JP5462578B2 - 撥水性金属塗装材 - Google Patents
撥水性金属塗装材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5462578B2 JP5462578B2 JP2009237805A JP2009237805A JP5462578B2 JP 5462578 B2 JP5462578 B2 JP 5462578B2 JP 2009237805 A JP2009237805 A JP 2009237805A JP 2009237805 A JP2009237805 A JP 2009237805A JP 5462578 B2 JP5462578 B2 JP 5462578B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating film
- fine particles
- water
- resin
- silicon dioxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Description
本発明に用いる金属材には、アルミニウムやその他の金属を用いることができるが、塗膜密着性、加工性、耐食性等の観点からアルミニウム材が好ましい。更に、アルミニウム材に耐食性皮膜を形成したものも用いることができる。耐食性皮膜としては、化成処理皮膜、陽極酸化皮膜、ベーマイト皮膜等が挙げられ、いずれの耐食性皮膜を用いてもよい。耐食性、密着性、経済性の観点から、化成処理皮膜を用いるのが好ましい。
本発明に用いる下地塗膜は、水性塗料や溶剤性塗料から形成される。塗料の塗布方法についても、本発明における範囲内のものであれば特に制限はない。
本発明における下地塗膜の有機樹脂としては、一般的な塗料に使用される樹脂を用いることができる。また、水性塗料としても溶剤性としてもよい。有機樹脂としては、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂が挙げられる。これらは、仕上げ塗膜との密着性、可撓性、耐水性、耐食性をバランスよく取れるので、成形加工として用いる樹脂としては好適である。その中でも、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂が仕上げ塗膜との密着性に特に優れているので、撥水性の持続性が優れ、下地塗膜としては最も適している。
これら多価アルコールは、塗膜の硬度と可撓性とを勘案して単独又は二種以上を適宜選択すれば良い。
上記アクリル系樹脂を1種用いても、又は、異なる種類のアクリル樹脂を2種以上用いてもよい。
本発明における下地塗膜中に含有される親水性微粒子としては、親水性二酸化ケイ素微粒子が用いられる。親水性二酸化ケイ素微粒子の平均粒径は、当該微粒子が存在しない部分における下地塗膜厚より大きい。塗膜表面の凹凸の効果を高めるためである。また、親水性二酸化ケイ素微粒子の平均粒径は、3〜12μmである。平均粒径は、より好ましくは5〜10μmである。平均粒径が3μm未満であると、仕上げ塗膜における所定の表面形状を達成することが困難となる。一方、12μmを超えると二酸化ケイ素微粒子の下地塗膜中での保持性に欠け、塗装時の安定性が困難となって塗膜密着性が不十分となる。平均粒径は、散乱式粒度分布計にて測定されるものである。粒度分布は正規分布と近似し、平均粒径として求めた。親水性二酸化ケイ素微粒子は、公知の二酸化ケイ素粉末製造方法、例えば、乾式法、湿式法等によって製造されたものであってもよい。
K5101に準拠して測定されるものをいう。吸油量は、二酸化ケイ素微粒子の粒径や特性によって変化し、通常、粒子径が小さいほど吸油量が大きくなる。小さな粒子の吸油量を減少させるには、粒子をワックス等でコーティングする方法等が挙げられる。
本発明では、金属塗装材の表面に撥水性の仕上げ塗膜を形成し、この撥水性塗膜の表面を特定の表面形状とすることによって、高撥水性で、かつ、長期に亘って撥水性が維持可能な金属塗装材が得られる。そして、このような特定の表面形状は、金属材と仕上げ塗膜との間に形成される下地塗膜の表面形状を調整することによって、その表面形状が仕上げ塗膜表面に反映されることによって達成される。
本発明に用いる仕上げ塗膜も、水性塗料や溶剤性塗料から形成される。塗料の塗布方法についても、本発明における範囲内のものであれば特に制限はない。
図2に模式的に示すように、仕上げ塗膜の表面形状として、一定の算術平均粗さRa及び輪郭曲線要素の平均長さRSmを有するものを考える。図2において、3は下地塗膜、4は仕上げ塗膜、6は凸部であり、7は凸部間の凹部であり、8は仕上げ塗膜表面である。凸部6の算術平均粗さがRaで、凸部同士の間隔である凹部7の長さが輪郭曲線要素の平均長さはRSmとなる。
cosθ=A1cosθ1+A2cosθ2
となる。ここで、θは仕上げ塗膜表面8における水滴9の接触角、θ1は仕上げ塗膜4に対する水滴9の接触角、θ2は凹部7である空気に対する水滴9の接触角、A1は仕上げ塗膜4の水滴9と接している表面積の全塗膜表面に占める表面積率であり、A2は水滴9と仕上げ塗膜4との間に介在する凹部7が全塗膜表面に占める表面積率を表わす。
本発明においては、算術平均粗さRa及び輪郭曲線要素の平均長さRSmを特定範囲に規定することにより、凹凸の高さと間隔を適切な範囲とすることで高撥水性を達成することを可能にした。
