JP2000108248A - Resin-coated metallic plate - Google Patents

Resin-coated metallic plate

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JP2000108248A
JP2000108248A JP32952298A JP32952298A JP2000108248A JP 2000108248 A JP2000108248 A JP 2000108248A JP 32952298 A JP32952298 A JP 32952298A JP 32952298 A JP32952298 A JP 32952298A JP 2000108248 A JP2000108248 A JP 2000108248A
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resin coating
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茂 海野
Toshiyuki Kato
俊之 加藤
Shinetsuro Ito
辰悦郎 伊藤
Koji Kobayashi
康二 小林
Hideo Ogishi
英夫 大岸
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Kawatetsu Galvanizing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin-coated metallic plate excellent in snow-slipping property, on which a worker does not slip at the time of execution. SOLUTION: A metallic plate has a resin-coated layer having a maximum friction coefficient (μmax) with a cotton cloth of over 0.3 at a load of 200 g/cm2 and a moving speed of 150 mm/min, and a kinetic friction coefficient (μk) with natural snow of less than 0.3 at 0 deg.C, a load of 2 g/cm2 and a moving speed of 10 mm/min, alternatively, a resin-coated metallic plate having a coating of a polyester resin and/or an oil-modified alkyd resin containing a hydrophilic silica having an average particle size of 3-10 μm, or a hydrophilic silica containing an alkali metal ions or aluminum ions on at least one side surface of a resin-coated metallic plate, and the coated surface layer having a maximum surface roughness of 5-20 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂被覆した金属
板に関し、特に施工時に人は滑りにくいが、滑雪性に優
れる、屋根材をはじめとする屋外構造物用金属板として
好適な樹脂被覆金属板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-coated metal sheet, and more particularly to a resin-coated metal sheet which is hard to slip during construction but has excellent snow-sliding properties and is suitable as a metal sheet for roofing and other outdoor structures. It is about a board.

【0002】[0002]

【従来の技術】めっき鋼板が着色樹脂塗膜によって被覆
されたカラー鋼板、いわゆるプレコート鋼板は、建材分
野や家電分野などで広く使用されている。カラー鋼板は
意匠性の面から、艶消しカラー鋼板と艶有りカラー鋼板
とに二分される。中でも艶消しカラー鋼板が、近年の消
費者の高級化志向や嗜好の多様化から、建材分野の屋根
材として伸びている。
2. Description of the Related Art Color steel sheets in which a plated steel sheet is coated with a colored resin coating film, so-called pre-coated steel sheets, are widely used in the field of building materials and home electric appliances. Color steel sheets are divided into matte color steel sheets and glossy color steel sheets in terms of design. Among them, matte color steel sheets have been growing as roofing materials in the field of building materials in recent years, due to diversification of tastes and preferences of consumers in recent years.

【0003】艶消し鋼板の艶消し効果は、有機系あるい
は無機系の微粒子を塗膜に介在させて、塗膜の表面に微
小な凹凸を形成させることによって発揮される。従来、
例えば、塗膜中に有機バインダーと平均粒子径15〜8
0μmの有機微粒子と前記有機微粒子の1/3以下の平
均粒子径でかつ80以上の吸油量を有する無機質系塗膜
表面調整剤を含有する塗料組成物(特公平6−900号
公報)、ビニル系重合体にシリカ系艶消し剤を配合して
なる塗料組成物(特開平5−1240号公報)、ビニル
系重合体に耐候性高分子重合体粒子または微粒子状合成
シリカを配合してなる塗料組成物(特開平3−2202
68号公報)、塗料に80メッシュ通過の微小中空シリ
カ系粉末を含有する塗料組成物(特開昭63−1894
74号公報)が知られている。これらの塗料組成物によ
って形成される塗膜表面の光沢は、60度鏡面光沢度の
測定値で一般に2〜50の範囲である。
[0003] The matte effect of a matte steel plate is exhibited by forming fine irregularities on the surface of the coating film by interposing organic or inorganic fine particles in the coating film. Conventionally,
For example, an organic binder and an average particle diameter of 15 to 8
A coating composition containing organic fine particles of 0 μm and an inorganic coating surface modifier having an average particle diameter of 1/3 or less of the organic fine particles and an oil absorption of 80 or more (Japanese Patent Publication No. 6-900); Coating composition in which a silica-based matting agent is blended with a polymer, and a coating in which weather-resistant polymer particles or fine-particle synthetic silica is blended with a vinyl polymer. Composition (JP-A-3-2202)
No. 68), a coating composition containing a fine hollow silica-based powder that has passed through a mesh of 80 mesh (JP-A-63-1894).
No. 74) is known. The gloss of the surface of the coating film formed by these coating compositions is generally in the range of 2 to 50 as measured by 60 ° specular gloss.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術は、
塗膜への艶消し効果に主眼を置いたもので、艶消し色調
を発現する有機、無機粒子の構成に関するものが多かっ
た。しかしこれらの技術では、以下に示す2つの問題点
があった。一つは、艶消しカラー鋼板の塗膜表面が滑り
やすいという点である。これにより、艶消しカラー鋼板
を屋根材として施工する際に、作業者が足を滑らせやす
くなり、その結果、作業性が低下するという問題があっ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION These prior arts are:
The main focus was on the matting effect on the coating film, and many were related to the constitution of organic and inorganic particles exhibiting a matte color tone. However, these techniques have the following two problems. One is that the surface of the coating film of the matte color steel sheet is slippery. Accordingly, when the matte color steel plate is used as a roof material, the operator can easily slide his / her feet, and as a result, there is a problem that workability is reduced.

【0005】もう一つの問題点は、艶消しカラー鋼板を
降雪地帯で屋根材として使用した場合、艶有りカラー鋼
板に比較し、艶消しカラー鋼板では、屋根に積もった雪
が落ちにくいという点である。通常、降雪地帯では屋根
の雪下ろしが日常的に行われているが、滑雪性が不十分
な屋根材ほどその回数が多くなり、その経済的、身体的
な負担は大きなものがあった。本発明は、人の滑り性を
抑え、滑雪性に優れる樹脂被覆金属板を提供することを
目的とするものである。
Another problem is that when a matte color steel plate is used as a roof material in a snowfall area, snow on the roof is less likely to fall off with a matte color steel plate than with a glossy color steel plate. . In snowfall areas, snow is usually removed from the roof. However, the number of times that the roofing material with insufficient snow sliding property increases the number of times, and the economical and physical burden is large. An object of the present invention is to provide a resin-coated metal plate that suppresses human slipperiness and is excellent in snow slipperiness.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、人滑り性
と滑雪性に優れた性能を有する樹脂被覆金属板を開発す
べく鋭意検討し、まず、従来の各種材料について、耐人
滑り性および滑雪性を評価する方法を検討し、耐人滑り
性は、綿布との最大摩擦係数により、また滑雪性は、自
然雪との動摩擦係数により、評価する方法を確立した。
そして、特定の綿布との最大摩擦係数と特定の自然雪と
の動摩擦係数を合わせ持つ樹脂被覆層を有する樹脂被覆
金属板が、その目的を達成しうることを見いだした。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied to develop a resin-coated metal plate having excellent performance in slipperiness and snow slipping property. A method to evaluate the slipperiness and snow sliding property was studied, and a method to evaluate the slip resistance by the maximum coefficient of friction with cotton cloth and the snow sliding property by the coefficient of kinetic friction with natural snow were established.
Then, it has been found that a resin-coated metal plate having a resin coating layer having the maximum coefficient of friction with a specific cotton cloth and the specific coefficient of dynamic friction with natural snow can achieve the object.

【0007】さらに、本発明者らは、塗料中での相溶性
の点から疎水性シリカは、艶消し剤として有用である
が、人の滑り性に関しては、抑制どころか、増進するこ
とを見いだし、疎水性シリカに変えて、特定の平均粒径
を有する親水性シリカを用いると、耐人滑り性が改善さ
れた樹脂被覆層を有する金属板が容易に得られることを
見いだし、本発明を完成するに至った。
Further, the present inventors have found that hydrophobic silica is useful as a matting agent from the viewpoint of compatibility in paints, but enhances rather than suppresses human slipperiness. It has been found that when a hydrophilic silica having a specific average particle size is used instead of the hydrophobic silica, a metal plate having a resin coating layer with improved human slip resistance can be easily obtained, and the present invention is completed. Reached.

【0008】したがって、本発明は、荷重200g/c
2 、移動速度150mm/minにおける綿布との最
大摩擦係数(μmax )が0.3超であり、かつ0℃、荷
重2g/cm2 、移動速度10mm/minにおける自
然雪との動摩擦係数(μk )が0.3未満である樹脂被
覆層を有することを特徴とする樹脂被覆金属板である。
Accordingly, the present invention provides a load of 200 g / c
m 2 , the maximum coefficient of friction (μ max ) with cotton cloth at a moving speed of 150 mm / min exceeds 0.3, and the coefficient of kinetic friction with natural snow at 0 ° C., a load of 2 g / cm 2 , and a moving speed of 10 mm / min ( μ k ) having a resin coating layer of less than 0.3.

