カラーコーティングされたアルミニウムコイルは、カラーコーティングコイルまたはプレペイントアルミニウムと略されることが多く、切断、成形、または最終製品に曲げられる前に、連続コイルコーティングラインで塗装システムを受けるコイル状のアルミニウム基板です。コイルは、コイルを解き、洗浄し、化学的前処理し、下塗りし、仕上げを 1 回のパスで行い、その後巻き戻します。そのため、厳密に制御された条件下でコーティングが適用され、顧客は追加の塗装ステップなしで製造できる材料を受け取ることができます。塗料は成形前に硬化されるため、広い表面にわたって仕上げが均一に保たれ、製造業者は塗装工場のコスト、それに必要な排出制御、および一貫性のない手作業による仕上げのリスクを回避できます。
2 つの主要なコーティング ファミリ
ほとんどすべての建築用および工業用のカラーコーティングされたコイルは、ポリエステル (PE) システムまたはフルオロカーボン (PVDF) システムのいずれかで供給されます。どちらも前処理されたアルミニウム基板上に塗布される有機コーティングであり、両者の違いは樹脂の化学的性質であり、これが耐候性、色保持性、および価格を直接決定します。
| システム | 樹脂系 | 代表的なドライフィルム | サービス環境 |
|---|---|---|---|
| ポリエステル(PE) | ポリエステル樹脂、アルキド樹脂や紫外線吸収剤で変性されることが多い | 約18～25マイクロメートル | 内装パネル、天井、看板、シャッター、軽外装 |
| フルオロカーボン(PVDF) | ポリフッ化ビニリデンのホモポリマーまたはコポリマー、通常約 70 パーセントが PVDF 樹脂 | 2コート系では約23マイクロメートル、3コート系では35マイクロメートル以上 | 外装ファサード、屋根材、カーテンウォールおよびその他の長寿命用途 |
ポリエステルコーティングは主鎖にエステル結合を含むポリマーをベースにしており、色の安定性を高めるために紫外線吸収剤が添加されています。幅広い色範囲、マットから高光沢までの制御された光沢、および良好な機械的特性を適度なコストで提供するため、室内装飾や長時間の直射日光から保護されるコンポーネントの標準的な選択肢となっています。
フルオロカーボンコーティングは強力なフッ素炭素結合で構築されており、化学的に安定しており、紫外線、チョーキング、色褪せに対してポリエステルよりもはるかに優れています。コーティングは高温で焼き付けられるため、樹脂は優れた機械的耐性と耐候性を備えた緻密で高度に架橋されたフィルムを形成します。フルオロカーボン システムは、フィルムの構造によって従来のフルオロカーボン コーティングとナノ修飾フルオロカーボン コーティングに分類され、後者は汚れの付着に対する耐性と光沢保持性が向上します。
コーティングのビルドアップと前処理
最新のカラーコーティングされたコイルラインは、単層コーティングではなく多層システムを適用しています。アルカリ洗浄およびリンスの後、ストリップは化学変換段階を通過します。通常は、接着力を高め、腐食を抑制するクロムフリーのチタンまたはジルコニウムベースの前処理が行われます。プライマー、トップコートが続き、要求の厳しい外装仕様の場合は、その上に透明な保護コートが追加されます。
基板：H14、H16、H24 などの焼き戻しの合金 1100、3003、3105 または 5052、一般に厚さ 0.20 ～ 1.50 mm。
前処理:アルカリ洗浄、リンス、クロムフリー化成皮膜、乾燥。コーティング重量はライン制御の一部として検証されます。
プライマー:通常は 5 ～ 8 マイクロメートルで、接着と腐食防止のために配合されています。
トップコート:ポリエステルまたはフルオロカーボンをローラーで指定の乾燥膜厚に塗布します。
硬化：フルオロカーボンシステムの場合、金属のピーク温度は 224 ～ 249 ℃の範囲にあり、フィルム全体がオーバーベークすることなく硬化するようにマルチゾーン オーブンによって制御されます。
バックコート：裏側にはサービスコートが施されており、腐食から保護し、コイルを積み重ねたときの詰まりを防ぎます。
硬化制御は、ライン上で最も目立たず最も重要な変数です。硬化が不十分なフィルムは接着力と耐薬品性を失い、硬化しすぎるとフィルムは脆くなり、狭い曲げ半径で亀裂が入ります。したがって、ピーク金属温度、ライン速度、オーブンプロファイルがコイルごとに記録され、各実行のサンプルに対する溶剤摩擦試験によって硬化状態が確認されます。
パフォーマンスのテストと分類
