JP6946377B2 - Resin coated metal plate - Google Patents

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本発明は、樹脂皮膜が積層された樹脂塗装金属板であって、摺動性に優れた樹脂塗装金属板に関する。また、樹脂塗装金属板に塗料を塗布した塗装板(以下、単に塗装板という)としたときに、耐塩水性及び塗膜と樹脂皮膜との密着性(以下、塗膜密着性という)に優れた塗装板となる樹脂塗装金属板に関する。 The present invention relates to a resin-coated metal plate on which a resin film is laminated and has excellent slidability. Further, when a coated plate in which paint is applied to a resin-coated metal plate (hereinafter, simply referred to as a coated plate) is used, it is excellent in salt water resistance and adhesion between the coating film and the resin film (hereinafter referred to as coating film adhesion). Regarding a resin-coated metal plate to be a painted plate.

建材用途に使用される溶融亜鉛めっき金属板には、金属板に純亜鉛をめっきした溶融亜鉛めっき金属板(GI)やそれを合金化した合金化溶融亜鉛めっき金属板(GA)等がある。そして、これらの金属板に塗料を塗布する方法としては、金属板を目的の形に曲げ加工やロール成形加工された後、金属板表面に、浸漬、スプレー等の手段により、スプレー塗料、粉体塗料、電着塗料などを塗布した後、常温乾燥又は焼付けを行う方法、いわゆるポストコート法が用いられている。 Examples of the hot-dip galvanized metal plate used for building materials include a hot-dip galvanized metal plate (GI) in which a metal plate is plated with pure zinc and an alloyed hot-dip galvanized metal plate (GA) obtained by alloying the metal plate. Then, as a method of applying the paint to these metal plates, after the metal plate is bent or rolled into a desired shape, the metal plate surface is dipped or sprayed by means such as spray paint or powder. After applying a paint, electrodeposition paint, etc., a method of drying at room temperature or baking, that is, a so-called post-coating method is used.

また、従来、GIやGA等の表面にはクロメート処理が施されてきた。そうすることによって、塗装板において、塗膜密着性を高くしたり、耐食性を高めることができる。しかし、近年、環境意識の高まりから、クロメート処理を施さない処理方法(ノンクロメート処理)の検討が行われており、溶融亜鉛めっき金属板上にクロメートフリーの樹脂皮膜が形成された樹脂塗装金属板であって、耐食性、塗膜密着性、加工性等に優れた樹脂塗装金属板が開発されている。 Further, conventionally, the surface of GI, GA or the like has been subjected to chromate treatment. By doing so, it is possible to improve the adhesion of the coating film and the corrosion resistance of the coated plate. However, in recent years, due to heightened environmental awareness, a treatment method without chromate treatment (non-chromate treatment) has been studied, and a resin-coated metal plate in which a chromate-free resin film is formed on a hot-dip galvanized metal plate. Therefore, resin-coated metal plates having excellent corrosion resistance, coating adhesion, processability, and the like have been developed.

例えば、特許文献1及び2には、金属材の上層に、有機樹脂、リン酸化合物、微粒シリカ等を含む皮膜を有する非クロム型表面処理金属材が開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a non-chromium type surface-treated metal material having a film containing an organic resin, a phosphoric acid compound, fine silica and the like on the upper layer of the metal material.

特許文献1及び2の非クロム型表面処理金属材は、円筒深絞り加工、ドロービード加工、エリクセン加工など単発の加工に対して優れている。しかし、建材用途では、一列に並んだ複数組の成形ロールに連続的に金属材を通過(成形速度約20〜70m/分)させることにより、平板から目的の断面形状の成形品に変形加工(ロール成形)されることが多く、繰返し摺動を受けることになるが、特許文献1及び2の非クロム型表面処理金属材は、繰返し摺動を受けると、非クロム型表面処理金属材に塗布した塗料が剥がれやすく、摺動性が不十分である。 The non-chromium type surface-treated metal materials of Patent Documents 1 and 2 are excellent for single-shot processing such as cylindrical deep drawing processing, draw bead processing, and Eriksen processing. However, in building material applications, a metal material is continuously passed through a plurality of sets of molding rolls arranged in a row (molding speed of about 20 to 70 m / min) to transform a flat plate into a molded product having a desired cross-sectional shape (formation). It is often rolled) and is repeatedly slid, but the non-chromium type surface-treated metal materials of Patent Documents 1 and 2 are applied to the non-chromium type surface-treated metal material when they are repeatedly slid. The paint is easily peeled off and the slidability is insufficient.

また、特許文献1及び2の非クロム型表面処理金属材は、表面処理金属板に塗布した塗料を焼付けて硬化した塗装板の塗膜密着性は優れている。しかし、建材用途では、スプレー塗装を行った後、塗膜を常温で乾燥させる場合が多く、特許文献1及び2の非クロム型表面処理金属材に塗布した塗料を常温乾燥させて硬化した塗装板の塗膜密着性は不十分である。 Further, the non-chromium type surface-treated metal materials of Patent Documents 1 and 2 are excellent in the coating film adhesion of the coated plate which is cured by baking the paint applied to the surface-treated metal plate. However, in the application of building materials, the coating film is often dried at room temperature after spray coating, and the coating film applied to the non-chromium type surface-treated metal material of Patent Documents 1 and 2 is dried at room temperature and cured. The coating film adhesion is insufficient.

一方、特許文献3及び4には、表面処理組成物から得られた樹脂皮膜を備える樹脂塗装金属板が開示されている。特許文献3及び4の表面処理組成物には、コロイダルシリカ、オレフィン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体、α,β−不飽和カルボン酸重合体、オキサゾリン基含有共重合体などが含まれている。 On the other hand, Patent Documents 3 and 4 disclose a resin-coated metal plate provided with a resin film obtained from the surface treatment composition. The surface treatment compositions of Patent Documents 3 and 4 include colloidal silica, olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer, α, β-unsaturated carboxylic acid polymer, oxazoline group-containing copolymer and the like. It has been.

しかし、特許文献3及び4の樹脂塗装金属板も、樹脂塗装金属板に塗布した塗料を焼付けて硬化した塗装板の塗膜密着性は優れているが、樹脂塗装金属板に塗布した塗料を常温乾燥させて硬化した塗装板の塗膜密着性は不十分である。 However, the resin-coated metal plates of Patent Documents 3 and 4 also have excellent coating adhesion of the coated plate that has been cured by baking the paint applied to the resin-coated metal plate, but the paint applied to the resin-coated metal plate is at room temperature. The coating adhesion of the coated plate that has been dried and cured is insufficient.

また、特許文献5にも、表面処理組成物から得られた樹脂皮膜を備える樹脂塗装金属板が開示されている。特許文献5の表面処理組成物には、コロイダルシリカ、オレフィン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体、α,β−不飽和カルボン酸重合体などが含まれており、コロイダルシリカとしては、表面積平均粒子径の異なる複数種のコロイダルシリカが用いられている。 Further, Patent Document 5 also discloses a resin-coated metal plate provided with a resin film obtained from the surface treatment composition. The surface treatment composition of Patent Document 5 contains colloidal silica, olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer, α, β-unsaturated carboxylic acid polymer and the like, and the colloidal silica includes. Multiple types of colloidal silica having different surface average particle diameters are used.

特許文献5では、建材用途で多用されているスプレー型の鉛酸カルシウム錆止め塗料を用いて塗膜密着性を評価している。しかし、近年の環境意識の高まりから、樹脂塗装金属板に塗布する塗料についても、クロムや鉛等を含有しない有害物質フリー塗料の開発が行われている。鉛酸カルシウムは、塗膜中において、水分や酸性物質が透過してきた場合でも、塗膜や金属界面を弱アルカリ性に保ち、塗膜膨れ等の腐食を抑制することができるが、有害物質フリー塗料では、鉛に替えて亜鉛やチタン等の化合物が用いられるため、塗膜膨れ等の腐食が起こりやすい。また、特許文献5の樹脂塗装金属板は、有害物質フリー塗膜と樹脂塗装金属板との密着性、特に、沸騰水浸漬後における有害物質フリー塗膜と樹脂塗装金属板との密着性には改善の余地があった。 In Patent Document 5, the adhesiveness of a coating film is evaluated by using a spray-type calcium leadate rust preventive paint which is often used for building materials. However, due to the growing environmental awareness in recent years, harmful substance-free paints that do not contain chromium, lead, etc. are being developed for paints applied to resin-coated metal plates. Calcium leadate can keep the coating film and metal interface weakly alkaline and suppress corrosion such as swelling of the coating film even when moisture or acidic substances permeate in the coating film, but it is a harmful substance-free paint. In this case, since a compound such as zinc or titanium is used instead of lead, corrosion such as swelling of the coating film is likely to occur. Further, the resin-coated metal plate of Patent Document 5 has a good adhesion between the harmful substance-free coating film and the resin-coated metal plate, and particularly, the adhesion between the harmful substance-free coating film and the resin-coated metal plate after immersion in boiling water. There was room for improvement.

特開2000−248384号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-248384 特開2000−248369号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-248369 特開2009−061608号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-061608 特開2009−255549号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-255549 特開2011−092837号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-092837

本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、摺動性に優れた樹脂塗装金属板であって、かつ、樹脂塗装金属板に塗料をポストコートしたとき(特に、樹脂塗装金属板に有害物質フリー塗料を塗布し、常温乾燥させて硬化したとき)に、耐塩水性及び塗膜密着性に優れた塗装板となる樹脂塗装金属板を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is a resin-coated metal plate having excellent slidability, and when a paint is post-coated on the resin-coated metal plate. (In particular, when a harmful substance-free paint is applied to a resin-coated metal plate and dried at room temperature to cure), it is an object of the present invention to provide a resin-coated metal plate that becomes a coating plate having excellent salt water resistance and coating adhesion. ..

上記課題を解決し得た本発明の樹脂塗装金属板は、金属板の少なくとも片面に、コロイダルシリカと樹脂成分とが含有された樹脂皮膜が積層された樹脂塗装金属板であって、上記コロイダルシリカと上記樹脂成分との合計100質量部中、上記コロイダルシリカの含有量が30〜80質量部であり、かつ、粒子径10nm未満のコロイダルシリカの含有量が15質量部を超えており、上記樹脂塗装金属板を100℃の脱イオン水に10秒間浸漬したときに溶出するナトリウムの量が4mg/m2以下であることを特徴とする。 The resin-coated metal plate of the present invention that has solved the above problems is a resin-coated metal plate in which a resin film containing colloidal silica and a resin component is laminated on at least one surface of the metal plate. The content of the colloidal silica is 30 to 80 parts by mass and the content of the colloidal silica having a particle size of less than 10 nm exceeds 15 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the resin component. It is characterized in that the amount of sodium eluted when the coated metal plate is immersed in deionized water at 100 ° C. for 10 seconds is 4 mg / m 2 or less.

上記コロイダルシリカが、アンモニアで安定化されたコロイダルシリカを含むことが好ましい。また、上記コロイダルシリカが、平均粒子径の異なる複数種のコロイダルシリカから構成されることが好ましく、上記コロイダルシリカは、平均粒子径4〜6nmのコロイダルシリカと、平均粒子径10〜15nmのコロイダルシリカとを含み、平均粒子径4〜6nmのコロイダルシリカと平均粒子径10〜15nmのコロイダルシリカとの質量比が80:20〜30:70であることがより好ましい。 The colloidal silica preferably contains ammonia-stabilized colloidal silica. Further, the colloidal silica is preferably composed of a plurality of types of colloidal silica having different average particle diameters, and the colloidal silica has an average particle diameter of 4 to 6 nm and a colloidal silica having an average particle diameter of 10 to 15 nm. It is more preferable that the mass ratio of colloidal silica having an average particle diameter of 4 to 6 nm and colloidal silica having an average particle diameter of 10 to 15 nm is 80:20 to 30:70.

上記樹脂成分は、オレフィン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体を含有することが好ましく、さらに、α,β−不飽和カルボン酸重合体を含有することが好ましい。 The resin component preferably contains an olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer, and more preferably contains an α, β-unsaturated carboxylic acid polymer.

本発明の樹脂塗装金属板は、所定の表面処理組成物から得られる樹脂皮膜を備えることによって、摺動性に優れた樹脂塗装金属板とすることができる。また、樹脂塗装金属板に塗料をポストコートしたとき(特に、樹脂塗装金属板に有害物質フリー塗料を塗布し、常温乾燥させて硬化したとき)に、耐塩水性及び塗膜密着性に優れた塗装板とすることができる。 The resin-coated metal plate of the present invention can be made into a resin-coated metal plate having excellent slidability by providing a resin film obtained from a predetermined surface treatment composition. In addition, when the paint is post-coated on the resin-coated metal plate (especially when the harmful substance-free paint is applied to the resin-coated metal plate and dried at room temperature to cure), the coating has excellent salt water resistance and coating adhesion. It can be a board.

本発明の樹脂塗装金属板は、金属板の少なくとも片面に、コロイダルシリカと樹脂成分とが含有された樹脂皮膜が積層されたものである。以下、本発明の樹脂塗装金属板について詳細に説明する。なお、本発明の皮膜はコロイダルシリカが樹脂成分よりもかなり多く含まれる場合もあるが、当該分野においては「樹脂皮膜」ということが多いので、本発明でも「樹脂皮膜」という用語を用いる。また、本明細書では、「摺動性」とは、樹脂塗装金属板の摺動性のことであり、「耐塩水性」とは、樹脂塗装金属板に塗料を塗布した塗装板の耐塩水性のことである。さらに、本明細書では、「一次密着性」とは、樹脂塗装金属板に塗料を塗布した塗装板における塗膜と樹脂皮膜との密着性(塗膜密着性)のことであり、「二次密着性」とは、樹脂塗装金属板に塗料を塗布した塗装板の沸騰水浸漬後における塗膜と樹脂皮膜との密着性(塗膜密着性)のことであり、「塗膜密着性」とは、一次密着性及び二次密着性の両方の密着性のことである。 The resin-coated metal plate of the present invention is obtained by laminating a resin film containing colloidal silica and a resin component on at least one surface of the metal plate. Hereinafter, the resin-coated metal plate of the present invention will be described in detail. Although the film of the present invention may contain much more colloidal silica than the resin component, the term "resin film" is also used in the present invention because it is often referred to as "resin film" in this field. Further, in the present specification, "sliding" means the slidability of the resin-coated metal plate, and "salt-resistant" means the salt-water resistance of the coated plate coated with the paint on the resin-coated metal plate. That is. Further, in the present specification, the "primary adhesion" is the adhesion (coating adhesion) between the coating film and the resin film on the coated plate in which the paint is applied to the resin-coated metal plate, and is "secondary adhesion". "Adhesion" refers to the adhesion between the coating film and the resin film (coating film adhesion) after the coated plate coated with paint is immersed in boiling water, and is referred to as "coating film adhesion". Is the adhesion of both the primary adhesion and the secondary adhesion.

<金属板>
本発明で用いる金属板には、特に限定は無く、例えば非めっき冷延金属板、溶融亜鉛めっき金属板(GI)、合金化溶融亜鉛めっき金属板(GA)、電気亜鉛めっき金属板(EG)、アルミ板およびチタン板等を挙げることができる。これらの中でも、クロメート処理が行われていない溶融亜鉛めっき金属板(GI)や合金化溶融亜鉛めっき金属板(GA)に本発明を適用するのが好ましい。
<Metal plate>
The metal plate used in the present invention is not particularly limited, and is, for example, a non-plated cold-rolled metal plate, a hot-dip zinc-plated metal plate (GI), an alloyed hot-dip zinc-plated metal plate (GA), and an electrozinc-plated metal plate (EG). , Aluminum plate, titanium plate and the like. Among these, it is preferable to apply the present invention to a hot-dip galvanized metal plate (GI) or an alloyed hot-dip galvanized metal plate (GA) that has not been subjected to chromate treatment.

