JP5279952B2 - Chromate-free painted metal plate - Google Patents

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Abstract

This chromate-free coated metal plate has a coating film (a) containing an organic resin (A), silica particles (C), and polyolefin resin particles (D) on at least one surface of a metal plate. When considering the average particle size of the polyolefin resin particles (D) to be a µm and the thickness of the coating film (a) to be b µm, the relationships 0.5 = a = 3, 2 = b = 10, and 0.1 = a/b = 0.8 are satisfied, and the silica particles (C) include both spherical silica particles (C1) having an average particle size of 5-50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle size of 0.3-5 µm. The result is a low-cost, aesthetic, chromate-free coated metal plate having highly superior workability, corrosion resistance, damage resistance, and the like without including hexavalent chromium, which has a high environmental impact,

Description

本発明は、環境負荷性の高い6価クロムを含まない塗膜(α)が金属板の少なくとも片面に形成された、加工性、耐食性、耐傷付き性等に極めて優れる安価な意匠性クロメートフリー塗装金属板に関する。   The present invention is an inexpensive design chromate-free coating that is extremely excellent in workability, corrosion resistance, scratch resistance, etc., in which a coating film (α) that does not contain hexavalent chromium, which has high environmental impact, is formed on at least one surface of a metal plate. It relates to a 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金属板や金属表面の持つメタリック感をそのまま生かしたクリアプレコート金属板等が使用されるようになってきた。これらの意匠性金属板は、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り、金属光沢を呈する金属板にクリア塗膜を施したりしたもので、美麗な外観を有しながら、加工性を有し、耐食性が良好であるという特性を有している。   Clear pre-coating that uses the metallic feeling of pre-coated metal plates and metal surfaces coated with colored organic coatings instead of post-painted products that have been painted after conventional molding for home appliances, building materials, and automobiles. Metal plates and the like have come to be used. These designable metal plates are made by coating a colored organic film on a rust-proof steel plate or plated steel plate, or by applying a clear coating on a metal plate exhibiting a metallic luster, and have a beautiful appearance. However, it has processability and good corrosion resistance.

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 precoated steel sheet having excellent workability, contamination 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 solution. 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およ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、最近ではクロメートフリー防錆処理、クロメートフリー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、耐食性に優れるクロメートフリー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, considering the environmental impact of hexavalent chromium that may be eluted from the chromate-treated film and the organic film containing chromium-based rust-preventive pigments, recently there has been an increasing demand for chromate-free rust-proof treatment and chromate-free organic films. ing. On the other hand, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4 disclose chromate-free 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十分に目的を達する分野での意匠性鋼板の需要もあり、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十分ではない。   However, due to the diversification of user needs, there is a demand for design steel sheets in fields where the purpose can be sufficiently achieved if they have durability under daily use conditions such as home appliances and interior building materials, and lower priced products are required. ing. 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意匠性金属板として、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、昨今のクロメートフリー化ニーズに応えることができない。加えて、取り扱い時やプレス成形加工時に入る傷に対する耐性やプレス成形加工し、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、傷入り部や成形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 designable metal 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 steel sheet surface is disclosed. However, since these colored steel sheets are designed to ensure corrosion resistance by providing a chromate-treated film, they cannot meet the recent needs for chromate-free. In addition, since it is not designed to take into account the resistance to scratches that occur during handling and press molding and the concealment of the part where the colored layer is stretched, the appearance of the scratched part and the molded part There was also a problem that remarkably decreased.

一方、特許文献7には、意匠性に優れた耐熱クリアプレコート金属板が開示されている。ここで使用されているクリア塗膜の膜厚は10μm以下で比較的薄く、且つクロメートフリー仕様ではあるが、クリア塗膜を形成するための塗料に溶剤系塗料を用いているため、専用の塗装設備が必要である。加えて、意匠性や加工性には優れるが、耐傷付き性が十分ではないという課題も有していた。   On the other hand, Patent Document 7 discloses a heat-resistant clear pre-coated metal plate having excellent design properties. The clear coating used here has a relatively thin film thickness of 10 μm or less, and is chromate-free. However, a solvent-based paint is used as the paint for forming the clear coating. Equipment is required. In addition, although it is excellent in designability and workability, it has a problem that the scratch resistance is not sufficient.

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 特開2008−149608号公報JP 2008-149608 A

本発明は、前記現状に鑑み、環境負荷性の高い6価クロムを含まず、加工性、耐食性、耐傷付き性等に極めて優れる安価な意匠性クロメートフリー塗装金属板を提供することを目的とするものである。   In view of the present situation, an object of the present invention is to provide an inexpensive design chromate-free coated metal sheet that does not contain hexavalent chromium having high environmental impact and is extremely excellent in workability, corrosion resistance, scratch resistance, and the like. Is.

一般的に、加工性と耐食性、耐傷付き性は技術的に相反する性能である。加工性を担保するためには、金属板の表面を被覆している塗膜が、金属板が成形加工される際に生じる伸び等の変形に亀裂や剥離を生じることなく追随することが重要である。塗膜に亀裂や剥離が生じると意匠性外観を著しく損なう恐れがあるためである。金属板の変形に対する塗膜の追随性を向上させるためには、比較的軟質で伸びに優れる有機樹脂を塗膜の造膜成分として用いることが好適であるが、軟質な有機樹脂のみでは耐食性や耐傷付き性を担保することは難しい。
耐食性や耐傷付き性を向上させる技術の一つとして無機酸化物粒子を、有機樹脂を造膜成分とした塗膜に添加する技術が知られている。しかし、無機酸化物粒子の添加は塗膜の伸び特性を低下させてしまうため、加工性と耐食性、耐傷付き性を両立させることは、従来難しい課題であった。
また、耐傷付き性を向上させる技術の一つとしてポリオレフィン樹脂粒子やフッ素樹脂粒子、二硫化モリブデン粒子等の潤滑剤を塗膜に添加する技術も知られている。しかし、クロメートフリーで、且つ塗装金属板としては比較的薄膜の10μm以下の塗膜においては、これら潤滑剤の添加条件によっては、大幅に耐食性が低下する場合があることが新たに判明した。
そこで、本発明者らはこれらの課題を克服すべく鋭意検討を重ねてきた結果、有機樹脂を造膜成分とした塗膜に、特定の粒子形状を持った2種類の粒子径範囲の異なるシリカ粒子を分散添加することで、加工性を低下させることなく、耐食性、耐傷付き性を大幅に改善できるとの知見を得た。
加えて、塗膜に添加する潤滑剤としてはポリオレフィン樹脂粒子が好適であり、ポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径を限定し、更に塗膜厚とこのポリオレフィン樹脂粒子の平均粒子径の比を特定の範囲に制御することで耐食性を低下させることなく、大幅に耐傷付き性を改善できるとの知見を得た。
これらの知見を組み合わせることで、クロメートフリーであり、10μm以下の薄膜塗装金属板において、相反する性能である加工性と耐食性、耐傷付き性を高次元で両立させることに成功した。
In general, workability, corrosion resistance, and scratch resistance are technically conflicting performances. In order to ensure workability, it is important that the coating film covering the surface of the metal plate follows the deformation such as elongation that occurs when the metal plate is molded without cracking or peeling. is there. This is because if the coating film is cracked or peeled off, the design appearance may be remarkably impaired. In order to improve the followability of the coating film against deformation of the metal plate, it is preferable to use a relatively soft and excellent organic resin as a film-forming component of the coating film, but with only a soft organic resin, corrosion resistance and It is difficult to ensure scratch resistance.
As one of the techniques for improving the corrosion resistance and scratch resistance, there is known a technique of adding inorganic oxide particles to a coating film using an organic resin as a film-forming component. However, since the addition of inorganic oxide particles reduces the elongation characteristics of the coating film, it has been difficult to achieve both workability, corrosion resistance, and scratch resistance.
In addition, as one technique for improving the scratch resistance, a technique of adding a lubricant such as polyolefin resin particles, fluororesin particles, molybdenum disulfide particles or the like to the coating film is also known. However, it has been newly found that the corrosion resistance of a paint film that is chromate-free and relatively thin as a coated metal plate and is 10 μm or less may be significantly reduced depending on the conditions of addition of these lubricants.
Accordingly, as a result of intensive investigations to overcome these problems, the present inventors have obtained a silica film having a specific particle shape and two different particle diameter ranges on a coating film containing an organic resin as a film-forming component. It was found that by adding and dispersing the particles, the corrosion resistance and scratch resistance can be greatly improved without degrading the workability.
In addition, polyolefin resin particles are suitable as a lubricant to be added to the coating film, the average particle diameter of the polyolefin resin particles is limited, and the ratio of the coating film thickness to the average particle diameter of the polyolefin resin particles is in a specific range. It has been found that the scratch resistance can be greatly improved without reducing the corrosion resistance.
By combining these findings, we succeeded in achieving high compatibility between workability, corrosion resistance, and scratch resistance, which are chromate-free and thin film coated metal plates of 10 μm or less, which are contradictory properties.

すなわち、本発明の主旨とするところは、次の通りである。   That is, the gist of the present invention is as follows.

〔1〕 金属板の少なくとも片面に、有機樹脂(A)を造膜成分とし、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)を含んでなる塗膜(α)を有するクロメートフリー塗装金属板であって、
前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.5≦a≦3、2≦b≦10、0.1≦a/b≦0.8を満足し、
前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することを特徴とする、クロメートフリー塗装金属板。
[1] A chromate-free coated metal plate having a coating film (α) comprising an organic resin (A) as a film-forming component and containing silica particles (C) and polyolefin resin particles (D) on at least one surface of the metal plate. There,
When the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) is a μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.5 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 10, 0.1 ≦ a / b ≦ 0.8 satisfied,
Chromate-free, characterized in that the silica particles (C) contain both spherical silica particles (C1) having an average particle size of 5 to 50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle size of 0.3 to 5 μm. Painted metal plate.

〔2〕 前記有機樹脂(A)が、構造中にスルホン酸基を含むポリエステル樹脂(Ae)を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塗装金属板。   [2] The chromate-free coated metal plate according to [1], wherein the organic resin (A) contains a polyester resin (Ae) containing a sulfonic acid group in the structure.

〔3〕 前記有機樹脂(A)が、構造中にウレア基を含むポリウレタン樹脂(Au)をさらに含有することを特徴とする、〔2〕に記載のクロメートフリー塗装金属板。   [3] The chromate-free painted metal plate according to [2], wherein the organic resin (A) further contains a polyurethane resin (Au) having a urea group in its structure.

〔4〕 前記塗膜(α)が、着色顔料(E)をさらに含有す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塗装金属板。   [4] The chromate-free coated metal plate according to [1] or [2], wherein the coating film (α) further contains a color pigment (E).

〔5〕 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点が125℃以上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塗装金属板。   [5] The chromate-free coated metal plate according to [1] or [2], wherein the polyolefin resin particles (D) have a softening point of 125 ° C. or higher.

〔6〕 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)が、密度950kg/m以上であり、且つ針入度法硬度が2以下である高密度ポリエチレン樹脂粒子(D1)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塗装金属板。[6] The polyolefin resin particles (D) are high density polyethylene resin particles (D1) having a density of 950 kg / m 3 or more and a penetration hardness of 2 or less. ] Or the chromate-free painted metal plate according to [2].

〔7〕 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均分子量が3000〜6000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塗装金属板。   [7] The chromate-free coated metal plate according to [1] or [2], wherein the polyolefin resin particles (D) have an average molecular weight of 3000 to 6000.

〔8〕 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の前記塗膜(α)中の含有量が0.5〜10質量%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塗装金属板。   [8] The chromate-free coating according to [1] or [2], wherein the content of the polyolefin resin particles (D) in the coating film (α) is 0.5 to 10% by mass. Metal plate.

〔9〕 前記球状シリカ粒子(C2)の平均粒子径をcμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.1≦c/b≦0.7を満足す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塗装金属板。   [9] When the average particle diameter of the spherical silica particles (C2) is c μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.1 ≦ c / b ≦ 0.7 is satisfied. The chromate-free painted metal plate according to [1] or [2].

〔10〕 前記有機樹脂(A)が硬化剤(B)によって硬化された樹脂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塗装金属板。   [10] The chromate-free coated metal plate according to [1] or [2], wherein the organic resin (A) is a resin cured by a curing agent (B).

〔11〕 前記硬化剤(B)がメラミン樹脂(B1)を含有す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 coated metal plate according to [10], wherein the curing agent (B) contains a melamine resin (B1).

〔12〕 〔1〕または〔2〕に記載の前記塗膜(α)が、前記塗膜(α)の構成成分を含む水系塗料組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布、加熱乾燥することで形成されていることを特徴とする、クロメートフリー塗装金属板。   [12] The coating film (α) according to [1] or [2] is coated with an aqueous coating composition (X) containing a component of the coating film (α) on at least one side of a metal plate, and heated. A chromate-free painted metal plate, characterized by being formed by drying.