【0009】また、本発明は、金属基板の少なくとも片
側の表面に、平均粒子径が3〜10μmである親水性シ
リカとポリエステル樹脂および/または油変性アルキッ
ド樹脂を含有する樹脂被覆層を有し、該樹脂被覆層の最
大表面粗さ(Rmax )が5〜20μmであることを特徴
とする樹脂被覆金属板である。
Further, the present invention has a resin coating layer containing hydrophilic silica having an average particle diameter of 3 to 10 μm and a polyester resin and / or an oil-modified alkyd resin on at least one surface of the metal substrate, a resin-coated metal sheet, wherein the maximum surface roughness of the resin coating layer (R max) is 5 to 20 [mu] m.

【0010】好ましくは、本発明は、アルカリ土類金属
およびアルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも
1種以上の金属イオンを含有している親水性シリカを含
有する樹脂被覆層を有することを特徴とする樹脂被覆金
属板である。
Preferably, the present invention has a resin coating layer containing hydrophilic silica containing at least one metal ion selected from the group consisting of alkaline earth metals and aluminum. It is a resin-coated metal plate.

【0011】また、本発明は、金属基板の少なくとも片
側の表面が、化成処理および/またはプライマー処理さ
れていることを特徴とする樹脂被覆金属板であることが
好ましい。
Further, the present invention is preferably a resin-coated metal plate characterized in that at least one surface of the metal substrate is subjected to a chemical conversion treatment and / or a primer treatment.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の金属板は、その片面もしくは両面の表面層を、
荷重200g/cm2、移動速度150mm/minの
条件で綿布を移動させた時の最大摩擦係数(μ max )が
0.3超であり、かつその片面もしくは両面の表面層
を、0℃、荷重2g/cm2 、移動速度10mm/mi
nの条件で自然雪を移動させた時の動摩擦係数(μk
が0.3未満である。好ましい綿布との最大摩擦係数
(μmax )は0.36以上であり、好ましい自然雪との
動摩擦係数(μk )は0.25以下である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The metal plate of the present invention has one or both surface layers thereof,
200g / cm loadTwoWith a moving speed of 150 mm / min
The maximum coefficient of friction (μ max)But
More than 0.3 and one or both surface layers
At 0 ° C. under a load of 2 g / cmTwo, Moving speed 10mm / mi
coefficient of dynamic friction (μk)
Is less than 0.3. Maximum coefficient of friction with preferred cotton cloth
max) Is 0.36 or more, which is preferable for natural snow.
Dynamic friction coefficient (μk) Is 0.25 or less.

【0013】本発明者らは、施工時の人の滑り性を相対
的に評価するために、5寸勾配(26.6°)を持つ模
擬屋根に各種の樹脂被覆層を持つ樹脂被覆金属板を貼り
付け、その上に、ポリエステル繊維製の靴下をはいた1
0人の被験者が順に実際に、その板上に乗り、下記の基
準で評価した。 評価基準 ○:10人中9人以上が滑らないと評価した場合 △:10人中6〜8人が滑らないと評価した場合 ×:10人中5人以上が滑ると評価した場合
In order to relatively evaluate the slipperiness of a person at the time of construction, the present inventors have made a resin-coated metal plate having various resin coating layers on a simulated roof having a five-dimensional gradient (26.6 °). And put a sock made of polyester fiber on top of it.
Zero subjects actually stepped on the board in order and evaluated according to the following criteria. Evaluation criteria ○: When 9 or more out of 10 evaluated that they did not slip Δ: When evaluated that 6 to 8 out of 10 did not slip ×: When evaluated that more than 5 out of 10 slipped

【0014】次に、同一の樹脂被覆金属板について、荷
重200g/cm2 、移動速度150mm/minの条
件で、綿布を移動させた時の最大摩擦係数(μmax )を
測定した。相対的評価で被験者が滑りにくいと判定(○
判定)した樹脂被覆金属板は、図1に示すように、この
測定条件での最大摩擦係数(μmax )が、一定値(0.
3)を超えることを知得し、綿布との最大摩擦係数によ
り、施工時の人の滑り性がシュミレートできることを確
認した。すなわち、耐人滑り性が良好であるためには、
最大摩擦係数(μmax )が0.3超であること、好まし
くは0.36以上であることを見いだした。
Next, for the same resin-coated metal plate, the maximum coefficient of friction (μ max ) when the cotton cloth was moved under the conditions of a load of 200 g / cm 2 and a moving speed of 150 mm / min was measured. Determined that the subject was hard to slip by relative evaluation (○
As shown in FIG. 1, the maximum friction coefficient (μ max ) under this measurement condition was constant (0.
3), and it was confirmed that the slipperiness of a person at the time of construction can be simulated by the maximum coefficient of friction with the cotton cloth. That is, in order to have good human slip resistance,
It has been found that the maximum coefficient of friction (μ max ) is more than 0.3, preferably more than 0.36.

【0015】ここで、綿布との最大摩擦係数(μmax
は、図2に示すように樹脂被覆金属板1の上に、綿布を
巻いた物(縦5cm;高さ1cm;幅8cm)2を置
き、さらに綿布を巻いた物2の上に、綿布を巻いた物2
と合わせて重量8kg(荷重200g/cm2 )となる
重り3を載せ、引張試験機4を用いて、移動速度150
mm/minで綿布を巻いた物2を引張り、樹脂被覆金
属板1上を移動させて、荷重Fを測定した。測定した荷
重Fの最大値をFmax とした。Pは綿布にかかっている
荷重(200g/cm2 )である。最大摩擦係数(μ
max )は、下記(1)式により算出した。 μmax =Fmax /P (1)
Here, the maximum coefficient of friction with the cotton cloth (μ max )
As shown in FIG. 2, a cotton cloth (length 5 cm; height 1 cm; width 8 cm) 2 is placed on a resin-coated metal plate 1, and a cotton cloth is further placed on the cotton cloth 2. Rolled thing 2
And a weight 3 having a weight of 8 kg (200 g / cm 2 load).
The object 2 wound with a cotton cloth was pulled at a rate of mm / min, moved on the resin-coated metal plate 1, and the load F was measured. The maximum value of the measured load F was defined as Fmax . P is the load (200 g / cm 2 ) applied to the cotton cloth. Maximum friction coefficient (μ
max ) was calculated by the following equation (1). μ max = F max / P (1)

【0016】次に、本発明者らは、滑雪性を評価するた
めに、4寸勾配(22°)を持つ模擬屋根に各種の樹脂
被覆層を持つ樹脂被覆金属板を貼り付け、冬期、札幌市
郊外において屋外暴露し、夜間15〜20cm積雪さ
せ、晴天となった翌日午前9時から雪の落下を連続的に
ビデオ観察し、観察開始から落雪までに要した時間を測
定した。 評価基準 ○:3時間以内に落雪した △:3時間超6時間以内に落雪した ×:落雪迄に6時間超かかった、あるいは落雪しなかった
Next, the present inventors adhered resin-coated metal plates having various resin coating layers to a simulated roof having a four-dimensional gradient (22 °) in order to evaluate the snow sliding property. Exposure was carried out outdoors in the suburbs of the city, snow was deposited 15 to 20 cm at night, and snowfall was continuously observed by video from 9:00 am the next day when the weather was clear, and the time required from the start of observation to snowfall was measured. Evaluation criteria :: Snow fell within 3 hours △: Snow fell within 3 hours and more than 6 hours ×: It took more than 6 hours before snow fell or snow did not fall

【0017】一方、同一の樹脂被覆金属板について、2
g/cm2 の荷重の自然雪を樹脂被覆金属板上に置き、
移動速度10mm/minで0℃での自然雪との動摩擦
係数(μk )を測定した。実測した滑雪性の評価と0℃
での自然雪との動摩擦係数の間には、図3に示すように
相関があり、雪が滑るためには、μk が0.3未満とな
る必要があることがわかる。
On the other hand, for the same resin-coated metal plate,
g / cm 2 of natural snow on a resin-coated metal plate,
The dynamic friction coefficient (μ k ) with natural snow at 0 ° C. at a moving speed of 10 mm / min was measured. Evaluation of measured snow sliding properties and 0 ° C
Between the dynamic friction coefficient with the natural snow in, there is a correlation as shown in FIG. 3, in order to snow slipping, mu k it can be seen that should be less than 0.3.

