JP2006346934A - Coated steel sheet and sizing material - Google Patents

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Hiromasa Nomura
広正 野村
Kohei Ueda
浩平 植田
Hiroshi Kanai
洋 金井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated steel sheet capable of reducing the cracking of a coating film at the time of emboss processing, capable of preventing the spreading of the crack of the coating film with the elapse of time and capable of holding the corrosion resistance of a processed part over a long period of time, and a sizing material. <P>SOLUTION: The coated steel sheet obtained by providing at least one coating film at least on one side of a steel sheet is characterized in that a thermosetting resin coating film, which contains a polyester resin as a main resin and of which the minimum value of the dynamic storage elastic modulus in its rubbery elastic region is 2×10<SP>7</SP>Pa or below and the gloss retention after a weatherability test due to a sunshine carbon arc lamp type weatherability tester is executed for 500 hr is 60% or above, is provided at least to the outermost surface layer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は,塗装鋼板及びサイジング材に関するものであり,特に,サイジング材に使用されるエンボス加工を施された後でもエンボス加工部の耐食性に優れた塗装鋼板に関する。   The present invention relates to a coated steel sheet and a sizing material, and more particularly to a coated steel sheet having excellent corrosion resistance at an embossed portion even after embossing used for the sizing material.

塗装鋼板は,屋根材やサイジング材として建材分野で幅広く使用されている。塗装鋼板をサイジング材に使用する場合には,エンボス加工と呼ばれる処理を行い,表面にスタッコ調,リシン調,木目柄等の装飾模様を凹凸で付与して,意匠性を高める方法が広く用いられている。   Painted steel sheets are widely used in the building materials field as roofing materials and sizing materials. When coated steel sheets are used as sizing materials, a method called embossing is applied, and a decorative pattern such as stucco, lysine, or wood grain patterns is given to the surface to improve the design. ing.

近年,エンボス加工が施されたサイジング材市場において,より深いエンボス加工を施すことにより陰影を強調し,意匠性を高めたものが流行となっている。しかし,従来から使用されていた塗装鋼板に対して深いエンボス加工を行うと,下地のめっきが割れたり,塗膜が割れたりする問題があった。また,加工時に割れが生じていなくても,長期間屋外で使用すると割れや剥離が生じる問題があった。これらのめっき割れや塗膜割れ(塗膜剥離)は,サイジング材の外観の低下と長期間の屋外使用において腐食を生じさせる可能性があった。   In recent years, in the sizing material market where embossing has been performed, products that emphasize the shade and enhance the design by deeper embossing have become popular. However, when deep embossing is applied to a coated steel sheet that has been used in the past, there is a problem that the base plating is cracked or the coating film is cracked. In addition, even if cracking does not occur during processing, there is a problem that cracking or peeling occurs when used outdoors for a long time. These plating cracks and coating film cracks (coating peeling) could cause deterioration of the appearance of the sizing material and corrosion during long-term outdoor use.

このような背景のもと,エンボス加工用の塗装鋼板は,下地めっき鋼板と塗膜の両面から改良が進められた。例えば,特許文献1では,下地めっき鋼板の面からの改良が提案されている。この方法は,高耐食性めっき鋼板として知られている溶融Al−Zn系合金めっき鋼板において,溶融めっき時又はめっき後の熱処理を制御することにより,溶融Al−Zn系合金めっき層の加工性を改善し,加工時のめっき割れを軽減し,さらにはめっき割れによって引き起こされる塗膜割れを軽減するものである。   Against this background, embossed coated steel sheets have been improved from both the base-plated steel sheet and the coating film. For example, in patent document 1, the improvement from the surface of a base plating steel plate is proposed. This method improves the workability of the hot-dip Al-Zn alloy-plated layer by controlling the heat treatment during hot-dip plating or after plating in the hot-dip Al-Zn alloy-plated steel plate, which is known as a highly corrosion-resistant plated steel plate. In addition, it reduces plating cracks during processing, and further reduces coating film cracks caused by plating cracks.

確かにこの方法により,加工直後の塗膜割れを防ぐことと,初期の耐食性を保持することは可能である。しかし,長期間に渡り屋外で使用すると,加工部には弾性的な歪みエネルギーが加わったままであるため,この歪みエネルギーにより塗膜割れが生じたりすることがあり,これによる外観の低下と,塗膜割れが生じた部分での腐食発生の懸念が残されていた。   Certainly, this method can prevent the coating from cracking immediately after processing and maintain the initial corrosion resistance. However, when used outdoors for a long period of time, elastic strain energy remains applied to the processed part, and this strain energy may cause coating film cracking. There was a concern about the occurrence of corrosion at the part where film cracking occurred.

また,特許文献1に記載の方法では,塗膜のガラス転移温度を30〜90℃として,塗膜の面からも加工性の向上を図っている。そして,ガラス転移温度が90℃を超えると塗膜の加工性が低下して,高加工性の下地めっき鋼板を使用しても加工時に塗膜割れが生じると述べている。確かに,初期の塗膜割れは,ガラス転移温度を30〜90℃程度に設定することである程度は防ぐことは可能であるが,経時での塗膜割れ現象は必ずしもガラス転移温度では判断できない。   In the method described in Patent Document 1, the glass transition temperature of the coating film is set to 30 to 90 ° C., and the workability is improved from the surface of the coating film. And when glass transition temperature exceeds 90 degreeC, the workability of a coating film will fall, and even if it uses a high workability base plating steel plate, it says that a coating-film crack will arise at the time of a process. Certainly, it is possible to prevent the initial coating film cracking to some extent by setting the glass transition temperature to about 30 to 90 ° C. However, the coating film cracking phenomenon over time cannot always be judged by the glass transition temperature.

また,サイジング材について考慮すると,サイジング材は屋外で使用されるので,太陽光や風雨に対する耐劣化性(耐候性)を有する必要があるが,ガラス転移温度では耐候性を判断することはできない。   Considering sizing materials, since sizing materials are used outdoors, it is necessary to have deterioration resistance (weather resistance) against sunlight and wind and rain, but weather resistance cannot be judged by the glass transition temperature.

即ち,塗膜のガラス転移温度を制御して,加工時に塗膜割れが生じないようにしても,その部分には弾性的な歪みエネルギーが残存しているため,長期間に渡り屋外で使用すると,塗膜割れと腐食が引き起こされる可能性が残されている。したがって,あわせて優れた耐候性を付与しないと長期間の屋外使用で塗膜が劣化して,チョーキング,割れ,剥離を起こし,腐食が引き起こされる可能性が残されていた。   In other words, even if the glass transition temperature of the coating film is controlled so that the coating film does not crack during processing, elastic strain energy remains in that part, so if it is used outdoors for a long period of time. , There is still a possibility of causing coating cracking and corrosion. Therefore, if excellent weather resistance was not given, the coating film deteriorated after long-term outdoor use, causing the possibility of choking, cracking, peeling, and corrosion.

このように,加工性に優れた下地めっき鋼板を使用する場合であっても,塗膜自体の健全性を長期間保持することが必要なのである。   In this way, it is necessary to maintain the integrity of the coating film itself for a long time even when using a base-plated steel sheet with excellent workability.

一方,このようなニーズに合う塗膜としては,フッ素樹脂塗膜が知られている。確かに,フッ素樹脂塗膜は,優れた加工性と長期間の安定性を有するため,深いエンボス加工を施すサイジング材には有効なものである。しかし,工業面では,フッ素樹脂塗装は高価であるという問題があった。   On the other hand, a fluororesin coating film is known as a coating film meeting such needs. Certainly, fluororesin coatings are effective for sizing materials that are deeply embossed because they have excellent processability and long-term stability. However, on the industrial side, there is a problem that the fluororesin coating is expensive.

以上述べたように,安価で長期間に渡って加工部の耐食性を保持し得るエンボス加工用塗装鋼板は存在せず,早急な開発が望まれていた。   As described above, there is no embossed coated steel sheet that is inexpensive and can maintain the corrosion resistance of the machined part for a long period of time, and rapid development has been desired.

特許第3507823号公報Japanese Patent No. 3507823

そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,長期間に渡ってエンボス加工部の耐食性を保持することができる,新規かつ改良された塗装鋼板及びサイジング材を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and its object is to provide a new and improved coated steel sheet and sizing material that can maintain the corrosion resistance of the embossed portion for a long period of time. It is to provide.

