专利名称：室外使用的粉末涂装铝建筑材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及铝窗框、铝幕墙、铝门框、铝门等室外使用的粉末涂装铝建筑材料。
背景技术：
作为这种静电涂装方法(也可以称为静电粉末涂装方法)，已知有例如使用将聚酯涂料和氟涂料进行加热混炼而成的热掺合粉末涂料进行静电涂装，由此形成了耐候性优异的功能性涂膜的铝窗框等铝建筑材料。根据专利文献I的热掺合粉末涂料如下:例如，将如部分氟化聚酯那样具有交联性反应基团的含氟共聚物和与该交联性反应基团交联的固化剂设定为40/60 98/2的比率，在其中添加颜料并进行熔融混炼，制成涂料组合物，使用该涂料组合物对铝窗框等铝建筑材料进行静电涂装，由此，形成了耐候性优异的粉末涂装的铝建筑材料。但是，在这样使用热掺合粉末涂料时，在由此所形成的粉末涂膜上均匀地分布有与所述涂膜组合物的配合比率相应的涂料成分，在整个膜厚方向上，总是存在与涂料组合物的配合比率相应的聚酯成分和氟成分，从而成为导致成本升高的主要因素。为此，本发明人等已经提出了一种粉末涂装方法、即静电涂装方法、以及铝建筑材料等建筑材料，所述粉末涂装方法如下:通过使用了具有高低不同的热熔融温度的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料的粉末涂装而形成粉末涂膜，由此，使粉末涂膜具有氟涂料成分高密度分布区域和聚酯涂料成分高密度分布区域，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而赋予了涂膜耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而赋予了涂膜耐冲击性。专利文献专利文献1:国际公开W001/025346号公报专利文献2:日本特愿2009-70450
发明内容
发明要解决的问题根据专利文献2，基于高低不同的热熔融温度，在烧结工序中，可以将先行熔融的低温侧的聚酯涂料成分配置在下方位置、将后续熔融的氟涂料配置在表面侧，因此，可以形成具有氟涂料成分高密度分布区域和聚酯涂料成分高密度分布区域的铝建筑材料的粉末涂膜，其中，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而赋予了涂膜耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而赋予了涂膜耐冲击性。但在该情况下，已明确知道，如果进一步着眼于聚酯涂料和氟涂料的非相容性，则在粉末涂膜的表面，聚酯涂料成分和氟涂料成分因其非相容性而以互相不沾的方式配置，除形成上述各高密度分布区域以外，还能够确保粉末涂膜的表面粗糙度，该表面粗糙度与各涂料成分的折射率相辅，能够使粉末涂膜成为无光(消光)格调表面，因此，不添加成为涂膜劣化要因的消光剂而使表面经常为无光泽。
本发明是鉴于上述情况而进行的，其要解决的课题是提供一种粉末涂装铝建筑材料，该粉末涂装铝建筑材料可确保耐冲击性及耐候性且适于室外使用，并且通过具有无光泽表面而使其使用外观变得良好。解决问题的方法基于上述课题，本发明提供一种室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其具有粉末涂膜，所述粉末涂膜由具有高低不同的热熔融温度且非相容性的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料经粉末涂装、即静电涂装而形成，由此，使得该粉末涂膜具有氟涂料成分高密度分布区域和聚酯涂料成分高密度分布区域，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而对涂膜赋予了耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而对涂膜赋予了耐冲击性，由此，可确保耐冲击性及耐候性且适于室外使用，并且具备基于上述非相容性的光泽度为25 40%(测定角度60° )的无光泽表面，从而成为高品位且使用外观良好的材料。即，第一方面的发明是一种室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其是具有粉末涂膜的铝建筑材料，所述粉末涂膜由具有高低不同的热熔融温度且非相容性的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料经粉末涂装而形成，其特征在于，该铝建筑材料是形成上述粉末涂膜而得到的，该粉末涂膜具有氟涂料成分高密度分布区域、聚酯涂料成分高密度分布区域粉末、和无光泽表面，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而对涂膜赋予了耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而对涂膜赋予了耐冲击性，所述无光泽表面在测定角度60°的光泽度为25 40%。第二 第四方面的发明是在上述基础上，无论其基底如何，均可获得呈现良好的涂膜密合性的粉末涂膜，因此分别使室外使用的铝建筑材料的粉末涂膜的基底呈现良好的涂膜密合性的优选方式。第二方面的发明涉及上述第一方面所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，上述粉末涂膜的基底为形成在铝挤出成型材料或铝板材上的阳极氧化被膜；第三方面的发明涉及第一方面所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，上述粉末涂膜的基底为形成在铝挤出成型材料或铝板材上的化学处理膜；第四方面的发明涉及第一方面所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，上述粉末涂膜的基底为在形成于铝挤出成型材料或铝板材上的阳极氧化被膜上进行电泳涂装而成的电泳涂膜。本发明将此作为各个发明的主旨并作为解决上述课题的方法。发明的效果本发明根据如上构成，第一方面所述的发明提供一种粉末涂装铝建筑材料，其具有粉末涂膜，所述粉末涂膜由具有高低不同的热熔融温度且非相容性的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料经粉末涂装而形成，由此，使得该粉末涂膜具有氟涂料成分高密度分布区域和聚酯涂料成分高密度分布区域，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在基于所述具有高低不同的热熔融温度的膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而对涂膜赋予耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而对涂膜赋予耐冲击性，由此，可确保耐冲击性及耐候性且适于室外使用，并且具备基于上述非相容性的光泽度为25 40%(测定角度60° )的无光泽表面，从而成为高品位且使用外观良好的粉末涂装铝建筑材料。第二 第四方面所述的发明作为优选的实施方式，除了上述效果以外，还可以使室外使用的铝建筑材料的上述粉末涂膜的基底分别呈现出良好的密合性。
[图1]是示出氛围气加热与干混粉末涂料的变化之间关系的曲线图和概念图。[图2]是粉末涂膜表面(烧结前)的照片。[图3]是粉末涂膜表面(烧结后)的照片。[图4]是示出利用金属灯老化测试仪(J夕&々工〒一試験機)进行的促进耐候性试验后的色调变化结果的曲线图。[图5]是示出利用金属灯老化测试仪进行的促进耐候性试验后的光泽保持率结果的曲线图。[图6]是示出利用日晒气候色牢度试验仪进行的促进耐候性试验后的色调变化结果的曲线图。[图7]是示出利用 日晒气候色牢度试验仪进行的促进耐候性试验后的光泽保持率结果的曲线图。
具体实施例方式下面，更具体地说明本发明，本发明的铝建筑材料具有粉末涂膜，所述粉末涂膜是以例如形成在铝挤出成型材料或铝板材上的化学处理膜，在本例中是通过实施6价铬类化学法表面处理而形成的化学处理膜作为基底，通过粉末涂装而形成的。该粉末涂装使用了具有高低不同的热熔融温度且非相容性的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料，这时，所述粉末涂膜形成为具有氟涂料成分高密度分布区域、聚酯涂料成分高密度分布区域粉末、和无光泽表面，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而对涂膜赋予了耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而对涂膜赋予了耐冲击性，所述无光泽表面在测定角度60°的光泽度为25 40%。该粉末涂膜是将聚酯涂料和氟涂料以给定的配合比率进行干混后进行粉末涂装而形成，因此可看到，在该粉末涂膜中不会产生其中的任一种涂料达到100%的部分，但作为该粉末涂膜的构造来看聚酯涂料成分和氟涂料成分时，成为在膜厚方向基底侧高密度地分布有聚酯涂料成分，在膜厚方向表面侧高密度地分布有氟涂料成分的构造，其结果是，两者在该基底侧和表面侧形成不同的分布密度。虽然其机理未必明确，但可认为是由于:在上述干混的配合阶段及其粉末涂装阶段，聚酯涂料和氟涂料以干混的配合比率均匀混合的状态存在，但由于这些聚酯涂料和氟涂料各自的形状是不定形的，因此，在对铝建筑材料进行粉末涂装的阶段的涂装层中，成为在各涂料粒子间夹入空隙的状态(该涂装层比粉末涂膜厚一定程度)，此时，由于聚酯涂料和氟涂料的热熔融温度不同，前者低，后者高，因此，先熔融的聚酯涂料穿过氟涂料的空隙而流动化，通过该聚酯涂料的自重及在铝建筑材料涂装时吊挂而烧结，上述空隙中的空气消失而使所述空隙减压等，由此，一部分氟涂料进入，并且该进入的一部分氟涂料集中在基底侧，另一方面，氟涂料随后熔融，集中在先熔融的聚酯涂料上的表面侧。顺便说一下，对于聚酯和氟的SP值(溶解性参数之差)而言，在Λ SP > I的情况下，假设容易分离且SP值小的一方容易配位在气相侧(表层侧)，此时，例如，由于粉末涂料中的低温侧的聚酯涂料的SP值为10.7，氟涂料的SP值为8 9，因此ASP为1.7 2.7，SP值为ASP>1。因此，从SP值也可确认，在热熔融时，在表层氟涂料配置在表面侧。形成粉末涂膜的聚酯涂料成分及氟涂料成分按照干混的配合比率(重量比)而存在，结果，该涂料成分例如可以如3:7那样在数量上减少聚酯涂料成分，在数量上增多氟涂料成分，另外，也可以如5:5那样设为等量，但一般而言，即使如7:3、8:2那样，在数量上增多聚酯涂料成分、在数量上减少氟涂料成分，也能够形成在表面侧高密度地分布有氟涂料成分的氟系高密度分布区域而确保耐候性，因此，从抑制该粉末涂膜、进而抑制铝建筑材料的生产成本的提高并且确保耐候性方面考虑，在粉末涂膜中，优选增多聚酯涂料成分、减少氟涂料成分。根据测定了聚酯涂料成分和氟涂料成分在膜厚方向的分布的表I对其进行说明，表I示出的是通过红外分光法对膜厚42 μ m的粉末涂膜在膜厚方向测定其表层部分的吸光度，求出氟涂料/聚酯涂料(1700/17200^1)的峰高度比，以氟涂料比率0%、100%时为基础制作标准曲线，并分别计算两次氟的比率而得到的结果。根据表1可知，在膜厚方向距表面0.5μπι的深度位置，聚酯(P):氟(F) =5:5时，氟为93%(平均值)；P:F = 7:3时，氟为87%(平均值)；P:F = 8:2时，氟为76%(平均值)；P:F = 3:7时，氟为95%(平均值)，另外，在膜厚方向距表面11 1911111的各深度位置，？:？=5:5时，氟为68%和95%(两次的实测值)；在膜厚方向距表面34 42 μ m的各深度位置，氟为64%和98%(两次的实测值)。不管配合比率如何，在粉末涂膜中，在膜厚方向都是氟涂料成分高密度地分布在表面侧，聚酯涂料成分高密度地分布在其下方位置的基底侧，由于两者都在膜厚方向分布，因此，在粉末涂膜中，这些聚酯涂料成分和氟涂料成分不是层叠，而是分别以高密度分布。需要说明的是，对上述P:F = 7:3的情况测定了背面的氟，结果氟为2%(平均值)。因此推定，这时，除去距表面0.5 μ m的87%和背面的2%的总计后的剩余的11%，分布在粉末涂膜的壁厚方向中间，分布密度在该壁厚方向降低。
[表1]
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权利要求
1.一种室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其是具有粉末涂膜的铝建筑材料，所述粉末涂膜由具有高低不同的热熔融温度且非相容性的聚酯涂料和氟涂料的干混粉末涂料经粉末涂装而形成，其中， 该铝建筑材料是形成上述粉末涂膜而得到的，该粉末涂膜具有氟涂料成分高密度分布区域、聚酯涂料成分高密度分布区域、和无光泽表面，所述氟涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向表面侧高密度地分布氟涂料成分而对涂膜赋予了耐候性，所述聚酯涂料成分高密度分布区域通过在膜厚方向基底侧高密度地分布聚酯涂料成分而对涂膜赋予了耐冲击性，所述无光泽表面在测定角度60°的光泽度为25 40%。
2.根据权利要求1所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，将所述粉末涂膜的基底为形成在铝挤出成型材料或铝板材上的阳极氧化被膜。
3.根据权利要求1所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，所述粉末涂膜的基底为形成在铝挤出成型材料或铝板材上的化学处理膜。
4.根据权利要求1所述的室外使用的粉末涂装铝建筑材料，其中，所述粉末涂膜的基底为电泳涂装在阳极氧化被膜上的电泳涂膜，所述阳极氧化膜形成在铝挤出成型材料或铝板材上。
全文摘要
本发明提供一种通过静电涂装简易且可靠地形成高耐候性的功能性被膜的涂装方法。将混合比率设定为聚酯粉末涂料7、氟粉末涂料3，将它们进行干混后静电涂敷在被涂物上，然后对被涂物进行氛围气加热。由于粉末涂料的形状为不定形，因此在静电涂敷的涂料粉末层上的粉末涂料间形成有空隙，通过氛围气加热，热熔融温度低的聚酯粉末涂料先行熔融，通过涂料粉末层的空隙而形成下层的基础涂膜，另一方面，热熔融温度高的氟粉末涂料后续熔融，以载置于基础被膜上的方式在表层形成确保耐候性的功能发挥涂膜。有效利用热掺混和被涂物升温产生的涂料的时间差熔融，可以在表层配置氟涂膜，形成减少了氟使用量的功能性涂膜，且不必在涂膜中均一分布。
文档编号E06B3/30GK103154415SQ20108006963
公开日2013年6月12日 申请日期2010年10月7日 优先权日2010年8月19日
发明者中大路裕贵, 内野正胜, 村井知之 申请人:骊住株式会社