【0018】ここで、自然雪との動摩擦係数(μk
は、図4に示すように樹脂被覆金属板11の上に、雪ブ
ロック(縦15cm;高さ10cm;幅15cm)12
を置き、さらに雪ブロック12の上に重り13を載せ、
雪ブロック12と重り13の全重量を450gとし(荷
重P=2g/cm2 )、雪ブロック12を宛板14を介
して、ロードセル15により押し、雪ブロック12が移
動を開始した後、移動速度10mm/minで移動中に
ロードセル15にかかる荷重Fを測定し、下記式(2)
から動摩擦係数(μk )を求めた。ここでFは移動中の
荷重の平均値とした。 μk =F/P (2)
Here, the coefficient of dynamic friction with natural snow (μ k )
As shown in FIG. 4, a snow block (15 cm long; 10 cm high; 15 cm wide) is placed on a resin-coated metal plate 11.
And put the weight 13 on the snow block 12,
The total weight of the snow block 12 and the weight 13 is set to 450 g (load P = 2 g / cm 2 ), and the snow block 12 is pushed by the load cell 15 via the destination plate 14, and after the snow block 12 starts moving, the moving speed is changed. The load F applied to the load cell 15 while moving at 10 mm / min was measured, and the following equation (2) was obtained.
, The dynamic friction coefficient (μ k ) was determined. Here, F is the average value of the load during movement. μ k = F / P (2)

【0019】前述の通り、本発明の樹脂被覆金属板は、
綿布との最大摩擦係数(μmax )が0.3超、自然雪と
の動摩擦係数(μk )が0.3未満である樹脂被覆層を
有するので、耐人滑り性と滑雪性を兼ね備えている。
As described above, the resin-coated metal plate of the present invention comprises:
Since the resin coating layer has a maximum friction coefficient (μ max ) with cotton cloth of more than 0.3 and a kinetic friction coefficient (μ k ) with natural snow of less than 0.3, it has both human slip resistance and snow sliding property. I have.

【0020】このような樹脂被覆層は、金属基板の片面
もしくは両面に、特定の平均粒子径を持つ親水性シリカ
を含有する樹脂被覆層(以後、本発明の被覆層あるいは
樹脂塗膜とも記す)を形成し、その被覆層が特定の最大
表面粗さ(Rmax )を持つようにすることにより取得で
きる。すなわち、本発明は、粒子表面の水酸基により親
水性を保つようにした親水性シリカを含有する樹脂被覆
層により、樹脂被覆金属板の人の滑りを抑制し、かつ被
覆層表面の最大表面粗さ(Rmax )を5〜20μmに制
御することで、樹脂被覆金属板の滑雪性を向上させるも
のである。
Such a resin coating layer is a resin coating layer containing hydrophilic silica having a specific average particle diameter on one or both surfaces of a metal substrate (hereinafter, also referred to as a coating layer or a resin coating film of the present invention). By forming the coating layer to have a specific maximum surface roughness (R max ). That is, the present invention suppresses the slipping of a resin-coated metal plate by a resin coating layer containing hydrophilic silica which is made to keep hydrophilic by a hydroxyl group on the particle surface, and the maximum surface roughness of the coating layer surface. By controlling (R max ) to 5 to 20 μm, the snow-slidability of the resin-coated metal plate is improved.

【0021】次に、滑雪性を向上させるための樹脂被覆
層の表面状態について検討した結果を説明する。図5
に、樹脂被覆層表面の最大表面粗さ(Rmax )と、前記
条件における自然雪との動摩擦係数(μk )との関係を
示す。これから、最大表面粗さ(Rmax )が20μm以
下の場合、自然雪と樹脂被覆金属板表面の動摩擦係数
(μk )が0.3未満となることがわかる。一方Rmax
が5μmでは、綿布との最大摩擦係数(μmax )が小さ
くなり過ぎ、人の滑り性の抑制効果を期待できない。し
たがって、最大表面粗さ(Rmax )が5〜20μmであ
ると滑雪性と良好な耐人滑り性が確保できる。
Next, the results of a study on the surface condition of the resin coating layer for improving the snow sliding property will be described. FIG.
The relationship between the maximum surface roughness (R max ) of the resin coating layer surface and the coefficient of kinetic friction (μ k ) with natural snow under the above conditions is shown below. This indicates that when the maximum surface roughness (R max ) is 20 μm or less, the dynamic friction coefficient (μ k ) between natural snow and the surface of the resin-coated metal plate is less than 0.3. On the other hand, R max
Is 5 μm, the maximum coefficient of friction (μ max ) with the cotton cloth becomes too small, and the effect of suppressing human slipperiness cannot be expected. Therefore, if the maximum surface roughness (R max ) is 5 to 20 μm, it is possible to secure the snow sliding property and the good human slip resistance.

【0022】最大表面粗さ(Rmax )が20μm以下の
場合に、雪が滑りやすくなる理由は、次のように推測さ
れる。例えば、屋根材として樹脂被覆金属板を用いた場
合、家屋内部からの熱や太陽からの熱により、樹脂被覆
層の上の積雪が解けてできた水が、樹脂被覆層と雪の中
間に、膜状で存在する。そして、樹脂被覆層の表面の粗
さ以上に水膜が厚くなった時に、水の粘性のみによって
雪は樹脂被覆層に保持されることになるが、水の粘性よ
りも雪の自重が勝る場合には、樹脂被覆金属板上の雪は
自然に滑り落ち始める。以上のことから、早期に雪を自
然に滑落させるためには、樹脂被覆金属板表面の最大表
面粗さ(Rmax )を20μm以下にして、最大表面粗さ
(Rmax )以上の膜厚の水膜を早期に形成させることが
重要と考えられる。
The reason why snow becomes slippery when the maximum surface roughness (R max ) is 20 μm or less is presumed as follows. For example, when a resin-coated metal plate is used as a roof material, water generated by melting snow on the resin coating layer due to heat from the interior of the house or heat from the sun is in between the resin coating layer and snow. Present in the form of a film. When the water film becomes thicker than the surface roughness of the resin coating layer, the snow is retained by the resin coating layer only by the viscosity of the water, but when the weight of the snow exceeds the viscosity of the water by its own weight. In the meantime, the snow on the resin-coated metal plate begins to slide down naturally. From the above, in order to slide down snow naturally early, maximum surface roughness of the resin-coated metal sheet surface (R max) in the 20μm or less and a maximum surface roughness (R max) or more of the thickness of It is considered important to form the water film early.

【0023】本発明の親水性シリカとは、粒子表面に水
酸基を有し、ジ−n−ブチルアミンの吸着量が100m
eq/kg超、好ましくは110〜600meq/k
g、特に好ましくは200〜500meq/kgのシリ
カをいう。親水性シリカは、例えば、ケイ酸ナトリウム
と硫酸を反応させて得られるケイ酸ゾルを凝集させて製
造される。またはケイ酸ナトリウム水溶液をイオン交換
樹脂で処理して、ナトリウムイオンを取り除くことを繰
り返して製造される。ここで親水性シリカはアルカリ土
類金属およびアルミニウムからなる群から選ばれる1種
以上の金属イオンを含有しているのが好ましい。金属イ
オンの含有量は、親水性シリカを金属イオン含有水溶液
に入れ、混合する際のpH、温度を変えて、調整され
る。金属イオンの含有量は、親水性シリカ1gに対し1
〜100mg、好ましくは1〜80mg,さらに好まし
くは1〜20mgである。1mg未満では、人滑り性の
抑制効果が小さく、100mgを越えると、ゾルとして
不安定となる。
The hydrophilic silica of the present invention has a hydroxyl group on the particle surface and has an adsorption amount of di-n-butylamine of 100 m
eq / kg, preferably 110-600 meq / k
g, particularly preferably 200 to 500 meq / kg of silica. The hydrophilic silica is produced, for example, by aggregating a silicic acid sol obtained by reacting sodium silicate and sulfuric acid. Alternatively, it is produced by repeatedly treating an aqueous solution of sodium silicate with an ion exchange resin to remove sodium ions. Here, the hydrophilic silica preferably contains one or more metal ions selected from the group consisting of alkaline earth metals and aluminum. The content of the metal ion is adjusted by changing the pH and the temperature when the hydrophilic silica is put into the aqueous solution containing the metal ion and mixed. The content of metal ions is 1 to 1 g of hydrophilic silica.
-100 mg, preferably 1-80 mg, more preferably 1-20 mg. If it is less than 1 mg, the effect of suppressing human slippage is small, and if it exceeds 100 mg, it becomes unstable as a sol.

【0024】アルカリ土類金属としては、Be、Mg、
Ca、Sr、BaおよびRaがあげられるが、実用的に
はMgとCaが好ましい。Be2+、Mg2+、Ca2+、S
2+、Ba2+、Ra2+が含有されることによって、また
はAl3+が含有されることによって、Si4+の部位に価
数の小さい正電荷のイオンが置換されたことになり、シ
リカは負電荷を持つことになる。つまり極性が付与され
る。これによって、後述する親水性シリカの水酸基によ
る人滑り性の抑制効果が強化される。なお疎水性シリカ
は、例えば、合成シリカの場合、表面のシラノール基
と、ハロシラン、アルコキシシラン等を反応させて製造
される。ジ−n−ブチルアミンの吸着量は100meq
/kg以下である。
As the alkaline earth metal, Be, Mg,
Examples include Ca, Sr, Ba and Ra, but practically Mg and Ca are preferred. Be 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , S
By containing r 2+ , Ba 2+ , Ra 2+ , or by containing Al 3+ , a positively charged ion having a small valence was substituted at the Si 4+ site. , Silica will have a negative charge. That is, polarity is given. This enhances the effect of suppressing the human slippage due to the hydroxyl groups of the hydrophilic silica described below. In the case of synthetic silica, for example, in the case of synthetic silica, the surface is prepared by reacting a silanol group on the surface with halosilane, alkoxysilane, or the like. The adsorption amount of di-n-butylamine is 100 meq.
/ Kg or less.