〔13〕 前記水系塗料組成物(X)の加熱乾燥時の温度が前記金属板の到達板温で150〜250℃の範囲にあり、且つ加熱乾燥時間が2.5〜20秒の範囲にあることを特徴とする、〔11〕に記載のクロメートフリー塗装金属板。   [13] The temperature at the time of heating and drying of the water-based coating composition (X) is in the range of 150 to 250 ° C. as the ultimate temperature of the metal plate, and the heating and drying time is in the range of 2.5 to 20 seconds. The chromate-free painted metal plate according to [11], wherein

〔14〕 前記水系塗料組成物(X)の加熱乾燥後に、さらに水冷工程があり、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点をT℃、水冷時の前記金属板の板温度をT℃、水冷水の水温度をT℃としたときに、T>T、T≧(T−150)/4を満足することを特徴とする、〔11〕に記載のクロメートフリー塗装金属板。[14] After the water-based coating composition (X) is heated and dried, there is further a water cooling step, the softening point of the polyolefin resin particles (D) is T S ° C, and the plate temperature of the metal plate during water cooling is T M ° C. the water temperature of the water-cooled water when the T W ° C., and satisfies T M> T S, the T W ≧ (T M -150) / 4, chromate-free coating according to [11] Metal plate.

〔15〕 有機樹脂(A)、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)を含有する水系塗料組成物(X)であって、
前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径が0.5〜3μmであり、
前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することを特徴とする、水系塗料組成物(X)。
[15] A water-based coating composition (X) containing an organic resin (A), silica particles (C), and polyolefin resin particles (D),
The polyolefin resin particles (D) have an average particle size of 0.5 to 3 μm,
The silica paint (C) contains both spherical silica particles (C1) having an average particle diameter of 5 to 50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle diameter of 0.3 to 5 μm. Composition (X).

本発明の意匠性クロメートフリー塗装金属板は、環境負荷性の高い6価クロムを含まず、安価で、且つ、加工性、耐食性、耐傷付き性等に極めて優れている。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。   The design chromate-free painted metal plate of the present invention does not contain hexavalent chromium having high environmental impact, is inexpensive, and is extremely excellent in workability, corrosion resistance, scratch resistance, and the like. 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.

本発明のクロメートフリー塗装金属板の断面構造の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the cross-sectional structure of the chromate-free coating metal plate of this invention.

本発明のクロメートフリー塗装金属板は、金属板の少なくとも片面に、有機樹脂(A)を造膜成分とし、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)を含んでなる塗膜(α)を有するクロメートフリー塗装金属板であって;前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.5≦a≦3、2≦b≦10、0.1≦a/b≦0.8を満足し; 前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することを特徴とする。   The chromate-free coated metal plate of the present invention has, on at least one surface of the metal plate, a coating film (α) containing an organic resin (A) as a film-forming component and containing silica particles (C) and polyolefin resin particles (D). A chromate-free coated metal plate having an average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) of a μm and a thickness of the coating film (α) of b μm, 0.5 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 10, 0.1 ≦ a / b ≦ 0.8; the silica particles (C) are spherical silica particles (C1) having an average particle size of 5 to 50 nm and spherical silica having an average particle size of 0.3 to 5 μm It contains both particles (C2).

より具体的に言えば、本発明のクロメートフリー塗装金属板は、塗膜の加工性や耐食性(腐食因子の遮蔽効果)の担保に寄与する有機樹脂(A)を造膜成分とし、塗膜の耐食性や耐傷付き性の改善に寄与するシリカ粒子(C)と、潤滑剤として作用し、塗膜の潤滑性を向上させ、耐傷付き性の改善に寄与するポリオレフィン樹脂粒子(D)を含んでなる塗膜(α)を、基材である金属板の少なくとも片面に形成したものである。前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.5≦a≦3、2≦b≦10、0.1≦a/b≦0.8を満足させることで、耐食性を低下させることなく耐傷付き性を大幅に向上させ、前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することで、加工性を低下させることなく耐食性、耐傷付き性を大幅に向上させたものである。すなわち、加工性、耐食性、耐傷付き性を高次元に両立させたものである。   More specifically, the chromate-free coated metal sheet of the present invention has an organic resin (A) that contributes to guaranteeing the workability and corrosion resistance (corrosion factor shielding effect) of the coating film as a film-forming component. Silica particles (C) that contribute to improvement of corrosion resistance and scratch resistance, and polyolefin resin particles (D) that act as a lubricant, improve the lubricity of the coating film, and contribute to improvement of scratch resistance The coating film (α) is formed on at least one side of a metal plate as a base material. When the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) is a μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.5 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 10, 0.1 ≦ a / b ≦ By satisfying 0.8, the scratch resistance is greatly improved without lowering the corrosion resistance, and the silica particles (C) are spherical silica particles (C1) having an average particle diameter of 5 to 50 nm and an average particle diameter of 0. By containing both the spherical silica particles (C2) of 3 to 5 μm, the corrosion resistance and scratch resistance are greatly improved without reducing the workability. That is, workability, corrosion resistance, and scratch resistance are balanced at a high level.

前記塗膜(α)は水系溶媒中に塗膜(α)の構成成分を含む水系塗料組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布、加熱乾燥することで形成されることが好ましい。ここで水系溶媒とは、水が溶媒の主成分である溶媒であることを意味する。本願の水系溶媒中に占める水の量は50質量%以上であることが好ましい。本願の水系溶媒中に含まれる水以外の溶媒は有機溶媒でもよいが、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より好ましい。このような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、揮発性有機化合物(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ある。   The coating film (α) is preferably formed by applying an aqueous coating composition (X) containing a constituent of the coating film (α) in an aqueous solvent to at least one surface of a metal plate and heating and drying. Here, the aqueous solvent means that water is a solvent that is a main component of the solvent. The amount of water in the aqueous solvent of the present application is preferably 50% by mass or more. Solvents other than water contained in the aqueous solvent of the present application may be organic solvents, but those containing organic solvents as defined in the Occupational Safety and Health Act organic solvent poisoning prevention regulations (Attached Table 6-2 of the Ordinance for Enforcement of the Industrial Safety and Health Act) It is more preferable that the organic solvent listed in (1) exceeds 5% by weight). By using such an aqueous solvent, it is not necessary to pass an extra coating line for using the organic solvent-based paint, so that the manufacturing cost can be greatly reduced and the volatilization can be reduced. There is also a merit in terms of the environment, such as emission of volatile organic compounds (VOC) can be greatly suppressed.

前記塗膜(α)の塗膜厚みは、2〜10μmである。該塗膜厚みは、より好ましくは3〜7μmである。2μm未満であると、十分な意匠性(隠蔽性)や耐食性が得られない場合がある。10μm超であると、経済的に不利であるばかりか、前記塗膜(α)が水系塗料組成物から形成される場合等に、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ができない場合がある。   The coating film thickness of the coating film (α) is 2 to 10 μm. The coating thickness is more preferably 3 to 7 μm. If it is less than 2 μm, sufficient designability (concealment) and corrosion resistance may not be obtained. If it exceeds 10 μm, it is not only economically disadvantageous, but also when the coating film (α) is formed from an aqueous coating composition, coating film defects such as armpits may occur. The required appearance may not be obtained stably.

前記塗膜(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、塗膜の比重又は塗布溶液の乾燥後比重で除算して算出してもよい。塗膜の付着質量の測定方法は、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。塗膜の比重又は塗布溶液の乾燥後比重の測定方法は、単離した塗膜の容積と質量を測定する、適量の塗布溶液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 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 coating solution. The method for measuring the adhesion mass of the coating is as follows: the difference in mass before and after coating, the difference in mass before and after peeling the coated film after coating, or the content in the film in advance by fluorescent X-ray analysis of the coating What is necessary is just to select from existing methods appropriately, such as measuring the abundance of an element. The specific gravity of the coating film or the specific gravity after drying of the coating solution 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 coating solution in a container and drying, or What is necessary is just to select suitably from the existing method, such as calculating from the compounding quantity of a coating-film 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.

前記塗膜(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 coating film (α) is not particularly limited, but after embedding a coated metal plate perpendicularly to the coating thickness direction in a room temperature drying type epoxy resin and mechanically polishing the embedded surface, SEM ( Using a method of observation with a scanning electron microscope) or a FIB (focused ion beam) device, an observation sample having a thickness of 50 to 100 nm is cut out from a coated metal plate so that a vertical section of the coating can be seen, A method of observing the film with a TEM (transmission electron microscope) can be suitably used.

前記有機樹脂(A)は前記塗膜(α)の造膜成分である。前記有機樹脂(A)の種類としては特に限定されず、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、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。ここで変性体とは、これらの樹脂の構造中に含まれる反応性官能基に、その官能基と反応し得る官能基を構造中に含む「他の化合物」(モノマーや架橋剤など)を反応させた樹脂のことを指す。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。   The organic resin (A) is a film forming component of the coating film (α). It does not specifically limit as a kind of said organic resin (A), For example, a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, an acrylic resin, polyolefin resin, or those modified bodies etc. can be mentioned. Here, the modified product is a reactive functional group contained in the structure of these resins and reacts with “another compound” (such as a monomer or a crosslinking agent) containing a functional group capable of reacting with the functional group in the structure. It refers to the resin. 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.

前記造膜成分の含有量(前記有機樹脂(A)が後述する硬化剤(B)で硬化されていない場合は有機樹脂(A)のみの含有量、前記有機樹脂(A)が後述する硬化剤(B)で硬化されている場合は有機樹脂(A)と硬化剤(B)の合計量)は、前記塗膜中の55〜80質量%であることが好ましい。55質量%未満であると、加工性が低下する場合があり、80質量%超であると、耐傷付き性が低下する場合がある。   Content of the film-forming component (when the organic resin (A) is not cured with a curing agent (B) described later, the content of only the organic resin (A), the curing agent described later with the organic resin (A) When it is cured in (B), the total amount of the organic resin (A) and the curing agent (B) is preferably 55 to 80% by mass in the coating film. If it is less than 55% by mass, the workability may decrease, and if it exceeds 80% by mass, the scratch resistance may decrease.

前記有機樹脂(A)は、構造中にスルホン酸基を含むポリエステル樹脂(Ae)を含有することが、加工性、耐食性、耐傷付き性を高次元で両立させる上で好ましい。ポリエステル樹脂の構造中に含まれるエステル基は適度の凝集エネルギーを有しているため、塗膜のフィルム物性(伸びと強度のバランス)を高次元に高めることができる。すなわち、ポリエステル樹脂を塗膜の造膜成分として適用することは、加工性と耐傷付き性を高次元で両立する上で非常に有効である。   The organic resin (A) preferably contains a polyester resin (Ae) containing a sulfonic acid group in the structure in order to achieve both high workability, corrosion resistance, and scratch resistance. Since the ester group contained in the structure of the polyester resin has an appropriate cohesive energy, the film physical properties (balance between elongation and strength) of the coating film can be enhanced in a high dimension. That is, applying a polyester resin as a film-forming component of a coating film is very effective in achieving both workability and scratch resistance at a high level.

また、構造中にスルホン酸基を含むポリエステル樹脂を造膜成分として含有する塗膜は、スルホン酸基の持つ高い極性により、表面自由エネルギーが高くなる。一方、塗膜の必須成分であるポリオレフィン樹脂粒子は比較的極性が低く、表面自由エネルギーが低い。そのため、スルホン酸基を含むポリエステル樹脂を造膜成分として含有することにより、塗膜造膜成分とポリオレフィン樹脂粒子の表面自由エネルギーの差により、ポリオレフィン樹脂粒子が塗膜の形成段階で塗膜表面に配向する傾向を有する。ポリオレフィン樹脂粒子は潤滑剤として作用するため、塗膜表面に配向した方が被接触物との摩擦抵抗を低減するのに、より効果的であり、更に耐傷付き性を向上させることができる。   A coating film containing a polyester resin containing a sulfonic acid group in the structure as a film-forming component has high surface free energy due to the high polarity of the sulfonic acid group. On the other hand, polyolefin resin particles, which are essential components of the coating film, have relatively low polarity and low surface free energy. Therefore, by containing a polyester resin containing a sulfonic acid group as a film-forming component, the polyolefin resin particles are applied to the surface of the coating film during the formation of the coating film due to the difference in surface free energy between the coating film-forming component and the polyolefin resin particles. Has a tendency to align. Since the polyolefin resin particles act as a lubricant, orientation on the coating film surface is more effective in reducing the frictional resistance with the contacted object, and can further improve the scratch resistance.

一方、造膜成分とポリオレフィン樹脂粒子の粒界には腐食因子が侵入しやすいため、ポリオレフィン樹脂粒子が塗膜全厚を貫通するように存在すると、その粒界(腐食因子の侵入経路)が下地金属板まで到達してしまい耐食性が大幅に低下する原因となる。本発明は、前述したようにスルホン酸基を含むポリエステル樹脂を造膜成分として含有することで、塗膜の造膜成分とポリオレフィン樹脂粒子の相互作用により、ポリオレフィン樹脂粒子を塗膜表面に配向させている。こうすることで、粒界を塗膜上部のみに止まる構造とし、腐食因子の侵入経路を下地金属に到達させないよう設計したもので、これにより耐食性低下を抑制できる。すなわち、耐傷付き性と耐食性を高次元で両立することが可能になる。   On the other hand, corrosion factors are likely to penetrate into the grain boundaries between the film-forming component and the polyolefin resin particles, so if the polyolefin resin particles exist so as to penetrate the entire thickness of the coating film, the grain boundaries (corrosion factor penetration path) are the base. It reaches the metal plate and causes a significant decrease in corrosion resistance. As described above, the present invention includes a polyester resin containing a sulfonic acid group as a film-forming component, so that the polyolefin resin particles are oriented on the surface of the coating film by the interaction between the film-forming component of the coating film and the polyolefin resin particles. ing. By doing so, the grain boundary is designed to stop only at the upper part of the coating, and the invasion path of the corrosion factor is designed not to reach the base metal, thereby suppressing the corrosion resistance. That is, it becomes possible to achieve both high scratch resistance and corrosion resistance.

