(57)【要約】      （修正有）【課題】亜鉛めっき鋼板を塗装して得られる塗装鋼板の端面や傷つき面における赤錆発生を抑制する、クロムを用いない方法を提供する。【解決手段】亜鉛の犠牲防食を促進させる成分を含有する、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の赤錆抑制用ノンクロメート塗料組成物を提供する。亜鉛の犠牲防食を促進させる成分としては、電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末並びに亜鉛粉末が挙げられる。また亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成される塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つを塗料組成物にて形成する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛の犠牲防食を促進させる成分を含有する、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の赤錆抑制用ノンクロメート塗料組成物。
【請求項２】
亜鉛の犠牲防食を促進させる成分が、電解質の塩である請求項１記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項３】
電解質の塩を塗料組成物の固形分中１〜２０質量％含有する、請求項２記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項４】
亜鉛の犠牲防食を促進させる成分が、鉄より電位的に貴な金属粉末である請求項１記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項５】
鉄より電位的に貴な金属粉末を塗料組成物の固形分中に１〜５０質量％含有する、請求項４記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項６】
亜鉛の犠牲防食を促進させる成分が、亜鉛粉末である請求項１記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項７】
亜鉛粉末を塗料組成物の固形分中に１〜５０質量％含有する、請求項６記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項８】
亜鉛の犠牲防食を促進させる成分として、電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末および亜鉛粉末から選択される成分を２以上含有する、請求項１〜７いずれかに記載のノンクロメート塗料組成物。
【請求項９】
亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成される塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つを請求項１〜８いずれかのノンクロメート塗料組成物にて形成することを含む、塗装鋼板の赤錆抑制方法。
【請求項１０】
少なくとも裏面の上塗り塗膜を請求項１〜８いずれかに記載のノンクロメート塗料組成物にて形成する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成される塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つが請求項１〜８いずれかのノンクロメート塗料組成物により形成されている、塗装鋼板。
【請求項１２】
少なくとも裏面上塗り塗膜が請求項１〜８いずれかのノンクロメート塗料組成物により形成されている、請求項１１記載の塗装鋼板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の端面や傷つき面において赤錆の発生を抑制する作用を有するノンクロメート塗料組成物に関する。本発明はまた、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板において、赤錆の発生を抑制する方法並びに赤錆が発生しにくい塗装鋼板を提供することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛含有めっき鋼板へ塗装を施した塗装鋼板はプレコートメタルとも呼ばれ、エアコンの室外機、給湯器の家電外装品、屋根、壁等の外装用建材等、種々の用途に用いられている。
亜鉛含有めっき鋼板へ塗装を施してなる塗装鋼板において、局部的に露出した端面や傷つき部においては鉄部周囲の亜鉛が陽イオンとなって溶出して鉄部を電気化学的に保護する犠牲防食作用により鉄の腐食が抑制される。塗装鋼板にさらなる防食性を付与するため、クロム含有塗料にて塗装されたものが一般的であった。クロム含有塗料を用いた場合、クロム系防錆含量の防錆効果により、塗装鋼板の塗装されていない端部への赤錆の発生は十分抑制される。しかしながら、クロムは環境への悪影響が懸念され、その使用が制限される方向にある。
【０００３】
クロムを含まない塗料として、例えば特許文献１及び２にはリン酸金属塩やアパタイト等を防錆剤として含有する塗料組成物が開示されている。
【０００４】
