JP2011104988A - Precoated steel sheet and process for producing same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気機器製品の外装材や建築用内・外装材、道路用部材等として用いられる、加工性や耐候性、美観耐久性および環境浄化性等に優れるプレコート鋼板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a precoated steel sheet that is excellent in workability, weather resistance, aesthetic durability, environmental cleanability, and the like, and is used as an exterior material for electrical equipment products, interior / exterior materials for buildings, road members, and the like. It is.
プレコート鋼板は、成形加工後に塗装する必要がなく、加工メーカーでの工程省略や作業環境の改善等が可能であることから、電気機器製品の各種部材や建築物の屋根や壁などの外装材、パーティション等の内装材などとして広い分野で使用されている。 Pre-coated steel sheets do not need to be painted after forming, and can be omitted from processing manufacturers and work environments can be improved, so various materials for electrical equipment products and exterior materials such as roofs and walls of buildings, It is used in a wide range of interior materials such as partitions.
このようなプレコート鋼板は、通常、プレス成形、ロール成形あるいはエンボス成形によって90°曲げや180°曲げなどを含む様々な加工を施して使用されるため、優れた加工性とともに塗膜耐久性が要求される。このため、プレコート鋼板に用いられる塗膜用樹脂としては、200℃以上で焼付けすることにより硬化塗膜を形成する熱硬化型のポリエステル系樹脂や、耐侯性に優れるフッ素系樹脂等が用いられている。 Such pre-coated steel sheets are usually used after being subjected to various processing including 90 ° bending and 180 ° bending by press forming, roll forming or emboss forming, and therefore require excellent workability and coating film durability. Is done. For this reason, as the resin for the coating film used for the pre-coated steel sheet, a thermosetting polyester resin that forms a cured coating film by baking at 200 ° C. or higher, a fluorine resin having excellent weather resistance, and the like are used. Yes.
また、近年では、プレコート鋼板に対する高性能化や高機能化のニーズが増え、中でも美観耐久性、即ち、長期間に亘って菌類、藻類およびカビなどの付着や大気中の浮遊煤煙、各種油性ミスト、排気ガス、カーボンブラックなどの燃焼生成物、その他の物質の付着によってプレコート鋼板の美観を損なうことに対する対策も求められている。 In recent years, the need for high performance and high functionality for pre-coated steel sheets has increased. In particular, aesthetic durability, that is, adhesion of fungi, algae, mold, etc., airborne soot in the atmosphere, and various oily mists over a long period of time. There is also a demand for measures against deteriorating the aesthetics of the pre-coated steel sheet due to adhesion of combustion products such as exhaust gas, carbon black, and other substances.
抗菌・防カビ機能や耐汚染機能のような機能を個別に付与したプレコート鋼板については、これまでに開発されたものがあるが、その他の機能を含めて複合的に機能するプレコート鋼板については、未だ開発されていないのが実情である。 For pre-coated steel sheets that have been individually provided with functions such as antibacterial / anti-fungal functions and anti-contamination functions, there are those that have been developed so far, but for pre-coated steel sheets that function in combination with other functions, The fact is that it has not been developed yet.
なお、抗菌・防カビ機能が付与されたプレコート鋼板とは、塗膜中に銀や銅などを含む化合物を分散させたものなどがあり、これらの化合物の抗菌作用によって塗膜表面でのカビや菌類、藻類の成長を抑制あるいは死滅させるものである。一方、耐汚染機能が付与されたプレコート鋼板とは、塗膜表面をできるだけ親水性に保持することにより、該表面に付着した汚染成分を雨水と共に洗い流し、付着物の堆積を抑制するようにしたものである。 Precoated steel sheets with antibacterial and antifungal functions include those in which a compound containing silver, copper, or the like is dispersed in the coating film. It suppresses or kills the growth of fungi and algae. On the other hand, the pre-coated steel sheet with anti-contamination function is to keep the coating surface as hydrophilic as possible so that the contaminated components attached to the surface can be washed away with rain water to suppress the deposition of deposits. It is.
とくに、抗菌機能および耐汚染機能を有するプレコート鋼板としては、光触媒により付着した有機物等を分解する方法を利用したものであり、光触媒活性のある物質を鋼板表面の塗膜中に分散させることにより、生成する活性酸素によって付着する有機物を分解させるようにしたものである。しかしながら、この光触媒を利用する技術は、その光触媒が、鋼板表面に付着した有機物などの表面付着物を分解すると同時に、マトリックスである塗膜自体をも徐々に分解してしまうため、白亜化の発生や塗膜減耗が促進されるという問題点がある。 In particular, as a pre-coated steel sheet having antibacterial function and anti-contamination function, it utilizes a method of decomposing organic matter attached by a photocatalyst, and by dispersing a substance having photocatalytic activity in the coating film on the steel sheet surface, The organic substances adhering to the active oxygen produced are decomposed. However, the technology using this photocatalyst decomposes surface deposits such as organic substances adhering to the surface of the steel sheet and at the same time gradually decomposes the coating film itself as a matrix. In addition, there is a problem that wear of the coating film is promoted.
この点に関し、従来、光触媒のマトリックス塗膜として、分解を受けにくい無機質やフッ素樹脂あるいは有機−無機複合体を用いる提案がなされている(特許文献1〜3)。また、金属板の少なくとも一面に、無機質塗料によって形成された保護膜を介して光触媒とフッ素樹脂ワックスとを含む光触媒層を形成する方法(特許文献4)や、基材上のシリカ等をマトリックスとした光触媒性塗膜に、潤滑効果や緩衝効果をもつフッ素樹脂とを分散させてなる表面層を形成した部材(特許文献5、6)についての提案もある。
In this regard, conventionally, proposals have been made to use an inorganic material, a fluororesin, or an organic-inorganic composite that is not easily decomposed as a matrix coating film of a photocatalyst (
また一般に、光触媒皮膜層は、高屈折率を有するため、光触媒活性物質の付着量のムラなどによって干渉色を呈し易く、とくに処理する下地素地の表面が、高光沢である場合や表面粗さが小さくフラットなものほど、処理ムラが目立ったり、干渉色が筋状に見えるなど、美観を損ねるという問題点があった。 In general, since the photocatalyst film layer has a high refractive index, it tends to exhibit an interference color due to unevenness in the amount of the photocatalytically active substance attached. In particular, the surface of the base substrate to be treated is highly glossy or has a surface roughness. Smaller and flatters have the problem of deteriorating aesthetics, such as noticeable processing unevenness and interference colors appearing streaks.
この点に関し、基材上に、光触媒膜を島状に分散させて不連続に被着させることで、意匠性や耐久性に優れると共に、亀裂が発生することがなく、いつまでも光触媒層が基材上に安定に保たれるような方法(特許文献7、特許文献8)が提案されている。
In this regard, the photocatalytic film is dispersed on the base material in an island-like manner and deposited in a discontinuous manner, so that it is excellent in design and durability, and cracks do not occur, and the photocatalytic layer is forever Methods (
しかしながら、特許文献1において開示されている技術については、光触媒活性のある物質を無機質塗膜に分散させている点で、変退色などの耐侯性には優れるものの、塗膜自体の柔軟性が乏しいため、塗膜をそのままプレコート鋼板に適用すると、曲げ加工や絞り加工を施した際にクラックが発生しやすく、塗膜が剥離してしまうという大きな問題点がある。
However, with respect to the technique disclosed in
また、特許文献2に開示の技術は、光触媒活性のある物質をフッ素樹脂塗膜中に分散させた鋼板に関するものであるが、この鋼板を屋外の南面に位置する外装材に用いると、わずかではあるが光触媒によりマトリックスである塗膜が分解してしまうという欠点がある。この欠点は、塗膜の厚さを厚くすることで解決することができるが、膜厚が厚くなることで柔軟性が乏しくなり、加工性などの性能が低下するという新たな問題点が生じてしまう。
Further, the technology disclosed in
また、特許文献3に開示の技術は、光触媒活性のある物質を有機−無機複合体からなる塗膜中に分散させてなる表面処理金属に関するものであるが、特許文献1の無機質塗膜に比べると若干、加工性に優れるものの、プレコート鋼板に必要な加工性のレベルを満足するためには、薄膜化が必要であり、結果的に光触媒機能の低下を招くという問題点がある。
The technique disclosed in Patent Document 3 relates to a surface-treated metal obtained by dispersing a photocatalytically active substance in a coating film made of an organic-inorganic composite, but compared with the inorganic coating film of
さらに、特許文献4の塗装金属板もまた、これを外装材に適用した場合には、光触媒によりマトリックスである塗膜が分解してしまうという問題点がある。 Furthermore, the coated metal plate of Patent Document 4 also has a problem that the coating film as a matrix is decomposed by the photocatalyst when this is applied to an exterior material.
また、特許文献5および6に開示の技術は、すりキズや引っかきキズの防止などには効果があるものの、プレス成形などの変形を伴う加工を行った場合には、光触媒皮膜にキズが付きやすいなどの問題点があるため、プレコート鋼板としての適用は困難である。
In addition, the techniques disclosed in
また、特許文献7に開示の技術は、光触媒皮膜を島状に形成する方法が煩雑で、安定的な成膜形成のためには、特別な装置が必要となり、さらに特許文献7および8は、プレス成形やロール成形などの加工を行った場合に光触媒皮膜にキズが付くなどのダメージが不可避であることから、プレコート鋼板への適用が困難であった。
In addition, the technique disclosed in
以上、従来技術はいずれも、プレコート鋼板への適用が困難であるか、あるいはプレコート鋼板の特徴として求められている加工性や耐侯性、光触媒機能を利用した美観耐久性、さらには光触媒に対するマトリックスである塗膜の耐分解性を満足するものではなく、かつ処理ムラや干渉色対策が十分考慮されたものではなかった。 As described above, all of the conventional techniques are difficult to apply to pre-coated steel sheets, or workability, weather resistance, aesthetic durability utilizing photocatalytic function, and matrix for photocatalysts, which are required as characteristics of pre-coated steel sheets. It did not satisfy the decomposition resistance of a certain coating film, and did not fully consider treatment unevenness and interference color countermeasures.