加えて、この態様において、ポリエステル樹脂に含まれるスルホン酸基は、基材である金属板(下地処理がある場合は下地処理層)との密着性向上にも寄与するため、加工性や耐傷付き性を高める上で好適である。また、塗膜を形成するための塗料組成物が水系である場合、スルホン酸基は高い親水性を有しているため、ポリエステル樹脂の水系塗料組成物中での安定性を高める(塗料組成物の固化、凝集物の発生等を防止する)上でも好適である。特に後述する硬化剤を併用する場合においては、塗料組成物のpH変動が大きくなり、塗料の安定性が低下する場合があるが、スルホン酸基を含むポリエステル樹脂を用いる場合は、塗料組成物のpH変動の影響を受けにくく、塗料安定性の低下を抑制することができる。なお、スルホン酸基を含むポリエステル樹脂は有機溶剤に溶解し難い(一部の極性溶剤にしか溶解しない)という特徴を有しているため、該樹脂は有機溶剤を溶媒とする有機溶剤系塗料組成物では実質的に使用することができない。また、硬化剤を用いる場合は、スルホン酸基含有化合物等の硬化触媒を併用することが一般的であるが、このような硬化触媒は塗膜の耐食性を低下させる懸念がある。これに対して、スルホン酸基を含むポリエステル樹脂は硬化触媒を用いなくても、低温乾燥硬化が可能であるため、硬化触媒を添加する必要がなく、硬化触媒添加による耐食性低下の懸念もない。したがって、有機溶剤を溶媒として用いた塗料にはスルホン酸基を含むポリエステル樹脂が適用できないため、これを用いて形成された塗膜の場合には、上記のスルホン酸による効果、特に耐食性と耐傷付き性を両立すると言う効果は期待できない。   In addition, in this embodiment, the sulfonic acid group contained in the polyester resin also contributes to improving the adhesion with the metal plate (base treatment layer when there is a base treatment) as a base material. It is suitable for enhancing the properties. Further, when the coating composition for forming the coating film is aqueous, the sulfonic acid group has high hydrophilicity, so that the stability of the polyester resin in the aqueous coating composition is improved (coating composition). To prevent the solidification and the generation of aggregates). In particular, when a curing agent described later is used in combination, the pH fluctuation of the coating composition increases and the stability of the coating may decrease. However, when using a polyester resin containing a sulfonic acid group, the coating composition It is difficult to be affected by pH fluctuations and can suppress a decrease in paint stability. In addition, since the polyester resin containing a sulfonic acid group is difficult to dissolve in an organic solvent (is soluble only in some polar solvents), the resin is an organic solvent-based coating composition using an organic solvent as a solvent. It cannot be used practically with things. Moreover, when using a hardening | curing agent, it is common to use hardening catalysts, such as a sulfonic acid group containing compound, together, but there exists a possibility that such a hardening catalyst may reduce the corrosion resistance of a coating film. On the other hand, since the polyester resin containing a sulfonic acid group can be cured at low temperature without using a curing catalyst, it is not necessary to add a curing catalyst, and there is no concern about a decrease in corrosion resistance due to the addition of the curing catalyst. Therefore, since a polyester resin containing a sulfonic acid group cannot be applied to a paint using an organic solvent as a solvent, in the case of a coating film formed using this, the effects of the above sulfonic acid, particularly corrosion resistance and scratch resistance. We cannot expect the effect of having both sexes.

前記ポリエステル樹脂(Ae)の含有量は、前記有機樹脂(A)中の60〜100質量%であることが好ましく、より好ましくは80〜100質量%である。60質量%未満であると、加工性、耐傷付き性、耐食性の改善効果が得られなくなる恐れがある。   It is preferable that content of the said polyester resin (Ae) is 60-100 mass% in the said organic resin (A), More preferably, it is 80-100 mass%. If it is less than 60% by mass, the effect of improving workability, scratch resistance and corrosion resistance may not be obtained.

前記ポリエステル樹脂樹脂(Ae)は構造中に、更にビスフェノール構造を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 polyester resin resin (Ae) preferably further includes 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.

前記ポリエステル樹脂(Ae)としては、構造中にスルホン酸基を含んでいれば特に制限はないが、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、得ることができる。また、そこで得たポリエステル樹脂を水に溶解もしくは溶解することで水系化することもできる。   The polyester resin (Ae) is not particularly limited as long as it contains a sulfonic acid group in the structure. For example, it can be obtained by condensation polymerization of a polyester raw material comprising a polycarboxylic acid component and a polyol component. Moreover, it can also be made water-based by dissolving or dissolving the polyester resin obtained there in water.

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。   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.

前記ポリオール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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の1種又は複数種を挙げることができる。   Examples of the polyol component include 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-butane Diol, 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 ethane, trimethylo It may be mentioned propane, glycerol, one or more of pentaerythritol.

ポリエステル樹脂に前記スルホン酸基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、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。   The method for introducing the sulfonic acid group into the polyester resin is not particularly limited. For example, 5-sulfoisophthalic acid, 4-sulfonaphthalene-2,7-dicarboxylic acid, 5 (4-sulfophenoxy) isophthalic acid And dicarboxylic acids such as 2-sulfo-1,4-butanediol, 2,5-dimethyl-3-sulfo-2,5-hexyldiol and the like as a polyester raw material.

前記スルホン酸基は−SOH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。前記スルホン酸基が中和されたものである場合には、すでに中和されたスルホン酸基を樹脂中に組み込んでもよいし、スルホン酸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、基材との密着性を高める上や、疎水表面を持つ着色顔料の分散性を高める上で特に好ましく、スルホン酸Na塩基が最も好ましい。The sulfonic acid group refers to a functional group represented by —SO 3 H, which may be neutralized with alkali metals, amines containing ammonia, or the like. When the sulfonic acid group is neutralized, the already neutralized sulfonic acid group may be incorporated into the resin, or may be neutralized after the sulfonic acid group is incorporated into the resin. In particular, sulfonic acid metal bases neutralized with alkali metals such as Li, Na, and K are particularly preferable for improving adhesion to a base material and dispersibility of a coloring pigment having a hydrophobic surface. Acid Na base is most preferred.

前記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、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。10モル%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、0.5〜7モル%の範囲にあることが、より好ましい。   The amount of the dicarboxylic acid or glycol containing the sulfonic acid group is preferably 0.1 to 10 mol% based on the total polycarboxylic acid component or the total polyol component. If it is less than 0.1 mol%, 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 10 mol%, the corrosion resistance may decrease. Considering the balance of performance, it is more preferably in the range of 0.5 to 7 mol%.

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。   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, 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%の範囲にあることが、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%.

前記有機樹脂(A)が、前記ポリエステル樹脂(Ae)を含有する本発明の態様においては、構造中にウレア基を含むポリウレタン樹脂(Au)を更に含有することが、耐食性、耐傷付き性を向上させる上で特に好ましい。加工性と耐傷付き性、耐食性を両立するためには、塗膜の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)との密着性を高めることが重要であるが、非常に高い凝集エネルギーを持つウレア基を含有するポリウレタン樹脂(Au)を、前記ポリエステル樹脂(Ae)と混合して使用することで伸びと強度の両者に優れ、且つ基材との密着性にも優れる塗膜設計が可能である。   In the embodiment of the present invention in which the organic resin (A) contains the polyester resin (Ae), it further includes a polyurethane resin (Au) containing a urea group in the structure, thereby improving corrosion resistance and scratch resistance. This is particularly preferable. In order to achieve both workability, scratch resistance, and corrosion resistance, both the elongation and strength of the coating film are excellent, and the adhesion to the metal plate (base treatment layer if there is a base treatment) is increased. It is important, however, that a polyurethane resin (Au) containing a urea group having a very high cohesive energy is used in combination with the polyester resin (Ae), so that both the elongation and strength are excellent. It is possible to design a coating film with excellent adhesion to the material.

前記塗膜(α)に前記ポリエステル樹脂(Ae)とともに前記ポリウレタン樹脂(Au)を含む場合、前記ポリエステル樹脂(Ae)と前記ポリウレタン樹脂(Au)の合計の含有量は、前記有機樹脂(A)中の60〜100質量%であることが好ましく、より好ましくは80〜100質量%である。60質量%未満であると、加工性、耐傷付き性、耐食性の改善効果が得られなくなる恐れがある。   When the polyurethane resin (Au) is included in the coating film (α) together with the polyester resin (Ae), the total content of the polyester resin (Ae) and the polyurethane resin (Au) is the organic resin (A). It is preferable that it is 60-100 mass% in inside, More preferably, it is 80-100 mass%. If it is less than 60% by mass, the effect of improving workability, scratch resistance and corrosion resistance may not be obtained.

また、前記ポリエステル樹脂(Ae)と前記ポリウレタン樹脂(Au)の固形分質量比(Ae)/(Au)は、50/50〜90/10であることが好ましい。50/50未満であると加工性が低下する場合があり、90/10超であると耐食性、耐傷付き性の改善効果が得られない場合がある。   Moreover, it is preferable that solid content mass ratio (Ae) / (Au) of the said polyester resin (Ae) and the said polyurethane resin (Au) is 50 / 50-90 / 10. If it is less than 50/50, the workability may be lowered, and if it exceeds 90/10, the effect of improving the corrosion resistance and scratch resistance may not be obtained.

前記ポリウレタン樹脂(Au)としては、構造中にウレア基を含んでいれば特に制限は無いが、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、その後に更にアミノ基を含有する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。   The polyurethane resin (Au) is not particularly limited as long as it contains a urea group in the structure. For example, the polyurethane resin (Au) is reacted with a polyol compound and a polyisocyanate compound and then further contains a chain extender containing an amino group. Examples thereof include those obtained by chain elongation.

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。   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.

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。   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.

前記鎖伸長剤としては、分子内に1個以上のアミノ基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 chain extender is not particularly limited as long as it is a compound containing one or more amino groups in the molecule. 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.

前記有機樹脂(A)には、アクリル樹脂を更に含有することが好ましい。アクリル樹脂を含有することで、基材である金属板(下地処理がある場合は下地処理層)との密着性が向上し、耐傷付き性が向上する。加えて、前記塗膜(α)を形成するための塗料組成物が水系であって、更に後述する着色顔料(E)を含有し、着色顔料が後述するカーボンブラック(E)のような疎水表面を持つ顔料である場合、アクリル樹脂を含有させることで顔料を水系塗料組成物中に均一に分散させる効果が得られる。このため、形成された前記塗膜(α)に着色顔料を均一に分散させ、優れた意匠性を付与させる上でも、アクリル樹脂を含有することは好適である。The organic resin (A) preferably further contains an acrylic resin. By containing the acrylic resin, the adhesion with the metal plate (base treatment layer when there is a base treatment) is improved, and the scratch resistance is improved. In addition, the coating composition for forming the coating film (α) is water-based and further contains a coloring pigment (E) described later, and the coloring pigment is hydrophobic such as carbon black (E 1 ) described later. In the case of a pigment having a surface, the effect of uniformly dispersing the pigment in the aqueous coating composition can be obtained by including an acrylic resin. For this reason, it is suitable to contain an acrylic resin also in order to disperse | distribute a color pigment uniformly to the formed said coating film ((alpha)), and to provide the outstanding designability.

前記アクリル樹脂としては特に限定されず、例えば、(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の単独もしくは2種以上を共重合したものや、それに更に、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;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;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を単独もしくは2種以上共重合したものを使用することができる。これらの単量体の重合方法としては特に限定されず、例えば、これらの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方法を挙げることができる。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。   The acrylic resin is not particularly limited, and for example, ethylenic unsaturated such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, etc. A single carboxylic acid alkyl ester monomer or a copolymer of two or more thereof, and further, an ethylenically unsaturated carboxylic acid monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid; ethyl maleate, Monoester monomers of ethylenically unsaturated dicarboxylic acids such as butyl maleate, ethyl itaconate, butyl itaconate; (meth) acrylic acid-2-hydroxyethyl, (meth) acrylic acid-2-hydroxypropyl, (meta ) -4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and ε-caprola Hydroxyl group-containing ethylenically unsaturated carboxylic acid alkyl ester monomer such as a reaction product with Tn; ethylene such as aminoethyl (meth) acrylate, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, butylaminoethyl (meth) acrylate Unsaturated carboxylic acid aminoalkyl ester monomers such as aminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminomethyl (meth) acrylamide, and ethylenically unsaturated carboxylic acid aminoalkylamide monomers such as methylaminopropyl (meth) acrylamide; acrylamide , Other amide group-containing ethylenically unsaturated carboxylic acid monomers such as methacrylamide, N-methylolacrylamide, methoxybutylacrylamide, diacetoneacrylamide; unsaturated fats such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate Fatty acid glycidyl ester monomers; vinyl cyanide monomers such as (meth) acrylonitrile and α-chloroacrylonitrile; saturated aliphatic carboxylic acid vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate; styrene, α- A styrene monomer such as methylstyrene or vinyltoluene may be used alone or in combination of two or more. The method for polymerizing these monomers is not particularly limited, and examples thereof include a method of radical polymerization of these monomers in an aqueous solution using a 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.

前記アクリル樹脂の含有量は、前記有機樹脂(A)中の0.5〜20質量%であることが好ましい。0.5質量%未満であると、意匠性、耐傷付き性が低下する場合があり、20質量%超であると、耐食性や加工性が低下する場合がある。   It is preferable that content of the said acrylic resin is 0.5-20 mass% in the said organic resin (A). If it is less than 0.5% by mass, the designability and scratch resistance may decrease, and if it exceeds 20% by mass, the corrosion resistance and workability may decrease.

