МАТЕРИАЛ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА С ПОКРЫТИЕМ
COATING MATERIAL FOR COATED METAL SHEET

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к материалу покрытия для металлического листа с покрытием.
Уровень техники
[0002] Металлические листы с покрытием часто используются в наружных конструкциях, строительных конструкциях и т.п. Такие металлические листы с покрытием имеют пятна из-за прилипания загрязняющего материала на основе углерода (далее также называемого «гидрофобный углерод»), содержащегося в выхлопных газах автомобилей, в промышленном дыме и тому подобном. Среди пятен особенно заметны пятна, прилипшие вдоль по дождевым полосам (далее также называемые «дождевое пятно»). Такое дождевое пятно всегда становится заметным в течение относительно короткого промежутка времени на обычном металлическом листе с покрытием, и поэтому существует потребность в металлическом листе с покрытием, на котором образование дождевых пятен затруднено.
2
[0003] В последние годы было предложено предотвращать появление дождевых пятен за счет использования пленки покрытия с краевым углом смачивания водой 60° или менее, а именно гидрофильной пленки покрытия. Полагают, что на поверхности гидрофильной пленки покрытия, имеющей маленький угол смачивания водой, гидрофобный углерод с большей вероятностью покидает поверхность с дождевой водой и, таким образом, смоется. Одним примером подхода к гидрофилизации поверхности металлического листа с покрытием является способ (ПЛ 1 - Патентная Литература 1), в котором на поверхность металлического листа наносят материал покрытия, содержащий тетраалкоксисилан или его конденсат (далее также называемый «органосиликат»). Также был предложен другой способ (ПЛ 2), в котором материал покрытия, содержащий полисилоксановую смолу, включающую винильную группу, или тому подобное, наносят на металлический лист, а пленку покрытия подвергают обработке коронным разрядом. Кроме того, также был предложен способ (ПЛ 3), в котором материал покрытия, содержащий полиэфирную смолу, наносят на металлический лист, и подвергают пленку покрытия обработке коронным разрядом мощностью 200 Вт/м/мин или более. Кроме того, также был предложен способ (ПЛ 4), в котором материал покрытия, содержащий органосиликат или тому подобное, наносят на металлический лист, а пленку покрытия подвергают обработке пламенем, плазменной обработке или обработке коронным разрядом.
Список цитирования Патентная литература
[0004] ПЛ 1: Международная заявка WO 1994/6870
ПЛ 2: Выложенная заявка на патент Японии №Н05-59330
ПЛ 3: Выложенная заявка на патент Японии №2000-61391
ПЛ 4: Выложенная заявка на патент Японии №2006-102671
Краткое описание изобретения
Техническая задача
[0005] Упомянутая выше заявка ПЛ 1 описывает нанесение материала покрытия, содержащего органосиликат, такой как метилсиликат или этилсиликат, на поверхность металлического листа. Когда материал покрытия наносят на поверхность металлического листа, органосиликат перемещается к поверхности. Затем на поверхности отвержденной пленки (пленки покрытия) материала покрытия органосиликат реагирует с влагой или тому подобным в воздухе с образованием силанольных групп или силоксановых связей на поверхности пленки покрытия. Считается, что в результате этого поверхность пленки покрытия становится гидрофильной.
[0006] Однако метилсиликат обладает высокой совместимостью со смолой или тому подобным, содержащимся в материале покрытия. Следовательно, при нанесении покрытия затрудняется перемещение метилсиликата к этой поверхности. Соответственно, гидрофильность поверхности пленки покрытия вряд ли будет повышена в достаточной степени. В этом случае твердость поверхности пленки покрытия также вряд ли будет повышена в достаточной степени. С другой стороны, этилсиликат имеет низкую совместимость со смолой или тому подобным, содержащимся в материале покрытия. Следовательно, когда материал покрытия наносят на поверхность металлического листа, этилсиликат в определенной степени перемещается к поверхности. Однако этилсиликат вряд ли будет гидролизован на поверхности пленки покрытия, и для гидрофилизации поверхности пленки покрытия требуется время. Соответственно, дождевые пятна образуются до того, как пленка покрытия будет гидрофилизирована в достаточной степени. То есть для любого органосиликата было трудно в достаточной степени подавить появление дождевых пятен.
[0007] Кроме того, когда материал покрытия содержит описанный выше органосиликат (метилсиликат или этилсиликат), возникает проблема, заключающаяся в том, что при отверждении материала покрытия органосиликат имеет тенденцию испаряться вместе с растворителем и загрязнять нагревательное устройство.
[0008] Между тем, для способов, описанных в вышеупомянутых ПЛ 2-4, было трудно в достаточной степени предотвратить образование дождевых пятен. Например, в способе, описанном в ПЛ 2, после нанесения материала покрытия, содержащего полисилоксановую смолу, на поверхность металлического листа, проводят обработку коронным разрядом. Однако трудно равномерно гидрофилизировать поверхность пленки покрытия только путем обработки коронным разрядом пленки покрытия из этого материала покрытия. Когда пленки покрытия, содержащие полисилоксановую смолу, подвергают обработке коронным разрядом, на поверхности пленок покрытия образуются гидрофильные участки и гидрофобные участки. После этого гидрофобный углерод сильно прилипает к гидрофобным участкам. С другой стороны, на гидрофильных участках гидрофобный углерод покидает поверхность под действием дождевой воды. Однако гидрофобный углерод, покидающий поверхность, притягивается к гидрофобному углероду, прилипшему к гидрофобным участкам, и гидрофобный углерод постепенно осаждается вокруг гидрофобных участков в качестве базовых точек. Таким образом, было трудно изготовить металлический лист с покрытием, обладающий высокой устойчивостью к дождевым пятнам, с помощью способа, описанного в ПЛ 2.
[0009]Кроме того, в ПЛ 3 обработку коронным разрядом проводят на поверхности пленки покрытия из материала покрытия, содержащего полиэфирную смолу и тому подобное, но в этом случае также образуются гидрофобные области и гидрофильные области и, таким образом, трудно равномерно гидрофилизировать поверхность пленки покрытия. Кроме того, в ПЛ 4 пленку покрытия из материала покрытия, содержащего этилсиликат, подвергают обработке пламенем, плазменной обработкой или обработке коронным разрядом. Как упомянуто выше, в материале покрытия, содержащем этилсиликат, этилсиликат имеет тенденцию испаряться вместе с растворителем при нагревании и сушке пленки, состоящей из материала покрытия, и загрязнять нагревательное устройство.
[0010] Кроме того, органосиликат, содержащийся в материале покрытия, описанном в ПЛ 1 или ПЛ 4, обладает высокой реакционной способностью по отношению к воде. Следовательно, он может быть гидролизован влагой в материале покрытия, и поэтому возникает проблема в том, что стойкость материала покрытия при хранении окажется низкой.
[0011] Настоящее изобретение было создано с учетом вышеупомянутых обстоятельств. То есть, целью настоящего изобретения является разработка материала покрытия, который обладает высокой стойкостью при хранении и редко загрязняет нагревательное устройство, и, кроме того, с помощью которого можно изготовить металлический лист с покрытием, обладающим малой склонностью к образованию дождевых пятен и высоким сопротивлением царапанию.
Средства решения проблемы
[0012]Настоящее изобретение относится к следующему материалу покрытия для металлического листа с покрытием.
[1] Материал покрытия для металлического листа с покрытием, включающий силиконовую смолу, где указанная силиконовая смола содержит силанольные группы в количестве от 5 до 50 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si.
[0013]
[2] Материал покрытия для металлического листа с покрытием по п.[1], в котором силиконовая смола содержит атомы Si, происходящие из триалкоксисилана, в количестве от 50 до 100 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si.
[3] Материал покрытия для металлического листа с покрытием в соответствии с п.[1] или [2], в котором в силиконовой смоле доля числа молей арильных групп, непосредственно связанных с атомами Si, от числа молей алкильных групп, непосредственно связанных с атомами Si, составляет от 20 до 80%.
[4] Материал покрытия для металлического листа с покрытием по любому из п.[1]-[3], в котором материал покрытия дополнительно содержит полиэфирную смолу или акриловую смолу.
Преимущественные эффекты изобретения
[0014] Материал покрытия для металлического листа с покрытием в соответствии с настоящим изобретением обладает высокой стойкостью при хранении и, кроме того, редко загрязняет нагревательное устройство. Кроме того, благодаря такому материалу покрытия для металлического листа с покрытием, можно изготовить металлический лист с покрытием, в котором маловероятно появление дождевых пятен на поверхности, и который обладает высоким сопротивлением царапанию.
Краткое описание чертежей
[0015]
ФИГ. 1А - вид сбоку сопла горелки для обработки пламенем;
ФИГ. 1В - вид спереди сопла горелки;
ФИГ. 1С - вид снизу сопла горелки;
ФИГ. 2А - вид сбоку сопла другой горелки для обработки пламенем;
ФИГ. 2В - вид снизу сопла этой горелки; Описание вариантов осуществления
[0016] 1. Материал покрытия
Материал покрытия для металлического листа с покрытием в соответствии с настоящим изобретением применяют путем нанесения на поверхность металлического листа. Следует отметить, что после нанесения материала покрытия на поверхность металлического листа поверхность пленки покрытия, состоящей из материала покрытия, подвергают гидрофилизации посредством обработки пламенем.