<コロイダルシリカ>
皮膜中に含まれるコロイダルシリカは、コロイダルシリカと樹脂成分との合計100質量部中、30〜80質量部であり、より好ましくは40〜75質量部であり、さらに好ましくは50〜70質量部である。コロイダルシリカが上記範囲内にある表面処理組成物を用いると、形成される樹脂皮膜の造膜性が良好なため、皮膜剥離が発生し難く、摺動性が向上する。また、表面処理組成物の表面張力が低くなって、表面の粗度が粗く水濡れ性に劣るGAの表面(凹部)にも表面処理組成物が侵入して、GAの粗面に沿って樹脂皮膜が形成されるため、塗膜密着性も向上する。
<Coroidal silica>
The colloidal silica contained in the film is 30 to 80 parts by mass, more preferably 40 to 75 parts by mass, and further preferably 50 to 70 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the colloidal silica and the resin component. be. When a surface treatment composition in which colloidal silica is within the above range is used, the resin film to be formed has good film-forming properties, so that film peeling is unlikely to occur and slidability is improved. Further, the surface tension of the surface treatment composition is lowered, the surface roughness is rough, and the surface treatment composition invades the surface (recess) of GA having poor water wettability, and the resin is formed along the rough surface of GA. Since a film is formed, the adhesion of the coating film is also improved.

コロイダルシリカの成分量が80質量部を超えると、樹脂成分が不足するため、形成される皮膜の造膜性が不十分になって、正常な皮膜を形成できない。その結果、皮膜が硬くなりすぎて脆くなり、クラックが発生して、ロール成形の際に皮膜剥離が発生し易くなり、摺動性が低下する。さらに、コロイダルシリカ(無定形シリカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしている)は表面張力が高いため、コロイダルシリカの成分量が80質量部を超えると表面処理組成物の表面張力が大きくなり、樹脂皮膜が形成される金属板との濡れ性も悪くなって、薄膜皮膜の均一形成が困難になる場合がある。特に、GA表面の凹凸部に均一かつ極薄膜の皮膜を形成するのが困難になるため、塗膜密着性が低下する。 If the amount of the colloidal silica component exceeds 80 parts by mass, the resin component is insufficient, so that the film-forming property of the film to be formed becomes insufficient, and a normal film cannot be formed. As a result, the film becomes too hard and brittle, cracks are generated, the film is easily peeled off during roll molding, and the slidability is lowered. Further, since colloidal silica (amorphous silica particles are dispersed in water to form a colloid) has a high surface tension, the surface tension of the surface treatment composition becomes large when the amount of the component of colloidal silica exceeds 80 parts by mass. As a result, the wettability with the metal plate on which the resin film is formed is also deteriorated, and it may be difficult to uniformly form the thin film film. In particular, it becomes difficult to form a uniform and ultra-thin film on the uneven portion of the GA surface, so that the coating film adhesion is lowered.

コロイダルシリカの成分量が30質量部よりも少ないと、皮膜の硬度が不足して、繰返し行われる摺動における皮膜損傷が著しくなるとともに、皮膜の比重がさほど増大しないため樹脂皮膜の薄膜化が困難となって、ロール成形の際に皮膜剥離が発生し易くなる。さらに、樹脂皮膜の比重が増大しないことに起因して、皮膜カスをクーラント液受槽の中で沈降させることができなくなって、水切りパッド表面への堆積を抑制する効果が不足し、結果として操業性や製品形状を悪化させる場合がある。 If the amount of the colloidal silica component is less than 30 parts by mass, the hardness of the film is insufficient, the film damage due to repeated sliding becomes remarkable, and the specific gravity of the film does not increase so much, so that it is difficult to thin the resin film. Therefore, film peeling is likely to occur during roll molding. Further, since the specific gravity of the resin film does not increase, the film residue cannot be settled in the coolant liquid receiving tank, and the effect of suppressing the accumulation on the surface of the drain pad is insufficient, resulting in operability. And may worsen the product shape.

樹脂皮膜にはコロイダルシリカが含まれているが、コロイダルシリカと樹脂成分との合計100質量部中、粒子径10nm未満のコロイダルシリカ(以下、小粒径のコロイダルシリカという)の含有量は15質量部を超えて必要である。小粒径のコロイダルシリカが少ない場合は、コロイダルシリカ同士の間に空隙が出来易くなり、水分が浸透して、皮膜中のナトリウムの量を制御した場合でも、常温乾燥させた塗膜の耐塩水性や二次密着性が劣化するおそれがある。皮膜中のナトリウムの量についての詳細は後述するが、皮膜中のナトリウムの量を制御するために、アンモニアで安定化されたコロイダルシリカを用いることが好ましい。 The resin film contains colloidal silica, and the content of colloidal silica having a particle size of less than 10 nm (hereinafter referred to as small particle size colloidal silica) is 15 mass by mass in a total of 100 parts by mass of the colloidal silica and the resin component. It is necessary beyond the department. When the amount of colloidal silica having a small particle size is small, voids are likely to be formed between the colloidal silicas, and even when the amount of sodium in the film is controlled by water permeation, the salt water resistance of the coating film dried at room temperature And the secondary adhesion may deteriorate. The details of the amount of sodium in the film will be described later, but it is preferable to use ammonia-stabilized colloidal silica in order to control the amount of sodium in the film.

また、平均粒子径の異なる複数種のコロイダルシリカを用いることが好ましい。これにより、バインダー樹脂(樹脂成分)とコロイダルシリカとの親和性(馴染み)が良くなり、形成される樹脂皮膜の造膜性(コロイダルシリカ粒子同士の結合力)が向上するとともに、緻密な皮膜を形成することができる。 Further, it is preferable to use a plurality of types of colloidal silica having different average particle sizes. As a result, the affinity (familiarity) between the binder resin (resin component) and colloidal silica is improved, the film-forming property (bonding force between colloidal silica particles) of the formed resin film is improved, and a dense film is formed. Can be formed.

より好ましくは、小粒径のコロイダルシリカと粒子径10nm以上のコロイダルシリカ(以下、大粒径のコロイダルシリカという)とを用いることである。コロイダルシリカ同士の結合力が増して緻密な皮膜になると同時に、大粒径のコロイダルシリカ同士の間に小粒径のコロイダルシリカが分散したミクロな凹凸表面構造となり、繰返し摺動冶具を凸部で受けることにより転がり性が向上し、さらに、凹凸により一次密着性が向上する。また、小粒径のコロイダルシリカが必須であることは上述したが、その一方で、小粒径のコロイダルシリカは表面活性度が大きいため、小粒径のコロイダルシリカのみを用いると、表面処理組成物の液安定性が経時で劣化(約48時間で増粘)し、緻密な皮膜が形成できない場合があり、樹脂皮膜中におけるコロイダルシリカの含有率を上げて樹脂皮膜の比重を増大させることができないおそれがある。しかし、小粒径のコロイダルシリカと表面活性度が小さい大粒径のコロイダルシリカとを併用すれば、表面処理組成物の液安定性を低下させることなくコロイダルシリカの含有率を上げることができる。 More preferably, colloidal silica having a small particle size and colloidal silica having a particle size of 10 nm or more (hereinafter referred to as colloidal silica having a large particle size) are used. At the same time as the bonding force between the colloidal silicas increases to form a dense film, the colloidal silicas with a small particle size are dispersed between the colloidal silicas with a small particle size to form a micro-concavo-convex surface structure. By receiving it, the rolling property is improved, and further, the unevenness improves the primary adhesion. Further, as described above, small particle size colloidal silica is indispensable, but on the other hand, since small particle size colloidal silica has high surface activity, if only small particle size colloidal silica is used, the surface treatment composition The liquid stability of the product deteriorates over time (thickening takes about 48 hours), and a dense film may not be formed. Therefore, the content of colloidal silica in the resin film may be increased to increase the specific gravity of the resin film. It may not be possible. However, if a small particle size colloidal silica and a large particle size colloidal silica having a small surface activity are used in combination, the content of the colloidal silica can be increased without lowering the liquid stability of the surface treatment composition.

さらに好ましくは、平均粒子径4〜6nmのコロイダルシリカ(以下、コロイダルシリカ(A)という)と、平均粒子径10〜15nmのコロイダルシリカ(以下、コロイダルシリカ(B)という)とを含んで構成されることが好ましく、コロイダルシリカ(A)とコロイダルシリカ(B)とから構成されることが最も好ましい。大粒径のコロイダルシリカとして、平均粒子径が15nmを超えるコロイダルシリカが含まれていてもよいが、大粒径のコロイダルシリカとして、平均粒子径が15nmを超えるもののみを用いた場合、小粒径のコロイダルシリカとの粒径差が大きく成り過ぎて、かえって造膜性が低下し、二次密着性や摺動性が低下するおそれがある。 More preferably, it is composed of colloidal silica having an average particle diameter of 4 to 6 nm (hereinafter referred to as colloidal silica (A)) and colloidal silica having an average particle diameter of 10 to 15 nm (hereinafter referred to as colloidal silica (B)). Most preferably, it is composed of colloidal silica (A) and colloidal silica (B). As the large particle size colloidal silica, colloidal silica having an average particle size of more than 15 nm may be contained, but when only a large particle size colloidal silica having an average particle size of more than 15 nm is used, small particles are used. The difference in particle size from colloidal silica in diameter becomes too large, and the film-forming property may be lowered, and the secondary adhesion and slidability may be lowered.

コロイダルシリカ(A)とコロイダルシリカ(B)の混合比は、質量比で80:20〜30:70が好ましく、75:25〜40:60がより好ましく、65:35〜45:55がさらに好ましい。コロイダルシリカ(A)の質量比が上記割合より多くなると、樹脂成分との親和性が悪くなり、表面処理組成物の液安定性が劣化するとともに、均一で緻密な皮膜形成ができなくなる場合がある。これに伴い、ポストコートした塗装板の塗膜密着性が劣化する。コロイダルシリカ(A)の質量比が上記割合より少なくなると、造膜性の低下により皮膜の緻密さが低下し、二次密着性や耐塩水性が劣化するおそれがある。 The mixing ratio of colloidal silica (A) and colloidal silica (B) is preferably 80:20 to 30:70, more preferably 75:25 to 40:60, and even more preferably 65:35 to 45:55 in terms of mass ratio. .. If the mass ratio of colloidal silica (A) is larger than the above ratio, the affinity with the resin component is deteriorated, the liquid stability of the surface treatment composition is deteriorated, and a uniform and dense film may not be formed. .. Along with this, the coating film adhesion of the post-coated coated plate deteriorates. When the mass ratio of colloidal silica (A) is smaller than the above ratio, the film-forming property is lowered, so that the film density is lowered, and the secondary adhesion and salt water resistance may be deteriorated.

樹脂皮膜の形成に使用する表面処理組成物が水系である場合、コロイダルシリカを良好に分散させるために、表面処理組成物のpHに合わせて、コロイダルシリカの種類を選択することが好ましい。 When the surface treatment composition used for forming the resin film is water-based, it is preferable to select the type of colloidal silica according to the pH of the surface treatment composition in order to disperse the colloidal silica well.

コロイダルシリカは市販されており、例えば、小粒径のコロイダルシリカであるコロイダルシリカ(A)に相当する平均粒子径4〜6nmのものとしては、日産化学工業社製の「スノーテックス(登録商標)XS」、「スノーテックス(登録商標)NXS」、「スノーテックス(登録商標)OXS」等が挙げられる。皮膜中のナトリウムの量を制御するためには、特に、アンモニアで安定化された「スノーテックス(登録商標)NXS」が好適に用いられる。
また、大粒径のコロイダルシリカであるコロイダルシリカ(B)に相当する平均粒子径10〜15nmのものとしては、同じく日産化学工業社製の「スノーテックス(登録商標)30」、「スノーテックス(登録商標)40」、「スノーテックス(登録商標)N30G」、「スノーテックス(登録商標)N」、「スノーテックス(登録商標)O」等が挙げられる。皮膜中のナトリウムの量を制御するためには、特に、アンモニアで安定化された「スノーテックス(登録商標)N30G」、「スノーテックス(登録商標)N」が好適に用いられる。
Colloidal silica is commercially available. For example, "Snowtex (registered trademark)" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. has an average particle size of 4 to 6 nm, which corresponds to colloidal silica (A) having a small particle size. Examples thereof include "XS", "Snowtex (registered trademark) NXS", and "Snowtex (registered trademark) OXS". In particular, ammonia-stabilized "Snowtex® NXS" is preferably used to control the amount of sodium in the coating.
Further, as those having an average particle diameter of 10 to 15 nm corresponding to colloidal silica (B) having a large particle size, "Snowtex (registered trademark) 30" and "Snowtex (registered trademark) 30" also manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Examples thereof include "Snowtex (registered trademark) N30G", "Snowtex (registered trademark) N", and "Snowtex (registered trademark) O". In order to control the amount of sodium in the film, "Snowtex (registered trademark) N30G" and "Snowtex (registered trademark) N" stabilized with ammonia are particularly preferably used.

さらには、平均粒子径20〜25nmのものとしては、同じく日産化学工業社製の「スノーテックス(登録商標)50」、「スノーテックス(登録商標)N−40」、「スノーテックス(登録商標)O−40」が、平均粒子径8〜11nmのものとしては、同じく日産化学工業社製の「スノーテックス(登録商標)S」、「スノーテックス(登録商標)NS」、「スノーテックス(登録商標)OS」等が挙げられる。皮膜中のナトリウムの量を制御するためには、特に、アンモニアで安定化された、「スノーテックス(登録商標)N−40」、「スノーテックス(登録商標)NS」が好適に用いられる。 Furthermore, for those with an average particle size of 20 to 25 nm, "Snowtex (registered trademark) 50", "Snowtex (registered trademark) N-40", and "Snowtex (registered trademark)" also manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. "O-40" has an average particle size of 8 to 11 nm, and is also manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. "Snowtex (registered trademark) S", "Snowtex (registered trademark) NS", and "Snowtex (registered trademark)". ) OS ”and the like. In order to control the amount of sodium in the film, "Snowtex (registered trademark) N-40" and "Snowtex (registered trademark) NS" stabilized with ammonia are particularly preferably used.

他には、平均粒子径10〜20nmのものとしては、ADEKA社製の「アデライト(登録商標)AT−20」、「アデライト(登録商標)AT−30」、「アデライト(登録商標)AT−40」、「アデライト(登録商標)AT−20N」等が挙げられる。皮膜中のナトリウムの量を制御するためには、特に、アンモニアで安定化された、「アデライト(登録商標)AT−20N」が好適に用いられる。
なお、本明細書におけるコロイダルシリカの平均粒子径は、平均粒子径が1〜10nm程度の場合にはシアーズ法、10〜100nm程度の場合にはBET法により測定された値である。また、製造者のパンフレットに公証値が記載されている場合、公証値を平均粒子径とする。
In addition, "Adelite (registered trademark) AT-20", "Adelite (registered trademark) AT-30", and "Adelite (registered trademark) AT-40" manufactured by ADEKA Corporation have an average particle size of 10 to 20 nm. , "Adelite (registered trademark) AT-20N" and the like. In particular, ammonia-stabilized "Adelite® AT-20N" is preferably used to control the amount of sodium in the coating.
The average particle size of colloidal silica in the present specification is a value measured by the Sears method when the average particle size is about 1 to 10 nm and by the BET method when the average particle size is about 10 to 100 nm. If the notarized value is stated in the manufacturer's pamphlet, the notarized value shall be the average particle size.

