(57)【要約】      （修正有）【課題】陽極酸化と電着塗装を組み合わせた一般的な複合皮膜に適用可能であるという汎用性と、種々の色彩に着色可能であるという多色化特性の両立を可能とする、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材としたアルミニウム建材に用いられる積層体を提供する。【解決手段】アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材１１表面に、陽極酸化皮膜１２、電着塗膜１３、極性基で変性されたポリオレフィン系プライマーからなるプライマー層１４及び粉体塗膜１５をこの順に積層し、積層体１０とする。ポリオレフィン系プライマーは酸変性、アクリル変性及びポリエステル変性よりなる群から選択される１種以上の変性を受けている積層体。ポリオレフィン系プライマーがマレイン酸変性を受けている又は／及び塩素化されている積層体【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材表面に、陽極酸化皮膜、電着塗膜、極性基で変性されたポリオレフィン系プライマーからなるプライマー層及び粉体塗膜がこの順に積層された積層体。
【請求項２】
建材である請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記ポリオレフィン系プライマーは酸変性、アクリル変性及びポリエステル変性よりなる群から選択される１種以上の変性を受けている請求項１又は２に記載の積層体。
【請求項４】
前記ポリオレフィン系プライマーはマレイン酸変性を受けている請求項１〜３の何れか一項に記載の積層体。
【請求項５】
前記ポリオレフィン系プライマーは塩素化されている請求項１〜４の何れか一項に記載の積層体。
【請求項６】
前記ポリオレフィン系プライマーにはアクリル樹脂が配合されている請求項１〜５のいずれか一項に記載の積層体。
【請求項７】
プライマー層の平均厚みが１．５〜１５μｍである請求項１〜６の何れか一項に記載の積層体。
【請求項８】
プライマー層の平均厚みが１．５〜５μｍである請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
プライマーの電着塗膜への浸透深さが平均０．１μｍ以上である請求項１〜８の何れか一項に記載の積層体。
【請求項１０】
プライマーの粉体塗膜への浸透深さが平均０．１μｍ以上である請求項１〜９の何れか一項に記載の積層体。
【請求項１１】
粉体塗膜がポリエステル系、フッ素系又はこれらの組み合わせである請求項１〜１０の何れか一項に記載の積層体。
【請求項１２】
電着塗膜が熱硬化性アクリルメラミン樹脂で構成されている請求項１〜１１の何れか一項に記載の積層体。
【請求項１３】
以下の工程（１）〜（４）：
（１）アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材表面に対して陽極酸化皮膜を形成する工程
（２）陽極酸化皮膜の上に電着塗膜を形成する工程
（３）電着塗膜の上にポリオレフィン系プライマーを塗布してプライマー層を形成する工程
（４）乾燥前又は乾燥後のプライマー層の上に粉体塗料を塗布し、次いで乾燥焼付することにより粉体塗膜を形成する工程
を順に実施することを含む積層体の製造方法。
【請求項１４】
積層体が建材である請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
工程（４）における粉体塗料を塗布した後の乾燥焼付は、温度：１８０〜２１０℃、時間：５〜３０分の条件で実施することを含む請求項１３又は１４に記載の製造方法。
【請求項１６】
電着塗膜の上に塗布するポリオレフィン系プライマーの塗料固形分が１〜２０質量％である請求項１３〜１５の何れか一項に記載の製造方法。
【請求項１７】
粉体塗膜がポリエステル系、フッ素系又はこれらの組み合わせである請求項１３〜１６の何れか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層体及びその製造方法に関する。とりわけ、本発明は粉体塗装された建材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建材に使用されるアルミニウム又はアルミニウム合金の塗装は、防錆性の観点から、陽極酸化と電着塗装を組み合わせた複合皮膜を形成する方法が主流であった。しかしながら、当該複合皮膜では色数に制限があり、多様化するユーザーの要望や外壁と調和した建材を求める市場のニーズに応えることはできない。このため、アルミニウム建材の多色化技術を確立することが望まれる。