[0017] Как упомянуто выше, ранее предпринимались попытки предотвратить образование дождевых пятен, которые появляются на металлическом листе с покрытием, путем нанесения на поверхность металлического листа материала покрытия, содержащего органосиликат. При нанесении на поверхность металлического листа органосиликат перемещается к поверхности. Считается, что затем этот органосиликат гидролизуется с образованием силанольных групп или силоксановых связей, придавая тем самым стойкость к образованию дождевых пятен. Однако органосиликат имеет тенденцию испаряться вместе с растворителем при нагревании и сушке материала покрытия. Следовательно, существует проблема в том, что при использовании материала покрытия, содержащего органосиликат, нагревательное устройство может загрязняться. Кроме того, органосиликат обладает высокой реакционной способностью и, легко гидролизуясь влагой в материале покрытия, полимеризуется. Соответственно, также существует проблема в том, что материал покрытия, содержащий органосиликат, имеет низкую стойкость при хранении.
[0018] В противоположность этому материал покрытия согласно настоящему изобретению содержит специальную силиконовую смолу. В настоящем описании «силиконовая смола» относится к соединению, в котором алкоксисилан частично гидролизован и конденсирован. Это соединение в основном имеет трехмерную сшитую структуру, но не достигает состояния геля и представляет собой полимер, который растворим в органическом растворителе. Трехмерная сшитая структура, которую имеет эта силиконовая смола, конкретно не ограничена, и, например, она может быть любой формы -клетчатой, лестничной или произвольной. Следует отметить, что в настоящем описании силиконовая смола не содержит тетраалкоксисилан или конденсат, образовавшийся вследствие гидролиза и конденсации только тетраалкоксисилана (органосиликата).
[0019] Поскольку силиконовая смола имеет трехмерную сшитую структуру, то при нанесении материала покрытия на поверхность металлического листа, силиконовая смола имеет тенденцию перемещаться к поверхности пленки и затем равномерно распределяться по поверхности пленки. Когда такую пленку покрытия подвергают обработке пламенем, органические группы (такие как метальные группы или фенильные группы), которые содержит силиконовая смола, удаляются равномерно, и на поверхности пленки покрытия образуются силанольные группы или силоксановые связи. В результате гидрофильность поверхности покрытого металлического листа равномерно возрастает, обеспечивая весьма высокую стойкость к образованию дождевых пятен. Кроме того, поскольку силиконовая смола равномерно распределяется по поверхности пленки покрытия, сопротивление царапанию пленки покрытия также становится удовлетворительным.
[0020] Кроме того, силиконовая смола, содержащаяся в материале покрытия согласно настоящему изобретению, содержит силанольные группы в количестве от 5 до 50 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si в силиконовой смоле. Силиконовая смола, в которой количество силанольных групп составляет от 5 до 50 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si, обладает соответствующей реакционной способностью и скорее не будет чрезмерно конденсироваться из-за влаги, содержащейся в материале покрытия. Следовательно, силиконовая смола скорее не будет реагировать в материале покрытия, тем самым обеспечивая материалу покрытия весьма высокую стойкость при хранении. Кроме того, поскольку силанольные группы соответствующим образом связаны с другими компонентами в материале покрытия посредством водородных связей, то после нанесения материала покрытия силиконовая смола вряд ли испарится при нагревании и сушке пленки. Соответственно, материал покрытия в соответствии с настоящим изобретением не будет загрязнять нагревательное устройство.
[0021] При этом требуется, чтобы материал покрытия согласно настоящему изобретению содержал по меньшей мере вышеописанную силиконовую смолу, но этот материал покрытия может дополнительно содержать смолу, различные добавки и тому подобное. Далее каждый компонент, содержащийся в материале покрытия согласно настоящему изобретению, будет описан подробно.
[0022] (1) Силиконовая смола
Как упомянуто выше, силиконовая смола представляет собой соединение, в котором алкоксисилан частично гидролизован и конденсирован, и в его молекулярной цепи обычно содержится одно или два или более звеньев из Т-1, Т-2, Т-3, представленных следующими общими формулами и являющихся производными от триалкоксисилана (все эти звенья в совокупности упоминаются также как «Т звенья»).
[0023] [Формула 1]
1
1
1
1
В общих формулах, описанных выше, R представляет углеводородную группу, которая необязательно имеет заместитель. Кроме того, X представляет собой атом водорода или углеводородную группу. В силиконовой смоле могут содержаться несколько типов Т звеньев с различными типами вышеописанных R и X.
1
[0024] R предпочтительно представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 12 атомов углерода, и ее конкретные примеры включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, пропильная группа, гексильная группа и октильная группа; арильные группы, такие как фенильная группа, толильная группа, ксилильная группа и нафтильная группа; циклоалкильные группы, такие как циклогексильная группа, циклобутильная группа и циклопентильная группа; и тому подобное. Среди них метильная группа и фенильная группа являются особенно предпочтительными.
1
[0025] Между тем, X предпочтительно представляет собой атом водорода или углеводородную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, и примеры этой углеводородной группы включают алкильные группы, такие как метильная группа, этильная группа, пропильная группа и гексильная группа; арильные группы, такие как фенильная группа, толильная группа и ксилильная группа; циклоалкильные группы, такие как циклогексильная группа, циклобутильная группа и циклопентильная группа; и тому подобное. Среди них метильная группа и этильная группа являются особенно предпочтительными.
[0026] Кроме того, в молекулярной цепи силиконовой смолы могут содержаться одно или оба из звеньев D-1, D-2, представленные следующими общими формулами, и являющимися производными от диалкоксисилана (все эти звенья в совокупности также называются как "D звенья").
[0027] [Формула 2]
2
3
2
2
3
2
В общих формулах, описанных выше, каждый из R и R независимо представляет углеводородную группу, которая необязательно имеет заместитель. Кроме того, Xпредставляет собой атом водорода или углеводородную группу. Следует отметить, что в силиконовой смоле могут содержаться несколько типов D звеньев с различными типами вышеописанных R, R и X.
2
3
1
2
1
[0028] Каждый из R и R предпочтительно представляет собой углеводородную группу, имеющую от 1 до 12 атомов углерода, и его конкретные примеры включают те же группы, что и вышеупомянутые R для Т звеньев. Между тем, X предпочтительно представляет собой атом водорода или углеводородную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, и его конкретные примеры включают те же группы, что и вышеупомянутый Xдля Т звеньев.
[0029] Кроме того, в молекулярной цепи силиконовой смолы могут содержаться одно или два или более звеньев от Q-1 до Q-4, представленные следующими общими формулами и являющиеся производными от тетраалкоксисилана (все эти звенья вместе также называются как «Q звенья»).
[0030] [Формула 3]
3
3
В общих формулах, описанных выше, X представляет собой атом водорода или углеводородную группу. Следует отметить, что в силиконовой смоле могут содержаться несколько типов Q звеньев с различными типами описанного выше X.
3
1
[0031] X предпочтительно представляет собой атом водорода или углеводородную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода, и его конкретные примеры включают те же группы, что и вышеупомянутый X для Т звеньев.
[0032] Силиконовая смола имеет структуру, в которой вышеописанные Т звенья, D звенья и/или Q-звенья связаны в трехмерной форме. Как упомянуто выше, количество (число молей) силанольных групп в силиконовой смоле, содержащейся в материале покрытия согласно настоящему изобретению, составляет от 5 до 50 мол. %, а более предпочтительно от 15 до 40 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si. Когда количество силанольных групп превышает 50 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si, реакционная способность силиконовой смолы имеет тенденцию к повышению, а стойкость при хранении материала покрытия имеет тенденцию к снижению. С другой стороны, когда количество силанольных групп составляет менее 5 мол. % по отношению к общему числу молей атомов Si, силиконовая смола вряд ли будет связана с другими компонентами в материале покрытия (такими как эпоксидная смола) посредством образования водородной связи, и силиконовая смола, вероятно, испарится после отверждения материала покрытия. Кроме того, когда количество силанольных групп составляет менее 5 мол. %, маловероятно, что силиконовая смола будет в достаточной степени сшита при отверждении материала покрытия, и сопротивление царапанию пленки покрытия может быть недостаточно высоким.
[0033] Напротив, когда количество силанольных групп в силиконовой смоле находится в диапазоне, описанном выше, повышается не только стойкость при хранении материала покрытия, но также маловероятно, что силиконовая смола испарится при отверждении образовавшейся пленки материала покрытия, как упомянуто выше. Кроме того, сопротивление царапанию пленки покрытия, состоящей из материала покрытия, становится удовлетворительным.
29
1
[0034] Количество молей Si, содержащихся в силиконовой смоле, и количество силанольных групп, содержащихся в силиконовой смоле, можно определить с помощью анализа посредством Si-ЯМР и анализа посредством H-ЯМР. Кроме того, количество силанольных групп в силиконовой смоле можно регулировать с помощью соотношения количества Т звеньев, D звеньев и Q звеньев, или с помощью степени конденсации. Например, когда триалкоксисилан используют для приготовления силиконовой смолы, то путем увеличения продолжительности конденсации или тому подобного количество звеньев Т-3 увеличивается, а количество силанольных групп уменьшается.
[0035] Кроме того, силиконовая смола содержит атомы Si, происходящие из триалкоксисилана, то есть атомы Si, входящие в состав Т звеньев, предпочтительно в количестве от 50 до 100 мол. %, и более предпочтительно в количестве от 60 до 100 мол. % по отношению к общему количеству молей атомов Si, которые содержит силиконовая смола. Когда количество Т звеньев составляет менее 50 мол. % (в частности, когда количество D звеньев превышает 50 мол. %), силиконовая смола имеет тенденцию образовывать мицеллярную структуру, и эта силиконовая смола, вероятно, будет концентрироваться в форме островов на поверхности пленки покрытия. В результате трудно равномерно повысить гидрофильность или твердость поверхности пленки покрытия, и, вероятно, может возникнуть неравномерность сопротивления царапанию или стойкости к образованию дождевых пятен пленки покрытия. Следует отметить, что концентрирование (или его отсутствие) силиконовой смолы в форме островов на поверхности пленки покрытия может быть подтверждено анализом поверхности пленки покрытия с помощью АСМ (атомно-силового микроскопа) после обработки этой пленки пламенем. Например, глубина травления в результате обработки пламенем на участках вне островов отличается от глубины травления в островной части на поверхности пленки покрытия. Соответственно, распределение силиконовой смолы в форме островов может быть подтверждено с помощью неровностей на поверхности пленки покрытия.