また、表面処理組成物のpHがアルカリ性の場合は、酸性タイプのコロイダルシリカにアンモニアやアミンを添加することにより、好適に使用することもできる。添加するアミンの例としては、トリエチルアミン、N,N−ジメチルブチルアミン、N,N−ジメチルアリルアミン、N−メチルピロリジン、テトラメチルジアミノメタン、トリメチルアミン等の3級アミン;N−メチルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエチルアミン等の2級アミン;プロピルアミン、t−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、イソブチルアミン、1,2−ジブチルプロピルアミン、3−ペンチルアミン等の1級アミン等が挙げられ、1種または2種以上を混合して使用することができる。これらの中でも3級アミンが好ましく、最も好ましいものはトリエチルアミンである。 When the pH of the surface treatment composition is alkaline, it can be suitably used by adding ammonia or amine to acidic type colloidal silica. Examples of amines to be added are tertiary amines such as triethylamine, N, N-dimethylbutylamine, N, N-dimethylallylamine, N-methylpyrrolidin, tetramethyldiaminomethane, trimethylamine; N-methylethylamine, diisopropylamine, diethylamine. Secondary amines such as propylamine, t-butylamine, sec-butylamine, isobutylamine, 1,2-dibutylpropylamine, 3-pentylamine and the like, and one or more are mixed. Can be used. Of these, tertiary amines are preferred, with triethylamine being the most preferred.

酸性タイプのコロイダルシリカの市販品としては、「スノーテックス(登録商標)OXS」、「スノーテックス(登録商標)O」、「スノーテックス(登録商標)O−40」、「スノーテックス(登録商標)OS」等が挙げられる。 Commercially available acidic type colloidal silicas include "Snowtex (registered trademark) OXS", "Snowtex (registered trademark) O", "Snowtex (registered trademark) O-40", and "Snowtex (registered trademark)". OS ”and the like.

また、アミンで安定化されたコロイダルシリカの市販品も好適に用いることができる。例えば、平均粒子径10〜15nm、日産化学工業社製の「スノーテックス(登録商標)QAS−25」、「スノーテックス(登録商標)QAS−40」等が挙げられる。 Further, a commercially available product of amine-stabilized colloidal silica can also be preferably used. For example, "Snowtex (registered trademark) QAS-25" and "Snowtex (registered trademark) QAS-40" manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. having an average particle size of 10 to 15 nm can be mentioned.

(樹脂皮膜から溶出するナトリウムの量)
コロイダルシリカは、水ガラス(Na2SiO3)からナトリウムをイオン交換によって除去して製造されるのが一般的であり、コロイダルシリカを安定化させるために、微量のナトリウムが残存する。また、樹脂成分が水系エマルション(水性分散液)である場合、エマルションを安定化させるためにナトリウムが添加される場合がある。
(Amount of sodium eluted from the resin film)
Colloidal silica is generally produced by removing sodium from water glass (Na 2 SiO 3 ) by ion exchange, and a small amount of sodium remains in order to stabilize colloidal silica. When the resin component is an aqueous emulsion (aqueous dispersion), sodium may be added to stabilize the emulsion.

ポストコートした塗装板について、耐塩水性試験や二次密着性試験を行った場合、塗膜を透過した水分が皮膜中のナトリウム分を再溶解させ、塗膜や樹脂皮膜界面にアルカリ成分が発生する。アルカリ成分は、塗膜のエステル結合などに作用して、これを切断し、塗膜密着不良を発生させる。 When a salt water resistance test or a secondary adhesion test is performed on a post-coated coated plate, the water that has permeated the coating film redissolves the sodium content in the coating film, and an alkaline component is generated at the coating film or resin film interface. .. The alkaline component acts on the ester bond of the coating film and cuts it, causing poor adhesion of the coating film.

皮膜中のナトリウムは微量(多くても皮膜質量の1%強程度)であり、焼付けタイプの塗料では、塗膜の重合度が高いため、塗膜や樹脂皮膜界面で少量のアルカリ成分が生成しても問題が顕在化することはなかった。また、焼付けタイプの塗料より塗膜重合度が低い常温乾燥タイプの塗料の場合でも、鉛酸カルシウム塗料の場合は、鉛酸カルシウムがpH緩衝作用を示すため、実害は認められなかった。しかし、常温乾燥タイプの鉛フリー塗料を用いる場合には、耐塩水性や二次密着性が不十分となるおそれがあり、皮膜中の微量のナトリウム量を制御する必要がある。 The amount of sodium in the film is very small (at most, about 1% of the film mass), and in baking type paints, the degree of polymerization of the coating film is high, so a small amount of alkaline components are generated at the interface between the coating film and the resin film. However, the problem did not become apparent. Further, even in the case of the room temperature drying type paint having a lower degree of polymerization polymerization than the baking type paint, no actual damage was observed in the case of the calcium leadate paint because calcium leadate exhibits a pH buffering action. However, when a lead-free paint of a room temperature drying type is used, salt water resistance and secondary adhesion may be insufficient, and it is necessary to control a trace amount of sodium in the film.

樹脂塗装金属板を100℃の脱イオン水に10秒間浸漬したときに樹脂皮膜から溶出するナトリウムの量は、4mg/m2以下であり、好ましくは、3mg/m2以下であり、更に好ましくは2.5mg/m2以下である。樹脂皮膜から溶出するナトリウムの定量方法は実施例に詳述する。 The amount of sodium eluted from the resin film when the resin-coated metal plate is immersed in deionized water at 100 ° C. for 10 seconds is 4 mg / m 2 or less, preferably 3 mg / m 2 or less, more preferably 3 mg / m 2. It is 2.5 mg / m 2 or less. The method for quantifying sodium eluted from the resin film will be described in detail in Examples.

<樹脂成分>
皮膜中に含まれる樹脂成分は、コロイダルシリカと樹脂成分との合計100質量部中、20〜70質量部であり、より好ましくは25〜60質量部であり、さらに好ましくは30〜50質量部である。樹脂成分が上記範囲内にある表面処理組成物は、形成される樹脂皮膜の造膜性が良好なため、皮膜剥離が発生し難く、摺動性が向上する。
<Resin component>
The resin component contained in the film is 20 to 70 parts by mass, more preferably 25 to 60 parts by mass, and further preferably 30 to 50 parts by mass in 100 parts by mass of the total of colloidal silica and the resin component. be. In the surface treatment composition in which the resin component is within the above range, the film-forming property of the formed resin film is good, so that film peeling is unlikely to occur and the slidability is improved.

樹脂成分としては、特に限定されるものではなく、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、及びそれらの混合又は変性した樹脂等を適宜使用することができる。中でも、優れた液状安定性を得ることができる点で、ポリオレフィン系樹脂(より好ましくはポリエチレン系樹脂)、ポリウレタン系樹脂が好ましい。樹脂は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The resin component is not particularly limited, and a polyurethane resin, a polyolefin resin, a polyester resin, a polyacrylic resin, a fluorine resin, a silicone resin, a mixed or modified resin thereof, or the like is appropriately used. can do. Among them, polyolefin-based resins (more preferably polyethylene-based resins) and polyurethane-based resins are preferable in that excellent liquid stability can be obtained. The resin may be used alone or in combination of two or more.

(ポリオレフィン系樹脂)
本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂は、特に限定されないが、ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体(以下「オレフィン−酸共重合体」と称することがある)を含むことが好ましく、オレフィン−酸共重合体から構成されることがより好ましい。樹脂成分がオレフィン−酸共重合体を含むことにより、耐塩水性や摺動性が向上する。
(Polyolefin resin)
The polyolefin-based resin used in the present invention is not particularly limited, but the polyolefin-based resin is an olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer (hereinafter, may be referred to as “olefin-acid copolymer”). It is preferably contained, and more preferably composed of an olefin-acid copolymer. When the resin component contains an olefin-acid copolymer, salt water resistance and slidability are improved.

なお、本発明における「オレフィン−酸共重合体」とは、オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸との共重合体であって、オレフィン由来の構成単位が、共重合体中に50質量%以上(すなわち、α,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位が50質量%以下)であるものを意味する。 The "olefin-acid copolymer" in the present invention is a copolymer of an olefin and an α, β-unsaturated carboxylic acid, and the constituent unit derived from the olefin is 50% by mass in the copolymer. It means the above (that is, the constituent unit derived from α, β-unsaturated carboxylic acid is 50% by mass or less).

(オレフィン−酸共重合体)
オレフィン−酸共重合体は、オレフィンとα,β−不飽和カルボン酸とを既知の方法で共重合させることにより製造でき、また市販されている。オレフィン−酸共重合体は、1種または2種以上を使用することができる。
(Olefin-acid copolymer)
The olefin-acid copolymer can be produced by copolymerizing an olefin with an α, β-unsaturated carboxylic acid by a known method, and is commercially available. As the olefin-acid copolymer, one kind or two or more kinds can be used.

オレフィン−酸共重合体の製造に使用できるオレフィンとしては、特に限定はないが、エチレン、プロピレン等が好ましく、エチレンがより好ましい。オレフィン−酸共重合体は、オレフィン構成単位が1種のオレフィンのみに由来するものであってもよいし、2種以上のオレフィンに由来するものであってもよい。 The olefin that can be used for producing the olefin-acid copolymer is not particularly limited, but ethylene, propylene and the like are preferable, and ethylene is more preferable. The olefin-acid copolymer may be derived from only one type of olefin or two or more types of olefins.

オレフィン−酸共重合体の製造に使用できるα,β−不飽和カルボン酸も、特に限定はなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のモノカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でもアクリル酸が好ましい。オレフィン−酸共重合体は、α,β−不飽和カルボン酸の構成単位が、1種のα,β−不飽和カルボン酸のみに由来するものであってもよいし、2種以上のα,β−不飽和カルボン酸に由来するものであってもよい。 The α, β-unsaturated carboxylic acids that can be used in the production of olefin-acid copolymers are also not particularly limited, and are monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid and isocrotonic acid; maleic acid, fumaric acid, etc. Examples thereof include dicarboxylic acids such as itaconic acid. Of these, acrylic acid is preferable. In the olefin-acid copolymer, the constituent unit of the α, β-unsaturated carboxylic acid may be derived from only one kind of α, β-unsaturated carboxylic acid, or two or more kinds of α, It may be derived from β-unsaturated carboxylic acid.

オレフィン−酸共重合体中のα,β−不飽和カルボン酸は、樹脂皮膜と金属板との密着性を向上させる作用をなすものであり、かかる作用を効果的に発揮するには、共重合体中のα,β−不飽和カルボン酸は、5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上である。一方、共重合体中のα,β−不飽和カルボン酸の上限は、耐食性の観点からは30質量%以下が好ましく、より好ましくは25質量%以下である。 The α, β-unsaturated carboxylic acid in the olefin-acid copolymer has an action of improving the adhesion between the resin film and the metal plate, and in order to effectively exert such an action, the co-weight is used. The α, β-unsaturated carboxylic acid in the coalescence is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. On the other hand, the upper limit of α, β-unsaturated carboxylic acid in the copolymer is preferably 30% by mass or less, more preferably 25% by mass or less, from the viewpoint of corrosion resistance.

上記オレフィン−酸共重合体は、本発明の効果である摺動性、塗膜密着性等に悪影響を及ぼさない範囲で、その他の単量体に由来する構成単位を有していても良い。オレフィン−酸共重合体中において、その他の単量体に由来する構成単位量は、好ましくは10質量%以下、より好ましくは5質量%以下であり、最も好ましいオレフィン−酸共重合体は、オレフィン−およびα,β−不飽和カルボン酸のみから構成されるものである。好ましいオレフィン−酸共重合体として、エチレン−アクリル酸共重合体が挙げられる。 The olefin-acid copolymer may have a structural unit derived from other monomers as long as it does not adversely affect the slidability, coating film adhesion, etc., which are the effects of the present invention. In the olefin-acid copolymer, the amount of structural units derived from other monomers is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and the most preferable olefin-acid copolymer is an olefin. It is composed only of − and α, β-unsaturated carboxylic acids. Preferred olefin-acid copolymers include ethylene-acrylic acid copolymers.

上記オレフィン−酸共重合体の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で、好ましくは1,000〜10万、より好ましくは3,000〜7万、さらに好ましくは5,000〜3万である。このMwは、ポリスチレンを標準として用いるGPCにより測定することができる。 The weight average molecular weight (Mw) of the olefin-acid copolymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 70,000, and further preferably 5,000 to 30,000 in terms of polystyrene. .. This Mw can be measured by GPC using polystyrene as a standard.

(α,β−不飽和カルボン酸重合体)
ポリオレフィン系樹脂は、オレフィン−酸共重合体及びα,β−不飽和カルボン酸重合体(以下「カルボン酸重合体」と称することがある)を含むことが好ましく、オレフィン−酸共重合体及びカルボン酸重合体から構成されることがより好ましい。樹脂成分がさらにカルボン酸重合体を含むことにより、耐塩水性や摺動性がより向上する。その正確なメカニズムは不明であるが、これらの重合体とコロイダルシリカとの結合力が増し、緻密な樹脂皮膜が形成され、さらには、水の透過が効果的に抑制されるためであると推定される。
(Α, β-unsaturated carboxylic acid polymer)
The polyolefin-based resin preferably contains an olefin-acid copolymer and an α, β-unsaturated carboxylic acid polymer (hereinafter sometimes referred to as “carboxylic acid polymer”), and preferably contains an olefin-acid copolymer and a carboxylic acid. It is more preferably composed of an acid polymer. When the resin component further contains a carboxylic acid polymer, salt water resistance and slidability are further improved. The exact mechanism is unknown, but it is presumed that this is because the binding force between these polymers and colloidal silica is increased, a dense resin film is formed, and water permeation is effectively suppressed. Will be done.

なお、本発明における「カルボン酸重合体」とは、α,β−不飽和カルボン酸を単量体として用い重合して得られる重合体(共重合体も含む)であって、α,β−不飽和カルボン酸由来の構成単位が重合体中に90質量%以上であるものを意味する。また、「α,β−不飽和カルボン酸」には、後述の中和剤でカルボキシル基の一部が中和された「α,β−不飽和カルボン酸塩」も含まれる。 The "carboxylic acid polymer" in the present invention is a polymer (including a copolymer) obtained by polymerizing using α, β-unsaturated carboxylic acid as a monomer, and is α, β-. It means that the constituent unit derived from unsaturated carboxylic acid is 90% by mass or more in the polymer. The "α, β-unsaturated carboxylic acid" also includes "α, β-unsaturated carboxylic acid salt" in which a part of the carboxyl group is neutralized with a neutralizing agent described later.

上記カルボン酸重合体としては、1種または2種以上のα,β−不飽和カルボン酸の単独重合体もしくは共重合体、またはさらに他の単量体(オレフィンを除く)を共重合させた共重合体が挙げられる。このようなカルボン酸重合体は、既知の方法で製造でき、また市販されている。カルボン酸重合体は、1種または2種以上を使用することができる。 The carboxylic acid polymer is a copolymer or copolymer of one or more α, β-unsaturated carboxylic acids, or a copolymer obtained by copolymerizing another monomer (excluding olefins). Polymers can be mentioned. Such carboxylic acid polymers can be produced by known methods and are commercially available. As the carboxylic acid polymer, one kind or two or more kinds can be used.