かかるノンクロメート塗料を用いて十分な耐食性を付与するのは困難であり、クロメート系塗料と比較してノンクロメート塗料にて塗装された塗装鋼板では塗装のない端面や傷つき面において、赤錆が発生しやすいものであった。ここで「赤錆」は、鉄のみの鋼板で起こる赤錆ではなく、亜鉛含有めっき鋼板で起こる赤錆であり、本来、亜鉛含有めっきの犠牲防食が先に働くべきところが、鉄から先に錆びてしまうという特異的な現象をいう。赤錆の発生はクロム含有塗料を用いた塗装鋼板では十分抑制され、問題となることはなかったが、耐食性の低いノンクロメート塗料に切り替わってから、置かれた環境によっては、設置後すぐに赤錆が生じる場合もあり、各ユーザーで問題とされるようになった。
【０００５】
赤錆の発生を抑制する手段として、例えば特許文献３は、Ｚｎ含有Ａｌメッキを鋼板に施す方法を開示する。また特許文献４はＺｎ・Ｍｇ含有Ａｌ系メッキを鋼板に施す方法を開示する。これらの方法により一定の赤錆抑制効果は得られている。確かにＡｌ含有メッキを有する塗装鋼板においては亜鉛めっき鋼板より赤錆発生が少ない傾向があるが、長期間放置すれば赤錆を発生することがある。
【０００６】
特許文献５および６もまた耐赤錆性に優れた塗装鋼板を開示するが、いずれも塗装にクロメート防錆剤を必須とするものであり、クロムによる環境への悪影響の問題は解決されない。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−４３２１２号公報
【特許文献２】特開平１０−１７７９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２３４１６０号公報
【特許文献４】特開２００１−２６２３０９号公報
【特許文献５】特開平８−３０９９１７号公報
【特許文献６】特開平１−３０６２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の端面や傷つき面における赤錆発生を抑制するために用いられる、クロムを含有しないノンクロメート塗料組成物を提供することを目的とする。
本発明はさらに、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の赤錆発生抑制方法、並びに赤錆発生の抑制された塗装鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は亜鉛めっき鋼板端部における赤錆は亜鉛の犠牲防食作用が十分働いていないことが原因で生じることを見出した。そこで亜鉛の犠牲防食作用を積極的に促進させることにより、赤錆が抑制されることを見出し、本発明を完成させた。
即ち本発明は、亜鉛の犠牲防食を促進させる成分を含有する、亜鉛含有めっき鋼板を基材とする塗装鋼板の赤錆抑制用ノンクロメート塗料組成物を提供する。
【００１０】
本発明において「ノンクロメート塗料」あるいは「ノンクロメート塗料組成物」とは塗料組成物中にクロム系化合物が含まれていないものを意味する。
本発明において、「亜鉛の犠牲防食を促進させる成分」とは、亜鉛イオンの溶出によって鉄部の腐食を電気化学的に抑制する作用である犠牲防食作用を促進することのできる成分である。本発明において、亜鉛の犠牲防食を促進させる成分としては、電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末、および亜鉛粉末が例示される。
【００１１】
本発明の塗料組成物は従来から知られている亜鉛めっき鋼板の塗装に用いられるノンクロメート塗料組成物に亜鉛の犠牲防食を促進させる成分を配合して調製すればよい。従来から知られている塗料組成物としては特に限定なく用いられ、亜鉛含有めっき鋼板の表面または裏面の上塗り塗膜もしくは下塗り塗膜それぞれの目的にあわせて適宜好適なものを選択すればよい。電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末および亜鉛粉末は本発明の塗料組成物へ単独で含有させても、２以上を組み合わせて含有させてもよい。
【００１２】
本発明の塗料組成物において、電解質の塩は塗料組成物固形分の１〜２０質量％含有するのが好ましい。鉄より電位的に貴な金属の粉末は塗料組成物固形分の１〜５０質量％含有するのが好ましい。また亜鉛粉末は塗料組成物固形分の１〜５０質量％含有するのが好ましい。
【００１３】
本発明はまた、亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成される塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つを本発明のノンクロメート塗料組成物にて形成することを含む、塗装鋼板の赤錆抑制方法を提供する。
【００１４】
本発明はさらに亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成されてなる塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つが本発明のノンクロメート塗料組成物により形成されている塗装鋼板を提供する。
【００１５】
本発明の方法並びに本発明の塗装鋼板において、本発明の塗料組成物を用いて形成される塗膜としては特に限定なく、表面および裏面の上塗りおよび下塗り塗膜のいずれであってもよいが、特に裏面の上塗り塗膜を本発明の塗料組成物で形成するのが好ましい。
【００１６】