【０００３】
この点に関し、特開２０１１−２１４０５５号公報（特許文献１）においては、多色化の可能な粉体塗装を使用してアルミニウム建材を着色する技術が記載されている。具体的には、陽極酸化皮膜と電着塗膜による複合皮膜を塗装下地として表面に粉体塗膜を配置したアルミ建材であって、上記電着塗膜を、無機系微粉末を含有することによって塗膜密着性確保の塗装下地としてなることを特徴とする粉体塗膜を有するアルミ建材が提案されている。当該技術によれば、陽極酸化皮膜と電着塗膜の界面剥離可能性の解消を含めて、高度な塗膜密着性を確保することによって、可及的に常法に従った処理をなし得るとともに、アルミ建材を粉体塗装用にストックし得るとともにストックしたアルミ建材に粉体塗膜を形成しても良好な塗膜密着性を確保できる粉体塗膜を有するアルミ建材を提供することができることが記載されている。
【０００４】
また、アルミニウムの塗装に関する発明ではないが、特開２００９−２９８９４４号公報（特許文献２）には、プラスチック基材上に、前処理やプライマー塗装等の工程を必要とすることなく、付着性、耐化粧品汚染性等の塗膜性能に優れた塗膜を形成でき、しかも芳香族系有機溶剤を含有しなくとも優れた貯蔵安定性を有する樹脂組成物を提供することを課題として、塩素化ポリオレフィン（Ａ）と、重合性不飽和二重結合を２以上有する単量体（Ｂ）とが溶解された有機溶剤中で、ラジカル重合開始剤（Ｃ１）を用いて前記単量体（Ｂ）を重合させる工程１と、工程１で得られた溶液に、その他の単量体（Ｄ）およびラジカル重合開始剤（Ｃ２）を添加し、その他の単量体（Ｄ）を重合させる工程２を含む樹脂組成物の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１４０５５号公報
【特許文献２】特開２００９−２９８９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明は粉体塗装を利用するため、多色化には有効な技術ではある。当該技術は電着塗料に添加した無機系微粉末の応力緩和作用を利用して、電着塗料及び粉体塗料の焼付け処理時の縮合反応によって生じる圧縮応力を緩和して塗膜密着性を確保するものとされている。従って、電着塗料に酸化チタン等を添加した白色複合皮膜を塗装下地として形成する必要があるが、塗装下地が限定されると仕掛在庫の増加要因となる。そのため、無機系微粉末を添加する必要がなく、多様な複合皮膜に適用可能なアルミニウム建材の多色化技術が望まれる。
【０００７】
特許文献２に記載の発明はアルミニウム建材への適用を前提としたものではない。アルミニウム建材への適否も不明である。また、提案されている樹脂組成物は二液反応型であり、調合後の使用期間が限られ、作業性に改善の余地がある。
【０００８】
そこで、本発明は、陽極酸化と電着塗装を組み合わせた一般的な複合皮膜に適用可能であるという汎用性と、種々の色彩に着色可能であるという多色化特性の両立を可能とする、アルミニウム又はアルミニウム合金を基材とした積層体を提供することを課題の一つとする。また、本発明はそのような積層体の製造方法を提供することも課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねたところ、既存の複合皮膜を塗装下地として、所定のプライマー層を介して粉体塗装することが有効であることを見出した。
【００１０】
本発明は上記の知見を基礎として完成されたものであり、一側面において、アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材表面に、陽極酸化皮膜、電着塗膜、極性基で変性されたポリオレフィン系プライマーからなるプライマー層及び粉体塗膜がこの順に積層された積層体である。
【００１１】
本発明に係る積層体の一実施形態において、積層体は建材である。
【００１２】
本発明に係る積層体は別の一実施形態において、前記ポリオレフィン系プライマーは酸変性、アクリル変性及びポリエステル変性よりなる群から選択される１種以上の変性を受けている。
【００１３】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、前記ポリオレフィン系プライマーはマレイン酸変性を受けている。