カルボン酸重合体の製造に使用できるα,β−不飽和カルボン酸には、上記オレフィン−酸共重合体の合成に使用できるものとして例示したα,β−不飽和カルボン酸がいずれも使用可能である。これらの中でもアクリル酸又はマレイン酸が好ましく、マレイン酸がより好ましい。 As the α, β-unsaturated carboxylic acid that can be used in the production of the carboxylic acid polymer, any of the α, β-unsaturated carboxylic acids exemplified as those that can be used in the synthesis of the olefin-acid copolymer can be used. be. Among these, acrylic acid or maleic acid is preferable, and maleic acid is more preferable.

カルボン酸重合体は、α,β−不飽和カルボン酸以外の単量体に由来する構成単位を含有していても良いが、その他の単量体に由来する構成単位量は、重合体中に10質量%以下、好ましくは5質量%以下であり、α,β−不飽和カルボン酸のみから構成されるカルボン酸重合体がより好ましい。 The carboxylic acid polymer may contain a structural unit derived from a monomer other than α, β-unsaturated carboxylic acid, but the amount of the structural unit derived from the other monomer is contained in the polymer. It is 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and a carboxylic acid polymer composed only of α, β-unsaturated carboxylic acid is more preferable.

好ましいカルボン酸重合体として、例えばポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリマレイン酸等を挙げることができ、これらの中でも塗膜密着性、樹脂皮膜と金属板との密着性等の観点から、ポリマレイン酸がより好ましい。ポリマレイン酸を使用することにより、生成する樹脂エマルションの粒子径が小さくなり(20〜60nm)、造膜して得られる皮膜が緻密になるため、摺動性等が向上する。また、ポリマレイン酸はカルボキシル基量が多いため、樹脂皮膜と金属板との密着性が向上する。 Preferred carboxylic acid polymers include, for example, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-maleic acid copolymer, polymaleic acid, etc. Among these, coating adhesion and adhesion between the resin film and the metal plate can be mentioned. Polymaleic acid is more preferable from the viewpoint of properties and the like. By using polymaleic acid, the particle size of the produced resin emulsion becomes small (20 to 60 nm), and the film obtained by forming the film becomes dense, so that the slidability and the like are improved. Further, since polymaleic acid has a large amount of carboxyl groups, the adhesion between the resin film and the metal plate is improved.

上記カルボン酸重合体の重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で、好ましくは500〜3万、より好ましくは800〜1万、さらに好ましくは900〜3,000、最も好ましくは1,000〜2,000である。このMwは、ポリスチレンを標準として用いるGPCにより測定することができる。 The weight average molecular weight (Mw) of the carboxylic acid polymer is preferably 500 to 30,000, more preferably 800 to 10,000, still more preferably 900 to 3,000, and most preferably 1,000 to 2 in terms of polystyrene. It is 000. This Mw can be measured by GPC using polystyrene as a standard.

ポリオレフィン系樹脂中のオレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体との含有比率(質量比)は、好ましくは1,000:1〜10:1、より好ましくは200:1〜20:1、さらに好ましくは100:1〜100:3である。カルボン酸重合体の含有比率が低すぎると、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体とを組み合わせた効果が充分に発揮されない場合があり、逆にカルボン酸重合体の含有比率が過剰であると、組成物中でオレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体とが相分離し、樹脂皮膜が均一に形成されなくなるおそれがある。 The content ratio (mass ratio) of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer in the polyolefin resin is preferably 1,000: 1 to 10: 1, more preferably 200: 1 to 20: 1, and further. It is preferably 100: 1 to 100: 3. If the content ratio of the carboxylic acid polymer is too low, the effect of combining the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer may not be sufficiently exhibited, and conversely, the content ratio of the carboxylic acid polymer is excessive. In the composition, the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer may be phase-separated, and the resin film may not be uniformly formed.

(ポリウレタン系樹脂)
本発明で用いられるポリウレタン系樹脂は、特に限定されないが、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂であることがより好ましい。上記カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーを鎖延長剤で鎖延長反応して得られるものであり、上記ウレタンプレポリマーは、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。上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)およ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。か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からである。上記好適ポリイソシアネートの他にも、耐食性や反応制御の安定性を低下させない範囲で他のポリイソシアネートを使用することができるが、好適ポリイソシアネート成分の含有率は、全ポリイソシアネート成分の70質量%以上としておくことが望ましい。好適ポリイソシアネート成分の含有率が70質量%未満であると、耐食性・反応制御の安定性が低下する傾向があるからである。上記好適ポリイソシアネート成分以外のポリイソシアネートとしては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカン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、キシレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネートなどを挙げることができる。上記ポリイソシアネートは、単独、或いは、少なくとも2種以上を混合して使用してもよい。
(Polyurethane resin)
The polyurethane-based resin used in the present invention is not particularly limited, but is more preferably a carboxyl group-containing polyurethane resin. The carboxyl group-containing polyurethane resin is obtained by chain-extending a urethane prepolymer with a chain extender, and the urethane prepolymer is obtained by reacting a polyisocyanate component described later with a polyol component. As the polyisocyanate component constituting the urethane prepolymer, at least one polyisocyanate selected from the group consisting of toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI) and dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) is used. Is preferable. This is because by using such a polyisocyanate, a resin film having excellent corrosion resistance and stability of reaction control can be obtained. In addition to the above-mentioned suitable polyisocyanate, other polyisocyanate can be used as long as the corrosion resistance and the stability of reaction control are not deteriorated, but the content of the suitable polyisocyanate component is 70% by mass of the total polyisocyanate component. It is desirable to do the above. This is because if the content of the suitable polyisocyanate component is less than 70% by mass, the corrosion resistance and the stability of reaction control tend to decrease. Examples of polyisocyanates other than the above-mentioned suitable polyisocyanate components include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, and phenylene diisocyanate. The polyisocyanate may be used alone or in combination of at least two or more.

上記ウレタンプレポリマーを構成するポリオール成分としては、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエーテルポリオール、及び、カルボキシル基を有するポリオールの3種類の全てのポリオールを好適的に使用することが好ましく、3種類全てをジオールとすることがよい。かかるポリオール成分を使用することにより、耐食性や摺動性に優れる樹脂皮膜が得られるからである。また、ポリオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを使用することによって、得られるポリウレタン樹脂の防錆効果を高めることができる。 As the polyol component constituting the urethane prepolymer, it is preferable to preferably use all three types of polyols: 1,4-cyclohexanedimethanol, polyether polyol, and polyol having a carboxyl group. All may be diols. This is because a resin film having excellent corrosion resistance and slidability can be obtained by using such a polyol component. Further, by using 1,4-cyclohexanedimethanol as the polyol component, the rust preventive effect of the obtained polyurethane resin can be enhanced.

上記ポリエーテルポリオールは、分子鎖にヒドロキシル基を少なくとも2以上有し、主骨格がアルキレンオキサイド単位によって構成されているものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリオキシエチレングリコール(単に、「ポリエチレングリコール」と言われる場合がある)、ポリオキシプロピレングリコール(単に、「ポリプロピレングリコール」と言われる場合がある)、ポリオキシテトラメチレングリコール(単に、「ポリテトラメチレングリコール」或いは「ポリテトラメチレンエーテルグリコール」と言われる場合がある)などを挙げることができ、市販されているものを使用することができる。上記ポリエーテルポリオールの中でも、ポリオキシプロピレングリコール又はポリテトラメチレンエーテルグリコールを使用することが好ましい。上記ポリエーテルポリオールの官能基数は、少なくとも2以上であれば特に限定されず、例えば、3官能、4官能以上の多官能であってもよい。 The above-mentioned polyether polyol is not particularly limited as long as it has at least two hydroxyl groups in the molecular chain and the main skeleton is composed of alkylene oxide units. For example, polyoxyethylene glycol (simply, "Polyethylene glycol"), polyoxypropylene glycol (sometimes referred to simply as "polypropylene glycol"), polyoxytetramethylene glycol (simply "polytetramethylene glycol" or "polytetramethylene") It may be referred to as "ether glycol"), and commercially available products can be used. Among the above-mentioned polyether polyols, it is preferable to use polyoxypropylene glycol or polytetramethylene ether glycol. The number of functional groups of the polyether polyol is not particularly limited as long as it is at least 2 or more, and may be, for example, trifunctional or tetrafunctional or higher.

上記ポリエーテルポリオールは、例えば、活性水素を有する化合物を開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加させることにより得られる。上記活性水素を有する化合物としては、例えば、プロピレングリコール、エチレングリコールなどのジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミンなどのトリオール、ジグリセリン、ペンタエリスリトールなどのテトラオール、その他、ソルビトール、ショ糖、リン酸などを挙げることができる。この際、使用する開始剤として、ジオールを使用すれば、2官能のポリエーテルポリオールが得られ、トリオールを使用すれば、3官能のポリエーテルポリオールが得られる。 The above-mentioned polyether polyol can be obtained, for example, by adding an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide using a compound having active hydrogen as an initiator. Examples of the compound having active hydrogen include diols such as propylene glycol and ethylene glycol, triols such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol and triethanolamine, tetraols such as diglycerin and pentaerythritol, and sorbitol. Examples thereof include sucrose and phosphoric acid. At this time, if a diol is used as the initiator to be used, a bifunctional polyether polyol can be obtained, and if triol is used, a trifunctional polyether polyol can be obtained.

また、ポリオキシテトラメチレングリコールは、例えば、テトラヒドロフランの開環重合により得られる。 Further, polyoxytetramethylene glycol can be obtained by, for example, ring-opening polymerization of tetrahydrofuran.

上記ポリエーテルポリオールは、例えば、平均分子量が約400〜4000程度までの市販のものを使用することが好ましい。平均分子量が約400未満だと樹脂皮膜が硬く、4000を超えると軟らかくなりすぎるからである。尚、平均分子量は、ポリオールのOH価(水酸基価)から求められる。 As the polyether polyol, for example, it is preferable to use a commercially available product having an average molecular weight of about 400 to 4000. This is because if the average molecular weight is less than about 400, the resin film becomes hard, and if it exceeds 4000, the resin film becomes too soft. The average molecular weight is obtained from the OH value (hydroxyl value) of the polyol.

本発明において、上記1,4−シクロヘキサンジメタノールとポリエーテルポリオールの質量比を、1,4−シクロヘキサンジメタノール:ポリエーテルポリオール=1:1〜1:19とすることも好ましい態様である。防錆効果を有する1,4−シクロヘキサンジメタノールを、一定比率使用することによって、得られるポリウレタン樹脂の防錆効果を一層高めることができるからである。 In the present invention, it is also a preferable embodiment that the mass ratio of the 1,4-cyclohexanedimethanol to the polyether polyol is 1,4-cyclohexanedimethanol: polyether polyol = 1: 1 to 1:19. This is because the rust preventive effect of the obtained polyurethane resin can be further enhanced by using 1,4-cyclohexanedimethanol having a rust preventive effect in a certain ratio.

本発明で使用するカルボキシル基を有するポリオールは、少なくとも1以上のカルボキシル基と少なくとも2以上のヒドロキシル基を有するものであれば、特に限定されず、例えば、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシコハク酸などが挙げられる。 The polyol having a carboxyl group used in the present invention is not particularly limited as long as it has at least one or more carboxyl groups and at least two or more hydroxyl groups, and is, for example, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, and dihydroxy. Propionic acid, dihydroxysuccinic acid and the like can be mentioned.

上記好適ポリオール成分の他にも、耐食性を低下させない範囲で他のポリオールを使用することができるが、好適ポリオール成分の含有率は、全ポリオール成分の70質量%以上であることが望ましい。好適ポリオール成分の含有率が70質量%未満であると、耐食性が低下する傾向があるからである。上述した好適ポリオール成分以外のポリオールとしては、ヒドロキシル基を複数有するものであれば特に限定されず、例えば、低分子量のポリオールや高分子量のポリオールなどを挙げることができる。低分子量のポリオールは、分子量が500程度以下のポリオールであり、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオールなどのトリオールが挙げられる。 In addition to the above-mentioned suitable polyol component, other polyols can be used as long as the corrosion resistance is not deteriorated, but the content of the suitable polyol component is preferably 70% by mass or more of the total polyol component. This is because if the content of the suitable polyol component is less than 70% by mass, the corrosion resistance tends to decrease. The polyol other than the above-mentioned suitable polyol component is not particularly limited as long as it has a plurality of hydroxyl groups, and examples thereof include a low molecular weight polyol and a high molecular weight polyol. The low molecular weight polyol is a polyol having a molecular weight of about 500 or less, and is, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triolethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexane. Diols such as diols; triols such as glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol and the like can be mentioned.

高分子量のポリオールは、分子量が500程度を超えるポリオールであり、例えば、ポリエチレンアジぺート(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)など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など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などが挙げられる。 The high molecular weight polyol is a polyol having a molecular weight of more than about 500, and is, for example, a condensed polyester polyol such as polyethylene adipate (PEA), polybutylene adipate (PBA), polyhexamethylene adipate (PHMA); poly-ε. -Lactone-based polyester polyols such as caprolactone (PCL); polycarbonate polyols such as polyhexamethylene carbonate; and acrylic polyols.

また、上述したウレタンプレポリマーを鎖延長反応する鎖延長剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミン、低分子量のポリオール、アルカノールアミンなどを挙げることができる。上記低分子量のポリオールとしては、上述したのと同じものを使用することができ、上記ポリアミンとしては、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などの脂肪族ポリアミン;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などの芳香族ポリアミン;ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、イソホロンジアミンなどの脂環式ポリアミン;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などのヒドラジン類などを挙げることができる。これらの中でも、エチレンジアミン及び/又はヒドラジンを鎖延長剤成分として使用することが好ましい。また、上記アルカノールアミンとしては、例えば、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンなどを挙げることができる。 The chain extender that reacts with the urethane prepolymer described above is not particularly limited, and examples thereof include polyamines, low molecular weight polyols, and alkanolamines. The same low molecular weight polyols as described above can be used, and the polyamines are aliphatic polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine; tolylenediamine, xylylenediamine and diaminodiphenylmethane. Aromatic polyamines such as; alicyclic polyamines such as diaminocyclohexylmethane, piperazine and isophoronediamine; hydrazines such as hydrazine, dihydrazide succinate, dihydrazide adipate, dihydrazide phthalate and the like. Among these, it is preferable to use ethylenediamine and / or hydrazine as a chain extender component. Examples of the alkanolamine include diethanolamine and monoethanolamine.

本発明では、上記カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂の水性分散液を使用することが好ましい態様である。上記カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂の水性分散液は、公知の方法で作製することができ、例えば、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマーのカルボキシル基を塩基で中和して、水中に乳化分散して鎖延長反応させる方法、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を乳化剤の存在下で、高せん断力で乳化分散して鎖延長反応させる方法などにより作製でき、既知の方法(例えば、特開2005−199673号公報)に基づき作製することもできる。 In the present invention, it is a preferred embodiment to use the aqueous dispersion of the above-mentioned carboxyl group-containing polyurethane resin. The aqueous dispersion of the above-mentioned carboxyl group-containing polyurethane resin can be prepared by a known method. For example, the carboxyl group of the carboxyl group-containing urethane prepolymer is neutralized with a base and emulsified and dispersed in water for a chain extension reaction. It can be prepared by a method of subjecting a carboxyl group to a polyurethane resin, emulsifying and dispersing it with a high shearing force in the presence of an emulsifier, and causing a chain extension reaction. You can also do it.

