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JP2009051117A - Precoated metal sheet - Google Patents

Precoated metal sheet Download PDF

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Publication number
JP2009051117A
JP2009051117A JP2007220909A JP2007220909A JP2009051117A JP 2009051117 A JP2009051117 A JP 2009051117A JP 2007220909 A JP2007220909 A JP 2007220909A JP 2007220909 A JP2007220909 A JP 2007220909A JP 2009051117 A JP2009051117 A JP 2009051117A
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JP
Japan
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resin
metal plate
undercoat layer
layer
chemical conversion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007220909A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Yamane
山根勝美
Masato Mochida
持田雅人
Takehiro Ozawa
小澤武廣
Masaji Saito
斉藤正次
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAIHO KAGAKU KOGYO KK
Furukawa Sky KK
Original Assignee
TAIHO KAGAKU KOGYO KK
Furukawa Sky KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAIHO KAGAKU KOGYO KK, Furukawa Sky KK filed Critical TAIHO KAGAKU KOGYO KK
Priority to JP2007220909A priority Critical patent/JP2009051117A/en
Publication of JP2009051117A publication Critical patent/JP2009051117A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a precoated metal plate which has an improved flex resistance and corrosion resistance while retaining an excellent antifouling property of a specific precoated layer. <P>SOLUTION: The precoated metal plate is composed of a metal plate having a ten-point average roughness Rz of 1.2-4.0 μm, a chemical conversion coat formed at least one surface of the metal plate and a resin coat formed on the chemical conversion coat. The resin coat is composed of an undercoat formed on the chemical conversion coat and a topcoat formed on the undercoat. The undercoat contains a polyester-based resin, a melamine-based resin and an epoxy-based resin and has a tensile strength of 20-50 MPa. The topcoat contains an acrylic resin, a colloidal silica having an average particle size of ≤0.1 μm in an amount of 1-10 wt.% of the dried topcoat and a silicone compound having an alkoxyl group in an amount of 0.1-5.0 wt.% of the dried topcoat. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、輸送機器の外板、天井パネル、看板等に用いられる防汚性のプレコート金属板に関する。   The present invention relates to an antifouling pre-coated metal plate used for outer plates, ceiling panels, signboards and the like of transportation equipment.

近年、輸送機器の外板、天井パネルや看板等にプレコート金属板が採用されている。その理由としては、従来主流であったポストコートや粘着フィルムと比較して、生産性が高いことや低コストであること等が挙げられる。   In recent years, precoated metal plates have been adopted for outer plates, ceiling panels, signboards, and the like of transportation equipment. The reason is that the productivity is high and the cost is low as compared with the post-coating and pressure-sensitive adhesive films that have been mainstream in the past.

プレコート金属板には、ユーザーからの要求に応じて、多種多様な機能を付与することが可能である。その一つに、美観性の維持があり、汚れが付き難く、洗浄し易い性能、すなわち防汚性がプレコート金属板に求められている。一般に、汚れ物質としては、埃、土砂、煤塵、排ガス中の粒子状物質などが挙げられ、従来のプレコート金属板では汚れ物質が付着し易かった。   A wide variety of functions can be imparted to the pre-coated metal plate in accordance with a request from the user. One of them is maintenance of aesthetics, resistance to dirt, and easy cleaning performance, that is, anti-stain properties are required for precoated metal sheets. In general, examples of the dirt substance include dust, earth and sand, dust, particulate matter in exhaust gas, and the like.

特に屋外の場合、このような汚れ物質は雨水によって流され難いので、筋状に流されて一部残留したものが、乾燥後に黒い筋となって美観性を損なうという問題があった。また、天井の場合には、施工後に汚れ物質が付着すると、汚れを除去するのに多くの時間と手間を必要とする問題があった。   Especially in the outdoors, since such a soiled substance is difficult to be washed away by rainwater, there is a problem that what is left behind in a streak form becomes black streaks after drying and the aesthetics are impaired. In the case of a ceiling, there is a problem that a lot of time and labor are required to remove the dirt if the dirt substance adheres after construction.

これらの問題を解決すべく、特許文献1には、シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板が開示されている。用いられる樹脂皮膜は硬質であるために汚れ物質が浸入し難く、更に樹脂皮膜表面が親水性を有しているために汚れ物質を容易に洗浄することができる。
特開2004−082516号公報
In order to solve these problems, Patent Document 1 discloses a silica-containing acrylic resin precoated metal-coated plate. Since the resin film used is hard, it is difficult for the dirt substance to enter, and since the resin film surface is hydrophilic, the dirt substance can be easily washed.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-082516

前記シリカ含有アクリル系樹脂プレコート金属塗装板に美観性を付与する場合、種々の顔料あるいは染料が添加される。添加量は適宜調整されるが、高級感を求めるユーザーの要求に応えるためには、その種類や添加量が多くなり易い。そのような場合、樹脂皮膜が脆くなるために曲げ部において樹脂皮膜割れが生じ、その外観が問題になることがあった。   When imparting aesthetics to the silica-containing acrylic resin precoated metal coated plate, various pigments or dyes are added. The addition amount is adjusted as appropriate, but the type and addition amount are likely to increase in order to meet the demands of users who demand a high-class feeling. In such a case, since the resin film becomes brittle, the resin film cracks at the bent portion, and the appearance of the resin film sometimes becomes a problem.

特許文献2には、耐汚染性に優れるとともに、樹脂皮膜の割れの発生を防止することができる塗装金属板が開示されている。この塗装金属板では、下塗り塗料にアルキルアミン鎖を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂と、アダクト型ブロックイソシアネート化合物を含有するものが用いられる。これにより、ウレタン架橋構造からなる樹脂皮膜が形成され、柔軟性を有し、かつ強靭な樹脂皮膜を得ることができる。また、上塗り塗料には、有機質樹脂及びテトラアルコキシシラン化合物を含有し、硬化樹脂皮膜のガラス転移温度が20〜80℃のものが用いられる。これにより、耐汚染性に優れ、かつ、樹脂皮膜の割れを効果的に防止することができる。   Patent Document 2 discloses a coated metal plate that has excellent contamination resistance and can prevent the occurrence of cracks in the resin film. In this coated metal plate, a material containing a bisphenol A type epoxy resin having an alkylamine chain and an adduct type blocked isocyanate compound in the undercoat is used. Thereby, the resin film which consists of urethane bridge | crosslinking structures is formed, and it has a softness | flexibility and can obtain a tough resin film. In addition, as the top coating material, one containing an organic resin and a tetraalkoxysilane compound and having a glass transition temperature of 20 to 80 ° C. of the cured resin film is used. Thereby, it is excellent in stain resistance and can prevent the crack of a resin film effectively.

しかしながら、焼付時間が20分と極めて長いため、プレコートにそのまま適用するには、乾燥炉の長さを極めて長くするか、或いは、製造速度を極度に低速にしなければならない。その結果、製造コストが増加する問題が残った。
特開2004−243546号公報
However, since the baking time is as long as 20 minutes, in order to apply it as it is to the precoat, the length of the drying furnace must be made extremely long or the production rate must be extremely low. As a result, there remains a problem that the manufacturing cost increases.
JP 2004-243546 A

特許文献3には、曲げ加工性が良好な耐汚染性プレコートアルミニウム板が開示されている。数平均分子量が20000〜30000の範囲で、かつ、多分散度が2〜10の範囲にあるポリエステル系樹脂をベース樹脂として含む塗料を、焼付けることによって下塗り層が形成される。この下塗り層の厚さを3〜13μmの範囲にすることにより、硬化樹脂皮膜の凝集力が高くなる。その結果、曲げ加工によって脆い上塗り層が割れても上塗り層の変形に追随せずに、下塗り層が伸びて割れないために、曲げ部外観を良好にすることができる。
特開2006−247906号公報
Patent Document 3 discloses a contamination-resistant precoated aluminum plate having good bending workability. An undercoat layer is formed by baking a paint containing a polyester resin having a number average molecular weight in the range of 20000 to 30000 and a polydispersity in the range of 2 to 10 as a base resin. By setting the thickness of the undercoat layer in the range of 3 to 13 μm, the cohesive force of the cured resin film is increased. As a result, even if a fragile topcoat layer is cracked by bending, the undercoat layer does not follow the deformation of the topcoat layer, and the undercoat layer does not stretch and crack, so that the appearance of the bent portion can be improved.
JP 2006-247906 A

