JP5478588B2 - 耐食性及び導電性に優れた表面処理金属板 - Google Patents
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Description
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐食性、耐アルカリ脱脂性、導電性、塗装性、耐アブレージョン性、及び、耐テープ剥離性を一層向上した表面処理金属板を提供することを目的とする。
本発明で使用する樹脂水性液は、不揮発性樹脂成分20〜45質量部、及び、平均粒子径が4〜20nmのシリカ粒子55〜80質量部を合計で100質量部になるように含有している。ここで、前記不揮発性樹脂成分としては、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液の不揮発性樹脂成分(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液の不揮発性樹脂成分(PU)とを含有し、これらの配合比率が、質量比でEC:PU=90:10〜40:60に調整されている。さらに、前記樹脂水性液は、不揮発性樹脂成分とシリカ粒子との合計100質量部に対して、式(a)で表されるシランカップリング剤(以下、「シランカップリング剤(a)」)を5〜20質量部と、式(b)で表されるアルコキシシラン(以下、「アルコキシシラン(b)」)を1〜14質量部含有する。
上記のように、不揮発性樹脂及びシリカ粒子の含有量、不揮発性樹脂の種類、並びに、これらの不揮発性樹脂とシリカ粒子との親和性を高めるための特定のシランカップリング剤(a)及びアルコキシシラン(b)の含有量を全て高度に制御した樹脂水性液を用いて樹脂皮膜を形成することにより、耐食性、導電性、塗装性、耐アブレージョン性、及び、耐テープ剥離性に優れ、且つ、耐アルカリ脱脂性にも優れた表面処理金属板が得られる。
以下、本発明について詳細に説明する。
前記樹脂水性液は、不揮発性樹脂成分としてエチレン−不飽和カルボン酸共重合体とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂とを含有する。
本発明では、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂とを併用することによって、塗装性、耐食性、耐アブレージョン性、及び、耐アルカリ脱脂性に優れる表面処理金属板が得られる。前記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂は、それぞれエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液として、樹脂水性液に配合される。
本発明において使用するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液について説明する。
本発明において使用するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液は、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が水性媒体中に分散した液であれば、特に限定されない。前記水性媒体には、水の他、アルコール、N−メチルピロリドン、アセトン等の親水性の溶媒が微量含まれていても良い。
前記有機塩基として沸点100℃以下のアミンを用いることが好ましい。沸点が100℃を超えるアミン類は、樹脂水性液を乾燥させたときに金属板上の樹脂皮膜に残存しやすく、樹脂皮膜の吸水性が増すため、耐食性の低下を招く。よって、本発明で使用されるエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液には、沸点100℃超のアミン類は含まれないことが好ましい。また、アンモニアの添加効果も認められなかったため、アンモニアも含まれないことが好ましい。上記沸点は、大気圧下での沸点を採用する。
本発明で使用するカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液としては、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂が水性媒体中に分散した水性分散液、或いは、前記カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂が水性媒体に溶解した水溶液のいずれも使用することができる。前記水性媒体には、水の他、アルコール、N−メチルピロリドン、アセトン等の親水性の溶媒が微量含まれていても良い。
前記ウレタンプレポリマーは、例えば、後述するポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて得られる。前記ウレタンプレポリマーを構成するポリイソシアネート成分としては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)及びジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)よりなる群から選択される少なくとも1種のポリイソシアネートを使用することが好ましい。斯かるポリイソシアネートを使用することにより、耐食性、反応制御の安定性に優れる樹脂皮膜が得られる。