そこで、本発明の目的は、前記従来技術が抱えている上述した課題を解決し、最外層となる光触媒層(皮膜)を不連続状態(網目状)とすることで、処理ムラや干渉色が筋状に見えることによる美観の低下を防ぐと共に、プレコート鋼板として必要な外観均一性、加工性等の性能の他に、高度な耐侯性、美観耐久性および光触媒に対する耐分解性能等の各種特性に優れたプレコート鋼板およびその製造方法を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology and to make the photocatalyst layer (film), which is the outermost layer, discontinuous (network-like), so that processing unevenness and interference color can be reduced. In addition to preventing appearance deterioration due to the appearance of streaks, in addition to performance such as appearance uniformity and workability required as a pre-coated steel sheet, various properties such as high weather resistance, aesthetic durability, and decomposition resistance to photocatalysts An object of the present invention is to provide an excellent precoated steel sheet and a method for producing the same.
発明者らは、従来技術が抱えている上述した課題を解決し、上記目的の実現に有効な方法として、下記要旨構成に係る新規技術を提案する。 The inventors have proposed the new technique according to the following gist configuration as a method effective for realizing the above-mentioned object by solving the above-mentioned problems of the prior art.
本発明は、鋼板基材の少なくとも片面に、主成分がケイ素化合物からなり、撥水性微粒子を分散含有するクリアー皮膜層(A)と、そのクリアー皮膜層(A)上に積層される、主成分として光触媒活性を示す酸化チタン微粒子を含有するクリアー皮膜層(B)と、を有することを特徴とするプレコート鋼板である。 The present invention includes a clear coating layer (A) in which the main component is composed of a silicon compound and contains water-repellent fine particles dispersedly on at least one surface of a steel plate substrate, and the main component laminated on the clear coating layer (A). And a clear film layer (B) containing titanium oxide fine particles exhibiting photocatalytic activity as a pre-coated steel sheet.
なお、本発明のプレコート鋼板においては、
(1)前記クリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子の少なくともその一部が、クリアー皮膜層(B)の表面から突出して島状に分散していること、
(2)前記クリアー皮膜層(B)表面と水との接触角が、22〜60度であること、
(3)前記クリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子の少なくともその一部は、クリアー皮膜層(A)の膜厚よりも大きい粒子径をもつこと、
(4)前記クリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子は、フッ素系樹脂粒子、フッ素樹脂系共重合体樹脂粒子、シリコン樹脂粒子あるいは、表面にこれらの樹脂をコーティングしてなる粒子からなること、
(5)前記クリアー皮膜層(A)中のケイ素化合物は、アクリルシリコン樹脂であること、
(6)前記クリアー皮膜層(B)中の酸化チタン粒子は、片面あたりの付着量が、TiO2換算で10mg/m2〜2000mg/m2であること、
(7)前記クリアー皮膜層(B)は、アナターゼ型結晶質酸化チタン微粒子と非晶質酸化チタンとの混合物を主成分とすること、
(8)前記鋼板基材は、亜鉛系めっき鋼板の少なくとも片面に、化成処理皮膜と、その上に形成された樹脂皮膜とを有するものであって、上記樹脂皮膜は、防錆顔料を含有する熱硬化性樹脂からなるプライマー層と、着色樹脂層と、からなること、
(9)前記着色樹脂層は、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂との質量比が85:15〜50:50のオルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂を主成分とすること、
がより好ましい解決方法となる。
In the precoated steel sheet of the present invention,
(1) At least a part of the water-repellent fine particles in the clear coating layer (A) protrudes from the surface of the clear coating layer (B) and is dispersed in an island shape;
(2) The contact angle between the surface of the clear coating layer (B) and water is 22 to 60 degrees,
(3) At least a part of the water-repellent fine particles in the clear coating layer (A) has a particle diameter larger than the film thickness of the clear coating layer (A).
(4) The water-repellent fine particles in the clear coating layer (A) are made of fluorine resin particles, fluorine resin copolymer resin particles, silicon resin particles, or particles obtained by coating these resins on the surface. ,
(5) The silicon compound in the clear film layer (A) is an acrylic silicon resin,
(6) titanium oxide particles in the clear coating layer (B), it adhered amount per one side, is 10mg / m 2 ~2000mg / m 2 in terms of TiO 2,
(7) The clear coating layer (B) is mainly composed of a mixture of anatase type crystalline titanium oxide fine particles and amorphous titanium oxide,
(8) The steel sheet substrate has a chemical conversion film and a resin film formed thereon on at least one surface of a zinc-based plated steel sheet, and the resin film contains a rust preventive pigment. A primer layer made of a thermosetting resin, and a colored resin layer,
(9) The colored resin layer is mainly composed of an organosol-based baking type fluororesin having a mass ratio of polyvinylidene fluoride and acrylic resin of 85:15 to 50:50,
Is a more preferable solution.
また、本発明は、鋼板基材の少なくとも片面に、ケイ素化合物を主成分とするクリアー皮膜層(A)および光触媒活性を示す酸化チタン微粒子を主成分とするクリアー皮膜層(B)を順次に積層させてなるプレコート鋼板を製造する方法において、前記クリアー皮膜層(A)中に撥水性微粒子を分散含有させ、該撥水性微粒子が存在する部分およびその近傍へのクリアー皮膜層(B)の被覆量を抑制することにより、該撥水性微粒子の少なくともその一部が、クリアー皮膜層(B)の表面から突出した状態にして島状に分散させることを特徴とするプレコート鋼板の製造方法を提案する。 In the present invention, a clear coating layer (A) mainly composed of a silicon compound and a clear coating layer (B) mainly composed of titanium oxide fine particles exhibiting photocatalytic activity are sequentially laminated on at least one surface of a steel plate substrate. In the method for producing a precoated steel sheet, the water-repellent fine particles are dispersed and contained in the clear coating layer (A), and the coating amount of the clear coating layer (B) on the portion where the water-repellent fine particles are present and in the vicinity thereof A method for producing a pre-coated steel sheet is proposed in which at least a part of the water-repellent fine particles is dispersed from the surface of the clear coating layer (B) in an island shape by suppressing the above.
なお、本発明のプレコート鋼板の製造方法においては、前記クリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子の少なくともその一部が、クリアー皮膜層(A)の膜厚よりも大きい粒子径をもつことがより好ましい解決方法となる。 In the method for producing a precoated steel sheet of the present invention, at least a part of the water-repellent fine particles in the clear coating layer (A) may have a particle size larger than the film thickness of the clear coating layer (A). This is a more preferable solution.
前記のように構成される本発明のプレコート鋼板およびその製造方法によれば、次のような効果が期待できる。
(1)鋼板基材表面に、下地層として撥水性粒子を含有したクリアー皮膜層(A)を積層し、さらにその上に、光触媒活性を有する酸化チタン微粒子を分散含有させてなるクリアー皮膜層(B)を積層したことにより、最外層となるクリアー皮膜層(B)が、クリアー皮膜層(A)の撥水性粒子が存在する部分においては形成されず不連続(網目状)となり、その結果、プレコート鋼板として曲げ加工や絞り加工等を施した際に、クリアー皮膜層(B)にクラックが発生し難くなり、
(2)しかも、クリアー皮膜層(B)の処理ムラや干渉色等による美観の低下を防ぐことができる。なお、クリアー皮膜層(A)の、撥水性粒子が存在する部分においては、プレコート鋼板表面に該クリアー皮膜層(A)が露出することになるため、プレコート鋼板皮膜の表面に付着する各種の有機物等は、最外層に露出するクリアー皮膜層(A)(撥水性粒子)の部分によってはじかれると共に、クリアー皮膜層(B)(光触媒層)によって分解されて清浄化され、表面の美観性を永続的に維持することができる。
(3)前記のようにプレコート鋼板表面に露出したクリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子は、潤滑剤や緩衝剤としての作用を有するため、曲げ加工や絞り加工等を施した際に、鋼板表面へのキズ等の発生が抑制することができる。
According to the precoated steel sheet of the present invention configured as described above and the manufacturing method thereof, the following effects can be expected.
(1) A clear coating layer (A) containing water-repellent particles as a base layer is laminated on the surface of a steel plate substrate, and further, titanium oxide fine particles having photocatalytic activity are further dispersed on the clear coating layer ( By laminating B), the clear coating layer (B) which is the outermost layer is not formed in the portion where the water-repellent particles of the clear coating layer (A) are present and becomes discontinuous (network-like). When the pre-coated steel sheet is subjected to bending or drawing, cracks are less likely to occur in the clear coating layer (B).
(2) Moreover, it is possible to prevent a decrease in aesthetics due to processing unevenness, interference color, and the like of the clear coating layer (B). In addition, since the clear coating layer (A) is exposed on the surface of the precoated steel sheet in the portion of the clear coating layer (A) where the water-repellent particles are present, various organic substances adhering to the surface of the precoated steel sheet Is repelled by the clear film layer (A) (water-repellent particles) exposed on the outermost layer, and decomposed and cleaned by the clear film layer (B) (photocatalyst layer), thereby maintaining the aesthetics of the surface. Can be maintained.
(3) As described above, the water-repellent fine particles in the clear coating layer (A) exposed on the surface of the precoated steel sheet have a function as a lubricant or a buffer, and therefore when subjected to bending or drawing, Generation | occurrence | production of the crack etc. to the steel plate surface can be suppressed.
(4)鋼板基材表面に有する着色樹脂層と、最外層となるクリアー皮膜層(B)との間に、ケイ素化合物を主成分とするクリアー皮膜層(A)が設けられているため、クリアー皮膜層(B)の光触媒に対する耐分解性能が効果的に発揮され、下層の着色樹脂層が光触媒の直接接触によって分解、劣化することが抑制され、良好な加工性、耐侯性および美観耐久性を有するプレコート鋼板とすることができる。 (4) Since the clear coating layer (A) having a silicon compound as a main component is provided between the colored resin layer on the steel plate substrate surface and the clear coating layer (B) which is the outermost layer, it is clear. The coating layer (B) is effectively decomposed against the photocatalyst, and the lower colored resin layer is prevented from being decomposed and deteriorated by direct contact with the photocatalyst, and has good workability, weather resistance and aesthetic durability. It can be set as the precoat steel plate which has.
本発明のプレコート鋼板の基本的な構成は、鋼板基材の少なくとも片面に、撥水性微粒子を分散含有し、ケイ素化合物を主成分としたクリアー皮膜層(A)と、該クリアー皮膜層(A)上に、光触媒活性を有する酸化チタン粒子を含有するクリアー皮膜層(B)とを順次に積層してなるものである。 The basic structure of the precoated steel sheet of the present invention is that a clear film layer (A) containing water repellent fine particles dispersed and containing a silicon compound as a main component on at least one surface of a steel sheet substrate, and the clear film layer (A) A clear coating layer (B) containing titanium oxide particles having photocatalytic activity is sequentially laminated thereon.
