JPH03284378A

JPH03284378A - アルミニウム材の模様被膜形成方法

Info

Publication number: JPH03284378A
Application number: JP8334890A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayashi; 新二林; Yoshiyuki Nishikata; 西形　嘉之
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK; YKK Corp; Yoshida Kogyo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK; YKK Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-16
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JP2542272B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、アルミニウム材の耐久性に優れ、かつ被膜形
成工程の短縮化が可能な、模様被膜形成方法に関するも
のである。

〈従来の技術及びその解決すべき課題〉従来からアルミ
ニウム材は模様被膜を施し、意匠仕上げし、各種建材、
例えばサイデイング材、玄関枠、引戸枠・格子等の外装
材あるいは障子枠、格子、フスマ枠、柱、内壁等の内装
材などに広く利用されている。従来のアルミニウム材の
意匠仕上げ方法としては代表的にはエポキシ系樹脂、オ
イルフリーアルキド系樹脂等を結合剤とするブライマー
を塗布し、次′Ｊ）で、アクリル系樹脂、オイルフリー
アルキド系樹脂等を結合剤とする着色被覆剤（グランド
コート）を塗布し、次いで油変性アルキド系樹脂、アク
リル系樹脂等を結合剤とする被覆剤を模様状に印刷し、
最後にアクリル系樹脂、オイルフリーアルキド系樹脂等
を結合剤とするクリヤー被覆剤を塗布する、４コ一ト３
ベーク方式による方法が採用されていた。

しかしながら、これら従来の仕上げ方法はクリヤー被膜
を透過した紫外線により、クリヤー被膜とグランドコー
ト被膜ある″、）は模様被膜との界面でチョーキングが
生じやすく、その結果層間密着性が低下したり、またク
リヤー被膜が白濁し、模様が不鮮明になり、更にはクリ
ヤー被膜がブリスター等生じ、通常５〜７年で前述の如
き塗膜欠陥が発生し、耐久性の点で問題があった。

また、前述の通り、塗布工程、焼付工程も多く、塗装作
業性、省エネの観点からも問題があった。

本発明者等はこのような現状に鑑み鋭意検討した結果、
長期耐久性に優れ、塗布工程、焼付工程を短縮出来るア
ルミニウム材の模様被膜形成方法を見出し、本発明に到
ったものである。

〈課題を解決するための手段〉すなわち、本発明は、（１）表面処理したアルミニウム材表面に、有機溶剤可
溶性の水酸基含有含フッ素樹脂とブロック化ポリイソシ
アネート化合物を結合剤とし、かつシランカップリング
剤を添加した着色被覆剤を塗布し、グランドコート被膜
を形成する工程、（２）前記グランドコート被膜を焼付
けて硬化させる工程、（３）前記グランドコート被膜上に有機溶剤可溶性の水
酸基含有含フッ素樹脂とブＤ　７り化ポリイソシアネー
ト化合物を結合剤とする、指度性（チキン性）を示す着
色被覆剤を印刷もしくは塗布し、模様被膜を形成する工
程、（４）前記模様被膜上に有機溶剤可溶性の水酸基含有含
フッ素樹脂とブロック化ポリイソシアネート化合物を結
合剤とするクリヤー被覆剤を塗布し、クリヤー被膜を形
成する工程、及び（５）前記模様被膜及びクリヤー被膜
を焼付けて硬化させる工程、とからなるアルミニウム材の模様被膜形成方法に関する
ものである。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明で使用するグランドコート被膜を形成する着色被
覆剤は、有機溶剤可溶性の水酸基金をフッ素樹脂とその
硬化剤であるブロック化ポリイソシアネート化合物から
なる結合剤、着色顔料、有機溶剤及びシランカップリン
グ剤を必須成分とし、更に必要に応じ、体質顔料、アク
リル樹脂やオイルフリーアルキド樹脂等の改質剤、表面
調整剤等の各種添加剤を適宜配合したものから構成され
る。