高分子量のポリオールは、平均分子量が500程度を超えるポリオールであり、例えば、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリヘキサメチレンアジペート(PHMA)等の縮合系ポリエステルポリオール;ポリ−ε−カプロラクトン(PCL)のようなラクトン系ポリエステルポリオール;ポリヘキサメチレンカーボネート等のポリカーボネートポリオール;及びアクリルポリオール等が挙げられる。
本発明で使用する樹脂水性液は、上述したエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液との不揮発性樹脂成分及び後述するシリカ粒子の合計量を100質量部としたとき、前記不揮発性樹脂成分の含有量は、20質量部以上、より好ましくは25質量部以上であり、45質量部以下、より好ましくは35質量部以下含有する。上記不揮発性樹脂成分量が少なくなりすぎると、耐食性、耐アルカリ脱脂性、及び、塗装性が劣化する傾向がある。一方、上記不揮発性樹脂成分の量が多くなりすぎると、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性、導電性が低下する傾向がある。
本発明で使用される樹脂水性液には、上述したエチレン性−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液とカルボキシル基含有ポリウレタン水性液との不揮発性樹脂成分に加えてシリカ粒子を含有する。
前記シリカ粒子は、得られる樹脂皮膜に導電性、耐食性、塗装性を付与するとともに、皮膜の硬度を高くして、耐アブレージョン性を向上する。
本発明で使用する樹脂水性液は、さらにシランカップリング剤を含有する。シランカップリング剤は、耐アブレージョン性、塗装性、耐食性等を高めるとともに、金属板と金属板上に形成される樹脂皮膜との密着性を高めるために使用されるものである。
尚、アルコキシ基の加水分解による水への溶解性の観点から、シランカップリング剤としては、アルコキシ基が2つの「ジアルコキシシラン」よりも3つの「トリアルコキシシラン」の方が好ましい。よって、R3はアルコキシ基であることが好ましい。
シランカップリング剤の含有量が少なすぎると、シリカ粒子と上述したエチレン性−不飽和カルボン酸共重合体やカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂等との反応性が低下して、耐アブレージョン、塗装性、耐食性等が低下する。一方、シランカップリング剤の含有量が多くなりすぎると、樹脂水性液の安定性が低下してゲル化が発生するおそれがあるとともに、反応に寄与しないシランカップリング剤の量が多くなり、金属板と金属板上に形成される樹脂皮膜との密着性が低下する場合がある。
本発明で使用する樹脂水性液は、さらにアルコキシシランを含有する。アルコキシシランはシリカと樹脂の親和性を向上させて、より緻密な皮膜を形成し、耐食性、耐アルカリ脱脂性等を高めるために使用されるものである。
R7で表される炭素数5〜7のアルキル基としては、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−へプチル基等の直鎖状アルキル基;イソペンチル基、sec−ペンチル、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、イソヘプチル基、sec−ヘプチル基、tert−ヘプチル基等の分岐状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の環状アルキル基等が挙げられる。なお、アルキル基の分子量が小さいと処理液中での安定性が劣化する。一方、アルキル基の分子量が大きいと処理液中への溶解が困難になる。これらの中でも、そのため、直鎖状アルキル基が好ましく、n−ヘキシル基がより好ましい。
アルコキシシラン(b)の含有量が少なすぎると、シリカ粒子と上述したエチレン性−不飽和カルボン酸共重合体やカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂等との親和性が低下して、耐食性、耐アルカリ脱脂性等が低下する。一方、アルコキシシランの含有量が多くなりすぎると、樹脂水性液の安定性が低下してゲル化が発生するおそれがあるとともに、塗装性、耐テープ剥離性等の密着性が低下する。
上述した沸点100℃以下のアミン及び1価の金属イオンによって中和されたカルボキシル基を有するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体は、イオンクラスターによる分子間会合を形成し(アイオノマー化)、耐食性に優れた樹脂皮膜を形成する。しかし、より強靱な皮膜を形成するためには、官能基間反応を利用した化学結合によってポリマー鎖同士を架橋させることが望ましい。そこで、本発明で使用するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液は、カルボキシル基と反応し得る官能基を2個以上有する架橋剤を含有することが好ましい。
1質量部以上であれば、化学結合による架橋の効果が良好となり、耐食性の向上効果がより発揮される。一方、20質量部以下であれば、樹脂皮膜の架橋密度が過度に高くなりすぎて硬度が上昇することが抑制され、プレス加工時の変形にも追従できる。よって、プレス加工時のクラックの発生が抑制され、その結果耐食性や塗装性が一層向上する。
