JPH0657445A

JPH0657445A - 電着塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板

Info

Publication number: JPH0657445A
Application number: JP21134992A
Authority: JP
Inventors: Tadashige Nakamoto; 忠繁中元; Masaichi Miki; 政一三木
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-03-01
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2753666B2

Abstract

(57)【要約】【目的】塗油及びリン酸塩処理等の前処理なしにて、電
着塗装することができる樹脂塗装鋼板を提供するにあ
る。【構成】アクリル酸等のようなイオン性モノマー１〜２
０重量％を含有するアクリル系樹脂を主体として、シリ
カ微粒子５〜５０重量％を含有する樹脂被膜が被膜付着
量0.２〜2.５ｇ／m²にて鋼板表面に形成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭電気製品や建材、
自動車部品等に好適に用いられる電着塗装性にすぐれる
樹脂塗装鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭電気製品や建材用の鋼板の塗
装には、スプレー塗装や粉体塗装が広く行なわれている
が、近年、作業環境や公害問題等に対する配慮から、塗
装法として、電着塗装が採用されつつあり、自動車部品
の分野では、既に、電着塗装が主流を占めている。

【０００３】他方、電着塗装鋼板の下地としては、従
来、冷延鋼板や亜鉛系めつき鋼板が広く用いられてい
る。これら鋼板は、製造後、需要者にて電着塗装される
までに錆が発生するので、従来、製造工程において、塗
油されている。また、塗装の際に、鋼板と塗膜との密着
性を向上させるために、リン酸塩処理等の前処理も行な
われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した塗
油及びリン酸塩処理等の前処理なしにて、電着塗装する
ことができる樹脂塗装鋼板を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による電着塗装性
にすぐれる樹脂塗装鋼板は、イオン性モノマー１〜２０
重量％を含有するアクリル系樹脂を主体として、シリカ
微粒子５〜５０重量％を含有する樹脂被膜が被膜付着量
0.２〜2.５ｇ／m²にて鋼板表面に形成されていることを
特徴とする。

【０００６】本発明によれば、イオン性モノマーを１〜
２０重量％含有するアクリル系樹脂を主体として、シリ
カ微粒子５〜５０重量％を含有する水分散性の水性樹脂
塗料を鋼板に塗布し、乾燥させ、所定の付着量にて樹脂
被膜を形成させることによつて、電着塗装性にすぐれる
樹脂塗装鋼板を得ることができる。上記イオン性モノマ
ーとしては、特に、カルボキシル基を有する低分子量化
合物が好適であり、例えば、アクリル酸、メタアクリル
酸、マレイン酸等が好ましく用いられる。

【０００７】かかる本発明による樹脂塗装鋼板によれ
ば、上記したような樹脂被覆を形成させることによつ
て、先ず、白錆の発生を防止する一次防錆効果を有せし
めることができ、かくして、従来、一次防錆として必要
であつた塗油及び脱脂工程を省略することができる。次
に、電着塗装性については、電着塗料液中において、樹
脂被膜中のイオン性モノマー及びシリカ微粒子が溶出し
て、樹脂被膜に極く微細なピンホールが形成されるの
で、被膜の導電性が向上すると共に、被膜表面に電流が
均一に流れるようになり、また、ピンホールの形成によ
つて、通電時に水の電気分解によつて発生する水素ガス
が塗膜外に容易に逃げるために、クレータリング等の発
生が抑制される。かくして、本発明によれば、均一です
ぐれた外観の電着塗装を行なうことができる。

【０００８】更に、本発明によれば、鋼板の表面に樹脂
被膜が形成されているので、電着塗料との密着性にもす
ぐれており、かくして、リン酸塩処理等の前処理も不必
要であつて、しかも、電着塗装後の塗膜物性も、従来に
比べて、著しく向上する。本発明においては、塗膜を形
成する主体であるアクリル系樹脂は、前記イオン性モノ
マーを１〜２０重量％の範囲にて含有する。このアクリ
ル系樹脂が含有するイオン性モノマーの量が１重量％よ
りも少ないときは、樹脂被膜に均一なピンホールを形成
することが困難であり、他方、２０重量％を越えるとき
は、樹脂被膜中の親水基が過多であるので、一次防錆に
必要な耐食性を得ることができない。

