JPS6340224B2

JPS6340224B2 -

Info

Publication number: JPS6340224B2
Application number: JP55176534A
Authority: JP
Inventors: Osamu Sato; Fujio Sawara
Original assignee: Dow Corning Asia Ltd
Current assignee: DuPont Toray Specialty Materials KK
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1988-08-10
Also published as: JPS57100166A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、特定の被覆組成物の硬化被膜を有す
るアルミニウム外装建材に関する。一般にアルミニウム又はアルミニウム合金（以
下単に「アルミニウム」と言う。）は押出、圧延、
鋳造等によつて成形され、広く外装建材例えばサ
ツシ、ドア、バルコニー、ルーフデツキ、テラ
ス、門扉、門柱、フエンス、カーテンウオール等
として使われている。斯かるアルミニウム外装建
材は、家屋の外装に用いられるのでその使用環境
は当然のことながら苛酷であり、このことから、
大きな表面硬度及び耐腐蝕性を有することが必要
とされ、特にアルミニウムサツシについては、６
〜9μｍ以上の陽極酸化被膜と、その上に７〜12μ
ｍ以上の透明合成樹脂塗膜とを有するべきである
ことがJIS Ａ 4706によつて規定されている。ア
ルミニウムサツシ以外のアルミニウム外装建材に
おいても、これと同等若しくはそれ以上の特性を
有する表面被覆が要求されることは言うまでもな
い。現在行なわれている大きな表面硬度及び耐腐蝕
性を有するアルミニウム外装建材の製造工程は次
の通りである。このように従来のアルミニウム外装建材はその
製造に多数の工程を必要とするためその管理が複
雑であり、陽極酸化工程のための大規模な設備並
びに電着塗装工程後の水洗工程のための特殊な廃
水処理設備を必要とする。以上の煩雑な製造工程を簡略化するために種々
の透明性有機塗料が検討されて来たが、これによ
つて得られるものは耐候性が不十分であり、アル
ミニウム基体の表面には自然に酸化アルミニウム
が生成しているために当該アルミニウム基体に対
する接着性が十分に得られず、しかも形成される
被膜の引掻強度が弱いことから、アルミニウム外
装建材においては未だ一般化されていない。本発明者らは、特定の被覆組成物の硬化被膜
が、前述のJIS規格によつて規定されている性能
以上の特性を有することを見い出し、本発明を完
成するに至つた。即ち、本発明の目的は、優れた
耐腐蝕性、付着性、表面硬度、耐薬品性、耐候性
を具備し、その製造が容易で経済的なアルミニウ
ム外装建材を提供することにある。本発明においては、下記の被覆組成物の硬化被
膜をアルミニウム外装建材の表面に設ける。前記被覆組成物は、式RSi（OH）₃〔式中、Ｒは
１ないし３個の炭素原子を有するアルキル基、ビ
ニル基、フエニル基、３，３，３−トリフルオロ
プロピル基、γ−グリシドオキシプロピル基及び
γ−メタアクリルオキシプロピル基から成る群か
ら選択されたものである。〕のシラノールの部分
的縮合物の低級脂肪族アルコール−水の溶液中の
コロイド状シリカの分散液からなる被覆組成物で
あつて、当該シラノールの少なくとも70重量％が
CH₃Si（OH）₃であり、前記組成物が10ないし70重
量％のコロイド状シリカと30ないし90重量％の部
分的縮合物とからなる固形分を10ないし60重量％
含有し、前記組成物が3.0ないし6.0の範囲内のPH
を示すのに充分な酸を含むことによつて特徴づけ
られる。このような組成物は、特公昭52−39691号公報
及び特開昭54−87736号公報によつて知られてお