本発明では、とくに、前記クリアー皮膜層(A)に、撥水性微粒子を分散含有させたところに特徴があり、これによって、上層となるクリアー皮膜層(B)は、クリアー皮膜層(A)中の撥水性微粒子によってはじかれて不連続状態(網目状)となり、撥水性微粒子の少なくともその一部がクリアー皮膜層(B)の表面から突出して島状に分散する。この結果、プレコート鋼板として加工した際に、最外層となるクリアー皮膜層(B)にクラック等が発生し難くなると共に、クリアー皮膜層(B)の処理ムラや干渉色等によって外観の美観性が低下するのを防ぐことができる。 In the present invention, in particular, the clear coating layer (A) is characterized in that water-repellent fine particles are dispersed and contained, whereby the clear coating layer (B) as an upper layer is contained in the clear coating layer (A). The water-repellent fine particles are repelled to form a discontinuous state (network), and at least a part of the water-repellent fine particles protrudes from the surface of the clear coating layer (B) and is dispersed in an island shape. As a result, when processed as a pre-coated steel sheet, cracks and the like are less likely to occur in the clear coating layer (B), which is the outermost layer, and the appearance is aesthetically pleasing due to processing irregularities and interference colors of the clear coating layer (B). It can be prevented from lowering.
しかも、上記のように撥水性微粒子が存在する部分では、クリアー皮膜層(A)が鋼板表面に露出する状態になり、この撥水性微粒子が潤滑剤、緩衝剤としての作用を果すことから、プレコート鋼板として曲げ加工や絞り加工等をする際に、鋼板表面へのキズ等の発生を抑制することができる。 Moreover, in the portion where the water-repellent fine particles are present as described above, the clear coating layer (A) is exposed on the surface of the steel sheet, and the water-repellent fine particles serve as a lubricant and a buffer. When bending or drawing the steel sheet, it is possible to suppress the occurrence of scratches on the steel sheet surface.
以下、本発明のプレコート鋼板について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明のプレコート鋼板は、図1にその断面構造の一実施形態を示したように、亜鉛系めっき鋼板1の少なくとも片面に、化成処理皮膜2と、その上に形成された樹脂皮膜(プライマー層3、着色樹脂層4)および2種類のクリアー皮膜層(クリアー皮膜層(A)5、クリアー皮膜層(B)6)を順次に積層してなるものが好ましい実施形態となる。
Hereinafter, the precoated steel sheet of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The precoated steel sheet of the present invention has a
本発明において好適に用いられる亜鉛系めっき鋼板1としては、成形加工が可能なもの、例えば電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛−5mass%アルミニウム合金めっき鋼板、溶融亜鉛−55mass%アルミニウム合金めっき鋼板等が対象となる。このめっき鋼板の厚さは、とくに限定されるものではないが、成形加工の点から0.2〜1.6mm程度のものであることが好ましい。
The zinc-based plated
本発明では、上記亜鉛系めっき鋼板1の片面もしくは両面に、前記プライマー層3を形成するに先立ち、まず化成処理皮膜2を形成する。この化成処理皮膜2は、亜鉛系めっき鋼板1とプライマー層3との密着性を強固にし、かつ耐食性を付与するために形成されるものである。
In the present invention, the chemical
本発明において好適に用いられる化成処理皮膜2としては、例えば、リン酸塩処理皮膜、クロメート処理皮膜、シリカ含有クロメート処理皮膜、各種金属酸化物からなるクロメートフリー系防錆剤、有機樹脂などの単独もしくは複合物からなり、とくに密着性および耐食性を向上させるため、有機樹脂と金属酸化物、リン酸系化合物および/またはクロム酸を含む薄膜からなることが好ましい。この場合、有機樹脂としては、水分散性樹脂、例えばアクリル樹脂やウレタン樹脂を乳化剤で分散させたものを用いることが望ましい。
Examples of the chemical
このような化成処理皮膜成分のうち、クロム酸は、化成処理皮膜と亜鉛系めっき層との密着性を得るためのバインダーとして作用する。一方、有機樹脂は、化成処理皮膜と、後述するプライマー層との密着を向上するために作用する。なお、化成処理皮膜中のクロム含有量は、金属クロム換算量で20mg/m2以上であることが好ましい。これは、クロム含有量が20mg/m2未満の場合、プレコート鋼板としての耐食性が充分に得られないためである。 Among such chemical conversion treatment film components, chromic acid acts as a binder for obtaining adhesion between the chemical conversion treatment film and the zinc-based plating layer. On the other hand, the organic resin acts to improve adhesion between the chemical conversion film and a primer layer described later. In addition, it is preferable that chromium content in a chemical conversion treatment film is 20 mg / m < 2 > or more in metal chromium conversion amount. This is because when the chromium content is less than 20 mg / m 2 , sufficient corrosion resistance as a precoated steel sheet cannot be obtained.
また、化成処理皮膜成分となるクロメートフリー系防錆剤は、ケイ酸および/またはケイ酸化合物、カルシウムまたはカルシウム化合物、ジルコン酸および/またはジルコン酸化合物、バナジン酸および/またはバナジン酸化合物、モリブデン酸化合物、リン酸および/またはリン酸系化合物のうちの1種以上を含み、含有量が0.3〜3.0g/m2であることが好ましい。このクロメートフリー系防錆剤の量を0.3〜3.0g/m2にする理由は、0.3
g/m2未満では、プレコート鋼板としての耐食性と密着性が得られず、また、3.0g/m2超では、加工性の低下を招くためである。また、結合剤として、例えば水分散性のアクリル樹脂やウレタン樹脂を用いてもよい。
Further, the chromate-free rust preventive agent used as the chemical conversion coating component is silicic acid and / or silicic acid compound, calcium or calcium compound, zirconic acid and / or zirconic acid compound, vanadic acid and / or vanadic acid compound, molybdic acid. It is preferable that it contains 1 or more types of a compound, phosphoric acid, and / or a phosphoric acid type compound, and content is 0.3-3.0 g / m < 2 >. The reason for making the amount of this chromate-free rust inhibitor 0.3 to 3.0 g / m 2 is 0.3
If it is less than g / m 2 , the corrosion resistance and adhesion as a pre-coated steel sheet cannot be obtained, and if it exceeds 3.0 g / m 2 , workability will be reduced. Further, as the binder, for example, a water dispersible acrylic resin or urethane resin may be used.
本発明のプレコート鋼板では、上記のようにして亜鉛系めっき鋼板1の少なくとも片面に形成された化成処理皮膜2の表面上に、まず、第1の皮膜としてプライマー層3が形成される。このプライマー層3は、防錆顔料を含有した熱硬化性樹脂からなり、化成処理皮膜2と後述する上層皮膜(着色樹脂層4、クリアー皮膜層(A)5、クリアー皮膜層(B)6)との密着性、さらには耐食性を得るために形成する層である。
In the precoated steel sheet of the present invention, the primer layer 3 is first formed as a first film on the surface of the
このプライマー層3の層厚は、2μm以上、10μm以下であることが好ましく、この層厚が2μm未満では、充分な防錆性が得られず、一方、10μm超の場合、加工性の低下を招くことになり好ましくない。 The layer thickness of the primer layer 3 is preferably 2 μm or more and 10 μm or less. If the layer thickness is less than 2 μm, sufficient rust prevention property cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 10 μm, the workability deteriorates. This is not preferable.
プライマー層3の主体となる熱硬化性樹脂としては、とくに限定はしないが、ポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂などの1種または2種以上を用いることが好ましく、ポリエステル系樹脂としては、ビスフェノールA付加ポリエステル樹脂などを用いることができる。また、エポキシ樹脂としては、一部をウレタン樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂等で置き換えたものがあり、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD等のビスフェノール類と、エピハロヒドリンあるいはβメチルエピハロヒドリンとからなるエポキシ化合物またはこれらの共重合体などを用いることができる。さらに、これらのエポキシ化合物のモノカルボン酸あるいはジカルボン酸変性物、モノ、ジもしくはポリアルコール変性物、モノもしくはジアミン変性物、モノ、ジあるいはポリフェノール変性物もエポキシ樹脂として使用することができる。 The thermosetting resin that is the main component of the primer layer 3 is not particularly limited, but it is preferable to use one or more of polyester resins, epoxy resins, and the like. A polyester resin or the like can be used. In addition, some epoxy resins are partially replaced with urethane resins, phenol resins, amino resins, etc., and epoxy compounds comprising bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and epihalohydrin or β-methyl epihalohydrin. Alternatively, copolymers of these can be used. Furthermore, monocarboxylic acid or dicarboxylic acid modified products, mono, di or polyalcohol modified products, mono or diamine modified products, mono, di or polyphenol modified products of these epoxy compounds can also be used as epoxy resins.
なお、プライマー層3の主体を熱硬化性樹脂に限定する理由は、常温乾燥型樹脂や熱可塑性樹脂を用いると、その上に上層皮膜(着色樹脂層、クリアー皮膜層)を形成する際に、焼付け温度によって軟化に伴う変形や劣化が発生し、上層皮膜との強固な密着性が得られないなどの問題があるためである。 In addition, the reason for limiting the main body of the primer layer 3 to the thermosetting resin is that when a room temperature drying resin or a thermoplastic resin is used, when an upper film (colored resin layer, clear film layer) is formed thereon, This is because deformation and deterioration accompanying softening occur depending on the baking temperature, and there is a problem that strong adhesion to the upper layer film cannot be obtained.
プライマー層3の硬化剤としては、ポリイソシアネート化合物および/またはアミノ樹脂を用いることができる。ポリイソシアネート化合物としては、一般的な製法で得られるヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDI)およびその誘導体、トリレンジイソシアネート(以下、TDI)および、その誘導体4.4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDI)およびその化合物、キシリレンジイソシアネート(以下、XDI)およびその誘導体、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDI)およびその誘導体、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(以下、TMDI)およびその誘導体、水添TDIおよびその誘導体、水添MDIおよびその誘導体、水添XDIおよびその誘導体などの化合物を用いることができる。とくに、一液型塗料としての使用が可能であるフェノール、クレゾール、芳香族第二アミン、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されたポリイソシアネート化合物を用いることが好ましい。このブロック化ポリイソシアネート化合物は、一液での保存が可能であり、塗料としての使用が容易である。 As a curing agent for the primer layer 3, a polyisocyanate compound and / or an amino resin can be used. As the polyisocyanate compound, hexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as HDI) and derivatives thereof obtained by a general production method, tolylene diisocyanate (hereinafter referred to as TDI) and derivatives thereof 4.4′-diphenylmethane diisocyanate (hereinafter referred to as MDI) and Its compounds, xylylene diisocyanate (hereinafter referred to as XDI) and derivatives thereof, isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as IPDI) and derivatives thereof, trimethylhexamethylene diisocyanate (hereinafter referred to as TMDI) and derivatives thereof, hydrogenated TDI and derivatives thereof, hydrogenated MDI and Compounds such as derivatives thereof, hydrogenated XDI and derivatives thereof can be used. In particular, it is preferable to use a polyisocyanate compound blocked with a blocking agent such as phenol, cresol, aromatic secondary amine, tertiary alcohol, lactam, or oxime, which can be used as a one-pack type paint. This blocked polyisocyanate compound can be stored in a single liquid and can be easily used as a paint.
