JP2007161765A - Clear coated steel sheet and aqueous coating liquid to be used therefor - Google Patents

Clear coated steel sheet and aqueous coating liquid to be used therefor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clear coated steel sheet having low steel sheet temperature in baking by the coating in a continuous plating line, resistant to blocking even under a coating condition having high coil winding temperature and having excellent corrosion resistance and processability. <P>SOLUTION: A clear coating film having an application rate of 0.5-8 g/m<SP>2</SP>is formed on the surface of a zinc-plated steel sheet or an aluminum-plated steel sheet by the coating and baking of an aqueous coating liquid containing (A) an acrylic emulsion resin having a Tg of ≥0°C, (B) silica and (C) a zirconium compound and essentially free from hexavalent chromium. The B/A mass ratio is ≥0.08 and the C/A mass ratio is ≥0.05 and ≤0.25. The coating liquid can further contain (D) a wax as a solid lubricant and (E) a vanadium compound at a D/(A+B+C) ratio of ≥0.03 and ≤0.22 and an E/(A+B+C) ratio of ≥0.005 and ≤0.10. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐ブロッキング性、加工性及び耐食性に優れた、めっき鋼板を母材とするクリヤーコート鋼板と、この鋼板の製造に用いるクリヤーコート用水系塗布液とに関する。   The present invention relates to a clear coat steel plate made of a plated steel plate, which is excellent in blocking resistance, workability and corrosion resistance, and a clear coat aqueous coating solution used for the production of this steel plate.

近年、建築用、家電用材料としての表面処理鋼板の需要が拡大するとともに、そのニーズも多様化してきている。建築用材料に関しては、特に塩害の厳しい地域や工業地域において、従来の溶融亜鉛めっき鋼板に替わり、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板の需要が拡大している。   In recent years, the demand for surface-treated steel sheets as materials for construction and home appliances has increased, and the needs have also diversified. Regarding building materials, demand for zinc-aluminum alloy-plated steel sheets is increasing in place of conventional hot-dip galvanized steel sheets, particularly in areas where salt damage is severe and industrial areas.

現在実用化されている亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板は、Al含有量が約5%程度のものと約55wt%程度のものとに大別される。その中でZn−55wt%Al合金めっき鋼板は、Alのもつ高耐食性とZnのもつ犠牲防食性により、溶融亜鉛めっき鋼板の3〜6倍という高耐食性を示す。このZn−55wt%Al合金めっき鋼板は、塗装鋼板の下地として広く用いられる一方で、めっき表面が銀白色で美麗なため、意匠性の点から、表面に防錆力のある薄い透明樹脂皮膜(クリヤー皮膜)を形成したクリアーコート品も広く用いられている。   Zinc-aluminum alloy-plated steel sheets that are currently in practical use are roughly classified into those having an Al content of about 5% and those having a content of about 55 wt%. Among them, the Zn-55 wt% Al alloy-plated steel sheet exhibits a high corrosion resistance of 3 to 6 times that of a hot-dip galvanized steel sheet due to the high corrosion resistance of Al and the sacrificial corrosion resistance of Zn. While this Zn-55 wt% Al alloy plated steel sheet is widely used as a base for coated steel sheets, the plating surface is silvery white and beautiful, so from the viewpoint of design, a thin transparent resin film (with antirust property on the surface) Clear coat products having a clear film are also widely used.

ところで、クリヤー皮膜は、従来は防錆成分として6価クロムを含有するのが普通であった。しかし、昨今の環境負荷低減への観点から、家電業界を中心に6価クロムを含まないクリヤーコート品の開発が求められている。   By the way, it has been usual that the clear coating conventionally contains hexavalent chromium as a rust preventive component. However, from the viewpoint of reducing the environmental load in recent years, there has been a demand for the development of clear coat products that do not contain hexavalent chromium, mainly in the home appliance industry.

このような技術として、特開2000−248380号公報(特許文献1)には、水性樹脂と、チオカルボニル基含有化合物、バナジン酸塩およびリン酸塩のうち少なくとも1種とを含む塗膜、または水性樹脂とチオカルバニル基含有化合物と微粒粒子とを含む塗膜を形成し、次いで、到達板温を50〜250℃としてこの塗膜を乾燥および焼き付けた非クロム型処理亜鉛系めっき鋼板が提案されている。   As such a technique, JP 2000-248380 A (Patent Document 1) discloses a coating film containing an aqueous resin and at least one of a thiocarbonyl group-containing compound, a vanadate and a phosphate, or A non-chromium treated zinc-based plated steel sheet is proposed in which a coating film containing an aqueous resin, a thiocarbanyl group-containing compound and fine particles is formed, and then this coating film is dried and baked at an ultimate sheet temperature of 50 to 250 ° C Yes.

特開2003−251743号公報(特許文献2)には、有害な6価クロムを用いずに良好な耐食性が得られ、耐食性、外観、耐ブロッキング性、耐アルカリ性、皮膜密着性、耐水性、潤滑性、後塗装性にも優れた樹脂被覆表面処理鋼板が提案されている。これは、シリカ変性アクリル系エマルション樹脂もしくはこれとアクリル系エマルション樹脂との混合物からなる、酸価20以下、ガラス転移温度25〜55℃のエマルション樹脂、固体潤滑剤1〜30%、ならびに防錆剤の2,5−ジメルカプトチアジアゾール0.1〜10%を、場合により追加防錆剤のリン酸塩0.1〜10%および/またはバナジン酸塩0.1〜10%と共に含有する樹脂被覆組成物から皮膜を形成するものである。
特開2000−248380号公報 特開2003−251743号公報
JP-A-2003-251743 (Patent Document 2) provides good corrosion resistance without using harmful hexavalent chromium, and provides corrosion resistance, appearance, blocking resistance, alkali resistance, film adhesion, water resistance, and lubrication. Resin-coated surface-treated steel sheets having excellent properties and post-coating properties have been proposed. This consists of a silica-modified acrylic emulsion resin or a mixture of this and an acrylic emulsion resin, an emulsion resin having an acid value of 20 or less and a glass transition temperature of 25 to 55 ° C., a solid lubricant of 1 to 30%, and a rust inhibitor. Resin coating composition containing 0.1 to 10% of 2,5-dimercaptothiadiazole, optionally with 0.1 to 10% phosphate and / or 0.1 to 10% vanadate A film is formed from an object.
JP 2000-248380 A JP 2003-251743 A

このようなクリヤーコート品において、必要とされる特性の一つが耐ブロッキング性である。ブロッキングとは、例えば、コイル状に巻き取られた鋼帯や積み重ねられた鋼板において、薄いクリヤー皮膜同士が粘着し、鋼帯を巻き戻したり、鋼板を1枚ずつ取り出す際に、皮膜が損傷を受ける現象である。ブロッキングが起こると、例えば、需要家がコイルを開放する際にバリバリという大きな音がでる上、表面処理鋼板としての性能が不十分となる。   In such a clearcoat product, one of the required properties is blocking resistance. For example, in a steel strip wound up in a coil shape or a stacked steel plate, the thin clear coating adheres to each other, and the coating is damaged when the steel strip is rewound or the steel plates are taken out one by one. It is a phenomenon to receive. When blocking occurs, for example, when a customer opens the coil, a loud noise is generated and the performance as a surface-treated steel sheet becomes insufficient.

