JP2012116057A - Chromate-free color-coated metal sheet - Google Patents

Chromate-free color-coated metal sheet Download PDF

Info

Publication number
JP2012116057A
JP2012116057A JP2010266796A JP2010266796A JP2012116057A JP 2012116057 A JP2012116057 A JP 2012116057A JP 2010266796 A JP2010266796 A JP 2010266796A JP 2010266796 A JP2010266796 A JP 2010266796A JP 2012116057 A JP2012116057 A JP 2012116057A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
colored
chromate
coating film
metal plate
free
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010266796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Morishita
敦司 森下
Kimitaka Hayashi
公隆 林
Masahiro Fuda
雅裕 布田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2010266796A priority Critical patent/JP2012116057A/en
Publication of JP2012116057A publication Critical patent/JP2012116057A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive chromium-free color-coated metal sheet which does not comprise hexavalent chromium having a high environmental load properties and has extremely superior designability (coloring properties and concealing properties including a worked part), moisture resistance, corrosion resistance, workability, scratch resistance, chemical resistance or the like.SOLUTION: The chromate-free color-coated metal sheet has a color-coating film (α) formed by coating at least one side of a metal sheet with an aqueous color composition (X) comprising the aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) comprising an anionic functional group; the aqueous dispersion (B) of a color pigment (b2) dispersed by using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant; and the aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c), and performing heating and drying.

Description

本発明は、環境負荷性の高い6価クロムを含まない着色塗膜(α)が金属板の少なくとも片面に形成された、クロメートフリー着色塗装金属板に関する。該構成を有する本発明のクロメートフリー着色塗装金属板は、意匠性(加工部を含む着色性、隠蔽性)、耐湿性、耐食性、加工性、耐傷付き性、耐薬品性等に極めて優れる安価なクロメートフリー着色塗装金属板とすることが容易である。   The present invention relates to a chromate-free colored coated metal plate in which a colored coating film (α) not containing hexavalent chromium having high environmental impact is formed on at least one surface of the metal plate. The chromate-free colored coated metal plate of the present invention having such a structure is inexpensive and extremely excellent in designability (colorability including processing parts, concealment), moisture resistance, corrosion resistance, workability, scratch resistance, chemical resistance, etc. It is easy to make a chromate-free colored painted metal plate.

家電用、建材用、自動車用などに、従来の成形加工後に塗装されていたポスト塗装製品に代わって、着色した有機皮膜を被覆したプレコート鋼板が使用されるようになってきた。このプレコート鋼板は、防錆処理を施した鋼板やめっき鋼板に着色した有機皮膜を被覆したもので、一般的に、美麗性を有しつつ、加工性をも有し、しかも耐食性が良好であるという特性を有している。   For home appliances, building materials, and automobiles, pre-coated steel sheets coated with a colored organic film have been used in place of post-painted products that have been painted after conventional molding. This pre-coated steel sheet is coated with a colored organic film on a rust-proof steel sheet or plated steel sheet, and generally has good workability and good corrosion resistance while having beauty. It has the characteristic.

例えば、特許文献1には皮膜の構造を規定することによって加工性と耐汚染性、硬度に優れたプレコート鋼板を得る技術が開示されている。一方、特許文献2には、特定のクロメート処理液を用いることで端面耐食性を改善したプレコート鋼板が開示されている。これらのプレコート鋼板は、めっき皮膜、クロメート処理皮膜、クロム系防錆顔料を添加したプライマー(下塗り)皮膜の複合効果によって、耐食性とともに、加工性、塗料密着性を有し、加工後塗装を省略して、生産性や品質改良を目的とするものである。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for obtaining a pre-coated steel sheet excellent in workability, stain resistance, and hardness by defining the structure of the film. On the other hand, Patent Document 2 discloses a precoated steel sheet having improved end face corrosion resistance by using a specific chromate treatment liquid. These pre-coated steel sheets have corrosion resistance, workability, and paint adhesion due to the combined effect of the plating film, chromate-treated film, and chrome-based anti-corrosive pigment (primary coating). The purpose is to improve productivity and quality.

しかしながら、クロメート処理皮膜及びクロム系防錆顔料を含む有機皮膜から溶出する可能性のある6価クロムの環境への負荷を考慮し、最近ではノンクロム防錆処理、ノンクロム有機皮膜に対する要望が高まっている。これに対し、例えば、特許文献3や特許文献4に、耐食性に優れるノンクロム系プレコート鋼板が開示されており、すでに実用化されている。   However, in view of the environmental load of hexavalent chromium that may be eluted from the chromate-treated film and the organic film containing the chromium-based anticorrosive pigment, recently there has been a growing demand for non-chromium anti-rust treatment and non-chromium organic film. . On the other hand, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose non-chromium precoated steel sheets having excellent corrosion resistance, which have already been put into practical use.

これらのプレコート鋼板に用いられる塗装は、塗装膜厚が10μm以上の厚いものである。その上、大量の溶剤系塗料を使用するため、インシネレーターや臭気対策設備等の専用の塗装設備が必要であり、塗装専用ラインで製造されることが一般的である。すなわち、塗装の原板となる鋼板の製造工程の他に余分な塗装工程を通るため、塗装に要する材料費の他にも多くの費用がかかる。したがって、得られるプレコート鋼板は高価なものになる。   The coating used for these precoated steel sheets is thick with a coating film thickness of 10 μm or more. In addition, since a large amount of solvent-based paint is used, special coating equipment such as an incinerator and odor control equipment is required, and it is generally manufactured on a dedicated paint line. That is, since an extra coating process is passed in addition to the manufacturing process of the steel sheet as a coating original sheet, many costs are required in addition to the material cost required for coating. Therefore, the precoated steel sheet obtained is expensive.

しかしながら、ユーザーニーズの多様化により、家電や内装建材等の日常使用条件での耐久性を有すれば充分に目的を達する分野での着色鋼板の需要もあり、より低価格の製品が求められている。すなわち、従来の高価なプレコート鋼板だけでは多様化した需要に応えるのに充分ではない。   However, due to diversification of user needs, there is also a demand for colored steel sheets in fields where the purpose can be sufficiently achieved if it has durability under daily use conditions such as home appliances and interior building materials, and lower priced products are required. Yes. That is, conventional expensive pre-coated steel sheets alone are not sufficient to meet diversified demands.

このようなニーズに対して、安価に製造ができる着色鋼板として、例えば、特許文献5に厚さ5μm以下の着色樹脂層を設けた着色鋼板が、特許文献6には特定の粗度を有する鋼板表面に発色皮膜を有する着色鋼板が開示されている。しかしながら、これらの着色鋼板はクロメート処理皮膜を設けることで耐食性を担保する設計となっているため、昨今のノンクロム化ニーズに応えることができない。加えて、加工し、着色層が伸ばされた部位の隠蔽性まで考慮した設計にはなっていないため、加工部の外観が著しく低下するという課題も有していた。   As a colored steel plate that can be manufactured at low cost for such needs, for example, a colored steel plate provided with a colored resin layer having a thickness of 5 μm or less in Patent Document 5 has a specific roughness in Patent Document 6. A colored steel sheet having a colored film on the surface is disclosed. However, these colored steel sheets are designed to ensure corrosion resistance by providing a chromate-treated film, and thus cannot meet the recent needs for non-chromation. In addition, since it has not been designed in consideration of the concealability of the processed and stretched colored layer, it has a problem that the appearance of the processed portion is remarkably deteriorated.

特開平8−168723号公報JP-A-8-168723 特開平3−100180号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-100180 特開2000−199075号公報JP 2000-199075 A 特開2000−262967号公報JP 2000-262967 A 特開平5−16292号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-16292 特開平2−93093号公報JP-A-2-93093

本発明の目的は、環境負荷性の高い6価クロムを含まず、しかも従来技術における上記した1以上の問題点を解消できる、クロメートフリー着色塗装金属板を提供することにある。 本発明の他の目的は、意匠性を有し、しかも耐食性および加工性にも優れるクロメートフリー着色塗装金属板を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a chromate-free colored coated metal plate that does not contain hexavalent chromium having high environmental impact and can solve one or more of the problems described above in the prior art. Another object of the present invention is to provide a chromate-free colored coated metal sheet having design properties and excellent corrosion resistance and workability.

本発明者は鋭意研究の結果、特定の有機樹脂の水分散体と、コロイダルシリカ粒子の水分散体に加えて、水溶性アクリル樹脂を用いて分散された着色顔料の水分散体をも含有する水性着色組成物を用いることが、上記目的の達成に極めて効果的なことを見出した。   As a result of diligent research, the present inventor contains an aqueous dispersion of a specific organic resin and an aqueous dispersion of a color pigment dispersed using a water-soluble acrylic resin in addition to an aqueous dispersion of colloidal silica particles. It has been found that the use of an aqueous coloring composition is extremely effective in achieving the above object.

本発明のクロメートフリー着色塗装金属板は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と;分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と;コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有する水性着色組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布し、加熱乾燥することで形成された着色塗膜(α)を有することを特徴とするものである。   The chromate-free colored coated metal plate of the present invention is based on the above findings, and more specifically, an aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group; and a water-soluble acrylic resin as a dispersant An aqueous colored composition (X) containing an aqueous dispersion (B) of a colored pigment (b2) dispersed using (b1); and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c), a metal It has a colored coating film (α) formed by applying to at least one side of a plate and drying by heating.

本発明において、上記した効果が得られる理由は、本発明者の知見によれば、以下のように推定される。   In the present invention, the reason why the above effect is obtained is estimated as follows according to the knowledge of the present inventor.

すなわち、水系塗料中で良好な着色顔料(カーボンブラック等)の分散性を担保する方法としては、着色顔料粒子表面を親水化処理する方法、着色顔料を分散する際に界面活性剤を添加する方法等が挙げられる。しかしながら、それらの方法では、形成した塗膜の耐湿性や耐食性が低下してしまうため、意匠性と耐湿性、耐食性とを両立させることが難しい。   That is, as a method for ensuring the dispersibility of a good color pigment (carbon black or the like) in a water-based paint, a method of hydrophilizing the surface of the color pigment particles, a method of adding a surfactant when dispersing the color pigment Etc. However, in these methods, since the moisture resistance and corrosion resistance of the formed coating film are lowered, it is difficult to achieve both design properties, moisture resistance, and corrosion resistance.

また、着色塗装金属板はプレス加工して使用されるため、加工して着色塗膜が伸ばされた部位やプレス金型で摺動を受けた部位においても高意匠性を確保する必要があり、延性、硬度、密着性のバランスに優れた着色塗膜を設計することが肝要である。一般に着色顔料を含有する塗膜は、着色顔料の影響により、塗膜の造膜性が低下し、上述した物性バランスを担保することが難しい。加えて、製品になるまでの仕掛り錆や薬品による洗浄によって意匠外観を損なうことのないよう、耐湿性、耐食性、加工性、耐傷付き性、耐薬品性等を考慮した着色塗膜設計も重要である。   In addition, since the colored coated metal plate is used after being pressed, it is necessary to ensure high designability even at the site where the colored coating film is processed and the slide is subjected to sliding with a press die, It is important to design a colored coating film with a good balance of ductility, hardness and adhesion. In general, a coating film containing a coloring pigment has a film forming property that is deteriorated due to the influence of the coloring pigment, and it is difficult to ensure the above-described physical property balance. In addition, it is important to design colored coatings that take moisture resistance, corrosion resistance, workability, scratch resistance, chemical resistance, etc. into consideration so that the appearance of the design is not impaired by in-process rust or chemical cleaning until the product is finished. It is.

本発明者は鋭意検討の、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有する水性着色組成物(X)を用いて着色塗膜(α)を有するクロメートフリー着色塗装金属板を形成することにより、上記目的を達成するに至った。   The present inventor has intensively studied, an aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group, and a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant. Chromate-free colored coated metal sheet having a colored coating film (α) using an aqueous coloring composition (X) containing an aqueous dispersion (B) of the above and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c) As a result, the above object was achieved.

上記構成を有する本発明のクロメートフリー着色塗装金属板においては、本発明者の知見によれば、予め水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体を使用することで水性塗料中でも着色顔料の分散性が担保、安定化され、上記効果が得られるものと推定される。   According to the knowledge of the present inventors, in the chromate-free colored painted metal plate of the present invention having the above-described configuration, an aqueous dispersion of a colored pigment (b2) dispersed in advance using a water-soluble acrylic resin (b1) is used. By doing so, it is presumed that the dispersibility of the colored pigment is secured and stabilized even in the aqueous paint, and the above effect is obtained.

これは、予め水溶性アクリル樹脂(b)を用いて分散された着色顔料(b2)表面には水溶性アクリル樹脂(b1)が着色顔料(b2)を保護するように吸着する効果によるものであり、すなわち、一旦分散された着色顔料(b2)の再凝集を防止する効果や水性塗料中における他構成成分との相互作用を軽減し、他構成成分との凝集を防止する効果によるものである。また、一般的に水溶性アクリル樹脂(b1)は水性塗料の粘性を上げる効果も有しており、着色顔料(b2)の水性塗料中における沈降を防止する効果も有している。したがって、着色顔料(b2)の分散性を高めるための表面親水化処理や界面活性剤の添加が必須でないため、形成される着色塗膜(α)の耐湿性や耐食性を低下させる懸念も、極めて小さい。   This is due to the effect that the water-soluble acrylic resin (b1) adsorbs on the surface of the color pigment (b2) dispersed in advance using the water-soluble acrylic resin (b) so as to protect the color pigment (b2). In other words, this is due to the effect of preventing re-aggregation of the colored pigment (b2) once dispersed and the effect of reducing the interaction with other components in the aqueous paint and preventing aggregation with other components. In general, the water-soluble acrylic resin (b1) also has an effect of increasing the viscosity of the aqueous paint, and also has an effect of preventing sedimentation of the color pigment (b2) in the aqueous paint. Therefore, since it is not essential to add a surface hydrophilization treatment or a surfactant to enhance the dispersibility of the colored pigment (b2), there is a great concern that the moisture resistance and corrosion resistance of the formed colored coating film (α) may be lowered. small.

更に、上記構成を有する本発明のクロメートフリー着色塗装金属板においては、上記塗膜中に着色顔料(b2)が均一に微細に分散されることで、薄膜での意匠性(加工部を含む着色性、隠蔽性)が担保されるものと推定される。   Furthermore, in the chromate-free colored painted metal plate of the present invention having the above-described configuration, the color pigment (b2) is uniformly and finely dispersed in the coating film, so that the design property in the thin film (coloring including the processed portion) is achieved. It is presumed that security and concealment are guaranteed.

本発明は、例えば、以下の態様[1]〜[15]を含むことができる。   The present invention can include, for example, the following modes [1] to [15].

[1] アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、
分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、 コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有する水性着色組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布し、加熱乾燥することで形成された着色塗膜(α)を有することを特徴とする、クロメートフリー着色塗装金属板。
[1] An aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group;
An aqueous coloring composition comprising an aqueous dispersion (B) of a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c) A chromate-free colored coated metal sheet, comprising a colored coating film (α) formed by applying the product (X) to at least one surface of a metal sheet and drying by heating.

[2] 前記水性着色組成物(X)が硬化剤(D)を更に含有することを特徴とする、[1]に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [2] The chromate-free colored coated metal sheet according to [1], wherein the aqueous coloring composition (X) further contains a curing agent (D).

[3] 前記着色顔料(b2)がカーボンブラック(k)を含有し、且つ、前記着色塗膜(α)の膜厚が2〜10μmであることを特徴とする、[1]または[2]に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [3] The color pigment (b2) contains carbon black (k), and the color coating film (α) has a thickness of 2 to 10 μm, [1] or [2] The chromate-free colored painted metal plate described in 1.

[4] 前記カーボンブラック(k)の前記着色塗膜(α)中の含有量をY質量%、前記着色塗膜(α)の厚みをZμmとしたとき、Y×Z≧20、且つ、Y≦15を満足することを特徴とする、[3]に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [4] When the content of the carbon black (k) in the colored coating film (α) is Y mass% and the thickness of the colored coating film (α) is Z μm, Y × Z ≧ 20 and Y The chromate-free colored coated metal sheet according to [3], wherein ≦ 15 is satisfied.

[5] 前記水分散体(B)における前記水溶性アクリル樹脂(b1)固形分の含有量が、前記カーボンブラック(k)の固形分100質量%に対して5〜30質量%であることを特徴とする、[3]または[4]に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [5] The water-soluble acrylic resin (b1) solid content in the water dispersion (B) is 5 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the carbon black (k) solid content. The chromate-free colored painted metal plate according to [3] or [4], which is characterized.

[6] 前記カーボンブラック(k)が前記着色塗膜(α)中に数平均粒子径20〜300nmの粒子で分散されていることを特徴とする、[3]〜[5]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [6] Any one of [3] to [5], wherein the carbon black (k) is dispersed in the colored coating film (α) with particles having a number average particle diameter of 20 to 300 nm. The chromate-free colored painted metal plate according to the item.

[7] 前記水溶性アクリル樹脂(b1)が構造中に水酸基を含有することを特徴とする、[2]〜[6]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [7] The chromate-free colored painted metal plate according to any one of [2] to [6], wherein the water-soluble acrylic resin (b1) contains a hydroxyl group in the structure.

[8] 前記水溶性アクリル樹脂(b1)が構造中にアミン化合物で中和されたカルボキシル基を含有することを特徴とする、[1]〜[7]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [8] The chromate-free material according to any one of [1] to [7], wherein the water-soluble acrylic resin (b1) contains a carboxyl group neutralized with an amine compound in the structure. Colored painted metal plate.

[9] 前記コロイダルシリカ粒子(c)がアミン化合物で安定化されていることを特徴とする、[1]〜[8]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [9] The chromate-free colored painted metal plate according to any one of [1] to [8], wherein the colloidal silica particles (c) are stabilized with an amine compound.

[10] 前記アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)が構造中にエステル基、ウレタン基、ウレア基から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有することを特徴とする、[1]〜[9]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [10] The organic resin (a) containing an anionic functional group contains at least one functional group selected from an ester group, a urethane group, and a urea group in the structure. [9] The chromate-free colored painted metal plate according to any one of [9].