また、上記硬化剤に用いるアミノ樹脂としては、尿素、ベンゾグアナミン、メラミンなどとホルムアルデヒドとの反応で得られる樹脂、およびこれらをメタノール、ブタノールなどのアルコールによりアルキルエーテル化したものがある。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などが挙げられる。 Examples of the amino resin used for the curing agent include resins obtained by reacting urea, benzoguanamine, melamine and the like with formaldehyde, and those obtained by alkyl etherification with alcohols such as methanol and butanol. Specific examples include methylated urea resins, n-butylated benzoguanamine resins, methylated melamine resins, n-butylated melamine resins, and iso-butylated melamine resins.
プライマー層3の硬化剤の配合比は、樹脂固形分中での割合で9〜50質量%とすることが好ましく、これは、9質量%未満では塗膜硬度が不十分であり、50質量%超では加工性が不十分であるためである。 The mixing ratio of the curing agent of the primer layer 3 is preferably 9 to 50% by mass in the resin solid content, and this is less than 9% by mass, and the coating film hardness is insufficient, and 50% by mass. This is because if the thickness is too high, the processability is insufficient.
さらに、このプライマー層3には、目的や用途に応じてp−トルエンスルホン酸、オクトエ酸錫、ジブチル錫ジラウレート等の硬化触媒を用いてもよい。また、炭酸カルシウム、カオリン、クレーなどの体質顔料、酸化チタン、弁柄、マイカ、カーボンブラック、アルミニウム粉などの着色顔料や、消泡剤やレベリング剤などの各種添加剤を添加してもよい。 Furthermore, a curing catalyst such as p-toluenesulfonic acid, tin octoate, dibutyltin dilaurate or the like may be used for the primer layer 3 depending on the purpose and application. Further, extender pigments such as calcium carbonate, kaolin, and clay, color pigments such as titanium oxide, dial, mica, carbon black, and aluminum powder, and various additives such as antifoaming agents and leveling agents may be added.
そして、本発明では、プライマー層3中には、プレコート鋼板として成形加工を行う場合や、屋外で長期間使用されるときの、切断エッジ部や塗膜キズ部からの塗膜膨れやめっき腐食を防ぐため、5質量%〜50質量%の防錆顔料を含有させる。これは、防錆顔料の含有量が、5質量%未満では、耐食性を向上させる効果がなく、50質量%超では、塗膜の可とう性の低下に伴い、加工性が劣化するため好ましくない。 In the present invention, in the primer layer 3, when the pre-coated steel sheet is formed, or when it is used outdoors for a long period of time, coating bulge and plating corrosion from a cut edge portion or a coating scratch portion are prevented. In order to prevent it, 5 mass%-50 mass% of rust preventive pigments are contained. When the content of the rust preventive pigment is less than 5% by mass, there is no effect of improving the corrosion resistance, and when it exceeds 50% by mass, the workability deteriorates with a decrease in the flexibility of the coating film, which is not preferable. .
防錆顔料としては、クロム酸塩、シリカ系顔料、亜リン酸塩系顔料、カルシウム化合物、アルミニウム酸化物、ジルコン酸または/およびジルコン酸化合物、バナジン酸または/およびバナジン酸化合物、モリブデン酸化合物、リン酸または/およびリン酸系化合物などのいずれか1種または2種以上を混合したものを用いることが好ましく、その中でもクロム酸塩を用いることが、より防錆性を高める点で好ましい。 As rust preventive pigments, chromate, silica pigment, phosphite pigment, calcium compound, aluminum oxide, zirconic acid or / and zirconic acid compound, vanadic acid or / and vanadic acid compound, molybdate compound, It is preferable to use one or a mixture of two or more of phosphoric acid and / or phosphoric acid compounds. Among them, it is preferable to use chromate from the viewpoint of further improving rust prevention.
次に、着色樹脂層4について説明する。着色樹脂層は4、上述したプライマー層3上に形成されるものである。この着色樹脂層4の樹脂としては、プライマー層3との密着性に優れ、プレコート鋼板製造設備において連続塗装の可能な樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂あるいはこれらの成分を複合化した樹脂が有利に適合する。 Next, the colored resin layer 4 will be described. The colored resin layer 4 is formed on the primer layer 3 described above. As the resin of the colored resin layer 4, a resin excellent in adhesiveness with the primer layer 3 and capable of continuous coating in a pre-coated steel sheet manufacturing facility, for example, a polyester resin, a fluorine resin, an acrylic resin, a urethane resin, Resins in which these components are combined are advantageously suitable.
とくに、本発明では、プレコート鋼板の加工性や、屋外での耐久性(耐侯性)を向上させるため、着色樹脂層4の主体樹脂として、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂とが、質量比で85:15〜50:50、より好ましくは85:15〜75:25の割合で配合されてなるオルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂を用いることが好ましい。これは、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂とを混合してなるオルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂を用いることにより、結晶性樹脂であるポリフッ化ビニリデンの結晶化を抑制することができると共に、耐久性(耐侯性)や加工性を向上させることが可能となり、さらには着色樹脂層4の下層となる前記プライマー層3と、上層となるクリアー皮膜層(A)5との密着性を向上させることができるからである。 In particular, in the present invention, in order to improve the workability of the pre-coated steel sheet and the durability (resistance to weathering) outdoors, polyvinylidene fluoride and acrylic resin as the main resin of the colored resin layer 4 are 85: It is preferable to use an organosol baking type fluororesin blended in a ratio of 15 to 50:50, more preferably 85:15 to 75:25. This is because, by using an organosol-type baking type fluororesin that is a mixture of polyvinylidene fluoride and an acrylic resin, it is possible to suppress crystallization of polyvinylidene fluoride, which is a crystalline resin, and durability (resistance to weathering). ) And processability can be improved, and furthermore, the adhesion between the primer layer 3 as the lower layer of the colored resin layer 4 and the clear film layer (A) 5 as the upper layer can be improved. is there.
なお、上記オルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂のポリフッ化ビニリデンは、85質量%を超えると、塗装性の低下やポリフッ化ビニリデンの結晶化が進んで、加工性が低下する。一方、この量が50質量%未満になると、ポリフッ化ビニリデンのもつ耐久性、とくに耐侯性が大幅に低下するため好ましくない。 Note that when the amount of the polyvinylidene fluoride of the organosol-based baking type fluororesin exceeds 85% by mass, the coating property is lowered and the crystallization of the polyvinylidene fluoride is advanced, so that the workability is lowered. On the other hand, when the amount is less than 50% by mass, the durability, particularly weather resistance, of the polyvinylidene fluoride is significantly lowered, which is not preferable.
上記オルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂に含まれるアクリル樹脂としては、熱可塑性アクリル樹脂および熱硬化性アクリル樹脂を単独または複合して使用することができる。熱可塑性アクリル樹脂としては、ポリフッ化ビニリデンとの相溶性の観点から、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸アミルなどの1種または2種以上のモノマー重合体あるいは、これらのモノマーとアクリル酸やスチレンなどとの共重合体を用いることができる。一方、熱硬化性アクリル樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、ギリシジル基、イソシアネート基などの架橋性官能基を有するアクリル樹脂と、アルキル化メラミン、ポリオール、ポリアミドなどの硬化剤とから構成されたものを用いることができる。 As the acrylic resin contained in the organosol-based baking type fluororesin, a thermoplastic acrylic resin and a thermosetting acrylic resin can be used alone or in combination. As thermoplastic acrylic resins, from the viewpoint of compatibility with polyvinylidene fluoride, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic One or two or more monomer polymers such as acid amyl, or a copolymer of these monomers with acrylic acid, styrene, or the like can be used. On the other hand, the thermosetting acrylic resin is composed of an acrylic resin having a crosslinkable functional group such as a hydroxyl group, a carboxyl group, a glycidyl group or an isocyanate group, and a curing agent such as an alkylated melamine, a polyol or a polyamide. Can be used.
なお、着色樹脂層4は、プレコート鋼板の外観の色調を支配するものであり、塗膜中に酸化チタン、弁柄、マイカ、カーボンブラック、焼成ブラック、チタンイエロー、黄色酸化鉄、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどの各種着色顔料を配合する。この着色顔料は、15質量%〜60質量%程度含有させる。その理由は、この含有量の範囲において、目標とする色相を隠ぺいのある安定した塗膜として形成できるからである。その他、必要に応じて、合成シリカ等の光沢調整剤や、塗装作業性改善のための消泡剤、表面調整剤、塗膜の傷付き防止剤等の添加剤を配合することもできる。 The colored resin layer 4 controls the color tone of the appearance of the precoated steel sheet, and titanium oxide, petal, mica, carbon black, fired black, titanium yellow, yellow iron oxide, phthalocyanine blue, phthalocyanine are included in the coating film. Blends various color pigments such as green. This color pigment is contained in an amount of about 15% by mass to 60% by mass. The reason is that the target hue can be formed as a stable and concealed coating film within the range of this content. In addition, additives such as a gloss adjusting agent such as synthetic silica, an antifoaming agent for improving coating workability, a surface adjusting agent, and an anti-scratch agent for a coating film can be blended as necessary.
前記着色樹脂層4は、8〜25μmの層厚にすることが好ましい。この層厚が8μm未満では隠蔽性の低下に伴って色調が不安定となり、充分な耐久性、加工性および加工部耐食性が得られない。一方、この層厚が25μm超では、ワキ(発泡)の発生等、皮膜欠陥が発生しやすく、さらに加工時の内部歪増加に伴ってクラックが発生するなど、性能低下を招くため好ましくない。 The colored resin layer 4 is preferably 8 to 25 μm thick. If the layer thickness is less than 8 μm, the color tone becomes unstable as the concealing property decreases, and sufficient durability, workability and corrosion resistance of the processed part cannot be obtained. On the other hand, if the layer thickness exceeds 25 μm, film defects such as occurrence of cracks (foaming) are likely to occur, and further cracks occur due to an increase in internal strain at the time of processing, which is not preferable.