前記フッ素樹脂は通常の塗料用有機溶剤に可溶で、かつ
硬化剤と焼付時架橋反応する水酸基を有するものであれ
ば従来か’）’Ｌ＞即の各種水酸基含育含フッ素樹脂が
使用出来るが、特に耐候性は勿論のこと水分の透過性等
が極めて少なく、防食性にも優れた被膜が得られる特開
昭５７−３４１０７号公報に記載の共重合体が好適に使
用出来る。

すなわち、本発明：こおいて好適に使用出来る共重合体
はフルオロオレフィン、シクロヘキシルビニルエーテル
、アルキルビニルエーテル及ヒヒドロキ／アルキルビニ
ルエーテルを必須構成成分とし、それぞれ３０〜７０重
量％、５〜６０重量％、３〜５０重量％及び３〜２０重
量％の割合で含有するものであり、更に必要に応じ２０
重量％を越えない範囲でエチレン、プロピレン、（メタ
）アクリル酸、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル
等の共単量体も含有することが出来る。該共重合体の数
平均分子量は約５千〜１０万のものが適当である。上記
共重合体としては、例えばルミフロンＬＦ　１００、Ｌ
Ｆ２００、ＬＦ３００、ＬＦ４００、ＬＦ５１０、ＬＦ
　５５０、ＬＦ７００、ＬＦ８００（いずれも旭硝子社
製商品名）等が市販されている。

前記ブロック化ポリイソシアネート化合物は、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネ
ート、インホロンジイソシアネート、水添ジフェニレン
ジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネートあるいはこれらのビニ−レフ
ト体、二量体、三量体更には、これらポリイソシアネー
ト化合物の過剰とエチレングリコール、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール等の低分子量ポリオールとの反応生
成物をフェノール類、アルコール類、オキシム類、ラク
タム類、アミン類−アミド類等のマスク剤でマスクした
ブロック化ポリイソシアネート化合物が代表的なものと
して挙げろれる。なお、フッ素樹脂とブロック化ポリイ
ソシアネート化合物の配合割合は後者のインシアネート
基対前者の水酸基の当量比（ＮＣＯｌｏＨ）が（０，２
〜１．５／１）になるような割合が適当である。

前記着色顔料としては、酸化チタン、酸化鉄、カーボン
ブラック、焼成金属酸化物、フタロシアニンブルー、イ
ソインドリノンイエロー、キナクリドンレッド等の通常
の塗料用着色顔料として使用されている各種無機系、有
機系着色顔料が特に制限無く使用可能である。

前記有機溶剤としては、トルエン、キシレン等の炭化水
素系溶剤、酢酸エチノペ酢酸ブチル等のエステル系溶剤
、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シク
ロヘキサノン、イソホロン等のケトン系溶剤、メタノー
ル、エタノール、ブタノール等のアルコール系溶剤等が
代表的なものとして挙げられる。

前記シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロ
ビルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジェトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン、Ｎ−フェニル−Ｔ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、Ｔ−クロロプロビルトリメトキシシラン等
が代表的なものとして挙げられる。なお、シランカップ
リング剤はアルミニウム材表面に予じめプライマーを施
さなくても、密着性のよいグランド、コート被膜を形成
させるため更には後述する被覆剤の転写性をよくするた
めに配合させる。

本発明で使用するグランドコート被膜を形成する着色被
覆剤は以上説明した成分を必須成分とするものであり、
配合割合は結合剤１００重量部に対し、着色顔料１０〜
１００重量部、有機溶剤１００〜２５０重量部、シラン
カップリング剤０、１−１０重量部になるような割合が
適当である。

なお、有機溶剤の量は塗装手段等により異なるが、例え
ばスプレー塗装の場合は塗装時の粘度がフォードカップ
Ｎｏ、４（２０℃）１０〜３０秒になるような量が適当
である。