[11] 前記アニオン性官能基の少なくとも一部がスルホン酸金属塩基であることを特徴とする、[10]に記載のクロメートフリー塗装金属板。   [11] The chromate-free painted metal plate according to [10], wherein at least a part of the anionic functional group is a sulfonic acid metal base.

[12] 前記アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)が構造中にビスフェノール構造を更に含有することを特徴とする、[10]または[11]に記載のクロメートフリー塗装金属板。   [12] The chromate-free painted metal sheet according to [10] or [11], wherein the organic resin (a) containing an anionic functional group further contains a bisphenol structure in the structure.

[13] 前記水性着色組成物(X)が潤滑剤(E)を更に含有することを特徴とする、[1]〜[12]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [13] The chromate-free colored coated metal plate according to any one of [1] to [12], wherein the aqueous coloring composition (X) further contains a lubricant (E).

[14] 前記着色塗膜(α)の下層に下地処理層(β)を有することを特徴とする、[1]〜[13]のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   [14] The chromate-free colored coated metal plate according to any one of [1] to [13], wherein a base treatment layer (β) is provided below the colored coating film (α).

[15] アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、 分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、 コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有することを特徴とする、水性着色組成物(X)。   [15] An aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group, and an aqueous dispersion of a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant ( An aqueous coloring composition (X) comprising B) and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c).

本発明のクロメートフリー着色塗装金属板は、環境負荷性の高い6価クロムを含まず、意匠性を有し、しかも耐食性および加工性にも優れるという特徴を有する。   The chromate-free colored coated metal plate of the present invention is characterized in that it does not contain hexavalent chromium having high environmental impact, has design properties, and is excellent in corrosion resistance and workability.

更には、上記構成を有する本発明のクロメートフリー着色塗装金属板は、安価(低コスト)で、意匠性(加工部を含む着色性、隠蔽性)、耐湿性、耐食性、加工性、耐傷付き性、耐薬品性等に優れる着色塗装金属板とすることが極めて容易である。このため、安価な高意匠、高付加価値環境対応型素材として非常に有望であり、各産業分野への寄与は非常に大きい。   Furthermore, the chromate-free colored coated metal plate of the present invention having the above-described structure is inexpensive (low cost), has design properties (colorability including processing parts, concealment), moisture resistance, corrosion resistance, workability, and scratch resistance. It is extremely easy to obtain a colored coated metal plate having excellent chemical resistance. For this reason, it is very promising as an inexpensive high-design, high-value-added environment-friendly material, and the contribution to each industrial field is very large.

(クロメートフリー着色金属板) 本発明のクロメートフリー着色金属板の着色塗膜(α)は、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、コロイダルシリカ粒子の水分散体(C)とを含み、クロムを含有しない水系着色組成物を、金属板の少なくとも片面に塗布し、加熱乾燥することで形成される。有機樹脂(a)自身は、通常は疎水性であるが、その樹脂に含有されるアニオン性官能基が高い親水性を示すため、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)は水中に安定して分散することができる。 (Chromate-free colored metal plate) The colored coating (α) of the chromate-free colored metal plate of the present invention comprises an aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group and a water-soluble acrylic resin ( an aqueous dispersion (B) of the colored pigment (b2) dispersed using b1) and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles, and containing an aqueous colored composition not containing chromium at least on the metal plate It is formed by applying to one side and drying by heating. The organic resin (a) itself is usually hydrophobic, but since the anionic functional group contained in the resin exhibits high hydrophilicity, the organic resin (a) containing the anionic functional group is stable in water. And can be dispersed.

加えて、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)は疎水性表面を有しているカーボンブラック等の着色顔料(b2)と水との相溶性を向上させ、着色顔料(b2)を組成物中に均一に安定して分散させる効果も有している。これは、疎水性を示す有機樹脂(a)主構造が着色顔料(b2)に配向することで得られる効果による。すなわち、有機樹脂(a)が水中に安定して溶解、もしくは分散することによって、着色顔料(b2)も同様に均一に分散することができる。このすぐれた分散能が発現するのは、高い親水性を示すアニオン性官能基が疎水性の有機樹脂(a)中に含有していることに基づく。   In addition, the organic resin (a) containing an anionic functional group improves the compatibility between water and a coloring pigment (b2) such as carbon black having a hydrophobic surface, and forms the coloring pigment (b2). It also has the effect of being stably and uniformly dispersed in the product. This is due to the effect obtained by orienting the hydrophobic organic resin (a) main structure to the color pigment (b2). That is, when the organic resin (a) is stably dissolved or dispersed in water, the color pigment (b2) can be uniformly dispersed as well. The expression of this excellent dispersibility is based on the fact that an anionic functional group exhibiting high hydrophilicity is contained in the hydrophobic organic resin (a).

このように、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)により着色顔料(b2)が均一に安定して分散した水系組成物から形成される着色塗膜(α)は、塗膜中においても着色顔料(b2)は均一に分散しており、薄膜でも優れた意匠性(着色性、隠蔽性)を発現することができる。また、有機樹脂(a)に含まれるアニオン性官能基は基材である金属板(下地処理がある場合は下地処理層)との密着性を向上させる効果を有すため、得られる着色塗膜(α)は基材あるいは下地処理層(β)との密着性に極めて優れる。   As described above, the colored coating film (α) formed from the aqueous composition in which the color pigment (b2) is uniformly and stably dispersed by the organic resin (a) containing an anionic functional group is also included in the coating film. The color pigment (b2) is uniformly dispersed and can exhibit excellent design properties (colorability and concealment) even in a thin film. In addition, the anionic functional group contained in the organic resin (a) has an effect of improving the adhesion to the metal plate as the base material (the base treatment layer when there is a base treatment), so that the obtained colored coating film (Α) is extremely excellent in adhesion to the substrate or the base treatment layer (β).

すなわち、水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)とともに、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)を用いることで、有機樹脂(a)が着色塗膜(α)のバインダー成分としての役割と着色顔料(b2)の分散性を高める効果を同時に担うことができる上に、着色顔料(b2)の分散性を高めるための表面親水化処理や界面活性剤の添加が必須でないため、優れた意匠性と耐湿性、耐食性とのバランスを得ることができる。   That is, by using the organic resin (a) containing an anionic functional group together with the color pigment (b2) dispersed using the water-soluble acrylic resin (b1), the organic resin (a) is colored with a colored coating film (α ) As a binder component and the effect of enhancing the dispersibility of the colored pigment (b2), and also the addition of a surface hydrophilizing treatment and a surfactant to enhance the dispersibility of the colored pigment (b2) Since it is not essential, a balance between excellent design properties, moisture resistance, and corrosion resistance can be obtained.

更に、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)とを含有する水系着色組成物に、塗装金属板に必要とされる意匠性以外の特性、特に耐食性、耐傷付き性を満足するために、コロイダルシリカ粒子の水分散体を加えることによって、本発明を完成するに至った。   Further, an aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group and an aqueous dispersion (B) of a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1). The present invention is completed by adding an aqueous dispersion of colloidal silica particles to the water-based coloring composition contained in order to satisfy the properties other than the design required for the coated metal plate, in particular, corrosion resistance and scratch resistance. It came to do.

このように、アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、コロイダルシリカ粒子の水分散体(C)とを含む水系着色組成物を金属板の少なくとも片面に塗布し、焼付乾燥することで形成された着色塗膜(α)は、意匠性(加工部を含む着色性、隠蔽性)、耐湿性、耐食性、加工性、耐傷付き性、耐薬品性等に極めて優れる。   Thus, the aqueous dispersion (A) of the organic resin (a) containing an anionic functional group and the aqueous dispersion (B) of the color pigment (b2) dispersed using the water-soluble acrylic resin (b1) And a colored coating film (α) formed by applying an aqueous coloring composition containing an aqueous dispersion of colloidal silica particles (C) to at least one surface of a metal plate and baking and drying it. Coloring, hiding properties), moisture resistance, corrosion resistance, workability, scratch resistance, chemical resistance, and the like.

(水系着色組成物)
本発明において、「水分散体」(ないしは、水系着色組成物)とは、水系溶媒を用いて構成された「分散体」(ないしは、水系着色組成物)を言うものとする。ここに、「水系溶媒」とは、水が主成分(50質量%以上)である溶媒を言う。水系溶媒を用いることによって、有機溶剤系塗料を使用するための塗装専用ラインを余分に通板する必要がなくなるために、製造コストを大幅に削減することが可能である上に、VOCの排出も大幅に抑制できる等の環境面におけるメリットも有している。
(Water-based coloring composition)
In the present invention, the “aqueous dispersion” (or aqueous coloring composition) refers to a “dispersion” (or aqueous coloring composition) constituted using an aqueous solvent. Here, the “aqueous solvent” refers to a solvent containing water as a main component (50% by mass or more). By using an aqueous solvent, it is not necessary to pass an extra coating line for using an organic solvent-based paint, so that manufacturing costs can be greatly reduced and VOC emissions are also reduced. It also has environmental advantages such as significant suppression.

必要に応じて、上記の「水系溶媒」に有機溶媒を加えることもできる。しかしながら、労働衛生上の観点からは、本発明の「水分散体」(ないしは、水系着色組成物)は労働安全衛生法の有機溶剤中毒予防規則で定義される有機溶剤含有物(労働安全衛生法施行令の別表第六の二に掲げられた有機溶剤を重量の5%を超えて含有するもの)には該当しないものであることが好ましい。   If necessary, an organic solvent can be added to the “aqueous solvent”. However, from the viewpoint of occupational health, the “water dispersion” (or water-based coloring composition) of the present invention is an organic solvent-containing substance (Occupational Safety and Health Law) defined by the regulations on prevention of organic solvent poisoning in the Industrial Safety and Health Law. It is preferable that the organic solvent listed in Attached Table 6-2 of the Enforcement Ordinance does not fall under 5) by weight.

(水溶性樹脂)
本発明において好適に使用可能な「水溶性樹脂」とは、水溶性を有する樹脂を言う。より具体的には、ポリマー(樹脂)を1質量%の濃度で水に溶解させようとしたときに、加熱したり攪拌したりして均一化させる努力をした後に、25℃で24時間放置したときにポリマーが沈殿を生じることなく、相分離もせずに溶液が均一であることをいう。
(Water-soluble resin)
The “water-soluble resin” that can be suitably used in the present invention refers to a resin having water solubility. More specifically, when an attempt was made to dissolve the polymer (resin) in water at a concentration of 1% by mass, efforts were made to homogenize by heating and stirring, and then left at 25 ° C. for 24 hours. Sometimes the solution is homogeneous without causing precipitation of the polymer and without phase separation.

(着色塗膜(α))
前記着色塗膜(α)の塗膜厚みは2〜10μmであることが好ましい。塗膜厚みが2μm未満であると、充分な意匠性(着色性、隠蔽性)や耐食性が得られない場合がある。他方、塗膜厚みが10μm超であると、経済的に不利であるばかりか、ワキ等の塗膜欠陥が発生することがあり、工業製品として必要な外観を安定して得る事の困難性が増大する傾向がある。
(Colored coating film (α))
The colored coating film (α) preferably has a coating thickness of 2 to 10 μm. If the coating thickness is less than 2 μm, sufficient designability (colorability, concealment) and corrosion resistance may not be obtained. On the other hand, if the coating thickness is more than 10 μm, it is not only economically disadvantageous, but coating defects such as armpits may occur, and it is difficult to stably obtain the appearance necessary for industrial products. There is a tendency to increase.

前記着色塗膜(α)の厚みは、塗膜の断面観察や電磁膜厚計等の利用により測定できる。その他に、単位面積当りに付着した塗膜の質量を、塗膜の比重又は組成物の乾燥後比重で除算して算出してもよい。塗膜の付着質量は、塗装前後の質量差、塗装後の塗膜を剥離した前後の質量差、または、塗膜を蛍光X線分析して予め皮膜中の含有量が分かっている元素の存在量を測定する等、既存の手法から適切に選択すればよい。塗膜の比重又は組成物の乾燥後比重は、単離した塗膜の容積と質量を測定する、適量の組成物を容器に取り乾燥させた後の容積と質量を測定する、または、塗膜構成成分の配合量と各成分の既知の比重から計算する等、既存の手法から適切に選択すればよい。   The thickness of the colored coating film (α) can be measured by observing the section of the coating film or using an electromagnetic film thickness meter. In addition, the mass of the coating film adhered per unit area may be calculated by dividing by the specific gravity of the coating film or the specific gravity after drying of the composition. The adhesion mass of the coating is the mass difference before and after coating, the mass difference before and after peeling the coating after coating, or the presence of an element whose content in the coating is known in advance by fluorescent X-ray analysis. What is necessary is just to select appropriately from existing methods, such as measuring quantity. The specific gravity of the coating film or the specific gravity after drying of the composition is measured by measuring the volume and mass of the isolated coating film, measuring the volume and mass after taking an appropriate amount of the composition in a container and drying it, or coating film. What is necessary is just to select suitably from the existing method, such as calculating from the compounding quantity of a structural component, and the known specific gravity of each component.

上記した各種測定方法の中でも、比重等が異なる塗膜でも簡便に精度よく測定できることから、塗膜の断面観察の利用が好適である。   Among the various measuring methods described above, since coatings having different specific gravities and the like can be easily and accurately measured, it is preferable to use cross-sectional observation of the coating.

着色塗膜(α)の断面観察の方法としては特に制限はないが、常温乾燥型エポキシ樹脂中に塗装金属板を塗膜厚み方向と垂直に埋め込み、その埋め込み面を機械研磨した後に、SEM(走査型電子顕微鏡)で観察する方法やFIB(集束イオンビーム)装置を用いて、塗装金属板から塗膜の垂直断面が見えるように厚さ50〜100nmの観察用試料を切り出し、塗膜断面をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察する方法等が好適に使用可能である。   The method for observing the cross section of the colored coating film (α) is not particularly limited, but after embedding the coated metal plate perpendicularly to the thickness direction of the coating film in the room temperature drying type epoxy resin and mechanically polishing the embedded surface, SEM ( Using a scanning electron microscope) or a FIB (focused ion beam) device, a sample for observation having a thickness of 50 to 100 nm is cut out from the coated metal plate so that the vertical section of the coating can be seen, A method of observing with a TEM (transmission electron microscope) can be suitably used.

(有機樹脂(a))
本発明において、着色塗膜(α)を構成する第1の成分たる有機樹脂(a)は、アニオン性官能基を含有する有機樹脂である。
(Organic resin (a))
In the present invention, the organic resin (a) as the first component constituting the colored coating film (α) is an organic resin containing an anionic functional group.

(アニオン性官能基)
本発明において、アニオン性官能基は特に制限されないが、有機樹脂(a)や着色顔料(b2)の分散安定性と着色塗膜(α)の耐水性、耐食性との両立の点からは、スルホン酸基、カルボキシル基が好適に使用可能である。これらの官能基はそれがアルカリ金属類、アンモニアを含むアミン類等で中和されたものであっても構わない。中和する場合は、すでに中和されたこれらの官能基を樹脂中に組み込んでもよいし、これらの官能基を樹脂中に組み込んだ後に中和してもよい。
(Anionic functional group)
In the present invention, the anionic functional group is not particularly limited. However, from the viewpoint of compatibility between the dispersion stability of the organic resin (a) and the color pigment (b2) and the water resistance and corrosion resistance of the colored coating film (α), An acid group and a carboxyl group can be preferably used. These functional groups may be neutralized with alkali metals, amines containing ammonia, or the like. When neutralizing, these already neutralized functional groups may be incorporated into the resin, or may be neutralized after these functional groups are incorporated into the resin.

上記した中でも、着色顔料(b2)の分散安定性や基材である金属板(下地処理がある場合は下地処理層)との密着性の点からは、スルホン酸基が特に好適に使用可能であり、特にLi、Na、Kなどのアルカリ金属類で中和されたスルホン酸金属塩基が最も好適であり、前記アニオン性官能基の少なくとも一部がスルホン酸金属塩基であることが好ましい。   Among the above, sulfonic acid groups can be used particularly suitably from the viewpoints of dispersion stability of the color pigment (b2) and adhesion to the metal plate as the base material (the base treatment layer when there is a base treatment). In particular, a sulfonic acid metal base neutralized with an alkali metal such as Li, Na, or K is most preferable, and at least a part of the anionic functional group is preferably a sulfonic acid metal base.

(有機樹脂(a)の種類)
本発明において、有機樹脂(a)は特に制限されないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、又はそれらの変性体等を挙げることができる。前記有機樹脂(a)は1種または2種以上混合して用いてもよいし、少なくとも1種の有機樹脂存在下で、少なくとも1種のその他の有機樹脂を変性することによって得られる有機樹脂を1種または2種以上混合して用いてもよい。
(Type of organic resin (a))
In the present invention, the organic resin (a) is not particularly limited, and examples thereof include polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, acrylic resins, polyolefin resins, and modified products thereof. The organic resin (a) may be used alone or in combination of two or more, and an organic resin obtained by modifying at least one other organic resin in the presence of at least one organic resin. You may use 1 type or in mixture of 2 or more types.

前記有機樹脂(a)は構造中にエステル基、ウレタン基、ウレア基から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有することが加工性と耐傷付き性とを両立させる上で望ましい。加工性と耐傷付き性を両立させるためには、伸びと強度の両者に優れ、且つ基材である金属板(下地処理がある場合は下地処理層)との密着性に優れる樹脂設計が重要であるが、構造中に特定の凝集エネルギーを持つ官能基を導入することで、伸びと強度の両者に優れ、且つ密着性にも優れる樹脂設計ができる。中でも加工性を重視する場合は適度な凝集エネルギーを持つエステル基を構造中に含有する樹脂が好適であり、耐傷付き性を重視する場合は高い凝集エネルギーを持つウレタン基やウレア基を構造中に含有する樹脂が好適である。   The organic resin (a) preferably contains at least one functional group selected from an ester group, a urethane group, and a urea group in the structure in order to achieve both workability and scratch resistance. In order to achieve both workability and scratch resistance, it is important to design a resin that is excellent in both elongation and strength, and that has excellent adhesion to the metal plate (base treatment layer if there is a base treatment). However, by introducing a functional group having a specific cohesive energy into the structure, it is possible to design a resin that is excellent in both elongation and strength and excellent in adhesion. In particular, when emphasizing processability, a resin containing an ester group with moderate cohesive energy is suitable in the structure, and when emphasizing scratch resistance, a urethane group or urea group having high cohesive energy is included in the structure. The resin it contains is preferred.