<グリシドキシ基含有シランカップリング剤>
本発明の表面処理組成物には、グリシドキシ基含有シランカップリング剤(より詳細には、末端にグリシドキシ基を有するシランカップリング剤)が含まれることが好ましい。グリシドキシ基含有シランカップリング剤を用いると、樹脂皮膜と金属板との密着性が向上する。また、樹脂皮膜中のコロイダルシリカと樹脂成分との結合力を向上させる効果も併せ持つと考えられ、摺動性や塗膜密着性の向上効果が大きい。さらに、グリシドキシ基含有シランカップリング剤を添加しておくと、表面処理組成物の表面張力が低下するため金属板との濡れ性が良くなって表面処理組成物の塗布性が向上し、均一な樹脂皮膜の形成が可能になる。また、表面処理組成物をスプレーリンガー方式(表面処理組成物を金属板の表面にスプレーした後、リンガーロールで絞る塗布方法)で循環使用した場合に、組成物中の界面活性剤に起因する発泡を抑制する効果も発現する。
<Silane coupling agent containing glycidoxy group>
The surface treatment composition of the present invention preferably contains a glycidoxy group-containing silane coupling agent (more specifically, a silane coupling agent having a glycidoxy group at the terminal). When a glycidoxy group-containing silane coupling agent is used, the adhesion between the resin film and the metal plate is improved. Further, it is considered that the colloidal silica in the resin film also has an effect of improving the binding force between the resin component, and the effect of improving the slidability and the adhesion of the coating film is large. Further, when a glycidoxy group-containing silane coupling agent is added, the surface tension of the surface treatment composition is lowered, so that the wettability with the metal plate is improved, the coatability of the surface treatment composition is improved, and the surface treatment composition is uniform. A resin film can be formed. Further, when the surface treatment composition is circulated and used by a spray ringer method (a coating method in which the surface treatment composition is sprayed on the surface of a metal plate and then squeezed with a ringer roll), foaming due to a surfactant in the composition is used. It also has the effect of suppressing.

グリシドキシ基含有シランカップリング剤としては、例えば、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the glycidoxy group-containing silane coupling agent include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane.

表面処理組成物中のグリシドキシ基含有シランカップリング剤量は、コロイダルシリカと樹脂成分との合計100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上であり、好ましくは15質量部以下、より好ましくは13質量部以下である。シランカップリング剤量が5質量部未満であると、樹脂皮膜と金属板との密着性向上効果が認められないおそれがある。また、樹脂皮膜成分中のコロイダルシリカと樹脂成分との結合力が低下して、皮膜硬度や皮膜の緻密性が低下して、摺動性や塗膜密着性が不十分となるおそれがある。グリシドキシ基含有シランカップリング剤量が15質量部を超えても、樹脂皮膜と金属板との密着性向上効果、及び樹脂皮膜成分中のコロイダルシリカと樹脂成分との結合力向上効果は頭打ちとなるため、コストアップの要因となる。逆に、摺動性や塗膜密着性が低下したり、表面処理組成物の液安定性が低下してゲル化やコロイダルシリカの沈殿を引き起こす場合がある。 The amount of the glycidoxy group-containing silane coupling agent in the surface treatment composition is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or more, and preferably 7 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the total of colloidal silica and the resin component. It is 15 parts by mass or less, more preferably 13 parts by mass or less. If the amount of the silane coupling agent is less than 5 parts by mass, the effect of improving the adhesion between the resin film and the metal plate may not be recognized. Further, the bonding force between the colloidal silica in the resin film component and the resin component is lowered, the film hardness and the film density are lowered, and the slidability and the coating film adhesion may be insufficient. Even if the amount of the glycidoxy group-containing silane coupling agent exceeds 15 parts by mass, the effect of improving the adhesion between the resin film and the metal plate and the effect of improving the bonding force between the colloidal silica and the resin component in the resin film component reach a plateau. Therefore, it becomes a factor of cost increase. On the contrary, the slidability and the adhesion to the coating film may be lowered, or the liquid stability of the surface treatment composition may be lowered to cause gelation or precipitation of colloidal silica.

<メタバナジン酸塩>
本発明の表面処理組成物には、さらにメタバナジン酸塩が含まれることが好ましい。メタバナジン酸塩は溶出することによって金属板の溶解・溶出を抑制し、耐塩水性などを高める効果を有する。この効果を有効に発揮させるためには、コロイダルシリカと樹脂成分の合計100質量部に対し、メタバナジン酸塩を0.5〜3質量部用いるとよい。0.5質量部より少ないと、上記効果が不充分となる。また、3質量部を超えて添加すると、塗膜密着性が著しく低下する傾向が認められる。これは、過剰のメタバナジン酸塩がグリシドキシ基含有シランカップリング剤の加水分解反応を抑制し、若干であるがコロイダルシリカと樹脂成分の結合力に影響を及ぼしたためであると推定される。さらに、表面処理組成物の液安定性も悪化する傾向がある。メタバナジン酸塩量は0.7〜2.0質量部がより好ましい。なお、このメタバナジン酸塩の好適量は、V25化合物換算量である。
<Metavanadate>
The surface treatment composition of the present invention preferably further contains metavanadate. Metavana dinate has the effect of suppressing dissolution and elution of the metal plate by elution and improving salt water resistance and the like. In order to effectively exert this effect, it is preferable to use 0.5 to 3 parts by mass of metavanadate with respect to 100 parts by mass of the total of colloidal silica and the resin component. If it is less than 0.5 parts by mass, the above effect becomes insufficient. Further, when it is added in an amount of more than 3 parts by mass, the adhesion of the coating film tends to be remarkably lowered. It is presumed that this is because the excess metavanadate suppressed the hydrolysis reaction of the glycidoxy group-containing silane coupling agent and slightly affected the binding force between the colloidal silica and the resin component. Further, the liquid stability of the surface treatment composition tends to be deteriorated. The amount of metavanadate is more preferably 0.7 to 2.0 parts by mass. Incidentally, the preferred amount of the metavanadate salt is V 2 O 5 compound equivalent amount.

メタバナジン酸塩としては、例えば、メタバナジン酸ナトリウム(NaVO3)、メタバナジン酸アンモニウム(NH4VO3)、メタバナジン酸カリウム(KVO3)等が挙げられ、中でも一価の金属を含有しないメタバナジン酸アンモニウム(NH4VO3)が好ましい。これらは単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのメタバナジン酸塩は市販されており、容易に入手することができる。 Examples of the metavanadate include sodium metavanadate (NaVO 3 ), ammonium metavanadate (NH 4 VO 3 ), potassium metavanadate (KVO 3 ), and the like, among which ammonium metavanadate (ammonium metavanadate) containing no monovalent metal (KVO 3) and the like. NH 4 VO 3 ) is preferable. These may be used alone or in combination of two or more. These metavanadates are commercially available and readily available.

<アクリル変性エポキシ樹脂>
上記樹脂成分には、さらに添加剤としてアクリル変性エポキシ樹脂を含むことが好ましい。塗膜を常温で乾燥させる場合、樹脂成分として、低温で造膜が可能なアクリル変性エポキシ樹脂を併用することによって、塗膜密着性を向上させることができる。
<Acrylic modified epoxy resin>
The resin component preferably further contains an acrylic-modified epoxy resin as an additive. When the coating film is dried at room temperature, the adhesion of the coating film can be improved by using an acrylic-modified epoxy resin capable of forming a film at a low temperature in combination as a resin component.

従来、ポストコートされた塗装板の塗膜密着性を向上させる方法として、樹脂成分としてブロックイソシアネート(感熱架橋剤)を皮膜中に存在させ、ポストコートの際の焼付け時の熱(焼付け温度)を利用してブロックイソシアネートのブロック剤を解離させ活性イソシアネート基を再生させて、皮膜と塗膜とを硬化・架橋させる技術が知られている。しかしながら、ポストコート用塗料として建材分野で使用されている鉛酸カルシウム錆止め塗料は、熱による焼付け(乾燥)が不要な常温乾燥タイプが主流であり、上記技術を使用できなかった。 Conventionally, as a method of improving the coating adhesion of a post-coated coated plate, blocked isocyanate (heat-sensitive cross-linking agent) is present in the film as a resin component, and the heat (baking temperature) at the time of baking at the time of post-coating is applied. A technique is known in which a blocking agent for blocked isocyanate is dissociated and active isocyanate groups are regenerated to cure and crosslink the coating film and the coating film. However, the calcium leadate rust preventive paint used as a postcoat paint in the field of building materials is mainly a room temperature drying type that does not require baking (drying) by heat, and the above technique cannot be used.

アクリル変性エポキシ樹脂を併用することにより塗膜密着性が向上する正確なメカニズムは不明であるが、アクリル変性エポキシ樹脂はコロイダルシリカのバインダーとして機能するのではなく、樹脂皮膜の最表面に造膜(縞状に点在)することによって、ポストコート後の塗膜密着性の向上に寄与しているものと推定される。アクリル変性エポキシ樹脂が樹脂皮膜の最表面に造膜するのは、オレフィン−酸共重合体やカルボン酸重合体のエマルション粒子径が20〜60nmであるのに対し、アクリル変性エポキシ樹脂のエマルション粒子径は約100nm以上と大きいからであると考えられる。 The exact mechanism by which the coating film adhesion is improved by using the acrylic-modified epoxy resin together is unknown, but the acrylic-modified epoxy resin does not function as a binder for colloidal silica, but forms a film on the outermost surface of the resin film ( It is presumed that the fact that they are scattered in a striped pattern contributes to the improvement of the adhesion of the coating film after post-coating. The acrylic-modified epoxy resin forms a film on the outermost surface of the resin film because the emulsion particle size of the olefin-acid copolymer or carboxylic acid polymer is 20 to 60 nm, whereas the emulsion particle size of the acrylic-modified epoxy resin is 20 to 60 nm. Is considered to be because it is as large as about 100 nm or more.

本発明で用いるアクリル変性エポキシ樹脂は、例えば、エポキシ樹脂と不飽和脂肪酸とを反応させて得られる重合性不飽和基含有エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを共重合させたり、エポキシ樹脂とグリシジル基含有ビニルモノマーとアミン類とを反応させて得られる重合性不飽和基含有エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを共重合させることにより製造できる。 The acrylic-modified epoxy resin used in the present invention may be, for example, a copolymerization of a polymerizable unsaturated group-containing epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin with an unsaturated fatty acid and (meth) acrylic acid, or an epoxy resin and glycidyl. It can be produced by copolymerizing a polymerizable unsaturated group-containing epoxy resin obtained by reacting a group-containing vinyl monomer with amines and (meth) acrylic acid.

特に、水性のアクリル変性エポキシ樹脂は市販されており、例えば、荒川化学工業株式会社製の「モデピクス(登録商標)301」、「モデピクス(登録商標)302」、「モデピクス(登録商標)303」、「モデピクス(登録商標)304」等が挙げられる。上記アクリル変性エポキシ樹脂は、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。 In particular, water-based acrylic modified epoxy resins are commercially available, for example, "Modepix (registered trademark) 301", "Modepix (registered trademark) 302", "Modepix (registered trademark) 303", manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. Examples thereof include "Modepix (registered trademark) 304". The acrylic-modified epoxy resin may be used alone or in combination of two or more.

アクリル変性エポキシ樹脂は、樹脂成分100質量%中、1質量%以上(より好ましくは3質量%以上)含まれていることが好ましく、15質量%以下(より好ましくは7質量%以下)含まれていることが好ましい。上記範囲内において、ポストコートされた塗装板の塗膜密着性を向上させることができる。 The acrylic-modified epoxy resin is preferably contained in an amount of 1% by mass or more (more preferably 3% by mass or more), and more preferably 15% by mass or less (more preferably 7% by mass or less) in 100% by mass of the resin component. It is preferable to have. Within the above range, the coating film adhesion of the post-coated coated plate can be improved.

アクリル変性エポキシ樹脂の含有率が1質量%未満の場合には、ポストコートされた塗装板の塗膜密着性の向上効果は認められない。また、アクリル変性エポキシ樹脂の含有率が15質量%を超える場合には、塗膜密着性が低下する傾向がある。特に、GAにおいて塗膜密着性が大幅に劣化するとともに、ブリスターが発生する場合がある。アクリル変性エポキシ樹脂の含有率が15質量%を超える場合にポストコートされた塗装板の塗膜密着性が低下する正確なメカニズムは不明であるが、アクリル変性エポキシ樹脂が過剰に存在することにより、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体エマルションの造膜を阻害したためであると推定される。 When the content of the acrylic-modified epoxy resin is less than 1% by mass, the effect of improving the coating film adhesion of the post-coated coated plate is not recognized. Further, when the content of the acrylic-modified epoxy resin exceeds 15% by mass, the coating film adhesion tends to decrease. In particular, in GA, the adhesion of the coating film is significantly deteriorated, and blister may be generated. The exact mechanism by which the coating adhesion of the post-coated coated plate decreases when the content of the acrylic-modified epoxy resin exceeds 15% by mass is unknown, but due to the excessive presence of the acrylic-modified epoxy resin, It is presumed that this was because the film formation of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer emulsion was inhibited.

<他の成分>
本発明の表面処理組成物は、さらにカルボジイミド基含有化合物を含んでいても良い。カルボジイミド基は、オレフィン−酸共重合体およびカルボン酸重合体中のカルボキシル基と反応して、樹脂皮膜中のカルボキシル基量を減少させて、耐アルカリ性を向上させることができる。本発明において、1種または2種以上のカルボジイミド基含有化合物を使用できる。
<Other ingredients>
The surface treatment composition of the present invention may further contain a carbodiimide group-containing compound. The carbodiimide group can react with the carboxyl group in the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer to reduce the amount of the carboxyl group in the resin film and improve the alkali resistance. In the present invention, one or more carbodiimide group-containing compounds can be used.

カルボジイミド基含有化合物は、イソシアネート類、例えばヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、水添キシリレンジイソシアネート(HXDI)、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)またはトリレンジイソシアネート(TDI)等をカルボジイミド化触媒の存在下で加熱することにより製造することができ、また変性により水性(水溶性、水乳化性または水分散性)にすることができる。表面処理組成物が水系である場合、水性のカルボジイミド基含有化合物が好ましい。また1分子中に複数のカルボジイミド基を含有する化合物が好ましい。1分子中に複数のカルボジイミド基を有すると、樹脂成分中のカルボキシル基との架橋反応により、皮膜の緻密性をさらに向上させることができる。 Carbodiimide group-containing compounds include isocyanates such as hexamethylene diisocyanate (HDI), xylylene diisocyanate (XDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (HXDI), 4,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI) or tolylene diisocyanate (TDI). Can be produced by heating in the presence of a carbodiimidization catalyst and can be modified to be aqueous (water-soluble, hydroemulsable or water-dispersible). When the surface treatment composition is aqueous, an aqueous carbodiimide group-containing compound is preferable. Further, a compound containing a plurality of carbodiimide groups in one molecule is preferable. When a plurality of carbodiimide groups are contained in one molecule, the denseness of the film can be further improved by the cross-linking reaction with the carboxyl group in the resin component.

市販されているカルボジイミド基含有化合物として、例えばN,N−ジシクロへキシルカルボジイミド、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド等や、日清紡社製のポリカルボジイミド(1分子中に複数のカルボジイミド基を有する重合体)である「カルボジライト(登録商標)」シリーズを挙げることができる。「カルボジライト(登録商標)」のグレードとしては、水溶性の「SV−02」、「V−02」、「V−02−L2」、「V−04」や、エマルションタイプの「E−01」、「E−02」等がある。 Commercially available carbodiimide group-containing compounds include, for example, N, N-dicyclohexylcarbodiimide, N, N-diisopropylcarbodiimide, and polycarbodiimide manufactured by Nisshinbo Co., Ltd. (a polymer having a plurality of carbodiimide groups in one molecule). One "carbodilite®" series can be mentioned. The grades of "Carbodilite (registered trademark)" include water-soluble "SV-02", "V-02", "V-02-L2", "V-04", and emulsion type "E-01". , "E-02" and the like.