ブロッキングが起こる理由の一つとして、皮膜の成膜が不十分であることが挙げられる。クリヤー皮膜は、めっき鋼板にクリヤーコート用塗布液を塗布し、オーブンで乾燥/焼付けすることにより形成される。クリヤー皮膜の形成は、鋼板のめっき後に、別個の専用の塗装ラインで行われることもあるが、生産性の点からは、めっきラインの中の後処理設備で行われることが多い。後者の場合、製造ラインのスペースの都合上、乾燥/焼付けのためのオーブン長に制限があることが多い。そのため、乾燥/焼付けの最終到達板温(PMT)は、たかだか70〜120℃程度であり、塗布液の成分によってはクリヤー皮膜が十分に成膜しないまま焼付けが終わる。また、オーブンを出てから鋼板温度を下げるための水冷装置が設けられていないことも多く、このためコイルが40〜70℃程度と比較的高めで巻き取られると、ブロッキングがより起こりやすくなる。   One of the reasons why blocking occurs is that the film is not sufficiently formed. The clear coating is formed by applying a clear coat coating solution to a plated steel sheet and drying / baking in an oven. The clear coating is sometimes formed in a separate dedicated coating line after the steel plate is plated, but from the viewpoint of productivity, it is often performed in a post-treatment facility in the plating line. In the latter case, the oven length for drying / baking is often limited due to the space of the production line. Therefore, the final reached plate temperature (PMT) of drying / baking is at most about 70 to 120 ° C., and depending on the components of the coating solution, baking is completed without a clear film sufficiently formed. In many cases, a water-cooling device for lowering the temperature of the steel sheet is not provided after leaving the oven. For this reason, when the coil is wound at a relatively high temperature of about 40 to 70 ° C., blocking is more likely to occur.

従来のクロメート品においては、クロメートが防錆性に加えて成膜促進効果も発揮するため、ブロッキングは必ずしも深刻な問題ではなかった。しかし、クロムフリー化のために転換が進んでいるクロメートを含まないクリアー皮膜では、成膜が遅れてブロッキングが生じやすいことが判明した。   In conventional chromate products, blocking is not necessarily a serious problem because chromate exhibits a film forming acceleration effect in addition to rust prevention. However, it has been found that a clear coating that does not contain chromate, which is undergoing conversion due to chromium-free conversion, is likely to be blocked due to delay in film formation.

本発明は、55%Al−Zn合金めっき鋼板のようなめっき鋼板の上に、クロメートを含まないクリヤー皮膜を形成したクリヤーコート品であって、ブロッキングが生じにくい製品を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a clear coat product in which a clear film not containing chromate is formed on a plated steel plate such as a 55% Al—Zn alloy plated steel plate, which is less prone to blocking. .

1側面において、本発明は、(A)アクリル系エマルション樹脂と、(B)シリカと、(C)ジルコニウム化合物とを含み、6価クロムを実質的に含まないクリヤーコート用水系塗布液であって、アクリル系エマルション樹脂(A)のガラス転移温度が0℃以上であり、(A)〜(C)の各成分の含有量(ジルコニウム化合物(C)の量はZrO2換算での量)が、(B)/(A)の質量比が0.08以上、(C)/(A)の質量比が0.05以上、0.25以下を満たすことを特徴とする水系塗布液である。 In one aspect, the present invention provides an aqueous coating solution for clear coat that contains (A) an acrylic emulsion resin, (B) silica, and (C) a zirconium compound, and is substantially free of hexavalent chromium. The glass transition temperature of the acrylic emulsion resin (A) is 0 ° C. or higher, and the content of each component (A) to (C) (the amount of the zirconium compound (C) is an amount in terms of ZrO 2 ) is An aqueous coating liquid characterized by satisfying a mass ratio of (B) / (A) of 0.08 or more and a mass ratio of (C) / (A) of 0.05 or more and 0.25 or less.

また、別の側面からは、本発明は、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、(A)アクリル系エマルション樹脂と、(B)シリカと、(C)ジルコニウム化合物とを含み、6価クロムを実質的に含まない水系塗布液から形成されたクリヤー皮膜を備えるクリヤーコート鋼板であって、アクリル系エマルション樹脂(A)のガラス転移温度0℃以上であり、(A)〜(C)の各成分の含有量(ジルコニウム化合物(C)の量は上記に同じ)が、(B)/(A)の質量比が0.08以上、(C)/(A)の質量比が0.05以上、0.25以下を満たし、皮膜の付着量が0.5〜8g/m2であることを特徴とするクリヤーコート鋼板である。 From another aspect, the present invention includes (A) an acrylic emulsion resin, (B) silica, and (C) a zirconium compound on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet. A clear-coated steel sheet provided with a clear film formed from an aqueous coating solution substantially free of valent chromium, the glass transition temperature of the acrylic emulsion resin (A) being 0 ° C. or higher, and (A) to (C) (B) / (A) has a mass ratio of 0.08 or more, and (C) / (A) has a mass ratio of 0.0. A clear-coated steel sheet satisfying 05 or more and 0.25 or less and having a coating amount of 0.5 to 8 g / m 2 .

本発明の水系塗布液は、(D)固体潤滑剤および(E)バナジウム化合物の一方または両方をさらに含有していてもよく、その場合のこれらの成分の含有量(バナジウム化合物(E)の量はV25換算での量)は、それぞれ、
(D)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.03以上、0.22以下、
(E)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.005以上、0.10以下、
となる量にする。いうまでもないが、式中の(A)、(B)、(C)、(D)、(E)は、塗布液中のそれぞれの成分の含有量(質量%)を意味し、ジルコニウム化合物(C)およびバナジウム化合物(E)はそれぞれZrO2およびV25に換算した量である。
The aqueous coating liquid of the present invention may further contain one or both of (D) a solid lubricant and (E) a vanadium compound, and the content of these components in that case (the amount of the vanadium compound (E)) Is the amount in terms of V 2 O 5 ),
(D) / [(A) + (B) + (C)] has a mass ratio of 0.03 or more, 0.22 or less,
The mass ratio represented by (E) / [(A) + (B) + (C)] is 0.005 or more, 0.10 or less,
To the amount. Needless to say, (A), (B), (C), (D), and (E) in the formula mean the content (mass%) of each component in the coating solution, and the zirconium compound (C) and the vanadium compound (E) are amounts converted to ZrO 2 and V 2 O 5 , respectively.

アクリル系エマルション樹脂(A)の一部または全部はシリカ変性アクリル系エマルション樹脂であることが好ましい。
本発明において、亜鉛系めっき鋼板とは、亜鉛めっき鋼板と亜鉛合金めっき鋼板とを含む意味である。同様に、アルミニウム系めっき鋼板とは、アルミニウムめっき鋼板とアルミニウム合金めっき鋼板とを含む意味である。
Part or all of the acrylic emulsion resin (A) is preferably a silica-modified acrylic emulsion resin.
In the present invention, the galvanized steel sheet means a galvanized steel sheet and a zinc alloy plated steel sheet. Similarly, the aluminum-based plated steel sheet includes an aluminum-plated steel sheet and an aluminum alloy-plated steel sheet.

