満であると耐食性が劣るからである。一方、１５μｍを越えると、加工によって、上塗り層の割れに追随して下塗り層が割れ易いからである。
【００１１】
ベース樹脂としてはポリエステル系樹脂又はエポキシ系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹脂は塗装時の作業性が良好で、加工性が良いからである。エポキシ系樹脂は化成被膜との密着性が良く耐食性に優れるからである。
【００１２】
ポリエステル系樹脂としては、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び変成アルキド樹脂等が用いられる。アルキド樹脂は、無水フタル酸などの多塩基酸とグリセリンなどの多価アルコールとの縮合物を骨格とし、これを脂肪酸の油脂で変性したものである。用いる油脂の種類と含有量によって、短油性アルキド樹脂、中油性アルキド樹脂、長油性アルキド樹脂及び超長油性アルキド樹脂に分類される。不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和多塩基酸又は飽和多塩基酸とグリコール類をエステル化することによって合成される。多塩基酸としては、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及びアジピン酸が用いられ、グリコール類としては、プロピレングリコールが多く用いられる。変成アルキド樹脂としては、天然樹脂、フェノール樹脂又はスチレンなどの重合性モノマーで変成されたものが用いられる。
【００１３】
エポキシ系樹脂としては、分子中の水酸基の反応を利用して焼付ける焼付け硬化型エポキシ樹脂や、硬化剤として加えられる第１級アミン又は第２級アミンとエポキシ基との付加反応による硬化を利用した２液硬化型エポキシ樹脂が多く用いられる。焼付け硬化型エポキシ樹脂には、アミン樹脂硬化型エポキシ樹脂、フェノール樹脂硬化型エポキシ樹脂、イソシアナート硬化型エポキシ樹脂などが含まれる。２液硬化型エポキシ樹脂には、アミン硬化型樹脂、アミンアダクト硬化型樹脂、ポリアミド樹脂硬化型樹脂などが含まれる。
【００１４】
なお、焼付け硬化型エポキシ樹脂や２液硬化型エポキシ樹脂の他に、乾性油脂肪酸にエポキシ樹脂を反応させたエステル化合物を用いたエポキシエステル樹脂や、エポキシ樹脂の末端にメタクリル酸メチルを結合させてスチレンなどと共重合させたビニルエステルも用いることができる。
【００１５】
ベース樹脂を必須成分とし、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって化成皮膜上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、シクロヘキサン、イソホロン、イソブチルアルコール、キシレン、エチルベンゼン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテルなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。
【００１６】
Ｄ．上塗り層
前記下塗り層上に上塗り層が形成される。上塗り層は、特定のベース樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物と、特定の潤滑剤を必須成分として含有させ、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を焼付け塗装して形成される。
【００１７】
Ｄ−１．塗膜厚
塗膜厚さは、３〜１５μｍの範囲にあることが好ましい。３μｍ未満であると機能性の防汚性、加工性が劣るからである。一方、１５μｍを超えると、それ以上の塗膜性能向上は期待できず、コストが上昇するからである。
【００１８】
Ｄ−２．ベース樹脂
ベース樹脂としては、アクリル系樹脂を用いることが好ましい。アクリル系樹脂は総合的に塗膜性能が良好で比較的に安価なことから一般的に塗料に多く使用されており、特に塗膜表面の光沢を比較的高くすることができ、また比較的硬い塗膜を形成させることができるからである。
なおアクリル系樹脂は、アクリル酸、およびメタクリル酸等とそれらのエステルの共重合物であるが、このようなアクリル樹脂に、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が少量配合されていても特に支障はない。
【００１９】
Ｄ−３．コロイダルシリカ
コロイダルシリカを塗料に添加することにより塗布直後は、塗膜内に均等に分散しているが、焼付乾燥時に塗膜表面の濃度が上昇する。この状態で、暴露されると、空気中の水分や雨水と反応し、表面に親水性の高いシラノール基が生成され、塗膜表面の水接触角を下げることができる。その結果、塗膜表面にかかった雨水等が円滑に流れて溜まりにくくなり、付着した汚れを落しやすくできる。
【００２０】
また、コロイダルシリカが塗膜に添加されているために、塗膜が硬くなり、土砂、埃、煤塵、排ガス中の粒子状物質等が塗膜中に埋没しにくくなる。
【００２１】