前記有機樹脂(A)は硬化剤(B)で硬化された樹脂であることが、耐傷付き性や耐食性を改善する上で好ましい。前記硬化剤(B)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(B1)やポリイソシアネート化合物を挙げることができる。
メラミン樹脂(B1)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。
The organic resin (A) is preferably a resin cured with a curing agent (B) in order to improve scratch resistance and corrosion resistance. The curing agent (B) is not particularly limited as long as it cures the organic resin (A), and examples thereof include a melamine resin (B1) and a polyisocyanate compound.
The melamine resin (B1) is a resin obtained by etherifying a part or all of methylol groups of a product obtained by condensing melamine and formaldehyde with a lower alcohol such as methanol, ethanol, or butanol.

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。   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(B)の含有量は、前記有機樹脂(A)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、焼付硬化が不十分で、耐食性、耐傷付き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。   It is preferable that content of the said hardening | curing agent (B) is 5-35 mass% with respect to 100 mass% of said organic resins (A). If it is less than 5% by mass, bake hardening may be insufficient, and corrosion resistance and scratch resistance may be reduced. If it exceeds 35% by mass, bake hardening will be excessive, and corrosion resistance and workability will be reduced. There is.

耐傷付き性の観点から、前記硬化剤(B)にはメラミン樹脂(B1)を含有することが好ましい。メラミン樹脂(B1)の含有量は、前記硬化剤(B)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、耐傷付き性の改善効果が得られない場合がある。   From the viewpoint of scratch resistance, the curing agent (B) preferably contains a melamine resin (B1). It is preferable that content of a melamine resin (B1) is 30-100 mass% in the said hardening | curing agent (B). If it is less than 30% by mass, the effect of improving scratch resistance may not be obtained.

前記硬化剤(B)を使用する場合(特に硬化剤(B)にメラミン樹脂(B1)を含有する場合)には、それを硬化反応させるために従来の水系塗料に対し比較的高い150℃以上の焼付温度で塗膜を加熱乾燥させて塗膜を形成する必要がある。150℃以上の焼付温度で塗膜を加熱乾燥する場合、ポリオレフィン樹脂粒子が塗膜から流出しやすくなり、その流出跡がピンホールになり、耐食性の低下を招く恐れがある。このような場合においては、前述したような前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径、前記塗膜の厚み、及びこれらの比を特定の範囲に制御することが耐食性の低下を抑制する上で特に有効である。   When the curing agent (B) is used (especially when the curing agent (B) contains a melamine resin (B1)), a relatively high temperature of 150 ° C. or higher compared to the conventional water-based paint in order to cause a curing reaction thereof. It is necessary to heat-dry the coating film at the baking temperature to form a coating film. When the coating film is heated and dried at a baking temperature of 150 ° C. or more, the polyolefin resin particles easily flow out from the coating film, and the trace of the outflow becomes a pinhole, which may cause a decrease in corrosion resistance. In such a case, controlling the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) as described above, the thickness of the coating film, and the ratio thereof to a specific range suppresses a decrease in corrosion resistance. It is particularly effective.

前記有機樹脂(A)を造膜成分とする前記塗膜(α)中には、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)が含まれ、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.5≦a≦3、2≦b≦10、0.1≦a/b≦0.8を満足し、前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することが、本発明の必須要件である。本発明における「球状」とは真球のみならず、球に近似した形状のことを指し、楕円体も含まれる。ただし、楕円体の場合は長径に対する短径の比が0.7以上であることが加工性、耐食性、耐傷付き性の観点から好ましく、0.8以上であることがより好ましい。   The coating film (α) containing the organic resin (A) as a film-forming component contains silica particles (C) and polyolefin resin particles (D), and the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) is determined. When a μm and the thickness of the coating film (α) are b μm, 0.5 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 10, and 0.1 ≦ a / b ≦ 0.8 are satisfied, and the silica particles (C ) Contains both spherical silica particles (C1) having an average particle diameter of 5 to 50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle diameter of 0.3 to 5 μm is an essential requirement of the present invention. The “spherical shape” in the present invention refers to not only a true sphere but also a shape approximate to a sphere, and includes an ellipsoid. However, in the case of an ellipsoid, the ratio of the minor axis to the major axis is preferably 0.7 or more from the viewpoint of workability, corrosion resistance, and scratch resistance, and more preferably 0.8 or more.

平均粒子径5〜50nmの微粒子である球状シリカ粒子(C1)は、耐食性を向上させる効果が大きく、平均粒子径0.3〜5μmの比較的大きい粒子である球状シリカ粒子(C2)は、耐傷付き性を向上させる効果が大きい。前記塗膜(α)がそのような異なる特徴を有する粒子径の異なる粒子を同時に含有することで、塗装金属板の耐食性、耐傷付き性は相乗的に向上する。   The spherical silica particles (C1) which are fine particles having an average particle diameter of 5 to 50 nm have a large effect of improving the corrosion resistance, and the spherical silica particles (C2) which are relatively large particles having an average particle diameter of 0.3 to 5 μm are scratch resistant. Great effect to improve adhesion. When the coating film (α) contains particles having such different characteristics and different particle sizes at the same time, the corrosion resistance and scratch resistance of the coated metal plate are synergistically improved.

平均粒子径0.3〜5μmの比較的大きい球状シリカ粒子(C2)は、塗装金属板の艶を落とす効果も有しており、それにより前記塗膜(α)に傷が多少入っても目立ちにくくなるという利点も有している。前記塗膜(α)に後述する着色顔料(E)を更に含有する着色塗膜の場合、その効果は特に大きい。   The relatively large spherical silica particles (C2) having an average particle size of 0.3 to 5 μm also have the effect of degrading the gloss of the coated metal plate, so that even if the coating film (α) has some scratches, it is conspicuous. It also has the advantage of becoming difficult. In the case of a colored coating film further containing a color pigment (E) described later in the coating film (α), the effect is particularly great.

前記球状シリカ粒子(C1)の平均粒子径を5nm未満にすることは、塗料組成物中における粒子の安定性の観点(安定性に欠けると、粒子の凝集や塗料組成物のゲル化等の問題が生じる)から技術的に困難であり、平均粒子径が50nm超であると耐食性の向上効果が小さい。前記球状シリカ粒子(C1)のより好ましい平均粒子径の範囲は、8〜30nmである。前記球状シリカ粒子(C2)の平均粒子径が0.3μm未満であると、塗装金属板の耐傷付き性の向上効果が小さく、5μm超であると、加工性や耐食性が低下する。また、塗料組成物中での分散安定性も劣る(沈降等が生じる)。前記球状シリカ粒子(C2)のより好ましい平均粒子径の範囲は0.5〜3μmである。   When the average particle size of the spherical silica particles (C1) is less than 5 nm, the viewpoint of the stability of the particles in the coating composition (if lacking in stability, problems such as aggregation of particles and gelation of the coating composition) Therefore, if the average particle diameter exceeds 50 nm, the effect of improving the corrosion resistance is small. A more preferable range of the average particle diameter of the spherical silica particles (C1) is 8 to 30 nm. When the average particle diameter of the spherical silica particles (C2) is less than 0.3 μm, the effect of improving the scratch resistance of the coated metal plate is small, and when it exceeds 5 μm, workability and corrosion resistance are deteriorated. Moreover, the dispersion stability in a coating composition is also inferior (precipitation etc. arise). A more preferable range of the average particle diameter of the spherical silica particles (C2) is 0.5 to 3 μm.

前記球状シリカ粒子(C1)の種類としては特に限定されず、例えば、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカなどのシリカ粒子を挙げることができる。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)、アエロジル200(日本アエロジル)等を挙げることができる。   The kind of the spherical silica particles (C1) is not particularly limited, and examples thereof include silica particles such as colloidal silica and fumed silica. 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), Aerosil 200 (Nippon Aerosil) Etc.

前記球状シリカ粒子(C2)の種類としては特に限定されず、例えば、機能性球状シリカHPSシリーズ(東亜合成)、Nipsilシリーズ(東ソー・シリカ)等を挙げることができる。粒子形状が球状であることで、耐傷付き性と加工性を高次元で両立させることができる。   The kind of the spherical silica particles (C2) is not particularly limited, and examples thereof include functional spherical silica HPS series (Toagosei), Nipsil series (Tosoh silica). Since the particle shape is spherical, scratch resistance and workability can be achieved at a high level.

前記球状シリカ粒子(C1)の含有量は、前記塗膜(α)中に3〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。5質量%未満であると、耐食性、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、30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 spherical silica particles (C1) is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass in the coating film (α). If it is less than 5% by mass, the effect of improving the corrosion resistance and scratch resistance may not be obtained, and if it exceeds 30% by mass, the corrosion resistance and workability may be deteriorated.

前記球状シリカ粒子(C2)の含有量は、前記塗膜(α)中に3〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜15質量%である。3質量%未満であると、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、20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 spherical silica particles (C2) is preferably 3 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass in the coating film (α). If it is less than 3% by mass, the effect of improving scratch resistance may not be obtained, and if it exceeds 20% by mass, corrosion resistance and workability may be deteriorated.

前記球状シリカ粒子(C1)と前記球状シリカ粒子(C2)の含有量の合計は、前記塗膜(α)中に10〜40質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜30質量%である。10質量%未満であると、耐食性、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、40質量%超であると、耐食性、加工性が低下する場合がある。前記球状シリカ粒子(C1)と前記球状シリカ粒子(C2)との塗膜中の含有割合は質量比で30/70〜80/20の割合で含有することが好ましい。また、前記塗膜(α)中に含まれる前記球状シリカ粒子(C1)と前記球状シリカ粒子(C2)の平均粒子径の比は1/350〜1/16であることが好ましい。   The total content of the spherical silica particles (C1) and the spherical silica particles (C2) is preferably 10 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass in the coating film (α). is there. If it is less than 10% by mass, the effect of improving the corrosion resistance and scratch resistance may not be obtained, and if it exceeds 40% by mass, the corrosion resistance and workability may be lowered. The content ratio of the spherical silica particles (C1) and the spherical silica particles (C2) in the coating film is preferably 30/70 to 80/20 in mass ratio. Moreover, it is preferable that ratio of the average particle diameter of the said spherical silica particle (C1) and the said spherical silica particle (C2) contained in the said coating film ((alpha)) is 1/350-1/16.

前記塗膜(α)中に含まれる球状シリカ粒子(C2)の平均粒子径をcμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.1≦c/b≦0.7を満足することが好ましい。c/bが0.1未満であると、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、c/bが0.7超であると、耐食性、加工性が低下する場合がある。   When the average particle diameter of the spherical silica particles (C2) contained in the coating film (α) is c μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.1 ≦ c / b ≦ 0.7 is satisfied. It is preferable to do. If c / b is less than 0.1, the effect of improving scratch resistance may not be obtained, and if c / b is more than 0.7, corrosion resistance and workability may be deteriorated.

前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径は、0.5〜3μmである。平均粒子径が0.5μm未満であると、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、平均粒子径が3μm超であると、耐食性が低下する。   The polyolefin resin particles (D) have an average particle size of 0.5 to 3 μm. When the average particle diameter is less than 0.5 μm, the effect of improving the scratch resistance may not be obtained, and when the average particle diameter is more than 3 μm, the corrosion resistance decreases.

前記塗膜(α)中に分散されている前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.1≦a/b≦0.8を満足することが必要である。a/bが0.1未満であると、耐傷付き性の向上効果が得られない。a/bが0.8超であると、耐食性が低下する。   When the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) dispersed in the coating film (α) is a μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.1 ≦ a / b ≦ 0. It is necessary to satisfy 8. If a / b is less than 0.1, the effect of improving scratch resistance cannot be obtained. When a / b is more than 0.8, the corrosion resistance decreases.

前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の含有量は、前記塗膜(α)中に0.5〜15質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。0.5質量%未満であると、耐傷付き性の向上効果が得られない場合があり、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 polyolefin resin particles (D) is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass in the coating film (α). If it is less than 0.5% by mass, the effect of improving scratch resistance may not be obtained, and if it exceeds 10% by mass, corrosion resistance and workability may be deteriorated.

本発明において、ポリオレフィン樹脂粒子(D)は、軟化点が125℃以上であることが好ましい。軟化点が125℃以上のポリオレフィン樹脂粒子(D)を含有させることで、前記塗膜(α)を加熱乾燥により形成する際に、ポリオレフィン樹脂粒子の塗膜からの流出が軽微になるため、ピンホールの発生やポリオレフィン樹脂粒子の流出が抑制され、耐食性や耐傷付き性が向上する。   In the present invention, the polyolefin resin particles (D) preferably have a softening point of 125 ° C. or higher. By containing polyolefin resin particles (D) having a softening point of 125 ° C. or higher, when the coating film (α) is formed by heating and drying, the outflow of the polyolefin resin particles from the coating film becomes light. Generation of holes and outflow of polyolefin resin particles are suppressed, and corrosion resistance and scratch resistance are improved.

本願明細書で用いる、ポリオレフィン樹脂粒子の「軟化点」とは、加熱されたポリオレフィン樹脂粒子が軟化し、変形し始める温度のことをいい、JIS K2207に記載の方法により測定した温度をいう。   As used herein, the “softening point” of polyolefin resin particles refers to the temperature at which heated polyolefin resin particles soften and begin to deform, and refers to the temperature measured by the method described in JIS K2207.