本発明によれば、連続めっきライン内によく見られる、オーブン長に制限あり、かつ焼付け後に水冷手段を持たない塗装設備(したがって、乾燥/焼付けのPMTが100℃前後と低く、コイル巻取り温度が40〜70℃と高くなる)においてクリヤー皮膜を形成する場合であっても、耐ブロッキング性に優れたクリヤーコート鋼板を製造することが可能となり、しかも形成されたクリヤー皮膜は加工性と耐食性に優れ、クリヤーコート鋼板を加工した後に優れた加工部耐食性を確保することができる。したがって、本発明により、亜鉛系またはアルミニウム系めっき鋼板の連続めっきライン内で、防錆能に優れ、外観も良好なクリヤーコート鋼板を効率よく製造することが可能となる。   In accordance with the present invention, a coating facility commonly found in continuous plating lines with limited oven length and no water cooling means after baking (thus, the dry / baking PMT is as low as around 100 ° C. and the coil winding temperature Even when a clear film is formed at a high temperature of 40 to 70 ° C., it becomes possible to produce a clear coated steel sheet having excellent blocking resistance, and the formed clear film has excellent workability and corrosion resistance. It is excellent, and after processing a clear coat steel plate, excellent processed part corrosion resistance can be secured. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to efficiently produce a clear-coated steel sheet having excellent rust prevention ability and good appearance in a continuous plating line of zinc-based or aluminum-based plated steel sheet.

以下、本発明を好適態様についてより詳しく説明する。以下の説明において、%は特に指定しない限り質量%である。
本発明の水系塗布液は、(A)アクリル系エマルション樹脂、(B)シリカ、および(C)ジルコニウム化合物を必須成分として含有し、さらに任意成分として、(D)固体潤滑剤および(E)バナジウム化合物の一方または両方を含有しうる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with respect to preferred embodiments. In the following description, “%” means “% by mass” unless otherwise specified.
The aqueous coating liquid of the present invention contains (A) an acrylic emulsion resin, (B) silica, and (C) a zirconium compound as essential components, and further includes (D) a solid lubricant and (E) vanadium as optional components. One or both of the compounds may be contained.

アクリル系エマルション樹脂(A)は、本発明により形成されるクリヤー皮膜のベース成分となる。アクリル系エマルション樹脂は、建材用途に必須の特性である耐候性に優れ、さらに耐アルカリ性と耐酸性にも優れている。また、アクリル系樹脂は一般に透明性に優れており、基板のめっき鋼板の意匠性を害することのないクリヤー皮膜を形成することができる。   The acrylic emulsion resin (A) is a base component of the clear film formed according to the present invention. The acrylic emulsion resin is excellent in weather resistance, which is an essential characteristic for building materials, and is also excellent in alkali resistance and acid resistance. In addition, acrylic resins are generally excellent in transparency, and can form a clear film that does not impair the design of the plated steel sheet of the substrate.

ブロッキング性改善の観点から、アクリル系エマルション樹脂の一部または全部が、シリカ変性アクリル系エマルション樹脂であるのが好ましい。シリカ変性アクリル系エマルション樹脂は、アクリル変性エマルション樹脂の乳化重合時にコロイダルシリカを添加して得たものである。シリカ変性アクリル系エマルション樹脂の量は、アクリル系エマルション樹脂の少なくとも3%以上で使用することが好ましい。この量はより好ましくは4%以上、12%以下である。   From the viewpoint of improving the blocking property, it is preferable that part or all of the acrylic emulsion resin is a silica-modified acrylic emulsion resin. The silica-modified acrylic emulsion resin is obtained by adding colloidal silica during the emulsion polymerization of the acrylic-modified emulsion resin. The amount of the silica-modified acrylic emulsion resin is preferably at least 3% of the acrylic emulsion resin. This amount is more preferably 4% or more and 12% or less.

アクリル系エマルション樹脂のガラス転移温度(Tg)は、耐ブロッキング性改善の点から0℃以上とし、好ましくは10℃以上である。アクリル系エマルション樹脂のTgがあまりに高すぎると、形成された皮膜が堅くなって、加工密着性等に影響するおそれがあるので、Tgは好ましくは60℃以下とする。   The glass transition temperature (Tg) of the acrylic emulsion resin is 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, from the viewpoint of improving blocking resistance. If the Tg of the acrylic emulsion resin is too high, the formed film becomes stiff and may affect the work adhesion, etc., so the Tg is preferably 60 ° C. or lower.

上述したように、本発明のアクリル系エマルション樹脂は2種類以上を混合したものであってもよい。混合物の場合のアクリル系エマルション樹脂のTgとは、混合後のTgを示す。それぞれTgが分かっている2種類以上のエマルション樹脂を混合した場合、便宜的には、配合比を考慮した混合樹脂系のTgの平均値(加重平均値)を(A)アクリル系エマルション樹脂のTgとしても、実測値とさほど異ならない。   As described above, the acrylic emulsion resin of the present invention may be a mixture of two or more. The Tg of the acrylic emulsion resin in the case of a mixture indicates Tg after mixing. When two or more types of emulsion resins each having a known Tg are mixed, for convenience, the average value (weighted average value) of Tg of the mixed resin system considering the blending ratio is (A) the Tg of the acrylic emulsion resin. Even so, it is not so different from the measured value.

エマルション粒子の一部または全部は、個々のエマルション粒子内において粒子中心部よりも表層部の方がガラス転移温度の高いコアシェル構造のものであってもよい。
シリカ(B)は、クリヤーコート鋼板の耐ブロッキング性を大きく改善する作用を示す。このシリカは、皮膜の透明性を確保するために、コロイド粒径のものを使用する。コロイダルシリカ(湿式シリカ)と気相シリカ(乾式シリカ)のいずれも使用できる。シリカにはまた、皮膜の防錆性を高める効果もある。
Some or all of the emulsion particles may have a core-shell structure in which the surface layer portion has a higher glass transition temperature than the particle center portion in each emulsion particle.
Silica (B) has the effect of greatly improving the blocking resistance of the clear-coated steel sheet. This silica has a colloidal particle size in order to ensure the transparency of the film. Either colloidal silica (wet silica) or gas phase silica (dry silica) can be used. Silica also has the effect of increasing the rust resistance of the coating.

前述したように、アクリル系エマルション樹脂(A)の一部または全部としてシリカ変性タイプのものを使用すると、耐ブロッキング性が向上する。しかし、シリカ変性アクリル系エマルション樹脂だけでは、耐ブロッキング性を大きく改善することは困難であるので、シリカ変性アクリル系エマルション樹脂を使用する場合でも、別にシリカ(B)を塗布液に含有させる。   As described above, when a silica-modified type resin is used as part or all of the acrylic emulsion resin (A), the blocking resistance is improved. However, since it is difficult to greatly improve the blocking resistance only with the silica-modified acrylic emulsion resin, even when the silica-modified acrylic emulsion resin is used, the silica (B) is separately contained in the coating solution.