加工性と耐傷付き性を高次元で両立させるためには、エステル基とウレタン基とを含有する樹脂、もしくは、エステル基とウレタン基とウレア基とを含有する樹脂がより好適である。構造中にエステル基、ウレタン基、ウレア基から選ばれる少なくとも1種の官能基を含む樹脂としては、特に限定されないが、例えば、エステル基を含有するポリエステル樹脂、ウレタン基を含有するポリウレタン樹脂、ウレタン基とウレア基の両者を含有するポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらは1種または2種以上混合して用いてもよい。例えば、エステル基、ウレタン基、ウレア基すべてを含有する樹脂として、エステル基を含有するポリエステル樹脂とウレタン基とウレア基の両者を含有するポリウレタン樹脂を混合して使用してもよい。   In order to achieve both high workability and scratch resistance, a resin containing an ester group and a urethane group, or a resin containing an ester group, a urethane group, and a urea group is more preferable. The resin containing at least one functional group selected from an ester group, a urethane group, and a urea group in the structure is not particularly limited. For example, a polyester resin containing an ester group, a polyurethane resin containing a urethane group, and a urethane And a polyurethane resin containing both a group and a urea group. You may use these 1 type or in mixture of 2 or more types. For example, as a resin containing all ester groups, urethane groups, and urea groups, a polyester resin containing ester groups and a polyurethane resin containing both urethane groups and urea groups may be used.

前記有機樹脂(a)は構造中に、ビスフェノール構造を更に含むことが好ましい。ビスフェノール構造は高い凝集エネルギーを持つ上に、耐水性にも優れるため、ビスフェノール構造を含むことは耐傷付き性、耐食性を向上させる上で好ましい。   The organic resin (a) preferably further contains a bisphenol structure in the structure. Since the bisphenol structure has high cohesive energy and excellent water resistance, it is preferable to include the bisphenol structure in order to improve scratch resistance and corrosion resistance.

(ポリエステル樹脂)
本発明に使用可能なポリエステル樹脂の種類は特に制限はないが、例えば、ポリカルボン酸成分およびポリオール成分からなるポリエステル原料を縮重合して得られたものを、水に分散することで得られるものを好適に使用することができる。
(Polyester resin)
There are no particular restrictions on the type of polyester resin that can be used in the present invention. For example, a polyester resin obtained by condensation polymerization of a polyester raw material comprising a polycarboxylic acid component and a polyol component can be obtained by dispersing in water Can be preferably used.

(ポリカルボン酸成分)
前記ポリカルボン酸成分としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミック酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、乳酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸、シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、無水エンド酸等の1種又は複数種を挙げることができる。
(Polycarboxylic acid component)
Examples of the polycarboxylic acid component include phthalic acid, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, methyltetraphthalic acid, methyltetrahydrophthalic anhydride, and hymic anhydride. , Trimellitic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, pyromellitic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, One or a plurality of types such as succinic anhydride, lactic acid, dodecenyl succinic acid, dodecenyl succinic anhydride, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid, and anhydrous endo acid can be exemplified.

(ポリオール成分)
前記ポリオール成分としては特に制限はないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−プロパンジオール、トリエチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチル−1,4−ブタンジオール、2−メチル−3−メチル−1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,2−シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノール−A、ダイマージオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。これらは1種または2種以上任意に使用できる。
(Polyol component)
The polyol component is not particularly limited. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-propanediol, triethylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2,2 -Dimethyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 2-methyl-1,4-butanediol, 2-methyl-3-methyl- 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1, 2-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol-A, dimer diol, trimethylol eta , Trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

(スルホン酸基)
本発明において好適なアニオン性官能基たる「スルホン酸基」を導入する方法としては特に制限はないが、例えば、有機樹脂がポリエステル樹脂の場合には、5−スルホイソフタル酸、4−スルホナフタレン−2、7−ジカルボン酸、5(4−スルホフェノキシ)イソフタル酸等のジカルボン酸類、または2−スルホ−1,4−ブタンジオール、2,5−ジメチル−3−スルホ−2,5−ヘキシルジオール等のグリコール類をポリエステル原料として使用する方法が挙げられる。
(Sulfonic acid group)
The method for introducing a “sulfonic acid group” which is a suitable anionic functional group in the present invention is not particularly limited. For example, when the organic resin is a polyester resin, 5-sulfoisophthalic acid, 4-sulfonaphthalene- Dicarboxylic acids such as 2,7-dicarboxylic acid, 5 (4-sulfophenoxy) isophthalic acid, or 2-sulfo-1,4-butanediol, 2,5-dimethyl-3-sulfo-2,5-hexyldiol, etc. The method of using these glycols as a polyester raw material is mentioned.

スルホン酸基を含有するジカルボン酸またはグリコールの使用量は、全ポリカルボン酸成分または全ポリオール成分に対し、0.1〜10モル%含有することが好ましい。0.1モル%未満であると、水に対する分散性が低下する場合や前記着色顔料(b2)の分散性が低下し、前記着色塗膜(α)の薄膜での意匠性(着色性、隠蔽性)が得られない場合がある。10モル%超であると、耐湿性や耐食性が低下する場合がある。薄膜での意匠性(着色性、隠蔽性)と耐湿性、耐食性とのバランスの観点からは、0.5〜7モル%の範囲にあるのがより好ましい。   It is preferable that the usage-amount of the dicarboxylic acid or glycol containing a sulfonic acid group contains 0.1-10 mol% with respect to all the polycarboxylic acid components or all the polyol components. When the content is less than 0.1 mol%, the dispersibility in water decreases or the dispersibility of the color pigment (b2) decreases, and the design properties (colorability, concealment) of the colored coating film (α) in the thin film. May not be obtained. If it exceeds 10 mol%, the moisture resistance and corrosion resistance may decrease. From the viewpoint of the balance between the design properties (colorability and concealability), moisture resistance, and corrosion resistance in the thin film, it is more preferably in the range of 0.5 to 7 mol%.

前記有機樹脂(a)に含有されるアニオン性官能基(例えば、−SOHで表されるスルホン酸基)は、それがアルカリ金属類、アンモニアを含むアミン類等で中和されたものであっても構わない。中和する場合は、すでに中和されたアニオン性官能基を樹脂中に組み込んでもよいし、アニオン性官能基を樹脂中に組み込んだ後に中和してもよい。特にLi、Na、Kなどのアルカリ金属類で中和されたスルホン酸金属塩基が、より高い親水性を示すため、着色顔料(b2)の分散性を高め、高い意匠性を得る上で好適である。また、着色塗膜(α)の基材との密着性を高める上でも、アニオン性官能基はアルカリ金属で中和されたアニオン性官能基(例えば、スルホン酸金属塩基、特にスルホン酸Na塩基)であることがより好ましい。 The anionic functional group (for example, a sulfonic acid group represented by —SO 3 H) contained in the organic resin (a) is neutralized with an alkali metal, an amine containing ammonia, or the like. It does not matter. When neutralizing, an anionic functional group that has already been neutralized may be incorporated into the resin, or may be neutralized after the anionic functional group is incorporated into the resin. In particular, sulfonic acid metal bases neutralized with alkali metals such as Li, Na, and K exhibit higher hydrophilicity, which is suitable for improving the dispersibility of the color pigment (b2) and obtaining high designability. is there. In addition, the anionic functional group is also an anionic functional group neutralized with an alkali metal (for example, a sulfonic acid metal base, particularly a sulfonic acid Na base) in order to improve the adhesion of the colored coating film (α) to the substrate. It is more preferable that

(カルボキシル基)
本発明において好適なアニオン性官能基たる「カルボキシル基」を導入する方法としては特に制限はないが、例えば、有機樹脂がポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂を重合した後に、常圧、窒素雰囲気下、無水トリメリット酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水コハク酸、無水1,8−ナフタル酸、無水1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−3,4−無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸ニ無水物などから1種または2種以上を選択し、後付加する方法やポリエステルを高分子量化する前のオリゴマー状態のものにこれらの酸無水物を投入し、次いで減圧下の重縮合により高分子量化する方法等が挙げられる。
(Carboxyl group)
The method for introducing a “carboxyl group”, which is a suitable anionic functional group in the present invention, is not particularly limited. For example, when the organic resin is a polyester resin, the polyester resin is polymerized and then subjected to normal pressure and nitrogen atmosphere. Trimellitic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, succinic anhydride, 1,8-naphthalic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, cyclohexane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid -3,4-anhydride, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, A method of selecting one or more from naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, etc. Le put these acid anhydrides in those previous oligomeric state of high molecular weight, then a method in which a high molecular weight by polycondensation under reduced pressure, and the like.

前記カルボキシル基は−COOHで表される官能基を指し、それがアルカリ金属類、アンモニアを含むアミン類等で中和されたものであっても構わない。中和する場合は、すでに中和されたカルボキシル基を樹脂中に組み込んでもよいし、カルボキシル基を樹脂中に組み込んだ後に中和してもよい。   The carboxyl group refers to a functional group represented by —COOH, which may be neutralized with an alkali metal, an amine containing ammonia, or the like. When neutralizing, the already neutralized carboxyl group may be incorporated into the resin, or may be neutralized after the carboxyl group is incorporated into the resin.

前記カルボキシル基の導入量としては特に制限はないが、酸価で0.1〜50mgKOH/gの範囲にあることが好ましい。0.1mgKOH/g未満であると、密着性の向上効果が得られない場合がある。また、水系溶媒を使用する場合、水に対する溶解性または分散性が低下する場合や、更に、着色顔料を使用する場合、着色顔料の分散性が低下し、意匠性が低下する場合がある。50mgKOH/gであると、耐食性が低下する場合がある。性能のバランスを考慮すると、0.5〜25mgKOH/gの範囲にあるのがより好ましい。   The amount of the carboxyl group introduced is not particularly limited, but the acid value is preferably in the range of 0.1 to 50 mgKOH / g. If it is less than 0.1 mg KOH / g, the effect of improving adhesion may not be obtained. Moreover, when using an aqueous solvent, the solubility or dispersibility with respect to water falls, and also when using a colored pigment, the dispersibility of a colored pigment may fall and the designability may fall. If it is 50 mgKOH / g, the corrosion resistance may decrease. Considering the balance of performance, it is more preferably in the range of 0.5 to 25 mgKOH / g.

(ビスフェノール構造)
前記ビスフェノール構造を導入する場合の方法としては特に制限はないが、例えば、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのプロピレンオキサイド付加物などのグリコール類をポリエステル原料として使用する方法が挙げられる。
(Bisphenol structure)
The method for introducing the bisphenol structure is not particularly limited. For example, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, a propylene oxide adduct of bisphenol A, an ethylene oxide adduct of bisphenol F, a propylene oxide adduct of bisphenol F The method of using glycols, such as these, as a polyester raw material is mentioned.

前記ビスフェノール構造を含有するグリコールの使用量は、全ポリオール成分に対し、1〜40モル%含有することが好ましい。1モル%未満であると、耐傷付き性、耐食性の向上効果が得られない場合がある。40モル%超であると、加工性が低下する場合がある。性能のバランスを考慮すると、5〜30モル%の範囲にあるのがより好ましい。   It is preferable that the usage-amount of the glycol containing the said bisphenol structure contains 1-40 mol% with respect to all the polyol components. If it is less than 1 mol%, the effect of improving scratch resistance and corrosion resistance may not be obtained. If it exceeds 40 mol%, the processability may deteriorate. Considering the balance of performance, it is more preferably in the range of 5 to 30 mol%.

(ポリウレタン樹脂)
本発明に使用可能なポリウレタン樹脂の種類は特に制限はないが、例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物とを反応させ、その後に更に鎖伸長剤によって鎖伸長して得られるもの等を挙げることができる。
(Polyurethane resin)
The type of polyurethane resin that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include those obtained by reacting a polyol compound with a polyisocyanate compound and then further extending the chain with a chain extender. .

前記ポリオール化合物としては、1分子当たり2個以上のヒドロキシ基を含有する化合物であれば特に限定されず、例えば、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルアミドポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオール、又はそれらの混合物が挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は2種類以上の混合物で使用することが出来る。   The polyol compound is not particularly limited as long as it is a compound containing two or more hydroxy groups per molecule. For example, polycarbonate polyol, polyester polyol, polyether polyol, polyesteramide polyol, acrylic polyol, polyurethane polyol, or A mixture thereof may be mentioned. These compounds can be used alone or in a mixture of two or more.

前記ポリイソシアネート化合物としては、1分子当たり2個以上のイソシアネート基を含有する化合物であれば特に限定されず、例えば、脂肪族イソシアネート、脂環族ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート、芳香脂肪族ジイソシアネート、又はそれらの混合物が挙げられる。前記鎖伸長剤としては、分子内に1個以上の活性水素を含有する化合物であれば特に限定されず、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミンや、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン等の芳香族ポリアミンや、ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、イソホロンジアミン等の脂環式ポリアミンや、ヒドラジン、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド等のヒドラジン類や、ヒドロキシエチルジエチレントリアミン、2−[(2−アミノエチル)アミノ]エタノール、3−アミノプロパンジオール等のアルカノールアミン等が挙げられる。これらの化合物は、単独で、又は2種類以上の混合物で使用することが出来る。   The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it is a compound containing two or more isocyanate groups per molecule. For example, aliphatic isocyanate, alicyclic diisocyanate, aromatic diisocyanate, araliphatic diisocyanate, or those Of the mixture. The chain extender is not particularly limited as long as it is a compound containing one or more active hydrogens in the molecule, and ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepenta. Aliphatic polyamines such as min, aromatic polyamines such as tolylenediamine, xylylenediamine, diaminodiphenylmethane, alicyclic polyamines such as diaminocyclohexylmethane, piperazine, 2,5-dimethylpiperazine, isophoronediamine, hydrazine, Hydrazines such as succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, phthalic acid dihydrazide, hydroxyethyldiethylenetriamine, 2-[(2-aminoethyl) amino] ethanol, 3-aminopropane Alkanolamines such as ol. These compounds can be used alone or in a mixture of two or more.

(着色顔料の水分散体(B))
着色塗膜(α)を構成する第2の成分は、着色顔料の水分散体(B)である。この着色顔料の水分散体(B)は、分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体である。このような着色顔料(b2)の水分散体を含有することで、着色塗膜(α)を形成するための水性着色組成物中における着色顔料(b2)の分散性を更に高めることができ、薄膜における意匠性(着色性、隠蔽性)を更に高めることができる。
(Colored pigment aqueous dispersion (B))
The 2nd component which comprises a colored coating film ((alpha)) is the water dispersion (B) of a color pigment. The aqueous dispersion (B) of the color pigment is an aqueous dispersion of the color pigment (b2) dispersed using the water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant. By containing such an aqueous dispersion of the colored pigment (b2), the dispersibility of the colored pigment (b2) in the aqueous colored composition for forming the colored coating film (α) can be further improved, The designability (colorability and concealment) in the thin film can be further enhanced.

前記着色顔料(b2)は、特に制限はないが、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、酸化鉄、酸化鉛、コールダスト、タルク、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー等の着色無機顔料;フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレン、アンスラピリミジン、カルバゾールバイオレット、アントラピリジン、アゾオレンジ、フラバンスロンイエロー、イソインドリンイエロー、アゾイエロー、インダスロンブルー、ジブロムアンザスロンレッド、ペリレンレッド、アゾレッド、アントラキノンレッド、等の着色有機顔料;アルミニウム粉、アルミナ粉、ブロンズ粉、銅粉、スズ粉、亜鉛粉、リン化鉄、金属コーティングマイカ粉、二酸化チタンコーティングマイカ粉、二酸化チタンコーティングガラス粉等の光輝材等を挙げることができる。   The colored pigment (b2) is not particularly limited, and examples thereof include colored inorganic pigments such as titanium dioxide, carbon black, graphite, iron oxide, lead oxide, coal dust, talc, cadmium yellow, cadmium red, and chrome yellow; phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Green, Quinacridone, Perylene, Anthrapyrimidine, Carbazole Violet, Anthrapyridine, Azo Orange, Flavanthrone Yellow, Isoindoline Yellow, Azo Yellow, Indanthrone Blue, Dibromoanthanthrone Red, Perylene Red, Azo Red, Anthraquinone Red, Colored organic pigments such as: aluminum powder, alumina powder, bronze powder, copper powder, tin powder, zinc powder, iron phosphide, metal-coated mica powder, titanium dioxide-coated mica powder, diacid It can be mentioned luminous material such as titanium-coated glass powder.

前記着色塗膜(α)に濃色系の着色をする場合や膜厚が10μm以下の薄膜で優れた意匠性を付与する場合には、前記着色顔料(b2)にカーボンブラック(k)を含有することが好ましい。   When the colored coating film (α) is colored in a deep color or when an excellent design property is imparted with a thin film having a film thickness of 10 μm or less, the colored pigment (b2) contains carbon black (k). It is preferable to do.