本発明者らは,上記課題を解決すべく,様々な樹脂とめっき鋼板を使用して作製した塗装鋼板に対してエンボス加工を行い,塗装鋼板の物性と加工時の塗膜割れ,さらには長期間放置した場合の塗膜割れと腐食挙動を詳細に検討した。その結果,本発明者らは,塗膜の物性を所定の範囲に制御することにより,エンボス加工時のみならず,長期間放置した後であっても加工部に割れや剥離が生じないか,又は生じたとしても軽微であって,その結果として,腐食も軽微な塗装鋼板を見出し,この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors embossed coated steel sheets prepared using various resins and plated steel sheets, and the physical properties of the coated steel sheets, coating film cracks during processing, and long The coating film cracking and corrosion behavior when left for a period were examined in detail. As a result, the present inventors controlled the physical properties of the coating film within a predetermined range, so that cracks and peeling did not occur in the processed part not only during embossing but also after standing for a long time, Or, even if it occurs, the present invention has been completed based on this finding, as a result of finding a coated steel plate that is light and corroded as a result.

本発明がその要旨とするところは,以下のとおりである。
(1) 鋼板の少なくとも片面に,1層又は2層以上の塗膜を有する塗装鋼板であって:少なくとも最表層の塗膜は,主樹脂としてポリエステル系樹脂を含み,ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であり,かつ,サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機による耐候性試験(JIS B7753−1993)を500時間実施した後の光沢保持率が60%以上である熱硬化型樹脂塗膜であることを特徴とする,塗装鋼板。
(2) 前記最表層の塗膜が,クリヤー塗膜であることを特徴とする,(1)に記載の塗装鋼板。
(3) 前記最表層の塗膜が,平均粒径10〜500μmの着色粒子を含有することを特徴とする,(1)又は(2)に記載の塗装鋼板。
(4) 前記鋼板が,少なくともZn及びAlを含有するめっき鋼板であることを特徴とする,(1)〜(3)の何れかに記載の塗装鋼板。
(5) (1)〜(4)の何れかに記載の塗装鋼板をエンボス加工してなるサイジング材。
The gist of the present invention is as follows.
(1) A coated steel sheet having one or more coating films on at least one side of the steel sheet, wherein the coating film of at least the outermost layer contains a polyester resin as a main resin and is dynamic in a rubber-like elastic region The minimum value of the storage elastic modulus is 2 × 10 7 Pa or less, and the gloss retention after 60 hours of a weather resistance test (JIS B7753-1993) using a sunshine carbon arc lamp type weather resistance tester is 60%. A coated steel sheet, characterized by being a thermosetting resin coating film as described above.
(2) The coated steel sheet according to (1), wherein the outermost-layer coating film is a clear coating film.
(3) The coated steel sheet according to (1) or (2), wherein the outermost-layer coating film contains colored particles having an average particle diameter of 10 to 500 μm.
(4) The coated steel sheet according to any one of (1) to (3), wherein the steel sheet is a plated steel sheet containing at least Zn and Al.
(5) A sizing material obtained by embossing the coated steel sheet according to any one of (1) to (4).

本発明によれば,エンボス加工時のみならず,長期間屋外で使用しても,エンボス加工部の割れが軽微でエンボス加工部の耐食性を長期間に渡って保持することができる塗装鋼板およびこれにエンボス加工してなるサイジング材を提供することができる。   According to the present invention, not only during embossing, but also when used outdoors for a long period of time, a coated steel sheet capable of maintaining the corrosion resistance of the embossed part for a long period of time without causing cracks in the embossed part. A sizing material formed by embossing can be provided.

以下に,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明者らは,上記課題を解決すべく,様々な樹脂とめっき鋼板を使用して作製した塗装鋼板に対してエンボス加工を行い,塗装鋼板の物性と成形時の塗膜割れ(剥離),さらには長期間放置した場合の塗膜割れと腐食挙動を詳細に検討した。その結果,エンボス加工は,引っ張り歪みのみが関与する単なる曲げ加工ではなく,圧縮と引っ張りの歪みの両方が関与する絞り成形的な要素があること,特に,意匠性を考慮した深いエンボス加工においてはその傾向が強いことが判明した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors embossed a coated steel sheet produced using various resins and plated steel sheets, and the physical properties of the coated steel sheet and coating film cracking (peeling) during molding, Furthermore, the coating film cracking and corrosion behavior when left for a long time were examined in detail. As a result, embossing is not a simple bending process that involves only tensile strain, but there is a drawing-like element that involves both compression and tensile strain, especially in deep embossing considering design. It turned out that the tendency was strong.

さらに検討を進めた結果,エンボス加工時に変形した塗膜の内部には弾性的な歪みエネルギーが蓄積され,その歪みエネルギーが大きい塗膜は,座屈し易く,塗膜が破壊・剥離し易いこと,また,加工直後に起きなくても,長期間放置すると塗膜の破壊・剥離が起き易いこと,その結果,下地のめっき鋼板が表面に露出して腐食が発生することを見出した。逆に,歪みエネルギーが小さい塗膜は座屈し難く,長期間に渡って塗膜が破壊・剥離し難いこと,その結果,めっき鋼板が表面に露出せず,又は露出したとしても僅かであるため,長期間に渡って腐食を抑制することができることを見出した。   As a result of further investigation, elastic strain energy is accumulated inside the coating film deformed during embossing, and a coating film with a large strain energy tends to buckle, and the coating film is easy to break and peel. In addition, even if it does not occur immediately after processing, it has been found that the coating film is likely to be destroyed or peeled off if left for a long period of time, and as a result, the underlying plated steel sheet is exposed to the surface and corrosion occurs. On the other hand, a coating film with low strain energy is difficult to buckle, and the coating film is difficult to break and peel for a long time. As a result, the plated steel sheet is not exposed to the surface, or even if it is exposed, it is slight. It was found that corrosion can be suppressed over a long period of time.

このような塗膜の内部に蓄積する弾性的な歪みエネルギーが小さくなる塗膜について研究を進めた結果,本発明者らは,変形後塗膜内部に蓄積する弾性歪みエネルギーは,塗膜を構成する主樹脂の架橋点間分子量に依存することを見出した。なお,樹脂の架橋点間分子量は,樹脂のゴム状弾性領域の平衡弾性率と相関があることは一般にもよく知られている。   As a result of research on a coating film in which the elastic strain energy accumulated inside the coating film is small, the present inventors have found that the elastic strain energy accumulated in the coating film after deformation constitutes the coating film. It was found that it depends on the molecular weight between the crosslinking points of the main resin. It is generally well known that the molecular weight between crosslink points of a resin has a correlation with the equilibrium elastic modulus of the rubbery elastic region of the resin.

ここで,樹脂のゴム状弾性率の詳細を以下に説明する。   Here, details of the rubber-like elastic modulus of the resin will be described below.

粘弾性体である樹脂は,温度,時間(動的貯蔵弾性率の場合は周波数)に依存して,弾性率が変化する。架橋された熱硬化型樹脂の場合,低温もしくは短時間(動的貯蔵弾性率の場合は高周波)の領域では,高い弾性率(一般にはこの領域をガラス状弾性領域と呼び,10〜1010Pa付近の値)を示す。そして,温度が高くなるか,もしくは時間が長くなるに従い(動的貯蔵弾性率の場合,周波数が低くなるに従い),弾性率が急激に減少する領域が現れる(一般には転移領域と呼ばれる)。さらに高温もしくは長時間(動的貯蔵弾性率の場合,低周波)になると,一定の平衡弾性率となり,この平衡弾性領域をゴム状弾性領域と呼ぶ(一般には10〜10Pa付近の値を示す)。 Resin that is a viscoelastic body changes its elastic modulus depending on temperature and time (frequency in the case of dynamic storage elastic modulus). In the case of a cross-linked thermosetting resin, a high elastic modulus (generally this region is referred to as a glassy elastic region and is 10 9 to 10 10) in a low temperature or short time region (high frequency in the case of dynamic storage elastic modulus). Value in the vicinity of Pa). Then, as the temperature increases or the time increases (in the case of dynamic storage elastic modulus, the frequency decreases), a region where the elastic modulus decreases rapidly appears (generally called the transition region). Further, when the temperature becomes high or for a long time (low frequency in the case of dynamic storage modulus), the equilibrium elastic modulus becomes constant, and this equilibrium elastic region is called a rubber-like elastic region (generally a value in the vicinity of 10 6 to 10 8 Pa). Showing).