ジルコニウム化合物(C)の例としては、塗布液への添加に適した形態として、炭酸ジルコニウムおよび炭酸ジルコニウムアンモニウムが挙げられる。ジルコニウム化合物の添加により耐ブロッキング性が改善する。これは、クリヤー皮膜とその下のめっき層との密着性が向上するためと、ジルコニウム化合物によって皮膜のベース樹脂が硬質化し、粘着しにくくなるためと考えられる。このような機構により、ジルコニウム化合物は、耐食性の改善にも寄与していると考えられる。   Examples of the zirconium compound (C) include zirconium carbonate and ammonium zirconium carbonate as forms suitable for addition to the coating solution. The blocking resistance is improved by adding a zirconium compound. This is presumably because the adhesion between the clear film and the plating layer therebelow is improved, and the base resin of the film is hardened by the zirconium compound and becomes difficult to adhere. Due to such a mechanism, it is considered that the zirconium compound contributes to the improvement of the corrosion resistance.

塗布液中のシリカ(B)およびジルコニウム化合物(C)の含有量は、アクリル系エマルション樹脂(A)に対するそれぞれの質量比(固形分基準)が、(B)/(A)質量比は0.08以上、(C)/(A)質量比は0.05以上になるようにする。本発明において、ジルコニウム化合物(C)の含有量は、ZrO2に換算した値で表される。好ましいのは、(B)/(A)質量比が0.10以上、(C)/(A)質量比が0.07以上である。 Regarding the content of silica (B) and zirconium compound (C) in the coating solution, the respective mass ratios (based on the solid content) with respect to the acrylic emulsion resin (A) are (B) / (A) mass ratio is 0. 08 or more, and (C) / (A) mass ratio should be 0.05 or more. In the present invention, the content of the zirconium compound (C) is represented by a value converted to ZrO 2 . The (B) / (A) mass ratio is preferably 0.10 or more, and the (C) / (A) mass ratio is preferably 0.07 or more.

一方、ジルコニウム化合物(C)の含有量が多すぎると、塗布液がその貯蔵時にゲル化しやすくなる。そのため、(C)/(A)質量比は0.25以下とする。好ましい(C)/(A)質量比の上限は0.15である。確認できていないが、(B)シリカにおいても同様の懸念があるため、好ましくは(B)/(A)質量比も0.25以下とする。   On the other hand, when there is too much content of a zirconium compound (C), it will become easy to gelatinize a coating liquid at the time of the storage. Therefore, the (C) / (A) mass ratio is set to 0.25 or less. The upper limit of the preferred (C) / (A) mass ratio is 0.15. Although not confirmed, since there is a similar concern in (B) silica, the (B) / (A) mass ratio is preferably 0.25 or less.

本発明の塗布液は、固体潤滑剤(D)をさらに含有することが好ましい。固体潤滑剤としては、ワックス、フッ素樹脂粒子、金属石鹸等があげられるが、代表的なものはポリオレフィンワックスをはじめとするワックスである。固体潤滑剤の含有量や粒径は、用途、特に採用される成形条件に応じて、適切に選択されることが好ましい。たとえば次の通りである。   The coating liquid of the present invention preferably further contains a solid lubricant (D). Examples of solid lubricants include waxes, fluororesin particles, metal soaps, and the like, but representative ones are waxes such as polyolefin waxes. It is preferable that the content and particle size of the solid lubricant are appropriately selected according to the use, particularly the molding conditions employed. For example:

家電等の分野で行われるように、潤滑油塗布を省略してプレス成形する用途にクリヤーコート鋼板を適用する場合には、成形条件が過酷なため、十分な潤滑性を確保するために、塗布液中のワックスの含有量として、(A)〜(C)の固形分質量の合計に対する固体潤滑剤(D)の質量比、すなわち、(D)/[(A)+(B)+(C)]の質量比が0.03〜0.22となる量で、固体潤滑剤としてワックスを使用することが好ましく、この質量比はより好ましくは0.08〜0.22である。この場合、ワックスの粒径は、クリヤー皮膜厚みに対して1/4程度以上の大きめのものを用いる方が、プレス金型との摺動による型カジリが小さくなるので好ましい。   As is done in the field of home appliances, when applying clear-coated steel sheets for press forming without applying lubricant, the coating conditions are harsh. As the wax content in the liquid, the mass ratio of the solid lubricant (D) to the total solid mass of (A) to (C), that is, (D) / [(A) + (B) + (C )] Is preferably used in an amount such that the mass ratio of 0.03 to 0.22 is wax, and the mass ratio is more preferably 0.08 to 0.22. In this case, it is preferable to use a wax having a larger particle size of about 1/4 or more than the thickness of the clear film because mold squeezing due to sliding with a press die is reduced.

一方、建材分野では主としてロール成形が行われる。この場合は、(D)/[(A)+(B)+(C)]の質量比が0.03〜0.08の範囲となる比較的少なめの量で、固体潤滑剤(D)としてワックスを塗布液に含有させることによって、形成されたクリヤー皮膜が適度な潤滑性を持ち、たとえば、クリヤー皮膜とその下のめっき層がロールに擦りとられて黒い筋状の外観を呈することが防止できる。この場合のワックスの粒径は、上記より小さくてもよい。   On the other hand, roll forming is mainly performed in the building material field. In this case, as a solid lubricant (D), a relatively small amount in which the mass ratio of (D) / [(A) + (B) + (C)] is in the range of 0.03 to 0.08. By including wax in the coating solution, the formed clear film has moderate lubricity, for example, it prevents the clear film and the plating layer below it from rubbing against the roll to show a black streak appearance it can. The particle size of the wax in this case may be smaller than the above.

ワックスは多すぎると塗布液安定性が低下し、また、耐候性が求められる場合に悪影響を及ぼす恐れがある。したがって、ワックス(より広義には固体潤滑剤)(D)の量は、各々用いる樹脂系あるいは膜厚において十分な摺動性が得られる範囲で少なめの添加量とすることが好ましい。   If too much wax is used, the stability of the coating solution decreases, and there is a risk of adverse effects when weather resistance is required. Therefore, it is preferable that the amount of wax (solid lubricant in a broader sense) (D) is a small addition amount within a range in which sufficient slidability is obtained in the resin system or film thickness used.

本発明の塗布液は、さらにバナジウム化合物(E)を含有するのが好ましい。塗布液に添加するのに適したバナジウム化合物として、例えばバナジン酸アンモニウムがある。バナジウム化合物を含有することによってクリヤーコート鋼板の耐食性が向上する。この効果を得るには、バナジウム化合物(E)の含有量は、(A)〜(C)の固形分基準での合計量に対する質量比、すなわち(E)/[(A)+(B)+(C)]の質量比が0.005以上となる量とすることが好ましい。本発明において、バナジウム化合物(E)の含有量は、V25に換算した量である。 The coating solution of the present invention preferably further contains a vanadium compound (E). An example of a vanadium compound suitable for addition to the coating solution is ammonium vanadate. By containing the vanadium compound, the corrosion resistance of the clear coat steel sheet is improved. In order to obtain this effect, the content of the vanadium compound (E) is the mass ratio with respect to the total amount (A) to (C) based on the solid content, that is, (E) / [(A) + (B) + It is preferable that the mass ratio of (C)] be 0.005 or more. In the present invention, the content of the vanadium compound (E) is an amount converted to V 2 O 5 .