本発明における撥水性を有する仕上げ塗膜としては、一般的な撥水性塗膜が用いられる。その中でも、シリコーン系塗膜、フッ素系塗膜及びこれらの混合物が、撥水性及び密着性を一層高めることができるので好ましい。シリコーン系塗膜としては、シリコンレジン樹脂、ジメチルシリコン樹脂等が用いられ、フッ素系塗膜としては、フルオロアルキル樹脂、四フッ化エチレン樹脂等が用いられる。
下地塗膜に対する仕上げ塗膜の付着量は、0.1〜3.0g/m2とするのが好ましく、0.1〜1.0g/m2とするのがより好ましい。仕上げ塗膜の付着量が0.1g/m2未満であると、下地塗膜の表面を全て仕上げ塗膜で被覆することができず、撥水性を十分に確保することが困難となる。仕上げ塗膜の付着量が3g/m2を超えると、下地塗膜における凹凸形状を埋めてしまい下地塗膜の表面粗度を仕上げ塗膜に反映することができず、撥水性の確保が困難となる。
まず、金属材の少なくとも一方の表面に、化成処理皮膜等の耐食性皮膜を形成する。なお、耐食性皮膜を形成する前に、通常の、アルカリ脱脂処理とその後の水洗処理を行なうのが好ましい。次いで、耐食性皮膜の上に下地塗膜が形成される。下地塗膜を形成する方法は、親水性微粒子を含有する例えばエポキシ系樹脂を主成分する塗料を塗布した後、乾燥又は焼付けを行う。下地塗膜を形成する際に行う焼付け加熱条件については、焼付け温度(到達表面温度)は150℃以上が好ましく、更に好ましくは170〜300℃であり、焼付時間は1〜60秒で行うことが好ましい。
実施例1〜19及び比較例1〜13
金属材として、アルミニウム合金板(5052−H34材、0.500mm厚さ)を用いた。まず、このアルミニウム合金板の一方の表面に弱アルカリ脱脂処理を施して水洗した。次いで、水洗したアルミニウム合金板の表面に、通常の方法で、化成皮膜としてりん酸クロメート皮膜(金属Cr換算量で20mg/m2)を形成した。次いで、この化成皮膜上に下地塗膜を形成する塗料をロールコーターにて塗布し、所定の到達板表面温度(PMT)と時間で焼付けし、所定の塗膜量を形成したアルミニウム合金板を得た。更に、下地塗膜上に撥水性仕上げ塗膜を形成する塗料をロールコーターにて塗布・焼付けし、仕上げ塗膜を形成し、撥水性アルミニウム塗装材を得た。下地塗膜の焼き付け条件は240℃で20秒間とし、仕上げ塗膜の焼付け条件は80℃で60秒間とした。
撥水性の仕上げ塗膜として、フッ素系樹脂にはフルオロアルキル樹脂を、シリコーン系樹脂にはシリコンレジンを、エポキシ系樹脂には撥水性ではないビスフェノールAエポキシ樹脂にアクリル樹脂を付与したエステル型エポキシ系樹脂を用いた。
下地塗膜用塗料に添加した親水性微粒子の性状を、表4に示す。
撥水性は、初期のものと持続のものを評価した。
(初期撥水性)
作製したアルミニウム合金塗装板の純水(約1mm3)の接触角を、ゴニオメーターによって測定した。
◎:接触角が150°以上
○:接触角が135°以上、150°未満
△:接触角が100゜以上、135゜未満
×:接触角が100°未満
◎及び○を合格とし、△及び×を不合格とした。
作製したアルミニウム合金塗装板を純水に120時間浸漬した後における純水(約1mm3)の接触角を、ゴニオメーターによって測定した。
◎:接触角が150°以上
○:接触角が135°以上、150未満
△:接触角が100゜以上、135゜未満
×:接触角が100°未満
◎及び○を合格とし、△及び×を不合格とした。
作製したアルミニウム合金塗装板についてJIS H4001に準拠した付着性試験を行ない、100個の碁盤目におけるテープ剥離後の残存個数を測定した。本発明における密着性とは、(1)金属材に対する下地塗膜の密着性、ならびに、(2)下地塗膜と仕上げ塗膜との相互の密着性をいい、本試験において(1)と(2)の両方が評価される。すなわち、(1)の方が(2)より低い場合には、下地塗膜が金属材から剥離し、(2)の方が(1)より低い場合には、下地塗膜が仕上げ塗膜から剥離する。
○:残存個数が90個以上、100個以下
△:残存個数が75個以上、90個未満
×:残存個数が75個未満
○及び△を合格とし、及び×を不合格とした。
比較例2では、仕上げ塗膜を用いず、かつ、親水性微粒子を含有しない下地塗膜を用いたためRaが小さ過ぎかつRSmが大き過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例3では、親水性微粒子を含有しない下地塗膜を用いたためRaが小さ過ぎかつRSmが大き過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例4では、下地塗膜に平均粒径が小さい二酸化ケイ素微粒子を添加したためRaが小さ過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例5では、有機樹脂に含有される微粒子の表面が粗水性であったため粒子同士が凝集してしまい、RSmが大き過ぎて撥水性を満たすことができなかった。
比較例6では、平均粒径が大きい二酸化ケイ素微粒子を含有したため、塗膜密着性を満足することができなかった。
比較例7では、二酸化ケイ素微粒子の添加量が少な過ぎたため、RSmが大き過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例8では、二酸化ケイ素微粒子の添加量が多過ぎたため、塗膜密着性を満足することができなかった。