カルボジイミド基含有化合物の量は、架橋相手であるオレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体の量に応じて設定する。すなわち、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体の合計100質量部に対し、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは8質量部以上である。一方、カルボジイミド基含有化合物量が過剰になると、オレフィン−酸共重合体およびカルボン酸重合体の組合せの効果が低下する。また水系の表面処理組成物中で水性カルボジイミド基含有化合物を過剰に使用すると、耐水性に悪影響を及ぼし得る。このような観点から、カルボジイミド基含有化合物量は、前記100質量部に対し、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、さらに好ましくは16質量部以下である。 The amount of the carbodiimide group-containing compound is set according to the amount of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer which are the cross-linking partners. That is, it is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, and further preferably 8 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer. On the other hand, if the amount of the carbodiimide group-containing compound becomes excessive, the effect of the combination of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer is reduced. Further, excessive use of an aqueous carbodiimide group-containing compound in an aqueous surface treatment composition may adversely affect water resistance. From such a viewpoint, the amount of the carbodiimide group-containing compound is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, and further preferably 16 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass.

本発明の表面処理組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、ワックス、架橋剤、希釈剤、皮張り防止剤、界面活性剤、乳化剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、浸透剤、造膜助剤、染料、顔料、増粘剤、潤滑剤等を含有することもできる。 The surface treatment composition of the present invention is a wax, a cross-linking agent, a diluent, an anti-skinning agent, a surfactant, an emulsifier, a dispersant, a leveling agent, a defoaming agent, and a penetrant as long as the effects of the present invention are not impaired. , Film-forming aids, dyes, pigments, thickeners, lubricants and the like can also be contained.

以上、本発明で用いる表面処理組成物について詳細に説明したが、以下において、表面処理組成物の製造方法について説明する。 The surface treatment composition used in the present invention has been described in detail above, but a method for producing the surface treatment composition will be described below.

<表面処理組成物の製造方法>
本発明の表面処理組成物は、金属板の表面に塗布することができる溶剤系組成物または水系組成物のいずれでも良いが、環境上の問題から、水系組成物であることが好ましい。表面処理組成物は、有機溶剤(溶剤系組成物の場合)または水、好ましくは脱イオン水(水系組成物の場合)、コロイダルシリカ、オレフィン−酸共重合体、カルボン酸重合体、アクリル変性エポキシ樹脂、グリシドキシ基含有シランカップリング剤、メタバナジン酸塩、必要に応じてカルボジイミド基含有化合物またはその他の成分を所定量配合して撹拌することによって調製することができる。
<Manufacturing method of surface treatment composition>
The surface treatment composition of the present invention may be either a solvent-based composition or an aqueous composition that can be applied to the surface of a metal plate, but is preferably an aqueous composition from the viewpoint of environmental problems. The surface treatment composition is an organic solvent (in the case of a solvent-based composition) or water, preferably deionized water (in the case of an aqueous composition), colloidal silica, an olefin-acid copolymer, a carboxylic acid polymer, and an acrylic-modified epoxy. It can be prepared by blending a resin, a glycidoxy group-containing silane coupling agent, a metavanazine salt, and if necessary, a carbodiimide group-containing compound or other components in a predetermined amount and stirring.

表面処理組成物を調製する際には、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体の乳化物(エマルション)に、グリシドキシ基含有シランカップリング剤の一部とカルボジイミド基含有化合物を添加して、これらの混合物を調製しておき、これに、コロイダルシリカ(好ましくは、表面積平均粒子径の小さいものから順に添加)、残りのグリシドキシ基含有シランカップリング剤、メタバナジン酸塩、アクリル変性エポキシ樹脂を、この順で添加するのが好ましい。グリシドキシ基含有シランカップリング剤よりも先にメタバナジン酸塩を添加すると、シランカップリング剤の加水分解反応が抑制され、シランカップリング剤の効果を阻害することがある。また、グリシドキシ基含有シランカップリング剤は、上記のように二度に分けて添加することが好ましい。先に添加するシランカップリング剤は、エマルション粒子の微細化や、その結果として、樹脂皮膜を緻密にして耐食性向上に寄与し、後に添加するシランカップリング剤は、樹脂皮膜と金属板との密着性確保及び塗膜密着性の向上に寄与するからである。なお、先に添加するシランカップリング剤の量は、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体との合計100質量部に対し、0.1質量部以上(より好ましくは2質量部以上)が好ましく、10質量部以下(より好ましくは7質量部以下)が好ましい。また、後に添加するシランカップリング剤の量は、前述の通りである。 When preparing the surface treatment composition, a part of the glycidoxy group-containing silane coupling agent and the carbodiimide group-containing compound are added to the emulsion of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer. A mixture of these was prepared, to which colloidal silica (preferably added in ascending order of average particle size on the surface), the remaining glycidoxy group-containing silane coupling agent, metavanazine salt, and acrylic-modified epoxy resin. It is preferable to add in this order. If metavanazine salt is added before the glycidoxy group-containing silane coupling agent, the hydrolysis reaction of the silane coupling agent may be suppressed and the effect of the silane coupling agent may be inhibited. Further, the glycidoxy group-containing silane coupling agent is preferably added in two portions as described above. The silane coupling agent added first contributes to the miniaturization of the emulsion particles and, as a result, the resin film becomes denser to improve the corrosion resistance, and the silane coupling agent added later contributes to the adhesion between the resin film and the metal plate. This is because it contributes to ensuring the property and improving the adhesion of the coating film. The amount of the silane coupling agent added first is 0.1 part by mass or more (more preferably 2 parts by mass or more) with respect to 100 parts by mass in total of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer. It is preferably 10 parts by mass or less (more preferably 7 parts by mass or less). The amount of the silane coupling agent to be added later is as described above.

上記成分の撹拌の際には加熱しても良い。特にオレフィン−酸共重合体をカルボン酸重合体の存在下で乳化する際には、加熱することが好ましい。 It may be heated when stirring the above components. In particular, when emulsifying the olefin-acid copolymer in the presence of the carboxylic acid polymer, it is preferable to heat it.

水系の表面処理組成物を製造する場合、樹脂成分の主成分であるオレフィン−酸共重合体を乳化させることが好ましい。オレフィン−酸共重合体は、乳化剤を使用したり、共重合体中のカルボキシル基を中和することにより、乳化させることができる。乳化剤を使用すると、オレフィン−酸共重合体の水性エマルションの平均粒子径を小さくすることができ、造膜性、およびそれにより樹脂皮膜の緻密さ等を向上させることができる。 When producing an aqueous surface treatment composition, it is preferable to emulsify an olefin-acid copolymer which is a main component of a resin component. The olefin-acid copolymer can be emulsified by using an emulsifier or by neutralizing the carboxyl group in the copolymer. When an emulsifier is used, the average particle size of the aqueous emulsion of the olefin-acid copolymer can be reduced, and the film-forming property and thereby the denseness of the resin film can be improved.

ただし、オレフィン−酸共重合体中のカルボキシル基を中和して乳化する方が好ましい。カルボキシル基を中和して乳化することにより、乳化剤の使用量を低減でき、または乳化剤を使用せずに済み、樹脂皮膜の耐水性及び耐食性に対する乳化剤による悪影響を減らす、または無くすことができるからである。オレフィン−酸共重合体中のカルボキシル基を中和する場合、カルボキシル基に対して、好ましくは0.5〜0.95当量程度、より好ましくは0.6〜0.8当量程度の塩基を用いることが好ましい。中和度が少なすぎると、乳化性があまり向上せず、一方、中和度が大きすぎると、オレフィン−酸共重合体を含む組成物の粘度が、高くなりすぎることがある。 However, it is preferable to neutralize and emulsify the carboxyl group in the olefin-acid copolymer. By neutralizing and emulsifying the carboxyl group, the amount of emulsifier used can be reduced, or the emulsifier can be eliminated, and the adverse effect of the emulsifier on the water resistance and corrosion resistance of the resin film can be reduced or eliminated. be. When neutralizing the carboxyl group in the olefin-acid copolymer, a base of preferably about 0.5 to 0.95 equivalent, more preferably about 0.6 to 0.8 equivalent is used with respect to the carboxyl group. Is preferable. If the degree of neutralization is too small, the emulsifying property is not improved so much, while if the degree of neutralization is too large, the viscosity of the composition containing the olefin-acid copolymer may become too high.

中和のための塩基として、例えばアルカリ金属およびアルカリ土類金属の水酸化物(例えばNaOH、KOH、Ca(OH)2等、好ましくはNaOH)よりなる群から構成される強塩基、アンモニア水、第1級、第2級、第3級アミン(好ましくはトリエチルアミン)を挙げることができる。NaOH等の強塩基を用いると、乳化性は向上するが、使用量が多すぎると耐塩水性、二次密着性が低下するおそれがある。一方、沸点の低いアミン(好ましくは大気圧下での沸点が100℃以下のアミン;例えばトリエチルアミン)は、樹脂皮膜の上記性能をあまり低下させない。この理由として、表面処理組成物を塗布した後、加熱乾燥して樹脂皮膜を形成する際に、低沸点アミンが揮発すること等が考えられる。しかし、アミンは乳化性の向上効果が小さいので、前記強塩基とアミンとを組合せて中和することが好ましい。最適な組み合わせは、トリエチルアミンとの組合せである。アミンとNaOHなどの強塩基とを組み合わせて用いる場合、オレフィン−酸共重合体のカルボキシル基量に対して、強塩基は0.01〜0.3当量程度使用し、アミンは0.4〜0.8当量程度使用するのが好ましい。 As a base for neutralization, for example, a strong base composed of a group consisting of hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals (for example, NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , preferably NaOH), aqueous ammonia, etc. Primary, secondary and tertiary amines (preferably triethylamine) can be mentioned. When a strong base such as NaOH is used, the emulsifying property is improved, but if the amount used is too large, the salt water resistance and the secondary adhesion may be lowered. On the other hand, amines having a low boiling point (preferably amines having a boiling point of 100 ° C. or lower under atmospheric pressure; for example, triethylamine) do not significantly reduce the above-mentioned performance of the resin film. The reason for this is considered to be that the low boiling point amine volatilizes when the surface treatment composition is applied and then heat-dried to form a resin film. However, since amine has a small effect of improving emulsifying property, it is preferable to neutralize the strong base in combination with amine. The optimal combination is a combination with triethylamine. When amine and strong base such as NaOH are used in combination, about 0.01 to 0.3 equivalent of strong base is used and 0.4 to 0 of amine is used with respect to the amount of carboxyl group of the olefin-acid copolymer. It is preferable to use about 8.8 equivalents.

水系の表面処理組成物を用いる場合、界面張力を低下させ、金属板への濡れ性を向上させるために、少量の有機溶剤を配合しても良い。このための有機溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール類、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等を挙げることができる。 When an aqueous surface treatment composition is used, a small amount of organic solvent may be blended in order to reduce the interfacial tension and improve the wettability to the metal plate. Examples of the organic solvent for this purpose include methanol, ethanol, isopropanol, butanol, hexanol, 2-ethylhexanol, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol, propylene glycol and the like.

<表面処理組成物の固形分>
本発明で用いる表面処理組成物の固形分は、特に限定は無く、金属板への表面処理組成物の塗布方法にあわせて調整すれば良い。表面処理組成物の固形分は、一般に5〜30質量%程度であり、例えばスプレーリンガー法(表面処理組成物を金属板の表面にスプレーした後、リンガーロールで絞る塗布方法)により塗布する場合、10〜25質量%程度が好適である。
<Solid content of surface treatment composition>
The solid content of the surface treatment composition used in the present invention is not particularly limited and may be adjusted according to the method of applying the surface treatment composition to the metal plate. The solid content of the surface treatment composition is generally about 5 to 30% by mass. For example, when the surface treatment composition is sprayed on the surface of a metal plate and then squeezed with a ringer roll, the surface treatment composition is applied by a spray ringer method. About 10 to 25% by mass is preferable.

<樹脂皮膜の形成方法>
本発明において、金属板上に樹脂皮膜を形成する方法および条件には特に限定は無く、既知の塗布方法で、表面処理組成物を金属板表面の片面または両面に塗布し、加熱乾燥することにより樹脂塗装金属板を製造することができる。表面処理組成物の塗布方法として、例えばバーコーター法、カーテンフローコーター法、ロールコーター法、スプレー法、スプレーリンガー法等を挙げることができ、これらの中でも、コスト等の観点からバーコーター法やスプレーリンガー法が好ましい。また加熱乾燥条件にも特に限定は無く、加熱乾燥温度として50〜120℃程度、好ましくは70〜100℃程度を例示することができる。あまりに高い加熱乾燥温度は、樹脂皮膜が劣化するので好ましくない。
<Method of forming resin film>
In the present invention, the method and conditions for forming the resin film on the metal plate are not particularly limited, and the surface treatment composition is applied to one or both sides of the surface of the metal plate by a known coating method and dried by heating. A resin-coated metal plate can be manufactured. Examples of the method for applying the surface treatment composition include a bar coater method, a curtain flow coater method, a roll coater method, a spray method, a spray ringer method, and the like. Among these, the bar coater method and the spray method are used from the viewpoint of cost and the like. The Ringer method is preferred. Further, the heating and drying conditions are not particularly limited, and the heating and drying temperature can be exemplified by about 50 to 120 ° C., preferably about 70 to 100 ° C. An excessively high heating and drying temperature is not preferable because the resin film deteriorates.

<樹脂皮膜の付着量>
樹脂塗装金属板における樹脂皮膜の付着量は、乾燥質量で、好ましくは0.2〜1.5g/m2、より好ましくは0.3〜1.0g/m2である。付着量が0.2g/m2未満の場合には、金属板表面を覆うことが困難となり、摺動性や塗膜密着性が大きく損なわれる。一方、付着量が1.5g/m2を超えると、ロール成形時に剥離する皮膜量が増加するため、水切りパッドへの皮膜カスの堆積量が増加して、トラブルの原因となるおそれがあって好ましくない。また、塗膜密着性が大きく損なわれるおそれがある。なお、本発明の樹脂皮膜は、コロイダルシリカを多く含む場合があり、その場合には比重が大きくなるため、樹脂成分リッチな従来の樹脂皮膜に比べ、付着量が同じでも薄膜化に成功している。このことも、皮膜カスの低減に寄与している。
<Amount of resin film adhered>
The amount of the resin film adhered to the resin-coated metal plate is preferably 0.2 to 1.5 g / m 2 and more preferably 0.3 to 1.0 g / m 2 in terms of dry mass. If the amount of adhesion is less than 0.2 g / m 2 , it becomes difficult to cover the surface of the metal plate, and the slidability and the adhesion of the coating film are greatly impaired. On the other hand, if the adhesion amount exceeds 1.5 g / m 2 , the amount of film peeled off during roll molding increases, so the amount of film residue accumulated on the drainer pad increases, which may cause trouble. Not preferable. In addition, the adhesion of the coating film may be significantly impaired. The resin film of the present invention may contain a large amount of colloidal silica, and in that case, the specific gravity becomes large. There is. This also contributes to the reduction of film residue.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは全て本発明の技術的範囲に包含される。
以下では、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を示すものとする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on Examples. However, the following examples do not limit the present invention, and all modifications and implementations within the scope of the above and the following are included in the technical scope of the present invention.
In the following, "%" means "mass%" and "parts" means "parts by mass".