本発明は,動的粘弾性測定装置にて,一定周波数(角周波数6.28rad/sec),温度−50〜200℃の領域で測定した動的貯蔵弾性率のうち,高温のゴム状弾性領域で現れる動的貯蔵弾性率の最小値で塗膜の特性を定義したものである。なお,動的貯蔵弾性率とは,一般にE’で表され,E’=(σ/γ)cosδで定義される。但し,σは応力の最大振幅,γは歪みの最大振幅,δは応力と歪みとの間の位相角を表す。 The present invention relates to a high temperature rubbery elastic region among dynamic storage elastic moduli measured in a region of constant frequency (angular frequency 6.28 rad / sec) and temperature of −50 to 200 ° C. with a dynamic viscoelasticity measuring device. The characteristic of the coating film is defined by the minimum value of the dynamic storage elastic modulus appearing at 1. The dynamic storage elastic modulus is generally represented by E ′ and is defined by E ′ = (σ 0 / γ 0 ) cos δ. Where σ 0 is the maximum stress amplitude, γ 0 is the maximum strain amplitude, and δ is the phase angle between the stress and strain.

エンボス加工が施されたサイジング材は屋外で使用されるため,屋内のみで使用される材料とは異なり,動的貯蔵弾性率に加えて,塗膜の耐候性が加工部の耐食性に大きな影響を与えることが判明した。即ち,エンボス加工性が同じ塗膜であっても,耐候性の高い塗膜の方が長期間の屋外使用で加工部の耐食性に優れていた。これは,塗膜が太陽光等の自然環境で劣化し,チョーキング,割れ,剥離を生じ,下地のめっき鋼板が露出して腐食が発生したためであり,この傾向は平面部よりも歪みの大きなエンボス加工部で顕著であった。   Since sizing materials with embossing are used outdoors, unlike the materials used only indoors, in addition to the dynamic storage modulus, the weather resistance of the coating film greatly affects the corrosion resistance of the processed parts. Turned out to give. That is, even if the coating film has the same embossing property, the coating film with higher weather resistance was superior in the corrosion resistance of the processed part after long-term outdoor use. This is because the coating film deteriorated in the natural environment such as sunlight, causing choking, cracking, and peeling, and the underlying plated steel sheet was exposed to cause corrosion. It was remarkable in the processed part.

本発明の塗装鋼板は,鋼板の少なくとも片面に1層又は2層以上の塗膜を有する塗装鋼板であって,最表層の塗膜が,主樹脂としてポリエステル系樹脂を含み,ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であり,かつ,JIS B7753−1993に記載されたサンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機による耐候性試験を500時間実施した後の光沢保持率が60%以上である熱硬化型樹脂塗膜であることを特徴とする,塗装鋼板である。 The coated steel sheet of the present invention is a coated steel sheet having one or two or more coating films on at least one side of the steel sheet, and the outermost coating film includes a polyester-based resin as a main resin, and is in a rubber-like elastic region. Gloss retention after the minimum value of the dynamic storage elastic modulus is 2 × 10 7 Pa or less and the weather resistance test by the sunshine carbon arc lamp type weather resistance tester described in JIS B7753-1993 is carried out for 500 hours It is a coated steel sheet characterized by being a thermosetting resin coating film having a rate of 60% or more.

本発明の塗装鋼板において,鋼板の少なくとも片面の最表層に,ポリエステル系樹脂を主樹脂としたゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下の熱硬化型樹脂塗膜を被覆しているのは,ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Paを超えると,塗膜を構成する樹脂の架橋点間分子量が小さくなり,変形した後に塗膜内部に蓄積する弾性的な歪みエネルギーが大きくなるからである。即ち,エンボス加工を施した直後は塗膜が外観上健全に見える場合であっても,経時で塗膜の破壊や剥離が生ずる可能性が高くなり,不適当であるからである。 In the coated steel sheet of the present invention, a thermosetting resin coating having a minimum dynamic storage elastic modulus of 2 × 10 7 Pa or less in a rubber-like elastic region containing a polyester resin as a main resin is applied to at least one surface of the steel sheet. When the minimum value of the dynamic storage elastic modulus in the rubbery elastic region exceeds 2 × 10 7 Pa, the molecular weight between the crosslinking points of the resin constituting the coating film becomes small and the film is coated. This is because the elastic strain energy accumulated inside the coating film increases. That is, even if the coating film looks healthy right after embossing, there is a high possibility that the coating film breaks or peels over time, which is inappropriate.

また,該熱硬化型樹脂塗膜をJIS B7753−1993に記載されたサンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機による耐候性試験を500時間実施した後の光沢保持率が60%以上であることとしているのは,本発明者らが検討を進めた結果,500時間の処理は日照の強い沖縄の1.5年程度に相当し,その条件で60%以上の光沢保持率を示す塗膜は,屋外で長期間使用した後でも,加工部の塗膜劣化(割れ・剥離)が軽微であり,腐食し難いからである。より好ましくは上記光沢保持率が70%以上である。   Further, the gloss retention after the thermosetting resin coating film is subjected to a weather resistance test by a sunshine carbon arc lamp type weather resistance test machine described in JIS B7753-1993 is 60% or more. As a result of investigations by the present inventors, the treatment for 500 hours corresponds to about 1.5 years in Okinawa with strong sunshine, and the coating film showing a gloss retention of 60% or more under the conditions is outdoors. This is because, even after long-term use, the coating film deterioration (cracking / peeling) in the processed part is slight and corrosion is difficult. More preferably, the gloss retention is 70% or more.

また,鋼板の少なくとも片面に被覆する塗膜が複層構造である場合,その塗膜における全ての層の動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であることが最も好ましいが,塗装鋼板に必要とされるエンボス加工性以外の性能を満たすために,全ての層に本発明の範囲の動的貯蔵弾性率を有するものを適用することが困難な時は,少なくとも最表層の塗膜が本発明の範囲の動的貯蔵弾性率と耐候性を満たしていれば,満足し得るレベルまでエンボス加工性を向上させることができる。 In addition, when the coating film coated on at least one surface of the steel sheet has a multilayer structure, it is most preferable that the minimum value of the dynamic storage elastic modulus of all the layers in the coating film is 2 × 10 7 Pa or less. When it is difficult to apply all the layers having dynamic storage elastic modulus within the range of the present invention in order to satisfy the performance other than embossability required for the coated steel sheet, at least the outermost layer is coated. If the film satisfies the dynamic storage elastic modulus and weather resistance in the range of the present invention, the embossability can be improved to a satisfactory level.

また,本発明の塗装鋼板においては,最表層の塗膜をクリヤー塗膜とする,所謂トップクリヤー型塗装鋼板としても良く,この場合でも,優れた加工部耐食性が得られる。この時も光沢保持率は60%以上とすると,屋外使用でも優れた加工部耐食性を示し,より好ましくは70%以上である。ここで,最表層の塗膜をクリヤー塗膜とするのは,意匠性を向上させるためである。また,最表層の塗膜に着色粒子を含有させる場合には,最表層の塗膜をクリヤー被膜とすると,着色粒子の着色効果を際立たせることができる。なお,ここでいうクリヤー塗膜とは,着色顔料が含まれていないもの,又は着色顔料が含まれていても着色粒子の着色効果を阻害しない程度のものをいう。   Further, the coated steel sheet of the present invention may be a so-called top clear type coated steel sheet in which the outermost coating film is a clear coating film, and even in this case, excellent processed portion corrosion resistance can be obtained. Even at this time, if the gloss retention is 60% or more, it exhibits excellent processed portion corrosion resistance even when used outdoors, and more preferably 70% or more. Here, the reason why the outermost layer coating is a clear coating is to improve the design. When the outermost layer coating film contains colored particles, if the outermost layer coating film is a clear coating, the coloring effect of the colored particles can be emphasized. Here, the clear coating film refers to a film that does not contain a coloring pigment, or a film that does not inhibit the coloring effect of colored particles even if a coloring pigment is included.