コロイダルシリカの平均粒径は、０．１μｍ以下である。コロイダルシルカの粒径を０．１μｍ以下とすることにより、塗膜表面にシラノール基が微細に存在するために水濡れを良好にすることができるからである。また、コロイダルシリカの平均粒径が０．１μｍを超えると、曲げ加工において、塗膜の割れの起点となるからである。
【００２２】
コロイダルシリカの含有量は、１〜１０％の範囲である。１％未満では親水性の効果が十分に得られず、付着した雨水等が溜まりやすくなり、汚れを流し落としにくいからである。１０％を超えると、塗膜が硬くなり、塗膜割れの起点が多くなって、曲げ加工時に割れが発生しやすくなるからである。
【００２３】
Ｄ−４．アルコキシ基を含有するシリコーン化合物
塗装直後の親水性を向上させるために、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を添加する。アルコキシ基を含有するシリコーン化合物の含有量は、０．１〜５．０％の範囲である。０．１％未満では、親水性の効果が十分に得られず防汚性が劣るからである。５．０％を超えると、それ以上の効果が望めずコストアップにつながるからである。
【００２４】
アルコキシ基を含有するシリコーン化合物としては、平均重合度が３〜５０のものを用いることが好ましい。重合度が３より小さければ、加水分解され難いため親水性を向上させる効果が得られず、重合度が５０より大きければゲル化しやすくなり、塗装性に問題が生じるからである。
【００２５】
Ｄ−５．潤滑剤
加工により割れ、かじり傷等が発生することを防ぐためには、塗膜表面に潤滑性を付与することが重要であり、動摩擦係数を０．２５以下とすることが好ましい。このような要求を満足させるために、潤滑剤を塗膜に添加することが一般的であるが、塗膜表面の親水性は低下する傾向にある。また、添加量が多すぎると、下塗り層と上塗り層間の密着性が低下する。鋭意検討の結果、本発明者らは融点が８０℃〜１３０℃の範囲にある潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有させることにより、防汚性、潤滑性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性を兼備できることを見出した。
【００２６】
潤滑剤の種類としては、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス等があるが、特にポリエチレンワックスが好ましい。
【００２７】
ポリエチレンワックスは合成ワックスであり、その製造方法は次の３種類に大別される。
１） エチレンの重合方法により製造する方法
２） 一般成型用ポリエチレンを熱分解により低分子量化する方法
３） 一般成型用ポリエチレンを製造する際に副生する低分子量ポリエチレンを分離精製して利用する方法
本発明に適用されるポリエチレンワックスの製造方法に制限はない。
【００２８】
ポリエチレンワックスの物性は一般に分子構造や分子量の影響を受けるが、本発明では融点の影響を受ける。その融点は８０℃〜１３０℃の範囲である。８０℃未満であると、防汚性が劣る。１３０℃を超えると、動摩擦係数が０．２５を超えるために潤滑性が劣り、加工性が劣る。
【００２９】
ポリエチレンワックスの添加量は乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％である。０．５％未満であると、動摩擦係数が０．２５を超えるために潤滑性が劣り、４．０％を超えると、防汚性と、上塗り層と下塗り層間の層間密着性が劣る。
【００３０】
Ｄ−６．顔料もしくは染料
所望の塗膜色を得るために、顔料もしくは染料の１種または２種以上を含有することが好ましい。顔料としては、例えば、酸化チタンやカーボンブラックが好ましく、染料としては、例えば、フタロシアニンブルーが好ましい。それらの含有量は、要求される塗膜色に応じて適宜調整される。
【００３１】
Ｄ−７．塗膜形成
特定のベース樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物と、特定の潤滑剤を必須成分とし、これらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって下塗り層上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソホロン、シクロヘキサノンなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。
【実施例】
【００３２】
以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は請求項の範囲を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
アルミニウム板（Ａ５０５２−Ｈ３４、板厚０．６ｍｍ）を市販のアルカリ系脱脂剤でスプレー法により脱脂処理を行ない、水洗後、市販のリン酸クロメート処理液にて化成処理を行い、水洗後、乾燥させた。その表面上に表１及び表２に示す塗料ａをバーコーターで塗布し、ＰＭＴ（最高到達板温度）２１０℃にて焼付けて下塗り層を形成させた。さらに、その表面上に表１及び表２に示す塗料ｂをバーコーターで塗布し、ＰＭＴ（最高到達板温度）２２４℃にて焼付けて上塗り層を形成し、プレコートアルミニウム板を得た。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