【００１４】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、前記ポリオレフィン系プライマーは塩素化されている。
【００１５】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、前記ポリオレフィン系プライマーにはアクリル樹脂が配合されている。
【００１６】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、プライマー層の平均厚みが１．５〜１５μｍである。
【００１７】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、プライマー層の平均厚みが１．５〜５μｍである。
【００１８】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、プライマーの電着塗膜への浸透深さが平均０．１μｍ以上である。
【００１９】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、プライマーの粉体塗膜への浸透深さが平均０．１μｍ以上である。
【００２０】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、粉体塗膜がポリエステル系、フッ素系又はこれらの組み合わせである。
【００２１】
本発明に係る積層体は更に別の一実施形態において、電着塗膜が熱硬化性アクリルメラミン樹脂で構成されている。
【００２２】
本発明は別の一側面において、以下の工程（１）〜（４）：
（１）アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材表面に対して陽極酸化皮膜を形成する工程
（２）陽極酸化皮膜の上に電着塗膜を形成する工程
（３）電着塗膜の上にポリオレフィン系プライマーを塗布してプライマー層を形成する工程
（４）乾燥前又は乾燥後のプライマー層の上に粉体塗料を塗布し、次いで乾燥焼付することにより粉体塗膜を形成する工程
を順に実施することを含む積層体の製造方法である。
【００２３】
本発明に係る積層体の製造方法の一実施形態において、積層体が建材である。
【００２４】
本発明に係る積層体の製造方法の別の一実施形態において、工程（４）における粉体塗料を塗布した後の乾燥焼付は、温度：１８０〜２１０℃、時間：５〜３０分の条件で実施することを含む。
【００２５】
本発明に係る積層体の製造方法の更に別の一実施形態において、電着塗膜の上に塗布するポリオレフィン系プライマーの塗料固形分が１〜２０質量％である。
【００２６】
本発明に係る積層体の製造方法の更に別の一実施形態において、粉体塗膜がポリエステル系、フッ素系又はこれらの組み合わせである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によればアルミニウム建材の多色化を安価に安定した品質で行うことが可能となる。具体的には、本発明では既存の安価な複合皮膜を塗装下地として使用することが可能であり、仕掛在庫を増加させることはない。また、使用するプライマーが一液型であることから作業性も高い。この点で、本発明に係る積層体は経済性に優れ、短納期対応にも適しているということができる。更に、粉体塗装は所望の形状に切断・加工後に実施することができるため、積層体表面へ汚れや傷が発生する可能性を低くすることができる。この点で、本発明に係る積層体は品質安定性の確保が容易であるということができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る積層体の断面構造の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を参照すると、ここには本発明に係る積層体１０の断面構造の一例を示す模式図が示されており、アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材１１表面に、陽極酸化皮膜１２、電着塗膜１３、極性基で変性されたポリオレフィン系プライマーからなるプライマー層１４及び粉体塗膜１５がこの順に積層されている。
【００３０】
（１．基材）