本発明の塗装鋼板は,最表層の塗膜に平均粒径が10〜500μmの着色粒子を含有していても良い。   The coated steel sheet of the present invention may contain colored particles having an average particle diameter of 10 to 500 μm in the outermost coating film.

通常の塗膜において粒径の大きな着色粒子を入れると,エンボス加工時に着色粒子と塗膜の界面で塗膜に割れ(剥離)が生ずる可能性や,長期間の屋外使用で同様の現象が起こる可能性があるが,本発明の最表層の塗膜中に添加すると,それを防ぐことができることを見出した。これは,加工した後に塗膜内部に蓄積する弾性的な歪みエネルギーが小さいため,着色粒子と塗膜の界面での割れが生じ難いためと考えられる。   If colored particles with a large particle size are included in a normal coating film, the coating film may crack (peel) at the interface between the colored particles and the coating film during embossing, and the same phenomenon may occur when used outdoors for a long time. Although there is a possibility, it has been found that it can be prevented by adding it to the outermost coating film of the present invention. This is thought to be because cracks at the interface between the colored particles and the coating are unlikely to occur because the elastic strain energy accumulated inside the coating after processing is small.

着色粒子の平均粒径を10〜500μmとしたのは,10μm未満では,着色粒子の粒子の外観形状が付与する意匠性の効果が不十分であり,一方,500μm超では,塗料を焼き付ける際に溶剤が抜け難くなるため,所謂ワキと呼ばれる現象が多く発生するようになるので好ましくないからである。より好ましくは20〜200μmである。   The average particle size of the colored particles is set to 10 to 500 μm. If the particle size is less than 10 μm, the appearance effect of the colored particle particles is insufficient. On the other hand, if the particle size exceeds 500 μm, the paint is baked. This is because it is not preferable because the solvent is difficult to escape and a so-called phenomenon occurs. More preferably, it is 20-200 micrometers.

なお,ここで述べた着色粒子は,その色のみならず,外観形状により意匠性を付与する特徴を持つもので,一般に使用している粒径10μm以下の着色顔料や染料とは異なるものであり,本発明の塗膜に粒径10μm以下の着色顔料や染料を含んでも全く問題はない。   The colored particles described here have the characteristic of imparting design properties not only by their colors but also by their external shapes, and are different from commonly used colored pigments and dyes having a particle size of 10 μm or less. There is no problem even if the coating film of the present invention contains a color pigment or dye having a particle size of 10 μm or less.

本発明の着色粒子は特に限定されるものではなく,通常,添加剤として使用されている粒子をそのまま適用することができる。例えば,ポリアクリロニトリル粒子,ポリエステル粒子,ポリウレタン粒子等の樹脂系粒子,マイカ,雲母,アルミ粉,ガラスビーズ等の無機系粒子などを挙げることができる。これらは単独で使用しても良く,2種類以上を混合しても使用しても良い。例えば,白色粒子を白色アクリル粒子と白色マイカの両方を使用する等,同一色を複数の粒子で構成しても良いし,白色粒子をポリアクリロニトリル粒子,青色粒子をポリエステル粒子としても良い。また,着色粒子の形状は特に限定されるものではなく,例えば,球状,鱗片状,円盤状,繊維状,不定形状等が挙げられる。   The colored particles of the present invention are not particularly limited, and particles usually used as additives can be applied as they are. Examples thereof include resin-based particles such as polyacrylonitrile particles, polyester particles, and polyurethane particles, and inorganic particles such as mica, mica, aluminum powder, and glass beads. These may be used alone or in combination of two or more. For example, the white particles may be composed of a plurality of particles such as white acrylic particles and white mica, the white particles may be polyacrylonitrile particles, and the blue particles may be polyester particles. Further, the shape of the colored particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a scale shape, a disk shape, a fiber shape, and an indefinite shape.

着色粒子の色は,ベースの色にも影響されるので,特に限定されるものではないが,黄色粒子,赤色粒子,白色粒子,黒色粒子の少なくとも1種を基本粒子として添加すると,サイジング用途には比較的適した外観となる。   The color of the colored particles is not particularly limited because it is affected by the color of the base. However, when at least one of yellow particles, red particles, white particles, and black particles is added as a basic particle, it can be used for sizing purposes. Has a relatively suitable appearance.

本発明の塗膜に用いる樹脂は,ポリエステル系樹脂を主樹脂とした熱硬化型のものである。ポリエステル系樹脂としては特に限定するものではなく,一般に公知の多塩基酸と多価アルコールとのエステル化合物であって,公知のエステル化反応によって合成される。   The resin used for the coating film of the present invention is a thermosetting type having a polyester resin as a main resin. The polyester resin is not particularly limited, and is generally a known ester compound of a polybasic acid and a polyhydric alcohol, and is synthesized by a known esterification reaction.

ポリエステル系樹脂を得るための多塩基酸としては,例えば,フタル酸,イソフタル酸,テレフタル酸,無水フタル酸,無水トリメット酸,マレイン酸,アジピン酸,フマル酸等を挙げることができる。これらの多塩基酸は1種又は2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of the polybasic acid for obtaining the polyester-based resin include phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, phthalic anhydride, trimetic anhydride, maleic acid, adipic acid, fumaric acid and the like. These polybasic acids may be used alone or in combination of two or more.

一方,ポリエステル系樹脂を得るための多価アルコールとしては,例えば,エチレングリコール,ジエチレングリコール,ポリエチレングリコール,プロピレングリコール,ジプロピレングリコール,ポリプロピレングリコール,ネオペンチレングリコール,1,4−ブタンジオール,1,5−ペンタンジオール,1,6−ヘキサンジオール,1,4−シクロヘキサンジメタノール,ポリテトラメチレンエーテルグリコール,グリセリン,トリメチロールエタン,トリメチロールプロパン,トリメチロールブタン,ヘキサントリオール,ペンタエリスリトール,ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。これらの多価アルコールは1種又は2種類以上を混合して用いてもよい。   On the other hand, examples of the polyhydric alcohol for obtaining a polyester resin include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, neopentylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5. -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polytetramethylene ether glycol, glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolbutane, hexanetriol, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc. Can be mentioned. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more.

また,ポリエステル系樹脂を主樹脂として用いるに当たって,硬化剤を配合してもよい。この硬化剤としては,公知のポリイソシアネート化合物とアミノ樹脂のいずれか一方又は双方を用いることができる。   Moreover, when using a polyester-type resin as a main resin, you may mix | blend a hardening | curing agent. As this curing agent, any one or both of known polyisocyanate compounds and amino resins can be used.

硬化剤として用いられるポリイソシアネート化合物としては,例えば,フェノール,クレゾール,芳香族第二級アミン,第三級アルコール,ラクタム,オキシム等のブロック剤でブロック化したイソシアネート化合物が好ましい。さらに好ましいポリイソシアネート化合物としては,HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)及びその誘導体,TDI(トリレンジイソシアネート)及びその誘導体,MDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)及びその誘導体,XDI(キシリレンジイソシアネート)及びその誘導体,IPDI(イソホロンジイソシアネート)及びその誘導体,TMDI(トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート)及びその誘導体,水添TDI及びその誘導体,水添MDI及びその誘導体,水添XDI及びその誘導体等が挙げられる。   As a polyisocyanate compound used as a curing agent, for example, an isocyanate compound blocked with a blocking agent such as phenol, cresol, aromatic secondary amine, tertiary alcohol, lactam, or oxime is preferable. More preferred polyisocyanate compounds include HDI (hexamethylene diisocyanate) and its derivatives, TDI (tolylene diisocyanate) and its derivatives, MDI (diphenylmethane diisocyanate) and its derivatives, XDI (xylylene diisocyanate) and its derivatives, IPDI (isophorone) Diisocyanate) and derivatives thereof, TMDI (trimethylhexamethylene diisocyanate) and derivatives thereof, hydrogenated TDI and derivatives thereof, hydrogenated MDI and derivatives thereof, hydrogenated XDI and derivatives thereof, and the like.