29
[0036] Напротив, когда количество Т звеньев составляет 50 мол. % или более, силиконовая смола вряд ли будет образовывать мицеллярную структуру, и, вероятно, будет равномерно концентрироваться на поверхности пленки покрытия. В результате стойкость к образованию дождевых пятен на металлическом листе с покрытием, который должен быть изготовлен путем нанесения материала покрытия, становится удовлетворительной, или сопротивление пленки царапанию становится удовлетворительным. Количество атомов Si, образующих Т звенья, можно определить с помощью анализа посредством Si-ЯМР.
1
[0037] Кроме того, доля количества молей арильных групп, непосредственно связанных с атомами Si силиконовой смолы, основана на количестве молей алкильных групп, непосредственно связанных с атомами Si силиконовой смолы, то есть отношение арильные группы/алкильные группы предпочтительно составляет от 20 до 80%, а более предпочтительно от 30 до 70%. Когда молярное отношение арильных групп увеличивается, силиконовая смола с большей вероятностью растворяется в других компонентах материала покрытия. Однако когда доля арильных групп становится чрезмерной, скорость реакции при образовании пленки покрытия значительно снижается, и может быть трудно получить достаточную плотность полимерной сетки. Вышеописанное соотношение алкильных групп и арильных групп может быть определено путем анализа с помощью H-ЯМР.
[0038] При этом средневесовая молекулярная масса силиконовой смолы предпочтительно составляет от 700 до 50000, а более предпочтительно от 1000 до 10000. Когда средневесовая молекулярная масса силиконовой смолы составляет менее 700, силиконовая смола скорее испаряется при отверждении материала покрытия (пленки), и, следовательно, нагревательное устройство может быть загрязнено или количество силиконовой смолы на поверхности образующейся пленки покрытия может стать небольшим. С другой стороны, когда средневесовая молекулярная масса превышает 50000, вязкость материала покрытия скорее будет увеличена, а стойкость при хранении снижена. Следует отметить, что вышеописанная средневесовая молекулярная масса силиконовой смолы в пересчете на полистирол измеряется с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ).
[0039] Материал покрытия содержит силиконовую смолу предпочтительно в количестве от 1 до 10 частей по массе и более предпочтительно в количестве от 2 до 6 частей по массе на 100 частей по массе твердого вещества материала покрытия. Когда материал покрытия содержит силиконовую смолу в количестве в пределах указанного диапазона, гидрофильность поверхности формируемой пленки покрытия, может быть в достаточной степени повышена, и маловероятно образование дождевых пятен. Кроме того, твердость поверхности пленки покрытия также возрастает.
[0040] Упомянутая выше силиконовая смола может быть получена путем гидролитической полимеризации триалкоксисилана или тому подобного. В частности, алкоксисилан, такой как триалкоксисилан или его частичный конденсат, диспергируют в воде или растворителе, таком как спирт. Затем рН этой дисперсии доводят предпочтительно до 1-7, а более предпочтительно до 2-6, и алкоксисилан или тому подобное повергают гидролизу. Затем гидролизат подвергают дегидратационной конденсации, получая силиконовую смолу. Молекулярный вес или тому подобное получаемой силиконовой смолы можно регулировать посредством продолжительности дегидратационной конденсации или тому подобное. Конденсация гидролизата может проводиться последовательно с вышеописанным гидролизом, и может быть ускорена путем испарения спирта, полученного в результате гидролиза, или воды.
[0041] Следует отметить, что алкоксисилан, используемый для приготовления силиконовой смолы, выбирают соответствующим образом в зависимости от требуемой структуры силиконовой смолы. Примеры триалкоксисилановых соединений включают метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, метилтриизопропоксисилан, метилтрибутоксисилан, этилтриметоксисилан, этилтриэтоксисилан, этилтриизопропоксисилан, пропилтриметоксисилан, пропилтриэтоксисилан, пропилтриизопропоксисилан, бутилтриметоксисилан, гексилтриметоксисилан, децилтриметоксисилан, октадецилтриметоксисилан, фенилтриметоксисилан, фенилтриэтоксисилан, метилтрисиланол, фенилтрисиланол и тому подобное.
[0042] Примеры диалкоксисилана включают метилгидродиметоксисилан, метилгидродиэтоксисилан, диметилдиметоксисилан, диметилдиэтоксисилан, метилэтилдиметоксисилан, диэтилдиметоксисилан, диэтилдиэтоксисилан, метилпропилдимектоксисилан, метилпропилдиэтоксисилан, диизопропилдиметоксисилан, фенилметилдиметоксисилан, дифенилдиметоксисилан и тому подобное.
[0043] Кроме того, примеры тетраалкоксисилана включают тетраметоксисилан, тетраэтоксисилан, тетраизопропоксисилан, тетрабутоксисилан, тетраметоксисилан и тому подобное.
[0044] При получении силиконовой смолы, в качестве исходного материала могут быть использованы частичные конденсаты описанных выше триалкоксисилана, диалкоксисилана и тетраметоксисилана.
[0045] [2] Смола
Как упомянуто выше, материал покрытия может содержать смолу. В данном случае смола относится к компоненту, который становится связующим веществом для пленки покрытия, образующейся при нанесении материала покрытия. Примеры указанной смолы включают полимерные соединения, такие как полиэфирные смолы, полиэфируретановые смолы, амино-полиэфирные смолы, акриловые смолы, акриловые уретановые смолы, аминоакриловые смолы, поли (винилиденфторидные) смолы, полиуретановые смолы, эпоксидные смолы, смолы на основе поливинилового спирта, фенольные смолы и фторполимеры. Среди них полиэфирные смолы, полиэфируретановые смолы, аминополиэфирные смолы, акриловые смолы, акриловые уретановые смолы, аминоакриловые смолы и поли (винилиденфторидные) смолы являются предпочтительными из-за их высокого сопротивления адгезии к пятнам. В частности, полиэфирные смолы и акриловые смолы являются предпочтительными из-за их высокой стойкости к воздействию атмосферных факторов.
[0046] Полиэфирная смола может представлять собой любую смолу, известную в данной области техники, полученную поликонденсацией поливалентной карбоновой кислоты и многоатомного спирта. Примеры поливалентной карбоновой кислоты включают ароматические дикарбоновые кислоты, такие как терефталевая кислота, изофталевая кислота, фталевая кислота, 2,6-нафталиндикарбоновая кислота и 2,7-нафталиндикарбоновая кислота и их ангидриды; алифатические дикарбоновые кислоты, такие как янтарная кислота, адипиновая кислота, азелаиновая кислота, себациновая кислота, додекандикарбоновая кислота и 1,4-циклогександикарбоновая кислота и их ангидриды; лактоны, такие как γ-бутиролактон и ε-капролактон; поливалентные карбоновые кислоты, имеющие валентность 3 или более, такие как тримеллитовая кислота, тримезиновая кислота и пиромеллитовая кислота; и тому подобное. Полиэфирная смола может включать только одну структуру или две или более структур, полученных из поливалентной карбоновой кислоты, описанной выше.
[0047] Примеры многоатомного спирта включают гликоли, такие как этиленгликоль, 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, 1,2-бутандиол, 1,3-бутандиол, 1,4-бутандиол, 1,2-пентандиол 1,4-пентандиол, 1,5-пентандиол, 2,3-пентандиол, 1,4-гександиол, 2,5-гександиол, 1,5-гександиол, 3-метил-1,5-пентандиол, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,2-додекандиол, 1,2-октадекандиол, неопентилгликоль, 1,4-циклогександиол, 1,4-циклогександиметанол, аддукты бисфенол-алкиленоксида и аддукты бисфенол-S-алкиленоксида; многоатомные спирты, имеющие валентность 3 или более, такие как триметилолпропан, глицерин и пентаэритритол; и тому подобное. Полиэфирная смола может включать только одну структуру или две или более структур, полученных из многоатомного спирта, описанного выше.
[0048] Когда описанная выше смола представляет собой полиэфирную смолу, ее среднечисленная молекулярная масса (в пересчете на полистирол), измеренная с помощью ГПХ, составляет предпочтительно от 2000 до 8000. Когда среднечисленная молекулярная масса составляет менее 2000, обрабатываемость металлического листа с покрытием может быть снижена, что может привести к образованию трещин в пленке покрытия. Кроме того, когда среднечисленная молекулярная масса превышает 8000, плотность полимерной сетки полученной пленки покрытия снижается. Следовательно, стойкость к атмосферным воздействиям пленки покрытия может быть снижена. С учетом баланса между технологичностью и стойкостью к атмосферным воздействиям, среднечисленная молекулярная масса особенно предпочтительно составляет от 3000 до 6000.