本発明の水系塗布液中でのバナジウム化合物の水溶性は、クロム酸に比べると小さいため、その含有量が多すぎると塗布液安定性が低下する。そのため、バナジウム化合物(E)の含有量は、(E)/[(A)+(B)+(C)]の質量比が0.10以下、好ましくは0.06以下となる量にする。塗布液中のバナジウム化合物の含有量は、要求される耐食性および加工部の密着性に応じて決定すればよい。   Since the water solubility of the vanadium compound in the aqueous coating solution of the present invention is smaller than that of chromic acid, the coating solution stability is lowered if the content is too large. Therefore, the content of the vanadium compound (E) is set such that the mass ratio of (E) / [(A) + (B) + (C)] is 0.10 or less, preferably 0.06 or less. What is necessary is just to determine content of the vanadium compound in a coating liquid according to the corrosion resistance requested | required and the adhesiveness of a process part.

本発明のクリヤーコート鋼板の耐食性をさらに向上させる目的で、水系塗布液中にバナジウム化合物(E)に加えて、さらに公知の防錆添加剤を含有させてもよい。そのような防錆添加剤の例としては、リン酸(ポリリン酸塩を含み、またそれらの塩を含む)、メルカプト基を有する含窒素複素環化合物(例えば、メルカプトベンゾチアゾール、2,5−ジメルカプトチアジアゾール)等が挙げられる。   In order to further improve the corrosion resistance of the clear coat steel sheet of the present invention, a known rust preventive additive may be further contained in the aqueous coating solution in addition to the vanadium compound (E). Examples of such rust preventive additives include phosphoric acid (including polyphosphates and salts thereof), nitrogen-containing heterocyclic compounds having a mercapto group (for example, mercaptobenzothiazole, 2,5-di-). Mercaptothiadiazole) and the like.

本発明の塗布液は、実質的にクロムを含有しない。「実質的にクロムを含有しない」とは、塗布液の固形分に対して無水クロム酸(CrO3)としての含有量が0.1%未満であることをいう。より望ましくは0%である。 The coating solution of the present invention contains substantially no chromium. “Substantially no chromium” means that the content as chromic anhydride (CrO 3 ) is less than 0.1% with respect to the solid content of the coating solution. More desirably, it is 0%.

本発明の水系塗布液は界面活性剤を含有していてもよい。クリヤー皮膜にピンホールと呼ばれる微細な欠陥があると、耐食性の劣化を招くが、界面活性剤はピンホールの発生を防止するのに有効であることがある。界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤の量は、アクリル系エマルション樹脂(A)100質量部に対して0.1〜5質量部の範囲が好ましい。   The aqueous coating solution of the present invention may contain a surfactant. If the clear film has minute defects called pinholes, the corrosion resistance is deteriorated, but the surfactant may be effective in preventing the generation of pinholes. As the surfactant, an anionic surfactant or a nonionic surfactant is preferable. The amount of the surfactant is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic emulsion resin (A).

本発明の水系塗布液は、上記成分以外に、アクリル系エマルション樹脂塗料に使用可能な他の添加剤を含有することもできる。たとえば、着色顔料、染料なども、めっき表面の外観を損なわない程度に、場合によって添加することができる。また、皮膜の形成を促進させるための造膜助剤を含有してもよい。   The aqueous coating liquid of the present invention may contain other additives that can be used for acrylic emulsion resin paints in addition to the above components. For example, coloring pigments, dyes, and the like can be added in some cases to such an extent that the appearance of the plating surface is not impaired. Moreover, you may contain the film forming adjuvant for accelerating | stimulating formation of a film | membrane.

前述したように、連続めっきライン内の後処理工程における鋼板の樹脂被覆では、乾燥/焼付け温度が最終到達板温(PMT)で70〜120℃という比較的低温に制限されることが多い。その場合、造膜助剤を含有するほうが、本発明のクリヤーコート鋼板の性能発現に有効であると考えられる。造膜助剤としては、ブチルセロソルブ、ブチルカルビトール等の親水性エーテル類、アジピン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、コハク酸ジメチル等の二塩基酸エステル類などが使用可能である。その配合量は、アクリル系エマルション樹脂(A)100質量部に対して1〜50質量部の範囲が好ましい。   As described above, in the resin coating of the steel plate in the post-processing step in the continuous plating line, the drying / baking temperature is often limited to a relatively low temperature of 70 to 120 ° C. in the final reached plate temperature (PMT). In that case, it is considered that containing a film-forming aid is more effective in expressing the performance of the clear-coated steel sheet of the present invention. As film-forming aids, hydrophilic ethers such as butyl cellosolve and butyl carbitol, dibasic acid esters such as dimethyl adipate, dimethyl glutarate, and dimethyl succinate can be used. The compounding quantity has the preferable range of 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of acrylic emulsion resin (A).

塗布液は、エマルション状態のアクリル系エマルション樹脂(A)に残りの成分を、必要に応じて溶媒の水と共に添加し、混合することにより調製することができる。溶媒は通常は水だけであるが、少量の水混和性有機溶媒を併用することもできる。塗布液中の成分の合計固形分濃度は10〜35質量%程度が適当である。   The coating solution can be prepared by adding the remaining components to the acrylic emulsion resin (A) in an emulsion state together with solvent water as necessary and mixing. The solvent is usually only water, but a small amount of a water-miscible organic solvent can be used in combination. The total solid content concentration of the components in the coating solution is suitably about 10 to 35% by mass.

(基板)
本発明のクリヤーコート鋼板の基板は、耐食性に優れた亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウムめっき鋼板であるが、その種類やめっき目付量は特に制限されない。クリヤーコート被覆はめっき外観の意匠性を生かしながら、耐食性、加工性(例、型かじり性)を改善する目的で施される。その意味では、外観の意匠性に優れためっき鋼板が好ましく、例えば、55%Al−Zn合金めっき鋼板やAlめっき鋼板が挙げられるが、スパングル模様を生かすために溶融亜鉛めっき鋼板や合金化溶融亜鉛めっき鋼板などに適用してもよい。
(substrate)
The substrate of the clear-coated steel sheet of the present invention is a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-plated steel sheet having excellent corrosion resistance, but the type and plating basis weight are not particularly limited. The clear coat coating is applied for the purpose of improving the corrosion resistance and workability (eg, mold squeezing property) while making use of the design of the plating appearance. In that sense, a plated steel sheet with excellent appearance design is preferable, for example, a 55% Al—Zn alloy plated steel sheet or an Al plated steel sheet is used. In order to take advantage of the spangle pattern, a hot dip galvanized steel sheet or an alloyed hot dip zinc is used. You may apply to a plated steel plate.

(塗布方法)
本発明の水系塗布液のめっき鋼板への塗布は、通常の手段(連続塗装ラインの場合には、ロールコータでの塗布やまたは塗布液をスプレー後にリンガーロールで絞ることによる塗布)で行うことができる。このようにして乾燥後に所定付着量のクリヤー皮膜が形成されるように塗布液を塗布した後、オーブンで乾燥(焼付け)を行えばよい。
(Application method)
Application of the aqueous coating solution of the present invention to the plated steel sheet can be performed by ordinary means (in the case of a continuous coating line, coating with a roll coater or spraying the coating solution with a ringer roll after spraying). it can. Thus, after apply | coating a coating liquid so that a clear coating film of predetermined adhesion amount may be formed after drying, what is necessary is just to dry (baking) in oven.