前記着色樹脂層4は、プレコート鋼板を製造する通常の方法、例えば、有機溶剤で稀釈した薬液をロールコーターやカーテンコーターによって、亜鉛系めっき鋼板の前記プライマー層3面上に塗布し、230〜270℃程度の温度で焼き付けることにより、連続的に形成することができる。 The colored resin layer 4 is applied to the surface of the primer layer 3 of the galvanized steel sheet by a normal method for producing a precoated steel sheet, for example, a chemical solution diluted with an organic solvent, using a roll coater or a curtain coater. It can be formed continuously by baking at a temperature of about 0C.
次に、クリアー皮膜層(A)5について説明する。このクリアー皮膜層(A)5は、前記着色樹脂層4上に形成されるものであり、それの上層となるクリアー皮膜層(B)6と下層となる着色樹脂層4との相互密着性を向上させる働きを有する。さらに、このクリアー皮膜層(A)5は、着色樹脂層4が、クリアー皮膜層(B)6中に配合される酸化チタン微粒子の光触媒作用によって、経時的に分解、劣化するのを抑制する働きも有する。 Next, the clear coating layer (A) 5 will be described. The clear coating layer (A) 5 is formed on the colored resin layer 4 and provides mutual adhesion between the clear coating layer (B) 6 as an upper layer and the colored resin layer 4 as a lower layer. It has a function to improve. Further, the clear coating layer (A) 5 functions to suppress the colored resin layer 4 from being decomposed and deteriorated over time by the photocatalytic action of the titanium oxide fine particles blended in the clear coating layer (B) 6. Also have.
クリアー皮膜層(A)5の主成分は、ケイ素化合物、例えばアクリルシリコン樹脂、トリアルコキシシランおよびその縮合物、アクリルシリケートおよびその縮合物、オルガノヒドロキシシランおよびその縮合物、あるいはこれらの組成物とシリカの複合組成物からなり、とくにアクリルシリコン樹脂を用いることが好ましい。そのアクリルシリコン樹脂としては、アクリレートとシリコンを複合化、共重合化あるいは他の架橋剤で架橋させたものや、アクリレートまたはシリコンを含有する架橋剤を用いて架橋させたもの等を使用することができる。 The main component of the clear coating layer (A) 5 is a silicon compound such as acrylic silicon resin, trialkoxysilane and its condensate, acrylic silicate and its condensate, organohydroxysilane and its condensate, or a composition thereof and silica. It is particularly preferable to use an acrylic silicon resin. As the acrylic silicone resin, it is possible to use a composite, copolymerized or cross-linked with another cross-linking agent, or a cross-linked one using an acrylate or silicon-containing cross-linking agent. it can.
アクリルシリコン樹脂のアクリレート成分は、クリアー皮膜層(A)5の柔軟性を向上させると共に、下層である着色樹脂層4との密着性を向上させる働きを有する。そして、アクリレート成分としては、メチルアクリレート、メチルメタアクリレートなどのアルキル含有アクリル系モノマーやオリゴマーないしはポリマー、2−ヒドロキシエチルアクリレートなどの水酸基含有アクリル系モノマー、オリゴマーないしはポリマー、アクリル酸などのエチレン性不飽和カルボン酸系モノマー、オリゴマーないしはポリマーさらにはアミド基やグリシジル基を含有したアクリル系モノマー、オリゴマーないしはポリマー等の1種または2種以上を使用することができる。 The acrylate component of the acrylic silicone resin functions to improve the flexibility of the clear coating layer (A) 5 and to improve the adhesion with the colored resin layer 4 as the lower layer. The acrylate component includes alkyl-containing acrylic monomers and oligomers or polymers such as methyl acrylate and methyl methacrylate, hydroxyl-containing acrylic monomers and oligomers or polymers such as 2-hydroxyethyl acrylate, and ethylenic unsaturated compounds such as acrylic acid. One or more of carboxylic acid monomers, oligomers or polymers, acrylic monomers, oligomers or polymers containing amide groups or glycidyl groups can be used.
一方、アクリルシリコン樹脂のシリコン成分は、上層に形成されるクリアー皮膜層(B)6との密着性を強固にすると共に、クリアー皮膜層(B)6に含まれる光触媒によってクリアー皮膜層(A)5自体が分解、劣化するのを抑制する働きを有する。 On the other hand, the silicon component of the acrylic silicon resin strengthens the adhesiveness with the clear coating layer (B) 6 formed in the upper layer, and the clear coating layer (A) by the photocatalyst contained in the clear coating layer (B) 6. 5 itself has a function of suppressing decomposition and deterioration.
シリコン成分としては、例えばメチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物やその加水分解物あるいは、その縮合物の1種または2種以上を使用することができる。 Examples of the silicon component include alkoxysilane compounds such as methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, hydrolysates thereof, or one of condensates thereof. Two or more types can be used.
このクリアー皮膜層(A)5の層厚は、0.2μm以上であることが好ましく、より好ましくは0.5μm以上である。一方、このクリアー皮膜層(A)5の上限厚みは、とくに規定しないが、組成物自体の柔軟性が乏しい場合には、加工性の低下を抑えるため、より薄膜であることが好ましく、とくに1μm以下とすることにより、組成物の種類によらず良好な加工性を得ることができる。 The layer thickness of the clear coating layer (A) 5 is preferably 0.2 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. On the other hand, the upper limit thickness of the clear coating layer (A) 5 is not particularly defined, but when the composition itself is poor in flexibility, it is preferably a thinner film, particularly 1 μm, in order to suppress deterioration of workability. By setting it as the following, favorable workability can be obtained irrespective of the kind of composition.
そして、本発明では、上述したように、このクリアー皮膜層(A)5に、撥水性微粒子7を分散含有させたところに特徴がある。すなわち、上層となるクリアー皮膜層(B)6は、クリアー皮膜層(A)5中の撥水性微粒子7によってはじかれてしまい、該微粒子7の存在する部分およびその近傍には被覆されないため、クリアー皮膜層(B)6が連続フィルム状に形成されることがなくなる。その結果、プレコート鋼板として加工した際に、クリアー皮膜層(B)6へのクラック等の発生が抑制されるようになり、しかも処理ムラや筋状の干渉色等による美観の低下を防ぐことができる。
As described above, the present invention is characterized in that the clear film layer (A) 5 contains the water-
なお、上記効果を発揮するのに好適な撥水性微粒子7としては、ポリ4フッ化エチレン、ポリクロロトリフルオロエチレンまたはパーフルオロアルコキシフッ素樹脂などのフッ素系樹脂粒子、4フッ化エチレン・6フッ化ポリプロピレン共重合体またはエチレン・4フッ化エチレン共重合体などのフッ素樹脂系共重合体樹脂粒子、シリコン樹脂粒子、あるいは表面にこれらの樹脂をコーティングした粒子であり、とくに、フッ素系樹脂からなる微粒子が好ましい。
In addition, as the water-
また本発明では、例えばポリ4フッ化エチレンからなる撥水性微粒子7を用い、かつ図1に示したようにクリアー皮膜層(A)5中に、その膜厚より大きい粒子径をもつ微粒子7が含まれる場合、この微粒子7がクリアー皮膜層(A)5の表面、すなわちプレコート鋼板の表面に露出することになり、該微粒子7が、プレコート鋼板として曲げ加工等した際の潤滑剤や緩衝剤としてより効果的に作用し、キズ等の発生を抑制することができる。このようなフッ素系樹脂微粒子7としては、住友スリーエム社製のダイニオンTFマイクロパウダーなどがある。
Further, in the present invention, for example, water-
なお、撥水性微粒子7の粒子径は、(平均)粒子径が0.3〜10μmのものが好ましく、その理由は、0.3μm未満では、撥水効果が低下し、クリアー皮膜層(B)6が連続フィルム状に形成されてしまい、外観ムラ(干渉色)の原因になったり、加工性が低下するなどの問題があり、一方、10μm超では、クリアー皮膜層(A)5の中に分散させるために該クリアー皮膜層(A)5の厚さを充分厚くする必要があり、コスト的に不利になると共に、クリアー皮膜層(A)5自体を安定に形成するのが困難になるためである。
The particle diameter of the water-
また、クリアー皮膜層(A)5中における撥水性微粒子7の配合量については、固形分比で0.5〜20質量%程度が好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。配合量が0.5質量%未満では、上記の効果が得られず、また20質量%を超えると、皮膜が白濁したり、塗装が困難になるため好ましくない。
Moreover, about the compounding quantity of the water-repellent
このクリアー皮膜層(A)5には、色調を変えない範囲で各種の添加剤、例えばシリカ微粒子、分散剤、カップリング剤あるいは紫外線吸収剤などを添加してもよい。クリアー皮膜層(A)5を連続塗装ラインで形成する方法としては、有機溶剤に稀釈した溶液をカーテンコーター、ロールコーターあるいはダイコーターによって塗布し、焼き付ける方法がある。なお、クリアー皮膜層(A)5の主成分としてアクリルシリコン樹脂を用いる場合には、塗布後、150〜200℃程度の温度で焼き付けることが好ましい。 Various additives such as silica fine particles, a dispersant, a coupling agent, or an ultraviolet absorber may be added to the clear coating layer (A) 5 within a range that does not change the color tone. As a method for forming the clear coating layer (A) 5 in a continuous coating line, there is a method in which a solution diluted in an organic solvent is applied and baked by a curtain coater, a roll coater or a die coater. In addition, when using an acrylic silicon resin as a main component of the clear membrane | film | coat layer (A) 5, it is preferable to bake at the temperature of about 150-200 degreeC after application | coating.