まず、実施例で用いた測定・評価方法について、以下説明する。 First, the measurement / evaluation method used in the examples will be described below.

<皮膜中から溶出するナトリウムの量>
20×20mmの樹脂塗膜金属板を、沸騰させた超純水(比抵抗値≧18.2MΩ)15mLに10秒間浸漬した後、取出して水洗した。次に、溶出後の超純水を希酸にて希釈した後、パーキンエルマー社製 ELAN DRC IIを用いてICP質量分析法によりナトリウムの量を定量した。
<Amount of sodium eluted from the film>
A 20 × 20 mm resin-coated metal plate was immersed in 15 mL of boiled ultrapure water (specific resistance value ≧ 18.2 MΩ) for 10 seconds, then taken out and washed with water. Next, after diluting the eluted ultrapure water with a dilute acid, the amount of sodium was quantified by ICP mass spectrometry using ELAN DRC II manufactured by PerkinElmer.

<塗膜密着性試験>
鉛・クロムフリーのさび止めペイント(大日本塗料社製サッシ用OZグリーンプライマー)をシンナー(大日本塗料社製OZグリーンシンナー)で希釈し、粘度調整(フォードカップ#4で20秒)した後、樹脂塗装金属板に希釈液をスプレー圧0.4MPaでスプレー塗装した。その後、常温で1週間エージングして、塗膜厚30〜40μmの塗装材を作製した。この塗装材に対して、以下の一次密着性試験、二次密着性試験を行った。
(一次密着性試験)
上記塗装材の塗装面にカッターナイフで1mm角の碁盤目を100升刻み、この塗装面に対してテープ剥離試験(使用したテープはニチバン社製「セロテープ(登録商標)品番No.405」)を実施した。このテープ剥離試験を2回行い、塗膜の残存升目数の平均値によって下記基準で塗膜密着性を評価した。
◎:残存升目数が98升以上
○:残存升目数が90升以上98升未満
△:残存升目数が70升以上90升未満
×:残存升目数が70升未満
<Coating film adhesion test>
After diluting lead / chrome-free rust preventive paint (OZ green primer for sash manufactured by Dai Nippon Toryo Co., Ltd.) with thinner (OZ green thinner manufactured by Dai Nippon Toryo Co., Ltd.) and adjusting the viscosity (20 seconds with Ford Cup # 4). The thinner was spray-coated on the resin-coated metal plate at a spray pressure of 0.4 MPa. Then, it was aged at room temperature for 1 week to prepare a coating material having a coating thickness of 30 to 40 μm. The following primary adhesion test and secondary adhesion test were performed on this coating material.
(Primary adhesion test)
Use a cutter knife to cut 100 squares of 1 mm square grid on the painted surface of the above-mentioned coating material, and perform a tape peeling test on this painted surface (the tape used is "Cellotape (registered trademark) Part No. 405" manufactured by Nichiban Co., Ltd.). carried out. This tape peeling test was performed twice, and the coating film adhesion was evaluated according to the following criteria based on the average value of the number of remaining squares of the coating film.
⊚: Number of remaining squares is 98 squares or more ○: Number of remaining squares is 90 squares or more and less than 98 squares △: Number of remaining squares is 70 squares or more and less than 90 squares ×: Number of remaining squares is less than 70 squares

(二次密着性試験)
上記塗装材を沸騰水に1時間浸漬した後、取り出し、1時間放置後に、塗装面にカッターナイフで1mm角の碁盤目を100升刻み、この塗装面に対してテープ剥離試験(使用したテープはニチバン社製「セロテープ(登録商標)品番No.405」)を実施した。このテープ剥離試験を2回行い、塗膜の残存升目数の平均値によって下記基準で塗膜密着性を評価した。
◎:残存升目数が98升以上
○:残存升目数が90升以上98升未満
△:残存升目数が70升以上90升未満
×:残存升目数が70升未満
(Secondary adhesion test)
After immersing the above coating material in boiling water for 1 hour, taking it out, leaving it for 1 hour, cut 100 squares of 1 mm square grid on the painted surface with a cutter knife, and perform a tape peeling test on this painted surface (the tape used is Nichiban Co., Ltd. "Cellotape (registered trademark) product number No. 405") was carried out. This tape peeling test was performed twice, and the coating film adhesion was evaluated according to the following criteria based on the average value of the number of remaining squares of the coating film.
⊚: Number of remaining squares is 98 squares or more ○: Number of remaining squares is 90 squares or more and less than 98 squares △: Number of remaining squares is 70 squares or more and less than 90 squares ×: Number of remaining squares is less than 70 squares

<耐塩水性試験>
上記塗装材の裏面・エッジにシールを施した後、カッターナイフでクロスカットを入れ、液温23℃±2℃の塩化ナトリウム水溶液(30g/L)に96時間浸漬した後、水洗し、次いで表面の水分を拭き取り、直ちにクロスカット部のテープ剥離試験(使用したテープはニチバン社製「セロテープ(登録商標)品番No.405」)を実施した。剥離試験後の塗装材について、クロスカット部からの片側最大剥離幅を測定し、下記基準で評価した。
◎:剥離幅1.0mm未満
○:剥離幅1.0mm以上1.5mm未満
△:剥離幅1.5mm以上3.0mm未満
×:剥離幅3.0mm以上
<Salt water resistance test>
After sealing the back surface and edge of the coating material, make a cross cut with a cutter knife, immerse it in a sodium chloride aqueous solution (30 g / L) at a liquid temperature of 23 ° C ± 2 ° C for 96 hours, wash it with water, and then wash it on the front surface. The water was wiped off, and a tape peeling test of the cross-cut portion (the tape used was "Cellotape (registered trademark) Part No. 405" manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was immediately carried out. For the coating material after the peeling test, the maximum peeling width on one side from the cross-cut portion was measured and evaluated according to the following criteria.
⊚: Peeling width less than 1.0 mm ◯: Peeling width 1.0 mm or more and less than 1.5 mm Δ: Peeling width 1.5 mm or more and less than 3.0 mm ×: Peeling width 3.0 mm or more

<摺動性試験>
樹脂塗装金属板から、40mm×300mmの試料を切り出し、引張試験機に垂直にセットし、試料背面に平板ダイス(材質:SKD11)を当接させた。次いで、当該平板ダイスと当接する試料の反対面(正面)に、先端半径R=9.1mmの凸部を有する治具(半円柱ダイス、材質:SKD11)を当接させ、治具に2940N(300kgf)の負荷を水平方向にかけつつ、治具を下方へ300mm/minで、試料背面に平板ダイスが当接している範囲内で引き下げた。その後、平板ダイスを試料から離して摺動前の位置に戻した後、上記と同様の摺動操作を6回繰り返した(合計7回)。その後、平板ダイスを繰り返し摺動させた部分(W1)と未摺動部分(W0)の皮膜付着量を、蛍光X線分析装置でそれぞれ分析して、下記式(1)から皮膜残存率を算出して、下記基準で評価した。
皮膜残存率(%)=W1/W0×100・・・(1)
◎:皮膜残存率85%以上
○:皮膜残存率75%以上85%未満
×:皮膜残存率75%未満
<Sliding test>
A 40 mm × 300 mm sample was cut out from a resin-coated metal plate, set vertically on a tensile tester, and a flat plate die (material: SKD11) was brought into contact with the back surface of the sample. Next, a jig (semi-cylindrical die, material: SKD11) having a convex portion with a tip radius R = 9.1 mm is brought into contact with the opposite surface (front surface) of the sample that comes into contact with the flat plate die, and the jig is brought into contact with 2940N (2940N). While applying a load of 300 kgf) in the horizontal direction, the jig was pulled downward at 300 mm / min within the range where the flat plate die was in contact with the back surface of the sample. Then, after separating the flat plate die from the sample and returning it to the position before sliding, the same sliding operation as described above was repeated 6 times (7 times in total). After that, the amount of film adhered to the portion (W 1 ) and the non-sliding portion (W 0 ) on which the flat plate die was repeatedly slid was analyzed by a fluorescent X-ray analyzer, and the film residual rate was calculated from the following formula (1). Was calculated and evaluated according to the following criteria.
Film residual rate (%) = W 1 / W 0 x 100 ... (1)
⊚: Film residual rate 85% or more ○: Film residual rate 75% or more and less than 85% ×: Film residual rate less than 75%

なお、皮膜付着量は、皮膜中に含まれるコロイダルシリカ(SiO2)のSi元素を分析し、下記式(2)に基づいて、皮膜中に含まれるSi元素の割合から計算した。なお、下記式(2)中のCは、皮膜中のコロイダルシリカ(SiO2)の割合(質量%)である。
皮膜付着量(g/m2)=Si(mg/m2)×(60/28)×(100/C)/1000・・・(2)
The amount of the film adhered was calculated from the ratio of the Si element contained in the film based on the following formula (2) by analyzing the Si element of colloidal silica (SiO 2) contained in the film. In addition, C in the following formula (2) is the ratio (mass%) of colloidal silica (SiO 2) in the film.
Film adhesion amount (g / m 2 ) = Si (mg / m 2 ) x (60/28) x (100 / C) / 1000 ... (2)

(樹脂水性液Aの調製)
撹拌機、温度計、温度コントローラーを備えた乳化設備を有するオートクレイブ(内容量0.8L)に、水626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)300)160部を加え、さらに、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、水酸化ナトリウムを0.15モル加えて、150℃および0.5MPaで3時間高速撹拌してから、40℃まで冷却した。その後、オートクレイブに、エチレン−アクリル酸共重合体の不揮発性樹脂成分100部に対して、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(日本触媒製ケミタイト(登録商標)DZ−22E)を5部添加し、10分間撹拌して、ポリエチレン系樹脂が分散された水性分散液(ポリエチレン系樹脂水性液)Aを得た。
(Preparation of resin aqueous liquid A)
626 parts of water, ethylene-acrylic acid copolymer (20% by mass of acrylic acid, melt index (MI) 300) in an autoclave (content capacity 0.8L) equipped with an emulsifying facility equipped with a stirrer, thermometer, and temperature controller. ) 160 parts was added, and 0.4 mol of triethylamine and 0.15 mol of sodium hydroxide were added to 1 mol of the carboxyl group of the ethylene-acrylic acid copolymer, and 3 at 150 ° C. and 0.5 MPa. After stirring at high speed for a time, it was cooled to 40 ° C. Then, in autoclave, 4,4'-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane (Chemitite (registered trademark) manufactured by Nippon Catalytic Co., Ltd.) was applied as a cross-linking agent to 100 parts of the non-volatile resin component of the ethylene-acrylic acid copolymer. 5 parts of DZ-22E) was added and stirred for 10 minutes to obtain an aqueous dispersion (polyethylene resin aqueous solution) A in which the polyethylene resin was dispersed.

(樹脂水性液Bの調製)
撹拌機、温度計、温度コントローラーを備えた乳化設備を有するオートクレイブに、オレフィン−酸共重合体としてエチレン−アクリル酸共重合体(ダウケミカル社製「プリマコール(登録商標)5990I」、アクリル酸由来の構成単位:20%、質量平均分子量(Mw):20,000、メルトインデックス:1300、酸価:150)200.0部、スチレン−アクリル酸共重合体(Mw:約7000[ポリスチレン換算])8.0質量部、トリエチルアミン35.5部(エチレン−アクリル酸共重合体のカルボキシル基に対して0.63当量)、トール油脂肪酸(ハリマ化成社製「ハートールFA3」)3.5部、イオン交換水792.6部を加えて密封し、150℃および0.5MPaで3時間高速撹拌してから、30℃まで冷却した。次いで、カルボジイミド基含有化合物(日清紡ケミカル社製「カルボジライト(登録商標)SV−02」、ポリカルボジイミド、Mw:2,700、固形分40%)31.2部、イオン交換水72.8部を添加し、10分間撹拌して、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体の乳化物(エマルション)を調製し(固形分濃度約20%、JIS K 6833に準じて測定)、ポリエチレン系樹脂が分散された水性分散液(ポリエチレン系樹脂水性液)Bを得た。
(Preparation of resin aqueous liquid B)
An ethylene-acrylic acid copolymer as an olefin-acid copolymer (“Primacol (registered trademark) 5990I” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., acrylic acid) in an autoclave equipped with an emulsifying facility equipped with a stirrer, a thermometer, and a temperature controller. Derived structural unit: 20%, mass average molecular weight (Mw): 20,000, melt index: 1300, acid value: 150) 200.0 parts, styrene-acrylic acid copolymer (Mw: about 7000 [polystyrene conversion]] ) 8.0 parts by mass, 35.5 parts of triethylamine (0.63 equivalent with respect to the carboxyl group of the ethylene-acrylic acid copolymer), 3.5 parts of tall oil fatty acid ("Hartall FA3" manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.), 792.6 parts of ion-exchanged water was added and sealed, and the mixture was stirred at high speed for 3 hours at 150 ° C. and 0.5 MPa, and then cooled to 30 ° C. Next, 31.2 parts of a carbodiimide group-containing compound (“Carbodilite (registered trademark) SV-02” manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., polycarbodiimide, Mw: 2,700, solid content 40%) and 72.8 parts of ion-exchanged water were added. Then, the mixture was stirred for 10 minutes to prepare an emulsion of the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer (solid content concentration: about 20%, measured according to JIS K 6833), and the polyethylene-based resin was dispersed. An aqueous dispersion (polyethylene resin aqueous solution) B was obtained.

(樹脂水性液Cの調製)
撹拌機、温度計、温度コントローラーを備えた乳化設備を有する内容量0.8Lのオートクレイブに、オレフィン−酸共重合体としてエチレン−アクリル酸共重合体(ダウケミカル社製「プリマコール(登録商標)5990I」、アクリル酸由来の構成単位:20%、質量平均分子量(Mw):20,000、メルトインデックス:1300、酸価:150)200.0部、カルボン酸重合体としてポリマレイン酸水溶液(日油社製「ノンポール(登録商標)PMA−50W」、Mw:約1100(ポリスチレン換算)、50%品)8.0部、トリエチルアミン35.5部(エチレン−アクリル酸共重合体のカルボキシル基に対して0.63当量)、トール油脂肪酸(ハリマ化成社製「ハートールFA3」)3.5部、イオン交換水792.6部を加えて密封し、150℃および0.5MPaで3時間高速撹拌してから、30℃まで冷却した。次いで、グリシドキシ基含有シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ(旧社名:GE東芝シリコーン)社製「TSL8350」、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)10.4部、カルボジイミド基含有化合物(日清紡ケミカル社製「カルボジライト(登録商標)SV−02」、ポリカルボジイミド、Mw:2,700、固形分40%)31.2部、イオン交換水72.8部を添加し、10分間撹拌して、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体の乳化物(エマルション)を調製し(固形分濃度約20%、JIS K 6833に準じて測定)、ポリエチレン系樹脂が分散された水性分散液(ポリエチレン系樹脂水性液)Cを得た。
(Preparation of resin aqueous liquid C)
An ethylene-acrylic acid copolymer as an olefin-acid copolymer in an autoclave with an internal capacity of 0.8 L equipped with an emulsifying facility equipped with a stirrer, a thermometer, and a temperature controller ("Primacol (registered trademark) manufactured by Dow Chemical Co., Ltd." ) 5990I ”, constituent unit derived from acrylic acid: 20%, mass average molecular weight (Mw): 20,000, melt index: 1300, acid value: 150) 200.0 parts, polymaleic acid aqueous solution as a carboxylic acid polymer (day) "Non-pole (registered trademark) PMA-50W" manufactured by Yusha, Mw: Approximately 1100 (polystyrene equivalent), 50% product) 8.0 parts, triethylamine 35.5 parts (relative to the carboxyl group of the ethylene-acrylic acid copolymer) 0.63 equivalent), 3.5 parts of tall oil fatty acid (“Hartall FA3” manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.), and 792.6 parts of ion-exchanged water are added and sealed, and stirred at 150 ° C. and 0.5 MPa at high speed for 3 hours. Then, it was cooled to 30 ° C. Next, 10.4 parts of a glycidoxy group-containing silane coupling agent (“TSL8350” manufactured by Momentive Performance Materials (former company name: GE Toshiba Silicone), γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane), a carbodiimide group-containing compound ( Add 31.2 parts of "carbodilite (registered trademark) SV-02" manufactured by Nisshinbo Chemical Co., Ltd., polycarbodiimide, Mw: 2,700, solid content 40%) and 72.8 parts of ion-exchanged water, and stir for 10 minutes. , An emulsion of an olefin-acid copolymer and a carboxylic acid polymer was prepared (solid content concentration: about 20%, measured according to JIS K 6833), and an aqueous dispersion (polyethylene) in which a polyethylene-based resin was dispersed. A water-based resin aqueous solution) C was obtained.