連続めっきライン内の場合、オーブン長が制限されることから、前述したように、焼付けは最終到達板温(PMT)で70〜120℃という比較的低い温度で行われ、その後、水冷されずに40〜70℃の比較的高い温度でコイルに巻き取られることが多い。本発明では、このような焼付けおよび巻取り条件でも、十分な耐ブロッキング性と加工性とを示すクリヤー皮膜を形成することができる。一般にクリヤーコート鋼板は両面のめっき表面にクリヤー皮膜を有するが、片面だけにクリヤー皮膜を形成することも可能である。   In the case of a continuous plating line, the oven length is limited, and as described above, baking is performed at a relatively low temperature of 70 to 120 ° C. at the final ultimate plate temperature (PMT), and then is not cooled with water. The coil is often wound at a relatively high temperature of 40 to 70 ° C. In the present invention, a clear film exhibiting sufficient blocking resistance and workability can be formed even under such baking and winding conditions. In general, a clear coated steel sheet has a clear coating on both surfaces of the plating, but it is also possible to form a clear coating only on one side.

(皮膜付着量)
クリヤー皮膜の付着量(片面当たり)は、求められる性能(主として耐食性)に応じて調整されればよい。通常の用途であれば0.5g/m2以上、より耐食性が必要な場合は1g/m2以上とするのが好ましい。上限も、主として求められる性能とコストとの関係により決定されるが、付着量が厚すぎると、加工時に皮膜が剥がれやすくなったり、耐ブロッキング性の面でも不利になりやすい。そこで特に強加工を考慮すれば、付着量は8g/m2以下とし、好ましくは5g/m2以下である。
(Amount of film attached)
The adhesion amount (per side) of the clear film may be adjusted according to the required performance (mainly corrosion resistance). In normal use 0.5 g / m 2 or more, preferably with 1 g / m 2 or more is more when corrosion resistance is required. The upper limit is also determined mainly by the relationship between required performance and cost. However, if the adhesion amount is too thick, the film tends to be peeled off during processing, and it tends to be disadvantageous in terms of blocking resistance. Therefore, in consideration of particularly strong processing, the adhesion amount is 8 g / m 2 or less, preferably 5 g / m 2 or less.

(塗布液の調合)
下記に示す(A)アクリル系エマルション樹脂、(B)シリカ、(C)ジルコニウム化合物、および(D)固体潤滑剤(ワックス)を用いて、試験用の各種水系塗布液(全固形分濃度は25質量%)を調合した。塗布液中の各成分の割合は表2に示した通りであった:
(A)アクリル系エマルション樹脂
(Preparation of coating solution)
Using the following (A) acrylic emulsion resin, (B) silica, (C) zirconium compound, and (D) solid lubricant (wax), various aqueous coating solutions for testing (total solids concentration is 25 % By mass). The ratio of each component in the coating solution was as shown in Table 2:
(A) Acrylic emulsion resin

Figure 2007161765
Figure 2007161765

(B)シリカ
代符S1:コロイダルシリカ(日産化学社製スノーテックスN)、
代符S2:コロイダルシリカ(日産化学社製スノーテックス30)、
代符S3:気相シリカ(日本アエロジル社製130)。
(B) Silica proxy S1: colloidal silica (Snowtex N manufactured by Nissan Chemical Industries),
Syringe S2: colloidal silica (Snowtex 30 manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.),
Alcohol S3: Gas phase silica (130 manufactured by Nippon Aerosil Co.).

(C)ジルコニウム化合物
代符AZ:炭酸ジルコニウムアンモニウム。
(D)ワックス
代符WA:ポリエチレンワックス(軟化点130℃、平均粒径1μm)、
代符WB:ポリプロピレンワックス(軟化点142℃、平均粒径1.5μm)。
(C) Zirconium compound Alkaline AZ: Zirconium ammonium carbonate.
(D) Wax symbol WA: polyethylene wax (softening point 130 ° C., average particle size 1 μm),
WB: polypropylene wax (softening point 142 ° C., average particle size 1.5 μm).

補足すると、表2の(A)のアクリル系エマルション樹脂は、表1のA〜Gのいずれか1つの非変性アクリル系エマルション樹脂とHのシリカ変性アクリル系エマルション樹脂とを混合したものであり、(A)の量はその合計固形分で示した。(C)のジルコニウム化合物の量はZrO2換算の量で示した。(C)のジルコニウム化合物として用いて炭酸ジルコニウムアンモニウムは、水にとかした水溶液として塗布液に添加した。 Supplementally, the acrylic emulsion resin of (A) in Table 2 is a mixture of one non-modified acrylic emulsion resin of A to G in Table 1 and silica modified acrylic emulsion resin of H, The amount of (A) is indicated by its total solid content. The amount of the zirconium compound (C) is shown in terms of ZrO 2 . Zirconium ammonium carbonate used as the zirconium compound of (C) was added to the coating solution as an aqueous solution dissolved in water.

塗布液中には、さらに、界面活性剤としてエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド系の界面活性剤であるプルロニックL64を、固形分質量として、アクリル系エマルション樹脂(A)の固形分合計量に対して4.2%の割合で含有させた。塗布液の調合はマグネットスターラーにより攪拌することにより行った。   Further, in the coating solution, Pluronic L64, which is an ethylene oxide / propylene oxide surfactant, is used as a surfactant, and the solid content mass is 4 with respect to the total solid content of the acrylic emulsion resin (A). The content was 2%. The coating solution was prepared by stirring with a magnetic stirrer.

(クリヤーコート鋼板の作成)
0.6mm厚の55%Al−Znめっき鋼板(めっき付着量:片面あたり75g/m2)を150mm×150mmの大きさに切り出し、アルカリ脱脂液(日本パーカライジング社製FCL4480)でスプレー脱脂し、その後水洗、乾燥したものを基板とした。
(Creation of clear-coated steel sheet)
A 0.6 mm thick 55% Al—Zn plated steel sheet (plating adhesion amount: 75 g / m 2 per side) was cut into a size of 150 mm × 150 mm, spray degreased with an alkaline degreasing solution (Nippon Parkerizing FCL4480), and then The substrate was washed with water and dried.

この基板の片面に、試験用の各塗布液を、皮膜付着量が2.5g/m2となるようにドクターブレード法により塗布し、炉温200℃の熱風オーブンで10秒間焼き付けた。このときの鋼板の最高到達温度は約100℃であった。 Each test coating solution was applied to one side of the substrate by a doctor blade method so that the coating amount was 2.5 g / m 2 and baked in a hot air oven at a furnace temperature of 200 ° C. for 10 seconds. The maximum temperature reached by the steel sheet at this time was about 100 ° C.

(性能評価)
こうして作成されたクリヤーコート鋼板について、耐ブロッキング性については焼付けのあと速やかに、その他の性能については、焼付け後に室温まで放冷してから、以下の方法で性能を評価した。その結果を表2に併記する。いずれの性能についても、○以上の性能であれば合格である。
(Performance evaluation)
The clear-coated steel sheet thus prepared was evaluated for the blocking resistance immediately after baking, and for other performances, after being stood to cool to room temperature, the performance was evaluated by the following method. The results are also shown in Table 2. For any of the performances, a performance of ◯ or higher is acceptable.