次に、本発明のプレコート鋼板の最外層となるクリアー皮膜層(B)6について説明する。このクリアー皮膜層(B)6は、前記クリアー皮膜層(A)5上に形成されるものである。本発明では、下層となるクリアー皮膜層(A)5に撥水性微粒子7が含有されているため、このクリアー皮膜層(B)6を水系分散液として、例えば連続塗装ラインでロールコーティング法などで塗布すると、該クリアー皮膜層(B)6は、撥水性微粒子7上およびその近傍には被覆されず、不連続状態(網目状)で形成されるようになる。これによって、上述したようにプレコート鋼板として加工した際に、最外層となるクリアー皮膜層(B)6にクラック等が発生し難く、さらに、クリアー皮膜層(B)6が連続フィルム状に形成された際に発生する筋状の干渉色も抑制され、表面の美観の低下を防ぐことができる。
Next, the clear coating layer (B) 6 that is the outermost layer of the precoated steel sheet of the present invention will be described. The clear coating layer (B) 6 is formed on the clear coating layer (A) 5. In the present invention, since the water-
なお、前記のように、クリアー皮膜層(B)は、クリアー皮膜層(A)に含有分散される撥水性微粒子7の存在する部分およびその近傍には被覆されず、該撥水性微粒子が、クリアー皮膜層(B)の表面に露出することになるが、このクリアー皮膜層(B)表面と水との接触角は、60度以下、好ましくは22〜50度、特に好ましくは25〜50度である。これは、水の接触角が60度を超えると、セルフクリーニング効果(屋外での雨筋状の汚れを降雨によって自己洗浄する効果)が得られないためであり、この効果は、とくに接触角が50度以下の場合に明確に得られる。また、水の接触角が22度未満になると、クリアー皮膜層(A)に含有分散される撥水性微粒子による効果(プレコート鋼板としての成形加工性、付着した汚れの拭き取り性)の低下を招くことがあり好ましくない。
As described above, the clear coating layer (B) is not covered in the vicinity of the water-
そして、このクリアー皮膜層(B)6は、プレコート鋼板に新たな機能、即ち、プレコート鋼板を内・外装材料として使用する際に、その表面に付着する各種の有機物等を分解、清浄化し、表面の美観性を永続的に維持するのに有効な機能を具えるものである。この機能は、皮膜層(B)6中に含有される光触媒活性を有する酸化チタン微粒子によって発揮されるものである。 And this clear membrane | film | coat layer (B) 6 decomposes | disassembles and cleans various organic substances adhering to the surface, when using a precoat steel plate as a new function, ie, an internal / exterior material, in a precoat steel plate, It has an effective function to maintain the aesthetics of forever. This function is exhibited by the titanium oxide fine particles having photocatalytic activity contained in the coating layer (B) 6.
本発明において、高レベルの光触媒活性を有する酸化チタン微粒子としては、アナターゼ型結晶質酸化チタンを用いることが好ましい。アナターゼ型結晶質酸化チタンとしては、0.001〜0.2μm程度の粒子直径を有するものが塗装性および光触媒特性の点で最適であり、このようなアナターゼ型結晶質酸化チタンとしては、例えば、石原産業(株)製のST−01、ST−21、ST−30Lなどが挙げられる。 In the present invention, it is preferable to use anatase type crystalline titanium oxide as the titanium oxide fine particles having a high level of photocatalytic activity. As anatase type crystalline titanium oxide, those having a particle diameter of about 0.001 to 0.2 μm are optimal in terms of paintability and photocatalytic properties. As such anatase type crystalline titanium oxide, for example, Ishihara Sangyo ( ST-01, ST-21, ST-30L, etc. manufactured by Co., Ltd. are mentioned.
アナターゼ型結晶質酸化チタンは、一般に、紫外線領域の短波長の光に対して活性を示すため、プレコート鋼板を外装部材として使用する場合に、太陽光に含まれる紫外線によって光触媒特性を発揮することができる。一方、プレコート鋼板を内装部材として使用する場合には、可視光応答型のアナターゼ型結晶質酸化チタンを用いることが好ましく、この可視光応答型酸化チタンとしては、窒素や硫黄あるいは炭素をドープした酸化チタン、酸素欠乏型の酸化チタン、色素増感型の酸化チタン、金属担持型の酸化チタン等を用いることができる。 In general, anatase type crystalline titanium oxide exhibits activity with respect to light having a short wavelength in the ultraviolet region, and therefore, when a precoated steel sheet is used as an exterior member, it can exhibit photocatalytic properties by ultraviolet rays contained in sunlight. it can. On the other hand, when a pre-coated steel sheet is used as an interior member, it is preferable to use a visible light responsive anatase type crystalline titanium oxide. As this visible light responsive titanium oxide, an oxide doped with nitrogen, sulfur or carbon is used. Titanium, oxygen-deficient titanium oxide, dye-sensitized titanium oxide, metal-supported titanium oxide, or the like can be used.
このクリアー皮膜層(B)6には、上記のようなアナターゼ型結晶質酸化チタンと共に、非晶質酸化チタンを配合してもよい。この場合、アナターゼ型結晶質酸化チタンと非晶質酸化チタンとの混合比は、質量比で10:90〜80:20とすることが好ましい。なお、非晶質酸化チタンは、塗装薬液の安定性を向上させると共に、皮膜のバインダーとしての作用や、皮膜としての加工性や耐久性を向上させる働きを有する。 The clear coating layer (B) 6 may be blended with amorphous titanium oxide together with the above anatase type crystalline titanium oxide. In this case, the mixing ratio of the anatase type crystalline titanium oxide and the amorphous titanium oxide is preferably 10:90 to 80:20 by mass ratio. Amorphous titanium oxide has the effect of improving the stability of the coating chemical and improving the action of the film as a binder, and the workability and durability of the film.
このクリアー皮膜層(B)6は、亜鉛系めっき鋼板片面あたりの酸化チタン粒子付着量が、TiO2換算量で10mg/m2〜2000mg/m2であり、より好ましくは50mg/m2〜2000mg/m2である。この付着量が、10mg/m2未満の場合、光触媒特性が大きく低下したり、均一な皮膜を形成することができず、一方、2000mg/m2超では、プレコート鋼板として種々の成形加工を施した際に、皮膜にクラックや剥離が発生し、場合によっては、下層の着色樹脂層4にまでクラックが伝播するおそれがある。 The clear coating layer (B) 6 is the titanium oxide particles deposited per galvanized steel sheet one side is 10mg / m 2 ~2000mg / m 2 in terms of TiO 2 weight, more preferably 50 mg / m 2 2000 mg a / m 2. When the adhesion amount is less than 10 mg / m 2 , the photocatalytic properties are greatly deteriorated or a uniform film cannot be formed. On the other hand, when it exceeds 2000 mg / m 2 , various forming processes are applied as a pre-coated steel sheet. When this occurs, cracks and peeling occur in the film, and in some cases, the cracks may propagate to the lower colored resin layer 4.
このクリアー皮膜層(B)6には、酸化チタン微粒子以外に、皮膜形成用のバインダーや添加剤としてケイ素、アルミニウム、ジルコニウムなどの金属酸化物や化合物、あるいはリン酸化合物の1種または2種以上の無機化合物を含有させてもよい。 The clear coating layer (B) 6 includes, in addition to the fine titanium oxide particles, one or more of metal oxides and compounds such as silicon, aluminum and zirconium, or phosphate compounds as binders and additives for forming the coating. An inorganic compound may be contained.
このクリアー皮膜層(B)6には、色調を変えない範囲で銀化合物などの抗菌剤、活性炭やゼオライトなどの吸着剤を添加してもよく、これらの添加によって抗菌性などの美観耐久性をさらに高めることができる。 The clear coating layer (B) 6 may contain an antibacterial agent such as a silver compound and an adsorbent such as activated carbon or zeolite as long as the color tone is not changed. It can be further increased.
クリアー皮膜層(B)6を、連続塗装ラインで下層となるクリア皮膜層(A)5上に形成する方法としては、亜鉛系めっき鋼板のクリアー皮膜層(A)5形成面上に、水あるいは有機溶剤に稀釈した薬液をロールコーターやダイコーターにより塗布し、180〜250℃程度の温度で焼き付ける方法がある。 As a method of forming the clear coating layer (B) 6 on the clear coating layer (A) 5 which is a lower layer in a continuous coating line, water or There is a method in which a chemical solution diluted in an organic solvent is applied by a roll coater or a die coater and baked at a temperature of about 180 to 250 ° C.
以上説明したように、本発明は、鋼板基材の片面もしくは両面に、とくに撥水性物質を含有するクリアー皮膜層(A)5と、光触媒粒子を含有するクリアー皮膜層(B)6とを設けたところに特徴があり、これにより、図2の(a)断面図および(b)平面図に示したように、上層となるクリアー皮膜層(B)6は、クリアー皮膜層(A)5中の撥水性微粒子7によってはじかれて、該微粒子7の存在する部分およびその近傍には被覆されず、該撥水性微粒子7が、プレコート鋼板(クリアー皮膜層(B)6)の表面から露出してクリアー皮膜層(A)5とクリアー皮膜層(B)6の両方をまたがるようにして存在することになる。これにより、本発明のプレコート鋼板では、光触媒による美観耐久性と、光触媒に対する耐分解性能、および優れた外観均一性や加工性を得ることができるのである。
また、前記鋼板基材として、化成処理皮膜2を介して上述したプライマー層3と着色樹脂層4を設けたことにより、各層の相互作用によってプレコート鋼板として要求される上述した各種の特性を得ることができる。
As described above, the present invention is provided with the clear coating layer (A) 5 containing a water-repellent substance and the clear coating layer (B) 6 containing photocatalyst particles on one or both sides of a steel plate substrate. As shown in FIG. 2 (a) sectional view and (b) plan view, the clear coating layer (B) 6 as an upper layer is in the clear coating layer (A) 5 as shown in FIG. The water repellent
Moreover, by providing the above-described primer layer 3 and the colored resin layer 4 through the
なお、前記各皮膜層は、鋼板基材の少なくとも片面に形成されるものであるが、他方の面(裏面)においても同一の皮膜層を形成してもよく、また裏面に、化成処理後、通常のプレコート鋼板において用いられる1コート、1ベークのいわゆるサービスコートを形成しても構わない。 Each of the coating layers is formed on at least one side of the steel plate substrate, but the same coating layer may be formed on the other side (back side), and after the chemical conversion treatment on the back side, You may form what is called a service coat of 1 coat and 1 bake used in a normal precoat steel plate.
本発明を以下の実施例によって説明する。
(本発明例1)
この本発明例1では、鋼板基材として、シリカ含有塗布型クロメート処理を付着量が、金属クロム換算で40mg/m2になるように施した厚さ0.5mmの溶融55%アルミニウム−亜鉛合金めっき鋼板(めっき付着量は片側80g/m2)を用いた。この溶融亜鉛めっき鋼板に、防錆顔料としてクロム酸ストロンチウムを約20質量%含有したメラミン硬化型ポリエステル樹脂塗料「プレカラープライマーFX−2(BASFコーティングジャパン(株)製)」を乾燥塗膜厚が5μmになるようにバーコーターで塗布し、約230℃で60秒間焼付け、プライマー層(a−1)を形成した。
The invention is illustrated by the following examples.
