JP6243694B2 - アルミニウム塗装材 - Google Patents
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Description
本発明に係る高絶縁性アルミニウム塗装材は、アルミニウム又はアルミニウム合金の基材と、当該基材の少なくとも一方の面に形成された化成皮膜と、当該化成皮膜の上に形成された塗膜とを含む。
本発明で用いる基材は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる基材である。以下において、アルミニウム及びアルミニウム合金からなる基材を、単に「アルミニウム材」と記す。なお、アルミニウム以外の金属を基材に用いることもできる。
アルミニウム材には、耐食性下地皮膜が形成される。耐食性下地皮膜としては、化成皮膜が挙げられる。化成皮膜の中でも耐食性、密着性、経済性の観点から、リン酸クロメート皮膜が好ましい。リン酸クロメート皮膜の付着量は金属Cr元素換算で2mg/m2〜50mg/m2であることが好ましい。付着量がCr元素換算で2mg/m2未満では、十分な耐食性と塗膜との密着性が得られない。また、付着量が50mg/m2を超えても耐食性や塗膜との密着性の効果が飽和し経済性に欠ける。好ましい付着量はCr元素換算で5mg/m2〜40mg/m2である。
本発明では、塗膜の硬度が10N/mm2〜100N/mm2、塗膜のガラス転移温度が120℃〜160℃であり、塗膜がエポキシ−アミノ樹脂を70〜90重量%、硫酸バリウムを10〜30重量%含有することにより、初めて上記の性能を満足することができる。特に、塗膜がエポキシ−アミノ樹脂を含有し、塗膜のガラス転移温度が120℃〜160℃であることにより、印加した際の発熱によって塗膜が高温になっても、塗膜を形成する樹脂が流動するのを抑制することができる。また、加工時の塗膜に柔軟性を付与することができ、アルミニウム塗装材は絶縁性に優れる。
(E)その他添加剤
本発明の塗膜には、必要に応じて、防錆剤、界面活性剤等を含有させてもよい。また、相溶性を損なわない範囲で着色剤を含有させてもよい。防錆剤としては、例えば、タンニン酸、没食子酸、フイチン酸、ホスフィン酸等が挙げられる。界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル塩、脂肪酸等が挙げられる。着色剤としては、例えば、フタロシアニン化合物等が挙げられる。
(F)塗膜の形成
本発明のアルミニウム材表面に塗膜用の液状の塗料組成物を塗装(塗布)し、それを焼付けることにより、塗膜を形成しうる。
まず、各成分を含有する塗料組成物を調製した。塗料組成物の溶媒にはシクロヘキサノンとキシレン(シクロヘキサノン20重量%)の混合液を用いた。
硬度は、微小硬度計を用いて測定した。測定時の雰囲気温度は23℃とし、面角 136°四角錐のビッカース圧子を用いて、圧縮荷重1mN、荷重保持時間60秒の条件で測定した。
(ガラス転移温度)
ガラス転移温度は、周波数10Hz、温度上昇速度5.0℃/min、サンプル長5cm、振幅0.01mmの条件で動的粘弾性を測定することにより評価した。tanδを計算しそのピークをガラス転移温度とした。
(加工性)
JIS H4001に基づき、塗膜面を外側にして180° 3T曲げを行い、曲げ部にセロハンテープを密着させた。次いで、セロハンテープを急激に剥離した際の剥がれ具合を目視にて観察した。評価基準は、以下の通りである。
○:剥離なし
×:剥離あり
○を合格とし、×を不合格とした。
(塗膜密着性)
JIS H4001に基づき、塗膜面に25マスの碁盤目を描き、セロハンテープにて剥離試験を実施し、塗膜の残存状況にて評価した。下記評価基準に基づいて評価した。
○:塗膜残存 25/25
×:塗膜残存 0/25〜24/25
○を合格とし、×を不合格とした。
(絶縁性)
試料を10cm×10cmの大きさに切断し、JIS C2110−1に準じて、交流50Hz、空気中で、絶縁破壊電圧を測定した。絶縁性試験は、供試材の通常の状態での測定と、供試材に対して耐湿性試験500H(JIS K5600−7−2)を実施した後の乾燥状態での測定とを実施した。
◎:4.5kV〜6.0kV
○:3.6kV〜4.4kV
△:3.0kV〜3.5kV
×:2.9kV以下
絶縁部材として要求される電圧が3.0kV以上であることから、◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
(耐傷付き性)
バウデン試験にて,荷重500gで直径1/4インチの硬球を,無潤滑にて供試材の表面を100回摺動し、摺動痕跡を目視にて観察し評価した。
○:痕跡なし
△:かすかに痕跡あり
×:痕跡あり
○、△は性能を満足するため合格とし、×を不合格とした。
(燃焼性)
水平燃焼試験を行い、塗膜の燃焼の有無を観察することにより、燃焼性を評価した。評価基準は、以下の通りである。なお、本発明は、絶縁性、加工性、塗膜密着性および耐傷付き性の改善に主眼を置いており、燃焼性の評価は、補完的機能としての評価である。
○:塗膜が接炎30秒で着火しない。
△:塗膜が接炎30秒以内に着火するが、延焼しない。
×:塗膜が接炎30秒以内に着火・延焼し、塗膜が残らない。
○、△は性能を満足するため合格とし、×を不合格とした。
(総合評価)
加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性、燃焼性の各評価をまとめて総合評価とした。総合評価は、本発明の主効果である、加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性に重点を置いて行い、燃焼性ついては、補完的に評価した。
◎:加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性、燃焼性の評価が「◎」又は「○」であって少なくとも1つ以上が「◎」であり、かつ、燃焼性の評価が「○」であるもの
○:加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性の評価が「◎」、「○」又は「△」であり、かつ、燃焼性の評価が「△」又は「×」であるもの、又は、
加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性、燃焼性の評価が全て「○」であるもの
×:加工性、塗膜密着性、絶縁性、耐傷付き性、燃焼性の評価において少なくとも1つが「×」であるもの
Claims (4)
- アルミニウム基材と、当該アルミニウム基材の少なくとも一方の表面に形成された化成皮膜と、当該化成皮膜上に形成された塗膜とを含むアルミニウム塗装材であって、
前記塗膜は、硬度が10N/mm2〜100N/mm2、ガラス転移温度が120℃〜160℃であり、かつ、エポキシ−アミノ樹脂を52〜90重量%、硫酸バリウムを10〜30重量%、有機シリコーン系化合物を0〜5重量%、ポリアクリル酸を5〜16重量%含有することを特徴とする高絶縁性アルミニウム塗装材。 - 前記エポキシ−アミノ樹脂はエポキシ−尿素樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の高絶縁性アルミニウム塗装材。
- 前記塗膜は、さらに、有機シリコーン系化合物を1〜5重量%含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の高絶縁性アルミニウム塗装材。
- 前記塗膜は、厚さが1μm〜20μmであることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の高絶縁性アルミニウム塗装材。
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