本発明の方法並びに本発明の塗装鋼板においては、本発明の塗料組成物を少なくとも１の塗膜の形成に用いるが、２以上の塗膜が本発明の塗料組成物によって形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の塗料組成物を用いることにより塗装鋼板における亜鉛含有めっき中の亜鉛の犠牲防食作用が促進され、その結果塗装鋼板の端面や傷つき部の赤錆を抑制することができる。本発明の塗料組成物を適用することにより、調製される塗装鋼板の端部や傷部分の赤錆が抑制されるため、塗装鋼板の外観の著しい悪化が生じず、したがって、屋外使用にも好適に適用することができる。このような塗装鋼板は、エアコンの室外機、給湯器の家電外装品、屋根、壁等の外装用建材として特に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の塗料組成物は図１に示すような、亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面の下塗り塗膜および上塗り塗膜の１以上を形成するために用いられるものである。
【００１９】
本発明の塗料組成物に含まれる「亜鉛の犠牲防食を促進する成分」が電解質の塩である場合、電解質の塩を含有する塗膜を形成することによって塗装鋼板端面付近の電気伝導度が高くなり、亜鉛含有めっきの犠牲防食作用が促進され、その結果赤錆が抑制されるものと考えられる。
【００２０】
電解質の塩としては環境に悪影響を及ぼさない限り特に限定されないが、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩化テトラブチルアンモニウム、リン酸水素２ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、臭化亜鉛、ヨウ化亜鉛、塩化亜鉛、ギ酸カリウム、硝酸銀、リン酸カリウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化カルシウム、硝酸アンモニウム、塩化セシウム、臭化リチウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸セシウム、フッ化銀、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化リチウム、臭化カルシウム、硝酸銅、ヨウ化カリウム、硝酸カルシウム、硝酸亜鉛、臭化銅（ＩＩ）、臭化鉄（ＩＩ）、水酸化カリウム、硝酸亜鉛、シアノ鉄（ＩＩＩ）酸カリウム、塩化アルミニウム、塩化アンモニウム、硫酸アルミニウム、硝酸カリウム、塩化バリウム、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、硫酸リチウム、シアノ鉄（ＩＩ）酸カリウム、硫酸鉄（ＩＩ）、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸セシウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸マグネシウム、硫酸銅（II）、硫化ナトリウム、水酸化リチウム、硫酸カリウム、硝酸バリウム、硫化バリウム、塩素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、シュウ酸水素カリウム、フッ化ナトリウム、炭酸リチウム、炭酸カリウム、アニリン塩酸塩、臭化マグネシウム、フッ化カリウム、臭化バリウム、塩化鉄（III）、臭化ナトリウム、硝酸ナトリウム、硝酸鉄（II）、硝酸鉄（III）、ヨウ化セシウム、フッ化アンモニウム、塩化リチウム、硝酸リチウム、塩化カルシウム、臭化アンモニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アンモニウム、塩化銅（II）、臭化カリウム、硫酸銀、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、水酸化カルシウム、酸化銀、硫酸バリウム、塩化銀、臭化銀が例示される。
これらのうちでも、塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩化テトラブチルアンモニウム、リン酸水素２ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウムおよび炭酸水素ナトリウムが好適に用いられる。
【００２１】
電解質の塩の添加量は塗料固形分中１〜２０質量％、好ましくは１〜１０質量％となるように配合させるとよい。
電解質の塩としては好適には塗膜中で粒径が１〜１００μｍ、より好ましくは１〜１５μｍの粒子となるものを用いればよい。
【００２２】
本発明の塗料組成物に含まれる「亜鉛の犠牲防食を促進する成分」が鉄より電位的に貴な金属粉末である場合、かかる金属が塗膜に含まれることにより、亜鉛との電位差が大きくなり、電気伝導度の低い水においても、亜鉛含有めっきの犠牲防食が促進され、亜鉛含有めっき鋼板の端面の赤錆が抑制される。
【００２３】
本態様において用いられる鉄より電位的に貴な金属粉末としては、鉄より電位的に貴でかつ環境に対する悪影響を示さないものであれば特に限定されず、例えばコバルト、ニッケル、スズ、アンチモン、ビスマス、銅、銀、パラジウム、白金および金が例示される。鉄より電位的に貴な金属粉末としては、上記金属そのものであっても、金属の酸化物であってもよい。好適にはニッケルまたは酸化ビスマスが、特に好適にはニッケルが用いられる。