得られたプレコートアルミニウム板を用いて以下の塗膜性能評価を行なった。評価は、◎と○を合格とし、△と×を不合格とした。
【００３７】
（１）潤滑性
バウデン式摩擦試験機を用いて、動摩擦係数を測定した。
◎：０．１０以下
○：０．１０を超え、０．２５以下
×：０．２５を超える
【００３８】
（２）防汚性
（ａ）耐カーボン汚染性
塗膜表面に、カーボンブラック５重量％を懸濁させた水溶液をスプレー塗布したのち６０℃の
恒温槽で１時間乾燥させた。ついで、流水中で皮膜表面に付着しているカーボンブラックをガー
ゼで拭き取り乾燥させた後のΔＬ値を測定した。
○：ΔＬ≧−７
×：ΔＬ＜−７
（ｂ）耐赤マジックインク除去性
市販のサクラネーム（登録商標）赤マジックインクで３ｃｍ＊５ｃｍの線を描き、２４時間放置した後、エタノールを浸したキムワイプで２０回擦った後の塗膜表面に残存した赤マジックを目視によって評価した。
◎：完全に除去された
○：跡は残っていないが、極僅かに色味を帯びた
△：弱く跡が残った
×：相当量の跡が残った
【００３９】
（３）付着性
プレコートアルミニウム板を沸騰水中に２時間浸漬後、１ｍｍ角碁盤目を１００個ケガキ、テ
ープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
○：剥離なし
×：剥離あり
【００４０】
（４）耐屈曲性
（ａ）１８０度曲げ
屈曲半径をアルミニウム板の厚みの４倍〜６倍とした４Ｔ〜６Ｔにて、１８０度曲げを施して、テープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
◎：４Ｔ、５Ｔ、６Ｔで、剥離なし
○：４Ｔで剥離あるが、５Ｔ、６Ｔで、剥離なし
×：４Ｔ、５Ｔ、６Ｔで、剥離あり
（ｂ）９０度曲げ
曲げＲを０．２Ｒとし、９０度曲げを施して、テープ剥離試験を行い、塗膜の剥離状態を目視観察した。
○：剥離なし
×：剥離あり
【００４１】
結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】
本発明例１〜７は、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されているので、潤滑性、防汚性、付着性、耐屈曲性は良好であった。
【００４４】
一方、比較例１はコロイダルシリカの粒径が０．１μｍを超えるので、耐屈曲性が劣り、比較例２はコロイダルシリカが添加されていないので、比較例３はアルコキシ基含有シリコーン化合物が添加されていないので、比較例４は潤滑剤の融点が８０℃未満なので、いずれも防汚性が劣った。
【００４５】
また、比較例５は潤滑剤の融点が１３０℃を超えるので、比較例６は潤滑剤の添加量が０．５％未満なので、それぞれ潤滑性が劣った。
【００４６】
さらに比較例７は潤滑剤の添加量が４．０％を超えるので、防汚性と付着性が劣った。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
天井パネルや外装建材に用いられ、凹凸の間隔が狭い厳しい加工を行うのに適した防汚性プレコートアルミニウム板を提供する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム板の少なくとも一方の表面に化成皮膜を形成し、その上に下塗り層を形成し、さらに、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されていることを特徴とする、防汚性プレコートアルミニウム板
【請求項１】
アルミニウム板の少なくとも一方の表面に化成皮膜を形成し、その上に下塗り層を形成し、さらに、アクリル系樹脂に０．１μｍ以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥塗膜重量の１〜１０％、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を乾燥塗膜重量の０．１〜５．０％、融点が８０℃〜１３０℃である潤滑剤を乾燥塗膜重量の０．５〜４．０％含有する塗膜層が形成されていることを特徴とする、防汚性プレコートアルミニウム板
【公開番号】特開２００７−１９６４０３（Ｐ２００７−１９６４０３Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４５０５（Ｐ２００６−１４５０５）
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（０００１０７５３８）古河スカイ株式会社 (572)
【出願人】（５０２３１０９１１）大宝化学工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（０００１０７５３８）古河スカイ株式会社 (572)
【出願人】（５０２３１０９１１）大宝化学工業株式会社 (3)
【Ｆターム（参考）】
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