JPS6397267A

JPS6397267A - 加工性、加工部耐食性に優れたプレコ−ト鋼板

Info

Publication number: JPS6397267A
Application number: JP24110786A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ogishi; 英夫大岸; Shigeru Kobayashi; 繁小林; Toshiro Ichida; 市田　敏郎
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1988-04-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、前処理として特定のカップリング剤を塗布後
、特定のブライマーを塗４することにより、加工性およ
び加工部耐食性を向上させたプレコート鋼板に関するも
のである。

〈従来技術とその問題点〉近年、家電用鋼板は需要家での塗装工程の省略による塗
装コストの低減および公害対策の一環として現行のボス
トコート鋼板から鋼板供給側であらかじめ連続コイル塗
装を行ったいわゆるプレコート鋼板の使用へ移行しつつ
ある。

しかし鋼板加工前に塗装されるプレコート用塗料は、鋼
板加工後に塗装されるポストコート用塗料にくらべ、ベ
ンダー加工や、絞り加工後に塗膜に亀裂が入ることによ
る外観不良や耐食性劣化の問題を起こさないよう高度の
耐食性、加工性のバランスが要求される。特に最近ては
加工部の耐食性に対する要求か厳しくなっている。

加工部耐食性はプライマー層とトップ層の総合塗膜での
加工性、およびブライマーの密着性に大きく影響される
。すなわち総合塗膜での加工性が良好であり、また、ブ
ライマーの密着性が良ければ、加工部耐食性は良くなる
のであるが、加工性に大きく影響するトップ層は表面硬
度、汚染性の問題からある程度の加工性しかもたないも
のに限定されているのが現状である。従って加工部耐食
性の改善には、ブライマーが高加工性、高密着性でなけ
ればならない。

このような要求に対しブライマーとして高加工性である
が密着性に難があるポリエステルを、密着性が良好なエ
ポキシ樹脂で変性したり（特開昭６０−１４１７６８号
）、密着性は良好であるが加工性に難があるエポキシ樹
脂を重合脂肪酸による変性（新エポキシ樹脂　項内　弘
編著）、ウレタンによる変性（特開昭６（１−９４４６
６号）することなどが行われている。

また、硬化剤としてたとえば加工性良好なブロックイソ
シアネートを使用したり、あるいは配合割合を変えるこ
とによる架橋密度のコントロールなとも一般に行われて
いるが、プレコート鋼板に要求される加工性、加工部耐
食性の性能を同時に満足させるには至っていない。

それゆえ、現行のプレコート鋼板では、加工部耐食性を
ある程度犠牲にした高加工性鋼板として使用したり、あ
るいは加工部耐食性を重視して温間加工鋼板として使用
したりしている。しかし温間加工用鋼板として用いても
加工部耐食性については十分であるとは言い難い。

〈発明の目的〉本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、高加工性
で、かつ加工部耐食性に優れたプレコート鋼板を提供す
ることを目的とする。

〈発明が解決しようとする問題点〉木発明者らは上記の如く加工性、加工部耐食性に優れた
プレコート鋼板を製造する際に、ブライマー用樹脂およ
び硬化剤による改良のみでは、おのずと限界があるため
、前処理としてカップリング剤を塗布しその一トにカッ
プリング剤と反応可能な特定のプライマー層を塗布する
ことにより本発明に至った。

すなわち、本発明は、化成処理層の上に、アミノ系およ
び／またはメルカプト系シランカップリング剤よりなる
層を有し、その上に（Ａ）数平均分子量５０００以上の
直鎖線状高分子量ポリエステル樹脂と（Ｂ）エポキシ当
量が２５００以下、ヒドロキシル含有量３％以上、数平
均分子量８００以上のエポキシ樹脂とを、（Ａ）／（Ｂ
）−５０１５０〜９５１５の重量比で混合し、さらに（Ｃ）メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ブロックイソシア
ネート樹脂、フェノール系樹脂のうち１種または２種以
上を（Ａ）＋　（Ｂ）／　（Ｃ）＝６０／４０〜９５１
５の重量比で含有してなるプライマー層を有することを
特徴とする加工性、加工部耐食性に優れたプレコート鋼
板を提供する。

〈発明の構成〉以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において使用する鋼板は冷延鋼板および溶融亜鉛
めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、合金化溶融めっき鋼
板、亜鉛ニッケル合金めっき鋼板などの亜鉛系めっき鋼
板がある。