本発明に係る積層体が対象とする基材１１はアルミニウム又はアルミニウム合金である。アルミニウムとしては、限定的ではないが、純度９９質量％以上の高純度アルミニウムが加工性、耐食性、溶接性、並びに電気及び熱の伝導性に優れていることから好ましい。アルミニウム合金としては、限定的ではないが、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ａｌ−Ｍｇ系合金が挙げられる。これらの中でも、アルミサッシなどの建材として使用する観点からは、押出性、耐食性、強度に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が好ましく、とりわけＭｇを０．４５〜０．９質量％、Ｓｉを０．２〜０．６質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成をもつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金がより好ましい。
【００３１】
基材の形状としては特に制限はないが、建材への適用を考慮すると、例えば形材、板材、線材とすることが典型的である。建材の種類としては特に制限はないが、例えばサッシ、シャッター、ブラインド、カーポート、パネルなどが挙げられる。
【００３２】
（２．陽極酸化皮膜）
アルミニウム又はアルミニウム合金製の基材１１表面には陽極酸化皮膜１２が積層されている。陽極酸化皮膜１２は耐摩耗性の向上に有用である。陽極酸化皮膜１２は基材１１を陽極として硫酸浴等の電解質溶液で通電する方法により形成することが可能である。
【００３３】
陽極酸化工程の前には、界面活性剤にて汚れや油類の除去を行う脱脂、表面の酸化物や細かなキズを除去すると共に金属光沢の調整を行うエッチング、並びに、エッチングで表面に析出したスマットを除去するための中和を順に行っておくことが密着性向上の理由により好ましい。
【００３４】
（３．電着塗膜）
陽極酸化皮膜１２の表面には電着塗膜１３が積層されている。本発明においては既存の複合皮膜へ適用可能性を課題としている点で電着塗膜１３が本発明に係る積層体の構成要件となっている。電着塗膜１３は本来的には基材の着色化のために形成されるものであるが、耐食性を向上させるという効果も大きいため、有用である。なお、本発明において色彩を決定づけるのは後述する粉体塗膜１５であり、電着塗膜１３の色彩には特に制限はない。
【００３５】
電着塗膜１３は一般的な電着塗装により形成可能である。例えば電着液中で陽極酸化皮膜の形成された基材を正極として通電し、アニオン樹脂を付着する方法により形成することが可能である。電着塗装後は塗膜中の水分を除去して塗膜の密着性を高めるべく、焼付を実施するのが通常である。焼付は例えば１６０℃〜１９０℃で行うことができる。アニオン樹脂としてはアクリル系樹脂、とりわけ熱硬化性アクリルメラミン樹脂が主流である。電着塗装の前には、陽極酸化皮膜の細孔を封孔するとともに不純物を洗浄するために純水湯洗を行うことが好ましい。これにより陽極酸化後に行なう電解着色の色抜け防止やウォータースポットの抑制、耐食性の向上という利点が得られる。
【００３６】
電着塗膜１３の厚みは特に制限はないが、例えば建材として使用する場合は一般には５〜１５μｍ程度である。
【００３７】
複合皮膜によっては陽極酸化と電着塗装の間に交流電解着色を行う場合もあるが、本発明においては交流電解着色の有無は問わない。すなわち、交流電解着色を行っても行わなくても何れでもよい。また、特許文献１に記載のように電着塗膜に無機系微粉末を添加してもよいし、しなくてもよい。このように、本発明は種々の複合皮膜に適用可能であり、汎用性が高い着色技術である。
【００３８】
（４．プライマー層）
電着塗膜１３の表面にはプライマー層１４が積層されている。プライマー層１４は後述する粉体塗膜１５の密着性を高める役割を果たす。本発明においては、プライマー層は極性基で変性されたポリオレフィン系プライマーで構成されている。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリペンテン、ポリヘキセン等が挙げられるが、市場での入手容易性や粉体塗膜との密着性の観点からポリエチレン及びポリプロピレンが好ましい。
【００３９】