ところで、近年、プレコート金属板に高性能の耐食性が要求されている。例えば、輸送機器の外板の場合、鉄粉などが樹脂皮膜に突き刺さり、その部分を起点として腐食が発生し易い。このような要求に対して、樹脂皮膜を厚くする手法が考えられる。しかしながら、特許文献3に開示される耐汚染性プレコートアルミニウム板においては、下塗り層に用いる数平均分子量が20000〜30000のポリエステル系樹脂塗料は粘度が高く、厚塗りすると塗装外観が劣るという問題がある。そのために、薄塗層を多層に重ね塗りする方法が考えられるが、重ね塗りの度に焼付乾燥を行うことになり樹脂皮膜が劣化して層間密着性が劣るという問題が残った。   By the way, in recent years, high performance corrosion resistance is required for precoated metal sheets. For example, in the case of an outer plate of a transportation device, iron powder or the like pierces the resin film, and corrosion tends to occur starting from that portion. In response to such a requirement, a method of increasing the thickness of the resin film can be considered. However, in the stain-resistant precoated aluminum plate disclosed in Patent Document 3, the polyester resin paint having a number average molecular weight of 20000 to 30000 used for the undercoat layer has a high viscosity, and there is a problem that the coating appearance is inferior when thickly applied. . For this reason, a method of repeatedly coating thin coating layers in multiple layers is conceivable, but the problem that the resin film deteriorates and the interlaminar adhesion deteriorates due to baking and drying each time it is overcoated.

本発明は、特定の上塗り層の優れた防汚性を維持しつつ、耐曲げ性や耐食性を向上させたプレコート金属板を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the precoat metal plate which improved the bending resistance and corrosion resistance, maintaining the outstanding antifouling property of a specific topcoat layer.

本発明は請求項1において、1.2〜4.0μmの十点平均粗さRzを有する金属板と、当該金属板の少なくとも一方の表面に形成した化成皮膜と、当該化成皮膜の上に形成した樹脂皮膜とを備えるプレコート金属板において、前記樹脂皮膜が前記化成皮膜上に形成した下塗り層と当該下塗り層の上に形成した上塗り層から成り、前記下塗り層が、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂及びエポキシ系樹脂を含有し、かつ、20〜50MPaの引張強さを有し、前記上塗り層が、アクリル系樹脂と、0.1μm以下の平均粒径を有し乾燥した上塗り層の1〜10重量%のコロイダルシリカと、乾燥した上塗り層の0.1〜5.0重量%のアルコキシル基を有するシリコーン化合物とを含有することを特徴とするプレコート金属板とした。   The present invention according to claim 1 is a metal plate having a ten-point average roughness Rz of 1.2 to 4.0 μm, a conversion coating formed on at least one surface of the metal plate, and formed on the conversion coating. A pre-coated metal plate comprising a resin film, wherein the resin film comprises an undercoat layer formed on the chemical conversion film and an overcoat layer formed on the undercoat layer, and the undercoat layer comprises a polyester resin and a melamine resin. And an epoxy resin, and has a tensile strength of 20 to 50 MPa, and the overcoat layer is an acrylic resin and 1 to 10 of the dried overcoat layer having an average particle size of 0.1 μm or less. A pre-coated metal plate comprising wt% colloidal silica and 0.1 to 5.0 wt% of a silicone compound having an alkoxyl group in the dried overcoat layer.

本発明は請求項2において、前記下塗り層が29〜50μmの厚さ(a)を有し、前記上塗り層が3〜13μmの厚さ(b)を有し、a/bが3〜10とした。   According to the present invention, in the present invention, the undercoat layer has a thickness (a) of 29 to 50 μm, the overcoat layer has a thickness (b) of 3 to 13 μm, and a / b is 3 to 10 did.

本発明では、金属板表面の十点平均粗さRzを特定の範囲とすることにより、アンカー効果により金属板と下塗り層との密着性が向上させることができる。また、下塗り層において、所定種類の樹脂を用いつつ引張強さを適正範囲とすることにより、下塗り層と化成皮膜との密着性、ならびに、下塗り層と上塗り層との密着性を向上できるので、樹脂皮膜の耐曲げ性と耐食性も向上する。
更に、上塗り層において、所定種類の樹脂とシリカ及びシリコーン化合物を含有させ、かつ、シリカ及びシリコーン化合物の含有量を所定範囲とすることにより、防汚性と耐曲げ性を向上できる。
また、下塗り層の厚さa及び上塗り層の厚さbをそれぞれ特定の範囲とし、かつ、a/bを特定の範囲とすることにより、樹脂皮膜が耐曲げ性を著しく低下させることなく優れた防汚性を維持しつつ、良好な層間密着性と耐食性を達成することができる。
In the present invention, by setting the ten-point average roughness Rz on the surface of the metal plate within a specific range, the adhesion between the metal plate and the undercoat layer can be improved by the anchor effect. Moreover, in the undercoat layer, by making the tensile strength within an appropriate range while using a predetermined type of resin, the adhesion between the undercoat layer and the chemical conversion film, and the adhesion between the undercoat layer and the overcoat layer can be improved. The bending resistance and corrosion resistance of the resin film are also improved.
Furthermore, antifouling property and bending resistance can be improved by containing a predetermined kind of resin, silica and silicone compound in the topcoat layer, and making the content of silica and silicone compound within a predetermined range.
In addition, by setting the thickness a of the undercoat layer and the thickness b of the topcoat layer in a specific range and a / b in a specific range, the resin film is excellent without significantly reducing the bending resistance. Good interlayer adhesion and corrosion resistance can be achieved while maintaining antifouling properties.

A.金属板
本発明において用いる金属板は特に限定されるものではないが、輸送機器の外板、天井パネルや看板等を形成するのに十分な強度を有し、かつ十分な成形加工性を有するものが好適に用いられる。例えば、アルミニウム板、溶融亜鉛めっき鋼板や溶融亜鉛−アルミニウム系合金鋼板等が挙げられるが、リサイクル性に優れ、かつ、耐食性に優れるアルミニウム板を用いることが好ましい。アルミニウム板としては、純アルミニウム、3000系又は5000系アルミニウム合金等が好適に用いられる。
A. Metal plate The metal plate used in the present invention is not particularly limited, but has sufficient strength to form an outer plate, a ceiling panel, a signboard, etc. of transportation equipment, and has sufficient formability. Are preferably used. For example, although an aluminum plate, a hot dip galvanized steel plate, a hot dip galvanized steel plate, etc. are mentioned, it is preferable to use the aluminum plate which is excellent in recyclability and excellent in corrosion resistance. As the aluminum plate, pure aluminum, 3000 series or 5000 series aluminum alloy or the like is preferably used.

本発明において用いる金属板表面の十点平均粗さRzは1.2〜4.0μmの範囲である。1.2μm未満では、化成皮膜に対するアンカー効果が小さく曲げ加工後の密着性が劣る。一方、4.0μmを超えると、金属板表面が割れ易くなるため、曲げ部外観が劣る。金属板の表面粗さを調整するための具体的方法は特に限定されるものではないが、
(a)圧延ロール表面を適切な条件によって研磨、或いはショットブラスト、放電加工、レーザー加工等の手段によって処理して、圧延ロールの表面形状を適切に調整しておき、圧延時に圧延ロール表面の凹凸形状を金属板に転写する方法、
(b)圧延速度や圧延用潤滑油の粘度の調整によって、圧延時に金属板表面に形成されるオイルピット等の形状や分布状態を調整する方法、
などが挙げられる。実際上は、確実かつ安定して表面状態を満たすように(a)又は(b)の方法を適宜選択すればよい。
The ten-point average roughness Rz of the metal plate surface used in the present invention is in the range of 1.2 to 4.0 μm. If it is less than 1.2 micrometers, the anchor effect with respect to a chemical conversion film is small, and the adhesiveness after a bending process is inferior. On the other hand, when it exceeds 4.0 μm, the metal plate surface is easily cracked, so that the appearance of the bent portion is inferior. The specific method for adjusting the surface roughness of the metal plate is not particularly limited,
(A) The rolling roll surface is polished by appropriate conditions or processed by means such as shot blasting, electric discharge machining, laser machining, etc., and the surface shape of the rolling roll is adjusted appropriately, and the irregularities on the rolling roll surface during rolling A method of transferring the shape to a metal plate,
(B) a method of adjusting the shape and distribution of oil pits and the like formed on the surface of the metal plate during rolling by adjusting the rolling speed and the viscosity of the lubricating oil for rolling;
Etc. In practice, the method (a) or (b) may be appropriately selected so that the surface state is reliably and stably satisfied.