また化成処理はリン酸鉄やリン酸亜鉛等による一般的な
リン酸塩処理、および反応型クロメートや塗布型クロメ
ート等による一般的なりロメート処理でかまわない。

本発明に使用されるシランカップリング剤はアミノ系と
してはγ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプ
ロピルトリメトキシシラン等であり、メルカプト系では
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルメチルジメトキシシラン等を代表的に挙
げることができる。これらのカップリング剤は単独また
は複合して用いることができ、加水分解して生成したシ
ラノール基（−５ｉ−ＯＨ）が化成処理層と反応し、一
方力ツブリング剤中のアミノ基（−ＮＨ２、−Ｎｌｌ−
）やメルカプト基（−５１１）が樹脂と反応し、その結
果鋼板と樹脂の界面の結合が強化される。

これらのカップリング剤は、塗布量は０．０１〜１．０
ｇ／ｍ２程度であり、通常濃度１０％以下の水溶液で使
用される。微量の界面活性剤、安定剤、増粘剤等を含ん
でもよいし、溶媒として用いるものは必ずしも水にかき
らず、アルコール、エステル、ケトン等であっても良い
。

本発明に用いられる特定のブライマーとは、成分（Ａ）
、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）を必須の成分とする。成分Ａ
）は数平均分子量が５０００以上の直鎖線状高分子量ポ
リエステルが本発明の目的にかなうものであるが、更に
好ましくは１ｏｏｏｏ以上が良好である。すなわち、数
平均分子量が５０００未満では十分な加工性が得られな
い。数平均分子量が５０００以上の直鎖線状高分子量ポ
リエステル樹脂としては、たとえば一般に市販されてい
る三井東圧化学　（株）製　商品名　アルマテックス　
ＨＭＰ５７−２３．また日本合成化学（株）製　商品名
　二チゴー　ポリエスタ−ＴＰ−２１７、同ＴＰ−２７
０などが挙げられる。成分（Ｂ）は、エポキシ当量２５
００以下ヒドロキシル含有量が３％以上、数平均分子量
が８００以上のエポキシ樹脂が本発明の目的にかなうも
のであるが、更に望ましくは、エポキシ当量＝２２００
以下、ヒドロキシル含有量が４％以」−１数平均分子量
が９００以」二が良好である。分子量が８００未満では
十分な加工性が得られず、またヒドロキシル含有量が３
％未満では架橋剤との反応率が低いため、やはり加工性
が悪い。さらにエポキシ当量が２５００超ではシランカ
ップリング剤のアミノ基、あるいはメルカプト基と反応
するべきエポキシ基の濃度が小さく、十分な密着性が得
られない。

本発明における成分（Ｂ）は上記範囲を満足すれば、ど
の様なエポキシ樹脂でも良い。たとえば、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の水添物、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エ
ポキシ樹脂およびビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を重
合脂肪酸、ウレタンなどで変性したものでも良いか、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂が性能バランスド最も好
適である。

たとえば、一般に市販されている油化シェル（株）製　
商品名　エピコート１００１、同１００４、同１００７
、大日本インキ化学工業（株）製　商品名　エピクロン
１０５０、同４０５０、同７０５０等が挙げられる。こ
の様なエポキシ樹脂の一般式は、次の様になる。

′、１１２ここでたとえば、油化シェル化学（株）製の商品名エピ
コート１００１ではｎ中２、同１００４ではｎ中５、同
１００７ではｎ中９となる。

成分（Ａ）（Ｂ）は本発明における重要な要素となるが
理由は次の通りである。すなわち成分（Ａ）は数平均分
子量が５０００以上の直鎖線状高分子量ポリエステルを
用いることで高加工性を維持する。成分（Ｂ）は一定含
有量以上のエポキシ基とヒドロキシル基を持つエポキシ
樹脂を用いるが、エポキシ基の役割はカップリング剤と
化学結合することでプライマーの密着性を挙げることに
あり、ヒドロキシル基は架橋剤と反応することで加工性
を保持するものである。

（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合比は、（Ａ）／（Ｂ）が
５０１５０〜９５１５が本発明の目的にかなうものであ
るが、更に望ましくは（Ａ）／（Ｂ）が７５／２５〜９
０／１０が良好である。