り、その製造法及び配合物並びに取扱い等につい
てもこれらの公報に詳細に記載されており、熟知
することができる。また本発明においては、上記被覆組成物を塗料
化したものを用いることも可能であり、その調製
法等については特公昭53−5042号公報に記載され
ているので、当業者であれば容易に実施すること
ができよう。本発明アルミニウム外装建材は次のような工程
により製造することができる。１脱脂工程外装建材用アルミニウム成形材を脱脂する。
具体的な脱脂方法は従来公知であつて、例えば
弱アルカリ性脱脂剤（例えば商品名「オーカイ
ト」ダイヤフロツク(株)製、「ライトクリーン」
共栄社油脂化学工業(株)製）を用いて行なう方
法、１，１，１−トリクロロエタン、又は１，
１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオ
ロエタン若しくはこれと水とのエマルジヨンを
用いて超音波洗浄し、次いで蒸気洗浄を行なう
方法等を挙げることができる。２塗布工程脱脂工程を経たアルミニウム成形材に、上述
した被覆組成物を塗布する。具体的には、デイ
プ、スプレー、フロー、ローラーコート、静電
塗装等通常の方法を利用して塗布することがで
きる。１回の塗布による膜厚は、被覆組成物の
組成により異なるが、約３〜6μｍであり、必
要ならば重ね塗りを行なうことによつて一層厚
い塗膜を得ることができる。３乾燥・硬化工程塗布工程において形成された塗膜を風乾後、
加熱して硬化せしめる。硬化条件は温度150℃
時間30分から温度250℃時間２分の範囲で十分
であるが、この条件に制限されるものではな
い。本発明において、いわゆる重ね塗りを行なうこ
とは任意である。重ね塗りを行なう場合は、最初
の塗膜を乾燥させた後又は硬化せしめた後に次の
塗布を行なうことによつて達成することができ
る。重ね塗りの要否は使用環境の苛酷さによつて
決定すればよいが、十分満足な特性を得るために
は２回塗りを行なうことが好ましい。本発明アルミニウム外装建材は以上の如き特定
の被覆組成物の硬化被膜を有するものであるの
で、後述の実施例の説明からも明らかなように、
従来のものと同等又はそれ以上の優れた特性、即
ち大きな耐腐蝕性、良好な付着性、大きな表面硬
度並びに大きな耐候性及び耐薬品性を有するもの
である。又本発明アルミニウム外装建材は、既述のよう
に、外装建材用アルミニウム成形材を基体として
これに直接前記被覆組成物を塗布すればよいので
基本的に３工程で製造することができ、製造工程
が簡略であつてこれにより大きな経済上のメリツ
トが得られ、結局本発明によれば低廉なアルミニ
ウム外装建材の供給が可能となる。また本発明においては、外装建材用アルミニウ
ム成形材を予じめ陽極酸化し、又はベーマイトに
より水和酸化処理したものを基体とし、これに前
記被覆組成物による硬化被膜を形成してもよい。
この場合には前述した製造上のメリツトは従来と
変らないが、得られるアルミニウム外装建材は、
その表面特性が著しく向上したものとなる。以上のことを明らかにすべく、本発明の実施例
を次に述べる。各実施例において用いた被覆組成
物は下記のようにして調製されたものである。被覆組成物Ａの調製粒径約22ｍμのSiO₂を34重量％含有し、Na₂O
含量が0.01重量％より少ない市販のコロイダルシ
リカ分散液（PH：3.1）150ｇを氷浴にて冷却し、
これに氷酢酸を5.0ｇ加えた。一方メチルトリメ
トキシシラン96.0ｇとフエニルトリメトキシシラ
ン8.0ｇとを予備混合し、これを上記コロイダル
シリカ分散液に撹拌しながら徐々に添加した。上
記メトキシシランはメタノールとメチルトリシラ
ノール及びフエニルトリシラノールを生成しなが
ら加水分解された。加水分解終了後、イソプロパ
ノール135.0ｇを加えて放置した後、さらにブタ
ノールを66.0ｇ加え、その溶液を過して被覆組
成物Ａを調製した。被覆組成物Ｂの調製被覆組成物Ａの調製に使用したものと同じコロ