十点平均粗さRzは、例えば、レーザーテック(株)製コンフォーカル顕微鏡HD100を用いて測定される。対物レンズ50倍で金属板表面の3次元像を測定し、任意に選択した322μm角の面積の中で十点平均粗さRzを測定する。この際にメディアンフィルターのフィルターサイズは5*5に設定する。5回測定してRzの算術平均値を算出する。なお、他の測定方法によってRzを求めてもよい。   The ten-point average roughness Rz is measured by using, for example, a confocal microscope HD100 manufactured by Lasertec Corporation. A three-dimensional image of the surface of the metal plate is measured with an objective lens 50 times, and a ten-point average roughness Rz is measured in an arbitrarily selected 322 μm square area. At this time, the filter size of the median filter is set to 5 * 5. The arithmetic average value of Rz is calculated by measuring 5 times. Note that Rz may be obtained by other measurement methods.

B.化成皮膜
金属板と下塗り層との間に設けられる化成皮膜は、両者の密着性を高めるものであれば特に限定されるものでない。例えば、金属板としてアルミニウム板を用いる場合には、安価で浴液管理が容易なリン酸クロメート処理液で形成される化成皮膜や、処理液成分の変化が無く水洗を必要としない塗布型ジルコニウム処理で形成される化成皮膜を用いることができる。このような化成処理は、アルミニウム板に所定の化成処理液をスプレーしたり、アルミニウム板を処理液中に所定の温度で所定時間浸漬したりすることによって施される。溶融亜鉛めっき鋼板や溶融亜鉛−アルミニウム系合金鋼板には、クロメート処理の他にリン酸塩処理液で形成される化成皮膜も用いることができる。
B. The chemical conversion film provided between the chemical conversion metal sheet and the undercoat layer is not particularly limited as long as it improves the adhesion between the two. For example, when an aluminum plate is used as the metal plate, a chemical conversion film formed with a phosphate chromate treatment solution that is inexpensive and easy to manage the bath solution, or a coating-type zirconium treatment that does not require any water washing without any change in the treatment solution components The chemical conversion film formed by (1) can be used. Such a chemical conversion treatment is performed by spraying a predetermined chemical conversion treatment solution on the aluminum plate or immersing the aluminum plate in the treatment solution at a predetermined temperature for a predetermined time. In addition to the chromate treatment, a chemical conversion film formed with a phosphating solution can also be used for the hot dip galvanized steel plate and the hot dip galvanized steel plate.

なお、化成処理を行う前に、金属板表面の汚れを除去したり表面性状を調整したりするために、金属板を硫酸、硝酸、リン酸等の酸処理、或いは、カセイソーダ、リン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ等のアルカリ処理することが望ましい。このような表面処理も、金属板に所定の表面処理液をスプレーしたり、金属板を処理液中に所定温度で所定時間浸漬したりすることによって施される。   Before the chemical conversion treatment, in order to remove the dirt on the surface of the metal plate or to adjust the surface properties, the metal plate is treated with acid such as sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, or caustic soda, sodium phosphate, It is desirable to perform alkali treatment such as sodium silicate. Such a surface treatment is also performed by spraying a predetermined surface treatment liquid on the metal plate or immersing the metal plate in the treatment liquid at a predetermined temperature for a predetermined time.

C.樹脂皮膜
化成皮膜上に樹脂皮膜が形成される。樹脂皮膜は化成皮膜上に形成される下塗り層とその上に形成される上塗り層から構成される。
C. A resin film is formed on the resin film chemical conversion film. The resin film is composed of an undercoat layer formed on the chemical conversion film and an overcoat layer formed thereon.

C−1.下塗り層
下塗り層は、ポリエステル系樹脂に、メラミン系樹脂とエポキシ系樹脂を必須成分として特定の割合で配合し、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を塗装して形成される。
C-1. Undercoat layer The undercoat layer is formed by blending a polyester resin with a melamine resin and an epoxy resin as essential components in a specific ratio, and applying a paint in which these are dissolved or dispersed in an appropriate solvent.

C−1−1.ポリエステル系樹脂
本発明では、下塗り層のベース樹脂としてポリエステル系樹脂を用いる。ポリエステル系樹脂としては、アルキド樹脂、変性アルキド樹脂、オイルフリーポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が用いられる。アルキド樹脂は、無水フタル酸などの多塩基酸とグリセリンなどの多価アルコールとの縮合物を骨格とし、これをきり油などの油脂で変性したものである。油変性をすることにより樹脂に柔軟性を付与し、樹脂の表面張力を低下させることで化成皮膜に対する濡れを向上させることができる。用いる油脂の種類と量によって、超短油、短油、中油、長油、超長油に区分される。変性アルキド樹脂には、アルキド樹脂合成の後期にフェノール樹脂を添加し反応させたフェノール変性アルキド樹脂やヒドロキシシラン或いはアルコキシシラン中間体などを用いて変性したシリコーン変性アルキド樹脂等を用いることができる。オイルフリーポリエステル樹脂は、油変性しないポリエステル樹脂を意味し、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の多塩基酸とプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等の多価アルコールを縮合させたものを用いることができる。不飽和ポリエステル樹脂は、主鎖に不飽和基をもつポリエステル樹脂であり、無水マレイン酸、フマル酸等の多塩基酸とプロピレングリコール等の多価アルコールを縮合させたものを用いることができる。
C-1-1. Polyester Resin In the present invention, a polyester resin is used as the base resin for the undercoat layer. As the polyester resin, alkyd resin, modified alkyd resin, oil-free polyester resin, unsaturated polyester resin and the like are used. The alkyd resin has a skeleton of a condensate of a polybasic acid such as phthalic anhydride and a polyhydric alcohol such as glycerin, which is modified with fats and oils such as cutting oil. It is possible to improve the wetting of the chemical conversion film by imparting flexibility to the resin by oil modification and reducing the surface tension of the resin. Depending on the type and amount of fats and oils used, it is classified into ultra-short oil, short oil, medium oil, long oil, and ultra-long oil. As the modified alkyd resin, there can be used a phenol-modified alkyd resin obtained by adding a phenol resin and reacting at a later stage of synthesis of the alkyd resin, a silicone-modified alkyd resin modified with a hydroxysilane, an alkoxysilane intermediate or the like. The oil-free polyester resin means a polyester resin that is not oil-modified, and can be obtained by condensing a polybasic acid such as phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid and a polyhydric alcohol such as propylene glycol or neopentyl glycol. . The unsaturated polyester resin is a polyester resin having an unsaturated group in the main chain, and can be obtained by condensing a polybasic acid such as maleic anhydride or fumaric acid and a polyhydric alcohol such as propylene glycol.

ポリエステル系樹脂の数平均分子量は1000〜20000の範囲にあることが好ましい。更に好ましくは、1000〜9000の範囲である。数平均分子量が1000未満では、分子同士の絡み合いが少なくなり、曲げ加工時に樹脂の破断が発生し易い。数平均分子量が大きくなると、塗料粘度が上昇するため塗装性が劣る傾向にある。ポリエステル系樹脂の数平均分子量が20000を超えると、プレコート金属板の耐食性を向上させるために多層塗りが必要となるが、多層間における層間密着性が劣る結果を招く。数平均分子量はGPC(ゲル排除クロマトグラフィー)にて測定する。   The number average molecular weight of the polyester resin is preferably in the range of 1000 to 20000. More preferably, it is the range of 1000-9000. When the number average molecular weight is less than 1000, the entanglement between the molecules decreases, and the resin is easily broken during bending. When the number average molecular weight increases, the viscosity of the paint increases, so that the paintability tends to be inferior. If the number average molecular weight of the polyester-based resin exceeds 20000, multilayer coating is required to improve the corrosion resistance of the precoated metal sheet, but this results in poor interlayer adhesion between the multilayers. The number average molecular weight is measured by GPC (gel exclusion chromatography).