（Ｂ’）成分の分子量が小さい場合は加工性の低下を防
ぐため（Ｂ）成分の配合量は少ない方が良い。また（Ｂ
）成分のエポキシ当量が大きい時は、カップリング剤と
の十分な密着性を維持するためには（Ｂ）成分の配合量
は多い方が良い。

（Ｃ）成分に関しては、架橋剤として、尿素系樹脂、メ
ラミン系樹脂、フェノール系樹脂、ブロックイソシアネ
ート樹脂が用いられる。配合比は（Ａ）＋　（Ｂ）／（
Ｃ）が６０／４０〜９５１５が本発明の目的にかなうも
のであるか、更に望ましくは、７５／２５〜９０／１０
の間が良好てある。すなわち（Ａ）＋　（Ｂ）／　（Ｃ
）が６０／４０より（Ｃ）成分が多い場合は、塗膜の架
橋密度が過剰となりすぎ、また９５１５より（Ｃ）成分
が、少ないと架橋密度が不足し、いづれも十分な加工性
が得られない。

これら、成分（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の他に必要に応じて、
クロム酸塩、塩基性鉛化合物、リン酸亜鉛などの亜鉛化
合物等の通常焼付塗料に使用される防錆顔料の他にチタ
ン白、カオリンクレーなど着色や増量のための顔料が使
用される。さらに必要に応じて増粘剤、沈降防止剤、色
分れ防止剤、湿潤分散剤、消泡剤、硬化促進剤などの公
知慣用の各種添加剤を適宜添加することができる。

本発明は、」二連のブライマ一層の上にさらに上塗り塗
装することで完成に至るが、上塗り塗料としては、特に
限定されないが、通常使用されるポリエステル塗料、ア
クリル塗料、フッ素樹脂塗料、ウレタン樹脂塗料、シリ
コン樹脂塗料、塩化ゴム塗料などが挙げられる。

本発明は、ブライマー中の（Ａ）成分により加工性を維
持し、（Ｂ）成分とカップリング剤の化学結合により加
工部耐食性を得るものである。

〈実施例〉以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

（実施例１）高分子量ポリエステル［日本合成（株）製　商品名　ポ
リエスタ−ＴＰ−２１７、数平均分子量　１６０００］
９０部（固型分として）エポキシ樹脂［油化シェル（株
）製　商品名　エピコート１００１、数平均分子量９０
０、ビトロキシル含有量　４％、エポキシ当量　５００
］１０部、メラミン樹脂［三井東圧（株）製、商品名　
サイヌル３０３］１１．１部、酸化チタン５６部、スト
ロンチウムクロメート５６部、シンナー２２２部を加え
、ボールミルて混練してブライマー用塗料とした。

カップリング剤溶液としてはγ−（２−アミノエチル）
アミノプロピルトリメトキシシラン［トーレ・シリコー
ン（株）製　５Ｈ６０２０］　５部を水９５部で希釈し
、５％水溶液とした。

リン酸鉄処理鋼板をカップリング剤溶液に５分間浸漬後
１２０℃／１０分乾燥し、上記ブライマーをバーコータ
ーにて膜厚５−で塗布し、板温２００±１０℃で３０秒
焼付けた。

上塗りは、プレコート用ポリエステル塗料をバーコータ
ーにて膜厚２０Ｉｊｍで塗布し、２２０±１０℃で３０
秒焼付けた。

第１表にこの塗装鋼板の塗料系および性能結果を示す。

表中のデーターに示される様に、従来のプレコート材の
加工性、加工後耐食性が非常に改善されている。

（実施例２）カップリング剤をγ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン［トーレ・シリコーン（株）製５Ｈ６０６２］に
変更した以外は、実施例１の条件と全く同じである。

（実施例３）（Ｂ）成分のエポキシ樹脂を油化シェル（株）製　商品
名エピコート１００４［数平均分子量１６００、ヒドロ
キシル含有量　５％エポキシ当量　９００］に変更し、
（Ａ）／　（Ｂ）を８０／２０に変更した以外は、実施
例１の条件と全く同じである。

（実施例４）（Ｂ）成分のエポキシ樹脂を油化シェル（株）製　商品
名　エピコー１−１００７　［数平均分子量２９００、
ヒドロキシル含有量　６％　エポキシ当量　１９００コ
に変更し、（Ａ）／（Ｂ）を７０／３０に変更した以外
は、実施例１の条件と全く同じである。