カラーコーティングされたコイルは、色の名前だけではなく、測定可能な性能基準に基づいて分類され、購入されます。以下のテストは、仕様書またはプロジェクトの承認に最もよく書き込まれるものです。
| 財産 | 試験方法 | 典型的な受け入れ |
|---|---|---|
| 膜厚 | コーティングされたストリップ上の磁気または渦電流ゲージ | 指定されたマイクロメートル値の周囲の許容範囲内 |
| 光沢 | ASTM D523に準拠した60度での鏡面光沢度測定 | 合意されたバンド内で開催され、マットおよびサテン仕上げの場合は通常 20 ～ 40 ユニット |
| 色 | ASTM D2244に準拠した比色測定 | 承認基準に対して色差が約2単位以内 |
| 接着力 | ASTM D3359に準拠したクロスハッチテープ試験およびT曲げ成形 | テープを引っ張ってもコーティングが剥がれず、曲げてもひび割れが発生しません。 |
| 柔軟性とインパクト | ASTM D2794 に準拠した T 曲げおよび落下重量への影響 | アプリケーションで合意された曲げ半径と衝撃エネルギーで通過 |
| 耐溶剤性 | 溶剤二重摩擦試験 | 指定された回数擦った後でもフィルムの軟化やブレークスルーが起こらない |
| 腐食 | ASTM B117 または ISO 9227 に準拠した中性塩水噴霧 | 外装グレードのスクライブで何千時間も膨れやアンダーカットが発生しない |
| 風化 | 加速 QUV またはキセノン アーク露光と自然露光 | 色と光沢が保証クラスの合意された限度内に保たれていること |
屋外建築工事の場合、高性能フルオロカーボン コイルは、長時間の塩水噴霧への曝露、耐薬品性、促進耐候性の制限を組み合わせた AAMA 2605 クラスのコーティング要件などの認知された自主性能基準に対して指定されています。内装ポリエステル システムは、持続的な紫外線や豪雨にさらされないため、通常、軽量のテスト セットに対して適格です。
システム別の代表的なアプリケーション
アルミニウム複合パネルとカーテンウォール:3003 または 3105 基材上のフルオロカーボン システムは、数十年にわたるファサード露出にわたる色の安定性を考慮して選択されています。
屋根と壁の外装:フルオロカーボンまたは高耐久性ポリエステル、保護バックコートと隠れた固定具付き。
アルミニウム製の天井と内部パーティション:ポリエステル系は、多くの場合マット仕上げで、外観とコストを考慮して選択されます。
ローラーシャッター、ブラインド、ルーバー:製造中にストリップが形成され、曲げられるため、柔軟性に優れたポリエステル。
アプライアンスのパネル、デジタル製品およびパッケージング:薄いゲージのポリエステルでコーティングされたコイルで、厳密な色制御が可能です。
よくある質問
Q: ポリエステルコイルとフッ素カラーコートアルミニウムコイルの違いは何ですか?
ポリエステルは、屋内および保護用途に適した低コストの有機コーティングですが、フルオロカーボンは、紫外線、チョーキング、色褪せにはるかに優れた耐性を持つ PVDF 樹脂を使用しているため、屋外ファサードや屋根材に指定されています。
Q: カラーコーティングされたアルミニウムコイルのコーティングの厚さはどれくらいですか?
ポリエステル系の乾燥膜厚は通常約 18 ～ 25 マイクロメートルですが、フルオロカーボン系の膜厚は 2 コートで約 23 マイクロメートル、クリアトップコートを含む 3 コートで 35 マイクロメートル以上になります。
Q: カラーコーティングされたコイルにはどのアルミニウム合金が使用されていますか?
合金 1100、3003、3105、5052 が最も一般的で、H14、H16、H24 などの加工硬化焼き戻しが施されており、最終コンポーネントに応じて厚さは約 0.20 mm ～ 1.50 mm です。
Q: クロムフリーの前処理は利用できますか?
はい。チタンおよびジルコニウムをベースとした化成皮膜は、クロム酸塩前処理の代わりに広く使用されており、六価クロムの制限を満たしながら、建築用皮膜に必要な密着性と腐食性能を実現します。
Q: 曲げるとコーティングに亀裂が入る原因は何ですか?
通常は硬化しすぎているか、膜厚が厚すぎます。硬化後、ポリマーネットワークは硬くなるため、フィルムは狭い曲げ半径で限られた歪みにしか耐えることができません。膜厚、硬化温度、曲げ半径を一緒に選択する必要があります。
Q: 製造時に色の一致はどのように制御されますか?
承認された標準に対するコーティングされたストリップの比色測定によるもので、色差の限界は約 2 単位です。光沢、膜厚、硬化は同じサンプルで監視されるため、コイルの出荷前に外観のドリフトが検出されます。