前記軟化点が125℃以上のポリオレフィン樹脂粒子(D)の例としては、三井化学社製のケミパールW900、W700、W300、W308、W800、W310(以上、軟化点132℃)、ケミパールW100(軟化点128℃)、岐阜セラツク製造所社製のA−113(軟化点126℃)、A−375、A−575、AB−50(以上、軟化点125℃)、東邦化学工業社製のハイテックE−4A、E−4B、E−1000、E−6314(軟化点138℃)等のポリエチレン樹脂粒子や、三井化学社製のケミパールWP100(軟化点148℃)、岐阜セラツク製造所社製のAC−35(軟化点143℃)、東邦化学工業社製のハイテックP−5043(軟化点157℃)、P−5300(軟化点145℃)等のポリプロピレン樹脂粒子が挙げられるが、これらの樹脂粒子に限定するものではない。   Examples of the polyolefin resin particles (D) having a softening point of 125 ° C. or more include Chemipearl W900, W700, W300, W308, W800, W310 (above, softening point 132 ° C.), Chemipearl W100 (softening point) manufactured by Mitsui Chemicals. 128 ° C.), A-113 (softening point 126 ° C.), A-375, A-575, AB-50 (above, softening point 125 ° C.) manufactured by Gifu Seratech Manufacturing Co., Ltd., Hitech E-manufactured by Toho Chemical Industries, Ltd. Polyethylene resin particles such as 4A, E-4B, E-1000, E-6314 (softening point 138 ° C.), Chemipearl WP100 (softening point 148 ° C.) manufactured by Mitsui Chemicals, AC-35 manufactured by Gifu Seratech Manufacturing Co., Ltd. (Softening point 143 ° C), Hitec P-5043 (softening point 157 ° C), P-5300 (softening point 145 ° C) manufactured by Toho Chemical Industries, Ltd. It can be mentioned particles, not limited to these resin particles.

また、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)が密度950kg/m以上であり、且つ針入度法硬度が2以下である高密度ポリエチレン樹脂粒子(D1)であることが好ましい。前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の密度が950kg/m未満であると耐食性や耐傷付き性が低下する場合があり、好ましくない。また、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の硬度が2を超えると耐食性や耐傷付き性が低下する場合があり、好ましくない。本願明細書で用いる、ポリオレフィン樹脂粒子の「密度」は、JIS K6760に記載の方法により測定でき、「針入度法硬度」はJIS K2207に記載の方法により測定できる。The polyolefin resin particles (D) are preferably high-density polyethylene resin particles (D1) having a density of 950 kg / m 3 or more and a penetration hardness of 2 or less. If the density of the polyolefin resin particles (D) is less than 950 kg / m 3 , corrosion resistance and scratch resistance may be deteriorated, which is not preferable. On the other hand, when the hardness of the polyolefin resin particles (D) exceeds 2, the corrosion resistance and scratch resistance may be lowered, which is not preferable. As used herein, the “density” of the polyolefin resin particles can be measured by the method described in JIS K6760, and the “penetration hardness” can be measured by the method described in JIS K2207.

前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の数平均分子量は、3000〜6000の範囲であることが好ましい。前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の数平均分子量が、3000未満であると耐傷付き性が低下する場合があり、好ましくない。また、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の数平均分子量が6000を超えると耐傷付き性が低下する場合があり、好ましくない。本願明細書で用いる、ポリオレフィン樹脂粒子の「数平均分子量(Mn)」は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定できる。GPCの測定装置はAlliance2000(Waters社)を使用し、カラムにはTSKgel GMH−HT×2+TSKgel GMH−HTL×2(それぞれ7.5mmI.D.×30cm,東ソー社)を使用し、移動相にはo−ジクロロベンゼン(和光純薬 特級試薬)を使用した。測定は、カラム温度140℃、移動相流速1.0mL/分の条件下で実施し、検出には示差屈折計を用いた。分子量校正には単分散ポリスチレンを用いた。The number average molecular weight of the polyolefin resin particles (D) is preferably in the range of 3000 to 6000. If the number average molecular weight of the polyolefin resin particles (D) is less than 3000, scratch resistance may be lowered, which is not preferable. Moreover, when the number average molecular weight of the said polyolefin resin particle (D) exceeds 6000, a scratch resistance may fall and it is unpreferable. The “number average molecular weight (Mn)” of the polyolefin resin particles used in the present specification can be measured by GPC (gel permeation chromatography). The GPC measurement apparatus uses Alliance 2000 (Waters), and TSKgel GMH 6 -HT × 2 + TSKgel GMH 6 -HTL × 2 (7.5 mm ID × 30 cm, Tosoh Corp., respectively) is used for the column. O-dichlorobenzene (Wako Pure Chemicals special grade reagent) was used. The measurement was performed under conditions of a column temperature of 140 ° C. and a mobile phase flow rate of 1.0 mL / min, and a differential refractometer was used for detection. Monodispersed polystyrene was used for molecular weight calibration.

前記塗膜(α)は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)を更に含有することが好ましい。前記樹脂粒子(F)は前記球状シリカ粒子(C2)と同様に耐傷付き性を向上させる効果、塗装金属板の艶を落とし、傷が多少入っても目立ちにくくする効果を有している。   The coating film (α) preferably further contains at least one resin particle (F) selected from an acrylic resin and a silicone resin. Similar to the spherical silica particles (C2), the resin particles (F) have the effect of improving the scratch resistance and the effect of reducing the gloss of the coated metal plate and making it less noticeable even if there are some scratches.

前記アクリル樹脂粒子の種類としては特に限定はされず、例えば、架橋ポリメタクリル酸メチル、架橋ポリメタクリル酸ブチル、非架橋ポリメタクリル酸メチル、非架橋ポリメタクリル酸ブチル、ポリスチレン、ポリアクリル酸アルキルなどを挙げることができる。耐傷付き性と加工性を高次元で両立させる上では架橋ポリメタクリル酸メチルが特に好ましい。   The type of the acrylic resin particles is not particularly limited. For example, crosslinked polymethyl methacrylate, crosslinked polybutyl methacrylate, non-crosslinked polymethyl methacrylate, non-crosslinked polybutyl methacrylate, polystyrene, polyalkyl acrylate, etc. Can be mentioned. In order to achieve both high scratch resistance and workability, crosslinked polymethyl methacrylate is particularly preferable.

前記シリコーン樹脂粒子の種類としては特に限定はされず、例えば、ジメチルポリシロキサン、ポリオルガノシルセスキオキサンなどが挙げられる。耐傷付き性と加工性を高次元で両立させる上ではポリオルガノシルセスキオキサンが特に好ましい。   The type of the silicone resin particles is not particularly limited, and examples thereof include dimethylpolysiloxane and polyorganosilsesquioxane. Polyorganosilsesquioxane is particularly preferable for achieving both high scratch resistance and workability.

前記樹脂粒子(F)の平均粒子径は、特に限定はされないが、平1〜5μmの球状粒子であることが好ましい。平均粒子径が1μm未満であると、塗装金属板の耐傷付き性の向上効果が得られないことがあり、平均粒子径が5μm超であると、塗料組成物中での分散安定性を担保することが難しく、粒子が沈降し、固形化する等の不具合を生じることがある。加えて、加工性も低下する場合がある。   The average particle diameter of the resin particles (F) is not particularly limited, but is preferably spherical particles having a flatness of 1 to 5 μm. When the average particle size is less than 1 μm, the effect of improving the scratch resistance of the coated metal plate may not be obtained, and when the average particle size exceeds 5 μm, the dispersion stability in the coating composition is ensured. It may be difficult to cause problems such as sedimentation and solidification of particles. In addition, workability may also be reduced.

前記塗膜(α)中に含まれる前記樹脂粒子(F)の平均粒子径をdμm、塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.3≦d/b≦1.2を満足することが好ましい。d/bが0.3未満であると、塗装金属板の耐傷付き性の向上効果が得られないことがあり、d/bが1.2超であると、耐食性、加工性が低下する場合がある。   When the average particle diameter of the resin particles (F) contained in the coating film (α) is d μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.3 ≦ d / b ≦ 1.2 is satisfied. It is preferable. When d / b is less than 0.3, the effect of improving the scratch resistance of the coated metal sheet may not be obtained. When d / b is more than 1.2, the corrosion resistance and workability are deteriorated. There is.

前記樹脂粒子(F)の含有量は、前記塗膜(α)中に0.5〜15質量%であることが好ましい。0.5質量%未満であると、塗装金属板の耐傷付き性の向上効果が得られないことがあり、15質量%超であると、耐食性、加工性が低下することがある。樹脂粒子(F)の、より好ましい含有量は1〜10質量%である。   It is preferable that content of the said resin particle (F) is 0.5-15 mass% in the said coating film ((alpha)). If it is less than 0.5% by mass, the effect of improving the scratch resistance of the coated metal plate may not be obtained, and if it exceeds 15% by mass, the corrosion resistance and workability may be deteriorated. The more preferable content of the resin particles (F) is 1 to 10% by mass.

前記塗膜(α)には、着色顔料(E)を更に含有することができる。着色顔料(E)の種類としては特に限定はされず、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、リン化鉄粉、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、二酸化チタンコーティングアルミナ粉等の光輝材等を挙げることができる。   The coating film (α) can further contain a color pigment (E). The type of the color pigment (E) is not particularly limited. Colored inorganic pigments such as titanium dioxide, carbon black, graphite, iron oxide, lead oxide, coal dust, talc, cadmium yellow, cadmium red, 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, etc. Colored organic pigments: aluminum powder, alumina powder, bronze powder, copper powder, tin powder, zinc powder, iron phosphide powder, metal coated mica powder, titanium dioxide coated mica powder, dioxide Tan coated glass powder include a luminous material such as titanium dioxide coated alumina powder.

前記塗膜(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(E)にカーボンブラックを含有することが好ましい。   When the 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, it is preferable that the coloring pigment (E) contains carbon black. .

前記カーボンブラックの種類としては、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塗料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を水系溶媒中に分散する場合、分散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塗料組成物中では存在し、該塗料組成物から形成する前記塗膜(α)中でも同様の形態で存在する。薄膜での意匠性や耐食性を担保するためには、前記塗膜(α)中に分散する前記カーボンブラックの粒子径が重要であり、その平均粒子径が20〜300nmにあることが好ましい。   The type of carbon black 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 the dispersibility in the coating composition, the coating film quality, and the coating property. Is possible. Considering the design properties and corrosion resistance of the thin film, it is preferable to use fine carbon black having a primary particle diameter of 10 to 50 nm. When these carbon blacks are dispersed in an aqueous solvent, agglomeration occurs in the dispersion process, so that it is generally difficult to disperse with the primary particle size. That is, actually, it exists in the coating composition in the form of secondary particles having a particle size larger than the primary particle size, and also exists in the same form in the coating film (α) formed from the coating composition. . In order to ensure designability and corrosion resistance in the thin film, the particle size of the carbon black dispersed in the coating film (α) is important, and the average particle size is preferably 20 to 300 nm.

前記カーボンブラックの前記塗膜(α)中の含有量をe質量%、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、e≦15、b≦10、e×b≧20を満足することが好ましい。意匠性(隠蔽性)を担保するためには、前記塗膜(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(e質量%)と塗膜厚み(bμm)の積によって表すことができる。すなわち、e×bが20未満であると、意匠性(隠蔽性)が低下する場合がある。また、e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 in the coating film (α) is e% by mass and the thickness of the coating film (α) is b μm, e ≦ 15, b ≦ 10, and e × b ≧ 20 are satisfied. Is preferred. In order to ensure designability (concealment), it is also important to ensure a certain amount or more of the absolute amount of carbon black contained in the coating film (α). The absolute amount of carbon black can be represented by the product of the carbon black content (e mass%) contained in the coating film and the coating film thickness (b μm). That is, when e × b is less than 20, designability (concealment) may be deteriorated. On the other hand, if e is more than 15, the film-forming property of the coating film is lowered, and the corrosion resistance and workability may be lowered.

前記塗膜(α)に淡彩系の着色をする場合は、前記着色顔料(E)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10〜70質量%であることが好ましい。10質量%未満であると、意匠性(隠蔽性)が低下する場合があり、70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、前記塗膜(α)中に前記カーボンブラック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と前記二酸化チタンは質量比で0.5/9.5〜3/7の割合で含有することが好ましい。   When the paint film (α) is colored in a pale color, it is preferable that the colored pigment (E) contains titanium dioxide. It is preferable that content in the said coating film ((alpha)) of the said titanium dioxide is 10-70 mass%. If it is less than 10% by mass, the designability (concealment) may be reduced, and if it exceeds 70% by mass, the workability and corrosion resistance may be reduced. Generally, when the coating film (α) contains the carbon black and is colored deeply, it is scratched more than when it is not colored or lightly colored. It has the feature of being easily noticeable. 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 the design (concealment), workability, and corrosion resistance when coloring with a thin film having a film thickness of 10 μm or less, the carbon black is contained in the coating film (α). It is preferable to contain both the titanium dioxide and the titanium dioxide. In this case, the carbon black and the titanium dioxide are preferably contained in a mass ratio of 0.5 / 9.5 to 3/7.