（比較例１）（Ｂ）成分のエポキシ樹脂を油化シェル（株）製　商品
名エピコート８２８［数平均分子量３８０、ヒドロキシ
ル含有量　０．６％　エポキシ当量　１９０］に変更し
た以外は、実施例１の条件と全く同じである。

（比較例２）（Ｂ）成分のエポキシ樹脂として油化シェル（株）製　
商品名エピコート１００９［数平均分子量５５００、ヒ
ドロキシル含有量　６％　エポキシ当量３０００］に変
更し、（Ａ）／（Ｂ）を７０／３０に変更した以外は、
実施例１の条件と全く同じである。

（比較例３）エピコート１００１　１８０部とキシレン１８０部を８
０℃で加熱溶解し５０％溶液とした。これにヘキサメチ
レンジイソシアネート１６．８部をキシレン　＋５］　
、２部に溶解した溶液を１時間で適下し、８０℃　２時
間反応させた。反応の終点は、赤外分光光度計により、
イソシアネート基の吸収（２２７０ｃ＋＋ｒ’）が消滅
する点とした。これにより、数平均分子量２０００、ヒ
ドロキシル含有量　１．８％　エポキシ当量５００の樹
脂ワニス■５２８ｇを得た。（Ｂ）成分として、樹脂ワ
ニス■を用いた以外は、実施例１の条件と全く同じであ
る。

（比較例４）（Ａ）成分と（Ｂ）成分の重量比（Ａ）／（Ｂ）を４０
７６０に変更した以外は、実施例３の条件と全く同じで
ある。

（比較例５）（Ｂ）成分を使用しなかったこと以外は実施例１の条件
と全く同じである。

（比較例６）（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の重量比（Ａ）＋
　（Ｂ）／　（Ｃ）を４０／６０に変更した以外は実施
例１の条件と全く同じである。

（比較例７）（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分の重量比（Ａ）＋
　（Ｂ）／　（Ｃ）を９８／２に変更した以外は実施例
１の条件と全く同じである。

（比較例８）カップリング剤を塗布しなかフたこと以外は、実施例１
の条件と全く同じである。

（比較例９）（Ａ）成分として中分子量ポリエステル樹脂三井東圧化
学（株）製　商品名　アルマテックスＰ６４５　［数平
均分子量　３０００］に変更した以外は実施例１の条件
と全く同じである。

別に比較として、現在広く用いられているポリエステル
系、エポキシ変性ポリエステル系、エポキシ系樹脂をそ
れぞれ実施例１と同様のリン酸鉄処理鋼板にバーコータ
ーにて膜厚５ｐＸ１１で塗布し、熱硬化させたものを用
いて、同様の性能評価を行った。

結果を第１表に示した。

注１）　　ＯＴ折曲げ（１８０°クラック発生の有無（
１０倍ルーペで確認） ◎　全くクラックなし ○　ごくわずかのクラック有 △　若干クラック有 ×　かなり多くのクラック有注２）　２Ｔ折曲げ後胤水噴霧試験２００時間後加工部
をセロテープ剥離し、剥離の程度で評価 ◎　全く剥離せずＯごくわずかの剥離 △　若干の剥離 ×　全面剥離〈発明の効果〉本発明は、前処理としてアミノ系および／またはメルカ
プト系シランカップリング剤を塗布し、その上に（Ａ）
直鎖線状高分子量ポリエステル、（Ｂ）エポキシ樹脂、
（Ｃ）特定の架橋剤から構成される特定プライマーを塗
布してなる鋼板で、加工性、加工部耐食性のバランスの
とれたプレコート鋼板である。

本発明のプレコート鋼板は、家電用途へきわめて有効に
適用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）化成処理層の上に、アミノ系および／またはメル
カプト系シランカップリング剤よりなる層を有し、その
上に（Ａ）数平均分子量５０００以上の直鎖線状高分子量ポ
リエステル樹脂と（Ｂ）エポキシ当量が２５００以下、ヒドロキシル含有
量３％以上、数平均分子量８００以上のエポキシ樹脂と
を、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜９５／５の重量比で
混合し、さらに（Ｃ）メラミン系樹脂、尿素系樹脂、ブロックイソシア
ネート樹脂、フェノール系樹脂のうち１種または２種以
上を（Ａ）＋（Ｂ）／（Ｃ）＝６０／４０〜９５／５の
重量比で含有してなるプライマー層を有することを特徴
とする加工性、加工部耐食性に優れたプレコート鋼板。