耐ブロッキング性:
2枚のクリヤーコート鋼板の評価面(クリヤーコート面)同士を重ね合わせたものに2kgf/mm2の荷重をかけ、圧力をかける金型の温度を60℃に設定して24時間保持した。その後、鋼板同士の融着状態を以下の基準で評価した。◎が望ましいが、○であれば実用上は問題ない。
Blocking resistance:
A load of 2 kgf / mm 2 was applied to the evaluation surfaces (clear coat surfaces) of the two clear coat steel plates superimposed on each other, and the temperature of the mold to which pressure was applied was set at 60 ° C. and held for 24 hours. Thereafter, the fusion state between the steel plates was evaluated according to the following criteria. ◎ is desirable, but if it is ○, there is no practical problem.

◎…融着せず、
○…軽度に融着するが、分離後の評価面に剥離痕が認められない、
△…融着し、分離後の評価面に剥離痕が認められる、
×…融着し、鋼板同士を簡単に分離することができない。
◎… not fused,
○: Slightly fused, but no separation mark is observed on the evaluation surface after separation.
Δ: Fusing and peeling marks are observed on the evaluation surface after separation,
X: The steel sheets cannot be easily separated from each other by fusing.

加工部密着性:
評価面が外曲げとなるような曲げ試験(JISG331212.2.2に準拠)を行った後、曲げ部をポリエステルテープで剥離試験を行い、剥離の起こらない最小の曲げ厚み(板厚(T)の倍数)により評価した。
Processed part adhesion:
After performing a bending test (in accordance with JIS G33112.2.2) so that the evaluation surface is externally bent, the bending part is subjected to a peeling test with a polyester tape, and the minimum bending thickness at which peeling does not occur (plate thickness (T) Multiple of).

◎…1T以下、○…2T〜3T、△…4T〜5T、×…6T以上。
耐食性:
塩水噴霧試験240時間後における評価面の白錆面積率で評価した。
A: 1T or less, B: 2T to 3T, Δ: 4T to 5T, x: 6T or more.
Corrosion resistance:
Evaluation was made based on the white rust area ratio of the evaluation surface after 240 hours of the salt spray test.

◎…1%以下、○…1%超5%以下、△…5%超20%以下、×…20%超。
摺動性:
特開2003−136151号公報に記載のピンオンディスク試験法(回転ディスク上に被試験材を載置し、この被試験材に金属製のピン状試験具を押し付けながら被試験材をディスクと共に回転させて、ピンを1方向に摺動させる摺動摩擦試験法)に従って、防錆油を塗布したクリヤーコート鋼板の摩擦係数を以下の条件で測定し、摩擦係数が0.2を超えるまでの周回数で評価した。
A ... 1% or less, B ... More than 1%, 5% or less, B ... More than 5%, 20% or less, X ... More than 20%.
Sliding property:
The pin-on-disk test method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-136151 (a test material is placed on a rotating disk, and the test material is rotated together with the disk while pressing a metal pin-shaped test tool against the test material. In accordance with the sliding friction test method in which the pin is slid in one direction), the friction coefficient of the clear coat steel plate coated with rust preventive oil is measured under the following conditions, and the number of turns until the friction coefficient exceeds 0.2: It was evaluated with.

試験条件
押し付け荷重:3kgf
試験具先端形状:球
試験具先端形状曲率:2.5mmR
試験具先端材質:SKD鋼
摺動速度:6300mm/min(100rpm)
摩擦係数μ:0.1秒毎計測した摩擦係数6個の測定値から算出した平均値の最大値
◎…500周以上、○…300〜499周、△…100〜299周、×…99周以下。
Test conditions Pressing load: 3kgf
Test tool tip shape: Ball Test tool tip shape Curvature: 2.5 mmR
Test tool tip material: SKD steel Sliding speed: 6300 mm / min (100 rpm)
Friction coefficient μ: Maximum value of average value calculated from six measured values of friction coefficient measured every 0.1 second ◎… 500 laps or more, ○ ... 300 to 499 laps, Δ ... 100 to 299 laps, × ... 99 laps Less than.

(塗布液の安定性)
調合した塗布液200mlを密閉容器に入れて40℃に保持し、固化(ゲル化)の状況を1日毎(初期は数時間毎)に観察し、固化までの期間で評価した。
(Stability of coating solution)
200 ml of the prepared coating solution was put in a sealed container and kept at 40 ° C., and the state of solidification (gelation) was observed every day (initially every several hours) and evaluated in the period until solidification.

◎…7日超、○…3〜7日、△…1〜2日、×…数時間。   A: More than 7 days, B: 3-7 days, A: 1-2 days, X: Several hours.

Figure 2007161765
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アクリル系樹脂エマルション(A)とシリカ(B)とジルコニウム化合物(C)とを含有し、かつ(B)/(A)質量比が0.08以上、(C)/(A)質量比が0.05〜0.25の範囲である、備考欄が実施例となっている塗布液から形成されたクリヤー皮膜は、耐ブロッキング性が良好で、加工密着性と耐食性も良好であった。   Contains acrylic resin emulsion (A), silica (B), and zirconium compound (C), and (B) / (A) mass ratio is 0.08 or more, and (C) / (A) mass ratio is 0. The clear film formed from the coating solution whose remarks column is an example in the range of 0.05 to 0.25 had good blocking resistance, and good work adhesion and corrosion resistance.

より細かく見ると、アクリル系エマルション樹脂(A)に関しては、Tgが高い方が、耐ブロッキング性が良好となり(例えばNo.18と、No.29,31との比較)、またコアシェル構造である方が、耐ブロッキング性、加工密着性、耐食性とも良好になる傾向があった(例えば、No.18と、No.24,26,27との比較)。   More specifically, regarding the acrylic emulsion resin (A), the higher the Tg, the better the blocking resistance (for example, the comparison between No. 18 and No. 29, 31), and the one having a core-shell structure. However, there was a tendency that blocking resistance, work adhesion, and corrosion resistance were improved (for example, comparison between No. 18 and No. 24, 26, and 27).

塗布液がシリカ(B)またはジルコニウム化合物(C)を含まない比較例(No.1〜10、11、45〜47)または含んでいても微量である比較例(No.12、16、17)では、耐ブロッキング性が不芳であった。ジルコニウムの含有量が多すぎた比較例(No.9〜10)は、調合直後の塗布液から得られるクリヤーコート鋼板の性能は良好であったものの、塗布液が極めて短時間でゲル化した。   Comparative examples in which the coating solution does not contain silica (B) or zirconium compound (C) (No. 1 to 10, 11, 45 to 47) or comparative examples (No. 12, 16, and 17) that contain a trace amount. Then, the blocking resistance was unsatisfactory. In the comparative examples (Nos. 9 to 10) in which the zirconium content was too high, the performance of the clear coat steel plate obtained from the coating solution immediately after the preparation was good, but the coating solution gelled in a very short time.