一般に、薄い塗膜中に含まれる粒子の形状や大きさを特定することが困難な場合がある。とは言え、塗膜の形成に用いる塗料組成物中に含まれている粒子状成分は、塗膜の形成過程で何らかの物理的又は化学的変化(例えば、粒子同士の結合や凝集、塗料溶媒への有意の溶解、他の構成成分との反応など)を被らない限り、塗膜形成後においても、塗料中に存在していたときの形状や大きさを保持していると見なすことができる。本発明で用いることができる粒子状成分である、球状シリカ粒子(C1)、球状シリカ粒子(C2)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)、着色顔料(E)、及びアクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)は、塗膜(β)の形成に用いる塗料組成物の溶媒には有意に溶解せず、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。また、これらの粒子状成分の塗料中での存在形態の保持性を高める目的で、必要に応じて、予め公知の界面活性剤や分散用樹脂等の分散剤で溶媒中に分散したものを塗料組成物の原料として使用することもできる。従って、本発明において規定している塗膜中に含まれるこれらの粒子状成分の粒子径は、塗膜(α)の形成に用いた塗料組成物中での、それらの粒子径でもって表すことができる。   Generally, it may be difficult to specify the shape and size of particles contained in a thin coating film. Nonetheless, the particulate components contained in the coating composition used to form the coating film may undergo some physical or chemical change during the coating film formation process (for example, bonding or aggregation between particles, or coating solvent). As long as it does not suffer from significant dissolution of the resin, reaction with other components, etc., it can be considered that it retains its shape and size even when it is present in the paint even after the coating is formed. . At least selected from spherical silica particles (C1), spherical silica particles (C2), polyolefin resin particles (D), color pigments (E), and acrylic resins and silicone resins, which are particulate components that can be used in the present invention. One type of resin particle (F) is selected so that it does not significantly dissolve in the solvent of the coating composition used to form the coating film (β) and does not react with the solvent or other coating film components. In addition, for the purpose of enhancing the retention of the existence form of these particulate components in the coating material, a coating material obtained by dispersing the particulate component in a solvent with a known surfactant or a dispersing resin as necessary is used. It can also be used as a raw material for the composition. Therefore, the particle size of these particulate components contained in the coating film defined in the present invention is expressed by their particle size in the coating composition used for forming the coating film (α). Can do.

具体的に述べると、本発明で用いることができる粒子状成分である球状シリカ粒子(C1)、球状シリカ粒子(C2)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)、着色顔料(E)、及びアクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)の粒子径は、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。本発明で用いる粒子状成分は、塗料の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、それを塗料組成物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。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、に詳しく記載されている。   Specifically, the spherical silica particles (C1), the spherical silica particles (C2), the polyolefin resin particles (D), the color pigment (E), and the acrylic resin, silicone, which are particulate components that can be used in the present invention. The particle size of at least one resin particle (F) selected from resins 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. The particulate component used in the present invention is selected so that it does not significantly dissolve in the solvent of the paint and does not react with the solvent or other coating components, so measure the particle size in a predetermined dispersion medium, It can be employed as the particle size of the particulate component in the coating composition. 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. 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 size by the dynamic light scattering method is described in detail, for example, in Journal of Chemical Physics (Vol. 57, No. 11 (December, 1972), page 4814. .

また、塗膜(α)中に、球状シリカ粒子(C1)、球状シリカ粒子(C2)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)、着色顔料(E)、及びアクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)のうちの少なくとも1種が粒子状成分として存在する場合、塗膜(α)を断面から観察し、直接その形状や粒子径を測定することも可能である。粒子が真球状ではない場合は、その粒子の長径、短径を各々測定し、その平均値を粒子径として採用することができる。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−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50nm〜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。   In the coating film (α), at least one selected from spherical silica particles (C1), spherical silica particles (C2), polyolefin resin particles (D), color pigments (E), acrylic resins, and silicone resins. When at least one of the resin particles (F) is present as a particulate component, the coating film (α) can be observed from the cross section, and its shape and particle diameter can be directly measured. When the particles are not spherical, the major and minor diameters of the particles are measured, and the average value can be adopted as the particle diameter. The method for observing the cross section of the coating film (α) is not particularly limited, but after embedding a coated metal plate perpendicular to the thickness direction of the coating film in a room temperature drying type epoxy resin and mechanically polishing the embedded surface, SEM (scanning) Using an electron microscope) or a FIB (focused ion beam) apparatus, cut out a sample for observation having a thickness of 50 nm to 100 nm from a painted metal plate so that the vertical cross section of the coating film can be seen, A method of observing the film with a TEM (transmission electron microscope) can be suitably used.

本発明の前記塗膜(α)は、水系溶媒を用いて水系塗料組成物として塗布、加熱乾燥することで形成されていることが好ましい。前記水系塗料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、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。   It is preferable that the said coating film ((alpha)) of this invention is formed by apply | coating as an aqueous coating composition using an aqueous solvent, and heat-drying. Although there is no restriction | limiting in particular in the application | coating method of the said water-system coating composition, Well-known roll coat, spray coating, bar coating, immersion, electrostatic coating, etc. can be used suitably.

前記水系塗料組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、水中に各々の塗膜(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、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコールおよびプロピレングリコールなどのアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケトン類を添加してもよい。   Although the manufacturing method of the said water-system coating composition is not specifically limited, For example, the method of adding each 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 coating film (α) forming component, a known hydrophilic solvent, for example, ethanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol, propylene glycol, etc. Alcohols, cellosolves such as ethylene glycol monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone may be added.

上述したように、本発明においては、塗膜(α)が、有機樹脂(A)を造膜成分とし、特定の2種類の球状シリカ粒子(C1、C2)、および特定の平均粒子径のポリオレフィン樹脂粒子(D)を含むことが特徴である。   As described above, in the present invention, the coating film (α) comprises the organic resin (A) as a film-forming component, two specific types of spherical silica particles (C1, C2), and a polyolefin having a specific average particle size. It is characterized by containing resin particles (D).

なお、塗膜(α)が、(球状シリカ粒子ではなく)麟片状シリカである場合には、耐傷付き性と加工性との両立を図ることが困難となる傾向がある。   When the coating film (α) is flake silica (not spherical silica particles), it tends to be difficult to achieve both scratch resistance and workability.

また、耐傷付き性と関連して、「耐アブレージョン性」という用語があることが知られている。「耐アブレージョン性」と「耐傷付き性」の違いについては、必ずしも明確な定義があるわけではないが、「耐アブレージョン性」は、一般的に、加工品を段ボール箱に入れて輸送する時に、加工品と段ボールが振動で擦れて起こる摩耗傷(比較的低面圧で繰り返し摩耗で生じる傷)を言う。他方「耐傷付き性」は、一般的に、鋼板の取り扱い時、プレス加工時、輸送時等に発生する傷入り「すべて」を対象としている。よって、このような観点からは、「耐アブレージョン性」は、「耐傷付き性」の中に包含されることになる。
すなわち、「耐アブレージョン性」を有する塗装鋼板であっても、必ずしも「耐傷付き性」を満足するとは言えない。例えば、上記の麟片状シリカを用いる場合には、後で述べる様に球状シリカのようにシリカ粒子が転がりながら被接触物との接触を避けるという作用効果を得ることがでず、摩擦抵抗が大きくなる。このため麟片状シリカは耐アブレージョン性の確保には有用であるが耐傷付き性に対する効果は期待出来ない。
Further, it is known that there is a term “ablation resistance” in relation to scratch resistance. The difference between "ablation resistance" and "scratch resistance" is not always clearly defined, but "ablation resistance" is generally used when a processed product is transported in a cardboard box. This refers to wear scars (scratches caused by repeated wear at a relatively low surface pressure) caused by rubbing the workpiece and cardboard with vibration. On the other hand, “scratch resistance” generally covers “all” with scratches that occur during handling, pressing, and transportation of steel sheets. Therefore, from such a viewpoint, “ablation resistance” is included in “scratch resistance”.
That is, even a coated steel sheet having “abrasion resistance” does not necessarily satisfy “scratch resistance”. For example, in the case where the above scaly silica is used, the effect of avoiding contact with the contacted object while the silica particles roll as in the case of spherical silica cannot be obtained as will be described later, and the frictional resistance is low. growing. For this reason, scaly silica is useful for ensuring abrasion resistance, but an effect on scratch resistance cannot be expected.

本発明者らの知見によれば、実際にユーザーサイド課題となった耐傷付き性は、輸送時に発生したものであっても、段ボールによる摩耗傷ではなく、鋼板から発生するバリ粉等の金属粉で擦れた傷であったり、あるいはプレス加工時に金型表面が荒れてきた際に生じる擦れ傷等であり、段ボールのような比較的軟らかい材質ではなく、金属のように硬いものと擦れて生じる傷であった。よって、このような通常言われているアブレージョンよりも厳しい状況での「耐傷付き性」を模擬する評価方法が必要であり、このような評価方法としては、例えば、本願の評価で用いているスチールウールでの傷付き性の評価を使用することができる。   According to the knowledge of the present inventors, the scratch resistance that has actually become a user-side problem is not a wear scar caused by corrugated cardboard, but a metal powder such as a burr powder generated from a steel plate, even if it occurs during transportation. Or scratches that occur when the mold surface becomes rough during pressing, and are not relatively soft materials such as corrugated cardboard, but scratches caused by rubbing against hard objects such as metal Met. Therefore, there is a need for an evaluation method that simulates “scratch resistance” under conditions that are more severe than the normally-known abrasion. Examples of such an evaluation method include steel used in the evaluation of the present application. An assessment of scratchability with wool can be used.

上述したような耐傷付き性を向上させるためには、被接触物(バリ粉や金型等)と下地金属との接触を避け、仮に接触しても摩擦抵抗を下げることが重要である。特に被接触物が硬質なものであれば、塗膜中に硬質な粒子が存在することによって接触を抑制することができる。ただし、硬質な粒子はそれ自身が研磨剤となって下地金属に傷を入れる恐れがあり、それを防止するために形状を工夫する必要がある。球状(シリカ粒子)であれば転がりながら接触を抑制することができるため、下地金属との摩擦抵抗を抑制することができ、非常に有効である。これに対して、鱗片状(シリカ粒子)の場合は、塗膜中おける塗膜との接触面積が大きく塗膜の中でトラップされてしまうため、動きにくく研磨剤として作用してしまう可能性が高いため不適である。   In order to improve the scratch resistance as described above, it is important to avoid contact between an object to be contacted (burr powder, metal mold or the like) and the base metal, and to reduce the frictional resistance even if contacted. In particular, if the contacted object is hard, contact can be suppressed by the presence of hard particles in the coating film. However, the hard particles themselves may become an abrasive and may damage the base metal, and it is necessary to devise the shape to prevent the hard particles. Since it is spherical (silica particles), the contact can be suppressed while rolling, so that the frictional resistance with the base metal can be suppressed, which is very effective. On the other hand, in the case of scaly (silica particles), since the contact area with the coating film in the coating film is large and trapped in the coating film, it may not move easily and may act as an abrasive. It is unsuitable because it is expensive.

また、本発明においては、耐傷付き性を向上させながら、それと相反する性能である加工性を低下させないようにすることも重要である。耐傷付き性を向上させるために塗膜中に硬質な粒子を添加すると、塗膜が硬質化し加工性が低下する恐れがある。特に、粒子の形状が鱗片状であると塗膜中に層状に存在するため加工性が大きく低下する傾向がある(下地金属が伸びた場合に塗膜に割れが発生し易い)。これに対して、形状が球状(シリカ粒子)であれば、加工性低下を最小限に抑制することができる。   In the present invention, it is also important to improve the scratch resistance while not reducing the workability, which is the opposite performance. If hard particles are added to the coating film in order to improve the scratch resistance, the coating film becomes hard and the workability may be reduced. In particular, if the particle shape is scaly, it exists in a layered manner in the coating film, so that the workability tends to be greatly reduced (when the base metal is stretched, the coating film is likely to crack). On the other hand, if the shape is spherical (silica particles), it is possible to suppress a decrease in workability to a minimum.

本発明においては、硬質で比較的大きい球状粒子で下地金属との接触を抑制し、軟らかくて極性の小さいポリオレフィン樹脂粒子で摩擦抵抗を低減することで、非常に高い耐傷付き性が得られる。特に被接触物が硬質なものである場合には、軟らかくて極性の小さいポリオレフィン樹脂粒子が有効である。   In the present invention, extremely high scratch resistance can be obtained by suppressing contact with the base metal with hard and relatively large spherical particles and reducing frictional resistance with polyolefin resin particles that are soft and have low polarity. In particular, when the material to be contacted is hard, polyolefin resin particles that are soft and have a small polarity are effective.

本発明においては、上記した球状シリカと、ポリオレフィン樹脂粒子の混合により、耐傷付き性の向上に顕著な効果を生ずる。本発明者の知見によれば、球状シリカとポリオレフィン樹脂粒子との併用により、例えば、塗膜上で球状シリカの頭がスチールウールが塗膜を傷付けるのを防止し、ポリオレフィン樹脂粒子がスチールウールを滑りやすくすることができるものと推定される。更に、ポリオレフィン樹脂粒子と球状シリカを併用することで、スチールウールに微量に付着したポリオレフィン樹脂が球状シリカを転がりやすく出来ることも考えられる。加えて、ポリエステル樹脂に含まれるスルホン酸基も球状シリカの転がりを助長するとも考えられる。   In the present invention, the above-described spherical silica and polyolefin resin particles are mixed to produce a remarkable effect in improving the scratch resistance. According to the knowledge of the present inventor, the combined use of spherical silica and polyolefin resin particles prevents, for example, the head of spherical silica on the coating from preventing steel wool from damaging the coating, and the polyolefin resin particles from steel wool. It is estimated that it can be slippery. Furthermore, it is conceivable that the polyolefin resin adhered to the steel wool in a small amount can easily roll the spherical silica by using the polyolefin resin particles and the spherical silica in combination. In addition, the sulfonic acid group contained in the polyester resin is also considered to promote the rolling of the spherical silica.