一方,硬化剤として用いられるアミノ樹脂としては,尿素,ベンゾグアナミン,メラミン等とホルムアルデヒドとの反応で得られる樹脂,及びこれらをアルコールによりアルキルエーテル化したものなどが使用できる。具体的には,メチル化尿素樹脂,n−ブチル化ベンゾグアナミン樹脂,メチル化メラミン樹脂,n−ブチル化メラミン樹脂,iso−ブチル化メラミン樹脂等を挙げることができる。   On the other hand, as an amino resin used as a curing agent, resins obtained by reacting urea, benzoguanamine, melamine, etc. with formaldehyde, and those obtained by alkylating these with alcohol can be used. Specific examples include methylated urea resins, n-butylated benzoguanamine resins, methylated melamine resins, n-butylated melamine resins, iso-butylated melamine resins, and the like.

塗装鋼板の分野で広く使用されている樹脂は,ポリエステル系樹脂を主樹脂とし,メラミン系樹脂を硬化剤としたポリエステル/メラミン系樹脂である。なお,ここで言うメラミン系樹脂は,メチル化メラミン,n−ブチル化メラミン,iso−ブチル化メラミンのうちの少なくとも1種以上を示す。   Resins widely used in the field of coated steel sheets are polyester / melamine resins having a polyester resin as a main resin and a melamine resin as a curing agent. The melamine-based resin referred to here indicates at least one of methylated melamine, n-butylated melamine, and iso-butylated melamine.

このポリエステル/メラミン系樹脂においては,ポリエステル系樹脂の数平均分子量8000以上であり,かつメラミン系樹脂の添加量がポリエステル系樹脂100質量部に対して5〜45質量部であることが望ましい。ポリエステル系樹脂の数平均分子量が8000未満またはメラミン系樹脂の添加量が45質量部を超えると,塗膜中の架橋点間分子量が小さくなり,熱硬化させた後の塗膜の動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa超となり易く,エンボス加工時に塗膜の破壊や剥離が生じたり,加工時は良好であっても,経時で塗膜の破壊や剥離が生じたりする可能性が高くなり,不適当となるおそれがある。また,メラミン系樹脂の添加量が5質量部未満であると,塗膜は形成されるものの硬化反応が不十分となり易く,エンボス加工性以外の塗膜性能,例えば,塗膜硬度,ラビング性,汚染性,耐候性等が劣る可能性が高まり,不適当となるおそれがある。 In this polyester / melamine resin, it is desirable that the number average molecular weight of the polyester resin is 8000 or more, and the addition amount of the melamine resin is 5 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester resin. When the number average molecular weight of the polyester resin is less than 8000 or the addition amount of the melamine resin exceeds 45 parts by mass, the molecular weight between the crosslinking points in the coating film becomes small, and the dynamic storage elasticity of the coating film after being thermally cured. The minimum value of the rate is likely to exceed 2 × 10 7 Pa, and the coating may be destroyed or peeled off during embossing, or the coating may be destroyed or peeled off over time even when processing is good. May become unsuitable. Also, if the amount of melamine resin added is less than 5 parts by mass, a coating film is formed but the curing reaction tends to be insufficient, and coating performance other than embossability, such as coating film hardness, rubbing property, The possibility of inferior contamination and weather resistance increases, which may be inappropriate.

一方,ポリエステル系樹脂の上限は特に設けないが,好ましくは数平均分子量30000以下である。30000超では粘度が高くなるため,多量の希釈溶剤が必要となり,塗装作業性が低下したり,適正な塗膜が得られ難くなったりするおそれがある。   On the other hand, the upper limit of the polyester-based resin is not particularly provided, but is preferably a number average molecular weight of 30000 or less. If it exceeds 30000, the viscosity becomes high, so that a large amount of dilution solvent is required, and there is a possibility that the coating workability is lowered and it is difficult to obtain an appropriate coating film.

また,本発明の塗膜には,塗装鋼板の塗膜に通常添加されている物であれば問題なく添加することができる。   Moreover, it can add to a coating film of this invention without a problem, if it is the thing normally added to the coating film of the coated steel plate.

例えば,本発明の塗膜には,シリカ等の光沢調整剤が含まれていても良いし,必要に応じて,染料,顔料,表面平滑剤,紫外線吸収剤,ヒンダードアミン系光安定剤,粘度調整剤,硬化触媒,顔料分散剤,顔料沈降防止剤,色別れ防止剤等が含まれていても良い。   For example, the coating film of the present invention may contain a gloss adjusting agent such as silica, and if necessary, a dye, pigment, surface smoothing agent, ultraviolet absorber, hindered amine light stabilizer, viscosity adjustment. An agent, a curing catalyst, a pigment dispersant, a pigment settling inhibitor, a color separation inhibitor, and the like may be included.

本発明の塗膜は,任意の方法で塗装することができる。例えば,バーコーター,スプレー塗装,刷毛塗り,ロールコーター,オーバーフローカーテンコーター,スリットカーテンコーター,ローラーカーテンコーター,Tダイ,複層カーテンコーター等により塗装することができる。   The coating film of the present invention can be applied by any method. For example, the coating can be performed by a bar coater, spray coating, brush coating, roll coater, overflow curtain coater, slit curtain coater, roller curtain coater, T-die, multi-layer curtain coater, or the like.

但し,粒径の大きな粒子を含有する塗料を低膜厚で塗装するためには,適切な塗装方法を選択することが必要となる。ロールコーターでは,粒子がロールと被塗物との間を通過することができず排除されるため,60μm以上の粒子入り塗料を20μm程度の膜厚で塗装することは非常に困難である。また,スプレー塗装では,塗膜厚を薄くすることが難しい。しかし,オーバーフローカーテンコーター,スリットカーテンコーター,ローラーカーテンコーター,複層カーテンコーターのような塗装方法では,上記のような問題が生じないため好ましい。ここで,カーテンコーターは,塗料を薄いカーテン状に落下させ,その下を金属板等の被塗物を通過させて塗装する方式である。非接触式の塗装方法であるため,大粒径の粒子でも排除されることはなく,塗料中の含有物は確実にそのまま被塗物上に塗布される。また,被塗物を通過させるスピードを速くすることで,薄膜塗装が容易に可能である。上述したような粒径の大きな着色粒子を含有するトップクリヤー塗膜を塗装する場合には,これらのカーテンコーターを使用することが極めて有用である。   However, it is necessary to select an appropriate coating method in order to apply a paint containing large particles with a low film thickness. In the roll coater, particles cannot pass between the roll and the object to be coated and are excluded. Therefore, it is very difficult to apply a coating containing particles of 60 μm or more with a film thickness of about 20 μm. Also, with spray painting, it is difficult to reduce the coating thickness. However, a coating method such as an overflow curtain coater, a slit curtain coater, a roller curtain coater, or a multi-layer curtain coater is preferable because the above problems do not occur. Here, the curtain coater is a system in which the paint is dropped into a thin curtain shape, and the object under the coating such as a metal plate is passed through it. Since it is a non-contact coating method, even particles having a large particle size are not excluded, and the contents in the paint are surely applied directly onto the object to be coated. Also, thin film coating is easily possible by increasing the speed of passing the object to be coated. When applying a top clear coating film containing colored particles having a large particle size as described above, it is extremely useful to use these curtain coaters.

また,本発明の塗膜の乾燥(硬化)方式は任意であり,熱風加熱,高周波誘導加熱等の加熱乾燥,自然乾燥,電子線や紫外線の照射による硬化等,使用する塗料に適した方式を選択すれば良い。   In addition, the drying (curing) method of the coating film of the present invention is arbitrary, and a method suitable for the paint to be used, such as heat drying such as hot air heating, high frequency induction heating, natural drying, curing by irradiation with electron beam or ultraviolet ray, etc. Just choose.

