JP6117902B2 - 塗装金属板及びシャッター - Google Patents

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Description

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、及びその塗装金属板から構成されるシャッターに関する。
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。
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)。
特開2002−357064号公報
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明に係るシャッターは、前記塗装金属板から構成されるスラットを備える。
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。
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
(実施例1〜9、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。
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。
(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。
(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。
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。
(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。
Figure 0006117902
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。
(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(Thermomechanica
l Analysis)法による針進入法にて測定した。
(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。
(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。
(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。
(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。
(衝撃試験)
JIS G 3322 13.2.4項に準拠して測定を行った。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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。
(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
Figure 0006117902
Figure 0006117902
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。
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。

Claims (6)

  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し、前記塗膜を構成する基体樹脂の数平均分子量が2000〜10000である塗装金属板。
  2. 前記基体樹脂がポリエステル系樹脂である請求項1に記載の塗装金属板。
  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%含有されている請求項1又は2に記載の塗装金属板。
  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%である請求項1乃至3のいずれか一項に記載の塗装金属板。
  5. 前記塗膜が、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含有する請求項1乃至4のいずれか一項に記載の塗装金属板。
  6. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の塗装金属板から構成されるスラットを備えるシャッター。
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