前記樹脂水性液の調製方法は、特に限定されるものではないが、前記エチレン性−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液、カルボキシル基含有ポリウレタン水性液、シリカ粒子、シランカップリング剤(a)、アルコキシシラン(b)、及び、必要に応じて、ワックス、架橋剤等を所定量配合することにより得られる。シリカ粒子、シランカップリング剤(a)、アルコキシシラン(b)、ワックス、及び、架橋剤等はいずれの段階で添加してもよいが、架橋剤及びシランカップリング剤(a)添加後は架橋反応が進行してゲル化しないように、熱を掛けないようにすることが望ましい。さらに、上記事情より前記水性液の保管時においても熱が掛からないようにすることが望ましく、30℃以下、好ましくは20℃以下で保管することが望ましい。
本発明で使用する金属板は、鋼板、アルミ板、Ti板等特に限定されないが、亜鉛系めっき鋼板であることが好ましい。例えば、溶融純亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、溶融Zn−5%Alめっき鋼板、溶融Zn−55%Alめっき鋼板、電気純亜鉛めっき鋼板、電気Zn−Niめっき鋼板等を好適に使用することができる。また、樹脂皮膜を形成する前に、金属板表面にCo又はNi等処理、インヒビター処理、或いは、各種ノンクロメートの下地処理を行ってもよい。
金属板上に樹脂皮膜を形成するには、上記樹脂水性液を、公知の塗布方法、すなわち、ロールコーター法、スプレー法、カーテンフローコーター法等を用いて、金属板表面の片面又は両面に塗布して加熱乾燥すればよい。加熱乾燥温度は、水性液中の水分が十分に蒸発する温度で行うことが好ましい。また、潤滑剤として、球形のポリエチレンワックスを用いる場合は、球形を維持しておく方が後の加工工程での加工性が良好となるので、70〜130℃の範囲で乾燥を行うことが望ましい。
1.耐食性
得られた表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)について、エッジシールした平板材の塩水噴霧試験を、JIS Z2371に従って実施して、白錆が5%発生するまでの時間にて評価した。
評価基準
◎:白錆発生 240時間以上
○:白錆発生 120時間以上〜240時間未満
△:白錆発生 72時間以上〜120時間未満
×:白錆発生 72時間未満
液温60℃に調整したアルカリ脱脂剤(日本パーカーライジング社製、「L−4460」)20g/lに、供試材を2分間浸漬し、引き上げ、水洗、乾燥した後、当該供試材をJIS Z2371に準じて、塩水噴霧試験を実施し、白錆が1%発生するまでの時間にて評価した。
評価基準
◎:168時間以上
○:96時間以上168時間未満
△:48時間以上96時間未満
×:48時間未満
得られた表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)の表面抵抗を、表面抵抗計(ダイヤインスツルメンツ社製、「Loresta(登録商標)−EP」、4端子4探針法)にて10箇所測定した。
評価基準
◎:1mΩ以下でオーバーロード0回/10箇所
○:1mΩ以下でオーバーロード1回/10箇所
△:1mΩ以下でオーバーロード2回以上4回以下/10箇所
×:1mΩ以上でオーバーロード5回以上/10箇所
得られた表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)に、メラミンアルキッド系塗料(関西ペイント社製、「アミラック(登録商標) #1000」)を、乾燥後の塗膜厚が約20μmになるように、スプレー塗装を実施し130℃で20分間焼き付けて後塗装を行った。続いて、この供試材を沸騰水に1時間浸漬した後、取り出し、1時間放置後にカッターナイフで1mm角の碁盤目を100升刻み、これにテープ剥離試験を実施して、塗膜の残存升目数によって塗膜密着性を4段階で評価した。
評価基準
◎:残存率:100%
○:残存率:90%以上〜100%未満
△:残存率:80%以上〜90%未満
×:残存率:70%以上〜80%未満
得られた表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)について、梱包貨物−振動試験(JIS Z0232)に準じて、振動試験を実施し、所定時間後の供試材の外観を下記の基準に基づき評価した。尚、振動試験装置は、アイデック社製の商品名「BF−500UC」を用いた。
評価基準
◎:皮膜への損傷なし
○:皮膜への損傷あるが、亜鉛めっき表面への損傷無し
△:亜鉛めっき表面への目視で確認できる程度の損傷がある
×:亜鉛めっき表面への損傷が著しい
供試材の表面にフィラメントテープ(マクセルスリオンテック社製、「フィラメントテープ #9510」)を貼り付け、40℃×RH98%の雰囲気下で120時間保管した後、フィラメントテープを剥がし、皮膜の残存している面積の割合(残存率)を測定した。
評価基準
◎:残存率100%
○:残存率90%以上100%未満
△:残存率80%以上90%未満
×:残存率80未満
撹拌機、温度計、温度コントローラを備えた内容量0.8Lの乳化設備のオートクレイブに、水626質量部、エチレン−アクリル酸共重合体(アクリル酸20質量%、メルトインデックス(MI)300g/10min(190℃、2.16kg))160質量部を加え、エチレン−アクリル酸共重合体のカルボキシル基1モルに対して、トリエチルアミンを0.4モル(40モル%)、水酸化ナトリウムを0.15モル(15モル%)加えた。150℃、5Paの雰囲気下で高速撹拌を行い、40℃に冷却してエチレン−アクリル酸共重合体の水性分散液を得た。続いて、前記水性分散液に架橋剤として、4,4’−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン(日本触媒社製、「ケミタイト(登録商標) DZ−22E」)を、エチレン−アクリル酸共重合体の不揮発性樹脂成分100質量部に対して5質量部の比率になるように添加した。