イダルシリカ分散液270ｇに、メチルトリメトキ
シシラン180ｇ及び氷酢酸6.0ｇを徐々に添加し
た。この混合分散液を10℃以下の温度に保ちなが
ら約１時間撹拌した。その間に上記メトキシシラ
ンはメタノールとメチルトリシラノールを生成し
ながら加水分解された。その後しばらく放置した
後、固形分濃度が約60重量％になるまで揮発分を
除去した。次いでブタノールを用いて固形分濃度
が35重量％になるまで希釈して被覆組成物Ｂを調
製した。実施例１−１ JIS規格によるアルミニウム合金A6063なる材
質の押出成形された試験板（1.5×70×150mm）
を、60℃に加温した６重量％の弱アルカリ脱脂剤
（製品名「オーカイト166」ダイヤフロツク(株)製）
水溶液中に３分間浸漬し、その後水で充分洗浄を
行ない、温度約100℃の熱風で乾燥させて脱脂試
験板を得た。この脱脂試験板を、被覆組成物Ａ中に垂直に浸
漬し、50cm／分の速度で引上げ、水平に対して若
干傾斜せしめた状態で30分間風乾させた。次いで
この試験板の上下を逆にして同様の塗布を行な
い、同様の条件で10分間風乾を行なつて２回塗り
の塗膜を形成し、その後温度150℃で30分間加熱
して硬化処理を行なつた。ここに得られたものを
「試料１−１」とする。実施例１−２実施例１−１におけると同様の試験板に対し、
被覆組成物Ａの代りに被覆組成物Ｂを用いたほか
は実施例１−１と同様にして「試料１−２」を得
た。比較例１−１表面に厚さ9μｍの陽極酸化被膜とその上に厚
さ16μｍのアクリル樹脂電着被膜とを有する市販
のアルミニウム板を入手した。これを「比較試料
１−１」とする。比較例１−２実施例１−１におけると同様の試験板に対し、
被覆組成物Ａの代りに不揮発分24重量％のアクリ
ル樹脂塗布液を用いたほかは実施例１−１と同様
にして「比較試料１−２」を得た。以上のようにして得られた試料及び比較試料の
各々について、各種の試験を行なつた。結果は第
１表に示す通りである。

【表】表中、被膜厚は、「パーマスコープEC」（ヘルムトフ
イツシヤー製、渦電流方式）を使用してJIS Ａ
4706に準じて測定した値付着性は、JIS Ａ 4706に準じて測定した値鉛筆硬度は、JIS Ａ 4706に準じて測定した値耐キヤス（CASS）性は、JIS 8681の3.3に準じ
て測定した値（96時間後のレイテイングナンバ
ー）第１表の結果から、本発明に係るアルミニウム
外装建材は、市販品（比較試料１−１のもの）と
同等の特性を有し、アルミニウムサツシについて
現在定められているJIS規格Ａ 4706の諸条件を
充分に満足するものであることが理解される。又
第１表に示した試験以外のすべての規格化された
試験、即ち促進耐候性試験、アルカリ接触試験、
耐酸性試験を行なつたが、その何れにおいても本
発明に係るものについては満足すべき結果が得ら
れた。実施例２−１実施例１−１におけると同様にして得た脱脂試
験板を、濃度15％の硫酸電解液中に浸漬し、電流
密度1.5A／ｄm²、電圧16V、温度20℃で20分間電
解を行なつて厚さ9μｍの陽極酸化被膜を形成し
た後、充分に水洗を行なつて乾燥して陽極酸化処
理試験板を得た。この陽極酸化処理試験板を、被覆組成物Ｂを用
いて実施例１−１におけると同様に被膜形成処理
した。ここに得られたものを「試料２−１」とす
る。実施例２−２実施例２−１におけると同様にして得られた陽
極酸化処理試験板を水で煮沸することにより封孔
処理した後に被膜形成処理を行なつたほかは、実
施例２−１と同様にして「試料２−２」を得た。比較例２−１実施例２−１におけると同様にして得られた陽
極酸化処理試験板に対し、被覆組成物Ｂの代りに
不揮発分24重量％のアクリル樹脂塗布液を１回塗
りして被膜形成処理を行なつたほかは、実施例２
−１と同様にして「比較試料２−１」を得た。比較例２−２被膜形成処理前に実施例２−２におけると同様
の封孔処理を施したほかは、比較例２−１と同様