前記カーボンブラック(k)の種類としては、特に限定されず、例えば、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等、公知のカーボンブラックを使用することができる。また、公知のオゾン処理、プラズマ処理、液相酸化処理されたカーボンブラックも使用することができる。使用するカーボンブラックの粒子径は組成物中での分散性や塗膜品質、塗装性に問題が無い範囲であれば特に制約は無く、具体的には一次粒子径で10〜120nmのものの使用が可能である。薄膜での意匠性(着色性、隠蔽性)や耐食性を考慮すると、一次粒子径が10〜50nmの微粒子カーボンブラックを使用することが好ましい。これらのカーボンブラックは組成物中に分散する過程で凝集が起こるため、一次粒子径のまま分散することは一般的に難しい。すなわち、実際には一次粒子径よりも大きな粒子径を持った二次粒子の形態で組成物中では存在し、該組成物から形成する前記着色塗膜(α)中でも同様の形態で存在する。薄膜での意匠性(着色性、隠蔽性)や耐食性を担保するためには、塗膜中に分散する前記カーボンブラック(k)の粒子径が重要であり、その数平均粒子径が20〜300nmにあることが好ましい。このようなカーボンブラック(k)の粒子径は、実施例において後述するように、FIB(集束イオンビーム)装置を用いて好適に測定することができる。   The type of the carbon black (k) is not particularly limited, and known carbon blacks such as furnace black, ketjen black, acetylene black, channel black and the like can be used. Further, carbon black subjected to known ozone treatment, plasma treatment, or liquid phase oxidation treatment can also be used. The particle size of the carbon black to be used is not particularly limited as long as there is no problem in dispersibility, coating film quality, and paintability in the composition. Specifically, a carbon black having a primary particle size of 10 to 120 nm may be used. Is possible. In consideration of design properties (colorability, concealability) and corrosion resistance in a thin film, it is preferable to use fine carbon black having a primary particle diameter of 10 to 50 nm. Since these carbon blacks aggregate in the process of dispersion in the composition, it is generally difficult to disperse with the primary particle size. That is, actually, it exists in the composition in the form of secondary particles having a particle diameter larger than the primary particle diameter, and also exists in the same form in the colored coating film (α) formed from the composition. In order to ensure designability (colorability, concealability) and corrosion resistance in a thin film, the particle size of the carbon black (k) dispersed in the coating film is important, and the number average particle size is 20 to 300 nm. It is preferable that it exists in. The particle size of such carbon black (k) can be suitably measured using a FIB (focused ion beam) apparatus, as will be described later in Examples.

前記カーボンブラック(k)の前記着色塗膜(α)中の含有量をX質量%、前記着色塗膜(α)の厚みをYμmとしたとき、X×Y≧20、且つ、X≦15を満足することが好ましい。意匠性(着色性、隠蔽性)を担保するためには、前記着色塗膜(α)中に含まれるカーボンブラックの絶対量を一定量以上確保することも肝要である。カーボンブラックの絶対量は、塗膜中に含まれるカーボンブラックの含有量(X質量%)と塗膜厚み(Yμm)の積によって表すことができる。すなわち、X×Yが20未満であると、意匠性(着色性、隠蔽性)が低下する場合がある。また、Xが15超であると、塗膜の造膜性が低下し、耐食性や加工性が低下する場合がある。   When the content of the carbon black (k) in the colored coating film (α) is X mass% and the thickness of the colored coating film (α) is Y μm, X × Y ≧ 20 and X ≦ 15. It is preferable to satisfy. In order to ensure designability (colorability and concealment), it is also important to secure a certain amount or more of the absolute amount of carbon black contained in the colored coating film (α). The absolute amount of carbon black can be represented by the product of the carbon black content (X mass%) contained in the coating film and the coating film thickness (Y μm). That is, if X × Y is less than 20, design properties (colorability and concealment) may be deteriorated. Moreover, when X is more than 15, the film-forming property of the coating film is lowered, and the corrosion resistance and workability may be lowered.

前記着色塗膜(α)に淡彩系の着色をする場合は、前記着色顔料(b2)に二酸化チタンを含有することが好ましい。前記二酸化チタンの前記塗膜(α)中の含有量は5〜50質量%であることが好ましい。5質量%未満であると、意匠性(隠蔽性)が低下する場合があり、50質量%超であると加工性や耐食性が低下する場合がある。一般的に、前記塗膜(α)が前記カーボンブラック(k)を含有し、濃色系の着色をされている場合、着色がない場合や淡彩系の着色をされている場合よりも、傷が入ったときに目立ち易いという特徴を有している。前記二酸化チタンは耐傷付き性を底上げする効果を有している上に、外観を淡彩色に近づけ、傷を目立ちにくくする効果も有している。したがって、特に膜厚が10μm以下の薄膜で着色時の意匠性(隠蔽性)、加工性、耐食性を担保しながら、耐傷付き性を向上させるには、前記着色塗膜(α)中に前記カーボンブラック(k)と前記二酸化チタンの双方を含有することが好ましい。この場合、前記カーボンブラック(k)と前記二酸化チタンは質量比で9.5/0.5〜7/3の割合で含有することが好ましい。   When the colored coating film (α) is colored lightly, it is preferable that the colored pigment (b2) contains titanium dioxide. It is preferable that content in the said coating film ((alpha)) of the said titanium dioxide is 5-50 mass%. If it is less than 5% by mass, the designability (concealment) may be reduced, and if it exceeds 50% by mass, the workability and corrosion resistance may be reduced. Generally, when the coating film (α) contains the carbon black (k) and is colored deeply, it is more scratched than when it is not colored or lightly colored. It has the feature that it is easily noticeable when. The titanium dioxide has the effect of raising the scratch resistance, and also has the effect of making the appearance close to light and making the scratches less noticeable. Therefore, in order to improve the scratch resistance while ensuring designability (concealment), workability, and corrosion resistance when coloring with a thin film having a film thickness of 10 μm or less, the carbon film in the colored coating film (α) is improved. It is preferable to contain both black (k) and the titanium dioxide. In this case, the carbon black (k) and the titanium dioxide are preferably contained in a mass ratio of 9.5 / 0.5 to 7/3.

(水溶性アクリル樹脂(b1)) 本発明において分散剤として使用するアクリル樹脂の種類は水溶性であれば特に制限はない。本発明において使用可能な樹脂の例としては、単量体を水溶液中で重合開始剤を用いてラジカル重合することによって得られるものを挙げることができる。 (Water-soluble acrylic resin (b1)) If the kind of acrylic resin used as a dispersing agent in this invention is water-soluble, there will be no restriction | limiting in particular. Examples of resins that can be used in the present invention include those obtained by radical polymerization of monomers in an aqueous solution using a polymerization initiator.

上記単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のエチレン系不飽和カルボン酸単量体; ( 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n − ブチル、(メタ) アクリル酸− 2 − エチルヘキシル等のエチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体; マレイン酸エチル、マレイン酸ブチル、イタコン酸エチル、イタコン酸ブチル等のエチレン系不飽和ジカルボン酸のモノエステル単量体; ( メタ) アクリル酸− 2 − ヒドロキシエチル、( メタ) アクリル酸− 2 − ヒドロキシプロピル、( メタ) アクリル酸−4 − ヒドロキシブチル、( メタ) アクリル酸− 2 − ヒドロキシエチルとε − カプロラクトンとの反応物等のヒドロキシル基含有エチレン系不飽和カルボン酸アルキルエステル単量体; ( メタ) アクリル酸アミノエチル、( メタ) アクリル酸ジメチルアミノエチル、( メタ) アクリル酸ブチルアミノエチル等のエチレン系不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル単量体; アミノエチル( メタ) アクリルアミド、ジメチルアミノメチル( メタ) アクリルアミド、メチルアミノプロピル( メタ) アクリルアミド等のエチレン系不飽和カルボン酸アミノアルキルアミド単量体; アクリルアミド、メタクリルアミド、N − メチロールアクリルアミド、メトキシブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のその他のアミド基含有エチレン系不飽和カルボン酸単量体; アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等の不飽和脂肪酸グリシジルエステル単量体; ( メタ) アクリロニトリル、α − クロルアクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体等の「アクリル系単量体」を挙げることができる。これらの「アクリル系単量体」は、上記単量体を単独で使用するものであっても、2以上の成分を併用して使用するものであってもよい。   Examples of the monomers include ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and itaconic acid; (meth) methyl acrylate, (meth) ethyl acrylate, (meth) acrylic Ethylenically unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomers such as n-butyl acid and (meth) acrylic acid-2-ethylhexyl; ethylenically unsaturated dicarboxylic acids such as ethyl maleate, butyl maleate, ethyl itaconate and butyl itaconate Monoester monomer of acid; (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meth) acrylic acid-4-hydroxybutyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxy Ethylenic unsaturated compounds containing hydroxyl groups such as the reaction product of ethyl and ε-caprolactone Carboxylic acid alkyl ester monomers; (Meth) aminoethyl acrylate, (Meth) dimethylaminoethyl acrylate, (Meth) butylaminoethyl acrylate and other ethylenically unsaturated carboxylic acid aminoalkyl ester monomers; Ethylene unsaturated carboxylic acid aminoalkylamide monomers such as (meth) acrylamide, dimethylaminomethyl (meth) acrylamide, methylaminopropyl (meth) acrylamide; acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, methoxybutylacrylamide, di Other amide group-containing ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers such as acetone acrylamide; Unsaturated fatty acid glycidyl ester monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate; Examples thereof include “acrylic monomers” such as vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and α-chloroacrylonitrile. These “acrylic monomers” may be those using the above monomers alone or in combination of two or more components.

上記「アクリル系単量体」は、必要に応じて、該単量体と共重合可能な他の単量体を、該「アクリル系単量体」と共重合したものを用いても良い。このような「他の単量体」としては、 酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の飽和脂肪族カルボン酸ビニルエステル単量体; スチレン、α − メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン系単量体;等のビニル系単量体を好適に使用することができる。こららの「他の単量体」も、単独で使用するものであっても、2以上の成分を併用して使用するものであってもよい。本発明において、共重合ポリマーを「水溶性アクリル樹脂(b1)」として使用する際には、「アクリル系単量体」の100質量部に対して、「他の単量体」の使用量は300質量部以下が好ましく、更には、20〜200質量部であることが好ましい。   As the “acrylic monomer”, if necessary, another monomer copolymerizable with the monomer may be copolymerized with the “acrylic monomer”. Examples of such “other monomers” include saturated aliphatic carboxylic acid vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene; These vinyl monomers can be preferably used. These “other monomers” may be used alone or in combination of two or more components. In the present invention, when the copolymer is used as “water-soluble acrylic resin (b1)”, the amount of “other monomer” used is 100 parts by mass of “acrylic monomer”. It is preferably 300 parts by mass or less, and more preferably 20 to 200 parts by mass.

(重合開始剤)
前記重合開始剤としては特に限定されず、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスシアノ吉草酸、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等を使用することができる。上記エチレン性不飽和二重結合を有するアクリル単量体混合物は、上記単量体を単独で使用するものであっても、2 以上の成分を併用して使用するものであってもよい。
(Polymerization initiator)
The polymerization initiator is not particularly limited, and for example, persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, and azo compounds such as azobiscyanovaleric acid and azobisisobutyronitrile can be used. The acrylic monomer mixture having an ethylenically unsaturated double bond may be one that uses the monomer alone or may be one that uses two or more components in combination.

(水酸基)
本発明の水系着色組成物(X)に後述する硬化剤(D)を更に含有する場合、前記水溶性アクリル樹脂(b1)は構造中に水酸基を含有することが好ましい。前記アクリル樹脂(b1)は水溶性であるために、塗膜中にそのまま含まれると耐水性や耐食性を低下させる恐れがある。構造中に水酸基を含むことにより、そこが硬化剤との架橋起点となり、硬化剤を介した架橋体として塗膜中に取り込まれ、耐水性や耐食性を大幅に改善することができる。前記水溶性アクリル樹脂(b1)の構造中に水酸基を導入する方法としては特に制限はないが、例えば、アクリルモノマー(および/又は、必要に応じて、共重合すべき「他のモノマー」)を重合してアクリル樹脂を重合する際に、アクリルモノマーの一部に水酸基を含有するアクリルモノマーを使用する方法等が挙げられる。
(Hydroxyl group)
When the aqueous coloring composition (X) of the present invention further contains a curing agent (D) described later, the water-soluble acrylic resin (b1) preferably contains a hydroxyl group in the structure. Since the acrylic resin (b1) is water-soluble, if it is contained as it is in the coating film, the water resistance and corrosion resistance may be lowered. By including a hydroxyl group in the structure, it becomes a starting point for crosslinking with the curing agent, and is taken into the coating film as a crosslinked body via the curing agent, so that water resistance and corrosion resistance can be greatly improved. The method for introducing a hydroxyl group into the structure of the water-soluble acrylic resin (b1) is not particularly limited. For example, an acrylic monomer (and / or “other monomer” to be copolymerized) is copolymerized if necessary. A method of using an acrylic monomer containing a hydroxyl group as a part of the acrylic monomer when polymerizing an acrylic resin by polymerization.

前記水酸基の導入量としては特に制限はないが、水酸基価で、30〜150mgKOH/gの範囲にあることが好ましい。性能のバランスを考慮すると、50〜100の範囲にあるのがより好ましい。   The introduction amount of the hydroxyl group is not particularly limited, but the hydroxyl value is preferably in the range of 30 to 150 mgKOH / g. Considering the balance of performance, it is more preferably in the range of 50-100.

(カルボキシル基)
前記アクリル樹脂(b1)は構造中にアミン化合物で中和されたカルボキシル基を含有することが好ましい。アミン化合物としては特に制限はないが、例えば、アンモニアや、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン等の第3級アミンが挙げられる。カルボキシル基は親水性に優れるため、溶媒の主成分である水との親和性を高め、前記着色顔料(b2)の分散性を高めることができる。更に、カルボキシル基をアミン化合物で中和することで更に親水性を高めることができ、より前記着色顔料(b2)の分散性を高めることができる。カルボキシル基を中和する塩基性物質にはアミン化合物以外に水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物などが挙げられるが、これらは加熱乾燥後の着色塗膜中に残存し、耐水性や耐食性を低下させる恐れがあるため好ましくない。
(Carboxyl group)
The acrylic resin (b1) preferably contains a carboxyl group neutralized with an amine compound in the structure. The amine compound is not particularly limited, and examples thereof include tertiary amines such as ammonia and trimethylamine, triethylamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, and dimethylethanolamine. Since the carboxyl group is excellent in hydrophilicity, the affinity with water as the main component of the solvent can be increased, and the dispersibility of the colored pigment (b2) can be increased. Furthermore, neutralization of the carboxyl group with an amine compound can further increase the hydrophilicity, and the dispersibility of the colored pigment (b2) can be further increased. Examples of basic substances that neutralize carboxyl groups include hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide in addition to amine compounds. This is not preferable because it may remain in the colored coating film and may reduce water resistance and corrosion resistance.

前記カルボキシル基の導入量としては特に制限はないが、酸価で0.1〜50mgKOH/gの範囲にあることが好ましい。0.1mgKOH/g未満であると、密着性の向上効果が得られない場合がある。また、水系溶媒を使用する場合、水に対する溶解性または分散性が低下する場合や、更に、着色顔料を使用する場合、着色顔料の分散性が低下し、意匠性が低下する場合がある。50mgKOH/g超であると、耐食性が低下する場合がある。性能のバランスを考慮すると、0.5〜25mgKOH/gの範囲にあるのがより好ましい。   The amount of the carboxyl group introduced is not particularly limited, but the acid value is preferably in the range of 0.1 to 50 mgKOH / g. If it is less than 0.1 mg KOH / g, the effect of improving adhesion may not be obtained. Moreover, when using an aqueous solvent, the solubility or dispersibility with respect to water falls, and also when using a colored pigment, the dispersibility of a colored pigment may fall and the designability may fall. If it exceeds 50 mgKOH / g, the corrosion resistance may decrease. Considering the balance of performance, it is more preferably in the range of 0.5 to 25 mgKOH / g.

(固形分の含有量)
前記水分散体(B)における前記水溶性アクリル樹脂(b2)固形分の含有量は、前記着色顔料(b2)の固形分100質量%に対し、5〜30質量%であることが好ましい。5質量%未満であると、着色顔料(b2)の分散安定性が低下する場合があり、意匠性(着色性、隠蔽性)が低下する場合もある。30質量%超であると、耐食性や加工性が低下する場合がある。着色顔料(b2)がカーボンブラック(k)を含有する場合は、15〜30質量%であることがより好ましい。
(Solid content)
It is preferable that content of the said water-soluble acrylic resin (b2) solid content in the said water dispersion (B) is 5-30 mass% with respect to 100 mass% of solid content of the said color pigment (b2). If it is less than 5% by mass, the dispersion stability of the color pigment (b2) may be lowered, and the designability (colorability and concealing property) may be lowered. If it exceeds 30% by mass, corrosion resistance and workability may deteriorate. When the color pigment (b2) contains carbon black (k), it is more preferably 15 to 30% by mass.

(コロイダルシリカの水分散体(C))
着色塗膜(α)を構成する第3の成分は、コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)である。このようなコロイダルシリカの水分散体(C)を含有させることで、耐食性、耐傷付き性が向上する。コロイダルシリカの水分散体(C)としては特に制限されないが、一次粒子径が5〜50nmのコロイダルシリカ微粒子であることが好ましい。市販品としては、例えば、スノーテックスO、スノーテックスN、スノーテックスC、スノーテックスIPA−ST(日産化学工業)、アデライトAT−20N、AT−20A(旭電化工業)等を挙げることができる。これらのコロイダルシリカ粒子は前記着色塗膜(α)でも一次粒子径(平均粒子径)5〜50nmのままで分散されていることが、耐食性や加工性の観点で好ましい。
(Colloidal silica aqueous dispersion (C))
The 3rd component which comprises a colored coating film ((alpha)) is the water dispersion (C) of colloidal silica particle (c). By including such an aqueous dispersion (C) of colloidal silica, corrosion resistance and scratch resistance are improved. Although it does not restrict | limit especially as an aqueous dispersion (C) of colloidal silica, It is preferable that it is a colloidal silica fine particle with a primary particle diameter of 5-50 nm. Examples of commercially available products include Snowtex O, Snowtex N, Snowtex C, Snowtex IPA-ST (Nissan Chemical Industry), Adelite AT-20N, AT-20A (Asahi Denka Kogyo) and the like. It is preferable from the viewpoint of corrosion resistance and workability that these colloidal silica particles are dispersed in the colored coating film (α) while maintaining the primary particle diameter (average particle diameter) of 5 to 50 nm.

コロイダルシリカ粒子(c)の一次粒子径は、動的光散乱法(ナノトラック法)によって測定できる。動的散乱法によれば、温度と粘度と屈折率が既知の分散媒中の微粒子の径を簡単に求めることができる。   The primary particle diameter of the colloidal silica particles (c) can be measured by a dynamic light scattering method (nanotrack method). According to the dynamic scattering method, the diameter of fine particles in a dispersion medium having a known temperature, viscosity, and refractive index can be easily obtained.