撹拌機、温度計、温度コントローラを備えた内容量0.8Lの合成装置に、ポリオール成分としてポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土ヶ谷化学工業社製、数平均分子量1000)を60g、1,4−シクロヘキサンジメタノール14g、ジメチロールプロピオン酸20gを仕込み、さらに反応溶媒としてN−メチルピロリドン30.0gを加えた。イソシアネート成分としてトリレンジイソシアネートを104g仕込み、80から85℃に昇温し5時間反応させた。得られたプレポリマーのNCO含有量は、8.9質量%であった。さらにトリエチルアミン16gを加えて中和を行い、エチレンジアミン16gと水480gの混合水溶液を加えて、50℃で4時間乳化し、鎖延長反応させてポリウレタン樹脂水性分散液を得た(不揮発性樹脂成分29.1%、酸価41.4mgKOH/g)。
実験例1
上記で得たカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液、エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液、シリカ粒子(日産化学社製、「スノーテックス(登録商標) XS」、平均粒子径(BET法)4〜6nm)を表1に示した配合比率となるように不揮発性成分換算で合計100質量部配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を12質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を6質量部添加して樹脂水性液を調製した。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表1に併せて示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
鋼板No.1〜3は、不揮発性樹脂成分の比率が20質量部未満の場合であり、耐食性、耐アルカリ脱脂性が低下した。
鋼板No.10、11は、不揮発性樹脂成分の比率が45質量部を超える場合であり、導電性、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性が低下した。
鋼板No.12、13は、不揮発性樹脂成分中のECの比率が高すぎる場合であり、耐テープ剥離性が低下した。
鋼板No.19、20は、不揮発性樹脂成分中のPUの比率が高すぎる場合であり、耐アルカリ脱脂性が低下した。
上記で得たカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と、シリカ粒子とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部となるように配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を0〜30質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を6質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、シリカ粒子としては、日産化学社製、「スノーテックス XS(平均粒子径(BET法)4〜6nm)」を用い、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表2に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
これに対して、シランカップリング剤(a)を含有しない鋼板No.21では、耐食性、耐アルカリ脱脂性、塗装性、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性が低下した。
また、シランカップリング剤(a)の添加量が多すぎる鋼板No.26、27では、塗装性、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性が低下した。
上記で得たカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と、シリカ粒子とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部となるように配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を12質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を0〜20質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、シリカ粒子としては、日産化学工業社製、「スノーテックスXS(平均粒子径(BET法)4〜6nm)」を用い、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表3に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
これに対して、アルコキシシラン(b)を含有しない鋼板No.28では、耐食性、耐アルカリ脱脂性が低下した。
また、アルコキシシラン(b)の添加量が多すぎる鋼板No.34、35では、耐食性、耐アルカリ脱脂性、塗装性、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性が低下した。