(Invention Example 1)
In Example 1 of the present invention, a molten 55% aluminum-zinc alloy having a thickness of 0.5 mm obtained by applying a silica-containing coating-type chromate treatment as a steel plate substrate so that the amount of adhesion is 40 mg / m 2 in terms of metal chromium. A plated steel sheet (the amount of plating adhesion was 80 g / m 2 on one side) was used. This hot dip galvanized steel sheet is coated with a melamine curable polyester resin paint “Precolor Primer FX-2 (manufactured by BASF Coating Japan)” containing about 20% by mass of strontium chromate as a rust preventive pigment. The primer layer (a-1) was formed by coating with a bar coater so as to have a thickness of 5 μm and baking at about 230 ° C. for 60 seconds.
次に、このプライマー層上に、ポリフッ化ビニリデンとアクリル樹脂が質量比で80:20であるオルガノゾル系焼付け型フッ素樹脂「プレカラーNo.8800(BASFコーティングジャパン(株)製)」に着色顔料として酸化チタンと、焼成ブラックを表面調整用として焼成シリカを混合した塗料(b−1)を乾燥塗膜厚が22μmとなるようにバーコーターで塗布した後、約240℃で60秒間焼付けし、着色樹脂層(光沢値は60度光沢法で10)を形成した。 Next, on this primer layer, as a coloring pigment, an organosol-based baking type fluororesin “Precolor No. 8800 (manufactured by BASF Coating Japan Co., Ltd.)” having a weight ratio of polyvinylidene fluoride and acrylic resin of 80:20 is used. A paint (b-1) in which titanium oxide and calcined black are mixed with calcined silica for surface adjustment is applied with a bar coater so that the dry coating thickness is 22 μm, and then baked at about 240 ° C. for 60 seconds to be colored. A resin layer (gloss value 10 by 60 degree gloss method) was formed.
次に、この着色樹脂層の上に、アクリル成分としてn−ブチルアクリレートとメチルメタクリレーと、シリコン成分としてγ―メタクリロキシプロピルトリエトキシシランからなる重量平均分子量が約2万のアクリルシリコン樹脂溶液に平均粒子径が4μmのポリ4フッ化エチレン微粒子(住友スリーエム(株)社製ダイニオンTF9207)を5質量%配合した塗料(c−1)を乾燥膜厚が2μmとなるようにバーコーターで塗布した後、約150℃で30秒間乾燥し、クリアー皮膜層(A)を形成した。 Next, an acrylic silicon resin solution having a weight average molecular weight of about 20,000 comprising n-butyl acrylate and methyl methacrylate as an acrylic component and γ-methacryloxypropyltriethoxysilane as a silicon component is formed on the colored resin layer. A coating material (c-1) containing 5% by mass of polytetrafluoroethylene fine particles having an average particle size of 4 μm (Dinion TF9207 manufactured by Sumitomo 3M Limited) was applied with a bar coater so that the dry film thickness was 2 μm. Thereafter, the film was dried at about 150 ° C. for 30 seconds to form a clear film layer (A).
さらに、クリアー皮膜層(A)の上に、アナターゼ型酸化チタンとして石原産業(株)製ST−21を固形分比20質量%になるように、非晶質酸化チタン分散液「日本パーカライジング(株)製PTI−5600」に混合した水分散液(d−1)を付着量がTiO2換算で150mg/m2となるようにロールコーターにて塗布した後、約200℃で20秒間乾燥し、クリアー皮膜層(B)を形成し、本発明のプレコート鋼板(本発明例1)を得た。 Furthermore, on the clear coating layer (A), an amorphous titanium oxide dispersion “Nippon Parkerizing Co., Ltd.” is used so that ST-21 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. as anatase-type titanium oxide has a solid content ratio of 20 mass%. The aqueous dispersion (d-1) mixed with “PTI-5600” was applied with a roll coater so that the adhesion amount was 150 mg / m 2 in terms of TiO 2 , and then dried at about 200 ° C. for 20 seconds. A clear coating layer (B) was formed to obtain a precoated steel sheet of the present invention (Invention Example 1).
(本発明例2〜8、比較例1〜8)
本発明例1のプライマー層、着色樹脂層、クリアー皮膜層(A)、クリアー皮膜層(B)を表1に示す種々の条件に変えた以外は、本発明例1と同様にして本発明のプレコート鋼板(本発明例2〜8)および比較例のプレコート鋼板(比較例1〜8)を作製した。なお、比較例7については、クリアー皮膜層(A)の上に、上記種類(d−1)の水分散液をスプレーで塗布し、光触媒が島状に分散するように被覆した。
(Invention Examples 2-8, Comparative Examples 1-8)
Except for changing the primer layer, colored resin layer, clear coating layer (A), and clear coating layer (B) of Invention Example 1 to various conditions shown in Table 1, the same procedure as in Invention Example 1 was followed. Precoated steel sheets (Invention Examples 2 to 8) and comparative precoated steel sheets (Comparative Examples 1 to 8) were prepared. In addition, about the comparative example 7, the aqueous dispersion liquid of the said kind (d-1) was apply | coated with the spray on the clear membrane | film | coat layer (A), and it coat | covered so that a photocatalyst might be disperse | distributed to island shape.
表1中の着色樹脂層の種類(b−2)は、着色顔料として酸化チタンとカーボンブラックを混合したメラミン硬化型ポリエステル樹脂(「プレカラーNo.3800」(BASFコーティングスジャパン(株)製))であり、厚さ15μm、光沢値60である。
また、クリアー皮膜層(A)の種類(c−2)は、種類(c−1)と同じアクリルシリコン樹脂溶液に、平均粒径8μmのポリ4フッ化エチレン微粒子(住友スリーエム社ダイニオンTF9205)を固形分比で3質量%になるように配合したものであり、種類(c−3)は、種類(c−1)と同じアクリルシリコン樹脂溶液に、撥水性微粒子を配合しないものであり、種類(c−4)は、アクリル樹脂系エマルジョン塗料であり、種類(c−5)は、種類(c−3)の溶液に対し、種類(d−1)の粉末を固形分比で30%、また撥水性微粒子(住友3M ダイオニンTF9207)を固形分比で3%になるように混合したものである。
さらに、クリアー皮膜層(B)の種類(d−2)は、種類(d−1)からアナターゼ型酸化チタンを除いたものであり、種類(d−3)は、種類(d−1)の水分散液に、撥水性微粒子(住友3M ダイオニンTF9207)が固形分比で3%になるように混合したものである。
The type (b-2) of the colored resin layer in Table 1 is a melamine curable polyester resin in which titanium oxide and carbon black are mixed as a color pigment ("Precolor No. 3800" (manufactured by BASF Coatings Japan). ), A thickness of 15 μm, and a gloss value of 60.
Also, the type (c-2) of the clear coating layer (A) is obtained by adding polytetrafluoroethylene fine particles (Sumitomo 3M Dyneon TF9205) having an average particle size of 8 μm to the same acrylic silicon resin solution as the type (c-1). The solid content ratio is 3% by mass. Type (c-3) is the same acrylic silicon resin solution as type (c-1) and does not contain water-repellent fine particles. (C-4) is an acrylic resin emulsion paint, and the type (c-5) is 30% of the powder of the type (d-1) with respect to the solution of the type (c-3) in a solid content ratio. Further, water-repellent fine particles (Sumitomo 3M Dionine TF9207) are mixed so that the solid content ratio is 3%.
Further, the type (d-2) of the clear coating layer (B) is obtained by removing the anatase-type titanium oxide from the type (d-1), and the type (d-3) is the type (d-1). Water-repellent fine particles (Sumitomo 3M Dionine TF9207) are mixed in an aqueous dispersion so that the solid content ratio is 3%.
上記に従って製造したすべてのプレコート鋼板(本発明例1〜8、比較例1〜58)を、下記の各種試験に供し、その結果を表1に示す。
(試験・評価方法)
(1)外観均一性
得られたプレコート鋼板の外観について目視により評価した。なお、評価基準は下記のとおりとした。
◎:干渉色の発生がなく、外観良好
○:干渉色がわずかに発生するが、ムラ、変色等の発生がなく、外観良好
△:ムラ、変色(干渉色等)が若干発生
×:ムラ、変色(干渉色等)が明らかに発生
All the pre-coated steel sheets (Invention Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 58) produced according to the above were subjected to the following various tests, and the results are shown in Table 1.
(Test and evaluation method)
(1) Appearance uniformity The appearance of the obtained precoated steel sheet was evaluated visually. The evaluation criteria were as follows.
◎: No interference color and good appearance ○: Interference color is slightly generated, but there is no occurrence of unevenness, discoloration, etc. Appearance is good △: Unevenness, discoloration (interference color, etc.) occurs slightly ×: Unevenness, Discoloration (interference color, etc.) clearly occurs
(2)曲げ加工性
室内(20℃)において、図3に示すように同一の2枚の鋼板を重ね、これらの鋼板の上端部を180°に折り曲げたプレコート鋼板にて挟みつけ、この折り曲げ凸部(上端部)における皮膜の状態(クラックの有無)を目視によって評価した。評価基準は下記の通りとした。
◎:クラックを認めない
○:クラックをわずかに認める
△:クラックが明らかに発生
×:クラックが激しく発生
(2) Bending workability In the room (20 ° C), the same two steel plates are stacked as shown in Fig. 3 and the upper end portions of these steel plates are sandwiched between 180 ° pre-coated steel plates, and the bent projections The state of the film (presence or absence of cracks) at the part (upper end) was visually evaluated. The evaluation criteria were as follows.
◎: Cracks are not recognized ○: Cracks are slightly observed △: Cracks are clearly generated ×: Cracks are severely generated
(3)加工キズ性
皮膜面が凸側になるようにプレス曲げ加工を行い、皮膜面の外観変化およびキズ付き状態を評価した。曲げ加工は、内側の半径が0.8mmの条件で、20℃の室内で行った。
○:キズの発生なし
△:プレスの金型が当たった部分にわずかなキズがあり変色発生
×:塗膜に明らかにキズが発生
(3) Processing scratch property Press bending was performed so that the coating surface was convex, and the appearance change and scratched state of the coating surface were evaluated. The bending process was performed in a 20 ° C. room with an inner radius of 0.8 mm.