極性基で変性されたポリオレフィンの好ましい変性の種類としては、極性基を導入することが可能な酸変性、アクリル変性及びポリエステル変性が挙げられる。変性方法には特に制限はないが、グラフト反応による変性が一般的である。極性基を導入する変性を行うことによって、プライマーの粉体塗膜への親和性が向上する。これらの中でも、塗料としての安定性及び相溶性（例えば、貯蔵中の結晶化やゲル化の防止）の観点からはマレイン酸変性が格段に好ましい。本発明において、酸変性にはその無水物による変性も含まれる。
【００４０】
酸変性の場合、変性率は高いほど溶剤への溶解性・相溶性が高くなり貯蔵安定性が向上する。また、粉体塗膜との密着性も向上する。具体的には、変性率は１％以上が好ましく、２％以上がより好ましい。一方で、変性率が過剰になるとかえって電着塗膜との密着性が低下することから、５％以下が好ましく、４％以下がより好ましい。また、アクリル又はポリエステル変性の場合も、変性率は高いほど溶剤への溶解性・相溶性が高くなり貯蔵安定性が向上し、また、粉体塗膜との密着性も向上するが、酸変性に比べて変性率を大きくする必要がある。具体的には変性率は１５％以上が好ましく、２０％以上がより好ましい。一方で、変性率が過剰になると電着塗膜との密着性が低下することから、３０％以下が好ましく、２５％以下がより好ましい。
【００４１】
本発明において、変性率は、原料仕込みでの配合割合を基準にして算出された値を指す。具体的には、原料となるポリオレフィンの質量からモノマーの単位数を算出し、これを基準として、変性用の極性化合物のモル数から変性率を算出する。例えば、ポリプロピレン５００ｇをマレイン酸２ｇで変性する場合を考える。ポリプロピレンの化学式は（Ｃ3Ｈ6）nで表されるので、その質量が５００ｇの場合、モノマー単位数は５００÷４２．１＝１１．９となる。一方で、配合する極性化合物をマレイン酸（分子量＝１１６．１）として２０ｇ配合した場合は、マレイン酸のモル数は０．１７２である。従って、変性率は０．１７２÷１１．９＝０．０１４＝１．４％である。
【００４２】
ポリオレフィン系プライマーの溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン、シクロヘキサン等の非極性溶媒が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明に使用するポリオレフィンは極性基で変性されているが、ケトン系などの高極性溶媒に溶解するほどの極性はないため、上記のような芳香族系や脂環式の低極性溶媒が適切である。
【００４３】
ポリオレフィンは１種類の変性基によって変性されていてもよいし、２種以上の変性基によって変性されていてもよい。
【００４４】
また、ポリオレフィンは塩素化されていることが、ポリオレフィンに極性を付与して溶剤への溶解性・相溶性を向上する観点で好ましい。具体的には、１０％以上が好ましく、１５％以上がより好ましい。一方で、塩素化率が過剰になると耐溶剤性が低下することから、３０％以下が好ましく、２５％以下がより好ましい。本発明において、塩素化率はＪＩＳ  Ｋ−７２２９「酸素フラスコ燃焼法」により測定する。
【００４５】
好ましい実施形態においては、ポリオレフィンは塩素化及び酸変性されており、より好ましい実施形態においては、ポリオレフィンは塩素化及びマレイン酸変性されている。
【００４６】
また、プライマーには粉体塗膜との密着性及び溶剤への溶解性を向上させる観点から、アクリル樹脂を配合することが好ましい。アクリル樹脂の種類としては、ポリオレフィンとの相溶性があるものであれば特に制限はないが、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−フェニルエチル、（メタ）アクリル酸３−フェニルプロピル、（メタ）アクリル酸２−フェノキシエチル、（メタ）アクリル酸フェノキシポリエチレングリコール、（メタ）アクリル酸トリメチルシリル、（メタ）アクリル酸２−（ジメチルアミノ）エチル、（メタ）アクリル酸２，２，２−トリフルオロエチル、（メタ）アクリル酸２，２，３，３，−テトラフルオロプロピル、（メタ）アクリル酸１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロピル、（メタ）アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシル、（メタ）アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，３Ｈ−ヘキサフルオロブチル、（メタ）アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフルオロペンチル及び（メタ）アクリル酸１Ｈ，１Ｈ−ヘプタフルオロブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル類のホモポリマーやコポリマーが挙げられる。