(樹脂水性液Dの調製)
撹拌機、温度計、温度コントローラーを備えた乳化設備を有するオートクレイブ(内容量0.8L)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(保土谷化学工業社製、数平均分子量1000)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、80〜85℃に昇温し5時間反応させた。得られたプレポリマーのNCO含有率は、8.9%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、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂が分散された水性分散液D(不揮発性樹脂成分29.1%、酸価41.4)を得た。
(Preparation of resin aqueous liquid D)
Polytetramethylene ether glycol (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd., number average molecular weight 1000) 60 g, 1, as a polyol component in an autoclave (content capacity 0.8 L) equipped with an emulsifying facility equipped with a stirrer, thermometer, and temperature controller. 14 g of 4-cyclohexanedimethanol and 20 g of dimethylolpropionic acid were charged, and 30.0 g of N-methylpyrrolidone was further added as a reaction solvent. 104 g of tolylene diisocyanate was charged as an isocyanate component, the temperature was raised to 80 to 85 ° C., and the reaction was carried out for 5 hours. The NCO content of the obtained prepolymer was 8.9%. Further, 16 g of triethylamine was added for neutralization, a mixed aqueous solution of 16 g of ethylenediamine and 480 g of water was added, emulsified at 50 ° C. for 4 hours, subjected to a chain extension reaction, and an aqueous dispersion D (an aqueous dispersion D in which a carboxyl group-containing polyurethane resin was dispersed) was dispersed. A non-volatile resin component of 29.1% and an acid value of 41.4) were obtained.

<コロイダルシリカ>
以下の7種類のコロイダルシリカを用いており、小粒径のコロイダルシリカとしては3種類を、大粒径のコロイダルシリカとしては4種類を用いた。
(小粒径のコロイダルシリカ)
アンモニアで安定化されたシリカゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)NXS(平均粒子径4〜6nm(公証値)、固形分濃度15%)
ナトリウムで安定化されたシリカゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)XS(平均粒子径4〜6nm(公証値)、固形分濃度20%)
酸性ゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)OXS(平均粒子径4〜6nm(公証値)、固形分濃度10%)
(大粒径のコロイダルシリカ)
アンモニアで安定化されたシリカゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)N30G(平均粒子径10〜15nm(公証値)、固形分濃度30%)
ナトリウムで安定化されたシリカゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)40(平均粒子径10〜15nm(公証値)、固形分濃度40%)
ナトリウムで安定化されたシリカゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)50(平均粒子径20〜25nm(公証値)、固形分濃度50%)
酸性ゾルである日産化学工業社製スノーテックス(登録商標)O(平均粒子径10〜15nm(公証値)、固形分濃度20%)
なお、スノーテックス(登録商標)OXS及びOについては、トリエチルアミン(和光純薬製)を、スノーテックス(登録商標)OXSの100%に対して0.7%、スノーテックス(登録商標)Oの100%に対して0.5%添加して、アミン安定化シリカとして使用した。
<Coroidal silica>
The following 7 types of colloidal silica were used, 3 types were used as the small particle size colloidal silica, and 4 types were used as the large particle size colloidal silica.
(Small particle size colloidal silica)
Ammonia-stabilized silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Snowtex (registered trademark) NXS (average particle size 4 to 6 nm (notarized value), solid content concentration 15%)
Snowtex (registered trademark) XS manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., which is a sodium-stabilized silica sol (average particle size 4 to 6 nm (notarized value), solid content concentration 20%)
Snowtex (registered trademark) OXS manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., which is an acidic sol (average particle size 4 to 6 nm (notarized value), solid content concentration 10%)
(Large particle size colloidal silica)
Ammonia-stabilized silica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. Snowtex (registered trademark) N30G (average particle size 10 to 15 nm (notarized value), solid content concentration 30%)
Snowtex (registered trademark) 40 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., which is a sodium-stabilized silica sol (average particle size 10 to 15 nm (notarized value), solid content concentration 40%)
Snowtex (registered trademark) 50 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., which is a sodium-stabilized silica sol (average particle size 20 to 25 nm (notarized value), solid content concentration 50%)
Snowtex (registered trademark) O manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., which is an acidic sol (average particle size 10 to 15 nm (notarized value), solid content concentration 20%)
Regarding Snowtex (registered trademark) OXS and O, triethylamine (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is 0.7% of 100% of Snowtex (registered trademark) OXS, and 100% of Snowtex (registered trademark) O. 0.5% was added to% and used as amine-stabilized silica.

<メタバナジン酸塩>
以下の2種類のメタバナジン酸塩を用いた。
メタバナジン酸アンモニウム(和光純薬工業製メタバナジン(V)酸アンモニウム(固形分濃度約99%))
メタバナジン酸ナトリウム(新興化学工業社製、メタバナジン酸ソーダ(固形分濃度約66%))
<Metavanadate>
The following two types of metavanadates were used.
Ammonium metavanadate (Ammonium metavanadin (V) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (solid content concentration: about 99%))
Sodium metavanadate (manufactured by Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd., sodium metavanadate (solid content concentration: about 66%))

(No.1〜38)
<表面処理組成物の調製>
樹脂水性液A〜Dのいずれかに、上記コロイダルシリカの少なくとも一つを加え、コロイダルシリカと樹脂水性液中の乳化物とをよく混合し、混合液を作成した。No.1〜9では、この混合液を表面処理組成物とした。また、No.10〜38では、上記混合液にグリシドキシ基含有シランカップリング剤(信越化学工業社製KBM403(固形分濃度100%))を添加し、必要に応じ、上記メタバナジン酸塩、アクリル変性エポキシ樹脂(荒川化学工業社製モデピクス(登録商標)302(固形分濃度33.5%))を加え、表面処理組成物を作製した。上記表面処理組成物における各成分の混合比(質量%)を表1に示す。なお、No.20〜21では、小粒径のコロイダルシリカを2種類用いており、スノーテックス(登録商標)NXSが21%、スノーテックス(登録商標)XSが11%である。No.19〜21では、大粒径のコロイダルシリカを2種類用いており、No.19では、スノーテックス(登録商標)N30Gが21%、スノーテックス(登録商標)40が11%であり、No.20〜21では、スノーテックス(登録商標)N30Gが16%、スノーテックス(登録商標)40が16%である。
(No. 1-38)
<Preparation of surface treatment composition>
At least one of the above colloidal silicas was added to any of the resin aqueous liquids A to D, and the colloidal silica and the emulsion in the resin aqueous liquid were well mixed to prepare a mixed liquid. No. In 1 to 9, this mixed solution was used as a surface treatment composition. In addition, No. In Nos. 10 to 38, a glycidoxy group-containing silane coupling agent (KBM403 (solid content concentration 100%) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to the mixture, and if necessary, the metavanadate and acrylic modified epoxy resin (Arakawa) were added. Modelix (registered trademark) 302 (solid content concentration 33.5%) manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd. was added to prepare a surface treatment composition. Table 1 shows the mixing ratio (mass%) of each component in the surface treatment composition. In addition, No. In 20 to 21, two types of colloidal silica having a small particle size are used, with Snowtex (registered trademark) NXS being 21% and Snowtex (registered trademark) XS being 11%. No. In 19 to 21, two types of colloidal silica having a large particle size are used, and No. In 19, Snowtex (registered trademark) N30G was 21%, Snowtex (registered trademark) 40 was 11%, and No. In 20 to 21, Snowtex (registered trademark) N30G is 16%, and Snowtex (registered trademark) 40 is 16%.

<樹脂塗装金属板の作製>
金属板として、アルカリ脱脂した冷延原板溶融亜鉛めっき金属板(GI)(Zn付着量45g/m2)、または合金化溶融亜鉛めっき金属板(GA)(Zn付着量45g/m2)を使用した。この金属板の表面に、上記表面処理組成物を塗布した後、余剰の処理液を絞りロールにて除去し、約12秒間加熱乾燥して(到達板温(Peak Metal Temperature:PMT)90℃)、樹脂皮膜付着量が0.3〜0.8g/m2の樹脂塗装金属板を製造した。得られた樹脂塗装金属板の評価結果を表1に示す。
<Manufacturing of resin-coated metal plate>
As the metal plate, an alkali degreased cold-dip galvanized metal plate (GI) (Zn adhesion amount 45 g / m 2 ) or an alloyed hot-dip galvanized metal plate (GA) (Zn adhesion amount 45 g / m 2 ) is used. bottom. After applying the above surface treatment composition to the surface of this metal plate, excess treatment liquid is removed with a drawing roll, and the surface is heated and dried for about 12 seconds (Peek Metal Temperature (PMT) 90 ° C.). , A resin-coated metal plate having a resin film adhesion amount of 0.3 to 0.8 g / m 2 was produced. Table 1 shows the evaluation results of the obtained resin-coated metal plate.

Figure 0006946377
Figure 0006946377

本発明の樹脂塗装金属板は、所定の表面処理組成物から得られる樹脂皮膜を備えることによって、摺動性に優れた樹脂塗装金属板とすることができる。また、樹脂塗装金属板に塗料をポストコートしたとき(特に、樹脂塗装金属板に有害物質フリー塗料を塗布し、常温乾燥させて硬化したとき)に、耐塩水性及び塗膜密着性に優れた塗装板となる樹脂塗装金属板とすることができる。そのため、本発明の樹脂塗装金属板は、建材用途等に用いることができる。 The resin-coated metal plate of the present invention can be made into a resin-coated metal plate having excellent slidability by providing a resin film obtained from a predetermined surface treatment composition. In addition, when the paint is post-coated on the resin-coated metal plate (especially when the resin-coated metal plate is coated with a harmful substance-free paint and dried at room temperature to cure), the coating has excellent salt water resistance and coating adhesion. It can be a resin-coated metal plate to be a plate. Therefore, the resin-coated metal plate of the present invention can be used for building materials and the like.

Claims (11)

コロイダルシリカと樹脂成分と液状物質とを含有する表面処理組成物を調製する工程であって、
前記コロイダルシリカと前記樹脂成分とを、それらの合計100質量部中、前記コロイダルシリカの含有量が30〜80質量部であり、かつ、粒子径10nm未満のコロイダルシリカの含有量が15質量部を超えるように配合することと、
配合された前記コロイダルシリカおよび前記樹脂成分と、前記液状物質とを攪拌することとを含む、表面処理組成物を調製する工程と、
金属板の少なくとも片面に、前記表面処理組成物を塗布する工程と、
前記表面処理組成物を乾燥させて硬化させた後に、塗料を塗布して常温乾燥させて硬化させる工程と、を含む樹脂塗装金属板の製造方法。
A step of preparing a surface treatment composition containing colloidal silica, a resin component, and a liquid substance.
Of the total of 100 parts by mass of the colloidal silica and the resin component, the content of the colloidal silica is 30 to 80 parts by mass, and the content of colloidal silica having a particle size of less than 10 nm is 15 parts by mass. Mixing so that it exceeds
A step of preparing a surface treatment composition, which comprises stirring the blended colloidal silica, the resin component, and the liquid substance.
The step of applying the surface treatment composition to at least one surface of the metal plate, and
Wherein the surface treatment composition after curing by Drying method for producing a resin coated metal sheet comprising the steps of Ru cured by room temperature drying by applying a coating, the.
得られた前記樹脂塗装金属板は、100℃の脱イオン水に10秒間浸漬したときに溶出するナトリウムの量が4mg/m以下である、請求項1に記載の製造方法。 The production method according to claim 1, wherein the obtained resin-coated metal plate elutes 4 mg / m 2 or less of sodium when immersed in deionized water at 100 ° C. for 10 seconds. 前記コロイダルシリカは、アンモニアで安定化されたコロイダルシリカを含む請求項1または2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the colloidal silica contains ammonia-stabilized colloidal silica. 前記表面処理組成物がアルカリ性であり、
さらに、酸性タイプのコロイダルシリカにアンモニアを添加することにより、前記アンモニアで安定化されたコロイダルシリカを調製する工程を含む、請求項3に記載の製造方法。
The surface treatment composition is alkaline and
The production method according to claim 3, further comprising a step of preparing the ammonia-stabilized colloidal silica by adding ammonia to the acidic type colloidal silica.
前記安定化コロイダルシリカは、アミンで安定化されているコロイダルシリカを含む請求項1または2に記載の製造方法。 The production method according to claim 1 or 2, wherein the stabilized colloidal silica contains an amine-stabilized colloidal silica. 前記表面処理組成物がアルカリ性であり、
さらに、酸性タイプのコロイダルシリカにアミンを添加することにより、前記アミンで安定化されたコロイダルシリカを調製する工程を含む、請求項5に記載の製造方法。
The surface treatment composition is alkaline and
The production method according to claim 5, further comprising a step of preparing the amine-stabilized colloidal silica by adding an amine to the acidic type colloidal silica.
前記コロイダルシリカは、平均粒子径の異なる複数種のコロイダルシリカから構成される、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 6, wherein the colloidal silica is composed of a plurality of types of colloidal silica having different average particle sizes. 前記コロイダルシリカは、平均粒子径4〜6nmである第1のコロイダルシリカと、平均粒子径10〜15nmである第2のコロイダルシリカとを含み、
前記第1のコロイダルシリカと前記第2のコロイダルシリカとの混合比が、質量比で80:20〜30:70である請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
The colloidal silica includes a first colloidal silica having an average particle diameter of 4 to 6 nm and a second colloidal silica having an average particle diameter of 10 to 15 nm.
The production method according to any one of claims 1 to 7, wherein the mixing ratio of the first colloidal silica and the second colloidal silica is 80:20 to 30:70 in mass ratio.
前記樹脂成分は、オレフィン−α,β−不飽和カルボン酸共重合体を含有する請求項1〜8のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin component contains an olefin-α, β-unsaturated carboxylic acid copolymer. 前記樹脂成分は、さらに、α,β−不飽和カルボン酸重合体を含有する請求項9に記載の製造方法。 The production method according to claim 9, wherein the resin component further contains an α, β-unsaturated carboxylic acid polymer. 前記液状物質は、少なくとも有機溶剤または水を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 10, wherein the liquid substance contains at least an organic solvent or water.
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