○: No flaws △: Slight flaws appear on the part where the press die hits, and discoloration occurs ×: Clear flaws appear on the coating film
(4)耐侯性
以下の条件で促進耐侯性試験を1000時間実施し、外観を評価した。評価基準は、下記の通りとした。
◎:色調・光沢変化をほとんど認めない。
○:色調・光沢変化をわずかに認める。
△:色調・光沢変化を明らかに認める。
×:激しい白亜化など色調・光沢変化を著しく認める。
<促進耐侯性試験条件>
サンシャインカーボンアーク灯の数 : 1灯 (フィルターは用いない)
電源電圧 : 単相交流 180〜230V
消灯−照射のサイクル : 60分−60分
照射時の条件
ブラックパネル温度計の示す温度 : 63±3%
相対湿度 : 50±5%
消灯時の条件
空気温度 : 30℃
相対湿度 : 98%以上
試験片裏面への冷却水の温度 : 約7℃
試験片表面への水の噴射 : 行わない
試験片表面が受ける放射照度 : 300〜700mmについて285±50W/m2
(4) Weather resistance An accelerated weather resistance test was conducted for 1000 hours under the following conditions to evaluate the appearance. The evaluation criteria were as follows.
A: Almost no change in color tone or gloss.
○: Slight changes in color tone and gloss are recognized.
Δ: Color tone and gloss change are clearly recognized.
X: Significant changes in color tone and gloss such as severe chalking.
<Accelerated weather resistance test conditions>
Number of sunshine carbon arc lamps: 1 (no filter used)
Power supply voltage: Single-phase AC 180-230V
Light-off-irradiation cycle: 60-60 minutes Irradiation conditions Temperature indicated by black panel thermometer: 63 ± 3%
Relative humidity: 50 ± 5%
Light-off conditions Air temperature: 30 ° C
Relative humidity: 98% or more Cooling water temperature to the back of the test piece: Approximately 7 ° C
Injection of water onto the surface of the test piece: Not performed Irradiance received on the surface of the test piece: 285 ± 50 W / m 2 for 300 to 700 mm
(5)美観耐久性
200mm×300mm角に切断した本発明例および比較例のプレコート鋼板を、
(A)道路隣接の建物の壁(地上約1mの高さ)
(B)水田に隣接の小屋の壁(地上に接触)
に、垂直に立てた状態でそれぞれ4ヶ月間放置し、その後の外観を評価した。評価基準は下記のとおりとした。
○: 表面の付着物がほとんどなく、美観を維持
△: 表面が軽度に付着物に覆われ、初期の美観がほぼ消失
×: 洗浄しても除去できないレベルの激しい付着物(藻類などの生物、カーボンなど)が存在し、初期の美観が消失
(5) Aesthetic durability The pre-coated steel sheets of the present invention example and the comparative example cut into 200 mm × 300 mm squares,
(A) The wall of the building adjacent to the road (about 1m above the ground)
(B) Hut wall adjacent to paddy field (contacts the ground)
The samples were left standing for 4 months in a vertically standing state, and the subsequent appearance was evaluated. The evaluation criteria were as follows.
○: There is almost no deposit on the surface, and the aesthetics are maintained. △: The surface is slightly covered with deposits, and the initial aesthetic is almost lost. ×: Vigorous deposits that cannot be removed by washing (algae and other organisms, Carbon etc.), and the initial aesthetic disappears
(6)水の接触角
本発明例および比較例のプレコート鋼板の表面を、20Wのブラックライト(東芝ライラック株式会社製FL20S−BLB)によって紫外線強度0.2mW/cm2の条件で24時間照射した後、該表面に水を滴下し、3秒後の水の接触角を自動接触角計(協和界面下学株式会社製DM−500)によって測定した。その結果を表1に示す。
表1の結果より、本発明例1〜8ではすべての評価試験において優れた性能が得られた。
これに対し、比較例1では、クリアー皮膜層(A)が形成されていないため、加工キズ性、耐侯性および美観耐久性のすべてに劣化が認められた。
また、比較例2では、クリアー皮膜層(B)が形成されていないため、光触媒による効果が得られず、美観耐久性に劣化が認められた。
比較例3のプレコート鋼板は、図4の(a)断面図および(b)表面図に示したように、クリアー皮膜層(A)5に撥水性微粒子が含まれていないため、その上層となるクリアー皮膜層(B)6が連続フィルム状に形成されてしまい、表面に加工キズが発生してしまった。
比較例4では、クリアー皮膜層(B)に酸化チタンが含まれていないため、光触媒による美観耐久性の効果を発揮できず、比較例5では、クリアー皮膜層(A)がアクリル樹脂系エマルジョン塗料からなり、ケイ素化合物や撥水性微粒子が含まれていないため、光触媒によってクリアー皮膜層(A)が分解、劣化してしまい、耐侯性や加工性に劣化が認められた。
From the results shown in Table 1, in Examples 1 to 8 of the present invention, excellent performance was obtained in all evaluation tests.
On the other hand, in Comparative Example 1, since the clear film layer (A) was not formed, deterioration was observed in all of the processing scratch resistance, weather resistance and aesthetic durability.
Moreover, in the comparative example 2, since the clear membrane | film | coat layer (B) was not formed, the effect by a photocatalyst was not acquired but deterioration was recognized in aesthetic durability.
The precoated steel sheet of Comparative Example 3 is an upper layer because the clear coating layer (A) 5 does not contain water-repellent fine particles as shown in FIG. 4 (a) sectional view and (b) surface view. The clear coating layer (B) 6 was formed in a continuous film shape, and processing scratches were generated on the surface.
In Comparative Example 4, since the clear coating layer (B) does not contain titanium oxide, the aesthetic durability effect by the photocatalyst cannot be exhibited. In Comparative Example 5, the clear coating layer (A) is an acrylic resin emulsion paint. Since the silicon compound and water-repellent fine particles were not contained, the clear coating layer (A) was decomposed and deteriorated by the photocatalyst, and deterioration in weather resistance and workability was recognized.
さらに、比較例6では、撥水性微粒子をクリアー皮膜層(B)の塗布液に混合させたため、図5の(a)断面図および(b)表面図に示したように、撥水性微粒子7はクリアー皮膜層(B)6のみに存在することになる。このため、撥水性微粒子7によってクリアー皮膜層(B)6が不連続状態となって優れた外観均一性を示すことができたものの、該微粒子7をクリアー皮膜層(B)6中に保持する力が弱く、加工時にキズが発生しやすく、またその大半が脱落してしまった。
比較例7では、図6の(a)断面図および(b)表面図に示したように、クリアー皮膜層(A)5の表面に光触媒層8が島状(不連続)に分散しているが(その表面被覆率が90面積%)、皮膜層中に撥水性微粒子7が含まれていないため、プレス成形やロール成形などの加工を行った場合に、表面にキズが発生してしまった。
比較例8は、クリアー皮膜層(A)中に撥水性微粒子と共に光触媒粒子を介在させた例であり、図7の(a)断面図および(b)表面図に示したように、撥水性微粒子7がクリアー皮膜層(A)5の表面から露出した状態にある。この比較例8のプレコート鋼板では、撥水性微粒子7の効果によって優れた曲げ加工性を示したが、光触媒粒子8がクリアー皮膜層(A)5の内部に入り込んでしまうため、耐侯性が低下してしまった。
Furthermore, in Comparative Example 6, since the water-repellent fine particles were mixed with the coating solution of the clear coating layer (B), the water-
In Comparative Example 7, as shown in (a) cross-sectional view and (b) surface view of FIG. 6, the
Comparative Example 8 is an example in which the photocatalyst particles are interposed together with the water-repellent fine particles in the clear coating layer (A). As shown in FIG. 7 (a) sectional view and (b) surface view, the water-
また、比較例1〜8はいずれも水の接触角が22〜60度の範囲を外れる結果となった。 Moreover, all of Comparative Examples 1-8 resulted in the contact angle of water outside the range of 22-60 degrees.
本発明のプレコート鋼板およびその製造方法は、加工性や耐侯性、美観性等に優れるものであり、電気機器製品の外装材や建築用内・外装材として好適であることはもちろん、それら以外にも前記性能が要求される用途に用いることができる。 The pre-coated steel sheet of the present invention and the production method thereof are excellent in workability, weather resistance, aesthetics, etc., and of course are suitable as exterior materials for electrical equipment products and interior / exterior materials for buildings. Can also be used in applications where the above performance is required.
1 めっき鋼板
2 化成処理皮膜
3 プライマー層
4 着色樹脂層
5 クリアー皮膜層(A)
6 クリアー皮膜層(B)
7 撥水性微粒子
8 光触媒粒子、光触媒層
DESCRIPTION OF
6 Clear film layer (B)
7 Water-repellent
Claims (12)
主成分がケイ素化合物からなり、撥水性微粒子を分散含有するクリアー皮膜層(A)と、
そのクリアー皮膜層(A)上に積層される、主成分として光触媒活性を示す酸化チタン微粒子を含有するクリアー皮膜層(B)と、
を有することを特徴とするプレコート鋼板。 On at least one side of the steel plate substrate,
A clear coating layer (A) containing a silicon compound as a main component and containing water-repellent fine particles dispersed therein;
A clear coating layer (B) containing titanium oxide fine particles showing photocatalytic activity as a main component, laminated on the clear coating layer (A);
A precoated steel sheet characterized by comprising:
上記樹脂皮膜は、
防錆顔料を含有する熱硬化性樹脂からなるプライマー層と、着色樹脂層と、からなることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のプレコート鋼板。 The steel plate base material has a chemical conversion treatment film and a resin film formed thereon on at least one surface of a zinc-based plated steel sheet,
The resin film is
The precoated steel sheet according to any one of claims 1 to 8, comprising a primer layer made of a thermosetting resin containing a rust preventive pigment and a colored resin layer.
前記クリアー皮膜層(A)中に撥水性微粒子を分散含有させ、該撥水性微粒子が存在する部分およびその近傍へのクリアー皮膜層(B)の被覆量を抑制することにより、該撥水性微粒子の少なくともその一部が、クリアー皮膜層(B)の表面から突出した状態にして島状に分散させることを特徴とするプレコート鋼板の製造方法。 A pre-coated steel sheet in which a clear film layer (A) mainly composed of a silicon compound and a clear film layer (B) mainly composed of titanium oxide fine particles exhibiting photocatalytic activity are sequentially laminated on at least one surface of a steel sheet substrate. In the manufacturing method,
The water-repellent fine particles are dispersed in the clear coating layer (A), and the amount of the water-repellent fine particles is suppressed by suppressing the coating amount of the clear coating layer (B) on the portion where the water-repellent fine particles are present and in the vicinity thereof. A method for producing a precoated steel sheet, characterized in that at least a part of the steel sheet is dispersed from the surface of the clear coating layer (B) in an island shape.
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