本発明で用いる粒子状成分は、塗料の水系溶媒に有意に溶解せず、且つ溶媒や他の塗膜構成成分と反応しないように選ばれるので、所定の分散媒中で粒子径を測定して、それを分散体中における粒子状成分の粒子径として採用することができる。動的光散乱法では、分散媒中に分散しブラウン運動している微粒子にレーザー光を照射して粒子からの散乱光を観測し、光子相関法により自己相関関数を求め、キュムラント法を用いて粒子径を測定する。   The particulate component used in the present invention is selected so that it does not significantly dissolve in the aqueous solvent of the paint and does not react with the solvent or other coating film components. It can be employed as the particle size of the particulate component in the dispersion. In the dynamic light scattering method, laser light is irradiated to fine particles that are dispersed in a dispersion medium and moving in brown, the scattered light from the particles is observed, the autocorrelation function is obtained by the photon correlation method, and the cumulant method is used. Measure the particle size.

動的光散乱法による粒径測定装置として、例えば、大塚電子社製のFPAR−1000を使用することができる。本発明では、測定対象の粒子を含有する分散体サンプルを25℃で測定してキュムラント平均粒子径を求め、合計5回の測定の平均値を当該粒子の平均粒子径とする。動的光散乱法による平均粒子径の測定については、例えば、ジャーナル・オブ・ケミカル・フィジックス(Journal of Chemical Physics)第57巻11号(1972年12月)第4814頁、に記載されている。   As a particle size measuring device by the dynamic light scattering method, for example, FPAR-1000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. can be used. In the present invention, a dispersion sample containing the particles to be measured is measured at 25 ° C. to determine the cumulant average particle size, and the average value of five measurements in total is taken as the average particle size of the particles. The measurement of the average particle diameter by the dynamic light scattering method is described in, for example, Journal of Chemical Physics, Vol. 57, No. 11 (December, 1972), page 4814.

前記コロイダルシリカ粒子(C)はアミン化合物で安定化されていることが好ましい。アミン化合物としては特に制限はないが、例えば、アンモニアや、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ジメチルエタノールアミン等の第3級アミンが挙げられる。市販品としては、例えば、スノーテックスN(日産化学工業)、アデライトAT−20A(旭電化工業)等を挙げることができる。前記コロイダルシリカ粒子(C)はアミン化合物で安定化されているものを使用した方が、前記着色顔料(b2)の分散剤である前記アクリル樹脂(b1)の安定性を高めることができ、前記着色顔料(b2)の分散性を高めることができるため、好ましい。   The colloidal silica particles (C) are preferably stabilized with an amine compound. The amine compound is not particularly limited, and examples thereof include tertiary amines such as ammonia and trimethylamine, triethylamine, diethanolamine, triethanolamine, triisopropanolamine, and dimethylethanolamine. Examples of commercially available products include Snowtex N (Nissan Chemical Industries) and Adelite AT-20A (Asahi Denka Kogyo). When the colloidal silica particles (C) are stabilized with an amine compound, the stability of the acrylic resin (b1), which is a dispersant for the colored pigment (b2), can be increased, Since the dispersibility of a color pigment (b2) can be improved, it is preferable.

前記コロイダルシリカの水分散体(C)の含有量は、前記着色塗膜(α)中に5〜30質量%であることが好ましい。5質量%未満であると、耐食性、耐傷付き性が低下する場合があり、30質量%超であると、耐湿性、耐食性、加工性が低下する場合がある。   The content of the colloidal silica aqueous dispersion (C) is preferably 5 to 30% by mass in the colored coating film (α). If it is less than 5% by mass, the corrosion resistance and scratch resistance may be reduced, and if it exceeds 30% by mass, the moisture resistance, corrosion resistance, and workability may be reduced.

(硬化剤(D))
本発明においては、硬化剤(D)を使用することが好ましい。このような硬化剤(D)は、前記有機樹脂(a)を硬化させるものであれば特に制限はないが、例えば、メラミン樹脂、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物等を挙げることができる。メラミン樹脂はメラミンとホルムアルデヒドとを縮合して得られる生成物のメチロール基の一部またはすべてをメタノール、エタノール、ブタノールなどの低級アルコールでエーテル化した樹脂である。ポリイソシアネート化合物としては特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等を挙げることができる。また、そのブロック化物は、前記ポリイソシアネート化合物のブロック化物であるヘキサメチレンジイソシアネートのブロック化物、イソホロンジイソシアネートのブロック化物、キシリレンジイソシアネートのブロック化物、トリレンジイソシアネートのブロック化物等を挙げることができる。これらの硬化剤は1種で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(Curing agent (D))
In the present invention, it is preferable to use a curing agent (D). Such a curing agent (D) is not particularly limited as long as it cures the organic resin (a), and examples thereof include a melamine resin, a polyisocyanate compound, and an epoxy compound. The melamine resin is a resin obtained by etherifying a part or all of the methylol group of a product obtained by condensing melamine and formaldehyde with a lower alcohol such as methanol, ethanol, or butanol. It does not specifically limit as a polyisocyanate compound, For example, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, tolylene diisocyanate etc. can be mentioned. Examples of the blocked product include a blocked product of hexamethylene diisocyanate, a blocked product of isophorone diisocyanate, a blocked product of xylylene diisocyanate, and a blocked product of tolylene diisocyanate, which are blocked products of the polyisocyanate compound. These curing agents may be used alone or in combination of two or more.

前記硬化剤(D)の含有量は、全有機樹脂(前記着色塗膜(α)が前記有機樹脂(a)以外の有機樹脂を含む場合は、その有機樹脂も含めた全有機樹脂を指す。ただし、後述する潤滑剤(E)は含まない。)100質量%に対し、5〜35質量%であることが好ましい。5質量%未満であると、焼付硬化が不充分で、耐湿性、耐食性、耐傷付き性、耐薬品性が低下する場合があり、35質量%超であると、焼付硬化が過剰になり、耐食性、加工性が低下する場合がある。   Content of the said hardening | curing agent (D) points out all organic resins (when the said colored coating film ((alpha)) contains organic resins other than the said organic resin (a), including all the organic resins. However, the lubricant (E) described later is not included.) It is preferably 5 to 35% by mass with respect to 100% by mass. If it is less than 5% by mass, the bake-curing may be insufficient, and the moisture resistance, corrosion resistance, scratch resistance, and chemical resistance may decrease. If it exceeds 35% by mass, the bake-curing will be excessive and the corrosion resistance will be reduced. , Workability may be reduced.

耐傷付き性、耐薬品性の観点から、前記硬化剤(D)にはメラミン樹脂を含有することが好ましい。メラミン樹脂の含有量は、前記硬化剤(D)中に30〜100質量%であることが好ましい。30質量%未満であると、耐傷付き性、耐薬品性が低下する場合がある。   From the viewpoint of scratch resistance and chemical resistance, the curing agent (D) preferably contains a melamine resin. It is preferable that content of a melamine resin is 30-100 mass% in the said hardening | curing agent (D). If it is less than 30% by mass, scratch resistance and chemical resistance may deteriorate.

(潤滑剤(E))
前記着色塗膜(α)は、更に潤滑剤(E)を含有することが好ましい。潤滑剤(E)を含有させることで、耐傷付き性が向上する。潤滑剤(E)としては特に制限されず、公知の潤滑剤が使用できるが、フッ素樹脂系、ポリオレフィン樹脂系から選ばれる少なくとも一種を使用することが好ましい。
(Lubricant (E))
The colored coating film (α) preferably further contains a lubricant (E). By including the lubricant (E), the scratch resistance is improved. The lubricant (E) is not particularly limited, and a known lubricant can be used, but it is preferable to use at least one selected from a fluororesin system and a polyolefin resin system.

(フッ素樹脂)
フッ素樹脂系としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)などが使用可能である。これらのうち1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用しても良い。
(Fluorine resin)
Examples of fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE). ), Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), and the like can be used. Of these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(ポリオレフィン樹脂)
前記ポリオレフィン樹脂系としては特に限定されず、パラフィン、マイクロクリスタリン、ポリエチレン等の炭化水素系のワックス、及びこれらの誘導体等を挙げることができるが、ポリエチレン樹脂であることが好ましい。前記誘導体としては特に限定されず、例えば、カルボキシル化ポリオレフィン、塩素化ポリオレフィン等を挙げることができる。これらのうち1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用しても良い。前記ポリエチレン樹脂を使用する場合、前記着色塗膜(α)中に平均粒子径0.5〜2μmの粒子で分散されていることが、耐食性や耐傷付き性の観点から好ましい。
(Polyolefin resin)
The polyolefin resin system is not particularly limited, and examples thereof include hydrocarbon waxes such as paraffin, microcrystalline, and polyethylene, and derivatives thereof, but a polyethylene resin is preferable. The derivative is not particularly limited, and examples thereof include carboxylated polyolefin and chlorinated polyolefin. Of these, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination. When using the said polyethylene resin, it is preferable from a viewpoint of corrosion resistance or damage resistance that it is disperse | distributed by the particle | grains with an average particle diameter of 0.5-2 micrometers in the said colored coating film ((alpha)).

前記ポリエチレン樹脂粒子の平均粒子径は、レーザー回折・散乱法(マイクロトラック法)によって測定した粒度分布における積算値50%での粒子径を指す。レーザー回折・散乱法による測定には、例えば、日機装社製のマイクロトラック粒度分析計などで測定することができる。本発明では、合計5回の測定の平均値を前記ポリエチレン樹脂粒子の平均粒子径とする。   The average particle diameter of the polyethylene resin particles refers to a particle diameter at an integrated value of 50% in a particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering method (microtrack method). For the measurement by the laser diffraction / scattering method, for example, it can be measured by a microtrack particle size analyzer manufactured by Nikkiso Co., Ltd. In this invention, let the average value of a total of 5 measurements be the average particle diameter of the said polyethylene resin particle.

前記潤滑剤(E)の含有量は、前記着色塗膜(α)中に0.5〜10質量%であることが好ましい。0.5質量%未満であると、耐傷付き性が低下する場合があり、10質量%超であると、耐食性、加工性が低下する場合がある。   The content of the lubricant (E) is preferably 0.5 to 10% by mass in the colored coating film (α). If it is less than 0.5% by mass, the scratch resistance may be lowered, and if it exceeds 10% by mass, the corrosion resistance and workability may be lowered.

(着色塗膜(α))
本発明のクロメートフリー着色塗装金属板の着色塗膜(α)はアニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有する水系着色組成物(X)を金属板の少なくとも片面に塗布し、焼付乾燥することで形成することができる。前記水系着色組成物の塗布方法に特に制限はないが、公知のロールコート、カーテン塗装、スプレー塗布、バーコート、浸漬、静電塗布等を適宜使用することができる。
(Colored coating film (α))
The colored coating (α) of the chromate-free colored coated metal plate of the present invention uses an aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group and a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant. An aqueous coloring composition (X) containing an aqueous dispersion (B) of the colored pigment (b2) dispersed in water and an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c) is applied to at least one surface of the metal plate. It can be formed by baking and drying. Although there is no restriction | limiting in particular in the coating method of the said aqueous coloring composition, Well-known roll coat, curtain coating, spray coating, bar coating, immersion, electrostatic coating etc. can be used suitably.

(水性着色組成物)
前記水性着色組成物(X)の製造方法は特に限定されないが、例えば、水中に各々の着色塗膜(α)形成成分を添加し、ディスパーで攪拌し、溶解もしくは分散する方法が挙げられる。各々の着色塗膜(α)形成成分の溶解性、もしくは分散性を向上させるために、必要に応じて、公知の親水性溶剤等を添加してもよい。
(Aqueous coloring composition)
Although the manufacturing method of the said aqueous coloring composition (X) is not specifically limited, For example, the method of adding each coloring coating film ((alpha)) formation component in water, stirring with a disper, and melt | dissolving or disperse | distributing is mentioned. In order to improve the solubility or dispersibility of each colored coating film (α) forming component, a known hydrophilic solvent or the like may be added as necessary.

前記水性着色組成物(X)の25℃におけるpHは8〜10の範囲にあることが好ましく、8.5〜9.5の範囲にあることがより好ましい。pHが8よりも小さいと前記水性着色組成物(X)の貯蔵安定性が低下(増粘やゲル化の発生)したり、前記着色顔料(b2)の分散安定性が低下する場合がある。pHが10よりも大きいと耐水性、耐食性、耐薬品性が低下する場合がある。前記水性着色組成物(X)のpHの制御方法に特に制限はないが、酢酸等の有機酸やアンモニア等のアミン化合物を適量添加して調整する方法等が挙げられる。   The pH of the aqueous coloring composition (X) at 25 ° C. is preferably in the range of 8 to 10, and more preferably in the range of 8.5 to 9.5. If the pH is less than 8, the storage stability of the aqueous coloring composition (X) may be reduced (thickening or gelation occurs), or the dispersion stability of the colored pigment (b2) may be reduced. If the pH is higher than 10, water resistance, corrosion resistance, and chemical resistance may decrease. Although there is no restriction | limiting in particular in the control method of pH of the said aqueous coloring composition (X), The method etc. which add and adjust amine compounds, such as organic acids, such as acetic acid, and ammonia, etc. are mentioned.

(加熱乾燥方法)
加熱(ないし焼付)乾燥方法は特に制限はなく、あらかじめ金属板を加熱しておくか、塗布後に金属板を加熱するか、或いはこれらを組み合わせて乾燥を行ってもよい。加熱方法に特に制限はなく、熱風、誘導加熱、近赤外線、直火等を単独もしくは組み合わせて使用することができる。焼付乾燥温度については、到達温度で150℃〜250℃であることが好ましく、160℃〜230℃であることが更に好ましく、180℃〜220℃であることが最も好ましい。到達温度が150℃未満であると、焼付硬化が不充分で、耐湿性、耐食性、耐傷付き性、耐薬品性が低下する場合があり、250℃超であると、焼付硬化が過剰になり、耐食性、加工性が低下する場合がある。焼付乾燥時間は1〜60秒であることが好ましく、3〜20秒であることが更に好ましい。1秒未満であると、焼付硬化が不充分で、耐湿性、耐食性、耐傷付き性、耐薬品性が低下する場合があり、60秒超であると、生産性が低下する場合がある。
(Heat drying method)
The heating (or baking) drying method is not particularly limited, and the metal plate may be heated in advance, the metal plate may be heated after application, or a combination thereof may be used for drying. There is no restriction | limiting in particular in a heating method, A hot air, induction heating, near infrared rays, a direct fire, etc. can be used individually or in combination. The baking drying temperature is preferably 150 ° C. to 250 ° C., more preferably 160 ° C. to 230 ° C., and most preferably 180 ° C. to 220 ° C. at the ultimate temperature. If the ultimate temperature is less than 150 ° C., the bake hardening is insufficient, and the moisture resistance, corrosion resistance, scratch resistance, and chemical resistance may decrease. If it exceeds 250 ° C., the bake hardening will be excessive. Corrosion resistance and workability may decrease. The baking and drying time is preferably 1 to 60 seconds, and more preferably 3 to 20 seconds. If it is less than 1 second, the bake hardening is insufficient, and the moisture resistance, corrosion resistance, scratch resistance, and chemical resistance may decrease, and if it exceeds 60 seconds, the productivity may decrease.

(下地処理層(β))
本発明においては、前記着色塗膜(α)と下地金属板との密着性を高めたり、耐食性を向上させたりできるというの点からは、前記着色塗膜(α)の下層に下地処理層(β)が配置されることが好ましい。前記下地処理層(β)は特に限定されるものではないが、シランカップリング剤、有機樹脂、ポリフェノール化合物から選ばれる少なくとも1種を含む下地処理層(β)を設けることで、下地金属板との密着性を更に高め、耐食性を更に高めることができる。また、シランカップリング剤、有機樹脂、ポリフェノール化合物をすべて含む下地処理層(β)を設けることで、下地金属板との密着性を最も高め、耐食性を最も高めることができる。
(Base treatment layer (β))
In the present invention, from the viewpoint that the adhesion between the colored coating film (α) and the base metal plate can be improved or the corrosion resistance can be improved, a base treatment layer ( β) is preferably arranged. Although the said base treatment layer ((beta)) is not specifically limited, By providing the base treatment layer ((beta)) containing at least 1 sort (s) chosen from a silane coupling agent, organic resin, and a polyphenol compound, a base metal plate and The adhesion can be further improved, and the corrosion resistance can be further improved. Moreover, by providing the base treatment layer (β) containing all of the silane coupling agent, the organic resin, and the polyphenol compound, the adhesion with the base metal plate can be maximized and the corrosion resistance can be enhanced most.

(シランカップリング剤)
前記下地塗膜層(β)に含まれ得るシランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、信越化学工業、日本ユニカー、チッソ、東芝シリコーン等から販売されているビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルエトキシシラン、N−〔2−(ビニルベンジルアミノ)エチル〕−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカブトプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。前記シランカップリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(Silane coupling agent)
The silane coupling agent that can be contained in the base coating layer (β) is not particularly limited, and examples thereof include vinyltrimethoxysilane and vinyltril sold by Shin-Etsu Chemical, Nippon Unicar, Chisso, Toshiba Silicone and the like. Ethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylethoxysilane, N- [2- (vinylbenzylamino) ethyl] -3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ- Methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycyl Sidoxypropyl Methoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. The said silane coupling agent may be used independently and may use 2 or more types together.

(下地処理層(β)の有機樹脂)
前記下地処理層(β)に含まれ得る有機樹脂は特に限定されず、例えば、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂等、公知の有機樹脂を使用することができる。下地金属板との密着性を更に高めるためには、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂の少なくとも1種を使用することが好ましく、前記着色塗膜(α)中に含まれる前記ポリエステル樹脂との相溶性を高め、密着性を高める意味では、前記下地処理層(β)にポリエステル樹脂を含有することが特に好ましい。
(Organic resin for the ground treatment layer (β))
The organic resin that can be included in the base treatment layer (β) is not particularly limited. For example, a known organic resin such as a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, or a polyolefin resin can be used. . In order to further improve the adhesion to the base metal plate, it is preferable to use at least one of a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, and a phenol resin, and the polyester resin contained in the colored coating film (α) It is particularly preferable to contain a polyester resin in the base treatment layer (β) in the sense of enhancing the compatibility with the base material.