本発明で使用する模様被膜を形成する被覆剤は前述のグ
ランドコート被膜を形成する着色被覆剤とシランカップ
リング剤を必須成分とせず、それ以外に粘性付与剤を添
加する以外：よほぼ同一成分を使用する。なお、粘性付
与剤；ま、印刷特性（転写性）をよくし、また後述する
クリヤー被覆剤をウェット／ウェット方式でニジミ等が
発生する二となく塗り重ねることが出来るよう添加する
ものであり、その量は印刷もしくは塗布直後有機溶剤が
揮発するとともに模様被膜が、ただちに指度性を示すよ
う結合剤１００重量部に対し約０．１〜１０重量部添加
するのが適当である。

粘性付与剤としてはセルロースアセテートブチレート、
エチルセルロースアセテートブチレート、エチルセルロ
ース、アセチルセルロース等の繊維素系樹脂、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸アル
ミニウム、有機ベントナイト、ホワイトカーボン、脂肪
族アマイド、ポリエチレン、ロジン系樹脂等が代表的な
ものとして挙げられる。

また、有機溶剤の量は印刷もしくは塗布時の粘度がフォ
ードカップＮｏ、４（２５℃）２０〜５０秒になるよう
な量が適当である。

本発明で使用するクリヤー被膜を形成するクリヤー被覆
剤は前述のグランドコート被膜を形成する着色被覆剤か
ら着色顔料を除くか、もしくは着色顔料を、透胡性を損
わなし）程度に少量配合し、またシランカップリング剤
を必須成分としない以外は同様の被覆剤を使用出来る。

次に本発明の模様被膜形成方法について説明する。

まず、第（１）工程では化成皮膜処理、アルマイト処理
等の表面処理したアルミニウム材表面に、前述の着色被
覆剤をスプレー、ロールコータ−等の手段により乾燥膜
要約５〜４０μｍになるよう塗布する。

第（２）工程では、得られたグランドコート被膜を焼付
けて硬化させる。なお、焼付条件は、使用するブロック
化ポリイソシアネート化合物の種類等により、異なるが
、通常１３０〜２５０℃、１０〜４０分間焼付けるのが
適当である。

第（３）工程では前記グランドコート被膜上全面もしく
は任意の個所に前述の指度性を示す被覆剤をグラビアオ
フセット印刷等の印刷手段もしくはスプレー等の塗布手
段により乾燥膜要約１〜５μｍになるよう印刷もしくは
塗布し、模様被膜を形成し、室温で数分間以上セツティ
ングする。次いで焼付けることなく、ウェット／ウェッ
ト方式で（４）工程でクリヤー被覆剤を模様被膜を含む
全面にスプレー、ロールコータ−等の手段により乾燥膜
要約３〜３０μｍになるよう塗布する。

第（５）工程では、得られた模様被膜とクリヤー被膜と
を前記第（２）工程とほぼ同一焼付条件にて焼付け、両
波膜を同時に硬化させ、本発明の模様被膜を形成させる
ことが出来る。

〈発明の効果〉本発明の模様被膜形成方法は、フッ素樹脂系の結合剤を
使用しているため従来のアルミニウム材の模様被膜形成
方法により得られる被膜に比較し、耐候性等の被膜の耐
久性が数段向上し、かつ塗布工程、焼付工程の短縮化、
省エネルギー化が可能となり、実用的価値の高い方法と
いえる。

〈実施例〉以下、本発明を実施例により、更に詳細に説明する。な
お、実施例中「部−１「％」は重量基準で示すっ口着色塗料Ａの調製；水酸基含有含フッ素共重合体（クロロトリフルオロエチ
レン５５％、ンクロヘキンルビニルエーテル２０％、エ
チルビニルエーテル１５％、４ヒドロキシ−ｎ−ブチル
ビニルエーテル１０％からなるガラス転移温度４５℃の
共重合体）の６０％キシレン溶液５４部、ヘキサメチレ
ンジイソンアネート系ブロック化ポリイソシアネート化
合物の５５％メチルエチルケトン溶液９Ｂかみなる混合
物に二酸化チタン１８部加え、練合分散し、更にシラン
カップリング剤〔ｒＫＢＥ９０３」信越シリコン社製商
品名〕　１部、キシレン９部、メチルイソブチルケトン
９部を混合し、更に塗装時、キシレンとメチルエチルケ
トンの（１：　１）の混合溶剤を粘度がフォードカップ
Ｎα４（２０℃Ｎ５秒となる様加え、グランドコート被
膜形成用の着色塗料Ａを調製した。