C−1−2.メラミン系樹脂
本発明では、ポリエステル系樹脂の硬化剤としてメラミン系樹脂を用いる。メラミン系樹脂としては、完全アルキル化メラミン樹脂、イミノ基やメチロール基を分子内に有する部分アルキル化メラミン樹脂を用いることができる。アルキル基の種類としては、主にメチル基やブチル基が用いられ、塗料化した際の粘度が低く、濡れやレベリング性等に優れるブチル基を用いるのが好ましい。メラミン系樹脂をポリエステル系樹脂の硬化剤として用いる場合、基本的に硬化反応はメラミン系樹脂の自己縮合反応と競争する傾向にあり、メラミン系樹脂の構造等を適宜選択することが好ましい。
C-1-2. Melamine resin In the present invention, a melamine resin is used as a curing agent for a polyester resin. As the melamine resin, a fully alkylated melamine resin or a partially alkylated melamine resin having an imino group or a methylol group in the molecule can be used. As the type of the alkyl group, a methyl group or a butyl group is mainly used, and it is preferable to use a butyl group having a low viscosity when formed into a paint and excellent in wettability and leveling properties. When a melamine resin is used as a curing agent for a polyester resin, basically, the curing reaction tends to compete with the self-condensation reaction of the melamine resin, and it is preferable to appropriately select the structure of the melamine resin.

C−1−3.エポキシ系樹脂
本発明では、下塗り層の密着性を向上させるためにエポキシ系樹脂を用いる。下塗り層にポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂を配合させただけでは上塗り層との密着性が劣ることが判明した。本発明者らは鋭意検討を行い、更にエポキシ系樹脂を後述する通りに適正に配合することにより、下塗り層において上塗り層や化成皮膜との密着性が向上することを見出した。エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールA型やビスフェノールB型などのグリシジルエーテル型、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステル型、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどのグリシジルアミン型、3,4−エポキシシクロヘキサシルメチル3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートなどの環状オキシラン型が用いられる。
C-1-3. Epoxy resin In the present invention, an epoxy resin is used to improve the adhesion of the undercoat layer. It was found that the adhesiveness with the topcoat layer was inferior only by adding a polyester resin and a melamine resin to the undercoat layer. The inventors of the present invention have conducted intensive studies and found that the adhesiveness of the undercoat layer to the overcoat layer and the chemical conversion film is improved by appropriately blending the epoxy resin as described later. Epoxy resins include glycidyl ether types such as bisphenol A and bisphenol B, glycidyl ester types such as glycidyl hexahydrophthalate, glycidyl amine types such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, and 3,4-epoxycyclohexaylmethyl. Cyclic oxirane types such as 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate are used.

C−1−4.ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂の配合割合
本発明では、ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の合計重量を100部とした場合に、ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の配合割合はポリエステル系樹脂:メラミン系樹脂として65部:35部〜90部:10部の割合で配合される。この関係において、ポリエステル系樹脂が65部未満(メラミン系樹脂が35部を超える)であると、メラミン系樹脂の自己縮合体が多くなり、曲げ加工時に樹脂皮膜が破断し易くなって耐曲げ性が劣る。一方、ポリエステル系樹脂が90部を超える(メラミン系樹脂が10部未満)と、架橋点が少なくなり、曲げ加工時に樹脂皮膜が破断し易くなって耐曲げ性が劣る。
C-1-4. In the present invention, when the total weight of the polyester resin and the melamine resin is 100 parts, the mixing ratio of the polyester resin and the melamine resin is the polyester resin. : As a melamine resin, it is blended at a ratio of 65 parts: 35 parts to 90 parts: 10 parts. In this relation, if the polyester resin is less than 65 parts (the melamine resin exceeds 35 parts), the self-condensate of the melamine resin increases, and the resin film easily breaks during bending, resulting in bending resistance. Is inferior. On the other hand, when the polyester-based resin exceeds 90 parts (the melamine-based resin is less than 10 parts), the number of cross-linking points decreases, and the resin film easily breaks during bending, resulting in poor bending resistance.

前述した通りエポキシ系樹脂を全く配合しないと、硬質なメラミン系樹脂の自己縮合体が下塗り層表面に存在するために、下塗り層において上塗り層との密着性が劣る。そこで、本発明では、ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の合計重量100部に対して、エポキシ系樹脂を4〜18部の割合で配合する。これにより、下塗り層において化成皮膜や上塗り層との密着性が向上するので樹脂皮膜の耐食性が向上する。さらに、曲げ加工時の上塗り層の変形を緩和させることができ、割れを低減させることもできる。ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の合計重量100部に対してエポキシ系樹脂の配合割合が4部未満であると、化成皮膜や上塗り層との密着性に寄与する下塗り層の官能基が不足し、樹脂皮膜の密着性が劣ることになる。一方、18部を超えると、樹脂皮膜の絡み合いが多くなり過ぎて、樹脂皮膜が伸び難くなり耐曲げ性が劣ることになる。   If the epoxy resin is not blended at all as described above, a hard melamine resin self-condensate is present on the surface of the undercoat layer, so that the adhesion between the undercoat layer and the topcoat layer is poor. Therefore, in the present invention, the epoxy resin is blended at a ratio of 4 to 18 parts with respect to 100 parts of the total weight of the polyester resin and the melamine resin. Thereby, since adhesiveness with a chemical conversion film and a topcoat layer improves in undercoat, the corrosion resistance of a resin film improves. Furthermore, deformation of the topcoat layer during bending can be alleviated, and cracks can be reduced. When the blending ratio of the epoxy resin is less than 4 parts with respect to 100 parts of the total weight of the polyester resin and the melamine resin, the functional group of the undercoat layer that contributes to adhesion with the chemical conversion film or the overcoat layer is insufficient. The adhesion of the resin film is inferior. On the other hand, if it exceeds 18 parts, the entanglement of the resin film becomes excessive, the resin film becomes difficult to stretch, and the bending resistance is inferior.

C−1−5.添加剤
本発明で用いる下塗り層用塗料には、塗装性及びプレコート材としての一般性能を確保するために通常の塗料において用いられる、レベリング剤、ワキ防止剤、安定化剤、沈降防止剤等を適宜添加してもよい。更に、樹脂皮膜を着色するために、顔料や染料を適宜添加してもよい。
C-1-5. Additives Undercoat paints used in the present invention include leveling agents, anti-waxing agents, stabilizers, anti-settling agents, etc. used in ordinary paints to ensure paintability and general performance as precoat materials. You may add suitably. Furthermore, pigments and dyes may be added as appropriate in order to color the resin film.

C−1−6.下塗り層の形成
ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂を必須成分とし、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって化成皮膜上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、シクロヘキサン、イソホロン、イソブチルアルコール、キシレン、エチルベンゼン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテルなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。焼付け条件としては、通常、PMT(最高到達板温度)160〜300℃で10〜120秒である。
C-1-6. Formation of the undercoat layer Polyester resin, melamine resin, and epoxy resin are essential components, and a paint in which these are dissolved or dispersed in an appropriate solvent is applied onto the chemical conversion film by a roll coater, and then predetermined in an oven at a predetermined temperature. Process for hours and bake dry. As the solvent, cyclohexane, isophorone, isobutyl alcohol, xylene, ethylbenzene, methyl ethyl ketone, diacetone alcohol, ethylene glycol monobutyl ether, or the like is used. In addition, it may replace with a roll coater and may apply | coat a coating material with an air spray, a bar coater, etc. The baking conditions are usually PMT (maximum plate temperature) 160 to 300 ° C. and 10 to 120 seconds.

C−1−7.下塗り層の厚さa
下塗り層の厚さaは、8〜50μmの範囲とするのが好ましい。8μm未満では、耐食性が劣ることになる。一方、50μmを超えると、曲げ加工に伴い、硬質な上塗り層の割れに追随して下塗り層が割れ易くなり耐曲げ性が劣ることになる。高性能の耐食性がプレコート金属板に要求される場合には、下塗り層の厚さを29〜50μmとするのが好ましい。厚さ大きくする程に耐食性は向上する傾向にあるが、耐曲げ性は劣る傾向にある。29μm未満では高性能の耐食性が得られず、50μmを超えると耐曲げ性が劣ることになる。
C-1-7. Undercoat layer thickness a
The thickness a of the undercoat layer is preferably in the range of 8 to 50 μm. If it is less than 8 micrometers, corrosion resistance will be inferior. On the other hand, if the thickness exceeds 50 μm, the bending of the undercoating layer tends to break following the cracking of the hard overcoating layer, resulting in poor bending resistance. When high performance corrosion resistance is required for the precoated metal plate, the thickness of the undercoat layer is preferably 29 to 50 μm. The corrosion resistance tends to improve as the thickness increases, but the bending resistance tends to be inferior. If it is less than 29 μm, high-performance corrosion resistance cannot be obtained, and if it exceeds 50 μm, the bending resistance is inferior.