ワックス(D)を含有させてないか(No.44)またはその含有量が少なくても(No.43)、摺動性以外は極めて良好な結果が得られた。したがって、摺動性を必要としない用途では、ワックスのような固体潤滑剤を省略することができる。ワックス(D)の含有量が増加するほど摺動性が増し(No.24、37〜44)、特に(D)/[(A)+(B)+(C)]の質量比を0.10以上とすると、塗布液の安定性が若干劣化傾向にあるものの、高い摺動性が得られた。   Even if the wax (D) was not contained (No. 44) or its content was small (No. 43), very good results were obtained except for the sliding property. Therefore, in applications that do not require slidability, a solid lubricant such as wax can be omitted. As the content of the wax (D) increases, the slidability increases (No. 24, 37 to 44). In particular, the mass ratio of (D) / [(A) + (B) + (C)] is reduced to 0. When it was 10 or more, the stability of the coating solution was slightly deteriorated, but high slidability was obtained.

表3に示す組成の水系塗布液を実施例1と同様に調合した。本例では、(C)ジルコニウム化合物に加えて、場合によりさらに、下記の(E)バナジウム化合物も使用した。表3中の符号の意味は実施例1と同じである。   An aqueous coating solution having the composition shown in Table 3 was prepared in the same manner as in Example 1. In this example, in addition to the (C) zirconium compound, the following (E) vanadium compound was also used in some cases. The meanings of the symbols in Table 3 are the same as those in the first embodiment.

(E)バナジウム化合物:
代符AV:バナジン酸アンモニウム。
調合した各水系塗布液を、実施例1と同様に基板の片面への塗布と焼付けを行い、試験用のクリヤーコート鋼板を作成した。ただし、本例では、クリヤー皮膜の付着量を変動させた。塗布液の組成、皮膜の付着量、および性能試験の結果を表3にまとめて示す。
(E) Vanadium compound:
Alley AV: ammonium vanadate.
Each prepared aqueous coating solution was applied to one side of the substrate and baked in the same manner as in Example 1 to prepare a clear coat steel plate for testing. However, in this example, the adhesion amount of the clear film was varied. Table 3 summarizes the composition of the coating solution, the coating amount, and the results of the performance test.

Figure 2007161765
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塗布液中の(E)バナジウム化合物が多いほど、耐食性が向上した。一方、皮膜付着量については、これが0.5g/m2を下回ると(No.56)耐食性が劣化し、8g/m2を上回ると(No.62)加工密着性が劣化した。 The more (E) vanadium compound in the coating solution, the better the corrosion resistance. On the other hand, with respect to the film adhesion amount, when it was less than 0.5 g / m 2 (No. 56), the corrosion resistance was deteriorated, and when it exceeded 8 g / m 2 (No. 62), the work adhesion was deteriorated.

Claims (8)

(A)アクリル系エマルション樹脂と、(B)シリカと、(C)ジルコニウム化合物とを含み、6価クロムを実質的に含まないクリヤーコート用水系塗布液であって、
アクリル系エマルション樹脂(A)のガラス転移温度が0℃以上であり、(A)〜(C)の各成分の含有量(ジルコニウム化合物(C)の量はZrO2換算での量)が、(B)/(A)の質量比が0.08以上、(C)/(A)の質量比が0.05以上、0.25以下を満たすことを特徴とする水系塗布液。
An aqueous coating solution for clear coating, comprising (A) an acrylic emulsion resin, (B) silica, and (C) a zirconium compound, substantially free of hexavalent chromium,
The glass transition temperature of the acrylic emulsion resin (A) is 0 ° C. or higher, and the content of each component of (A) to (C) (the amount of the zirconium compound (C) is an amount in terms of ZrO 2 ) is ( B) / (A) mass ratio is 0.08 or more, and (C) / (A) mass ratio is 0.05 or more and 0.25 or less.
さらに(D)固体潤滑剤を含有し、その含有量が、(D)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.03以上、0.22以下となる量である、請求項1に記載の水系塗布液。   Further, (D) a solid lubricant is contained, and the mass ratio represented by (D) / [(A) + (B) + (C)] is 0.03 or more and 0.22 or less. The aqueous coating solution according to claim 1, which is an amount. さらに(E)バナジウム化合物を含有し、その含有量(V25に換算した量)が、(E)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.005以上、0.10以下となる量である、請求項1または2に記載の水系塗布液。 Further, it contains (E) a vanadium compound, and its content (amount converted to V 2 O 5 ) is such that the mass ratio represented by (E) / [(A) + (B) + (C)] is 0. The aqueous coating solution according to claim 1 or 2, wherein the amount is 005 or more and 0.10 or less. アクリル系エマルション樹脂(A)の一部または全部がシリカ変性アクリル系エマルション樹脂である、請求項1ないし3のいずれかに記載の水系塗布液。   The aqueous coating solution according to any one of claims 1 to 3, wherein a part or all of the acrylic emulsion resin (A) is a silica-modified acrylic emulsion resin. 亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、(A)アクリル系エマルション樹脂と、(B)シリカと、(C)ジルコニウム化合物とを含み、6価クロムを実質的に含まない水系塗布液から形成されたクリヤー皮膜を備えるクリヤーコート鋼板であって、
アクリル系エマルション樹脂(A)のガラス転移温度0℃以上であり、(A)〜(C)の各成分の含有量(ジルコニウム化合物(C)の量はZrO2換算での量)が、(B)/(A)の質量比が0.08以上、(C)/(A)の質量比が0.05以上、0.25以下を満たし、クリヤー皮膜の付着量が0.5〜8g/m2であることを特徴とするクリヤーコート鋼板。
From an aqueous coating solution containing (A) an acrylic emulsion resin, (B) silica, and (C) a zirconium compound and substantially free of hexavalent chromium on the surface of a zinc-based plated steel sheet or an aluminum-based plated steel sheet A clear-coated steel plate provided with a formed clear film,
The glass transition temperature of the acrylic emulsion resin (A) is 0 ° C. or higher, and the contents of the components (A) to (C) (the amount of the zirconium compound (C) is the amount in terms of ZrO 2 ) is (B ) / (A) mass ratio satisfying 0.08 or more, (C) / (A) mass ratio satisfying 0.05 or more and 0.25 or less, and the coating amount of the clear film is 0.5 to 8 g / m. A clear-coated steel sheet characterized by being 2 .
前記塗布液がさらに(D)固体潤滑剤を、(D)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.03以上、0.22以下となる量で含有する、請求項5に記載のクリヤーコート鋼板。   The coating solution further contains (D) a solid lubricant in an amount such that a mass ratio represented by (D) / [(A) + (B) + (C)] is 0.03 or more and 0.22 or less. The clear coat steel plate according to claim 5. 前記塗布液がさらに(E)バナジウム化合物を、(E)/[(A)+(B)+(C)]で示される質量比が0.005以上、0.10以下(バナジウム化合物(E)の量はV25に換算した量)となる量で含有する、請求項5または6に記載のクリヤーコート鋼板。 The coating solution further contains (E) a vanadium compound, and a mass ratio represented by (E) / [(A) + (B) + (C)] is 0.005 or more and 0.10 or less (vanadium compound (E) The clear-coated steel sheet according to claim 5 or 6, wherein the clear coating steel sheet is contained in an amount that is equivalent to V 2 O 5 . アクリル系エマルション樹脂(A)の一部または全部がシリカ変性アクリル系エマルション樹脂である、請求項5ないし7のいずれかに記載のクリヤーコート鋼板。   The clear coat steel plate according to any one of claims 5 to 7, wherein a part or all of the acrylic emulsion resin (A) is a silica-modified acrylic emulsion resin.
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