[0049] С другой стороны, акриловая смола может представлять собой любую смолу, которая содержит (мет)акрилат в качестве мономерного компонента и может содержать другие мономерные компоненты в качестве его части в дополнение к (мет) акрилату. В настоящем описании (мет)акрилат относится к акрилату или метакрилату. Примеры мономерного компонента, входящего в состав акриловой смолы, включают (мет)акрилаты и циклоалкил(мет)акрилаты, имеющие сложноэфирную группу с 1-18 атомами углерода, такие как метил(мет)акрилат, этил(мет)акрилат, n-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, n-, i- или трет-бутил(мет)акрилат, гексил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, n-октил(мет)акрилат, децил(мет)акрилат, лаурил(мет)акрилат и циклогексил(мет)акрилат; (мет)акриловые гидроксиэфиры, содержащие гидроксиалкиловую сложноэфирную группу, имеющую от 2 до 8 атомов углерода, такие как 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипропил(мет)акрилат, 3-гидроксипропил(мет) акрилат и гидроксибутил(мет)акрилат; N-замещенные(мет)акриламидные мономеры, такие как N-метилол(мет)акриламид, N-бутоксиметил(мет)акриламид и N-метоксиметил (мет)акриламид; ароматические винильные мономеры, такие как стирол, винилтолуол, 2-метилстирол, трет-бутилстирол и хлорстирол; (мет)акриловая кислота; глицидил(мет) акрилат; и тому подобное. Акриловая смола может включать только один из этих мономерных компонентов или два или более из них.
[0050] Когда смола, описанная выше, представляет собой акриловую смолу, ее среднечисленная молекулярная масса (в пересчете на полистирол), измеренная с помощью ГПХ, конкретно не ограничена, но с точки зрения получения пленки покрытия, превосходной по твердости и стойкости к атмосферным воздействиям, среднечисленная молекулярная масса предпочтительно составляет от 1000 до 200000, более предпочтительно от 5000 до 100000 и еще более предпочтительно от 10000 до 50000.
[0051] Количество смолы, содержащейся в материале покрытия, выбирают соответствующим образом в зависимости от применения материала покрытия или типа смолы. С точки зрения прочности получаемой пленки покрытия материал покрытия содержит описанную выше смолу в количестве предпочтительно от 25 до 60 частей по массе и более предпочтительно в количестве от 30 до 50 частей по массе по отношению к 100 частей по массе твердого вещества материала покрытия.
[0052] С другой стороны, материал покрытия может содержать отвердитель. Отвердитель является компонентом, который регулирует природу, физические свойства (например, твердость поверхности, долговечность пленки покрытия и тому подобное) пленки покрытия, и одним примером отвердителя является соединение, способное сшивать смолу, описанную выше. Отвердитель выбирают соответствующим образом в зависимости от типа смолы. Например, когда смола, описанная выше, является полиэфирной смолой, отвердитель предпочтительно является меламиновым отвердителем. Примеры меламинового отвердителя включают метилированные меламиновые смолы, такие как метилолмеламинметиловый эфир; отвердители на основе n-бутилированной меламиновой смолы, такие как бутиловый эфир метилолмеламина; отвердители на основе метил/n-бутил смешанных этерифицированных меламиновых смол; и тому подобное.
[0053] Количество отвердителя, содержащегося в пленке покрытия, выбирают соответствующим образом в зависимости от применения материала покрытия или типа смолы. Материал покрытия содержит описанный выше отвердитель в количестве предпочтительно от 5 до 20 частей по массе и более предпочтительно от 7 до 15 частей по массе на 100 частей по массе смолы, описанной выше. Когда количество отвердителя находится в пределах диапазона, описанного выше, отверждаемость пленки покрытия, получаемой из материала покрытия, является удовлетворительной.
[0054] (3) Другие компоненты
Материал покрытия может содержать неорганические частицы или органические частицы. Когда материал покрытия содержит эти частицы, становится легче регулировать шероховатость поверхности получаемой пленки покрытия или тому подобного. При этом средний диаметр неорганических частиц или органических частиц предпочтительно составляет от 4 до 80 мкм, а более предпочтительно от 10 до 60 мкм. Средний диаметр неорганических частиц или органических частиц представляет собой величину, измеренную с помощью счетчика Коултера. Следует отметить, что форма неорганических частиц или органических частиц конкретно не ограничена, но с точки зрения легкости регулирования состояния поверхности получаемой пленки покрытия, предпочтительна в основном сферическая форма.
[0055] Примеры неорганических частиц включают диоксид кремния, сульфат бария, тальк, карбонат кальция, слюду, стеклянные гранулы и стеклянные чешуйки. Примеры органических частиц включают гранулы смолы, состоящие из акриловой смолы или полиакрилонитрильной смолы. Эти гранулы смолы могут быть получены с использованием способов, известных в данной области техники, или могут быть коммерческими продуктами. Примеры коммерчески доступных гранул акриловой смолы включают «TAFTIC AR650S (средний диаметр частиц 18 мкм)», «TAFTIC AR650M» (средний диаметр частиц 30 мкм), «TAFTIC AR650MX» (средний диаметр частиц 40 мкм), «TAFTIC AR650MZ» (средний диаметр частиц 60 мкм) и «TAFTIC AR650ML» (средний диаметр частиц 80 мкм); все эти гранулы изготовлены TOYOBO CO., LTD. Примеры коммерчески доступных гранул полиакрилонитрильной смолы включают «TAFTIC А-20» (средний диаметр частиц 24 мкм), «TAFTIC YK-30» (средний диаметр частиц 33 мкм), «TAFTIC YK-50» (средний диаметр частиц 50 мкм) и «TAFTIC YK-80» (средний диаметр частиц 80 мкм); все эти гранулы изготовлены TOYOBO CO., LTD.
[0056] Количество неорганических частиц и/или органических частиц, содержащихся в пленке покрытия, выбирают соответствующим образом в зависимости от требуемого состояния поверхности пленки покрытия или тому подобного. Обычно общее количество неорганических частиц и/или органических частиц может составлять от 1 до 40 частей по массе на 100 частей по массе твердого вещества материала покрытия.
[0057] Кроме того, материал покрытия, при необходимости, может дополнительно содержать красящий пигмент. Средний диаметр частиц красящего пигмента может составлять, например, от 0,2 до 2,0 мкм. Примеры красящего пигмента включают оксид титана, оксид железа, желтый оксид железа, фталоцианиновый синий, технический углерод и кобальтовый синий. Когда материал покрытия содержит красящий пигмент, его количество предпочтительно составляет от 20 до 60 частей по массе, а более предпочтительно от 30 до 55 частей по массе по отношению к 100 частей по массе твердого вещества материала покрытия.
[0058] Кроме того, материал покрытия, при необходимости, может содержать органический растворитель. Органический растворитель конкретно не ограничен при условии, что он может в достаточной степени растворять или диспергировать вышеописанную силиконовую смолу или смолу, отвердитель, неорганические частицы, органические частицы и тому подобное. Примеры органического растворителя включают углеводородные растворители, такие как толуол, ксилол, Solvesso 100 (торговое наименование; производство ExxonMobil Chemical), Solvesso 150 (торговое наименование; производство ExxonMobil Chemical) и Solvesso 200 (торговое наименование; производство ExxonMobil Chemical); кетоновые растворители, такие как метилэтилкетон, метилизобутилкетон, циклогексанон и изофорон; сложноэфирные растворители, такие как этилацетат, бутилацетат и ацетат моноэтилового эфира этиленгликоля; спиртовые растворители, такие как метанол, изопропиловый спирт и n-бутиловый спирт; эфирные спиртовые растворители, такие как моноэтиловый эфир этиленгликоля и монобутиловый эфир диэтиленгликоля; и тому подобное. Материал покрытия может включать только один из них или два или более из них. Среди них ксилол, Solvesso 100, Solvesso 150, циклогексанон и n-бутиловый спирт являются предпочтительными с точки зрения совместимости со смолой или тому подобным.
[0059] (4) Способ приготовления материала покрытия
Способ приготовления материала покрытия конкретно не ограничен. Материал покрытия может быть приготовлен путем смешивания вышеуказанных материалов с последующим их перемешиванием или диспергированием таким же образом, как материалы покрытия, известные в данной области техники. Следует отметить, что силиконовая смола может быть предварительно смешана с другими компонентами. В качестве варианта, материалы, кроме силиконовой смолы, могут быть предварительно смешаны, а силиконовая смола может быть подмешана позже.
[0060] 2. Нанесение материала покрытия
Вышеупомянутый материал покрытия для металлического листа с покрытием наносят на металлический лист. При этом в качестве металлического листа, на который наносится материал покрытия, могут использоваться любые металлические листы, обычно применяемые в качестве строительных плит. Примеры такого металлического листа включают стальные листы с покрытием, такие как стальные листы с покрытием из сплава Zn-55% Al, нанесенного горячим методом; стальные листы, такие как листы из обычной стали и листы из нержавеющей стали; алюминиевые листы; медные листы; и тому подобное. Металлический лист может иметь химическую конверсионную пленку, пленку грунтовочного покрытия или тому подобное, сформированные на его поверхности, при условии, что это не препятствует эффектам настоящего изобретения. Кроме того, металлический лист может быть подвергнут обработке для формирования неровностей, таких как тиснение и волочение, при условии, что это не ухудшает эффекты настоящего изобретения.
[0061] Толщина металлического листа конкретно не ограничена и ее соответствующим образом выбирают в зависимости от применения металлического листа с покрытием. Например, когда металлический лист с покрытием используют в качестве металлического сайдинга, толщина металлического листа может составлять от 0,15 до 0,5 мм.
[0062] Способ нанесения вышеупомянутого материала покрытия на поверхность металлического листа конкретно не ограничен, и он может быть соответствующим образом выбран из способов, известных в данной области техники. Примеры способа нанесения материала покрытия включают способ нанесения покрытия валиком, способ нанесения покрытия наливом, способ центрифугирования, способ воздушного распыления, способ безвоздушного распыления и способ окунания. Среди них способ нанесения покрытия валиком является предпочтительным с точки зрения эффективности формирования пленки покрытия требуемой толщины.