本発明に用いる下地鋼板は特に限定されるものではないが,ステンレス鋼板及びめっき鋼板が適している。ステンレス鋼板としては,フェライト系ステンレス鋼板,マルテンサイト系ステンレス鋼板,オーステナイト系ステンレス鋼板等が挙げられる。めっき鋼板としては,亜鉛めっき鋼板,亜鉛−鉄合金めっき鋼板,亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板,亜鉛−クロム合金めっき鋼板,亜鉛−アルミ合金めっき鋼板,アルミめっき鋼板,亜鉛−アルミ−マグネシウム合金めっき鋼板,亜鉛−アルミ−マグネシウム−シリコン合金めっき鋼板,アルミ−シリコン合金めっき鋼板,亜鉛めっきステンレス鋼板,アルミめっきステンレス鋼板等が挙げられる。   Although the base steel plate used for this invention is not specifically limited, A stainless steel plate and a plated steel plate are suitable. Examples of the stainless steel plate include a ferritic stainless steel plate, a martensitic stainless steel plate, and an austenitic stainless steel plate. Plated steel sheets include galvanized steel sheets, zinc-iron alloy plated steel sheets, zinc-nickel alloy plated steel sheets, zinc-chromium alloy plated steel sheets, zinc-aluminum alloy plated steel sheets, aluminum-plated steel sheets, zinc-aluminum-magnesium alloy-plated steel sheets, Zinc-aluminum-magnesium-silicon alloy plated steel sheet, aluminum-silicon alloy plated steel sheet, galvanized stainless steel sheet, aluminized stainless steel sheet and the like.

特に好適な下地鋼板は,少なくともZn及びAlを含有するめっき鋼板であり,例えば,Zn−Al合金めっき鋼板,Zn−Al−Si合金めっき鋼板,Zn−Al−Mg合金めっき鋼板,Zn−Al−Mg−Si合金めっき鋼板を挙げることができる。これらのめっき鋼板は,耐食性に優れるため,長期間屋外で使用して,塗膜の劣化により,エンボス加工部に割れが生じても,腐食の進行を抑えることができる。   Particularly suitable base steel plates are plated steel plates containing at least Zn and Al. For example, Zn-Al alloy plated steel plates, Zn-Al-Si alloy plated steel plates, Zn-Al-Mg alloy plated steel plates, Zn-Al- An Mg-Si alloy plated steel sheet can be mentioned. Since these plated steel sheets are excellent in corrosion resistance, they can be used outdoors for a long period of time, and even if cracks occur in the embossed part due to deterioration of the coating film, the progress of corrosion can be suppressed.

鋼板の塗装前処理としては,水洗,湯洗,酸洗,アルカリ脱脂,研削,研磨等があり,必要に応じてこれらを単独または組み合わせて行うと良い。塗装前処理の条件は適宜選択することができる。   As pre-coating treatments for steel sheets, there are water washing, hot water washing, pickling, alkali degreasing, grinding, polishing, etc., and these may be carried out alone or in combination as necessary. The conditions for the pretreatment for coating can be selected as appropriate.

また,鋼板上には必要に応じて化成処理を施しても良い。化成処理は,塗膜と下地鋼板との密着性をより強固なものとすること,及び耐食性の向上を目的として処理される。化成処理としては公知の技術を使用でき,例えば,リン酸亜鉛処理,クロメート処理,シランカップリング処理,複合酸化被膜処理,ノンクロメート処理,タンニン酸系処理,チタニア系処理,ジルコニア系処理,Ni表面調整処理,Co表面調整処理,これらの混合処理等が挙げられる。   Moreover, you may perform a chemical conversion treatment on a steel plate as needed. The chemical conversion treatment is performed for the purpose of strengthening the adhesion between the coating film and the base steel sheet and improving the corrosion resistance. As the chemical conversion treatment, known techniques can be used. For example, zinc phosphate treatment, chromate treatment, silane coupling treatment, composite oxide film treatment, non-chromate treatment, tannic acid treatment, titania treatment, zirconia treatment, Ni surface An adjustment process, a Co surface adjustment process, a mixing process thereof, and the like can be given.

2層以上の塗膜構成を有する塗装鋼板の塗膜として,少なくとも最表層には,本発明のポリエステル系樹脂を主樹脂としたゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下である熱硬化型樹脂塗膜を使用する必要があるが,それ以外の層の塗膜としては,通常用いられている公知の樹脂塗膜をそのまま使用できる。即ち,高分子ポリエステル系樹脂,ポリエステル系樹脂,アクリル系樹脂,エポキシ系樹脂,ウレタン系樹脂,フッ素系樹脂,シリコンポリエステル系樹脂,塩化ビニル系樹脂,ポリオレフィン系樹脂,ブチラール系樹脂,ポリカーボネート系樹脂,フェノール系樹脂,あるいはこれらの変成樹脂等の樹脂成分を,n−ブチル化メラミン,メチル化メラミン,iso−ブチルメラミン,メチルブチル混合メラミン,尿素樹脂,イソシアネートやこれらの混合系の架橋剤成分により架橋させたものを適用できる。 As a coating film of a coated steel plate having two or more coating film configurations, at least the outermost layer has a minimum value of dynamic storage elastic modulus in a rubber-like elastic region using the polyester resin of the present invention as a main resin, 2 × 10. Although it is necessary to use a thermosetting resin coating film of 7 Pa or less, as a coating film of the other layers, a commonly used known resin coating film can be used as it is. That is, high molecular polyester resin, polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, fluorine resin, silicon polyester resin, vinyl chloride resin, polyolefin resin, butyral resin, polycarbonate resin, Resin components such as phenolic resins or these modified resins are cross-linked with n-butylated melamine, methylated melamine, iso-butyl melamine, methylbutyl mixed melamine, urea resin, isocyanate, or a crosslinker component of these mixed systems. Can be applied.

この場合の下層や表層は,必要に応じて顔料によって着色しても良いし,耐食性を向上させる目的で,防錆顔料を添加しても良い。着色顔料としては公知の着色顔料を使用でき,例えば,酸化チタン,酸化亜鉛,酸化ジルコニウム,炭酸カルシウム,硫酸バリウム,アルミナ,酸化鉄,フタロシアニンブルー,カーボンブラック等を用いることができる。防錆顔料としては公知の防錆顔料を適用でき,例えば,リン酸亜鉛,リン酸鉄,リン酸アルミニウム,亜リン酸亜鉛等のリン酸系防錆顔料,モリブデン酸カルシウム,モリブデン酸アルミニウム,モリブデン酸バリウム等のモリブデン酸系防錆顔料,酸化バナジウム等のバナジウム系防錆顔料,カルシウムシリケート等のシリケート系顔料,ストロンチウムクロメート,ジンククロメート,カルシウムクロメート,カリウムクロメート,バリウムクロメート等のクロメート系防錆顔料,水分散シリカ,ヒュームドシリカ等の微粒シリカ,フェロシリコン等のフェロアロイ,等を用いることができる。これらは単独で用いても良いし,2種以上を混合して用いても良い。   In this case, the lower layer and the surface layer may be colored with a pigment as required, or a rust preventive pigment may be added for the purpose of improving the corrosion resistance. As the coloring pigment, known coloring pigments can be used, and for example, titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, barium sulfate, alumina, iron oxide, phthalocyanine blue, carbon black and the like can be used. As the rust preventive pigment, known rust preventive pigments can be applied. For example, phosphate phosphate rust preventive pigments such as zinc phosphate, iron phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphite, calcium molybdate, aluminum molybdate, molybdenum Molybdate anticorrosion pigments such as barium oxide, vanadium anticorrosion pigments such as vanadium oxide, silicate pigments such as calcium silicate, strontium chromate, zinc chromate, calcium chromate, potassium chromate, barium chromate and other chromate anticorrosion pigments Further, fine silica such as water-dispersed silica and fumed silica, ferroalloy such as ferrosilicon, and the like can be used. These may be used singly or in combination of two or more.

以下,実施例により本発明をさらに詳細に説明するが,本発明はこれらに何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these at all.

(A)下地鋼板及び塗装前処理
下地鋼板としては,溶融亜鉛めっき鋼板(両面めっき付着量180g/m,板厚0.27mm),Zn−11%Al−3%Mg−0.2%Si合金めっき鋼板(両面めっき付着量120g/m,板厚0.27mm)と55%Al−43.4%Zn−1.6%Si合金めっき鋼板(両面めっき付着量150g/m,板厚0.27mm)を使用した。各めっき鋼板は,脱脂後,化成処理として塗布型クロメート処理(日本パーカライジング(株)製ZM1300を全Cr量50mg/m)を行った。
(A) Base steel plate and pre-coating treatment As the base steel plate, hot dip galvanized steel plate (double-sided plating adhesion amount 180 g / m 2 , plate thickness 0.27 mm), Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si Alloy-plated steel sheet (double-sided plating adhesion 120 g / m 2 , sheet thickness 0.27 mm) and 55% Al-43.4% Zn-1.6% Si alloy-plated steel sheet (double-sided plating adhesion 150 g / m 2 , sheet thickness 0.27 mm) was used. Each galvanized steel sheet was subjected to coating-type chromate treatment (ZM1300 manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd., total Cr amount 50 mg / m 2 ) as a chemical conversion treatment after degreasing.