にして「比較試料２−２」を得た。以上のようにして得られた試料及び比較試料の
各々について、既述と同様の試験を行なつた。結
果は第２表に示す通りである。尚参考のために比
較試料１−１のデータを再掲してある。

【表】この第２表の結果から、陽極酸化被膜をも有す
る本発明アルミニウム外装建材は、従来のもの
（比較試料１−１のもの）より優れた特性を有す
るものであることが理解される。又JIS規格にあ
る他の試験においても、本発明に係るものは何れ
も合格条件を十分満足せしめる結果が得られた。実施例３塗料１の調製被覆組成物Ａ 100重量部にアルコール可溶性
染料「Savinyl Yellow RLSN」（サンド株式会
社製）0.1重量部を添加し、15分間撹拌した後10μ
フイルターにて過して塗料１を調製した。塗料２の調製被覆組成物Ｂ 100重量部に透明酸化鉄「TR
−400」（三菱金属株式会社製）1.0重量部を添加
し、ボールミルにて４時間ミリングを行ないその
後10μのフイルターにて過して塗料２を調製し
た。塗料３の調整被覆組成物Ｂ 85.0重量部有機ベントナイト 0.5重量部弁柄 4.5重量部マイカ粉（400メツシユ） 10.0重量部上記の処方により塗料を調製し、その後200メ
ツシユのフイルターにて過して塗料３を得た。
ミリングはボールミルにて８時間行なつた。実施例１−１におけると同様の試験板３枚を同
様に脱脂した。第１の脱脂試験板については、これを塗料１中
に沈漬し、50cm／分の速度で引き上げ、20分間風
乾した。次いでこの試験板の上下を逆にして同様
の塗布を行ない、10分間の風乾を行なつて２回塗
りの塗膜を形成し、その後温度150℃で30分間加
熱して硬化処理を行なつた。ここに得られたもの
を「試料３−１」とする。第２の脱脂試験板については、塗料２を用いた
ほかは、試料３−１の場合と同様に処理した。こ
こに得られたものを「試料３−２」とする。第３の脱脂試験板については、これに塗料３を
エアースプレーにて乾燥後の厚さが20μｍとなる
よう塗布し、10分間風乾した後、温度150℃で30
分間加熱して硬化処理を行なつた。ここに得られ
たものを「試料３−３」とする。以上のようにして得られた試料の各々につい
て、既述と同様の試験を行つた。結果は第３表に
示す通りである。尚参考のために比較試料１−１
のデータを再掲してある。

【表】この表の結果から、本発明によれば、被覆組成
物が塗料である場合にも、優れた特性が得られる
ことが理解される。実施例４実施例１−１におけると同等の試験板を同様に
脱脂し、得られた脱脂試験板を、アンモニアを
0.3％含む蒸留水中に温度100℃で30分間浸漬し、
表面に厚さ約1μｍの水和酸化被膜を形成させた。
その後充分に水洗を行ない乾燥させた。この試験
板を被覆組成物Ｂを用いて実施例１−１と同様に
処理して「試料４」を得た。この試料４について、既述と同様の試験を行な
つた。結果は第４表に示す通りである。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１式RSi（OH）₃〔式中、Ｒは１ないし３個の炭
素原子を有するアルキル基、ビニル基、フエニル
基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、γ−
グリシドオキシプロピル基及びγ−メタアクリル
オキシプロピル基から成る群から選択されたもの
である。〕のシラノールの部分的縮合物の低級脂
肪族アルコール−水の溶液中のコロイド状シリカ
の分散液からなる被覆組成物であつて、当該シラ
ノールの少なくとも70重量％がCH₃Si（OH）₃であ
り、前記組成物が10ないし70重量％のコロイド状
シリカと30ないし90重量％の部分的縮合物とから
なる固形分を10ないし60重量％含有し、前記組成
物が3.0ないし6.0の範囲内のPHを示すのに充分な
酸を含む組成物の硬化被膜を有することを特徴と
するアルミニウム外装建材。