[0063] Кроме того, способ отверждения материала покрытия соответствующим образом выбирают в зависимости от типа смолы в материале покрытия и тому подобного, и, например, покрытие может быть подвергнуто горячей сушке при нагревании. Температура во время горячей сушки предпочтительно составляет от 120 до 300°С, более предпочтительно от 150 до 280°С, а еще более предпочтительно от 180 до 260°С с точки зрения предотвращения разложения смолы и тому подобного в материале покрытия и получения однородной пленки покрытия. Продолжительность горячей сушки особо не ограничена и предпочтительно составляет от 3 до 90 секунд, более предпочтительно от 10 до 70 секунд, а еще более предпочтительно от 20 до 60 секунд с той же точки зрения, как описано выше.
[0064] Кроме того, при горячей сушке материала покрытия можно применять поток воздуха таким образом, чтобы скорость потока на поверхности листа составляла 0,9 м/с или более с целью отверждения материала покрытия в течение короткого времени. В упомянутом выше материале покрытия силиконовая смола связана с другими компонентами посредством водородных связей. Следовательно, даже если материал покрытия отверждается во время обдува, силиконовая смола вряд ли испарится, а нагревательное устройство вряд ли будет загрязнено.
[0065] При этом толщину пленки покрытия, сформированной на металлическом листе, выбирают соответствующим образом в зависимости от применения металлического листа с покрытием и тому подобного, но обычно толщина пленки находится в диапазоне от 3 до 30 мкм. Толщина пленки представляет собой величину, определяемую гравиметрическим методом на основании удельного веса пленки покрытия, подвергнутой горячей сушке, и разности в весе покрытого металлического листа до и после удаления пленки покрытия пескоструйной обработкой или тому подобным. Когда пленка покрытия слишком тонкая, долговечность и укрывистость пленки покрытия могут быть недостаточными. С другой стороны, когда пленка покрытия слишком толстая, возрастают производственные затраты, а во время горячей сушки легко могут появиться трещины.
[0066] После формирования пленки покрытия, описанной выше, материал покрытия в соответствии с настоящим изобретением подвергают обработке пламенем для гидрофилизации его поверхности. Когда вышеуказанную пленку покрытия из материала покрытия подвергают обработке пламенем, углеводородные группы (такие как метальные группы или фенильные группы) силиконовой смолы на поверхности пленки покрытия разлагаются с образованием силанольных групп или силоксановых связей. В результате этого повышается гидрофильность поверхности пленки покрытия и появляется стойкость к образованию дождевых пятен.
[0067] Обработку пламенем можно проводить, например, способом, в котором металлический лист, имеющий сформированную на нем пленку покрытия, помещают на носитель, такой как ленточный конвейер, и в процессе перемещения металлического листа в определенном направлении, направляют пламя на пленку покрытия с помощью горелки для обработки пламенем.
2
2
[0068] При этом плотность обработки пламенем предпочтительно составляет от 30 до 1000 кДж/м, а более предпочтительно от 100 до 600 кДж/м. Следует отметить, что «плотность обработки пламенем» в настоящем описании относится к количеству тепла на единицу площади металлического листа с покрытием, которое рассчитывается на основании расхода подаваемого горючего газа, такого как сжиженный нефтяной газ (СНГ). Плотность обработки пламенем можно регулировать в зависимости от расстояния между соплом горелки для обработки пламенем и поверхностью пленки покрытия, скорости подачи пленки покрытия и тому подобного. Когда плотность обработки пламенем составляет менее 30 кДж/м2, может происходить неравномерная обработка, что затруднит равномерную гидрофилизацию поверхность пленки покрытия. С другой стороны, когда плотность обработки пламенем превышает 1000 кДж/м2, пленка покрытия может окисляться и желтеть.
[0069] Далее будет описан один пример горелки для обработки пламенем, которая может использоваться при обработке пламенем пленки покрытия из материала покрытия по настоящему изобретению; однако способ обработки пламенем этим не ограничен.
[0070] Горелка для обработки пламенем содержит газоподающую трубу для подачи горючей газовой смеси; сопло для сжигания горючей газовой смеси, поступающей из газоподающей трубы; и держатель для удерживания трубы и сопла. На ФИГ. 1А, 1В и 1С схематично показано сопло горелки для обработки пламенем. ФИГ. 1А - вид сопла горелки сбоку, ФИГ. 1В - вид этого сопла спереди, а на ФИГ. 1С - вид этого сопла снизу. Для удобства часть, соответствующая отверстию 22b горелки, выделена жирной линией на ФИГ. 1А и 1В; однако реально отверстие 22b горелки не видно сбоку или спереди.
[0071] Сопло 22 горелки содержит корпус 22а, имеющий в целом форму прямоугольного столба, соединенного с газоподающей трубой 23; и отверстие 22b горелки, расположенное на нижней стороне корпуса. Сопло 22 горелки сжигает горючую газовую смесь, поступающую из газоподающей трубы 23, в отверстии 22b горелки.
[0072] Конструкция внутренней части корпуса 22а сопла 22 горелки может быть аналогичной конструкции обычной горелки для обработки пламенем, и может иметь, например, образованный в ней канал для направления потока горючей газовой смеси, поступающей из газоподающей трубы 23, к отверстию 22b горелки. Кроме того, ширину корпуса 22а на виде спереди выбирают соответствующим образом в зависимости от ширины пленки покрытия, подлежащей обработке пламенем. Кроме того, ширину корпуса 22а на виде сбоку выбирают соответствующим образом в зависимости от ширины отверстия 22b горелки в направлении транспортировки пленки покрытия (обозначенной L на ФИГ. 1А).
[0073] Между тем, отверстие 22b горелки представляет собой сквозное отверстие, выполненное в нижней части корпуса 22а. Форма отверстия 22b горелки особо не ограничена, и она может иметь любую форму, например, прямоугольную или круглую форму. Однако с точки зрения проведения обработки пламенем равномерно в направлении ширины пленки покрытия, прямоугольная форма является особенно предпочтительной. Кроме того, ширина отверстия 22b горелки в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки пленки покрытия (обозначенной W на ФИГ. 1В), может быть такой же или большей, чем ширина пленки покрытия, подвергаемой обработке пламенем, и, например, она может составлять примерно от 50 до 150 см. С другой стороны, ширина отверстия 22b горелки в направлении транспортировки пленки покрытия (обозначенной L на ФИГ. 1А) может быть соответствующим образом задана в зависимости от стабильности выпуска горючего газовой смеси или тому подобного, и она может составлять примерно от 1 до 8 мм.
[0074] Газоподающая труба 23 представляет собой газовый канал, один конец которого соединен с соплом 22 горелки, а другой конец соединен с секцией смешивания газа (не показана). Секция смешивания газа соединена с источником горючего газа (не показан), таким как баллон для горючего газа, и с источником вспомогательного газа, содействующего горению (не показан), таким как воздушный баллон, кислородный баллон, сжатый воздух или воздух, нагнетаемый вентилятором. Секция смешивания газа представляет собой блок для предварительного смешивания горючего газа и вспомогательного газа, содействующего горению. Следует отметить, что концентрация кислорода в горючей газовой смеси (газовой смеси из горючего газа и газа, способствующего горению), подаваемой из секции смешивания газа в газоподающую трубу 23, предпочтительно находится на постоянном уровне, а секция смешивания газа предпочтительно имеет кислородный питатель для подачи кислорода в газоподающую трубу 23 по мере необходимости.
[0075] Примеры горючего газа, описанного выше, включают водород, сжиженный нефтяной газ (СНГ), сжиженный природный газ (СПГ), газообразный ацетилен, газообразный пропан и бутан. Среди них, с точки зрения легкости образования требуемого пламени, СНГ или СПГ являются предпочтительными, а СНГ является особенно предпочтительным. С другой стороны, примеры газа, содействующего горению, включают воздух и кислород, и воздух является предпочтительным с точки зрения удобства в обращении.
[0076] Соотношение смешивания между горючим газом и газом, содействующим горению, в горючей газовой смеси, подаваемой в сопло 22 горелки через газоподающую трубу 23, может быть соответствующим образом задано в зависимости от типа горючего газа и газа, содействующего горению. Например, когда горючий газ представляет собой СНГ, а газ, содействующий горению, представляет собой воздух, то объем воздуха предпочтительно составляет от 24 до 27, более предпочтительно от 25 до 26 и еще более предпочтительно от 25 до 25,5 по отношению к одному объему СНГ. С другой стороны, когда горючий газ представляет собой СПГ, а газ, содействующий горению, представляет собой воздух, то объем воздуха предпочтительно составляет от 9,5 до 11, более предпочтительно от 9,8 до 10,5 и еще более предпочтительно от 10 до 10,2 по отношению к одному объему СПГ.
[0077] С помощью этой горелки обработку пленки покрытия пламенем выполняют во время перемещения пленки покрытия. Обработку пламенем, описанную выше, можно проводить, выпуская горючую газовую смесь из отверстия 22b сопла 22 горелки в направлении пленки покрытия и сжигая горючую газовую смесь. Расстояние между соплом 22 горелки и пленкой покрытия выбирают соответствующим образом в зависимости от плотности обработки пламенем, как указано выше, и обычно это расстояние может составлять примерно от 10 до 120 мм, предпочтительно от 25 до 100 мм, а более предпочтительно от 30 до 90 мм. Когда расстояние между соплом горелки и пленкой покрытия слишком мало, пленка покрытия может соприкоснуться с соплом горелки, например, из-за деформации металлического листа. С другой стороны, когда расстояние между соплом горелки и пленкой покрытием слишком велико, для обработки пламенем требуется большое количество энергии. Следует отметить, что во время такой обработки пламя может быть направлено перпендикулярно поверхности пленки покрытия от горелки для обработки пламенем, но пламя также может быть направлено на поверхность пленки покрытия от горелки для обработки пламенем таким образом, чтобы образовывать определенный угол по отношению к поверхности пленки покрытия.