上記で得たポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と平均粒子径が4〜100nmのシリカ粒子(日産化学社製、「スノーテックス」シリーズ)とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を12質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を6質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表4に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
これに対して、シリカ粒子の平均粒子径が40〜60nm又は70〜100nmである鋼板No.38、39では、耐アルカリ脱脂性、導電性、塗装性、耐アブレージョン性、耐テープ剥離性が低下した。
上記で得たポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と、シリカ粒子(日産化学社製、「スノーテックス XS」、平均粒子径(BET法)4〜6nm)とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部配合し、この合計100質量部に対して、さらに表5に示すシランカップリング剤を12質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を6質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表5に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
上記で得たポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と、シリカ粒子(日産化学社製、「スノーテックス XS」、平均粒子径(BET法)4〜6nm)とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を12質量部、表6に示すアルコキシシランを6質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、付着量0.5g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表6に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
上記で得たポリウレタン樹脂水性液と上記エチレン−アクリル酸共重合体水性分散液と、シリカ粒子(日産化学社製、「スノーテックス XS」、平均粒子径(BET法)4〜6nm)とを、不揮発性樹脂成分が30質量部、シリカ粒子が70質量部の合計100質量部配合し、この合計100質量部に対して、さらにシランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−403」)を12質量部、アルコキシシランとしてヘキシルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM−3063」)を6質量部添加して樹脂水性液を調製した。尚、不揮発性樹脂成分中のエチレン−不飽和カルボン酸共重合体(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂(PU)との配合比率は質量比で、EC:PU=70:30とした。
この樹脂水性液を電気純亜鉛めっき鋼板の表面に絞りロールにて塗布し、板温90℃で加熱乾燥して、ロールの絞り圧を変更することにより付着量0.05〜2.0g/m2の樹脂皮膜が形成された表面処理金属板(樹脂塗装鋼板)を得た。得られた樹脂塗装鋼板について、樹脂皮膜の組成、耐食性、導電性、耐アブレージョン性、耐アルカリ脱脂性、塗装性等について評価した結果を表7に示した。
尚、上記電気純亜鉛めっき鋼板としては、クロメート処理を施さない電気亜鉛めっき鋼板(Zn付着量20g/m2、板厚0.8mm)を用いた。
Claims (3)
- 金属板と、該金属板の少なくとも片面に形成された樹脂水性液から得られる樹脂皮膜を備える表面処理金属板であって、
前記樹脂水性液は、不揮発性樹脂成分20〜45質量部、及び、平均粒子径が4〜20nmのシリカ粒子55〜80質量部を合計で100質量部になるように含有し、
前記不揮発性樹脂成分として、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体水性分散液の不揮発性樹脂成分(EC)とカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂水性液の不揮発性樹脂成分(PU)とを含有し、これらの配合比率が、質量比でEC:PU=90:10〜40:60であり、
さらに、前記不揮発性樹脂成分とシリカ粒子との合計100質量部に対して、式(a)で表されるシランカップリング剤を5〜20質量部と、式(b)で表されるアルコキシシランを1〜14質量部含有することを特徴とする表面処理金属板。
- 前記式(b)で表されるアルコキシシランが、ヘキシルトリメトキシシランである請求項1に記載の表面処理金属板。
- 前記樹脂皮膜の付着量が、0.05〜1g/m2である請求項1又は2に記載の表面処理金属板。
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