【０００９】更に、本発明において用いる樹脂塗料は、
シリカ微粒子を固形分にて５〜５０重量％の範囲にて含
有する。このシリカ微粒子は、一次防錆としてのすぐれ
た耐食性を与えると共に、前述したように、電着塗料中
において被膜中から溶出し、極めて微細なピンホールを
形成させる効果がある。しかし、シリカ量が５重量％よ
りも少ないときは、得られる樹脂被膜の耐食性が十分で
なく、ピンホール形成においても、有効な効果を得るこ
とができない。他方、５０重量％を越えるときは、樹脂
被膜にクラツクが発生し、耐食性及び電着塗装性が劣化
する。特に、本発明においては、樹脂塗料におけるシリ
カ微粒子の量は、固形分にて２０〜４０重量％の範囲が
好ましい。

【００１０】上述したようなシリカの効果を最大限に得
るには、シリカはその粒子径が４〜５０ｎｍの範囲にあ
ることが好ましい。シリカの粒子径が小さくなるほど、
耐食性は向上するが、しかし、極端に微小な粒子を用い
ても、その効果が特に増強されるものでもない。従つ
て、本発明においては、シリカは、粒子径が４ｎｍ以上
であればよい。しかし、５０ｎｍを越えるときは、被膜
の表面を粗くして、緻密な被膜形成ができず、耐食性が
劣化して、一次防錆としての効果に劣る。

【００１１】電着塗装の際のピンホールの形成における
シリカの粒子径の効果については、不明な点が多いが、
シリカ量によつてピンホールの形成状態が大きく異なる
ことは明らかであり、上記した範囲内であれば、電着塗
装に十分なピンホールが形成される。特に、本発明にお
いて用いるシリカ微粒子の粒子径は１０〜２０ｎｍの範
囲が好ましい。このようなシリカは、通常、コロイダル
シリカとして知られており、例えば、スノーテツクス２
０、４０、ＸＳ（いずれも日産化学工業（株）製）とし
て市販品を入手することができる。

【００１２】本発明による樹脂塗装鋼板は、上述したよ
うな樹脂塗料を鋼板の表面に塗布し、乾燥して、イオン
性モノマー１〜２０重量％を含有するアクリル系樹脂を
主体として、シリカ微粒子５〜５０重量％を含有する樹
脂被膜を被膜付着量0.２〜2.５ｇ／m²にて鋼板表面に形
成させることによつて得ることができる。樹脂被膜の付
着量は、0.２〜2.５ｇ／m²の範囲である。樹脂被膜の付
着量が0.２ｇ／m²よりも少ないときは、樹脂被膜として
の耐食性を十分に発揮させることができず、且つ、電着
塗装時に形成させるピンホールが不均一となり、本発明
の特徴である性能を得ることができない。樹脂被膜の付
着量を2.５ｇ／m²を越える量としたときは、耐食性は向
上するものの、被膜の導電性及びピンホールが下地鋼板
まで到らず、電着塗装性が著しく劣化し、すぐれた塗装
外観を得ることができない。更に、製造費用も高くな
り、経済上も好ましくない。特に、本発明においては、
樹脂被膜の付着量は、0.５〜1.５ｇ／m²の範囲が好まし
い。

【００１３】本発明において、鋼板素材は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、冷延鋼板、亜鉛めつき又
は亜鉛合金めつき鋼板、これら鋼板をクロメート処理等
の化学処理したもの等が好適に用いられる。

【００１４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、イオン
性モノマー１〜２０重量％を含有するアクリル系樹脂を
主体として、シリカ微粒子５〜５０重量％を含有する樹
脂被膜が被膜付着量0.２〜2.５ｇ／m²にて鋼板表面に形
成させることによつて、一次防錆としての塗油及び脱脂
工程を省略することができ、また、電着塗装について
は、リン酸塩処理工程を省略することができる。更に、
電着塗装後の塗膜性能についても、すぐれた性能を得る
ことができる。従つて、本発明による樹脂塗装鋼板は、
例えば、電着塗装を実施する家庭用電気製品や建材、自
動車部品等に好適に用いることができる。

【００１５】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。尚、実施例においては、クロメート処理を施した電
気亜鉛めつき鋼板（亜鉛付着量２０ｇ／m²、クロム付着
量２０mg／m²）を素材鋼板とした。比較材としては、樹
脂被覆を施さない溶融亜鉛めつき鋼板ＧＩ材（亜鉛付着
量３０ｇ／m²）を用いた。

【００１６】本発明による樹脂塗装鋼板及び比較材の性
能の評価は以下のようにして行なつた。耐食性ＪＩＳＺ−２３７１に規定する方法に準じて、平板の
白錆が１％発生するまでの時間にて評価した。電着塗装日本油脂製アクリルカチオン電着塗料（アクア４８０
０）を用いて行なつた。塗装条件及び塗装後の塗膜物性
の評価法を以下に示す。