配合するアクリル樹脂のプライマー中の含有量は、粉体塗膜との密着性を向上させるためにポリオレフィン樹脂との比率で３０質量％以上とすることが好ましく、４０質量％以上とすることがより好ましい。ただし、アクリル樹脂の含有量が過剰になると電着塗膜との密着性が低下することから、ポリオレフィン樹脂との比率で７０質量％以下とすることが好ましく、６０質量％以下とすることがより好ましい。アクリル樹脂の含有量は塗料製造時の配合量により算出された値を指す。例えば、ポリオレフィン樹脂１００質量部に対してアクリル樹脂を４０質量部配合したときは、アクリル樹脂の含有量は４０質量％となる。
【００４７】
プライマー層１４の形成は、電着塗膜の上にポリオレフィン系プライマーを塗布することにより行うことが可能である。プライマー層は次工程での粉体塗装に先立って乾燥させてもよいし、乾燥しなくてもよいが、生産効率を高める観点からは乾燥させずに次工程に移行する方が好ましい。
【００４８】
電着塗膜の上に塗布する際のポリオレフィン系プライマーの塗料固形分は少ない塗布量によって膜厚を確保することを目的として１質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることがより好ましい。しかしながら、塗料固形分が過剰になると塗装時の作業性が低下することから２０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましい。
【００４９】
プライマー層１４の厚みは特に制限はないが、薄すぎると粉体塗膜の密着性向上効果が限定的となることから平均で１．５μｍ以上とすることが好ましく、平均で３μｍ以上とするのがより好ましい。但し、プライマー層１４を厚くし過ぎると逆に粉体塗膜の密着性が低下し、また、塗膜内部に気泡が成長して表面に到達し、外観を害するおそれがあることから１５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましく、５μｍ以下が更により好ましい。プライマー層の平均厚みは渦電流式膜厚計での測定で算出された値を指す。
【００５０】
（５．粉体塗膜）
プライマー層１４の表面には粉体塗膜１５が積層されている。粉体塗膜１５は粉体塗装によって形成することができる。粉体塗装には静電塗装法、回転成形法、溶射法及び流動浸漬法などがあるが、付き回りの均一性や形材の目的部分に限定して塗装可能であることから静電塗装法が好ましい。粉体塗料としても特に制限はなく、エポキシ系、エポキシ−ポリエステル系、ポリエステル系、アクリル系、ポリエチレン系、変性ＥＶＡ系、フッ素樹脂、シリコーン系及びナイロン系等が使用可能である。これらの中でも塗装後の加工性、耐候性の理由によりそれぞれポリエステル系及びフッ素樹脂系の粉体塗料が好ましく、ポリエステル系及びフッ素樹脂系を組み合わせた粉体塗料がより好ましい。とりわけ、塗膜組成の均一化による上記性能のさらなる向上のため、各粉体中に樹脂（例えばポリエステル系及びフッ素樹脂系の混合物）、顔料、及び硬化剤等の添加剤が含まれる１ショット型の粉体塗料が好ましい。
【００５１】
粉体塗料中には所望の着色顔料を配合することができるので、多様な着色ニーズに容易に応えることが可能である。着色顔料としては、例えば白色顔料、黒色顔料、赤色顔料、黄色顔料、青色顔料、緑色顔料、鱗片状アルミニウム粉、着色マイカ粉、銅粉、スズ粉、ステンレス粉等を単独又は組み合わせて使用することができる。
【００５２】
静電塗装法を利用する場合、プライマー層の上に粉体塗料を塗布した後に乾燥焼付工程を実施するのが通常である。本発明においては、乾燥は温度：１８０〜２１０℃、時間：５〜３０分の条件で実施することが、プライマーの電着塗膜や粉体塗膜への浸透深さを高め、プライマー層を介した電着塗膜と粉体塗膜の密着性を向上するので好ましい。より好ましい乾燥条件は、２００〜２１０℃で５〜３０分間である。ポリオレフィン系プライマーは一般にはポリプロピレン基材に対する密着性を得る目的で使用されるものであり、ポリプロピレンの耐熱性から８０〜１００℃での乾燥が行われるが、このような温度範囲よりも上述した高温での乾燥焼付を行う方が高い密着性を得ることができる。これは、本発明では基材がアルミニウム又はアルミニウム合金であり、上塗に粉体塗料を用いることに起因する。