【0025】人の滑り性を抑制し、さらに艶消し効果を
持たせるには、親水性シリカ、好ましくは金属イオンを
含有している親水性シリカの樹脂被覆層中の含有量を、
乾燥被覆層基準で、固形分として樹脂100重量部に対
して1〜20重量部とするのが好ましい。1重量部未満
では、人の滑り性の抑制効果がない。一方20重量部超
では、人の滑り性の抑制効果と艶消し効果が飽和し、経
済上好ましくない。より好ましくは、2〜15重量部で
ある。親水性シリカ、好ましくは金属イオンを含有して
いる親水性シリカ(以後、両者を合わせて親水性シリカ
ということがある)の平均粒子径は3〜10μmであ
る。3μm未満では、十分な艶消しの効果が得られな
い。10μm超では、被覆層の表面最大粗さ(Rmax
を20μm以下とすることが困難となる。したがって、
親水性シリカまたは金属イオンを含有している親水性シ
リカの粒子径は、3〜10μmであり、3〜8μmであ
るとより好ましい。シリカの平均粒子径は、コールター
カウンター法により測定される。
In order to suppress the slipperiness of human beings and to have a matting effect, the content of hydrophilic silica, preferably hydrophilic silica containing metal ions, in the resin coating layer is determined as follows:
It is preferable that the solid content is 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin based on the dry coating layer. If it is less than 1 part by weight, there is no effect of suppressing human slipperiness. On the other hand, if it exceeds 20 parts by weight, the effect of suppressing human slip and the effect of matting are saturated, which is not economically preferable. More preferably, it is 2 to 15 parts by weight. The average particle diameter of hydrophilic silica, preferably hydrophilic silica containing metal ions (hereinafter, both may be sometimes referred to as hydrophilic silica) is 3 to 10 μm. If it is less than 3 μm, a sufficient matting effect cannot be obtained. If it exceeds 10 μm, the maximum surface roughness of the coating layer (R max )
To 20 μm or less. Therefore,
The particle diameter of the hydrophilic silica or the hydrophilic silica containing metal ions is 3 to 10 μm, and more preferably 3 to 8 μm. The average particle size of silica is measured by a Coulter counter method.

【0026】次に、樹脂被覆層中のシリカの種類の耐人
滑り性への影響について説明する。親水性シリカを含有
する樹脂被覆金属板、金属イオンを含有している親水性
シリカを含有する樹脂被覆金属板および疎水性シリカを
含有する樹脂被覆金属板と綿布との最大摩擦係数(μ
max )を測定した結果を図6に示す。図6は、平均粒子
径6.0μmの親水性シリカを5〜18重量%含有する
ポリエステル樹脂被覆層と、平均粒子径6.0μmのM
gイオンを含有した親水性シリカを5〜18重量%含有
するポリエステル樹脂被覆層と、平均粒子径6.0μm
の疎水性シリカを5〜18重量%含有するポリエステル
樹脂被覆層に綿布を当て、荷重200g/cm2 、移動
速度150mm/minの条件で最大荷重を測定し、式
(1)から算出した被覆層と綿布との最大摩擦係数(μ
max )と、被覆層のシリカ含有量の関係を示すグラフで
ある。グラフの縦軸上の☆は、シリカを含有しない樹脂
被覆層の最大摩擦係数(μmax )を示す。
Next, the effect of the type of silica in the resin coating layer on human slip resistance will be described. The maximum coefficient of friction between a cotton cloth and a resin-coated metal sheet containing hydrophilic silica, a resin-coated metal sheet containing hydrophilic silica containing metal ions, and a resin-coated metal sheet containing hydrophobic silica (μ)
max ) is shown in FIG. FIG. 6 shows a polyester resin coating layer containing 5 to 18% by weight of hydrophilic silica having an average particle diameter of 6.0 μm, and M having an average particle diameter of 6.0 μm.
a polyester resin coating layer containing 5 to 18% by weight of hydrophilic silica containing g ions, and an average particle diameter of 6.0 μm
A cotton cloth was applied to a polyester resin coating layer containing 5 to 18% by weight of a hydrophobic silica, and the maximum load was measured under the conditions of a load of 200 g / cm 2 and a moving speed of 150 mm / min, and the coating layer calculated from the formula (1). Coefficient of friction (μ
3 is a graph showing the relationship between max. ) and the silica content of the coating layer. The asterisk on the vertical axis of the graph indicates the maximum coefficient of friction (μ max ) of the resin coating layer containing no silica.

【0027】図6から、シリカを含有する樹脂被覆層
は、シリカを含有しない樹脂被覆層に比して、親水性、
疎水性、いずれの場合も最大摩擦係数(μmax )が低減
するが、親水性シリカを含有する樹脂被覆層(●印)の
方が、従来、艶消し材として使われてきた疎水性シリカ
を含有する樹脂被覆層(□印)より、最大摩擦係数(μ
max )の低減が小さく、さらに、Mgイオンを含有した
親水性シリカを含有する樹脂被覆層(○印)の最大摩擦
係数(μmax )が大きい。すなわち、親水性シリカを含
有する樹脂被覆層(●印)、特に、Mgイオンを含有し
た親水性シリカを含有する樹脂被覆層(○印)の方が、
疎水性シリカを含有する樹脂被覆層(□印)より最大摩
擦係数(μmax )が大きく、綿布が滑りにくく、最大摩
擦係数(μ max )を0.3超とすることができることを
見いだした。つまり、本発明者らは、前述の通り、耐人
滑り性を、綿布との摩擦挙動でシミュレートできること
から、親水性シリカ、好ましくはMgイオンを含有した
親水性シリカの特性を利用することで、人の滑りを抑制
することを可能としたのである。
FIG. 6 shows that the resin coating layer contains silica.
Is hydrophilic compared to a resin coating layer containing no silica,
Hydrophobicity, maximum coefficient of friction (μmax) Reduced
However, the resin coating layer containing hydrophilic silica (marked with ●)
More traditionally, hydrophobic silica used as a matting material
The maximum coefficient of friction (μ
max) Is small and further contains Mg ions.
Maximum friction of resin coating layer containing hydrophilic silica (marked with ○)
Coefficient (μmax) Is large. That is, it contains hydrophilic silica.
Resin coating layer (marked with ●), especially containing Mg ions
Resin coating layer containing hydrophilic silica (marked with ○) is
Maximum friction from resin coating layer containing hydrophobic silica (marked with □)
Friction coefficient (μmax) Is large, the cotton cloth is not slippery,
Friction coefficient (μ max) Can be greater than 0.3
I found it. In other words, the present inventors, as described above,
Slipperiness can be simulated by frictional behavior with cotton cloth
From, containing hydrophilic silica, preferably Mg ions
Suppresses human slippage by utilizing the properties of hydrophilic silica
It was possible to do.

【0028】ここで、親水性シリカが綿布との最大摩擦
係数(μmax )が大きくなる理由について考察した。シ
リカを2〜8重量%の範囲で含有するポリエステルーメ
チル化メラミン樹脂被覆層の水との接触角と、前記と同
様の方法で測定したポリエステルーメチル化メラミン樹
脂被覆層と綿布との最大摩擦係数(μmax )との関係を
図7に示す。図中、樹脂被覆層に含有されるシリカが親
水性シリカの場合を○、疎水性シリカの場合を□で示
す。図7に示すように、樹脂被覆層の水との接触角が大
きくなるにつれ(水との濡れ性が低くなるにつれ)、綿
布との最大摩擦係数(μmax )は減少することがわか
る。すなわち、接触角が85°以下となるように親水性
シリカを含有した樹脂被覆層の最大摩擦係数(μmax
が大きいことがわかる。図7は、骨材を含まない樹脂被
覆層についての実験結果を示すものであるが、さらに、
骨材を添加した場合も、樹脂が図7の場合と異なる樹脂
被覆層についても同様の傾向があることも見いだした。
Here, the reason why the maximum coefficient of friction (μ max ) of the hydrophilic silica with the cotton cloth was considered was considered. The contact angle between water and the polyester-methylated melamine resin coating layer containing silica in the range of 2 to 8% by weight, and the maximum friction between the polyester-methylated melamine resin coating layer and the cotton cloth measured by the same method as described above. FIG. 7 shows the relationship with the coefficient (μ max ). In the figure, 場合 indicates that the silica contained in the resin coating layer is hydrophilic silica, and □ indicates that the silica is hydrophobic silica. As shown in FIG. 7, it can be seen that the maximum coefficient of friction (μ max ) with the cotton cloth decreases as the contact angle of the resin coating layer with water increases (as the wettability with water decreases). That is, the maximum coefficient of friction (μ max ) of the resin coating layer containing hydrophilic silica so that the contact angle is 85 ° or less.
Is large. FIG. 7 shows the results of an experiment on a resin coating layer containing no aggregate.
It was also found that the same tendency was observed in the case where the aggregate was added and the resin coating layer in which the resin was different from that in the case of FIG.