C−1−8.下塗り層の引張強さ
下塗り層の引張強さは20〜50MPaである。20MPa未満では、下塗り層に含まれる樹脂の絡み合いや架橋点が少な過ぎて、曲げ加工時に樹脂皮膜が破断し易くなって耐曲げ性が劣ることになる。一方、50MPaを超えると、樹脂の絡み合いや架橋点が多過ぎて、金属板表面の凹凸に追随できずに耐曲げ性が劣ることになる。
C-1-8. Tensile strength of the undercoat layer The tensile strength of the undercoat layer is 20 to 50 MPa. If it is less than 20 MPa, the entanglement and crosslinking points of the resin contained in the undercoat layer are too small, and the resin film is easily broken during bending, resulting in poor bending resistance. On the other hand, when it exceeds 50 MPa, there are too many entanglements and cross-linking points of the resin, and the bending resistance is inferior without being able to follow the irregularities on the surface of the metal plate.

下塗り層の引張強さは、フリーフィルムを用いて引張試験を行いて測定する。フリーフィルムはテフロン(登録商標)シートの上に下塗り層を形成させた後、テフロン(登録商標)シートから剥離したもので、幅20mm、長さ120mmの短冊状にしたものを試験片とする。なお、下塗り層厚さは14μmとする。引張試験は25℃でチャック間距離50mmとし、引張速度20mm/分で引張り、引張強さを測定する。下塗り層の引張強さは樹脂の種類と配合割合等により適宜調整することができる。   The tensile strength of the undercoat layer is measured by performing a tensile test using a free film. The free film is formed by forming an undercoat layer on a Teflon (registered trademark) sheet and then peeling it off from the Teflon (registered trademark) sheet. The test piece is a strip of 20 mm width and 120 mm length. The undercoat layer thickness is 14 μm. In the tensile test, the distance between chucks is 50 mm at 25 ° C., and the tensile strength is measured at a tensile speed of 20 mm / min. The tensile strength of the undercoat layer can be appropriately adjusted depending on the type and blending ratio of the resin.

C−2.上塗り層
前記下塗り層上に上塗り層が形成される。上塗り層はアクリル系樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシル基を含有するシリコーン化合物を必須成分として含有させ、適当な溶剤にこれらを溶解又は分散した塗料を焼付け塗装して形成される。
C-2. Overcoat layer An overcoat layer is formed on the undercoat layer. The topcoat layer is formed by baking and painting a paint in which an acrylic resin, colloidal silica, and a silicone compound containing an alkoxyl group are contained as essential components, and these are dissolved or dispersed in an appropriate solvent.

C−2−1.アクリル系樹脂
本発明では、上塗り層のベース樹脂としてアクリル系樹脂を用いる。アクリル系樹脂は総合的に塗膜性能が良好で比較的に安価なことから一般的に塗料に多く使用されており、特に塗膜表面の光沢を比較的高くすることができ、また比較的硬質な塗膜を形成させることができる。
C-2-1. Acrylic Resin In the present invention, an acrylic resin is used as the base resin for the overcoat layer. Acrylic resins are generally used in many paints because they have good overall coating performance and are relatively inexpensive. Especially, the gloss of the coating surface can be made relatively high, and they are relatively hard. A smooth coating film can be formed.

アクリル系樹脂は、アクリル酸、及びメタクリル酸等とそれらのエステルの共重合物であるが、このようなアクリル系樹脂に、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、ウレタン系樹脂等が少量配合されていてもよい。   Acrylic resins are copolymers of acrylic acid, methacrylic acid, etc. and their esters, but such acrylic resins contain a small amount of epoxy resins, melamine resins, fluorine resins, urethane resins, etc. It may be blended.

C−2−2.コロイダルシリカ
コロイダルシリカを添加した塗料を塗布した直後は、コロイダルシリカは塗膜内に均等に分散しているが、焼付乾燥時に塗膜表面におけるコロイダルシリカ濃度が上昇する。この状態で、暴露されると、空気中の水分や雨水と反応し、表面に親水性の高いシラノール基が生成され、樹脂皮膜表面である上塗り層における水接触角を低下することができる。その結果、樹脂皮膜表面に降りかかった雨水等が円滑に流れて溜まり難くなり、付着した汚れを落し易くできる。また、コロイダルシリカの添加により、上塗り層が硬質となり、土砂、埃、煤塵、排ガス中の粒子状物質等が樹脂皮膜中に埋没し難くなる。
C-2-2. Immediately after applying a coating material was added colloidal silica colloidal silica, the colloidal silica has been uniformly dispersed in the coating film, the colloidal silica concentration in the coating surface increases during baking and drying. When exposed in this state, it reacts with moisture and rainwater in the air, and a highly hydrophilic silanol group is generated on the surface, so that the water contact angle in the overcoat layer that is the resin film surface can be lowered. As a result, rainwater or the like that has fallen on the surface of the resin film flows smoothly and does not accumulate easily, and the attached dirt can be easily removed. In addition, the addition of colloidal silica makes the overcoat layer hard and makes it difficult for earth and sand, dust, dust, particulate matter in exhaust gas, etc. to be buried in the resin film.

コロイダルシリカの平均粒径は、0.1μm以下である。コロイダルシルカの粒径を0.1μm以下とすることにより、上塗り層表面に存在するシラノール基の間隔を狭くして存在密度を大きくすることができる。その結果、樹脂皮膜表面における水濡れを良好にすることができる。コロイダルシリカの平均粒径が0.1μmを超えると、曲げ加工において樹脂皮膜の割れの起点となって皮膜割れが発生し易くなる。   The average particle size of colloidal silica is 0.1 μm or less. By setting the particle size of colloidal silk to 0.1 μm or less, the spacing between silanol groups present on the surface of the overcoat layer can be narrowed to increase the density of existence. As a result, water wetting on the resin film surface can be improved. When the average particle diameter of colloidal silica exceeds 0.1 μm, the cracking of the resin film tends to occur in the bending process as a starting point of the crack of the resin film.

コロイダルシリカの含有量は、乾燥した上塗り層の全重量に対して1〜10重量%の範囲である。1重量%未満では親水性の効果が十分に得られず、付着した雨水等が溜まり易くなり、汚れを流し落とし難くなる。10重量%を超えると、上塗り層が硬質となり、樹脂皮膜割れの起点が多くなって、曲げ加工時に割れが発生し易くなる。   The content of colloidal silica is in the range of 1 to 10% by weight based on the total weight of the dried topcoat layer. If it is less than 1% by weight, the hydrophilic effect cannot be sufficiently obtained, and attached rainwater or the like tends to accumulate, making it difficult to remove dirt. If it exceeds 10% by weight, the overcoat layer becomes hard, the starting point of the resin film cracking increases, and cracking is likely to occur during bending.

C−2−3.アルコキシル基を含有するシリコーン化合物
上塗り層用塗料の塗装直後における親水性を向上させるために、アルコキシル基を含有するシリコーン化合物を添加することが好ましい。アルコキシル基を含有するシリコーン化合物の含有量は、乾燥した上塗り層の全重量に対して0.1〜5.0重量%の範囲である。0.1重量%未満では、親水性向上の効果が十分に得られず防汚性が劣る。5.0重量%を超えると、親水性向上の効果が飽和して不経済となる。
C-2-3. In order to improve the hydrophilicity immediately after the coating of the silicone compound overcoat layer containing an alkoxyl group, it is preferable to add a silicone compound containing an alkoxyl group. The content of the silicone compound containing an alkoxyl group is in the range of 0.1 to 5.0% by weight with respect to the total weight of the dried topcoat layer. If it is less than 0.1% by weight, the effect of improving hydrophilicity cannot be sufficiently obtained and the antifouling property is poor. If it exceeds 5.0% by weight, the effect of improving the hydrophilicity is saturated and uneconomical.

アルコキシル基を含有するシリコーン化合物としては、平均重合度が3〜50のものを用いることが好ましい。平均重合度が3未満では、加水分解され難いため親水性を向上させる効果が得られず、平均重合度が50を超えるとゲル化し易くなり、塗装性に問題が生じる。   As the silicone compound containing an alkoxyl group, those having an average degree of polymerization of 3 to 50 are preferably used. If the average degree of polymerization is less than 3, it is difficult to be hydrolyzed, so that the effect of improving hydrophilicity cannot be obtained. If the average degree of polymerization exceeds 50, gelation tends to occur and a problem arises in paintability.