[0078] Кроме того, скорость движения пленки покрытия выбирают подходящим образом в зависимости от плотности обработки пламенем, упомянутой выше, и обычно эта скорость составляет предпочтительно от 5 до 70 м/мин, более предпочтительно от 10 до 50 м/мин, и еще более предпочтительно от 20 до 40 м/мин. При перемещении пленки покрытия со скоростью 5 м/мин или более, обработка пламенем может быть проведена эффективно. С другой стороны, когда скорость движения пленки покрытия слишком высока, движение пленки покрытия может вызвать воздушный поток, что приведет к неэффективной обработке пламенем.
[0079] Следует отметить, что в приведенном выше описании сопло 22 горелки имеет только одно отверстие 22b горелки в корпусе 22а; однако конструкция сопла 22 горелки не ограничивается этим. Например, как показано на ФИГ. 2А и 2В, сопло 22 горелки может иметь вспомогательное отверстие 22 с горелки, параллельное отверстию 22b горелки. ФИГ. 2А - вид сбоку сопла такой горелки, а ФИГ. 2В - вид снизу сопла этой горелки. Для удобства, части, соответствующие отверстию 22b горелки и вспомогательному отверстию 22 с горелки, выделены жирной линией на ФИГ. 2А; однако на самом деле отверстие 22b горелки и вспомогательное отверстие 22 с горелки не видны сбоку или спереди. При этом расстояние между отверстием 22b и вспомогательным отверстием 22 с горелки предпочтительно составляет 2 мм или более и может составлять, например, от 2 мм до 7 мм. В этом случае корпус 22а имеет такую конструкцию, при которой очень небольшое количество горючей газовой смеси проходит через вспомогательной отверстие 22 с горелки. Количество горючей газовой смеси, выпускаемой из вспомогательного отверстия 22 с горелки, предпочтительно составляет 5% или менее, а более предпочтительно 3% или менее по отношению к количеству горючей газовой смеси, выпускаемой из отверстия 22b горелки. Пламя, образующееся во вспомогательном отверстии 22 с горелки, оказывает незначительное влияние на обработку поверхности пленки покрытия, но наличие вспомогательного отверстия 22 с горелки увеличивает прямолинейность потока горючей газовой смеси, выпускаемой из отверстия 22b горелки, образуя тем самым более устойчивое пламя.
[0080] Кроме того, перед упомянутой выше обработкой пламенем может быть проведен предварительный нагрев для нагревания поверхности пленки покрытия до 40°С или выше. Когда пламя наносится соприкасается с пленкой покрытия, сформированной на поверхности металлического листа, имеющего высокую теплопроводность (например, металлический лист, имеющий теплопроводность 10 Вт/мК или более), пары воды, образующиеся при сгорании горючей газовой смеси, охлаждаются, превращаясь в воду, которая временно остается на поверхности пленки покрытия. Затем эта вода может поглощать энергию при обработке пламенем, превращаясь в водяной пар, тем самым замедляя обработку пламенем. В связи с этим, путем предварительного нагрева поверхности пленки покрытия (металлического листа) можно предотвратить образование воды при обработке пламенем.
[0081] Способ предварительного нагрева пленки покрытия конкретно не ограничен, и можно использовать нагревательное устройство, известное как сушильная печь. Например, может использовать сушильную печь периодического действия (также называемую «печь безопасного типа»). Конкретные примеры этого включают низкотемпературный термостат, изготовленный Isuzu Seisakusho Co., Ltd (модель: Mini-Katarina MRLV-11), автоматическую эжекционную сушилку, изготовленную Tojo Netsugaku Co., Ltd (модель: ATO-101) и простую сушилку взрывобезопасного исполнения, изготовленную Tojo Netsugaku Co., Ltd (модель: TNAT-1000).
[0082] Как описано выше, в соответствии с материалом покрытия по настоящему изобретению силиконовая смола может быть равномерно сконцентрирована на поверхности пленки покрытия, и гидрофильность получаемого металлического листа с покрытием может быть равномерно повышена. Кроме того, материал покрытия в соответствии с настоящим изобретением обладает высокой стойкостью при хранении и, к тому же, редко загрязняет нагревательное устройство. Следовательно, с помощью материала покрытия в соответствии с настоящим изобретением можно эффективно изготовить металлический лист с покрытием, который применим к наружным строительным материалам для различных зданий и тому подобного и с меньшей вероятностью подвергается образованию дождевых пятен.
Примеры
[0083] Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на примеры; однако настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.
[0084] 1. Получение материалов покрытия
Каждый материал покрытия был приготовлен в соответствии со следующим методом.
[0085] 1-1. Синтез 1 силиконовой смолы на основе метила
В 2-литровую колбу загрузили 408 г (3,0 моль) метилтриметоксисилана. Затем добавили 800 г воды при 10°С или ниже и хорошо перемешали. Далее, при охлаждении льдом по каплям добавляли от 180 до 216 г (от 10,0 до 12,0 моль) 0,05 н. водного раствора соляной кислоты при температуре от 5 до 25°С в течение от 20 до 40 минут. После завершения добавления по каплям смесь перемешивали при 5-25°С в течение от 0,6 до 6 часов для завершения гидролиза и дегидратационной конденсации. В результате этого приготовили растворы, содержащие семь силиконовых смол на основе метила от А до G, каждый из которых имел различное содержание силанольных групп. Следует отметить, что количество силанольных групп и количество структурных звеньев силиконовых смол на основе метила от А до G регулировали с помощью вышеописанного времени реакции (времени перемешивания) и температуры реакции, а также количества добавленного водного раствора соляной кислоты.
[0086] Затем метанол, образовавшийся вследствие гидролиза, отгоняли из этого приготовленного раствора при 70°С при пониженном давлении в 60 мм рт.ст. в течение 1 часа. Приготовленный раствор после отгонки метанола помутнел, и после выдержки его в течение ночи разделился на 2 слоя. Нижний слой представлял собой осажденную силиконовую смолу, которая нерастворима в воде. К этому приготовленному раствору добавили 469 г метилизобутилкетона (МИБК) и смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. В результате этого осажденная силиконовая смола полностью растворилась в МИБК. После этого приготовленный раствор оставили в покое для разделения на водный слой и слой МИБК. Затем водный слой, который был нижним слоем, удалили, используя колбу с краном, получив бесцветный и прозрачный раствор силиконовой смолы, имеющий содержание твердого вещества 50 масс. %.
29
-1
-1
1
m
m
m
m
[0087] При анализе структуры полученной силиконовой смолы А на основе метила с помощью Si-ЯМР, наблюдали два широких сигнала. Их химические сдвиги были следующими: (1) δ=от -54 до -58 млн и (2) δ=от -62 до -68 млн. Эти химические сдвиги относятся к атомам кремния звена T-2 и звена T-3 из T звеньев, представленных следующими формулами, соответственно. То есть силиконовая смола А на основе метила не содержала звена T-1. Кроме того, когда на силиконовой смоле А на основе метила проводили анализ Н-ЯМР, было обнаружено, что все метоксигруппы, полученные из метилтриметоксисилана, были гидролизованы с образованием гидроксигрупп.
[0088] [Формула 4]
[0089] Кроме того, для определения средневесовой молекулярной массы Mw и молекулярно-массового распределения Mw/Mn силиконовой смолы А выполнили анализ ГГГХ (в пересчете на полистирол) в следующих условиях.
Измерительное устройство: HLC-8320GPC производства TOSOH CORPORATION
Колонки: Shodex K-G+K-805L х 2+K-800D
Элюент: хлороформ
Температура: термостат колонки 40.0°С
Скорость потока: 1,0 мл/мин
Концентрация: 0,2 масс/объем %
Объем впрыска: 100 мкл
Растворимость: полное растворение
Предварительная обработка: фильтрация посредством фильтра 0,45 мкм
Детектор: дифференциальный рефрактометр (детектор показателя преломления)
29
1
[0090] Аналогичным образом для каждого из силиконов B-G на основе метила определили структуру с помощью анализов Si-ЯМР и H-ЯМР. Кроме того, с помощью ГПХ-анализа определили средневесовую молекулярную массу Mw и молекулярно-массовое распределение Mw/Mn. Результаты анализа для силиконов A-G на основе метила показаны ниже в таблице 1.
[0091]
[0092] 1-2. Синтез 2 силиконовой смолы на основе метила
В 2-литровую колбу загрузили от 286 до 163 г (от 2,1 до 1,2 моль) метилтриметоксисилана и от 108 до 216 г (от 0,9 до 1,8 моль) диметилдиметоксисилана. Затем добавили 800 г воды при 10°С или ниже и хорошо перемешали. Далее, при охлаждении льдом по каплям добавляли от 180 до 216 г (от 10,0 до 12,0 моль) водного 0,05 н. раствора соляной кислоты при температуре от 5 до 25°С в течение от 20 до 40 минут. После завершения добавления по каплям смесь перемешивали при температуре от 5 до 25°С в течение от 0,6 до 6 часов для завершения гидролиза и дегидратационной конденсации. После завершения добавления по каплям выполнили те же операции, что и для синтеза 1 силиконовой смолы на основе метила, приготовив растворы силиконовой смолы, содержащие три силиконовые смолы на основе метила H-J с содержанием твердого вещества около 50 масс. %. Следует отметить, что количество силанольных групп и количество структурных звеньев силиконовых смол на основе метила от Н до J регулировали с помощью вышеописанного времени реакции (время перемешивания), температуры реакции, количества добавленного водного раствора соляной кислоты и количества загруженных реагентов.