【0029】アルカリ土類金属、特に、Mg,CaとA
lでシリカの骨格構造の一部を置換することで、親水性
シリカがより強い極性を持つことは前述した。図8に
は、1例としてMgをとり、クリアー樹脂被覆層に、M
gイオンを含有した親水性シリカ、親水性シリカおよび
疎水性シリカをそれぞれ2〜8重量%含有するポリエス
テルーメチル化メラミン樹脂被覆層の表面自由エネルギ
ーと、前記と同様な方法で測定したポリエステルーメチ
ル化メラミン樹脂被覆層の綿布との最大摩擦係数(μ
max )との関係を示した。表面自由エネルギーは、水お
よびパラフィンとの接触角を測定して求めた。また、図
9には、クリアーポリエステルーメチル化メラミン樹脂
被覆層に、Mgイオンを含有した親水性シリカ(○
印)、親水性シリカ(●印)および疎水性シリカ(□
印)をそれぞれ2〜8重量%含有するポリエステルーメ
チル化メラミン樹脂被覆層の表面自由エネルギーとシリ
カ含有量との関係を示した。グラフの縦軸上の☆印は、
シリカを含有しない樹脂被覆層の表面自由エネルギーを
示す。
Alkaline earth metals, especially Mg, Ca and A
As described above, the hydrophilic silica has a stronger polarity by substituting a part of the skeleton structure of the silica with l. In FIG. 8, Mg is taken as an example, and M is added to the clear resin coating layer.
surface free energy of a polyester-methylated melamine resin coating layer containing 2 to 8% by weight of each of hydrophilic silica, hydrophilic silica and hydrophobic silica containing g ions, and polyester-methyl measured by the same method as described above. Coefficient of friction of the melamine resin coating layer with cotton cloth (μ
max ). The surface free energy was determined by measuring the contact angle with water and paraffin. FIG. 9 shows that the clear polyester-methylated melamine resin coating layer is coated with hydrophilic silica containing Mg ions (イ オ ン).
), Hydrophilic silica (●) and hydrophobic silica (□)
The relationship between the surface free energy of the polyester-methylated melamine resin coating layer containing 2 to 8% by weight and the silica content was shown. ☆ mark on the vertical axis of the graph,
4 shows the surface free energy of a resin coating layer containing no silica.

【0030】表面自由エネルギーは、以下の方法で算出
した。
The surface free energy was calculated by the following method.

【数1】 (Equation 1)

【0031】[0031]

【数2】 (Equation 2)

【0032】[0032]

【数3】 (Equation 3)

【0033】このことから、Mgイオンを含有した親水
性シリカは、親水性シリカに比べて、極性成分の表面自
由エネルギーが増加し、綿布との最大摩擦係数
(μmax )が増大することを見いだした。これらは骨材
を含まない樹脂被覆層についての実験結果を示すもので
あるが、さらに骨材を添加した場合も、異なる樹脂種の
被覆層についても、またMg以外のアルカリ土類金属イ
オンおよびアルミニウムイオンを含有する親水性シリカ
を含有した樹脂被覆層についても同様の傾向があること
も見いだした。なお、本発明の親水性シリカ、金属イオ
ン含有親水性シリカを添加しても、樹脂被覆層の艶消し
効果は、疎水性シリカを添加した場合と変わらない。
From these results, it has been found that hydrophilic silica containing Mg ions increases the surface free energy of the polar component and increases the maximum coefficient of friction (μ max ) with the cotton cloth as compared with the hydrophilic silica. Was. These show the experimental results for the resin coating layer containing no aggregate, but when the aggregate is further added, the coating layer of a different resin type, alkaline earth metal ions other than Mg and aluminum It was also found that the resin coating layer containing hydrophilic silica containing ions had the same tendency. Even when the hydrophilic silica of the present invention and the metal ion-containing hydrophilic silica are added, the matting effect of the resin coating layer is not different from the case where hydrophobic silica is added.

【0034】本発明に使用される基板としての金属板に
は、特に制限はなく、例えば、冷延鋼板、溶融亜鉛めっ
き鋼板、溶融Zn−Alめっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼
板、電気亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウム板、ステン
レス鋼板、鋼板、銅めっき鋼板等が使用できる。特に溶
融亜鉛めっき鋼板と溶融Zn−Alめっき鋼板が、耐食
性に優れ、低コストであるという理由から好ましい。さ
らに帯状の金属帯であってもよい。
The metal plate as the substrate used in the present invention is not particularly limited. For example, a cold-rolled steel plate, a hot-dip galvanized steel plate, a hot-dip Zn-Al coated steel plate, a galvanized steel plate, a galvanized steel plate , An aluminum plate, a stainless steel plate, a steel plate, a copper-plated steel plate and the like can be used. Particularly, a hot-dip galvanized steel sheet and a hot-dip Zn-Al coated steel sheet are preferable because of their excellent corrosion resistance and low cost. Further, it may be a band-shaped metal band.

【0035】これらの基板として用いられる金属板に
は、後述する本発明の樹脂被覆層との密着性を向上させ
るために、公知の化成処理、および/または、プライマ
ー処理を施すのが好ましい。化成処理方法としては、例
えば、リン酸系化成処理方法、クロム酸系化成処理方法
等があげられる。
The metal plates used as these substrates are preferably subjected to a known chemical treatment and / or primer treatment in order to improve the adhesion to the resin coating layer of the present invention described later. Examples of the chemical conversion treatment method include a phosphoric acid-based chemical conversion treatment method and a chromic acid-based chemical conversion treatment method.

【0036】プライマー処理方法に用いられるプライマ
ーは、基板としての金属板、化成処理方法、樹脂被覆層
の種類に応じて適宜選択されるが、特に、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、これらの変性樹脂が好適に用い
られる。これらのプライマーには、耐食性の向上を目的
として、クロム酸系防錆顔料やリン酸系防錆顔料を添加
してもよい。クロム酸系防錆顔料として、ストロンチウ
ムクロメート、ジンククロメート、カルシウムクロメー
ト等が挙げられ、リン酸系防錆顔料としては、ポリリン
酸アルミ等が挙げられる。前記化成処理でのリン酸、ク
ロム酸等の金属基板への付着量、あるいは、プライマー
処理でのプライマーの塗布量は、金属基板、樹脂被覆層
の種類により適宜選択することができる。
The primer used in the primer treatment method is appropriately selected depending on the metal plate as the substrate, the chemical treatment method, and the type of the resin coating layer. Particularly, epoxy resins, polyester resins, and modified resins thereof are preferable. Used for These primers may be added with a chromic acid-based rust preventive pigment or a phosphoric acid-based rust preventive pigment for the purpose of improving corrosion resistance. Strontium chromate, zinc chromate, calcium chromate and the like can be mentioned as the chromic acid-based rust preventive pigment, and aluminum polyphosphate and the like can be mentioned as the phosphoric acid-based rust preventive pigment. The amount of phosphoric acid, chromic acid or the like adhered to the metal substrate in the chemical conversion treatment or the amount of the primer applied in the primer treatment can be appropriately selected depending on the type of the metal substrate and the resin coating layer.

【0037】本発明の被覆層の形成に用いる樹脂は、ポ
リエステル樹脂および/または油変性アルキッド樹脂で
ある。これらの樹脂は、加工性、耐久性に優れ、低コス
トであり、好ましい。また本発明の樹脂被覆金属板を屋
根用金属板として用いる場合、各種の成形加工に耐えう
るよう樹脂被覆層を選択する必要がある。この点から、
被覆層に、ガラス転移点あるいは軟化点が10〜50℃
の範囲のポリエステル樹脂、もしくは、油変性アルキッ
ド樹脂を50重量%以上含有するのが好ましい。
The resin used for forming the coating layer of the present invention is a polyester resin and / or an oil-modified alkyd resin. These resins are excellent in processability and durability, low in cost, and preferred. When the resin-coated metal sheet of the present invention is used as a roof metal sheet, it is necessary to select a resin coating layer that can withstand various forming processes. From this point,
The coating layer has a glass transition point or softening point of 10 to 50 ° C.
Of the polyester resin or the oil-modified alkyd resin in an amount of 50% by weight or more.