〔インキＡの調製〕

前記水酸基含有含フッ素共重合体の６０％キンレン溶液
の５２部、前記ブロンク化ポリイソシアネート化合物溶
液８部かろなる混合物に、二酸化チタン１８部、焼成金
属酸化物ロダイビロキサイド９５５〇−大日精化工業社
製商品名二３部を加え練合分散し、更に粘性付与剤とし
てホワイトカーボン１８とポリエチレンペースト二一テ
ィスバロン４２００−２０＝楠本化成社！！商品名二　
１部及びキシレン８部、メチルイソブチルケトン９部を
混合し、チキン係数３．ＯＣＢ型粘度計による（　６　
ｒ、　ｐ、　ｍ、の粘度）　／　（６０ｒ、ｐ、ｍ、の
粘度）比（２５℃）〕のインキ原液を調製し、更に印刷
直前にキシレンとメチルエチルケトンの（１：１）の混
合溶剤を粘度がフォードカップＮｏ、４（２０℃）３５
秒になるよう加え、インキＡを調製した。

〔クリヤー塗料Ａの調製〕

前記水酸基含有含フッ素共重合体の６０％キシレン溶液
５６％、前記ブロック化ポリイソシアネート化合物溶液
１０ｉからなる混合物にキシレン１４部、酢酸ブチル２
０部を混合し、更に塗装時、キシレンと酢酸ブチルの（
１：１）の混合溶剤を粘度がフォードカップＮα４　（
２０℃）１５秒となる様加え、クリヤー塗料Ａを調製し
た。

〔着色塗料Ｂの調製二着色塗料Ａからシランカップリング剤を除く以外は同様
にして着色塗料Ｂを調製した。

〔インキＢの調製〕

インキＡから粘性付与剤を除く以外は同様にして揺変性
のないインキＢを調製した。

実施例１〜２及び比較例１〜３第１表に示す工程でクロメート系化成皮膜処理及びアル
マイト処理したアルミニウム材表面に模様被膜を形成さ
せた。

得られた被膜の一次密着性、二次密着性、塩水噴霧性、
キャス性、促進耐候性及びインキの転写性の各試験を行
ない、その結果を第１表の下段に示した。

第１表より明らかの通り本発明の方法により模様被膜を
形成させた被膜はいずれも密着性、耐水性、耐キ、ス性
、耐候性とも優れ、またインキの転写性も優れていた。

一方、グランドコート被膜を形成する着色被覆剤として
シランカップリング剤を添加しなかった比較例１におい
ては二次密着性が劣り、またインキの転写性も劣ってい
た。

また、インキとして揺変性のないインキを使用した比較
例２においてはインキの転写性が劣り、かつニジミが生
じた。

また、従来方式による模様被膜形成方法による比較例３
においては、塗装工程が増加するだけでなく耐候性が悪
かった。

Claims

【特許請求の範囲】（１）表面処理したアルミニウム材表面に、有機溶剤可
溶性の水酸基含有含フッ素樹脂とブロック化ポリイソシ
アネート化合物を結合剤とし、かつシランカップリング
剤を添加した着色被覆剤を塗布し、グランドコート被膜
を形成する工程、（２）前記グランドコート被膜を焼付
けて硬化させる工程、（３）前記グランドコート被膜上に有機溶剤可溶性の水
酸基含有含フッ素樹脂とブロック化ポリイソシアネート
化合物を結合剤とする、揺変性を示す着色被覆剤を印刷
もしくは塗布し、模様被膜を形成する工程、（４）前記模様被膜上に有機溶剤可溶性の水酸基含有含
フッ素樹脂とブロック化ポリイソシアネート化合物を結
合剤とするクリヤー被覆剤を塗布し、クリヤー被膜を形
成する工程、及び（５）前記模様被膜及びクリヤー被膜を焼付けて硬化さ
せる工程、とからなるアルミニウム材の模様被膜形成方法。