29
1
m
[0093] Для каждого из полученных силиконов H-J на основе метила определили структуру с помощью Si-ЯМР и H-ЯМР анализов. Кроме того, с помощью анализа ГПХ определили средневесовую молекулярную массу Mw и молекулярно- массовое распределение Mw/Mn. Результаты анализа для силиконов H-J на основе метила показаны ниже в Таблице 2. Следует заметить, что звено D-1 и звено Dm-2 в Таблице 2 являются структурными единицами, представленными следующими формулами, соответственно.
[Формула 5]
[0094]
[0095] 1-3. Синтез 3 силиконовой смолы на основе метила/фенила
В 2-литровую колбу загрузили от 326 до 41 г (от 2,4 до 0,3 моль) метилтриметоксисилана и от 119 до 535 г (от 0,6 до 2,7 моль) фенилтриметоксисилана. Затем добавили 800 г воды при 10°С или ниже и хорошо перемешали. Далее, при охлаждении льдом добавляли по каплям от 180 до 216 г (от 10,0 до 12,0 моль) водного 0,05 н. раствора соляной кислоты при температуре от 5 до 25°С в течение от 20 до 40 минут. После завершения добавления по каплям смесь перемешивали при 5-25°С в течение от 0,6 до 6 часов для завершения гидролиза и дегидратационной конденсации. После завершения добавления по каплям выполнили те же операции, что и для синтеза 1 силиконовой смолы на основе метила, приготовив растворы, содержащие пять силиконовых смол K-О на основе метила/фенила с содержанием твердого вещества около 50 масс. %. Следует отметить, что количество силанольных групп и количество структурных звеньев силиконовых смол от K до О на основе метила/фенила регулировали посредством вышеописанного времени реакции (время перемешивания), температуры реакции, количества добавленного водного раствора соляной кислоты и количества загруженных реагентов.
29
1
29
-1
-1
-1
-1
1
m
m
f
f
m
f
[0096] Для каждого из полученных силиконов K-О на основе метила определили структуру с помощью анализа Si-ЯМР и Н-ЯМР. Следует отметить, что при определении структуры силиконовой смолы L на основе метила/фенила с помощью Si-ЯМР, наблюдали четыре широких сигнала. Их химические сдвиги были следующими: (1) δ=от -52 до -61 млн, (2) δ=от -62 до -71 млн, (3) δ=от -67 до -75 млн и (4) 5=-75 до -83 млн. Эти химические сдвиги относятся к атомам кремния звена T-2, звена T-3, звена T-2 и звена T-3 из T звеньев и T звеньев, представленных следующими формулами, соответственно. Кроме того, когда H-ЯМР анализ проводили на силиконовой смоле L на основе метила/фенила, было обнаружено, что все метоксигруппы, происходящие из метилтриметоксисилана и фенилтриметоксисилана, гидролизовались с образованием гидроксигрупп. Кроме того, с помощью анализа ГПХ определили средневесовую молекулярную массу Mw и молекулярно-массовое распределение Mw/Mn. Результаты анализа приведены в таблице 3.
[0097] [Формула 6]
m
m
m
f
f
f
Верхние формулы: (слева направо) звенья T-1, T-2 и T-3 соответственно. Нижние формулы: (слева направо) звенья T-1, T-2 и T-3 соответственно.
[0098]
[0099] 1-4. Синтез 4 силиконовой смолы на основе метила/фенила
В 2-литровую колбу загрузили от 109 до 27 г (от 0,8 до 0,2 моль) метилтриметоксисилана, 198 г (1,0 моль) фенилтриметоксисилана и от 144 до 216 г (от 1,2 до 1,8 моль) диметилдиметоксисилана. Затем добавили 800 г воды при 10°С или ниже и хорошо перемешали. Далее, при охлаждении льдом по каплям добавляли от 180 до 216 г (от 10,0 до 12,0 моль) водного 0,05 н. раствора соляной кислоты при температуре от 5 до 25°С в течение от 20 до 40 минут и смесь перемешивали при температуре от 5 до 25°С в течение от 0,6 до 6 часов для завершения гидролиза и дегидратационной конденсации. После завершения добавления по каплям выполнили те же операции, что и для синтеза 1 силиконовой смолы на основе метила, приготовив растворы силиконовой смолы, содержащие три силиконовые смолы P-R на основе метила/фенила с содержанием твердого вещества около 50 масс. %. Следует отметить, что количество силанольных групп и количество структурных звеньев силиконовых смол P-R на основе метила/фенила регулировали с помощью описанного выше времени реакции (время перемешивания), температуры реакции, количества добавленного водного раствора соляной кислоты и количества загруженных реагентов.
29
1
[0100] Для каждого из полученных силиконов от Р до R на основе метила определили структуру с помощью анализа Si- ЯМР и H-ЯМР. Кроме того, с помощью анализа ГПХ определили средневесовую молекулярную массу Mw и молекулярно-массовое распределение Mw/Mn. Результаты анализа приведены в таблице 4.
[0101]
[0102] 1-5. Получение метилсиликата и этилсиликата
Для метилсиликата и этилсиликата использовали следующие коммерческие продукты.
[Метилсиликат S]
Метилсиликат 53А (производства Colcoat Co., Ltd., конденсат тетраметоксисилана): средневесовая молекулярная масса (Mw) 840, среднечисленная молекулярная масса (Mm) 610, молекулярно-массовое распределение Mw/Mn=1,4.
[0103] [Этилсиликат Т]
Этилсиликат 48 (производства Colcoat Co., Ltd., конденсат тетраэтоксисилана): средневесовая молекулярная масса (Mw) 1300, среднечисленная молекулярная масса (Mm) 850, молекулярно-массовое распределение Mw/Mn=1,5.
[0104] 1-6. Получение материалов покрытия
Путем смешивании полимерной полиэфирной смолы, имеющей среднечисленную молекулярную массу 5000, гидроксильное число 28 мгКОН/г, и температуру стеклования 30°С (производства DIC Corporation) и отвердителя метилированной меламиновой смолы, имеющего 90 мол. % метокси групп (CYMEL 303, производства Mitsui Cytec Co., Ltd.), приготовили композицию, содержащую полиэфирную смолу, которая служит в качестве основы, и отвердитель меламиновой смолы. Соотношение полиэфирной смолы и отвердителя метилированной меламиновой смолы в этой композиции составляло 70/30.
[0105] К композиции, описанной выше, в качестве катализатора добавили 1 масс. % додецилбензолсульфоновой кислоты по отношению к содержанию твердого вещества в этой композиции. Кроме того, добавили диметиламиноэтанол. Следует отметить, что количество добавленного диметиламиноэтанола выбрали так, чтобы его аминный эквивалент в 1,25 раза превышал кислотный эквивалент додецилбензолсульфоновой кислоты.
[0106] Кроме того, как показано в таблице 5, каждый из вышеупомянутых компонентов - силиконовую смолу на основе метила, силиконовую смолу на основе метила/фенила, метилсиликат или этилсиликат добавляли так, чтобы их количество составляло 5 масс. % по отношению к общему содержанию твердого вещества материала покрытия. Кроме того, для материала покрытия, к которому добавляли метилсиликат или этилсиликат, добавляли триэтилортоформиат так, чтобы его количество составляло 5 масс. % по отношению к общему содержанию твердого вещества материала покрытия.
[0107] 2. Оценка
Используя вышеописанный материал покрытия, металлический лист с покрытием изготавливали следующим образом.
[0108] 2-1. Подготовка металлического листа
2
2
В качестве металлического листа был подготовлен стальной лист с покрытием из сплава Zn-55% Al, нанесенным горячим методом, размером А4 (210 мм на 297 мм), толщиной листа 0,27 мм и плотностью покрытия с каждой стороны 90 г/м; поверхность листа обезжирили щелочью. Затем на поверхность этого металлического листа нанесли жидкость для хромирования (NRC300NS, производства Nippon Paint Co., Ltd.), так чтобы плотность осаждения Cr составляла 50 мг/м. Кроме того, с помощью валковой машины нанесли материал грунтовочного покрытия на основе эпоксидной смолы (700Р, производства Nippon Fine Coatings Inc.) таким образом, чтобы толщина отвержденной пленки составляла 5 мкм. После этого полученный лист подвергли горячей сушке таким образом, чтобы самая высокая температура, которой достиг базовый лист, составляла 215°С, тем самым получая стальной лист с покрытием, на котором сформирована грунтовочная пленка (далее также называемый просто «стальной лист с покрытием»).
[0109] [2]. 2-2. Нанесение материала покрытия
Материал покрытия, приготовленный, как упомянуто выше, нанесли с помощью валковой машины на вышеупомянутый стальной лист с покрытием таким образом, чтобы толщина отвержденной пленки составляла 18 мкм, а затем подвергли покрытие горячей сушке в течение 45 секунд так, чтобы самая высокая температура, которой достиг лист, составляла 225°С, а скорость потока воздуха на поверхности листа составляла 0,9 м/с.