(ポリフェノール化合物)
前記下地処理層(β)に含まれ得るポリフェノール化合物はベンゼン環に結合したフェノール性水酸基を2以上有する化合物、またはその縮合物のことを指す。前記ベンゼン環に結合したフェノール性水酸基を2以上有する化合物としては、例えば、没食子酸、ピロガロール、カテコール等を挙げることができる。ベンゼン環に結合したフェノール性水酸基を2以上有する化合物の縮合物としては特に限定されず、例えば、通常タンニン酸と呼ばれる植物界に広く分布するポリフェノール化合物等を挙げることができる。
(Polyphenol compound)
The polyphenol compound that can be contained in the base treatment layer (β) refers to a compound having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to a benzene ring, or a condensate thereof. Examples of the compound having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to the benzene ring include gallic acid, pyrogallol, catechol and the like. The condensate of the compound having two or more phenolic hydroxyl groups bonded to the benzene ring is not particularly limited, and examples thereof include polyphenol compounds that are widely distributed in the plant kingdom, usually called tannic acid.

(タンニン酸)
タンニン酸は、広く植物界に分布する多数のフェノール性水酸基を有する複雑な構造の芳香族化合物の総称である。前記タンニン酸は、加水分解性タンニン酸でも縮合型タンニン酸でもよい。前記タンニン酸としては特に限定されず、例えば、ハマメリタンニン、カキタンニン、チャタンニン、五倍子タンニン、没食子タンニン、ミロバランタンニン、ジビジビタンニン、アルガロビラタンニン、バロニアタンニン、カテキンタンニン等を挙げることができる。前記タンニン酸としては、市販のもの、例えば、「タンニン酸エキスA」、「Bタンニン酸」、「Nタンニン酸」、「工用タンニン酸」、「精製タンニン酸」、「Hiタンニン酸」、「Fタンニン酸」、「局タンニン酸」(いずれも大日本製薬株式会社製)、「タンニン酸:AL」(富士化学工業株式会社製)等を使用することもできる。
(Tannic acid)
Tannic acid is a general term for aromatic compounds having a complex structure having a large number of phenolic hydroxyl groups widely distributed in the plant kingdom. The tannic acid may be hydrolyzable tannic acid or condensed tannic acid. The tannic acid is not particularly limited, and examples thereof include hameli tannin, oyster tannin, chatannin, pentaploid tannin, gallic tannin, mylobarantannin, dibidi tannin, algarobilatannin, valonia tannin, catechin tannin, and the like. . Examples of the tannic acid include commercially available ones such as “tannic acid extract A”, “B tannic acid”, “N tannic acid”, “industrial tannic acid”, “purified tannic acid”, “Hi tannic acid”, "F tannic acid", "local tannic acid" (all manufactured by Dainippon Pharmaceutical Co., Ltd.), "tannic acid: AL" (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd.) and the like can also be used.

前記ポリフェノール化合物は1種で使用しても良く、2種以上を併用してもよい。   The said polyphenol compound may be used by 1 type, and may use 2 or more types together.

(含有量)
前記下地処理層(β)に含まれるシランカップリング剤、有機樹脂、ポリフェノール化合物から選ばれる少なくとも1種の含有量は特に限定されないが、下地処理層100質量%中に10質量%以上含有することが好ましい。10質量%未満の場合、含有量が少なく密着性や耐食性の向上効果が得られない場合がある。
(Content)
Although content of at least 1 sort (s) chosen from the silane coupling agent, organic resin, and polyphenol compound contained in the said base treatment layer ((beta)) is not specifically limited, It contains 10 mass% or more in 100 mass% of base treatment layers. Is preferred. If it is less than 10% by mass, the content may be small and the effect of improving adhesion and corrosion resistance may not be obtained.

(付着量)
前記下地処理層(β)の付着量は特に限定されるものではないが、10〜1000mg/mの範囲にあることが好ましい。10mg/m以下では充分な下地処理層(β)の効果が得られず、1000mg/mを超えると下地処理層(β)が凝集破壊しやすくなり密着性が低下する場合がある。安定した効果と経済性から、より好ましい付着量範囲は50〜500mg/mである。
(Amount of adhesion)
Although the adhesion amount of the said base treatment layer ((beta)) is not specifically limited, It is preferable to exist in the range of 10-1000 mg / m < 2 >. When the amount is 10 mg / m 2 or less, sufficient effect of the base treatment layer (β) cannot be obtained, and when it exceeds 1000 mg / m 2 , the base treatment layer (β) tends to cohesively break down and adhesion may be lowered. From the stable effect and economical efficiency, a more preferable adhesion amount range is 50 to 500 mg / m 2 .

(形成方法)
前記下地処理層(β)の形成方法に特に制限はないが、下地処理層(β)を形成するためのコーティング剤を金属板の少なくとも片面に塗布し、加熱乾燥することで形成される。前記コーティング剤の塗布方法に特に制限はないが、公知のロールコート、スプレー塗布、バーコート、浸漬、静電塗布等を適宜使用することができる。焼付乾燥方法に特に制限はなく、あらかじめ金属板を加熱しておくか、塗布後に金属板を加熱するか、或いはこれらを組み合わせて乾燥を行ってもよい。加熱方法に特に制限はなく、熱風、誘導加熱、近赤外線、直火等を単独もしくは組み合わせて使用することができる。焼付乾燥温度については、到達温度で60℃〜150℃であることが好ましく、70℃〜130℃であることが更に好ましい。到達温度が60℃未満であると、乾燥が不充分で、基材との密着性や耐食性が低下する場合があり、150℃超であると、基材との密着性が低下する場合がある。
(Formation method)
Although there is no restriction | limiting in particular in the formation method of the said base treatment layer ((beta)), The coating agent for forming a base treatment layer ((beta)) is apply | coated to at least one side of a metal plate, and it heat-drys and forms. Although there is no restriction | limiting in particular in the coating method of the said coating agent, Well-known roll coat, spray coating, bar coating, immersion, electrostatic coating etc. can be used suitably. There is no restriction | limiting in particular in the baking drying method, A metal plate may be heated previously, a metal plate may be heated after application | coating, or you may dry combining these. There is no restriction | limiting in particular in a heating method, A hot air, induction heating, near infrared rays, a direct fire, etc. can be used individually or in combination. About baking baking temperature, it is preferable that it is 60 to 150 degreeC by the ultimate temperature, and it is still more preferable that it is 70 to 130 degreeC. If the ultimate temperature is less than 60 ° C., drying may be insufficient, and adhesion and corrosion resistance with the substrate may decrease, and if it exceeds 150 ° C., adhesion with the substrate may decrease. .

(金属板)
本発明において適用可能な金属板としては特に限定されるものではなく、例えば、鉄、鉄基合金、アルミニウム、アルミニウム基合金、銅、銅基合金等を挙げられ、任意に金属板上にめっきしためっき金属板を使用することもできる。中でも本発明の適用において最も好適なものは亜鉛系めっき鋼板、アルミニウム系めっき鋼板である。
(Metal plate)
The metal plate applicable in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include iron, iron-base alloy, aluminum, aluminum-base alloy, copper, copper-base alloy, and the like, and optionally plated on the metal plate. A plated metal plate can also be used. Among them, the most preferable ones in the application of the present invention are zinc-based plated steel sheets and aluminum-based plated steel sheets.

亜鉛系めっき鋼板としては、亜鉛めっき鋼板、亜鉛−ニッケルめっき鋼板、亜鉛−鉄めっき鋼板、亜鉛−クロムめっき鋼板、亜鉛−アルミニウムめっき鋼板、亜鉛−チタンめっき鋼板、亜鉛−マグネシウムめっき鋼板、亜鉛−マンガンめっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウムめっき鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム−シリコンめっき鋼板等の亜鉛系めっき鋼板、さらにはこれらのめっき層に少量の異種金属元素または不純物としてコバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を含有するもの、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を分散させたものが含まれる。   Zinc-coated steel sheets include galvanized steel sheets, zinc-nickel plated steel sheets, zinc-iron plated steel sheets, zinc-chromium plated steel sheets, zinc-aluminum plated steel sheets, zinc-titanium plated steel sheets, zinc-magnesium plated steel sheets, zinc-manganese. Galvanized steel sheets such as plated steel sheets, zinc-aluminum-magnesium plated steel sheets, zinc-aluminum-magnesium-silicon-plated steel sheets, and cobalt, molybdenum, tungsten, nickel as a small amount of different metal elements or impurities in these plated layers Examples include those containing titanium, chromium, aluminum, manganese, iron, magnesium, lead, bismuth, antimony, tin, copper, cadmium, arsenic, and the like, and those in which inorganic substances such as silica, alumina, and titania are dispersed.

アルミニウム系めっき鋼板としては、アルミニウムまたはアルミニウムとシリコン、亜鉛、マグネシウムの少なくとも1種とからなる合金、例えば、アルミニウム−シリコンめっき鋼板、アルミニウム−亜鉛めっき鋼板、アルミニウム−シリコン−マグネシウムめっき鋼板等が挙げられる。   Examples of the aluminum-based plated steel sheet include aluminum or an alloy composed of aluminum and at least one of silicon, zinc, and magnesium, such as an aluminum-silicon plated steel sheet, an aluminum-zinc plated steel sheet, and an aluminum-silicon-magnesium plated steel sheet. .

更には以上のめっきと他の種類のめっき、例えば鉄めっき、鉄−りんめっき、ニッケルめっき、コバルトめっき等と組み合わせた複層めっきにも適用可能である。めっき方法は特に限定されるものではなく、公知の電気めっき法、溶融めっき法、蒸着めっき法、分散めっき法、真空めっき法等のいずれの方法でもよい。   Furthermore, the present invention can also be applied to multilayer plating in combination with the above plating and other types of plating such as iron plating, iron-phosphorus plating, nickel plating, cobalt plating and the like. The plating method is not particularly limited, and any known method such as an electroplating method, a hot dipping method, a vapor deposition plating method, a dispersion plating method, and a vacuum plating method may be used.

以下、本発明の実施例について説明する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味する。   Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” means “parts by mass” unless otherwise specified.

(1)金属板 使用した金属板の種類を表1に示す。めっきを施した金属板の基材には、板厚0.5mmの軟鋼板を使用した。SUS板についてはフェライト系ステンレス鋼板(鋼成分:C;0.008質量%、Si;0.07質量%、Mn;0.15質量%、P;0.011質量%、S;0.009質量%、Al;0.067質量%、Cr;17.3質量%、Mo;1.51質量%、N;0.0051質量%、Ti;0.22質量%、残部Fe及び不可避的不純物)を使用した。金属板は表面をアルカリ脱脂処理、水洗乾燥して使用した。 (1) Metal plate Table 1 shows the types of metal plates used. A mild steel plate having a thickness of 0.5 mm was used as the base material of the plated metal plate. For SUS plate, ferritic stainless steel plate (steel component: C; 0.008 mass%, Si; 0.07 mass%, Mn; 0.15 mass%, P; 0.011 mass%, S; 0.009 mass) %, Al; 0.067% by mass, Cr; 17.3% by mass, Mo; 1.51% by mass, N; 0.0051% by mass, Ti; 0.22% by mass, balance Fe and inevitable impurities) used. The metal plate was used after subjecting the surface to alkaline degreasing treatment, washing with water and drying.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(2)下地処理層
下地処理層を形成するためのコーティング剤は、有機樹脂(表2)、シランカップリング剤(表3)、ポリフェノール化合物(表4)を表5に示す配合量で配合し、塗料用分散機を用いて攪拌することで調整した。上記(1)で準備した金属板の表面に該コーティング剤を100mg/mの付着量になるようにロールコーターで塗装し、到達板温度70℃の条件で乾燥させることで、必要に応じて下地処理層を形成させた。
(2) Ground treatment layer The coating agent for forming the ground treatment layer is composed of an organic resin (Table 2), a silane coupling agent (Table 3), and a polyphenol compound (Table 4) in the blending amounts shown in Table 5. It was adjusted by stirring using a paint disperser. The coating agent is applied to the surface of the metal plate prepared in (1) above with a roll coater so as to have an adhesion amount of 100 mg / m 2 , and dried under the condition of a reaching plate temperature of 70 ° C. A ground treatment layer was formed.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(3)水溶性アクリル樹脂
着色顔料(b2)の分散剤として使用する水溶性アクリル樹脂の製造例を、下記製造例1〜3、及び表6に示す。
<水溶性アクリル樹脂製造例1>
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル40.0部を加え、窒素気流中で混合攪拌しながら120℃ に昇温した。次いで、メタクリル酸8.5部、アクリル酸エチル54.5部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル14.5部、メタクリル酸メチル12.5部、スチレン10.0部からなるモノマー混合物、及びジプロピレングリコールメチルエーテル10.0部、ターシャルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート5部からなる開始剤溶液を3時間にわたり並行して反応容器に滴下した。
(3) Water-soluble acrylic resin Production examples of a water-soluble acrylic resin used as a dispersant for the color pigment (b2) are shown in the following Production Examples 1 to 3 and Table 6.
<Water-soluble acrylic resin production example 1>
40.0 parts of dipropylene glycol methyl ether was added to the reaction vessel, and the temperature was raised to 120 ° C. while mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, a monomer mixture comprising 8.5 parts of methacrylic acid, 54.5 parts of ethyl acrylate, 14.5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 12.5 parts of methyl methacrylate, 10.0 parts of styrene, and dipropylene An initiator solution consisting of 10.0 parts of glycol methyl ether and 5 parts of tertiary butyl peroxy-2-ethylhexanoate was dropped into the reaction vessel in parallel over 3 hours.

滴下終了後、0.5時間同温度で熟成を行った。更に、ジプロピレングリコールメチルエーテル5.0部及びタ1ーシャルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.3部からなる開始剤溶液を0.5時間にわたり反応容器に滴下した。滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。脱溶剤装置により、減圧下(9.3kPa(70torr))120℃ で溶剤を16.11部留去した後、脱イオン水194.24部及びジメチルアミノエタノール8.82部を加えて、不揮発分30.0%の、アミン化合物で中和されたカルボキシル基と水酸基を含有したアクリル樹脂の水溶液を得た。   After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 0.5 hours. Further, an initiator solution consisting of 5.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and 0.3 part of tert-butyl peroxy-2-ethylhexanoate was added dropwise to the reaction vessel over 0.5 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 2 hours. After removing 11.11 parts of the solvent at 120 ° C. under reduced pressure (9.3 kPa (70 torr)) using a solvent removal apparatus, 194.24 parts of deionized water and 8.82 parts of dimethylaminoethanol were added to obtain a nonvolatile content. An acrylic resin aqueous solution containing 30.0% of a carboxyl group and a hydroxyl group neutralized with an amine compound was obtained.

<水溶性アクリル樹脂製造例2>
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル40.0部を加え、窒素気流中で混合攪拌しながら120℃ に昇温した。次いで、メタクリル酸8.5部、アクリル酸エチル69.0部、メタクリル酸メチル12.5部、スチレン10.0部からなるモノマー混合物、及びジプロピレングリコールメチルエーテル10.0部、ターシャルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート5部からなる開始剤溶液を3時間にわたり並行して反応容器に滴下した。滴下終了後、0.5時間同温度で熟成を行った。更に、ジプロピレングリコールメチルエーテル5.0部及びターシャルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.3部からなる開始剤溶液を0.5時間にわたり反応容器に滴下した。
<Water-soluble acrylic resin production example 2>
40.0 parts of dipropylene glycol methyl ether was added to the reaction vessel, and the temperature was raised to 120 ° C. while mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, a monomer mixture comprising 8.5 parts of methacrylic acid, 69.0 parts of ethyl acrylate, 12.5 parts of methyl methacrylate, 10.0 parts of styrene, 10.0 parts of dipropylene glycol methyl ether, and tertiary butyl par An initiator solution consisting of 5 parts of oxy-2-ethylhexanoate was added dropwise to the reaction vessel in parallel over 3 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 0.5 hours. Further, an initiator solution consisting of 5.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and 0.3 part of tertiary butyl peroxy-2-ethylhexanoate was added dropwise to the reaction vessel over 0.5 hours.

滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。脱溶剤装置により、減圧下(9.3kPa(70torr))120℃ で溶剤を16.11部留去した後、脱イオン水194.24部及びジメチルアミノエタノール8.82部を加えて、不揮発分30.0%の、アミン化合物で中和されたカルボキシル基を含有したアクリル樹脂(水酸基非含有)の水溶液を得た。   After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 2 hours. After removing 11.11 parts of the solvent at 120 ° C. under reduced pressure (9.3 kPa (70 torr)) using a solvent removal apparatus, 194.24 parts of deionized water and 8.82 parts of dimethylaminoethanol were added to obtain a nonvolatile content. An aqueous solution of 30.0% acrylic resin (containing no hydroxyl group) containing a carboxyl group neutralized with an amine compound was obtained.

<水溶性アクリル樹脂製造例3>
反応容器にジプロピレングリコールメチルエーテル40.0部を加え、窒素気流中で混合攪拌しながら120℃ に昇温した。次いで、メタクリル酸8.5部、アクリル酸エチル54.5部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル14.5部、メタクリル酸メチル12.5部、スチレン10.0部からなるモノマー混合物、及びジプロピレングリコールメチルエーテル10.0部、ターシャルブチルパーオキシ−2−エチルへキサノエート5部からなる開始剤溶液を3時間にわたり並行して反応容器に滴下した。
<Water-soluble acrylic resin production example 3>
40.0 parts of dipropylene glycol methyl ether was added to the reaction vessel, and the temperature was raised to 120 ° C. while mixing and stirring in a nitrogen stream. Next, a monomer mixture comprising 8.5 parts of methacrylic acid, 54.5 parts of ethyl acrylate, 14.5 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 12.5 parts of methyl methacrylate, 10.0 parts of styrene, and dipropylene An initiator solution consisting of 10.0 parts of glycol methyl ether and 5 parts of tertiary butyl peroxy-2-ethylhexanoate was dropped into the reaction vessel in parallel over 3 hours.