【0038】本発明のポリエステル樹脂は、無水マレイ
ン酸、フマル酸等の不飽和多価カルボン酸、無水フタル
酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸と、プロピレング
リコール、トリエチレングリコール等の多価アルコール
の重縮合で得られる不飽和ポリエステル樹脂であり、こ
れをスチレン等のビニルモノマーに溶解した樹脂も含ま
れる。本発明の油変性アルキッド樹脂は、無水フタル酸
とグリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコー
ルとから得られたアルキッド樹脂をあまに油等の乾性
油、またはやし油等の不乾性油で変性した塗料用樹脂で
ある。
The polyester resin of the present invention comprises an unsaturated polycarboxylic acid such as maleic anhydride and fumaric acid, a polycarboxylic acid such as phthalic anhydride and isophthalic acid, and a polyhydric alcohol such as propylene glycol and triethylene glycol. Is an unsaturated polyester resin obtained by polycondensation of styrene, and includes a resin obtained by dissolving this in a vinyl monomer such as styrene. The oil-modified alkyd resin of the present invention is obtained by modifying an alkyd resin obtained from phthalic anhydride and a polyhydric alcohol such as glycerin or pentaerythritol with a drying oil such as linseed oil or a non-drying oil such as coconut oil. It is a resin for paint.

【0039】本発明の被覆層を形成する樹脂として、ポ
リエステル樹脂、油変性アルキッド樹脂に加えて、本発
明の目的を損なわない範囲で、その他の樹脂を含有して
もよい。その他の樹脂も、前記のガラス転移点あるいは
軟化点を持つ樹脂であるのが好ましい。その他の樹脂は
具体的には、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系
樹脂、これらのシリコン変性樹脂等であり、これらの混
合物、共重合物、あるいは変性物であっても良い。これ
らの樹脂は必要に応じて、各種架橋剤によって架橋結合
を形成し、硬化させてもよい。
As the resin forming the coating layer of the present invention, in addition to the polyester resin and the oil-modified alkyd resin, other resins may be contained as long as the object of the present invention is not impaired. Other resins are also preferably resins having the above-mentioned glass transition point or softening point. The other resin is, specifically, a vinyl resin, an acrylic resin, a fluorine resin, a silicon-modified resin thereof, or the like, and may be a mixture, a copolymer, or a modified product thereof. These resins may be cured by forming a crosslinking bond with various crosslinking agents as necessary.

【0040】被覆層の乾燥膜厚は特に限定されないが、
10〜30μmが好ましく、10〜15μmがより好ま
しい。10μm未満では十分な外観が得られないばかり
でなく、耐久性、耐剥離性も不十分となる。30μmを
越えると、塗装時に発生する発泡により外観が損なわれ
るので、好ましくない。
The dry film thickness of the coating layer is not particularly limited.
10 to 30 μm is preferable, and 10 to 15 μm is more preferable. If it is less than 10 μm, not only a sufficient appearance cannot be obtained, but also durability and peel resistance become insufficient. If it exceeds 30 μm, the appearance is impaired by foaming generated during coating, which is not preferable.

【0041】樹脂被覆層の最大表面粗さ(Rmax )を前
記の5〜20μmの範囲に制御するために、適当な骨材
を樹脂被覆層中に配合することができる。骨材として
は、上記最大表面粗さ(Rmax )を制御できるものであ
れば、特に限定するものではない。有機微粒子、無機微
粒子のいずれでもよく、これらのいずれか1種、または
2種以上の組合せでもよい。形状は粒子であれば、球
形、不定形いずれでもよいが、繊維状のものは、滑雪性
を阻害する原因になりやすいので好ましくない。粒径と
しては、前記最大表面粗さ(Rmax )を制御できるもの
であれば特に限定するものではなく、通常骨材として使
用される平均粒子径5〜30μmが例示される。平均粒
子径が30μm超となると、最大表面粗さ(Rmax )2
0μm以下の表面粗さを形成することができなくなり、
平均粒子径が3μm未満では、表面の最大表面粗さ(R
max )5〜20μmを達成できないため好ましくない。
また、平均粒子径が異なる2種以上のものを混合して使
用してもよい。
In order to control the maximum surface roughness (R max ) of the resin coating layer within the range of 5 to 20 μm, an appropriate aggregate can be blended in the resin coating layer. The aggregate is not particularly limited as long as the above-mentioned maximum surface roughness ( Rmax ) can be controlled. Either organic fine particles or inorganic fine particles may be used, or any one of these may be used, or a combination of two or more thereof may be used. The shape may be spherical or irregular as long as it is a particle, but a fibrous shape is not preferred because it tends to impair snow sliding. The particle size is not particularly limited as long as the maximum surface roughness (R max ) can be controlled, and examples thereof include an average particle size of 5 to 30 μm usually used as an aggregate. When the average particle diameter exceeds 30 μm, the maximum surface roughness (R max ) 2
0 μm or less of surface roughness cannot be formed,
When the average particle diameter is less than 3 μm, the maximum surface roughness (R
max ) is not preferable because 5 to 20 μm cannot be achieved.
Further, two or more kinds having different average particle diameters may be mixed and used.

【0042】骨材としては、前記の条件を満足するもの
であれば、特に制限はない。好適な有機微粒子として
は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系
樹脂、ポリアクリロニトリル等の樹脂が、無機微粒子と
しては、不定形のものとして、シリカ、合成マイカ、マ
イカ、タルク、アルミナ、セラミック、アルミペースト
等が例示され、球形に近い形状の無機粒子としては、シ
リカバルーン、ガラスビーズ等が例示される。骨材の添
加量も、前記表面粗さを満足するのであれば特に限定さ
れないが、骨材が多すぎると、本発明の金属板に本来要
求される樹脂被覆層の塗膜硬度、加工性等が低下し、ま
た塗装性が不安定になり均一な外観が得られにくい等の
問題が生じることがあるので、固形分は、樹脂100重
量部に対して50重量部以下が好ましく、30重量部以
下がより好ましく、5〜20重量部が特に好ましい。ま
た、無機微粒子は、有機微粒子に比べて硬いため、人滑
りの抑制の点から好ましい。
The aggregate is not particularly limited as long as the above condition is satisfied. Suitable organic fine particles include acrylic resins, polyester resins, nylon resins, resins such as polyacrylonitrile, and inorganic fine particles, as amorphous particles, silica, synthetic mica, mica, talc, alumina, ceramic, Aluminum paste and the like are exemplified, and examples of the inorganic particles having a shape close to a sphere include silica balloons and glass beads. The addition amount of the aggregate is not particularly limited as long as the surface roughness is satisfied, but if the amount of the aggregate is too large, the coating film hardness of the resin coating layer originally required for the metal plate of the present invention, workability, etc. The solid content is preferably 50 parts by weight or less, and more preferably 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin. The following is more preferable, and 5 to 20 parts by weight is particularly preferable. In addition, since inorganic fine particles are harder than organic fine particles, they are preferable from the viewpoint of suppressing human slip.

【0043】本発明では、前記の金属イオンを含有した
親水性シリカ、親水性シリカの他に、さらに艶消し効果
をあげるために、通常使用される艶消し材を適宜添加し
ても良い。これは、樹脂被覆層の表面に、さらに微細な
凹凸を形成させて達成される。粒子径が10μm以下の
疎水性シリカまたは親水性シリカが好適である。
In the present invention, in addition to the above-mentioned hydrophilic silica containing metal ions and hydrophilic silica, a matting material which is usually used may be appropriately added to further improve the matting effect. This is achieved by forming finer irregularities on the surface of the resin coating layer. Hydrophobic silica or hydrophilic silica having a particle diameter of 10 μm or less is preferred.

【0044】本発明の金属板の樹脂被覆層には、前述の
親水性シリカ、金属イオンを含有した親水性シリカに加
え、本来の目的を損なわない範囲で、従来使用されてい
る塗料用の添加剤、例えばチタン白、酸化鉄、カーボン
ブラックなどの着色顔料、炭酸カルシウムなどの体質顔
料、紫外線吸収剤、擦り傷防止剤、酸化防止剤などを添
加することができる。本発明の樹脂被覆層は、金属基板
の片面あるいは両面に設けられる。片面の場合、他の面
は金属基板のままでもよいし、化成処理、あるいは化成
処理とプライマー処理を行った後、本発明に依らぬ各種
樹脂、骨材、各種顔料を適宜含有する被覆層を設けても
よい。
In the resin coating layer of the metal plate of the present invention, in addition to the above-mentioned hydrophilic silica and hydrophilic silica containing metal ions, the addition of the conventionally used coating materials for paints within the range not impairing the original purpose is provided. For example, coloring agents such as titanium white, iron oxide, and carbon black, extenders such as calcium carbonate, ultraviolet absorbers, abrasion inhibitors, and antioxidants can be added. The resin coating layer of the present invention is provided on one side or both sides of a metal substrate. In the case of one side, the other side may be a metal substrate, or after a chemical conversion treatment, or a chemical conversion treatment and a primer treatment, a coating layer appropriately containing various resins, aggregates and various pigments not depending on the present invention. It may be provided.