C−2−4.顔料もしくは染料
上塗り層が所望の色を呈するために、顔料もしくは染料の1種又は2種以上を上塗り層に含有させることが好ましい。顔料としては、例えば、酸化チタンやカーボンブラックが好ましく、染料としては、例えば、フタロシアニンブルーが好ましい。それらの含有量は、要求される色に応じて適宜調整される。
C-2-4. In order for the pigment or dye topcoat layer to exhibit a desired color, it is preferable to include one or more pigments or dyes in the topcoat layer. As the pigment, for example, titanium oxide and carbon black are preferable, and as the dye, for example, phthalocyanine blue is preferable. Their content is appropriately adjusted according to the required color.

C−2−5.上塗り層の形成
アクリル系樹脂と、コロイダルシリカと、アルコキシ基を含有するシリコーン化合物を必須成分とし、これらを溶解又は分散した塗料を、ロールコーターによって下塗り層上に塗布し、所定温度のオーブン中で所定時間処理して焼付け乾燥する。溶剤としては、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソホロン、シクロヘキサノンなどが用いられる。なお、ロールコーターに代えてエアスプレーやバーコーター等によって塗料を塗布してもよい。焼付け条件としては、PMT(最高到達板温度)160〜300℃で10〜120秒である。
C-2-5. Formation of the topcoat layer An acrylic resin, colloidal silica, and a silicone compound containing an alkoxy group are essential components, and a paint in which these are dissolved or dispersed is applied onto the undercoat layer by a roll coater, and is heated in an oven at a predetermined temperature. Process for a predetermined time and bake and dry. As the solvent, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, isophorone, cyclohexanone, or the like is used. In addition, it may replace with a roll coater and may apply | coat a coating material with an air spray, a bar coater, etc. As baking conditions, it is 10 to 120 seconds at PMT (maximum reach | attainment board temperature) 160-300 degreeC.

C−2−6.上塗り層の厚さb
上塗り層の厚さbは3〜13μmの範囲とするのが好ましい。3μm未満であると実環境において、上塗り層が劣化して防汚性が劣る。一方、13μmを超えても性能が飽和して不経済となる。
C-2-6. Top coat thickness b
The thickness b of the overcoat layer is preferably in the range of 3 to 13 μm. If it is less than 3 μm, the overcoat layer deteriorates and the antifouling property is inferior in an actual environment. On the other hand, even if it exceeds 13 μm, the performance is saturated and uneconomical.

C−3.下塗り層厚さa/上塗り層厚さbの比
下塗り層の厚さaと上塗り層の厚さbの比(a/b)は、下塗り層の厚さaを29〜50μmとし、かつ、上塗り層の厚さbを3〜13μmとして、3〜10の範囲とするのが好ましい。この比が3未満であると、下塗り層を厚くすることができないので高性能の耐食性が得られない。この比が10を超えると、下塗り層が上塗り層に対して厚くなり過ぎるために、樹脂皮膜が割れ易くなり耐曲げ性が劣る。
C-3. Ratio of undercoat layer thickness a / overcoat layer thickness b The ratio (a / b) of the thickness a of the undercoat layer to the thickness b of the overcoat layer is such that the thickness a of the undercoat layer is 29 to 50 μm and the overcoat layer The thickness b of the layer is preferably 3 to 13 μm and is preferably in the range of 3 to 10. If this ratio is less than 3, the undercoat layer cannot be made thick, so that high-performance corrosion resistance cannot be obtained. When this ratio exceeds 10, the undercoat layer becomes too thick with respect to the overcoat layer, so that the resin film is easily broken and the bending resistance is inferior.

以下に本発明を実施例により詳細に説明する。なお、本発明は請求項の範囲を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In addition, this invention is not limited to a following example, unless the range of a claim is exceeded.

実施例1〜12及び比較例1〜9
金属板として、A5052P−H34のアルミニウム板(実施例1〜10、13〜14、比較例1〜12)、溶融亜鉛めっき鋼板(実施例11)、溶融亜鉛−アルミニウム系合金鋼板(実施例12)を用いた。いずれの金属板も板厚は0.6mmであった。これら金属板を市販のアルカリ系脱脂剤でスプレー法により脱脂処理を行ない、次いで水洗処理した。更に、化成処理を行い、水洗後に乾燥した。化成処理は、リン酸クロメート処理(実施例1〜6、9、10、13、14、比較例1〜12)、クロメート処理(実施例11、12)、塗布型ジルコニウム処理を施した(実施例7、8)。化成皮膜は蛍光X線分析装置で測定した。
Examples 1-12 and Comparative Examples 1-9
As a metal plate, an aluminum plate of A5052P-H34 (Examples 1 to 10, 13 to 14, Comparative Examples 1 to 12), a hot dip galvanized steel plate (Example 11), and a hot dip zinc-aluminum alloy steel plate (Example 12) Was used. All the metal plates had a thickness of 0.6 mm. These metal plates were degreased by a spray method with a commercially available alkaline degreasing agent, and then washed with water. Furthermore, a chemical conversion treatment was performed, followed by washing with water and drying. In the chemical conversion treatment, phosphoric acid chromate treatment (Examples 1 to 6, 9, 10, 13, 14, Comparative Examples 1 to 12), chromate treatment (Examples 11 and 12), and coating-type zirconium treatment were performed (Examples). 7, 8). The chemical conversion film was measured with a fluorescent X-ray analyzer.

次いで、化成皮膜上に下塗り層を形成した。ポリエステル系樹脂(オイル−フリーポリエステル樹脂、数平均分子量4000)、メラミン系樹脂(ブチル化メラミン樹脂)及びエポキシ系樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂)を溶媒であるシクロヘキサノンに分散した塗料(塗料中の全樹脂量は50重量%)を下塗り層用塗料として調製した。この下塗り層用塗料を化成皮膜上にバーコーターで塗布し、PMT(最高到達板温度)210℃、焼付時間50秒にて焼付けて下塗り層を形成した。   Next, an undercoat layer was formed on the chemical conversion film. Polyester resin (oil-free polyester resin, number average molecular weight 4000), melamine resin (butylated melamine resin) and epoxy resin (bisphenol A type epoxy resin) dispersed in cyclohexanone solvent (all paints The resin amount was 50% by weight) as a coating for the undercoat layer. The undercoat layer coating was applied onto the chemical conversion film with a bar coater and baked at a PMT (maximum ultimate plate temperature) of 210 ° C. and a baking time of 50 seconds to form an undercoat layer.

更に下塗り層上に上塗り層を形成した。アクリル系樹脂、コロイダルシリカ及びアルコキシル基含有シリコーン化合物(平均重合度10)を溶媒である酢酸ブチルに分散した塗料(塗料中のアクリル系樹脂量が50重量%)を上塗り層用塗料として調製した。この上塗り層用塗料を下塗り層上にバーコーターで塗布し、PMT241℃、焼付時間50秒にて焼付けて上塗り層を形成し、プレコート金属板を作成した。   Further, an overcoat layer was formed on the undercoat layer. A paint in which an acrylic resin, colloidal silica, and an alkoxyl group-containing silicone compound (average polymerization degree 10) are dispersed in butyl acetate as a solvent (the acrylic resin content in the paint is 50% by weight) was prepared as a paint for the topcoat layer. This overcoat layer coating was applied onto the undercoat layer with a bar coater and baked at PMT 241 ° C. and a baking time of 50 seconds to form an overcoat layer to prepare a precoated metal plate.

なお、金属板表面の十点平均粗さRzについては、レーザーテック(株)製コンフォーカル顕微鏡HD100を用いて測定した。対物レンズ50倍で金属板表面の3次元像を測定し、322μm角の面積部分を任意に5箇所選んだ。各322μm角部分において粗さを十点測定し、その算術平均をもってその部分の十点平均粗さRzとした。更に、5箇所の十点平均粗さRzについても算術平均値を算出し、金属板試料の十点平均粗さRzとした。   In addition, about 10-point average roughness Rz of the metal plate surface, it measured using Lasertec Co., Ltd. confocal microscope HD100. A three-dimensional image of the surface of the metal plate was measured with an objective lens of 50 times, and five area portions of 322 μm square were arbitrarily selected. Ten points of roughness were measured at each 322 μm square portion, and the arithmetic average was taken as the ten point average roughness Rz of that portion. Furthermore, the arithmetic average value was calculated also about five ten-point average roughness Rz, and it was set as the ten-point average roughness Rz of the metal plate sample.