(B)塗料の作製方法と貯蔵弾性率の測定方法
様々な数平均分子量を有する市販のリニアポリエステル樹脂を有機溶剤(ソルベッソ150(エッソ石油(株)製)とシクロヘキサノンとを質量比で1:1の割合で混合したもの)に溶解し,さらに硬化剤のメラミン系樹脂として,メチル化メラミン(三井化学(株)製,サイメル303)を様々な配合比で添加し,さらに触媒としてp−トルエンスルホン酸(サイテック(株)製,キャタリスト6003B)を添加し,攪拌して各種塗料を作製した。作製した塗料のポリエステル樹脂とメラミン樹脂の詳細を表2に示す。
(B) Coating preparation method and storage elastic modulus measurement method A commercially available linear polyester resin having various number average molecular weights was mixed with an organic solvent (Solvesso 150 (manufactured by Esso Petroleum Corporation)) and cyclohexanone in a mass ratio of 1: 1. In addition, methylated melamine (Mitsui Chemicals, Cymel 303) was added as a curing agent melamine resin at various compounding ratios, and p-toluenesulfone as a catalyst. An acid (Cytec Co., Ltd., Catalyst 6003B) was added and stirred to prepare various paints. The details of the polyester resin and melamine resin of the prepared paint are shown in Table 2.

さらに,これらの塗料をブリキ板の上に乾燥膜厚で20μmとなるように塗装し,到達板温が230℃の条件で加熱硬化後,水銀アマルガム法によりブリキ板から塗膜を剥離し,塗膜のフリーフィルムを作製した。この塗膜のフリーフィルムを用いて,動的貯蔵弾性率の測定を実施した。動的貯蔵弾性率は,動的粘弾性試験装置(レオメトリクス社製,RSA−11)を使用し,温度領域−50〜200℃において測定した。測定条件は,歪み0.01%,角周波数6.28rad/secとした。本実験においては,温度と動的貯蔵弾性率との関係から,ゴム状弾性領域に現れる貯蔵弾性率の最小値を求めた。図1に本実験で得られた温度と動的貯蔵弾性率(対数表示)との関係の代表例を示す。このグラフからもわかるように,低温領域(図1では約20℃以下の温度領域)で動的貯蔵弾性率の高いガラス上弾性領域が現れ,これより温度が高い領域(図1では約20〜60℃の領域)で動的貯蔵弾性率の値が急激に低下する転移領域が現れ,さらに温度の高い領域(図1では約60℃以上)では動的貯蔵弾性率が低い値で平衡になるゴム状弾性領域が現れている。本発明では,ゴム状弾性領域にて現れる貯蔵弾性率の最小値を比較している。なお,本実施例では,通常,塗装鋼板に使用されている塗膜が確実にゴム状弾性領域となる温度として150℃における動的貯蔵弾性率を示した。   Furthermore, these paints are applied on the tin plate so that the dry film thickness is 20 μm, and after heat curing under the condition that the ultimate plate temperature is 230 ° C., the coating film is peeled off from the tin plate by the mercury amalgam method. A film free film was prepared. The dynamic storage elastic modulus was measured using a free film of this coating film. The dynamic storage elastic modulus was measured in a temperature range of −50 to 200 ° C. using a dynamic viscoelasticity test apparatus (Rheometrics, RSA-11). The measurement conditions were a strain of 0.01% and an angular frequency of 6.28 rad / sec. In this experiment, the minimum value of the storage modulus appearing in the rubbery elastic region was obtained from the relationship between temperature and dynamic storage modulus. FIG. 1 shows a typical example of the relationship between the temperature and dynamic storage elastic modulus (logarithmic display) obtained in this experiment. As can be seen from this graph, an elastic region on the glass having a high dynamic storage elastic modulus appears in a low temperature region (a temperature region of about 20 ° C. or less in FIG. 1), and a region having a higher temperature (about 20 to about in FIG. 1). In the region of 60 ° C., a transition region where the value of the dynamic storage elastic modulus rapidly decreases appears, and in a region where the temperature is higher (about 60 ° C. or more in FIG. 1), the dynamic storage elastic modulus becomes equilibrium at a low value. A rubbery elastic region appears. In the present invention, the minimum value of the storage elastic modulus appearing in the rubber-like elastic region is compared. In this example, the dynamic storage elastic modulus at 150 ° C. is usually shown as the temperature at which the coating film used for the coated steel sheet surely becomes a rubbery elastic region.

本発明の実施例に係る塗料及び比較例に係る塗料に種々の粒径の着色粒子(赤色のアクリルビーズ)を2質量%添加した塗料も作製した(下記表6参照)。   The coating material which added 2 mass% of colored particles (red acrylic beads) of various particle diameters to the coating material according to the example of the present invention and the coating material according to the comparative example was also manufactured (see Table 6 below).

(C)塗装鋼板の作製方法
(A)で塗装前処理まで行っためっき鋼板に対して,(B)の塗料を以下の方法で塗装した。即ち,2層の塗装の場合は,下塗り塗料をローラーカーテンコーターで乾燥膜厚が5μmになるように塗装し,熱風加熱炉で到達板温が210℃の条件で硬化乾燥させた。さらにその上に,上塗り塗料をローラーカーテンコーターで乾燥膜厚が15μmになるように塗装し,熱風加熱炉で到達板温が230℃の条件で硬化乾燥させた。一方,1層の塗装の場合は,上塗り塗装のみを施した。
(C) Preparation method of coated steel plate The coating material of (B) was applied to the plated steel plate that had been subjected to the pretreatment before coating in (A) by the following method. That is, in the case of two-layer coating, the undercoat paint was applied with a roller curtain coater so that the dry film thickness was 5 μm, and cured and dried in a hot air heating furnace under a condition where the ultimate plate temperature was 210 ° C. Further thereon, a top coating was applied with a roller curtain coater so as to have a dry film thickness of 15 μm, and cured and dried in a hot air heating furnace at a final plate temperature of 230 ° C. On the other hand, in the case of single-layer coating, only top coating was applied.

また,着色粒子を添加した塗料は,Zn−11%Al−3%Mg−0.2%Si合金めっき鋼板上にのみ塗装した。   Moreover, the coating material to which the colored particles were added was applied only on the Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si alloy-plated steel sheet.

(D)耐候性の評価方法
(C)で作製した塗装鋼板に対し,サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機(スガ試験機社製,WEL−SUN−DC−B.EM型)を使用し,JIS B7753−1993に準拠した耐候性試験(SWOM試験)を500時間実施し,試験前後の光沢値から光沢保持率を算出した。なお,耐候性の評価はエンボス成形を施さない平板の状態で行った。
(D) Evaluation method of weather resistance For the coated steel sheet produced in (C), a sunshine carbon arc lamp type weather resistance tester (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., WEL-SUN-DC-B.EM type) is used. A weather resistance test (SWOM test) based on JIS B7753-1993 was conducted for 500 hours, and the gloss retention was calculated from the gloss values before and after the test. The weather resistance was evaluated in the state of a flat plate not subjected to embossing.

(E)エンボス加工及びサイジング材の作製
木目柄を刻んだエンボスロールを使用し,(C)で作製した塗装鋼板にエンボス加工を施した。さらに裏面にはウレタン発泡処理を行って,ウレタン層を付与して,サイジング材とした。
(E) Embossing and preparation of sizing material Embossing was performed on the coated steel sheet prepared in (C) using an embossing roll carved with a grain pattern. Furthermore, urethane foaming treatment was performed on the back surface, and a urethane layer was added to make a sizing material.