本発明においては、上述したように、塗膜の造膜成分(マトリックス成分)であるポリエステル樹脂中に比較的高い極性を有する態様(例えば、スルホン酸基が含まれる態様)においては、比較的極性が低いポリオレフィン樹脂粒子はそれらの表面自由エネルギーの差により、塗膜の形成段階で塗膜表面に配向する傾向を有する。ポリオレフィン樹脂が塗膜表面に配向した方が優れた被接触物との摩擦抵抗を低減するのに有効であり、耐傷付き性を向上させることができる。   In the present invention, as described above, the polyester resin that is the film forming component (matrix component) of the coating film has a relatively high polarity (for example, a mode in which a sulfonic acid group is included). The polyolefin resin particles having a low particle size tend to be oriented on the surface of the coating film in the formation stage of the coating film due to the difference in surface free energy. Orientation of the polyolefin resin on the surface of the coating film is effective in reducing the frictional resistance with the object to be contacted, and the scratch resistance can be improved.

このように、クロメートフリー塗装金属板の耐食性を確保する為には、ポリオレフィン粒子が、基材である下地金属板の表面に接することを避ける必要があり、加えて、傷付きを防止する為には、塗膜の造膜成分(マトリックス成分)とポリエチレン樹脂粒子の混合物の塗膜の表面から、該ポリオレフィン樹脂粒子が現れることが必要である。その為には、乾燥させる前の塗膜の段階で、ポリオレフィン樹脂粒子を基材である下地金属板から「引き離す」ことが好ましいことを本発明者は見出した。このように、ポリオレフィン樹脂粒子を基材である下地金属板から「引き離す」手段の一つとして、上述した表面自由エネルギーの差を好適に利用することができる。   As described above, in order to ensure the corrosion resistance of the chromate-free coated metal plate, it is necessary to avoid the polyolefin particles from coming into contact with the surface of the base metal plate which is the base material. It is necessary that the polyolefin resin particles appear from the surface of the coating film of a mixture of the film forming component (matrix component) of the coating film and the polyethylene resin particles. For this purpose, the present inventors have found that it is preferable to “pull” the polyolefin resin particles from the base metal plate as the base material at the stage of the coating film before drying. Thus, the above-described difference in surface free energy can be suitably used as one of means for “pulling away” the polyolefin resin particles from the base metal plate as the base material.

本発明の塗膜(α)を形成するための塗料組成物の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、金属板の到達板温度で150℃〜250℃であることが好ましく、170℃〜240℃であることが更に好ましく、180℃〜230℃であることが最も好ましい。到達温度が150℃未満であると、焼付硬化が不十分で、加工性、耐食性、耐傷付き性が低下する場合があり、250℃超であると、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の前記塗膜(α)からの流出が多くなり、耐食性や耐傷付き性が低下する場合や、前記塗膜(α)の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2.5〜20秒であることが好ましく、3〜15秒であることが更に好ましい。2.5秒未満であると、焼付硬化が不十分で、耐食性、耐傷付き性が低下する場合があり、20秒超であると、生産性が低下する場合がある。また、20秒以下の短時間加熱の場合、低軟化点のポリオレフィン樹脂粒子を使用すると、塗膜の加熱乾燥時に、塗膜からポリオレフィン樹脂粒子が流れ出し易くなり、耐食性や耐傷付き性の低下が大きくなるのに対し、本発明の一つの態様である、軟化点が125℃以上の前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)を適用する場合においては、短時間加熱でも耐食性、耐傷付き性の低下は小さくなる。   There is no particular limitation on the baking and drying method of the coating composition for forming the coating film (α) of the present invention. The metal plate is heated in advance, the metal plate is heated after application, or a combination thereof. Drying may be performed. 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 170 ° C. to 240 ° C., and most preferably 180 ° C. to 230 ° C. as the ultimate plate temperature of the metal plate. When the ultimate temperature is less than 150 ° C., the bake hardening is insufficient, and the workability, corrosion resistance, and scratch resistance may be lowered, and when it exceeds 250 ° C., the coating film of the polyolefin resin particles (D). The outflow from (α) increases, and the corrosion resistance and scratch resistance may decrease, or the coating film (α) may be excessively baked and hardened to decrease the corrosion resistance and workability. The baking and drying time is preferably 2.5 to 20 seconds, and more preferably 3 to 15 seconds. If it is less than 2.5 seconds, the bake hardening is insufficient, and the corrosion resistance and scratch resistance may be lowered. If it exceeds 20 seconds, the productivity may be lowered. In the case of heating for a short time of 20 seconds or less, if polyolefin resin particles having a low softening point are used, the polyolefin resin particles easily flow out of the coating film when the coating film is heated and dried, resulting in a significant decrease in corrosion resistance and scratch resistance. On the other hand, when the polyolefin resin particle (D) having a softening point of 125 ° C. or higher, which is one embodiment of the present invention, is applied, the deterioration in corrosion resistance and scratch resistance is reduced even by heating for a short time.

焼付乾燥工程の後に、必要に応じてさらに冷却工程が続いても良い。冷却方法は特に制限はないが、水冷方法が好ましい。焼付乾燥工程の後に冷却工程、特に水冷等の急速冷却工程がある場合、低軟化点のポリオレフィン樹脂粒子を使用すると、冷却時に、塗膜からポリオレフィン樹脂粒子が流れ出し易くなり、耐食性や耐傷付き性の低下が大きくなるのに対し、本発明の一つの態様である、軟化点が125℃以上の前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)を適用する場合においては、冷却工程があっても耐食性、耐傷付き性の低下は小さくなる。   After the baking and drying step, a cooling step may be further continued as necessary. The cooling method is not particularly limited, but a water cooling method is preferable. When there is a cooling process, especially a rapid cooling process such as water cooling, after the baking and drying process, if polyolefin resin particles with a low softening point are used, the polyolefin resin particles will easily flow out of the coating film during cooling, resulting in corrosion resistance and scratch resistance. In contrast, when the polyolefin resin particles (D) having a softening point of 125 ° C. or higher, which is one embodiment of the present invention, is applied, the corrosion resistance and scratch resistance are improved even when there is a cooling step. The decline is reduced.

加熱乾燥された金属板の温度および冷却工程での水冷水の温度は、本発明に用いるポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点を考慮すると、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点をT℃、水冷時の前記金属板の板温度をT℃、水冷水の水温度をT℃としたときに、T>T、T≧(T−150)/4を満足することが好ましい。前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点よりも水冷時の前記金属板の板温度が高い場合、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)は軟化し、前記塗膜(α)から流出しやすい状態にあり、且つ、前記金属板の板温度が高く、水冷水の温度が低いほど(急速冷却になるほど)前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の前記塗膜(α)からの流出が生じやすく、耐食性や耐傷付き性は低下し易い。すなわち、前記金属板の板温度が高い場合は、それに応じて水冷水の温度を高く設定することが、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の前記塗膜(α)からの流出を抑制でき、耐食性や耐傷付き性の低下を最小限に止めることが可能になる。より具体的には、T≧(T−150)/4を満足するように、水冷水の温度を制御することが好ましい。Considering the softening point of the polyolefin resin particles (D) used in the present invention, the temperature of the heat-dried metal plate and the temperature of the water-cooled water in the cooling step are set to T S ° C. , a plate temperature of the metal plate during water cooling T M ° C., the water temperature of the water-cooled water when the T W ℃, T M> T S, T W ≧ (T M -150) / 4 to satisfy the Is preferred. When the plate temperature of the metal plate at the time of water cooling is higher than the softening point of the polyolefin resin particles (D), the polyolefin resin particles (D) are softened and are likely to flow out of the coating film (α). In addition, the higher the plate temperature of the metal plate and the lower the temperature of the water-cooled water (the more rapid the cooling), the easier the polyolefin resin particles (D) to flow out from the coating film (α), and the corrosion resistance and scratch resistance. Is prone to decline. That is, when the plate temperature of the metal plate is high, setting the temperature of water-cooled water accordingly can suppress the outflow of the polyolefin resin particles (D) from the coating film (α), and the corrosion resistance and It is possible to minimize a decrease in scratch resistance. More specifically, it is preferable to control the temperature of the water-cooled water so that T W ≧ (T M −150) / 4 is satisfied.

本発明においては、前記塗膜(α)の下層に下地処理層(β)を有することが好ましい。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特に高め、耐食性を特に高めることができる。   In this invention, it is preferable to have a base-treatment layer ((beta)) in the lower layer of the said coating film ((alpha)). 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 to the base metal plate can be particularly enhanced, and the corrosion resistance can be particularly enhanced.

前記下地塗膜層(β)に含まれ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、信越化学工業社、東レ・ダウコーニング社、チッソ社、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社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。   The silane coupling agent contained in the base coating layer (β) is not particularly limited. For example, from Shin-Etsu Chemical Co., Toray Dow Corning, Chisso, Momentive Performance Materials Japan, etc. Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropylethoxysilane, N- [2- (vinylbenzylamino) ethyl] -3-aminopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycyl Sidoxypropi Methyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 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, etc. Can be mentioned. The said silane coupling agent may be used independently and may use 2 or more types together.

前記下地処理層(β)に含まれ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、前記黒色塗膜(α)中に含まれる前記ポリエステル樹脂(A)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。The organic resin contained in the said base treatment layer ((beta)) is not specifically limited, For example, well-known organic resins, such as a polyester resin, a polyurethane resin, an epoxy resin, a phenol resin, an acrylic resin, 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 black coating film (α) In order to increase the compatibility with (A 1 ) and increase the adhesion, it is particularly preferable that the base treatment layer (β) contains a polyester resin.

前記下地処理層(β)に含まれ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。   The polyphenol compound 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 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.

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。   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.

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以下では十分な下地処理層(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。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, the effect of the sufficient ground treatment layer (β) cannot be obtained, and when it exceeds 1000 mg / m 2 , the ground 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 .

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、乾燥が不十分で、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。   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 be reduced, and if it exceeds 150 ° C, adhesion with the substrate may be reduced. .

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。   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、ヒ素等を含有したもの、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。   Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to these examples.

(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および不可避的不純物)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.

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(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(固形分質量%)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(β1〜β9)を形成させた。
(2) Ground treatment layer The coating agent for forming the ground treatment layer is an organic resin (Table 2), a silane coupling agent (Table 3), and a polyphenol compound (Table 4) as shown in Table 5 (solid content). (Mass%), and it adjusted by stirring using the disperser for coating materials. 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. Base treatment layers (β1 to β9) were formed.

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(3)塗膜
塗膜を形成するための塗料組成物は、有機樹脂(A)(下記製造例1〜5および表6)、硬化剤(B)(表7)、シリカ粒子(C)(表8)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)(表9)、着色顔料(E)(表10)、アクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)(表11)を、表12〜表22に示す配合量(固形分質量%)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。前記(2)で形成した下地処理層(下地処理層がない場合は前記(1)で準備した金属板)の上層に、上記塗料組成物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、塗膜を形成させた。
(3) Coating film The coating composition for forming the coating film is composed of an organic resin (A) (the following Production Examples 1 to 5 and Table 6), a curing agent (B) (Table 7), a silica particle (C) ( Table 12), polyolefin resin particles (D) (Table 9), colored pigments (E) (Table 10), at least one resin particle (F) (Table 11) selected from acrylic resins and silicone resins It mix | blended with the compounding quantity (solid content mass%) shown in Table 22, and it adjusted by stirring using the disperser for coating materials. The coating composition is applied to the upper layer of the base treatment layer formed in (2) above (the metal plate prepared in (1) if there is no base treatment layer) with a roll coater so as to have a predetermined film thickness. The film was heated and dried at a predetermined reaching plate baking temperature to form a 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(A1)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 (A1) 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(A2)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, and the mixture was filtered through a 200 mesh nylon mesh to obtain a polyester resin aqueous dispersion (A2) 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(A3)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 with a 200 mesh nylon mesh to obtain a polyester resin aqueous dispersion (A3) 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(A4)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 in which 5 parts of ethylenediamine and 570 parts of ion-exchanged water were mixed under strong stirring to obtain a polyurethane resin aqueous dispersion (A4) 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(A5)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 in which 5 parts of ethylenediamine and 570 parts of ion-exchanged water were mixed under strong stirring to obtain a polyurethane resin (A5) having a solid content concentration of 30%.

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(4)塗装金属板
上記(1)〜(3)で作成した塗装金属板の塗膜構成および塗膜の膜厚、到達板温度、加熱乾燥時間、冷却方法(加熱乾燥後、直後に水没して急速冷却したものには水冷と記載し、加熱乾燥後自然放冷したものには放冷と記載)、水冷時の水冷水の温度を表12〜表22に示す。また、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点をT℃、水冷時の前記金属板の板温度をT℃、水冷水の水温度をT℃としたときに、T>T、またはT≧(T−150)/4が成立するか否か(成立性と表記)も表12〜表22に示す(成立するものには○、成立しないものには×と記載)。
(4) Painted metal plate Coating film composition and coating film thickness of coating metal plate prepared in the above (1) to (3), reaching plate temperature, heating and drying time, cooling method (after heating and drying, immediately submerged in water Table 12 to Table 22 show the temperature of water-cooled water at the time of water cooling. Further, when the softening point of the polyolefin resin particles (D) is T S ° C, the plate temperature of the metal plate during water cooling is T M ° C, and the water temperature of the water-cooled water is T W ° C, T M > T S Or whether T W ≧ (T M −150) / 4 is satisfied (denoted as feasibility) is also shown in Tables 12 to 22 (denoted as “good” and “x” when not satisfied). .