【００１７】塗装条件浴温度２８℃ 極比（＋／−）１／４〜１／６通電時間２分間通電電圧１６０〜２３０Ｖ塗膜膜厚２５μｍ水洗上水シヤワー水洗焼付け条件１８０℃×２０分間

【００１８】塗膜物性評価碁盤目試験塗装後、鋼板に１mm間隔の碁盤目を刻設し、テープ剥離
試験を行なつて、塗膜の剥離を調べた。エリクセン試験エリクセン試験装置を用いて、塗装後の鋼板を4.５mm押
出した後、塗膜のクラツクの発生状況を調べた。デユポン衝撃試験デユポン衝撃試験装置（高さ３００mm×重さ５００ｇ×
ポンチ径１／２インチ）を用いて撃試験を行なつて、塗
膜のクラツク発生状況及びテープ剥離試験による塗膜剥
離を調べた。塩水噴霧試験平板６０°のクロスカツトを行ない、塩水噴霧試験２４
０時間経過後の塗膜ふくれ幅、テープ剥離試験による塗
膜剥離及び赤錆発生状況を調べた。以上の試験におい
て、◎は非常によい、○はよい、△はやや劣る、×は劣
る、を示す。

【００１９】実施例１イオン性モノマーとしてアクリル酸を0.５〜２５重量％
含有するアクリル系樹脂に粒子径１０〜２０ｎｍのコロ
イダルシリカを固形分にて４０重量％加え、水分散性樹
脂塗料を調製した。この樹脂塗料を上記クロメート処理
を施した電気亜鉛めつき鋼板の表面に塗布し、乾燥させ
て、被膜付着量１ｇ／m²の樹脂塗装鋼板を得た。得られ
た樹脂塗装鋼板の耐食性及び電着塗装後の被膜物性を表
１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】実施例２イオン性モノマーとしてアクリル酸を５重量％含有する
アクリル系樹脂に粒子径１０〜２０ｎｍのコロイダルシ
リカを固形分にて０〜６０重量％の範囲にて加え、水分
散性樹脂塗料を調製した。この樹脂塗料を上記クロメー
ト処理を施した電気亜鉛めつき鋼板の表面に塗布し、乾
燥させて、被膜付着量１ｇ／m²の樹脂塗装鋼板を得た。

【００２２】実施例１におけると同様にして、得られた
樹脂塗装鋼板の耐食性及び電着塗装後の被膜物性を調べ
た。結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】実施例３イオン性モノマーとしてアクリル酸を５重量％含有する
アクリル系樹脂に粒子径４〜７０ｎｍのコロイダルシリ
カを固形分にて４０重量％加え、水分散性樹脂塗料を調
製した。この樹脂塗料を上記クロメート処理を施した電
気亜鉛めつき鋼板の表面に塗布し、乾燥させて、被膜付
着量１ｇ／m²の樹脂塗装鋼板を得た。

【００２５】実施例１におけると同様にして、得られた
樹脂塗装鋼板の耐食性及び電着塗装後の被膜物性を調べ
た。結果を表３に示す。

【００２６】

【表３】

【００２７】実施例４イオン性モノマーとしてアクリル酸を５重量％含有する
アクリル系樹脂に粒子径１０〜２０ｎｍのコロイダルシ
リカを固形分にて４０重量％加え、水分散性樹脂塗料を
調製した。この樹脂塗料を上記クロメート処理を施した
電気亜鉛めつき鋼板の表面に塗布し、乾燥させて、被膜
付着量0.１〜３ｇ／m²の範囲の樹脂塗装鋼板を得た。

【００２８】実施例１におけると同様にして、得られた
樹脂塗装鋼板の耐食性及び電着塗装後の被膜物性を調べ
た。結果を表４に示す。

【００２９】

【表４】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン性モノマー１〜２０重量％を含有す
るアクリル系樹脂を主体として、シリカ微粒子５〜５０
重量％を含有する樹脂被膜が被膜付着量0.２〜2.５ｇ／
m²にて鋼板表面に形成されていることを特徴とする電着
塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板。
【請求項２】シリカ微粒子が４〜５０ｎｍの粒子径を有
することを特徴とする請求項１記載の電着塗装性にすぐ
れる樹脂塗装鋼板。
【請求項３】イオン性モノマーがアクリル酸、メタアク
リル酸又はマレイン酸であることを特徴とする請求項１
記載の電着塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板。