比較例9では、下地塗膜厚より二酸化ケイ素微粒子の平均粒径が小さかったためRaが小さ過ぎかつRSmが大き過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例10では、下地塗膜の付着量が少な過ぎたため、塗膜密着性が満足できなかった。
比較例11では、下地塗膜の付着量が多過ぎたためRaが小さ過ぎて、撥水性を満足することができなかった。
比較例12では、二酸化ケイ素微粒子の平均粒径が大き過ぎ、かつ、下地塗膜の付着量も多過ぎたため、撥水性及び塗膜密着性を満足することができなかった。
比較例13では、仕上げ塗膜に撥水性を有しないエポキシ系樹脂を用いたため、撥水性を満足することができなかった。
2……金属材
3……下地塗膜
4……仕上げ塗膜
5……親水性微粒子
6……凸部
7……凹部
8……仕上げ塗膜表面
9……水滴
Claims (2)
- 金属材と、その少なくとも一方の表面に形成され親水性の微粒子を含有する有機樹脂からなる下地塗膜と、当該下地塗膜の上に形成された撥水性の仕上げ塗膜とを備え、前記仕上げ塗膜が1.5〜5.0μmの算術平均粗さ(Ra)及び10〜50μmの輪郭曲線要素の平均長さ(RSm)を有し、前記下地塗膜の有機樹脂が、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂から成る群から選択される1種以上であり、前記金属材に対する下地塗膜の付着量が0.5〜10.0g/m2であり、前記微粒子が二酸化ケイ素からなり、この二酸化ケイ素微粒子の平均粒径が当該二酸化ケイ素微粒子が存在しない部分における下地塗膜厚より大きく、且つ、3〜12μmであり、吸油量が50〜350ml/100gの多孔性を有し、下地塗膜中における二酸化ケイ素微粒子の含有量が有機樹脂と二酸化ケイ素微粒子との総量100重量部に対して5〜50重量部であることを特徴とする撥水性金属塗装材。
- 前記仕上げ塗膜が、フッ素系樹脂及びシリコーン系樹脂の1種以上からなり、前記下地塗膜に対する仕上げ塗膜の付着量が0.1〜3.0g/m2である、請求項1に記載の撥水性金属塗装材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009237805A JP5462578B2 (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | 撥水性金属塗装材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009237805A JP5462578B2 (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | 撥水性金属塗装材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011083689A JP2011083689A (ja) | 2011-04-28 |
JP5462578B2 true JP5462578B2 (ja) | 2014-04-02 |
Family
ID=44077056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009237805A Active JP5462578B2 (ja) | 2009-10-15 | 2009-10-15 | 撥水性金属塗装材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5462578B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170052035A (ko) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 엘지전자 주식회사 | 초발수 표면의 제조방법 및 초발수 부재 |
EP4190875A4 (en) * | 2020-07-28 | 2023-09-06 | Mitsubishi Electric Corporation | COATING COMPOSITION FOR HEAT EXCHANGERS |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5832474B2 (ja) * | 2013-05-13 | 2015-12-16 | 株式会社 臥龍 | アレルギーフリー金属製品 |
JP6372083B2 (ja) * | 2014-01-08 | 2018-08-15 | コニカミノルタ株式会社 | 配線パターン形成装置および配線パターン形成方法並びに配線基板 |
EP3431284B1 (en) * | 2016-03-14 | 2020-07-01 | Denka Company Limited | Liquid-repellent resin sheet and article using same |
DE112017007058T5 (de) | 2017-02-14 | 2019-10-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Wasserabweisende beschichtung und produkt mit einer solchen |