【００５３】
塩素化ポリオレフィンの場合、プライマーの電着塗膜への浸透深さは、好ましくは平均０．１μｍ以上であり、より好ましくは平均１μｍ以上であるが、典型的には平均５μｍ以下である。また、非塩素化ポリオレフィンの場合、電着塗膜への浸透深さは好ましくは平均０．１μｍ以上、より好ましくは平均０．５μｍ以上であるが、典型的には平均２．５μｍ以下である。
【００５４】
塩素化ポリオレフィンの場合、プライマーの粉体塗膜への浸透深さは、好ましくは平均０．１μｍ以上であり、より好ましくは平均１μｍ以上であるが、典型的には平均４μｍ以下である。また、非塩素化ポリオレフィンの場合、粉体塗膜への浸透深さは好ましくは平均０．１μｍ以上、より好ましくは平均０．５μｍ以上であるが、典型的には２μｍ以下である。
【００５５】
電着塗膜及び粉体塗膜への浸透深さはＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）によって測定可能である。具体的には、（１）エポキシ樹脂に埋めたサンプルを、塗膜断面が出るように研磨し、次いで、（２）Ｐｔコーティング後、以下の条件としてＥＰＭＡで塗膜断面を観察する。
＜ＥＰＭＡの条件＞
加速電圧１５ｋＶ、電流量３０ｎＡ、ビーム径１μｍ、積算時間２００ｍｓ、２００×２００ポイント、ステップサイズ０．２μｍ
【００５６】
そして、塩素化ポリオレフィンの場合は塩素マッピングを行って、複合皮膜や粉体塗膜の位置において、プライマー部の１０ａｔ％以上の塩素濃度が観察された部分の厚みの平均を求め、それぞれプライマーの電着塗膜への浸透深さ及びプライマーの粉体塗膜への浸透深さの平均とする。塩素化ポリオレフィンの場合、塩素が特異的な元素であるため、浸透深さの指標として最適だからである。
【００５７】
非塩素化ポリオレフィンの場合は炭素マッピングを行って、複合皮膜や粉体塗膜の位置において、プライマー部の９０ａｔ％以上の炭素濃度が観察された部分の厚みの平均を求め、それぞれプライマーの電着塗膜への浸透深さ及びプライマーの粉体塗膜への浸透深さの平均とする。非塩素化ポリオレフィンでは塩素化ポリオレフィンのような特異的な元素を指標とすることができないため、炭素を指標としている。プライマーは極性基によって変性されているものの、基本的には炭素のみから成る組成であるため、一般的な電着塗膜(アクリルメラミン等)、や一般的な粉体塗膜(ポリエステル+フッ素等)よりも炭素濃度が高いことから、浸透深さの指標として採用可能である。
【００５８】
塩素化ポリオレフィン及び非塩素化ポリオレフィンの測定の何れにおいても、浸透深さはマッピング画像のスケールとの対比で長さを測定して浸透深さに変換する。そして、平均値は、マッピング画像中の任意の１０箇所以上の平均値を取る。
【００５９】
粉体塗膜１５の厚みは特に制限はないが、例えば建材として使用する場合は一般には４０〜１００μｍ程度であり、典型的には５０〜８０μｍ程度である。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の実施例を示すが、これらは本発明及びその利点をより良く理解するために提供するものであり、本発明が限定されることを意図しない。
【００６１】
＜１．プライマー層による密着効果の検証＞
（比較例１）
基材として、Ｍｇを０．４５〜０．９質量％、Ｓｉを０．２〜０．６質量％含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成をもつＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の形材を準備した。当該基材の表面に対して、脱脂、エッチング及び中和を行った後、陽極酸化皮膜を７〜１０μｍ程度の厚みで形成した。純水湯洗後、陽極酸化皮膜の表面に熱硬化性アクリルメラミン樹脂の電着塗膜を１０〜１４μｍ程度の厚みで形成した。電着塗膜の焼付は１６０〜１９０℃で実施した。
次いで、ポリエステル系及びフッ素樹脂系を組み合わせた１ショット型の粉体塗料を用いて、静電塗装法により電着塗膜の表面に粉体塗膜を５０〜８０μｍ程度の厚みで形成した。粉体塗装の乾燥焼付は２００℃×２０分の条件で行った。
【００６２】
（比較例２〜３、実施例１〜９）