金属板の材質とRz、化成皮膜の種類と皮膜量(リン酸クロメート処理とクロメート処理ではCr量として、塗布型ジルコニウム処理でがZr量として)、下塗り層の各成分の配合量(ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の合計重量を100部とした際のポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の各部数、エポキシ系樹脂については、ポリエステル系樹脂とメラミン系樹脂の合計重量100部に対する部数)と層厚さ、上塗り層の各成分の含有量(乾燥した上塗り層の全重量に対する重量%)、コロイダルシリカの平均粒径及び層厚さ、下塗り層の厚さaと上塗り層の厚さbの比(a/b)を、表1に示す。
なお、比較例9では、下塗り層にエポキシ系樹脂が含有されておらず、比較例7では、上塗り層にコロイダルシリカが含有されておらず、比較例8では、上塗り層にアルコキシル基含有シリコーン化合物が含有されていない。
Metal plate material and Rz, conversion coating type and coating amount (Cr amount in phosphoric acid chromate treatment and chromate treatment, Zr amount in coating type zirconium treatment), blending amount of each component of undercoat layer (polyester resin) And the total weight of the melamine resin and 100 parts of the polyester resin and the melamine resin, and for the epoxy resin, the number of parts of the polyester resin and the melamine resin relative to the total weight of 100 parts) and the layer thickness , The content of each component of the topcoat layer (% by weight relative to the total weight of the dried topcoat layer), the average particle size and layer thickness of colloidal silica, the ratio of the thickness a of the undercoat layer to the thickness b of the topcoat layer (a / B) is shown in Table 1.
In Comparative Example 9, the undercoat layer does not contain an epoxy resin, in Comparative Example 7, the overcoat layer does not contain colloidal silica, and in Comparative Example 8, the overcoat layer contains an alkoxyl group-containing silicone compound. Is not contained.

Figure 2009051117
Figure 2009051117

次に、下塗り層の引張強さを測定した。テフロン(登録商標)シートの上に表1に示す配合割合の下塗り層用塗料を塗布し、各実施例及び比較例と同様の条件で下塗り層を形成した。なお、各下塗り層厚さが14μmとなるように塗布量を調整した。次いで、テフロン(登録商標)シートから下塗り層を剥離し、幅20mm、長さ120mm、厚さ14μmの短冊状の下塗り層を試験片とした。引張試験は25℃でチャック間距離50mmとし、引張速度20mm/分で引張り、引張強さを測定した。結果を表2に示す。   Next, the tensile strength of the undercoat layer was measured. An undercoat layer coating composition shown in Table 1 was applied onto a Teflon (registered trademark) sheet, and an undercoat layer was formed under the same conditions as in the Examples and Comparative Examples. The coating amount was adjusted so that the thickness of each undercoat layer was 14 μm. Subsequently, the undercoat layer was peeled from the Teflon (registered trademark) sheet, and a strip-like undercoat layer having a width of 20 mm, a length of 120 mm, and a thickness of 14 μm was used as a test piece. In the tensile test, the distance between chucks was set to 50 mm at 25 ° C., and the tensile strength was measured at a tensile speed of 20 mm / min. The results are shown in Table 2.

Figure 2009051117
Figure 2009051117

実施例1〜14及び比較例1〜12で作製したプレコート金属板を用いて、以下の性能評価を行なった。評価は○、○△、△を合格(使用可)とし、△×と×を不合格(使用不可)とした。   The following performance evaluation was performed using the precoat metal plate produced in Examples 1-14 and Comparative Examples 1-12. In the evaluation, ○, ○ △, and Δ were acceptable (usable), and Δx and x were unacceptable (unusable).

(1)防汚性
(a)耐カーボン汚染性
樹脂皮膜表面に、カーボンブラック5重量%を懸濁させた水溶液をスプレー塗布した後に60℃の恒温槽で1時間乾燥した。ついで、流水中で樹脂皮膜表面に付着しているカーボンブラックをガーゼで拭き取り乾燥した後のΔL値を測定した。ΔL値とは、試験後のL値から試験前のL値を引いたものとして定義される。
○:ΔL≧−7
×:ΔL<−7
(1) Antifouling property (a) Carbon contamination resistance An aqueous solution in which 5% by weight of carbon black was suspended was spray-coated on the surface of the resin film, and then dried in a thermostatic bath at 60 ° C for 1 hour. Next, the ΔL value after the carbon black adhering to the resin film surface in running water was wiped with gauze and dried was measured. The ΔL value is defined as the L value after the test minus the L value before the test.
○: ΔL ≧ −7
×: ΔL <−7

(b)耐赤マジックインク除去性
市販のサクラネーム(登録商標)赤マジックインクで3cm×5cmの部分全体に線を描き24時間放置した後、エタノールを浸したキムワイプで20回擦った後の樹脂皮膜表面に残存した赤マジックを目視によって評価した。
○:完全に除去できる。
×:跡残りあり。
(B) Red Magic Ink Removal Resin Resin after drawing a line with a commercially available Sakuraname (registered trademark) red magic ink on a 3 cm × 5 cm portion and leaving it for 24 hours, and then rubbing 20 times with a Kimwipe soaked in ethanol The red magic remaining on the surface of the film was visually evaluated.
○: Completely removable.
X: There is a trace.

(2)密着性
プレコート金属板を沸騰水中に2時間浸漬後、1mm角碁盤目を100個描き、テープ剥離試験を行い、樹脂皮膜の剥離状態を目視観察した。
〇:樹脂皮膜の金属板又は化成皮膜から剥離、ならびに、樹脂皮膜における各層間の剥
離なし。
×:樹脂皮膜の金属板又は化成皮膜から剥離、ならびに、樹脂皮膜における各層間の剥
離の少なくともいずれかの剥離あり。
(2) Adhesion After the precoated metal plate was immersed in boiling water for 2 hours, 100 1 mm square grids were drawn, a tape peeling test was performed, and the peeling state of the resin film was visually observed.
◯: No peeling from the metal plate or chemical conversion film of the resin film, and no separation between layers in the resin film.
X: There is peeling of at least one of peeling from the metal plate or chemical film of the resin film and peeling between each layer in the resin film.

(3)耐曲げ性
(a)曲げ部外観
屈曲半径を金属板の厚みの5倍とした5Tにて、180度曲げを施して曲げ部の樹脂皮膜の割れ状況を目視観察した。
○ :樹脂皮膜割れが殆ど認められない。
○△:樹脂皮膜割れが認められるが、僅かである。
△ :樹脂皮膜割れがはっきりと認められるが、曲げ部の1/4程度である。
△×:樹脂皮膜割れがはっきりと認められるが、曲げ部の半分程度である。
× :樹脂皮膜割れが全面に認められる。
(3) Bending resistance (a) Appearance of bent portion The bending state of the bent portion of the resin film was visually observed at 5T with a bending radius set to 5 times the thickness of the metal plate and visually observed.
○: Resin film cracking is hardly observed.
○ Δ: Resin film cracking is observed but slight.
Δ: Resin film cracking is clearly recognized, but about 1/4 of the bent portion.
Δ ×: Resin film cracking is clearly recognized, but about half of the bent portion.
X: Resin film cracking is observed on the entire surface.

(b)曲げ部密着性
テープ剥離試験を行い、樹脂皮膜の剥離状態を観察した。
○ :剥離なし。
○△:10%未満の面積において剥離あり。
△ :10以上で50%未満の面積において剥離あり。
△×:50%以上の面積において剥離あり。
× :全面剥離あり。
(B) Bending part adhesion The tape peeling test was performed and the peeling state of the resin film was observed.
○: No peeling.
○ △: There is peeling in an area of less than 10%.
Δ: There is peeling in an area of 10 or more and less than 50%.
Δ ×: peeling in an area of 50% or more.
X: The entire surface is peeled off.

(4)耐食性
CASS試験48時間又は120時間をJIS Z 2371に準じて行い、腐食の状態を目視観察した。
○ :腐食面積率が0.1%未満。
○△:腐食面積率が0.1%以上1%未満。
△ :腐食面積率が1%以上2%未満。
△×:腐食面積率が2%以上5%未満。
× :腐食面積率が5%以上。
(4) Corrosion resistance A CASS test was performed for 48 hours or 120 hours according to JIS Z 2371, and the state of corrosion was visually observed.
○: Corrosion area ratio is less than 0.1%.
○ △: Corrosion area ratio is 0.1% or more and less than 1%.
Δ: Corrosion area ratio is 1% or more and less than 2%.
Δ: Corrosion area ratio is 2% or more and less than 5%.
X: Corrosion area ratio is 5% or more.