JP7538608B2 (ja) * | 2020-03-09 | 2024-08-22 | リンテック株式会社 | 撥水構造体 |
CN115703938A (zh) * | 2021-08-06 | 2023-02-17 | 江苏凯伦建材股份有限公司 | 用于防水复合材料的涂料组合物和包含其的防水复合材料 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0684474B2 (ja) * | 1986-02-26 | 1994-10-26 | 東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン株式会社 | シリカ含有オルガノポリシロキサン組成物 |
JPH11171592A (ja) * | 1997-12-15 | 1999-06-29 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 撥水性物品及びその製造方法 |
JP4122945B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2008-07-23 | ぺんてる株式会社 | 鉛筆芯の製造方法 |
JP4969341B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2012-07-04 | 古河スカイ株式会社 | 金属塗装材及びその製造方法 |
-
2009
- 2009-10-15 JP JP2009237805A patent/JP5462578B2/ja active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170052035A (ko) * | 2015-11-03 | 2017-05-12 | 엘지전자 주식회사 | 초발수 표면의 제조방법 및 초발수 부재 |
KR102215819B1 (ko) * | 2015-11-03 | 2021-02-16 | 엘지전자 주식회사 | 초발수 표면의 제조방법 |
EP4190875A4 (en) * | 2020-07-28 | 2023-09-06 | Mitsubishi Electric Corporation | COATING COMPOSITION FOR HEAT EXCHANGERS |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011083689A (ja) | 2011-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5462578B2 (ja) | 撥水性金属塗装材 | |
TWI411653B (zh) | 抗腐蝕塗布組成物 | |
JP6063024B2 (ja) | 塗装金属板 | |
JP6298198B1 (ja) | 粉体塗料組成物 | |
JP2016185527A (ja) | 複層塗膜の形成方法 | |
JP2008161735A (ja) | プレコート金属板およびプレコート金属板の製造方法 | |
JP2009227748A (ja) | 防錆塗料組成物 | |
JP2010179228A (ja) | クロムフリー塗装金属板の塗膜形成方法及び塗装金属板 | |
CN109562409A (zh) | 涂装金属板及其制造方法 | |
TWI494472B (zh) | 經預塗之鋁板 | |
TWI761481B (zh) | 塗敷金屬板用塗料 | |
JP4969341B2 (ja) | 金属塗装材及びその製造方法 | |
JP4292020B2 (ja) | 意匠性塗膜、意匠性塗膜形成方法および意匠性塗料組成物 | |
JP5113638B2 (ja) | メタリック調艶消し意匠塗装金属板の塗装方法 | |
JP6274953B2 (ja) | クリヤ塗装ステンレス鋼板 | |
JP5799770B2 (ja) | クロメートフリー塗装めっき鋼板 | |
JP2013215887A (ja) | 金属調プラスチック及びプラスチックの塗装方法 | |
JP2011230311A (ja) | 樹脂被覆アルミニウム合金板 | |
JP2011235457A (ja) | 金属塗装材 | |
JP2014113735A (ja) | アルミニウム樹脂被覆材 | |
JP2017100358A (ja) | 超親水性被膜付基材と、その塗布液および製造方法 | |
JP2010143137A (ja) | 電子電気機器用プレコート金属板 | |
JP7349820B2 (ja) | クリヤ塗装ステンレス鋼板 | |
JP6351373B2 (ja) | コンデンサケース用アルミニウム塗装材 | |
JP7535861B2 (ja) | クリヤ塗装ステンレス鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130529 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130716 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5462578 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |