JPH108266A - 耐結露性に優れた被覆金属板 - Google Patents

耐結露性に優れた被覆金属板

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JPH108266A
JPH108266A JP16211496A JP16211496A JPH108266A JP H108266 A JPH108266 A JP H108266A JP 16211496 A JP16211496 A JP 16211496A JP 16211496 A JP16211496 A JP 16211496A JP H108266 A JPH108266 A JP H108266A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板表面での水の接触角度が小さく、かつ
被膜との親水性の低い被覆層を形成することにより、耐
結露性効果を発揮する耐結露性に優れた被覆金属板を提
供すること。 【解決手段】 金属板の表面に20℃における純水の接
触角が30度以下の被覆層を形成せしめたことを特徴と
する耐結露性に優れた被覆金属板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材としての壁、
内装、床及び柱等の部材として用いる耐結露性に優れた
被覆金属板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に金属板は強度、加工性及び軽量化
に優れ、かつ価格が安い等の長所を持ち、その特性を生
かして、屋根、壁等に広く用いられている。例えば、金
属板としては、亜鉛めっき鋼板、アルミめっき鋼板、ス
テンレス鋼板やチタン板、アルミ板等が使用されてお
り、内外装用建材として用途が拡大し、大量に使用され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、木材
等の他素材に比較して、強度、加工性及び軽量性に優
れ、かつ価格が安い等の優れた特性を有することから建
材用として使用されているが、一方これら金属板は結露
し易い欠点がある。結露している時間が長いと、この部
分の腐食が進行しやすく、長期に亘る永久性が悪くな
り、結果として建物の寿命を短くすることになり問題で
ある。また、結露しやすい部分にカビ等が発生して、異
臭を放つなどの問題も生じる。この対策として、結露の
原因となる湿度を家の外に逃がすような構造に設計す
る、断熱材を用いて結露環境にならないようにするなど
の工夫がなされている。しかし、設計の自由度がなくな
る、断熱材のコストが高い等の問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述した問題を解消すべ
く、発明者らは鋭意開発を進めた結果、金属板表面に水
の接触角が小さく、水との親水性が極めて高い被覆層を
形成することにより、耐結露性の効果を発揮できること
を見出した。この発明の要旨とするところは、金属板の
表面に、20℃における純水の接触角が30度以下の被
覆層を形成したことを特徴とする耐結露性に優れた被覆
金属板にある。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面に従っ
て詳細に説明する。図1は、本発明に関わる金属板表面
の純水の接触角を示す説明図である。図1に示すよう
に、金属板1の表面に被覆層2を形成せしめ、この被覆
層2の上に純水3が付着した場合の接触角をθとすると
き、この接触角θを30度以下とする。この接触角θを
30度以下とした理由は、もし仮に被覆層2の上に水が
結露したとしても、被覆面が水の濡れ広がり性に優れる
ので、水分の表面積が大きくなり、非結露環境になった
ときの乾燥が速くなるからである。被覆表面に結露した
水の乾燥が速いと、表面が水に濡れている時間が短くな
り、腐食の進行が抑えられる。
【0006】この場合の金属板としては、鋼板、めっき
鋼板、ステンレス鋼板、チタン板、アルミ板等がある。
被覆層を形成する前に、前処理を施しても良い。例え
ば、脱脂、水洗、湯洗、酸洗、アルカリ処理や、クロメ
ート処理、燐酸塩処理等である。これらの前処理を施す
ことによって、被覆層と金属層の間の密着性が向上し、
耐食性も向上する。前処理層を形成する場合には、この
前処理層の水に対する溶解性が大きいと、経時で被覆層
の密着性が悪くなることがあるため、水への溶解性が少
ない前処理を用いることが望ましい。具体的には、前処
理層を形成した後、前処理層を形成した金属板を沸騰水
に10分間浸漬したときに、溶解する成分の重量が、も
との前処理層の重量の30%以下であることが望まし
い。必要に応じて、前処理層と表面の被覆層の間にさら
に被覆層を設けても良い。例えば、耐食性をさらに向上
させる必要のあるときに、耐食性の良好な被覆層を設け
る場合、表面の親水性被覆層の親水性を長く維持させる
ために、表面と同じ親水性被覆層を設ける場合などがあ
る。
【0007】形成する被覆は、塗装によって形成しても
良いし、あらかじめフィルムに形成された被覆層を貼り
付けても良い。形成する被覆としては、水酸基やアミノ
基を含有する樹脂に無機シリカを加えた物がある。水酸
基を含有する樹脂としては、アクリル樹脂、ポリビニル
アルコール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。アミノ
基を含有する樹脂としては、アミド樹脂、アミノ樹脂が
ある。樹脂中に水酸基とアミノ基の両者を含有するよう
に、樹脂を混合したり、樹脂合成時に反応させて複合化
してもよい。例えば、アクリルアミド樹脂、メタクリル
アミド樹脂、アミノアクリル樹脂、エポキシ−アミド樹
脂、アミノ−エポキシ樹脂等である。樹脂の水酸基当量
やアミノ基当量、あるいは水酸基とアミノ基を官能基と
して考えた時の官能基当量は、3000以下のときに、