【0045】本発明の樹脂被覆層の形成方法に制限はな
いが、経済性等の観点から、樹脂被覆成分を有機溶剤、
水、または可塑剤に分散または溶解した塗料を、ロール
塗装法、カーテン塗装法等の方法で塗装する方法が推奨
される。塗料には公知の添加剤として、レベリング剤、
消泡剤、分散剤、はじき防止剤、色別れ防止剤、沈降防
止剤などを必要に応じて配合することができる。塗料の
加熱乾燥には、主成分である樹脂の加熱硬化条件が適用
されるが、160〜270℃で15〜60秒の条件が好
適である。
The method for forming the resin coating layer of the present invention is not limited. However, from the viewpoint of economy and the like, the resin coating component is made of an organic solvent,
A method in which a paint dispersed or dissolved in water or a plasticizer is applied by a roll coating method, a curtain coating method, or the like is recommended. As a well-known additive in paint, a leveling agent,
An antifoaming agent, a dispersing agent, an anti-repellent agent, an anti-separation agent, an anti-settling agent, and the like can be added as necessary. Heat drying conditions of the resin as a main component are applied to the heating and drying of the paint, and the conditions of 160 to 270 ° C. and 15 to 60 seconds are preferable.

【0046】前述の好適な諸条件で被覆することによ
り、表面の光沢を、60度鏡面光沢度の測定値2〜50
の範囲に調整することができ、優れた艶消し色調を有す
る樹脂被覆金属板を得ることができる。また、これは同
時に、人の滑り性が抑制されるとともに、良好な滑雪性
を有する。
By coating under the above-mentioned preferred conditions, the gloss of the surface can be measured by measuring the specular gloss of 60 ° from 2 to 50.
And a resin-coated metal plate having an excellent matte color tone can be obtained. In addition, at the same time, the slipperiness of a person is suppressed, and the snow slippage is excellent.

【0047】本発明の樹脂被覆金属板は、以上の構成を
取り、滑雪性に優れ、かつ施工時の人の滑り性を抑制
し、さらに優れた艶消し色調を有するので、屋外構造物
用金属板、特に屋根材として好適に用いることができ
る。
The resin-coated metal plate of the present invention has the above-described structure, is excellent in snow sliding property, suppresses slipperiness during construction, and has an excellent matte color. It can be suitably used as a board, especially as a roof material.

【0048】[0048]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 〔実施例1〜53、比較例1〜5〕金属基板として、溶
融亜鉛めっき鋼板(板厚0.35mm)、アルミニウム
板(板厚0.5mm)、Zn−55wt%Alメッキ鋼
板(板厚0.35mm)を用いた。化成処理は、リン酸
塩処理液(日本パーカライジング(株)製 ボンデライ
ト3300)を片面当たり約1g/m2 形成するよう処
理するか、または、塗布型クロメート水溶液(クロム酸
水溶液;濃度3〜4重量%)をCr付着量として片面当
たり約40mg/m2 形成するように塗布する方法で行
った。プライマー処理には、エポキシ樹脂系プライマー
(エポキシ−メラミン系)またはポリエステル樹脂プラ
イマー(ポリエステル−メラミン系)を用いた。塗料と
しては、後記表1に示したバインダー樹脂等の成分を、
後記表2に示す割合で混合して得たものを用いた。
The present invention will be specifically described below with reference to examples. [Examples 1 to 53, Comparative Examples 1 to 5] As a metal substrate, a hot-dip galvanized steel sheet (sheet thickness 0.35 mm), an aluminum plate (sheet thickness 0.5 mm), a Zn-55 wt% Al-plated steel sheet (sheet thickness 0) .35 mm). The chemical conversion treatment is carried out so that a phosphating solution (Bonderite 3300 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) is formed at about 1 g / m 2 per one side, or a coating type chromate aqueous solution (chromic acid aqueous solution; concentration 3 to 4 weight) %) As a Cr adhesion amount so as to form about 40 mg / m 2 per one surface. For the primer treatment, an epoxy resin-based primer (epoxy-melamine-based) or a polyester resin primer (polyester-melamine-based) was used. As the paint, components such as a binder resin shown in Table 1 below are used.
Those obtained by mixing at the ratios shown in Table 2 below were used.

【0049】基板表面を、化成処理剤で処理後、プライ
マーを乾燥膜厚で5μmになるように塗布し30秒後の
到達板温で210℃になるよう焼き付けた。引き続き、
塗料を、乾燥膜厚が20μmになるように塗布し、40
秒後の到達板温で230℃になるように焼き付け、樹脂
被覆金属板を得、試験板とした。片面の場合、他の面に
は化成処理のみ、あるいは化成処理とプライマー処理を
行った後、本発明に依らない樹脂、表面調整用骨材また
は各種顔料を適宜含有させた樹脂被覆層を形成した。
After the surface of the substrate was treated with a chemical conversion treatment agent, a primer was applied to a dry film thickness of 5 μm and baked to a final plate temperature of 210 ° C. after 30 seconds. Continued
The paint is applied so that the dry film thickness becomes 20 μm,
The resin was baked so that the ultimate plate temperature after 230 seconds reached 230 ° C. to obtain a resin-coated metal plate, which was used as a test plate. In the case of one surface, the other surface was subjected only to the chemical conversion treatment or the chemical conversion treatment and the primer treatment, and thereafter, a resin coating layer not appropriately containing the resin not according to the present invention, a surface conditioning aggregate or various pigments was formed. .

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】得られた試験板について、以下の方法で、
最大表面粗さ(Rmax )を測定し、人の滑り性、綿布と
の最大摩擦係数(μmax )、滑雪性、自然雪との動摩擦
係数(μk )を評価した。結果を表2に示した。表中、
両面材、片面材は、本発明の被覆層を金属板の両面に施
した場合と、片面に施した場合を意味する。 (1)表面粗さ 表面粗さ形状測定装置にて、90°円錐、5μmRダイ
ヤモンド針を使用し、測定長さ10mm、測定速度1.
5mm/secで最大表面粗さ(Rmax )を測定した。
With respect to the obtained test plate, the following method was used.
The maximum surface roughness (R max ) was measured to evaluate the slipperiness of a person, the maximum coefficient of friction with a cotton cloth (μ max ), the snow sliding property, and the coefficient of dynamic friction with natural snow (μ k ). The results are shown in Table 2. In the table,
The double-sided material and the single-sided material mean the case where the coating layer of the present invention is applied to both surfaces of the metal plate and the case where it is applied to one surface. (1) Surface roughness Using a surface roughness shape measuring device, a 90 ° conical, 5 μmR diamond needle was used, the measurement length was 10 mm, and the measurement speed was 1.
The maximum surface roughness ( Rmax ) was measured at 5 mm / sec.

【0052】(2)人の滑り性(A) 試験板(縦30cm、横20cm)を5寸勾配(26.
6°)を持つ模擬屋根に貼り付け、その上に、ポリエス
テル繊維製の靴下をはいた10人の被験者が2回づつ立
ち、滑り性を評価した。 評価基準 ○:10人中9人以上が滑らないと評価した場合 △:10人中6〜8人が滑らないと評価した場合 ×:10人中5人以上が滑ると評価した場合
(2) Human Slipperiness (A) A test plate (30 cm in length and 20 cm in width) was placed on a 5-dimensional gradient (26.
6 °), and ten test subjects wearing socks made of polyester fiber stood twice thereon to evaluate the slipperiness. Evaluation criteria ○: When 9 or more out of 10 evaluated that they did not slip Δ: When evaluated that 6 to 8 out of 10 did not slip ×: When evaluated that more than 5 out of 10 slipped

【0053】(3)人の滑り性(B) 前記の方法で、表面自由エネルギーを求めた。 (3) Human Slipperiness (B) The surface free energy was determined by the above method.

【0054】(4)綿布との最大摩擦係数(μmax ) 図2に示す装置を用いて、荷重200g/cm2 、移動
速度150mm/minの条件で綿布を移動させた時の
最大荷重Fmax を測定し、式(1)により、綿布との最
大摩擦係数(μmax )を算出した。
(4) Maximum friction coefficient (μ max ) with cotton cloth The maximum load F max when the cotton cloth was moved under the conditions of a load of 200 g / cm 2 and a moving speed of 150 mm / min using the apparatus shown in FIG. Was measured, and the maximum coefficient of friction (μ max ) with the cotton cloth was calculated by the equation (1).