電着塗膜を形成するまでは比較例１と同様の手順を繰り返した。その後、表１の条件でプライマー層を電着塗膜の表面に形成し、最後に比較例１と同様の手順で、プライマー層の表面に粉体塗膜を形成した。プライマー層の平均厚みは渦電流式膜厚計（株式会社ケット科学研究所社製デュアルタイプ膜厚計ＬＺ−３７３）で任意の１０箇所の測定値の平均とした。
【００６３】
【表１】
2015042478.tif 000003
【００６４】
（性能試験）
得られた各積層体について、外観検査、断面検査、耐衝撃性試験、及び耐沸騰水試験を行った。各試験の方法及び基準は以下の通りである。
外観検査：目視によって粉体塗膜に荒れが発生しているか否かで判定し、荒れが発生していない場合をＡ、荒れが部分的に発生した場合をＢ、荒れが全体的に発生した場合をＣとした。
断面検査：積層体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）またはデジタルマイクロスコープによって観察し、粉体塗膜内部の気泡が見られない又はほとんど見られない状態をＡ、気泡が見られるが塗膜表面にまでは達していない状態をＢ、塗膜表面にまで達した気泡が観察された場合をＣとした。
耐衝撃性試験：ガードナー式衝撃試験機を用い、直径１６ｍｍの丸型パンチに試験体を接触させ、丸型パンチの上に４ポンドのウエイトを２０インチの高さから落下させて積層体の裏面（基材側）に衝突させた。目視によって確認し、塗膜が剥離して基材が明確に露出した場合をＤ、塗膜に点状の亀裂や剥離が多く生じた場合をＣ、塗膜に点状の亀裂や剥離が少量ながら生じた場合をＢ、塗膜に明確な亀裂や剥離が見られなかった場合をＡとした。
耐沸騰水試験：２ｍｍ間隔で縦横それぞれ１１本の碁盤目を塗膜に形成した後に、積層体を沸騰水に５時間浸漬させた。その後、セロハンテープを碁盤目に貼り付けて直ぐに剥がした後の塗膜の状態を目視により評価した。塗膜が剥離して基材が完全に露出した場合をＣ、セロハンテープを剥がす前に比べて塗膜の剥離が多かった場合をＢ、セロハンテープを剥がす前と後で塗膜の剥離状態にほとんど差がなかった場合をＡとした。
試験結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2015042478.tif 000004
【００６６】
＜２．乾燥焼付条件が与える粉体塗膜密着性への影響＞
（比較例４）
粉体塗装の乾燥焼付条件を、８０℃×５分とした他は、実施例５と同様の手順でＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の形材に粉体塗装を試みたが、この焼付条件においては粉体塗膜が成膜しなかった。
【００６７】
実施例５及び比較例４については、ＥＰＭＡ（島津製作所社製ＥＰＭＡ−１６１０）により、先述した測定手順でプライマーの浸透深さの平均を調査したところ、表３に示す結果が得られた。この結果、比較例４は実施例５よりも電着塗膜に対するプライマーの浸透深さが小さいことが分かる。
【００６８】
【表３】
2015042478.tif 000005
【００６９】
＜３．特許文献１に記載の発明との比較＞
（比較例３）
電着塗膜中の濃度が２７質量％となるように酸化チタン粉末を電着塗膜に添加した他は比較例１と同様の手順で、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の形材に粉体塗装を行った。これは特許文献１に記載の発明に相当する。
【００７０】
（実施例１０）
電着塗膜を形成するまでは比較例３と同様の手順を繰り返した。その後、表１の実施例２の条件でプライマー層を電着塗膜の表面に形成し、最後に比較例１と同様の手順で、プライマー層の表面に粉体塗膜を形成した。
【００７１】
得られた各積層体に対して、上記と同様の性能試験を行った結果を表４に示す。この結果、比較例３は比較例１よりも密着性に優れた粉体塗膜が得られたものの、本発明に係るプライマー層を設けることにより、更に密着性が向上することが分かる。
【００７２】
【表４】
2015042478.tif 000006
【符号の説明】
【００７３】
１０    積層体
１１    基材
１２    陽極酸化皮膜
１３    電着塗膜
１４    プライマー層
１５    粉体塗膜
【図１】
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