特に水濡れ性は良好になる。
【0008】無機シリカは、コロイダルシリカ、気相法
シリカ等を用いることができる。樹脂とシリカの混合比
率は、特に限定されないが、皮膜中のシリカ量が被覆固
形分あたり50%を越えると、被覆が硬くなりすぎて、
加工性が悪くなるので好ましくない。形成する膜厚は特
に限定されず、純水の接触角、耐食性を考慮して適宜選
択すれば良い。しかし、膜厚が0.5μm以下であると
親水性が長持ちしにくく、耐食性もやや悪くなる。ま
た、有機シラン化合物と前記水酸基含有樹脂、あるいは
アミノ基含有樹脂、あるいは水酸基とアミノ基を含有す
る樹脂を反応させたものも使用できる。有機シラン化合
物としては、モノシラン、ジシラン、トリシランやシラ
ンカップリング剤であるビニルトリクロルシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランがあ
る。なお、被覆層は金属板の両面に形成してもよいし、
あらかじめ片面にのみ耐結露性が必要であることが判っ
ている場合などは、片面に形成しても良い。
【0009】図2は、水の接触角と結露性評点との関係
を示す図である。試験方法としては、JIS−A151
4に規定される結露試験方法に基づいて、50℃、相対
湿度50%雰囲気に10℃に冷却した本発明による被覆
層を形成した金属板を15分間曝し、金属板表面の結露
状態を目視観察した。結露程度の評価は、以下の通りの
評点で行った。 ◎:曇りなし、 ○:曇りあり、 △:小水滴発生、 ×:大水滴発生あるいは水流れ この図に示すように、水の20℃における接触角が30
度以下の場合には、結露の評点が良好であることが判
る。
【0010】さらに、試験した金属板を、上述の試験直
後に温度20℃、相対湿度60%の雰囲気中に入れ、1
5分経過後に金属板表面を観察したところ、接触角が低
い被覆層を形成した金属板が、水分の乾燥が速いことが
わかった。水が被覆表面に充分濡れ広がるため、水の表
面積が大きくなって乾燥しやすいためであると思われ
る。この傾向は、特に20℃での純水の接触角が30度
以下の金属板で明白であった。また、20℃での純水の
接触角が30度以下の被覆層は、吸水性も持ち、仮に結
露したときにも、この結露水が垂れることを防止し、雨
天時や夜間等結露しやすい環境下で一時的に結露水を保
持し、好天時や昼間など非結露環境になったときに、速
やかにこの水を蒸発させることができる。
【0011】
【実施例】溶融亜鉛めっき鋼板の表面に下地処理として
電解クロメート処理により、水への溶解性が少ないクロ
メート層(付着量はCrとして40mg/m2 )を金属
板の両面に形成させた。この上に、水酸基を含有し水酸
基当量が1000のアクリル樹脂85部と無機コロイド
シリカ15部より成る塗料をロールコーターで塗布し、
板温が150℃となる条件で乾燥させて、乾燥膜厚10
μmの被膜層を形成した。この塗膜も、金属板の両面に
形成した。塗膜を形成した金属板表面の20℃における
純水の接触角は20度であった。この金属板の得られた
塗装金属板の耐結露性を、塗装を施していない一次防錆
クロメート皮膜のみを形成した溶融亜鉛めっき鋼板と比
較して、JIS−A1514に従って調べた。クロメー
ト皮膜のみを形成した溶融亜鉛めっき鋼板の20℃にお
ける純水の接触角は55度であった。両金属板を、50
℃、相対湿度50%の雰囲気中に、15分間曝した後
に、表面の結露を観察した。
【0012】その結果、塗膜層を形成した溶融亜鉛めっ
き鋼板では塗膜表面が水にやや濡れている様子が観察さ
れ、やや曇りが観察される程度であった。一方、塗膜層
のない溶融亜鉛めっき鋼板では、表面に水滴が付着し
た。結露性はあきらかに本発明による、塗膜を形成した
鋼板が優れていた。また、この試験直後に、温度20℃
相対湿度60%の環境に入れ、15分後に観察したとこ
ろ、塗膜を形成した鋼板はすでに水に濡れた様子はみら
れず、乾燥していた。これに対し、クロメート処理層の
みを形成した鋼板では、まだ表面が水で濡れていた。こ
のように、本発明による金属板は、結露環境でも結露し
にくく、また、仮に結露したとしても水の濡れ広がり性
に優れ、水分の表面積が大きくなり、非結露環境になっ
たときの乾燥が極めて速い。住環境におけるふしょくの
防止、快適さの確保に有効であることが確認された。
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による20℃
における純水の接触角が30度以下の被覆層を形成した
ことにより、極めて耐結露性に優れる金属板を、生産性
良く製造することが可能になり、金属板の建材分野への
用途の拡大をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関わる金属板表面の純水の接触角を示
す説明図、
【図2】水の接触角と結露性評点との関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 金属板 2 被覆層 3 純水

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板の表面に、20℃における純水の
    接触角が30度以下の被覆層を形成したことを特徴とす
    る耐結露性に優れた被覆金属板。
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WO2022149409A1 (ja) * 2021-01-07 2022-07-14 日本製鉄株式会社 複合部材及び機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022149409A1 (ja) * 2021-01-07 2022-07-14 日本製鉄株式会社 複合部材及び機器
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