【0055】(5)滑雪性 試験板(縦1800cm、横90cm)を4寸勾配(2
2°)を持つ模擬屋根に貼り付け、冬期、札幌市郊外に
おいて屋外暴露し夜間15〜20cm積雪させ、晴天と
なった翌日午前9時から雪の落下を連続的にビデオ観察
し、観察開始から落雪までに要した時間を測定した。 評価基準 ○:3時間以内に落雪した △:3時間超6時間以内に落雪した ×:落雪迄に6時間超かかった、あるいは落雪しなかった
(5) Snow sliding property A test plate (length: 1800 cm, width: 90 cm) was inclined by 4 dimensions (2
2 °), and in winter, exposed outdoors in the suburbs of Sapporo city to snow 15 to 20 cm at night. The time required until snowfall was measured. Evaluation criteria :: Snow fell within 3 hours △: Snow fell within 3 hours and more than 6 hours ×: It took more than 6 hours before snow fell or snow did not fall

【0056】(6)自然雪との動摩擦係数(μk ) 図4に示す装置を用いて、0℃、荷重2g/cm2 、移
動速度10mm/minの条件で、雪ブロックを移動さ
せた時の自然雪との動摩擦係数(μk )を測定した。
(6) Coefficient of kinetic friction with natural snow (μ k ) When the snow block is moved using the apparatus shown in FIG. 4 under the conditions of 0 ° C., a load of 2 g / cm 2 , and a moving speed of 10 mm / min. The coefficient of kinetic friction (μ k ) with natural snow was measured.

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】[0058]

【表3】 [Table 3]

【0059】[0059]

【表4】 [Table 4]

【0060】[0060]

【表5】 [Table 5]

【0061】[0061]

【表6】 [Table 6]

【0062】[0062]

【表7】 [Table 7]

【0063】[0063]

【表8】 [Table 8]

【0064】[0064]

【表9】 [Table 9]

【0065】[0065]

【表10】 [Table 10]

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明の樹脂被覆金属板は、施工時の人
の滑り性を抑制しながら、滑雪性にも優れている。した
がって、屋根用金属板として使用すると、施工時、作業
者が滑って転倒したり、滑落することなく、安全に作業
でき、また滑雪性に優れていることから、屋根の積雪量
を大幅に減少でき、雪下ろし作業を軽減でき、身体的、
経済的負担が低減できる。また、本発明の樹脂被覆金属
板では、前記の効果に加え、優れた艶消し色調を有し、
屋根材等の屋外構造用金属板として好適である。
The resin-coated metal sheet of the present invention is excellent in snow-slidability while suppressing the slipperiness of a person during construction. Therefore, when used as a roof metal plate, workers can work safely without slipping over or falling down during construction, and because of its excellent snow sliding property, the amount of snow on the roof is greatly reduced Can reduce the task of removing snow,
Economic burden can be reduced. Further, in the resin-coated metal plate of the present invention, in addition to the above effects, has an excellent matte color tone,
It is suitable as a metal sheet for outdoor structures such as roofing materials.

【0067】[0067]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 各種の樹脂被覆層を有する金属板の人の滑り
性と、綿布との最大摩擦係数(μmax )との関係を示す
グラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the slipperiness of a metal plate having various resin coating layers and the maximum coefficient of friction (μ max ) with a cotton cloth.

【図2】 樹脂被覆金属板と綿布との最大摩擦係数(μ
max )の測定方法を示す概略図である。
FIG. 2 shows the maximum coefficient of friction (μ) between a resin-coated metal plate and a cotton cloth.
max ) is a schematic diagram showing a measuring method.

【図3】 各種の樹脂被覆層を有する金属板の雪滑り性
と、自然雪との動摩擦係数(μk )との関係を示すグラ
フである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a snow sliding property of a metal plate having various resin coating layers and a dynamic friction coefficient (μ k ) with natural snow.

【図4】 樹脂被覆金属板と自然雪との動摩擦係数(μ
k )の測定方法を示す概略図である。
Fig. 4 Dynamic friction coefficient (μ) between a resin-coated metal plate and natural snow
It is a schematic diagram showing the measuring method of k ).

【図5】 樹脂被覆金属板と自然雪との動摩擦係数(μ
k )と、樹脂被覆層の最大表面粗さ(Rmax )との関係
を示すグラフである。
FIG. 5 shows a dynamic friction coefficient (μ) between a resin-coated metal plate and natural snow.
5 is a graph showing the relationship between k ) and the maximum surface roughness (R max ) of the resin coating layer.

【図6】 樹脂被覆層と綿布との最大摩擦係数
(μmax )と、樹脂被覆層における親水性シリカ、金属
イオンを含有する親水性シリカおよび疎水性シリカの含
有量との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the maximum coefficient of friction (μ max ) between a resin coating layer and a cotton cloth and the content of hydrophilic silica, metal ion-containing hydrophilic silica, and hydrophobic silica in the resin coating layer. is there.

【図7】 シリカを含有する樹脂被覆層と水との接触角
と、シリカを含有する樹脂被覆層と綿布との最大摩擦係
数(μmax )との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the contact angle between a silica-containing resin coating layer and water and the maximum coefficient of friction (μ max ) between the silica-containing resin coating layer and a cotton cloth.

【図8】 シリカを含有する樹脂被覆層と綿布との最大
摩擦係数(μmax )と、樹脂被覆層の表面自由エネルギ
ーとの関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the maximum coefficient of friction (μ max ) between the resin coating layer containing silica and the cotton cloth and the surface free energy of the resin coating layer.

【図9】 樹脂被覆層の表面自由エネルギーと樹脂被覆
層における金属イオンを含有する親水性シリカ、親水性
シリカおよび疎水性シリカの含有量との関係を示すグラ
フである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the surface free energy of a resin coating layer and the contents of hydrophilic silica, hydrophilic silica, and hydrophobic silica containing metal ions in the resin coating layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 俊之 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 伊藤 辰悦郎 千葉県千葉市中央区浜野町1025 川鉄鋼板 株式会社製品研究所内 (72)発明者 小林 康二 千葉県千葉市中央区浜野町1025 川鉄鋼板 株式会社製品研究所内 (72)発明者 大岸 英夫 千葉県千葉市中央区浜野町1025 川鉄鋼板 株式会社製品研究所内 Fターム(参考) 4D075 BB24X CA09 DB02 DB70 DC01 EA41 EB19 EB35 EB42 EC10 EC11 4F100 AK36D AK41D BA02 BA03 BA04 BA06 GB07 JK14  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Toshiyuki Kato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Prefecture Inside the Chiba Works of Kawasaki Steel Corporation (72) Inventor Tatsuyoshi Ito 1025 Hamanocho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Steel plate Co., Ltd. (72) Inventor Koji Kobayashi 1025 Kawano Steel, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Steel plate Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Ogishi 1025 Hamano-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba, Japan F term in product research laboratory (reference) 4D075 BB24X CA09 DB02 DB70 DC01 EA41 EB19 EB35 EB42 EC10 EC11 4F100 AK36D AK41D BA02 BA03 BA04 BA06 GB07 JK14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷重200g/cm2 、移動速度150m
m/minにおける綿布との最大摩擦係数(μmax )が
0.3超であり、かつ0℃、荷重2g/cm2 、移動速
度10mm/minにおける自然雪との動摩擦係数(μ
k )が0.3未満である樹脂被覆層を有することを特徴
とする樹脂被覆金属板。
1. A load of 200 g / cm 2 and a moving speed of 150 m
The maximum coefficient of friction (μ max ) with cotton cloth at m / min is more than 0.3 and the coefficient of kinetic friction with natural snow at 0 ° C., a load of 2 g / cm 2 , and a moving speed of 10 mm / min (μ)
A resin-coated metal sheet having a resin-coated layer in which k ) is less than 0.3.
【請求項2】金属基板の少なくとも片側の表面に、平均
粒径が3〜10μmである親水性シリカとポリエステル
樹脂および/または油変性アルキッド樹脂を含有する樹
脂被覆層を有し、該樹脂被覆層の最大表面粗さ
(Rmax )が5〜20μmであることを特徴とする樹脂
被覆金属板。
2. A resin coating layer containing hydrophilic silica having an average particle diameter of 3 to 10 μm and a polyester resin and / or an oil-modified alkyd resin on at least one surface of the metal substrate, wherein the resin coating layer Wherein the maximum surface roughness (R max ) of the resin-coated metal sheet is 5 to 20 μm.
【請求項3】アルカリ土類金属およびアルミニウムから
なる群から選ばれる少なくとも1種以上の金属イオンを
含有している親水性シリカを含有する樹脂被覆層を有す
ることを特徴とする請求項2に記載の樹脂被覆金属板。
3. The method according to claim 2, further comprising a resin coating layer containing hydrophilic silica containing at least one metal ion selected from the group consisting of alkaline earth metals and aluminum. Resin coated metal plate.
【請求項4】金属基板が化成処理および/またはプライ
マー処理されていることを特徴とする請求項2または請
求項3に記載の樹脂被覆金属板。
4. The resin-coated metal plate according to claim 2, wherein the metal substrate is subjected to a chemical conversion treatment and / or a primer treatment.
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JP2013212692A (en) * 2013-05-22 2013-10-17 Furukawa-Sky Aluminum Corp Heat dissipating resin coated aluminum material, and production process therefor

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