(F)耐食性評価方法
サイジング材は,150mm×70mmのサイズに切断し,沖縄県の具志頭村で屋外暴露試験を行った。実際のサイジング材の取り付け状況を考慮して,試験片は軒下に設置した。屋外暴露試験は1年間行い,エンボス加工部の腐食発生状況を目視により,下記表1に示したように5段階で評価し,評点4以上を合格とした。
(F) Corrosion resistance evaluation method The sizing material was cut into a size of 150 mm x 70 mm, and an outdoor exposure test was conducted in Gushigami Village, Okinawa Prefecture. Considering the actual sizing material installation situation, the test piece was installed under the eaves. The outdoor exposure test was conducted for one year, and the corrosion occurrence state of the embossed part was visually evaluated in five stages as shown in Table 1 below.

上記各試験の結果を下記表3〜6に示した。なお,表3は,下地めっき鋼板が溶融亜鉛めっき鋼板の場合(No.1〜10),表4は,下地めっき鋼板がZn−11%Al−3%Mg−0.2%Siめっき鋼板の場合(No.11〜20),表5は,下地めっき鋼板が55%Al−Znめっき鋼板の場合(No.21〜30),表6は,着色粒子を含有する場合(No.31〜49)の例をそれぞれ示したものである。   The results of the above tests are shown in Tables 3 to 6 below. Table 3 shows the case where the base plated steel sheet is a hot dip galvanized steel sheet (No. 1 to 10), and Table 4 shows that the base plated steel sheet is a Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si plated steel sheet. In the case (No. 11-20), Table 5 shows the case where the base plated steel plate is a 55% Al-Zn plated steel plate (No. 21-30), and Table 6 shows the case containing colored particles (No. 31-49). ) Examples.

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上記試験結果を以下にまとめる。   The test results are summarized below.

上記表3〜5に示したように,最表層にゴム状弾性領域での動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であり,かつ,耐候性試験の光沢保持率が60%以上の熱硬化型有機樹脂塗膜を有する塗装鋼板は,エンボス加工部の塗膜割れも軽微で良好な耐食性を示す,ということがわかった。(表3〜5の実施例No.1,2,5〜8,11,12,15〜18,21,22,25〜28を参照)。 As shown in Tables 3 to 5, the minimum value of the dynamic storage elastic modulus in the rubber-like elastic region is 2 × 10 7 Pa or less on the outermost layer, and the gloss retention of the weather resistance test is 60%. It was found that the coated steel sheet with the above-mentioned thermosetting organic resin coating film shows good corrosion resistance with little coating cracking at the embossed part. (See Examples Nos. 1, 2, 5-8, 11, 12, 15-18, 21, 22, 25-28 in Tables 3-5).

一方,ゴム状弾性領域での貯蔵弾性率の最小値が2×10Paを超える塗装鋼板では,光沢保持率が60%以上であっても耐食性に劣り(表3〜5の比較例No.3,9,13,19,23,29を参照),屋外暴露試験後のエンボス加工部の塗膜割れが大きく,また白錆も多く,不適当であった。 On the other hand, a coated steel sheet having a minimum value of storage elastic modulus in the rubber-like elastic region exceeding 2 × 10 7 Pa is inferior in corrosion resistance even when the gloss retention is 60% or more (Comparative Examples Nos. 3 to 5 in Tables 3 to 5). 3, 9, 13, 19, 23, 29), and the coating film cracks in the embossed part after the outdoor exposure test were large, and there was also a lot of white rust, which was inappropriate.

また,ゴム状弾性領域での貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であっても,光沢保持率が60%未満の場合は耐食性に劣り(表3〜5の比較例No.4,10,14,20,24,30を参照),屋外暴露試験後のエンボス加工部の塗膜割れが大きく,また白錆も多く,不適当であった。 Moreover, even if the minimum value of the storage elastic modulus in the rubber-like elastic region is 2 × 10 7 Pa or less, if the gloss retention is less than 60%, the corrosion resistance is poor (Comparative Example No. 4 in Tables 3 to 5). , 10, 14, 20, 24, 30), the coating film cracks in the embossed part after the outdoor exposure test were large, and there was also a lot of white rust, which was inappropriate.

また,下塗り塗装と上塗り塗装の双方のゴム状弾性領域での動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であり,かつ,上塗り塗装の光沢保持率が60%以上の条件で,下地めっき鋼板がZn−11%Al−3%Mg−0.2%Si合金めっき鋼板と55%Al−43.4%Zn−1.6%Si合金めっき鋼板の条件(表4,5の実施例No.15,16,25,26を参照)は,特に優れたエンボス加工部耐食性を示した。 In addition, the minimum value of the dynamic storage elastic modulus in the rubber-like elastic region of both the undercoat and the topcoat is 2 × 10 7 Pa or less, and the gloss retention of the topcoat is 60% or more, Conditions for the base plated steel sheet are Zn-11% Al-3% Mg-0.2% Si alloy plated steel sheet and 55% Al-43.4% Zn-1.6% Si alloy plated steel sheet (implementation of Tables 4 and 5) Example No. 15, 16, 25, 26) showed particularly excellent embossed part corrosion resistance.

さらに,表6に示したように,着色粒子を添加した条件でも,ゴム状弾性領域での動的貯蔵弾性率が2×10Pa以下で,かつ,耐候性試験の光沢保持率が60%以上の熱硬化型有機樹脂塗膜を有する塗装鋼板で,着色粒子の粒径が10〜500μmの範囲にあれば,エンボス加工部の耐食性は良好な状態に保たれた。 Furthermore, as shown in Table 6, even under the condition where colored particles are added, the dynamic storage elastic modulus in the rubber-like elastic region is 2 × 10 7 Pa or less, and the gloss retention in the weather resistance test is 60%. In the coated steel sheet having the above thermosetting organic resin coating film, the corrosion resistance of the embossed part was kept in a good state if the particle size of the colored particles was in the range of 10 to 500 μm.

以上,本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本実験で得られた温度と動的貯蔵弾性率(対数表示)との関係の代表例を示すグラフである。It is a graph which shows the representative example of the relationship between the temperature obtained by this experiment, and dynamic storage elastic modulus (logarithm display).

本発明は,塗装鋼板及びサイジング材に適用可能であり,特に,サイジング材に使用されるエンボス加工を施された後でもエンボス加工部の耐食性に優れた塗装鋼板に適用可能である。

The present invention can be applied to a coated steel sheet and a sizing material, and in particular, can be applied to a coated steel sheet having excellent corrosion resistance at an embossed portion even after embossing used for the sizing material.

Claims (5)

鋼板の少なくとも片面に,1層又は2層以上の塗膜を有する塗装鋼板であって:
少なくとも最表層の塗膜は,主樹脂としてポリエステル系樹脂を含み,ゴム状弾性領域における動的貯蔵弾性率の最小値が2×10Pa以下であり,かつ,サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験機による耐候性試験を500時間実施した後の光沢保持率が60%以上である熱硬化型樹脂塗膜であることを特徴とする,塗装鋼板。
A coated steel sheet having one or more layers on at least one side of the steel sheet:
At least the outermost coating layer contains a polyester resin as the main resin, the minimum value of the dynamic storage elastic modulus in the rubbery elastic region is 2 × 10 7 Pa or less, and the sunshine carbon arc lamp type weather resistance test A coated steel sheet characterized by being a thermosetting resin coating film having a gloss retention of 60% or more after a weather resistance test by a machine for 500 hours.
前記最表層の塗膜が,クリヤー塗膜であることを特徴とする,請求項1に記載の塗装鋼板。   The coated steel sheet according to claim 1, wherein the outermost-layer coating film is a clear coating film. 前記最表層の塗膜が,平均粒径10〜500μmの着色粒子を含有することを特徴とする,請求項1又は2に記載の塗装鋼板。   The coated steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the outermost layer coating film contains colored particles having an average particle diameter of 10 to 500 µm. 前記鋼板が,少なくともZn及びAlを含有するめっき鋼板であることを特徴とする,請求項1〜3の何れかに記載の塗装鋼板。   The coated steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the steel sheet is a plated steel sheet containing at least Zn and Al. 請求項1〜4の何れかに記載の塗装鋼板をエンボス加工してなるサイジング材。

The sizing material formed by embossing the coated steel plate in any one of Claims 1-4.

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