[0110] 2-3. Обработка пламенем
2
2
Пленку покрытия из материала покрытия, описанного выше, подвергли обработке пламенем. В качестве горелки для обработки пламенем использовали F-3000 производства Flynn Burner Corporation (США). В качестве горючей газовой смеси использовали смешанный газ, полученный путем смешивания сжиженного нефтяного газа (горючий газ) и чистого сухого воздуха (отношение объема СНГ к объему чистого сухого воздуха составляло 1:25) с помощью газового смесителя. Кроме того, расход каждого газа отрегулировали таким образом, чтобы на 1 см отверстия горелки расход СНГ (горючего газа) составлял 1,67 л/мин, а расход чистого сухого воздуха составлял 41,7 л/мин. Длину (длина, обозначенная L на ФИГ. 1А) отверстия сопла горелки в направлении транспортировки пленки покрытия задали равной 4 мм. Длину (длина, обозначенная W на ФИГ. 1В) отверстия сопла горелки в направлении, перпендикулярном направлению транспортировки, задали равной 450 мм. Кроме того, расстояние между отверстием сопла горелки и поверхностью пленки покрытия задали равным 50 мм в связи с требуемой плотностью обработки пламенем. Кроме того, скорость подачи пленки покрытия задали равной 30 м/мин, установив тем самым плотность обработки пламенем, равную 212 кДж/м.
[0111] 2-4. Испытания
На материалах покрытия, приготовленных в Примерах и Сравнительных примерах, и металлических листах с покрытием, изготовленных с использованием этих материалов покрытия, были проведены следующие испытания, результаты которых приведены в таблице 5.
[0112] (1) Количество испаренной силиконовой смолы или силиката
В Примерах и Сравнительных примерах путем нанесении каждого из материалов покрытия на поверхность алюминиевого листа (JIS А5052), имеющего толщину 0,5 мм, сформировали пленку покрытия так, чтобы толщина пленки составляла 18 мкм. Далее, из алюминиевого листа, имеющий сформированную на нем пленку покрытия, вырезали квадрат 10 см × 10 см, который растворили в смешанном растворе плавиковой кислоты, соляной кислоты и азотной кислоты и дополнительно подвергли термолизу путем облучения его в микроволновой печи. Затем, разбавляя раствор особо чистой водой до определенного объема, приготовили испытательную жидкость. Используя анализатор ICP-AES (модель ICPE-9820) производства Shimadzu Corporation, выполнили количественный анализ испытательной жидкости на содержание кремния.
[0113] Между тем, материал покрытия приготовили таким же образом, как в Примерах и Сравнительных Примерах, за исключением того, что силиконовую смолу или силикат не добавляли, и этот материал покрытия использовали для формирования пленки покрытия. Затем выполнили количественный анализ Si в испытательной жидкости, как описано выше
[0114] Сравнивая эти результаты, определяли количество Si, происходящего из силиконовой смолы или силиката, в пленке покрытия, сформированной из каждого материала покрытия, изготовленного в Примерах и Сравнительных примерах. Кроме того, определили путем расчета количество Si в пленке покрытия для случая, когда силиконовая смола или силикат вообще не испарялись. Затем, сравнивая количество Si в случае, когда не происходило испарения, и количество Si в каждой из пленок покрытия, которые можно получить из материала покрытия, изготовленного в Примерах или Сравнительных примерах, оценили количество силиконовой смолы или силиката, испарившихся при формировании пленки покрытия, на основании следующих критериев.
D: количество испарения 20% или более
С: 10% или более и менее 20%
В: 3% или более и менее 10%
А: менее 3%
Следует заметить, что С, В и А были оценены как соответствующие требованиям.
[0115] (2) Оценка стойкости материалов покрытия при хранении
Каждый материал покрытия, использованный в Примерах и Сравнительных примерах, ставили на хранение в термостатированной камере при 40°С, и через 15 дней измеряли вязкость каждого материала покрытия с помощью вискозиметра В-типа. Затем, сравнивая значения вязкости до и после хранения, проводили оценку на основе следующих критериев.
D: превратился в гель через 15 дней после пребывания в термостатированной камере
С: скорость нарастания вязкости материала покрытия составляет 100% или более до и после хранения в термостатированной камере.
В: скорость нарастания вязкости материала покрытия составляет 30% или более и менее 100% до и после хранения в термостатированной камере.
А: скорость нарастания вязкости материала покрытия составляет менее 30% до и после хранения в термостатированной камере.
Следует заметить, что С, В и А были оценены как соответствующие требованиям.
[0116] (3) Способ оценки твердости по карандашной шкале
В соответствии с JIS К5600-5-4 (ISO / DIS 15184) было проведено испытание твердости по карандашной шкале для оценки сопротивления царапанию поверхности пленки покрытия. Это сопротивление поверхности пленки покрытия оценивали на основании следующих критериев.
А: Н или тверже
В: от В до НВ
С: 2 В или мягче
Следует учесть, что А и В оценены как соответствующие требованиям.
[0117] (4) Измерение угла смачивания водой
3
Угол смачивания водой измеряли на поверхности пленки покрытия металлического листа с покрытием, изготовленного с использованием материала покрытия, приготовленного в каждом из Примеров и Сравнительных примеров. Измерение проводили путем формирования капли очищенной воды объемом 0,01 см в термостатированной и гидростатированной камере при температуре атмосферы 23±2°С и относительной влажности 50±5%, и с использованием устройства для измерения угла смачивания DM901, изготовленного Kyowa Interface Science, Inc.
[0118] (5) Оценка стойкости к образованию дождевых пятен
Стойкость к образованию дождевых пятен оценивали следующим образом.
Каждый из металлических листов с покрытием, изготовленных с использованием материала покрытия, приготовленного в Примерах и Сравнительных примерах, прикрепили к вертикальной экспонирующей панели. Над покрытым металлическим листом дополнительно прикрепили гофрированный лист под углом 20° по отношению к грунту. После этого гофрированный лист установили таким образом, чтобы дождевая вода стекала в виде полос по поверхности покрытого металлического листа. В этом состоянии в течение 6 месяцев проводили испытание на открытом воздухе, а затем визуально оценивали состояние адгезии к пятнам. Стойкость к образованию дождевых пятен оценивали, используя разность светлоты (AL) металлического листа с покрытием до и после экспозиции, следующим образом.
D: ΔL=2 или более (пятна были заметны)
С: ΔL=1 или больше и меньше 2 (дождевые пятна не были заметны, но видны)
В: ΔL меньше 1 (дождевые пятна едва различимы)
A: ΔL меньше 1 - дождевые пятен не видно.
Следует заметить, что С, В и А были оценены как соответствующие требованиям.
[0119]
[0120] Как показано в вышеописанной Таблице 5, материал покрытия, содержащий силиконовую смолу, в котором количество (число молей) силанольных групп составляет от 5 до 50 мол. % по отношению к количеству (числу молей) атомов Si, показывает удовлетворительную стойкость при хранении и малую склонность к испарению при нагревании и сушке пленки (примеры 1-16). Кроме того, металлические листы с покрытием, полученные с применением этих материалов покрытия и обработки пламенем, имеют высокую стойкость к образованию дождевых пятен, а также высокое сопротивление царапанию.
[0121] Напротив, у материалов покрытия, содержащих органосиликат, такой как метилсиликат или этилсиликат, стойкость при хранении была недостаточной, и материалы покрытия были склонны к испарению при отверждении пленок покрытия (сравнительные примеры 3 и 4). Кроме того, в металлических листах с покрытием, изготовленных с использованием материала покрытия, содержащего метилсиликат, сопротивление царапанию было низким, и стойкость к образованию дождевых пятен также была низкой (сравнительный пример 3). Предполагается, что в этом материале покрытия метилсиликат скорее не концентрировался на поверхности пленки при нанесении, а также испарялся при отверждении пленки.
[0122] Кроме того, даже когда материал покрытия содержит силиконовую смолу, если количество (число молей) силанольных групп составляет менее 5 мол. % по отношению к количеству (числу молей) атомов Si, стойкость материала покрытия при хранении была низкой, и стойкость к образованию дождевых пятен была недостаточной (сравнительный пример 1). Когда количество силанольных групп составляет менее 5 мол. %, молекулярная масса силиконовой смолы имеет тенденцию увеличиваться, и силиконовая смола в значительной степени полимеризуется вследствие протекания реакции во время хранения. Предполагается, что вследствие этого стойкость при хранении была снижена. Кроме того, когда молекулярная масса силиконовой смолы возрастает, затрудняется равномерное концентрирование силиконовой смолы на поверхности и, увеличивается вероятность концентрирования смолы в островной форме. Предполагается, что вследствие этого дождевые пятна не были подавлены в достаточной степени.
[0123] С другой стороны, когда количество (число молей) силанольных групп превышает 50 мол. % по отношению к количеству (числу молей) атомов Si, стойкость материала покрытия при хранении снижается (сравнительный пример 2). Когда количество силанольных групп превышает 50 мол. %, реакционная способность силиконовой смолы увеличивается. Предполагается, что вследствие этого была понижена стойкость при хранении материала покрытия. Кроме того, поскольку количество силанольных групп велико, силиконовая смола имела тенденцию к мицеллообразованию, и была склонна находиться в островной форме. Предполагается, что возможно из-за этого снизилась стойкость к образованию дождевых пятен.
[0124] Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании заявки на патент Японии №2017-65925, поданной 29 марта 2017 г., полное содержание которой, включая описание и прилагаемые чертежи, включено в настоящий документ посредством ссылки.
[0125] Промышленная применимость
Материал покрытия в соответствии с настоящим изобретением имеет высокую стойкость при хранении и, кроме того, редко загрязняет нагревательное устройство в процессе формирования пленки покрытия. Кроме того, с помощью этого материала покрытия можно изготовить металлический лист с покрытием, в котором маловероятно появление дождевых пятен и высоко сопротивление царапанию. Следовательно, этот металлический лист с покрытием применим к наружным строительным материалам для различных зданий.
Список ссылочных позиций [0126]
22 - сопло горелки
22а - корпус
22b - отверстие горелки
22 с - вспомогательное отверстие горелки
23 - газоподающая труба