塗膜中に含まれるシリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)、着色顔料(E)、アクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)の平均粒子径は表12〜表22に示す。これらの平均粒子径は、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。1μm以上の粒子を観察する場合は幅20μmに入る粒子の粒子径を、100nm以上1μm未満の粒子を観察する場合は幅5μmに入る粒子の粒子径を、100nm未満の粒子を観察する場合は幅1μmに入る粒子の粒子径を測定した。粒子が球状でない場合は、粒子の短径と長径を測定し、その平均値を粒子径とした。   The average particle size of at least one resin particle (F) selected from silica particles (C), polyolefin resin particles (D), color pigments (E), acrylic resins, and silicone resins contained in the coating film is shown in Tables 12 to 12. It shows in Table 22. These average particle diameters are for observation with a thickness of 50 to 100 nm using a FIB (focused ion beam) apparatus so that the vertical cross section of the coating film can be seen from the painted metal plate prepared in (1) to (3) above. The sample was cut out, the cross section of arbitrary 10 places of a coating film was observed with TEM (transmission electron microscope), the particle diameter of 20 places was measured arbitrarily, and it calculated | required from the average value. When observing particles of 1 μm or more, the particle size of a particle having a width of 20 μm is used. When observing particles of 100 nm or more and less than 1 μm, the particle size of a particle having a width of 5 μm is used. The particle diameter of particles entering 1 μm was measured. When the particles were not spherical, the short and long diameters of the particles were measured, and the average value was taken as the particle diameter.

加えて、ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径(aμm)、塗膜の膜厚(bμm)、シリカ粒子(C)の内、平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)に該当するシリカ粒子の平均粒子径(cμm)、前記アクリル樹脂、シリコーン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂粒子(F)の平均粒子径(dμm)から求められる、a/b、c/b、d/bの値も表12〜表22に示す。   In addition, the spherical particle (C2) having an average particle size of 0.3 to 5 μm among the average particle size (a μm) of the polyolefin resin particles (D), the film thickness (b μm) of the coating film, and the silica particles (C). A / b, c / b, d determined from the average particle diameter (c μm) of the corresponding silica particles and the average particle diameter (d μm) of at least one resin particle (F) selected from the acrylic resin and silicone resin. The values of / b are also shown in Tables 12 to 22.

(5)評価試験
上記(4)で得られた塗装金属板(試験板)について、加工性、耐食性、耐傷付き性を下記に示す評価方法および評価基準にて評価した。その評価結果を表23〜表29に示す。
(5) Evaluation test About the coating metal plate (test plate) obtained by said (4), workability, corrosion resistance, and damage resistance were evaluated by the evaluation method and evaluation criteria shown below. The evaluation results are shown in Table 23 to Table 29.

(加工性)
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、均一な外観である。塗膜が着色されている場合、均一な着色外観であり、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るが、ほぼ均一な外観である。塗膜が着色されている場合、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、やや不均一な外観である。塗膜が着色されている場合、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、不均一な外観である。塗膜が着色されている場合、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、不均一な外観である。塗膜が着色されている場合、色落ちが著しい(試験板のみ見て容易に分かるレベル)。
(Processability)
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 film has no defects such as cracks and has a uniform appearance. When the coating film is colored, it has a uniform colored appearance and no color fading is observed.
4: Although a very slight crack is recognized in the coating film, it has a substantially uniform appearance. When the coating is colored, 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 a slight crack is recognized in the coating film, it has a slightly non-uniform appearance. When the coating is colored, 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 the appearance is uneven. When the coating is colored, 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 the appearance was uneven. When the coating is colored, the color fading is significant (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120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、2.5%未満。
2:錆発生面積が2.5%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 120 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 2.5%.
2: Rust generation area is 2.5% or more and less than 5%.
1: Rust generation area is 5% or more.

(耐傷付き性)
試験板をラビングテスターに設置後、スチールウール(#0000)を49.03kPa(0.5kgf/cm)および196.12kPa(2.0kgf/cm)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:擦り面に全く傷が付かない。
4:擦り面に極僅かに傷が付く(目を凝らして何とか擦り跡が判別できるレベル)。
3:擦り面に僅かに傷が付く(目を凝らすと容易に擦り跡が判別できるレベル)。
2:擦り面に明確な傷が付く(瞬時に擦り跡が判別できるレベル)。
1:擦り面の下地金属板が露出する。
(Scratch resistance)
After the test plate was placed on a rubbing tester, the steel wool (# 0000) was rubbed 10 times with a load of 49.03 kPa (0.5 kgf / cm 2 ) and 196.12 kPa (2.0 kgf / cm 2 ), and the coating state Was evaluated according to the following evaluation criteria.
5: The scratched surface is not scratched at all.
4: Scratches are slightly scratched on the rubbing surface (a level at which the rubbing marks can be discriminated with some attention).
3: Scratches are slightly scratched on the rubbing surface (a level at which the rubbing marks can be easily discerned when the eyes are closed).
2: Clear scratches on the rubbing surface (a level at which rubbing traces can be identified instantaneously).
1: The base metal plate of the rubbing surface is exposed.

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本発明の実施例は、いずれの評価試験においても評点3点以上の優れた加工性、耐食性、耐傷付き性を示した。なお、前記樹脂粒子(F)を添加した実施例は若干外観に筋模様が発生していた。粒子径の大きいものほどその筋模様は目立つものであった。また、実施例42、144、145、224、225で用いた塗料組成物に沈降物が発生していた。すなわち、前記樹脂粒子(F)に粒子径8μm、10μmの比較的大きい球状アクリル樹脂粒子を用いたものは、樹脂粒子の沈降が生じ、樹脂粒子の分散安定性が他の塗料組成物に比べて劣っていた。   The Examples of the present invention showed excellent workability, corrosion resistance, and scratch resistance with a score of 3 or more in any evaluation test. In addition, the Example which added the said resin particle (F) had the streak pattern on the appearance a little. The larger the particle size, the more noticeable the streaks. In addition, precipitates were generated in the coating compositions used in Examples 42, 144, 145, 224, and 225. That is, when the resin particles (F) are made of relatively large spherical acrylic resin particles having a particle diameter of 8 μm and 10 μm, the resin particles are settled, and the dispersion stability of the resin particles is higher than that of other coating compositions. It was inferior.

一方、本発明の範囲を外れた比較例1〜42は加工性、耐食性、耐傷付き性の少なくとも1項目で評点2点以下であった。なお、実施例7、105の球状シリカ粒子(C2)を球状アルミナ粒子(アドマテックス社製SO−E3、粒子径1μm)に置き換えた水準はいずれも塗料組成物中でアルミナ粒子が凝集し、塗料組成物に沈降物が発生すると共に、塗装外観も班点状外観になり、耐食性、耐傷付き性が評点2点と劣っていた。実施例7、105の有機樹脂(A)を前記有機樹脂製造例1のブチルセロソルブ、メチルエチルケトンを投入し、80℃で2時間攪拌溶解まで実施したもの(水分散する前の溶媒が有機溶剤ままのもの)を使用したところ、いずれも塗料組成物が固形化し、塗装することができなかった。   On the other hand, Comparative Examples 1-42 which were outside the scope of the present invention had a score of 2 or less in at least one item of workability, corrosion resistance, and scratch resistance. In addition, the levels in which the spherical silica particles (C2) of Examples 7 and 105 were replaced with spherical alumina particles (SO-E3 manufactured by Admatechs Co., Ltd., particle diameter: 1 μm) were all aggregated in the coating composition, and the coating material A precipitate was generated in the composition, and the coating appearance was also a dot-like appearance, and the corrosion resistance and scratch resistance were inferior to 2 points. The organic resin (A) of Examples 7 and 105 was charged with the butyl cellosolve and methyl ethyl ketone of the organic resin production example 1 and stirred and dissolved at 80 ° C. for 2 hours (the solvent before being dispersed in water remained as an organic solvent) ), The coating composition was solidified and could not be applied.

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)

金属板の少なくとも片面に、有機樹脂(A)を造膜成分とし、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)を含んでなる塗膜(α)を有するクロメートフリー塗装金属板であって、
前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径をaμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.5≦a≦3、2≦b≦10、0.1≦a/b≦0.8を満足し、
前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することを特徴とする、クロメートフリー塗装金属板。
A chromate-free coated metal plate having a coating film (α) comprising an organic resin (A) as a film-forming component, silica particles (C), and polyolefin resin particles (D) on at least one surface of the metal plate,
When the average particle diameter of the polyolefin resin particles (D) is a μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.5 ≦ a ≦ 3, 2 ≦ b ≦ 10, 0.1 ≦ a / b ≦ 0.8 satisfied,
Chromate-free, characterized in that the silica particles (C) contain both spherical silica particles (C1) having an average particle size of 5 to 50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle size of 0.3 to 5 μm. Painted metal plate.
前記有機樹脂(A)が、構造中にスルホン酸基を含むポリエステル樹脂(Ae)を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塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 1, wherein the organic resin (A) contains a polyester resin (Ae) containing a sulfonic acid group in the structure. 前記有機樹脂(A)が、構造中にウレア基を含むポリウレタン樹脂(Au)をさらに含有することを特徴とする、請求項2に記載のクロメートフリー塗装金属板。   The chromate-free painted metal plate according to claim 2, wherein the organic resin (A) further contains a polyurethane resin (Au) containing a urea group in the structure. 前記塗膜(α)が、着色顔料(E)をさらに含有す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塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 1 or 2, wherein the coating film (α) further contains a color pigment (E). 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点が125℃以上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塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin resin particles (D) have a softening point of 125 ° C or higher. 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)が、密度950kg/m以上であり、且つ針入度法硬度が2以下である高密度ポリエチレン樹脂粒子(Dl)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塗装金属板。 The polyolefin resin particles (D) are high density polyethylene resin particles (Dl) having a density of 950 kg / m 3 or more and a penetration hardness of 2 or less. Chromate-free painted metal plate as described in 1. 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均分子量が3000〜6000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塗装金属板。   The chromate-free painted metal plate according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin resin particles (D) have an average molecular weight of 3000 to 6000. 前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の前記塗膜(α)中の含有量が0.5〜10質量%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塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 1 or 2, wherein the content of the polyolefin resin particles (D) in the coating film (α) is 0.5 to 10% by mass. 前記球状シリカ粒子(C2)の平均粒子径をcμm、前記塗膜(α)の厚みをbμmとしたとき、0.1≦c/b≦0.7を満足す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塗装金属板。   When the average particle diameter of the spherical silica particles (C2) is c μm and the thickness of the coating film (α) is b μm, 0.1 ≦ c / b ≦ 0.7 is satisfied. The chromate-free painted metal plate according to 1 or 2. 前記有機樹脂(A)が硬化剤(B)によって硬化された樹脂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塗装金属板。   The chromate-free painted metal sheet according to claim 1 or 2, wherein the organic resin (A) is a resin cured by a curing agent (B). 前記硬化剤(B)がメラミン樹脂(Bl)を含有す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 the curing agent (B) contains a melamine resin (Bl). 請求項1または2に記載の前記塗膜(α)が、前記塗膜(α)の構成成分を含む水系塗料組成物(X)を、金属板の少なくとも片面に塗布、加熱乾燥することで形成されていることを特徴とする、クロメートフリー塗装金属板。   The said coating film ((alpha)) of Claim 1 or 2 forms by apply | coating the water-based coating composition (X) containing the structural component of the said coating film ((alpha)) to the at least single side | surface of a metal plate, and heat-drying. This is a chromate-free painted metal plate. 前記水系塗料組成物(X)の加熱乾燥時の温度が前記金属板の到達板温で150〜250℃の範囲にあり、且つ加熱乾燥時間が2.5〜20秒の範囲にあ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塗装金属板。 The temperature at the time of heating and drying of the water-based coating composition (X) is in the range of 150 to 250 ° C. as the ultimate temperature of the metal plate, and the heating and drying time is in the range of 2.5 to 20 seconds. that, chromate-free coated metal sheet according to claim 1 2. 前記水系塗料組成物(X)の加熱乾燥後に、さらに水冷工程があり、前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の軟化点をT℃、水冷時の前記金属板の板温度をT℃、水冷水の水温度をT℃としたときに、T>T、T≧(T−150)/4を満足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塗装金属板。 After the water-based coating composition (X) is heated and dried, there is a further water cooling step. The polyolefin resin particles (D) have a softening point T S ° C, the metal plate temperature during water cooling is T M ° C, and water-cooled water. the water temperature is taken as T W ℃, T M> T S, and satisfies the T W ≧ (T M -150) / 4, chromate-free coated metal sheet according to claim 1 2 . 有機樹脂(A)、シリカ粒子(C)、ポリオレフィン樹脂粒子(D)を含有する水系塗料組成物(X)であって、
前記ポリオレフィン樹脂粒子(D)の平均粒子径が0.5〜3μmであり、
前記シリカ粒子(C)が、平均粒子径5〜50nmの球状シリカ粒子(C1)と平均粒子径0.3〜5μmの球状シリカ粒子(C2)の両方を含有することを特徴とする、水系塗料組成物(X)。
A water-based paint composition (X) containing an organic resin (A), silica particles (C), and polyolefin resin particles (D),
The polyolefin resin particles (D) have an average particle size of 0.5 to 3 μm,
The silica paint (C) contains both spherical silica particles (C1) having an average particle diameter of 5 to 50 nm and spherical silica particles (C2) having an average particle diameter of 0.3 to 5 μm. Composition (X).
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