滴下終了後、0.5時間同温度で熟成を行った。更に、ジプロピレングリコールメチルエーテル5.0部及びターシャルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート0.3部からなる開始剤溶液を0.5時間にわたり反応容器に滴下した。滴下終了後、2時間同温度で熟成を行った。脱溶剤装置により、減圧下(9.3kPa(70torr))120℃ で溶剤を16.11部留去した後、脱イオン水194.24部及び水酸化ナトリウム2.38部を加えて、不揮発分30.0%の、水酸化ナトリウムで中和されたカルボキシル基と水酸基を含有したアクリル樹脂の水溶液を得た。   After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 0.5 hours. Further, an initiator solution consisting of 5.0 parts of dipropylene glycol methyl ether and 0.3 part of tertiary butyl peroxy-2-ethylhexanoate was added dropwise to the reaction vessel over 0.5 hours. After completion of the dropping, aging was performed at the same temperature for 2 hours. After removing 11.11 parts of the solvent at 120 ° C. under reduced pressure (9.3 kPa (70 torr)) using a desolventizer, 194.24 parts of deionized water and 2.38 parts of sodium hydroxide were added to obtain a nonvolatile content. 30.0% of an aqueous solution of an acrylic resin containing a carboxyl group and a hydroxyl group neutralized with sodium hydroxide was obtained.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(4)着色顔料 使用した着色顔料を表7に示す。 (4) Color pigment Table 7 shows the color pigments used.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(4)着色顔料の水分散体 表6に示すアクリル樹脂と表7に示す着色顔料をペイントコンディショナー中でガラスビーズ媒体を加えて、室温で1時間混合分散し、着色顔料の水分散体を得た。その内容(着色顔料の固形分100質量%に対するアクリル樹脂固形分の含有量も含む)及び、その他に使用した市販品とその内容を表8に示す。 (4) Aqueous dispersion of colored pigment The acrylic resin shown in Table 6 and the colored pigment shown in Table 7 were mixed and dispersed at room temperature for 1 hour by adding glass bead medium in a paint conditioner to obtain an aqueous dispersion of colored pigment. It was. Table 8 shows the contents (including the acrylic resin solid content with respect to the solid content of 100% by mass of the color pigment) and other commercially available products and their contents.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(5)着色塗膜
着色塗膜を形成するための水性着色組成物(X)は、有機樹脂(a)の水分散体(A)(下記製造例1〜5、表9)、硬化剤(D)(表10)、着色顔料(b2)の水分散体(B)(表8)、コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)(表11)、潤滑剤(F)(表12)を表13に示す配合量(固形分比で記載)で配合し、塗料用分散機を用いて攪拌することで調整した。
(5) Colored coating film The aqueous coloring composition (X) for forming a colored coating film contains an aqueous dispersion (A) of the organic resin (a) (the following Production Examples 1 to 5, Table 9), a curing agent ( D) (Table 10), water dispersion (B) (Table 8) of the color pigment (b2), water dispersion (C) (Table 11) of the colloidal silica particles (c), lubricant (F) (Table 12) ) Was blended in the blending amounts shown in Table 13 (described in terms of solid content ratio), and the mixture was stirred using a paint disperser.

上記「項目(2)」で形成した下地処理層(下地処理層がない場合は金属板)の上層に、水性着色組成物(X)を所定の膜厚になるようにロールコーターで塗装し、所定の到達板焼付温度で加熱乾燥し、着色塗膜を形成させた。   The aqueous coloring composition (X) is applied to the upper layer of the base treatment layer (a metal plate when there is no base treatment layer) formed in the above "Item (2)" with a roll coater, Heating and drying were performed at a predetermined reaching plate baking temperature to form a colored coating film.

<有機樹脂製造例1>
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器にテレフタル酸199部、イソフタル酸232部、アジピン酸199部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸33部、エチレングリコール312部、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール125部、1,5−ペンタンジオール187部、テトラブチルチタネート0.41部を仕込み、160℃から230℃まで4時間かけてエステル化反応を行った。次いで系内を徐々に減圧していき、20分かけて5mmHgまで減圧し、さらに0.3mmHg以下の真空下、260℃にて40分間重縮合反応を行った。得られた共重合ポリエステル樹脂100部に、ブチルセロソルブ20部、メチルエチルケトン42部を投入した後、80℃で2時間攪拌溶解を行い、更に213gのイオン交換水を投入し、水分散を行った。その後、加熱しながら溶剤を留去、200メッシュのナイロンメッシュでろ過し、固形分濃度30%のポリエステル樹脂水分散体(J1)を得た。
<Organic resin production example 1>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser and thermometer, 199 parts of terephthalic acid, 232 parts of isophthalic acid, 199 parts of adipic acid, 33 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid, 312 parts of ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3 -125 parts of propanediol, 187 parts of 1,5-pentanediol and 0.41 part of tetrabutyl titanate were charged, and the esterification reaction was performed from 160 ° C to 230 ° C over 4 hours. Next, the pressure in the system was gradually reduced, the pressure was reduced to 5 mmHg over 20 minutes, and a polycondensation reaction was performed at 260 ° C. for 40 minutes under a vacuum of 0.3 mmHg or less. After adding 20 parts of butyl cellosolve and 42 parts of methyl ethyl ketone to 100 parts of the obtained copolyester resin, the mixture was stirred and dissolved at 80 ° C. for 2 hours, and further 213 g of ion-exchanged water was added to perform water dispersion. Thereafter, the solvent was distilled off while heating, followed by filtration through a 200 mesh nylon mesh to obtain a polyester resin aqueous dispersion (J1) having a solid content concentration of 30%.

<有機樹脂製造例2>
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器にテレフタル酸199部、イソフタル酸266部、アジピン酸199部、エチレングリコール312部、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール125部、1,5−ペンタンジオール187部、テトラブチルチタネート0.41部を仕込み、160℃から230℃まで4時間かけてエステル化反応を行った。次いで系内を徐々に減圧していき、20分かけて5mmHgまで減圧し、さらに0.3mmHg以下の真空下、260℃にて40分間重縮合反応を行った。窒素気流下、220℃まで冷却し、無水トリメリット酸を23部、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート16部を投入し、30分間反応を行った。得られた共重合ポリエステル樹脂100部、ブチルセロソルブ20部、メチルエチルケトン42部を投入した後、80℃で2時間攪拌溶解を行い、イソプロピルアルコール23部、トリエチルアミン3.5部を投入し、213部のイオン交換水で水分散を行った。その後、加熱しながら溶剤を留去、200メッシュのナイロンメッシュでろ過し、固形分濃度30%のポリエステル樹脂水分散体(J2)を得た。
<Organic resin production example 2>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser and thermometer, 199 parts terephthalic acid, 266 parts isophthalic acid, 199 parts adipic acid, 312 parts ethylene glycol, 125 parts 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,5 -187 parts of pentanediol and 0.41 part of tetrabutyl titanate were charged, and the esterification reaction was carried out from 160 ° C to 230 ° C over 4 hours. Next, the pressure in the system was gradually reduced, the pressure was reduced to 5 mmHg over 20 minutes, and a polycondensation reaction was performed at 260 ° C. for 40 minutes under a vacuum of 0.3 mmHg or less. The mixture was cooled to 220 ° C. in a nitrogen stream, and 23 parts of trimellitic anhydride and 16 parts of ethylene glycol bisanhydrotrimellitate were added and reacted for 30 minutes. 100 parts of the obtained copolyester resin, 20 parts of butyl cellosolve and 42 parts of methyl ethyl ketone were added, and then stirred and dissolved at 80 ° C. for 2 hours. Then, 23 parts of isopropyl alcohol and 3.5 parts of triethylamine were added, and 213 parts of ions Water dispersion was performed with exchange water. Thereafter, the solvent was distilled off while heating, followed by filtration with a 200 mesh nylon mesh to obtain a polyester resin aqueous dispersion (J2) having a solid content concentration of 30%.

<有機樹脂製造例3>
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器にテレフタル酸199部、イソフタル酸232部、アジピン酸199部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸33部、エチレングリコール250部、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール125部、1,5−ペンタンジオール187部、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物62部、テトラブチルチタネート0.41部を仕込み、160℃から230℃まで4時間かけてエステル化反応を行った。次いで系内を徐々に減圧していき、20分かけて5mmHgまで減圧し、さらに0.3mmHg以下の真空下、260℃にて40分間重縮合反応を行った。得られた共重合ポリエステル樹脂100部に、ブチルセロソルブ20部、メチルエチルケトン42部を投入した後、80℃で2時間攪拌溶解を行い、更に213gのイオン交換水を投入し、水分散を行った。その後、加熱しながら溶剤を留去、200メッシュのナイロンメッシュでろ過し、固形分濃度30%のポリエステル樹脂水分散体(J3)を得た。
<Organic resin production example 3>
In a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser and thermometer, 199 parts terephthalic acid, 232 parts isophthalic acid, 199 parts adipic acid, 33 parts 5-sodium sulfoisophthalic acid, 250 parts ethylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3 -Propanediol 125 parts, 1,5-pentanediol 187 parts, bisphenol A ethylene oxide adduct 62 parts, tetrabutyl titanate 0.41 part were charged, and esterification was performed from 160 ° C to 230 ° C over 4 hours. . Next, the pressure in the system was gradually reduced, the pressure was reduced to 5 mmHg over 20 minutes, and a polycondensation reaction was performed at 260 ° C. for 40 minutes under a vacuum of 0.3 mmHg or less. After adding 20 parts of butyl cellosolve and 42 parts of methyl ethyl ketone to 100 parts of the obtained copolyester resin, the mixture was stirred and dissolved at 80 ° C. for 2 hours, and further 213 g of ion-exchanged water was added to perform water dispersion. Thereafter, the solvent was distilled off while heating, followed by filtration through a 200 mesh nylon mesh to obtain a polyester resin aqueous dispersion (J3) having a solid content concentration of 30%.

<有機樹脂製造例4>
末端にヒドロキシル基を有するアジピン酸と1,4−ブチレングリコールから合成された平均分子量900のポリエステルポリオール230部、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸15部をN−メチル2−ピロリドン100部に加え、80℃に加温して溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネート100部を加え、110℃に加温して2時間反応させ、トリエチルアミンを11部加えて中和した。この溶液をエチレンジアミン5部とイオン交換水570部とを混合した水溶液に強攪拌下において滴下して、固形分濃度30%のポリウレタン樹脂水分散体(J4)を得た。
<Organic resin production example 4>
230 parts of an average molecular weight 900 polyester polyol synthesized from adipic acid having a hydroxyl group at the terminal and 1,4-butylene glycol, 15 parts of 2,2-bis (hydroxymethyl) propionic acid and 100 parts of N-methyl 2-pyrrolidone And dissolved by heating to 80 ° C. Thereafter, 100 parts of hexamethylene diisocyanate was added, heated to 110 ° C. and reacted for 2 hours, and 11 parts of triethylamine was added for neutralization. This solution was dropped into an aqueous solution obtained by mixing 5 parts of ethylenediamine and 570 parts of ion-exchanged water under strong stirring to obtain a polyurethane resin aqueous dispersion (J4) having a solid content concentration of 30%.

<有機樹脂製造例5>
末端にヒドロキシル基を有するアジピン酸と1,4−ブチレングリコールから合成された平均分子量900のポリエステルポリオール80部、平均分子量700のビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物120部、および2,2−ビス(ヒドロキシメチル)プロピオン酸12部をN−メチル2−ピロリドン100部に加え、80℃に加温して溶解させた。その後、ヘキサメチレンジイソシアネート100部を加え、110℃に加温して2時間反応させ、トリエチルアミンを11部加えて中和した。この溶液をエチレンジアミン5部とイオン交換水570部とを混合した水溶液に強攪拌下において滴下して、固形分濃度30%のポリウレタン樹脂水分散体(J5)を得た。
<Organic resin production example 5>
80 parts of a polyester polyol having an average molecular weight of 900 synthesized from adipic acid having a hydroxyl group at the terminal and 1,4-butylene glycol, 120 parts of a 3-mol adduct of bisphenol A propylene oxide having an average molecular weight of 700, and 2,2-bis ( 12 parts of hydroxymethyl) propionic acid was added to 100 parts of N-methyl 2-pyrrolidone and heated to 80 ° C. to dissolve. Thereafter, 100 parts of hexamethylene diisocyanate was added, heated to 110 ° C. and reacted for 2 hours, and 11 parts of triethylamine was added for neutralization. This solution was dropped into an aqueous solution obtained by mixing 5 parts of ethylenediamine and 570 parts of ion-exchanged water under strong stirring to obtain a polyurethane resin aqueous dispersion (J5) having a solid content concentration of 30%.

<有機樹脂製造例6> 反応容器にメタクリル酸含有量20質量%で共重合させたポリオレフィン樹脂(エチレン−メタクリル酸共重合体)100g、水酸化ナトリウム5.6g、水500gを加え、95℃で2時間撹拌することで、ポリオレフィン樹脂水分散体(J6)を得た。   <Organic Resin Production Example 6> 100 g of a polyolefin resin (ethylene-methacrylic acid copolymer) copolymerized with a methacrylic acid content of 20% by mass, 5.6 g of sodium hydroxide, and 500 g of water were added to a reaction vessel at 95 ° C. By stirring for 2 hours, an aqueous polyolefin resin dispersion (J6) was obtained.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(6)着色塗装金属板
上記(5)で作成した着色塗装金属板の塗膜構成及び着色塗膜の膜厚、到達板焼付温度を表13〜16に示す。また、着色顔料(B)にカーボンブラックを使用する場合、塗膜中に分散されているカーボンブラックの粒子径も表13に示す。着色塗膜中に分散されているカーボンブラックの粒子径は、FIB(集束イオンビーム)装置を用いて、上記(1)〜(3)で作成した塗装金属板から塗膜の垂直断面が見えるように厚さ50〜100nmの観察用試料を切り出し、塗膜の任意の10箇所の幅20μmに入る断面をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し、各々任意に20箇所の粒子径を測定し、その平均値から求めた。カーボンブラック含有量(Y質量%)と着色塗膜の膜厚(Zμm)からもとめられるY×Zの値も表13に示す。
(6) Colored coated metal plate Tables 13 to 16 show the coating film configuration of the colored coated metal plate prepared in (5) above, the film thickness of the colored coated film, and the ultimate plate baking temperature. In addition, when carbon black is used for the color pigment (B), the particle size of the carbon black dispersed in the coating film is also shown in Table 13. The particle size of the carbon black dispersed in the colored coating film is such that a vertical cross section of the coating film can be seen from the coated metal plate prepared in (1) to (3) above using a FIB (focused ion beam) apparatus. A sample for observation having a thickness of 50 to 100 nm was cut out, and a cross section entering 20 μm in width at any 10 positions of the coating film was observed with a TEM (transmission electron microscope), and the particle diameters at 20 positions were measured arbitrarily. It calculated | required from the average value. Table 13 also shows Y × Z values obtained from the carbon black content (Y mass%) and the thickness (Z μm) of the colored coating film.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

(7)評価試験 上記(6)で得られた黒色塗装金属板(試験板)について、平板部の意匠性、耐湿性、耐食性、加工性(加工部の意匠性、加工密着性)、耐傷付き性、耐薬品性を下記に示す評価方法及び評価基準にて評価した。その評価結果を表17〜20に示す。 (7) Evaluation test About the black coated metal plate (test plate) obtained in (6) above, the designability, moisture resistance, corrosion resistance, workability (designability of the processing portion, processing adhesion) of the flat plate portion, and scratch resistance And chemical resistance were evaluated by the following evaluation methods and evaluation criteria. The evaluation results are shown in Tables 17-20.

(平板部の意匠性)
試験板の外観を下記の評価基準で評価した。
5:着色、表面艶ともに均一である。下地も全く透けて見えない。
4:着色は均一であるが、表面艶がやや不均一である(目を凝らして見て何とか確認できるレベル)。下地は全く透けて見えない。
3:着色、表面艶ともにやや不均一である(目を凝らして見て何とか確認できるレベル)。下地は全く透けて見えない。
2:着色、表面艶ともに不均一である(容易に確認できるレベル)。下地は全く透けて見えない。
1:着色、表面艶ともに不均一である(容易に確認できるレベル)。下地がやや透けて見える。
(Design of flat plate part)
The appearance of the test plate was evaluated according to the following evaluation criteria.
5: Both coloring and surface gloss are uniform. The groundwork cannot be seen through at all.
4: Although the coloring is uniform, the surface gloss is slightly non-uniform (a level that can be confirmed by looking closely). The groundwork cannot be seen through at all.
3: Coloring and surface gloss are slightly non-uniform (levels that can be confirmed by looking closely). The groundwork cannot be seen through at all.
2: Both coloring and surface gloss are non-uniform (a level that can be easily confirmed). The groundwork cannot be seen through at all.
1: Both coloring and surface gloss are non-uniform (a level that can be easily confirmed). The groundwork is slightly transparent.

(耐湿性)
試験板を温度40℃、湿度90%の条件下に500時間静置した後の外観を下記の評価基準で評価した。
5:外観に変化は全く認められない。
4:表面の艶が極僅かに低下した(試験前の試験板を横に並べて何とか分かるレベル)。
3:表面の艶が僅かに低下した(試験前の試験板を横に並べると容易に分かるレベル)。
2:表面の艶が低下した(試験板のみ見て何とか分かるレベル)。
1:表面の艶が著しく低下した(試験板のみ見て容易に分かるレベル)。
(Moisture resistance)
The appearance after the test plate was allowed to stand for 500 hours under conditions of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% was evaluated according to the following evaluation criteria.
5: No change in appearance is observed.
4: The gloss of the surface slightly decreased (a level at which the test plates before the test were arranged side by side).
3: The gloss of the surface slightly decreased (a level that can be easily understood by arranging the test plates before the test side by side).
2: The gloss of the surface was lowered (a level that can be understood by looking at only the test plate).
1: The gloss of the surface was remarkably lowered (a level that can be easily seen by looking at only the test plate).

(耐食性)
試験板の端面をテープシールした後、JIS Z2371に準拠した塩水噴霧試験(SST)を72時間行い、錆発生状況を観察し、下記の評価基準で評価した。
5:錆発生なし。
4:錆発生面積が1%未満。
3:錆発生面積が1%以上、3%未満。
2:錆発生面積が3%以上、5%未満。
1:錆発生面積が5%以上。
(Corrosion resistance)
After tape-sealing the end face of the test plate, a salt spray test (SST) based on JIS Z2371 was performed for 72 hours, and the rust generation state was observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
5: No rust generation.
4: Rust generation area is less than 1%.
3: Rust generation area is 1% or more and less than 3%.
2: Rust generation area is 3% or more and less than 5%.
1: Rust generation area is 5% or more.