結果を表3に示す。   The results are shown in Table 3.

Figure 2009051117
Figure 2009051117

実施例1〜14では、十点平均粗さRzが1.2μm〜4.0μmの範囲にある金属板の少なくとも一方の表面に化成皮膜を形成し、その上に樹脂皮膜を形成するプレコート金属板において、樹脂皮膜は下塗り層と上塗り層からなる。そして、下塗り層は、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂及びエポキシ系樹脂からなり、引張強さが20〜50MPaの範囲にある。上塗り層はアクリル系樹脂に、0.1μm以下の平均粒径のコロイダルシリカを乾燥重量の1%〜10%、アルコキシル基を有するシリコーン化合物を乾燥重量の0.1%〜5.0%含有する。このような実施例1〜14では、防汚性、密着性、耐曲げ性、耐食性は良好であった。   In Examples 1 to 14, a precoated metal plate in which a chemical conversion film is formed on at least one surface of a metal plate having a ten-point average roughness Rz in the range of 1.2 μm to 4.0 μm, and a resin film is formed thereon. The resin film comprises an undercoat layer and an overcoat layer. The undercoat layer is made of a polyester resin, a melamine resin, and an epoxy resin, and has a tensile strength in the range of 20 to 50 MPa. The overcoat layer contains 1% to 10% of the dry weight of colloidal silica having an average particle size of 0.1 μm or less and 0.1% to 5.0% of the silicone compound having an alkoxyl group in the dry weight in the acrylic resin. . In such Examples 1-14, antifouling property, adhesiveness, bending resistance and corrosion resistance were good.

特に、実施例5〜8は下塗り層の皮膜厚さaが29μm〜50μmの範囲にあり、上塗り層の皮膜厚さbが3〜13μmの範囲にあり、a/bが3〜10の範囲であるので、他の発明例と比較して、耐食性が向上した。   In particular, in Examples 5 to 8, the film thickness a of the undercoat layer is in the range of 29 μm to 50 μm, the film thickness b of the overcoat layer is in the range of 3 to 13 μm, and a / b is in the range of 3 to 10 Therefore, the corrosion resistance was improved as compared with the other invention examples.

比較例1では、金属板の十点平均粗さRzが1.2μm未満であるため、耐曲げ性が劣った。
比較例2では、金属板の十点平均粗さRzが4.0μmを超えるため、耐曲げ性が劣った。
比較例3、4では、下塗り層の引張強さが20MPa未満であるため、耐曲げ性が劣った。
比較例5では、下塗り層の引張強さが50MPaを超えるため、耐曲げ性が劣った。
比較例6では、上塗り層のコロイダルシリカの平均粒径が0.1μmを超えるため、耐曲げ性が劣った。
比較例7では、上塗り層にコロイダルシリカが含有されていないので防汚性が劣った。
比較例8では、上塗り層にアルコキシル基を有するシリコーン化合物が含有されていないので防汚性が劣った。
比較例9では、下塗り層にエポキシ樹脂が配合されていないため密着性が劣り、耐曲げ性と耐食性が劣った。
比較例10では、上塗り層のコロイダルシリカの添加量が1重量%未満であるために防汚性が劣った。
比較例11では、上塗り層のコロイダルシリカの添加量が10重量%を超えているために耐曲げ性が劣った。
比較例12では、上塗り層のアルコキシル基を有するシリコーン化合物の添加量が0.1重量%未満であるために防汚性が劣った。
In Comparative Example 1, since the ten-point average roughness Rz of the metal plate was less than 1.2 μm, the bending resistance was inferior.
In Comparative Example 2, since the ten-point average roughness Rz of the metal plate exceeded 4.0 μm, the bending resistance was inferior.
In Comparative Examples 3 and 4, since the tensile strength of the undercoat layer was less than 20 MPa, the bending resistance was inferior.
In Comparative Example 5, since the tensile strength of the undercoat layer exceeded 50 MPa, the bending resistance was inferior.
In Comparative Example 6, since the average particle size of the colloidal silica of the overcoat layer exceeded 0.1 μm, the bending resistance was inferior.
In Comparative Example 7, the antifouling property was inferior because colloidal silica was not contained in the overcoat layer.
In Comparative Example 8, the antifouling property was inferior because no silicone compound having an alkoxyl group was contained in the overcoat layer.
In Comparative Example 9, since no epoxy resin was blended in the undercoat layer, the adhesion was inferior, and the bending resistance and the corrosion resistance were inferior.
In Comparative Example 10, the antifouling property was inferior because the amount of colloidal silica added to the overcoat layer was less than 1% by weight.
In Comparative Example 11, the bending resistance was inferior because the amount of colloidal silica added to the overcoat layer exceeded 10% by weight.
In Comparative Example 12, the antifouling property was inferior because the amount of the silicone compound having an alkoxyl group in the overcoat layer was less than 0.1% by weight.

本発明では、特定の範囲の十点平均粗さRzを有する表面の金属板を用いて、金属板表面のアンカー効果により下塗り層の密着性を向上できる。また、所定種類の樹脂と所定範囲の引張強さを有する下塗り層を用いて、下塗り層と化成皮膜及び上塗り層との密着性を向上できる。その結果、樹脂皮膜の耐曲げ性と耐食性も向上する。更に、所定種類の樹脂とシリカ及びシリコーン化合物、ならびに、所定範囲のシリカ及びシリコーン化合物の含有量を有する上塗り層を用いて、防汚性と耐曲げ性を向上できる。   In the present invention, the adhesion of the undercoat layer can be improved by the anchor effect on the surface of the metal plate using the surface metal plate having a ten-point average roughness Rz in a specific range. Further, the adhesion between the undercoat layer, the chemical conversion film and the overcoat layer can be improved by using an undercoat layer having a predetermined type of resin and a tensile strength within a predetermined range. As a result, the bending resistance and corrosion resistance of the resin film are also improved. Furthermore, antifouling property and bending resistance can be improved by using a predetermined type of resin, silica and silicone compound, and an overcoat layer having a predetermined range of silica and silicone compound content.

Claims (2)

1.2〜4.0μmの十点平均粗さRzを有する金属板と、当該金属板の少なくとも一方の表面に形成した化成皮膜と、当該化成皮膜の上に形成した樹脂皮膜とを備えるプレコート金属板において、
前記樹脂皮膜が前記化成皮膜上に形成した下塗り層と当該下塗り層の上に形成した上塗り層から成り、前記下塗り層が、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂及びエポキシ系樹脂を含有し、かつ、20〜50MPaの引張強さを有し、前記上塗り層が、アクリル系樹脂と、0.1μm以下の平均粒径を有し乾燥した上塗り層の1〜10重量%のコロイダルシリカと、乾燥した上塗り層の0.1〜5.0重量%のアルコキシル基を有するシリコーン化合物とを含有することを特徴とするプレコート金属板。
A pre-coated metal comprising a metal plate having a ten-point average roughness Rz of 1.2 to 4.0 μm, a chemical conversion film formed on at least one surface of the metal plate, and a resin film formed on the chemical conversion film In the board,
The resin film comprises an undercoat layer formed on the chemical conversion film and an overcoat layer formed on the undercoat layer, the undercoat layer contains a polyester resin, a melamine resin, and an epoxy resin, and 20 The topcoat layer has an tensile strength of ˜50 MPa, the topcoat layer has an acrylic resin, 1 to 10% by weight of colloidal silica of the dry topcoat layer having an average particle size of 0.1 μm or less, and a dry topcoat layer And 0.1 to 5.0% by weight of a silicone compound having an alkoxyl group.
前記下塗り層が29〜50μmの厚さ(a)を有し、前記上塗り層が3〜13μmの厚さ(b)を有し、a/bが3〜10である、請求項1に記載のプレコート金属板。   2. The undercoat layer according to claim 1, wherein the undercoat layer has a thickness (a) of 29-50 μm, the overcoat layer has a thickness (b) of 3-13 μm, and a / b is 3-10. Pre-coated metal plate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014201001A (en) * 2013-04-04 2014-10-27 株式会社Uacj Heat dissipating resin coated aluminum material
JP2015044352A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社Uacj Antifouling resin-coated aluminum plate
JP7452910B1 (en) 2023-08-23 2024-03-19 i-PRO株式会社 Surveillance camera cover and surveillance camera

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