(加工性(加工部の意匠性))
試験板に180°折り曲げ加工を施し、折り曲げ部外側の外観を下記の評価基準で評価した。折り曲げ加工は20℃雰囲気中で、0.5mmのスペーサーを間に挟んで実施した(一般に1T曲げと呼ばれる)。
5:塗膜に亀裂等の不具合がなく、均一な着色外観である。色落ちも認められない。
4:塗膜に極僅かの亀裂が認められため、やや色落ちが認められるが、ほぼ均一な着色外観である。(試験前の試験板を横に並べて何とか分かるレベル)。
3:塗膜に僅かの亀裂が認められため、やや色落ちが認められるが、ほぼ均一な着色外観である。(試験前の試験板を横に並べると容易に分かるレベル)。
2:塗膜に亀裂が認められ、色落ちが認められる(試験板のみ見て何とか分かるレベル)。
1:塗膜に亀裂が認められ、色落ちが著しい(試験板のみ見て容易に分かるレベル)。
(Machinability (designability of machined parts))
The test plate was subjected to 180 ° bending, and the outer appearance of the bent portion was evaluated according to the following evaluation criteria. The bending process was performed in an atmosphere of 20 ° C. with a 0.5 mm spacer in between (generally referred to as 1T bending).
5: The coating has no defects such as cracks and has a uniform colored appearance. No discoloration is observed.
4: Since a slight crack is observed in the coating film, a slight color fading is observed, but the appearance is almost uniform. (The level that you can manage by arranging the test plates before the test side by side).
3: Since slight cracks are observed in the coating film, a slight color fading is observed, but the appearance is almost uniform. (The level that can be easily understood by arranging the test plates before the test side by side).
2: Cracks are observed in the coating film, and color fading is observed (a level that can be understood by looking at only the test plate).
1: Cracks were observed in the coating film, and color fading was remarkable (a level that can be easily seen by looking at only the test plate).

(加工性(加工密着性))
試験板に180°折り曲げ加工を施した後、折り曲げ加工部外側のテープ剥離試験を実施した。テープ剥離部の外観を下記の評価基準で評価した。なお、折り曲げ加工は20℃雰囲気中で、0.5mmのスペーサーを間に挟んで実施した(一般に1T曲げと呼ばれる)。
5:塗膜に剥離は認められない。
4:極一部の塗膜に剥離が認められる(ルーペで観察して何とか分かる程度)。
3:一部の塗膜に剥離が認められる(ルーペで観察して分かる程度)。
2:部分的な塗膜に剥離が認められる(目視で容易に分かる程度)。
1:ほとんどの塗膜に剥離が認められる(目視で容易に分かる程度)。
(Processability (work adhesion))
After subjecting the test plate to 180 ° bending, a tape peeling test was performed on the outside of the bent portion. The appearance of the tape peeling part was evaluated according to the following evaluation criteria. The bending process was performed in an atmosphere of 20 ° C. with a 0.5 mm spacer sandwiched therebetween (generally called 1T bending).
5: Peeling is not recognized in the coating film.
4: Peeling is observed in a very small part of the coating film (appropriately understood by observation with a magnifying glass).
3: Peeling is observed in a part of the coating film (approximated by observation with a magnifying glass).
2: Peeling is observed in the partial coating film (to the extent that it can be easily seen by visual inspection).
1: Peeling is recognized in most coating films (to the extent that it can be easily seen by visual inspection).

(耐傷付き性)
試験板に45°の角度で鉛筆芯で5回線を引き、2回以上傷が入らない鉛筆硬度で評価した。鉛筆は三菱鉛筆社製のユニ鉛筆を使用し、20℃、4.903N(500gf)の荷重条件にて試験し、下記の評価基準で評価した。
5:鉛筆硬度が3H以上
4:鉛筆硬度が2H
3:鉛筆硬度がH
2:鉛筆硬度がF
1:鉛筆硬度がHB以下
(Scratch resistance)
Five lines were drawn with a pencil lead at an angle of 45 ° on the test plate, and the pencil hardness was evaluated so as not to be damaged more than twice. As the pencil, a uni-pencil manufactured by Mitsubishi Pencil Co., Ltd. was used, tested under a load condition of 20 ° C. and 4.903 N (500 gf), and evaluated according to the following evaluation criteria.
5: Pencil hardness is 3H or more 4: Pencil hardness is 2H
3: Pencil hardness is H
2: Pencil hardness is F
1: Pencil hardness is HB or less

(耐薬品性)
試験板をラビングテスターに設置後、エタノールを含浸させた脱脂綿を49.03kPa(0.5kgf/cm2)の荷重で10往復擦った後の皮膜状態を下記の評価基準で評価した。
5:擦り面に全く跡が付かない。
4:擦り面に極僅かに跡が付く(目を凝らして何とか擦り跡が判別できるレベル)。
3:擦り面に僅かに跡が付く(目を凝らすと容易に擦り跡が判別できるレベル)。
2:擦り面に明確な跡が付く(瞬時に擦り跡が判別できるレベル)。
1:擦り面で塗膜が溶解し、下地が露出する。
(chemical resistance)
After the test plate was set on a rubbing tester, the state of the film after rubbing the absorbent cotton impregnated with ethanol 10 times with a load of 49.03 kPa (0.5 kgf / cm 2) was evaluated according to the following evaluation criteria.
5: There is no trace on the rubbing surface.
4: A trace is left on the rubbing surface (a level at which the rubbing trace can be discriminated with some attention).
3: Slight marks are left on the rubbing surface (a level at which the rubbing marks can be easily discerned when the eyes are closed).
2: A clear mark is made on the rubbing surface (a level at which the rubbing mark can be identified instantaneously).
1: The coating film dissolves on the rubbing surface, and the base is exposed.

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

Figure 2012116057
Figure 2012116057

本発明の実施例はいずれの評価試験においても評点3点以上の優れた平面部意匠性、耐湿性、耐食性、加工性、耐傷付き性、耐薬品性を示した。なお、本発明の実施例に用いた黒色塗料を40℃で1ヶ月静置し貯蔵安定性を調査したところ、実施例5、実施例23で用いた水性着色組成物がゲル化していた。すなわち、スルホン酸基を含有しないポリエステル樹脂J2を使用したものは他の着色塗料に比べ貯蔵安定性がやや不安定である。   The examples of the present invention exhibited excellent flat surface designability, moisture resistance, corrosion resistance, workability, scratch resistance, and chemical resistance with a score of 3 or more in any evaluation test. In addition, when the black coating material used for the Example of this invention was left still at 40 degreeC for 1 month, and the storage stability was investigated, the aqueous | water-based coloring composition used in Example 5 and Example 23 was gelatinized. That is, the storage stability of the polyester resin J2 that does not contain a sulfonic acid group is slightly unstable as compared with other colored paints.

一方、本発明の範囲を外れた比較例である、コロイダルシリカ粒子を含有しない比較例1〜3は耐食性、加工密着性、耐傷付き性が劣っていた。有機樹脂にアニオン性官能基ではなく、カチオン性官能基を含有するポリウレタン樹脂を使用した比較例4は平面部意匠性、加工部意匠性、耐食性、耐薬品性が劣っていた。水溶性アクリル樹脂を分散剤として使用せず、カーボンブラックを予め分散剤で分散しないで使用した比較例5は平面部意匠性、加工部意匠性が劣っていた。水溶性アクリル樹脂を分散剤として使用せず、親水化処理カーボンブラックを予め分散剤で分散しないで使用した比較例6は耐食性、加工部意匠性、耐薬品性が劣っていた。水溶性アクリル樹脂を分散剤として使用せず、アニオン性界面活性剤を使用して予め分散したカーボンブラックの水分散体を使用した比較例7は耐湿性、耐食性が劣っていた。水溶性アクリル樹脂を分散剤として使用せず、ノニオン性界面活性剤を使用して予め分散したカーボンブラックの水分散体を使用した比較例7は耐湿性、耐食性、加工密着性、耐薬品性が劣っていた。また、なお、本発明の比較例に用いた黒色塗料を40℃で1ヶ月静置し貯蔵安定性を調査したところ、比較例4〜6で用いた水性着色組成物がゲル化していた。   On the other hand, Comparative Examples 1 to 3, which do not contain colloidal silica particles, which are comparative examples outside the scope of the present invention, were inferior in corrosion resistance, work adhesion, and scratch resistance. Comparative Example 4 using a polyurethane resin containing a cationic functional group instead of an anionic functional group as the organic resin was inferior in the planar part designability, the processed part designability, the corrosion resistance, and the chemical resistance. In Comparative Example 5 in which the water-soluble acrylic resin was not used as a dispersant and the carbon black was not previously dispersed with a dispersant, the planar portion designability and the processed portion designability were inferior. In Comparative Example 6 in which the water-soluble acrylic resin was not used as a dispersant and the hydrophilized carbon black was used without being previously dispersed with a dispersant, the corrosion resistance, the processed part designability, and the chemical resistance were inferior. Comparative Example 7 using a water dispersion of carbon black previously dispersed using an anionic surfactant without using a water-soluble acrylic resin as a dispersant was inferior in moisture resistance and corrosion resistance. Comparative Example 7 using a water dispersion of carbon black dispersed in advance using a nonionic surfactant without using a water-soluble acrylic resin as a dispersant has moisture resistance, corrosion resistance, work adhesion, and chemical resistance. It was inferior. Moreover, when the black paint used for the comparative example of this invention was left still at 40 degreeC for 1 month, and the storage stability was investigated, the aqueous | water-based coloring composition used by comparative examples 4-6 was gelatinized.

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

Claims (15)

アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、 分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、 コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有する水性着色組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布し、加熱乾燥することで形成された着色塗膜(α)を有することを特徴とする、クロメートフリー着色塗装金属板。   An aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group, an aqueous dispersion (B) of a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant, and A colored coating film (α) formed by applying an aqueous coloring composition (X) containing an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c) to at least one surface of a metal plate and drying by heating. A chromate-free colored painted metal plate, characterized by comprising: 前記水性着色組成物(X)が硬化剤(D)を更に含有することを特徴とする、請求項1に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored coated metal sheet according to claim 1, wherein the aqueous coloring composition (X) further contains a curing agent (D). 前記着色顔料(b2)がカーボンブラック(k)を含有し、且つ、前記着色塗膜(α)の膜厚が2〜10μmであることを特徴とする、請求項1または2に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free according to claim 1 or 2, wherein the colored pigment (b2) contains carbon black (k), and the thickness of the colored coating film (α) is 2 to 10 µm. Colored painted metal plate. 前記カーボンブラック(k)の前記着色塗膜(α)中の含有量をY質量%、前記着色塗膜(α)の厚みをZμmとしたとき、Y×Z≧20、且つ、Y≦15を満足することを特徴とする、請求項3に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   When the content of the carbon black (k) in the colored coating film (α) is Y mass% and the thickness of the colored coating film (α) is Z μm, Y × Z ≧ 20 and Y ≦ 15. The chromate-free colored painted metal plate according to claim 3, which is satisfied. 前記水分散体(B)における前記水溶性アクリル樹脂(b1)固形分の含有量が、前記カーボンブラック(k)の固形分100質量%に対して5〜30質量%であることを特徴とする、請求項3または4に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   Content of the said water-soluble acrylic resin (b1) solid content in the said water dispersion (B) is 5-30 mass% with respect to 100 mass% of solid content of the said carbon black (k), It is characterized by the above-mentioned. The chromate-free colored painted metal plate according to claim 3 or 4. 前記カーボンブラック(k)が前記着色塗膜(α)中に数平均粒子径20〜300nmの粒子で分散されていることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate according to any one of claims 3 to 5, wherein the carbon black (k) is dispersed in the colored coating film (α) with particles having a number average particle diameter of 20 to 300 nm. Free colored painted metal plate. 前記水溶性アクリル樹脂(b1)が構造中に水酸基を含有することを特徴とする、請求項2〜6のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored coated metal plate according to any one of claims 2 to 6, wherein the water-soluble acrylic resin (b1) contains a hydroxyl group in the structure. 前記水溶性アクリル樹脂(b1)が構造中にアミン化合物で中和されたカルボキシル基を含有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored painted metal plate according to any one of claims 1 to 7, wherein the water-soluble acrylic resin (b1) contains a carboxyl group neutralized with an amine compound in the structure. 前記コロイダルシリカ粒子(c)がアミン化合物で安定化されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored coated metal plate according to any one of claims 1 to 8, wherein the colloidal silica particles (c) are stabilized with an amine compound. 前記アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)が構造中にエステル基、ウレタン基、ウレア基から選ばれる少なくとも1種の官能基を含有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The organic resin (a) containing the anionic functional group contains at least one functional group selected from an ester group, a urethane group, and a urea group in the structure. The chromate-free colored painted metal plate according to claim 1. 前記アニオン性官能基の少なくとも一部がスルホン酸金属塩基であることを特徴とする、請求項10に記載のクロメートフリー塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 10, wherein at least a part of the anionic functional group is a sulfonic acid metal base. 前記アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)が構造中にビスフェノール構造を更に含有することを特徴とする、請求項10または11に記載のクロメートフリー塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 10 or 11, wherein the organic resin (a) containing an anionic functional group further contains a bisphenol structure in the structure. 前記水性着色組成物(X)が潤滑剤(E)を更に含有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored coated metal sheet according to any one of claims 1 to 12, wherein the aqueous coloring composition (X) further contains a lubricant (E). 前記着色塗膜(α)の下層に下地処理層(β)を有することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のクロメートフリー着色塗装金属板。   The chromate-free colored coated metal sheet according to any one of claims 1 to 13, further comprising a base treatment layer (β) below the colored coating film (α). アニオン性官能基を含有する有機樹脂(a)の水分散体(A)と、 分散剤として水溶性アクリル樹脂(b1)を用いて分散された着色顔料(b2)の水分散体(B)と、 コロイダルシリカ粒子(c)の水分散体(C)とを含有することを特徴とする、水性着色組成物(X)。   An aqueous dispersion (A) of an organic resin (a) containing an anionic functional group, an aqueous dispersion (B) of a color pigment (b2) dispersed using a water-soluble acrylic resin (b1) as a dispersant, and An aqueous coloring composition (X) comprising: an aqueous dispersion (C) of colloidal silica particles (c).
JP2010266796A 2010-11-30 2010-11-30 Chromate-free color-coated metal sheet Pending JP2012116057A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010266796A JP2012116057A (en) 2010-11-30 2010-11-30 Chromate-free color-coated metal sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010266796A JP2012116057A (en) 2010-11-30 2010-11-30 Chromate-free color-coated metal sheet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012116057A true JP2012116057A (en) 2012-06-21

Family

ID=46499505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010266796A Pending JP2012116057A (en) 2010-11-30 2010-11-30 Chromate-free color-coated metal sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012116057A (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598109A (en) * 1991-10-02 1993-04-20 Sanyo Chem Ind Ltd Resin composition for vibration-damping steel plate, vibration-damping steel plate and its production
JPH08299902A (en) * 1995-05-12 1996-11-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Resin-coated metallic sheet and its production
JPH0987570A (en) * 1995-09-25 1997-03-31 Toyo Ink Mfg Co Ltd Aqueous pigment dispersion
JP2004043525A (en) * 2002-07-08 2004-02-12 Nippon Paint Co Ltd Water-based pigment dispersion composition, water-based intermediate coating composition, and method for forming coating film
JP2008285632A (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Mikuni Color Ltd High jetness carbon black dispersion, process for producing the same, and coating material composition using the high jetness carbon black dispersion
JP2009248460A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Nippon Steel Corp Surface-treated metal sheet
JP2010022911A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of manufacturing precoated steel plate and precoated steel plate manufactured by the method
JP2010149025A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd Method of coating car body and car body having coating film
JP2010247396A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Coated metal plate and electronic instrument box using the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0598109A (en) * 1991-10-02 1993-04-20 Sanyo Chem Ind Ltd Resin composition for vibration-damping steel plate, vibration-damping steel plate and its production
JPH08299902A (en) * 1995-05-12 1996-11-19 Sumitomo Metal Ind Ltd Resin-coated metallic sheet and its production
JPH0987570A (en) * 1995-09-25 1997-03-31 Toyo Ink Mfg Co Ltd Aqueous pigment dispersion
JP2004043525A (en) * 2002-07-08 2004-02-12 Nippon Paint Co Ltd Water-based pigment dispersion composition, water-based intermediate coating composition, and method for forming coating film
JP2008285632A (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Mikuni Color Ltd High jetness carbon black dispersion, process for producing the same, and coating material composition using the high jetness carbon black dispersion
JP2009248460A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Nippon Steel Corp Surface-treated metal sheet
JP2010022911A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Method of manufacturing precoated steel plate and precoated steel plate manufactured by the method
JP2010149025A (en) * 2008-12-24 2010-07-08 Nissan Motor Co Ltd Method of coating car body and car body having coating film
JP2010247396A (en) * 2009-04-14 2010-11-04 Sumitomo Metal Ind Ltd Coated metal plate and electronic instrument box using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4865090B2 (en) Chromate-free black painted metal plate
JP5279952B2 (en) Chromate-free painted metal plate
JP5383932B2 (en) Chromate-free precoated metal sheet having metallic appearance and water-based coating composition used for the production thereof
JP5497170B2 (en) Chromate-free colored coated metal plate and aqueous colored composition
JP2009280889A (en) Aquaous surface-treatment agent, pretreatment method for precoating metallic material, manufacturing method for precoating metallic material, and precoating metallic material
JP5212583B1 (en) panel
JP4894548B2 (en) Paint composition
JP5418479B2 (en) Painted galvanized steel sheet
JP6255160B2 (en) Chromate-free painted metal sheet and water-based paint composition
JP5799770B2 (en) Chromate-free coated steel sheet
JP6123868B2 (en) Chromate-free colored painted metal plate manufacturing method
JP5927857B2 (en) Chromate-free colored painted metal plate
JP5867031B2 (en) Chromate-free colored painted metal plate manufacturing method
JP2012116057A (en) Chromate-free color-coated metal sheet
JP2012162636A (en) Water dispersion, and aqueous coating composition
JP2020157650A (en) Coated metal plate and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131029

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140106

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140603