【００２４】
鉄より電位的に貴な金属粉末は塗料組成物固形分中１〜５０質量％、より好ましくは５〜３０質量％含有させるとよい。
鉄より電位的に貴な金属粉末は、好適には粒径が１〜１００μｍ、より好ましくは１〜１５μｍのものを用いればよい。
【００２５】
本発明の塗料組成物に含まれる「亜鉛の犠牲防食を促進する成分」が亜鉛粉末である場合、犠牲防食に寄与する亜鉛の量が増加することにより、亜鉛めっきの犠牲防食効果が促進され、端面の赤錆が抑制される。
【００２６】
本態様において亜鉛粉末は塗料組成物固形分中１〜５０質量％、好適には５〜３０質量％含有させるとよい。亜鉛粉末は好適には粒径が１〜１００μｍ、より好ましくは１〜１５μｍのものを用いればよい。
【００２７】
本発明の塗料組成物は、電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末および／または亜鉛粉末を亜鉛含有めっき鋼板の塗装に従来から用いられているノンクロメート塗料組成物へ配合して調製すればよい。亜鉛含有めっき鋼板の塗装に従来から用いられているノンクロメート塗料としては、クロム系物質を含んでいなければ特に限定なく公知のものを用いることができる。該塗料組成物によって形成する塗膜が亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面の上塗りあるいは下塗り塗膜のいずれであるかに応じて適宜選択すればよい。本発明の塗料組成物は、特に好適には裏面上塗り塗膜形成用塗料組成物として提供される。
【００２８】
本発明の塗料組成物は塗膜形成性樹脂を含有する。本発明の塗料組成物に用いられる塗膜形成性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、エポキシウレタン樹脂、変性エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アクリルエポキシ樹脂、アクリルフェノール樹脂、アクリルフェノールエポキシ樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂等の各種変性ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、イソシアネート硬化型アクリル樹脂、ウレタン樹脂、酸無水物変性ポリプロピレン樹脂等からなる熱硬化性樹脂；塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン等の塩素化オレフィン系樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニリデン及びこれらを共重合したビニル樹脂、セルロース系樹脂、アセタール樹脂、アルキド樹脂、塩化ゴム系熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂等を挙げることができる。上記熱硬化性樹脂には、必要に応じてメラミン樹脂等のアミノ樹脂；ブロックイソシアネート等の硬化剤を併用して用いることができる。
【００２９】
上記樹脂成分のなかでも、特に、ポリエステル樹脂、シリコーン変性ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素樹脂を使用することが好ましい。
【００３０】
上記ポリエステル樹脂は、多価アルコールと塩基酸との重縮合により得られるものである。上記多価アルコールの具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，２−、１，３−、２，3−、１，４−プタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、水添ビスフェノールＡ、ヒドロキシアルキル化ビスフェノールＡ、１，４−シクロヘキサンジメタノール、２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピル−２，２−ジメチル−３−ヒドロキシプロピオネート（ＢＡＳＨＰＮ)、Ｎ，Ｎ−ビス−（２−ヒドロキシエチル）ジメチルヒダントイン、ポリエトフメチレンエーテルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、グリセリン、ソルビトール、アンニトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリス−（ヒドロキシエチル）イソシアナート等の１種又は複数種を挙げることができる。
【００３１】
また、上記塩基酸の具体例としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラフタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水ハイミック酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、イソフタル酸、テレフタル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン敢、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、無水コハク酸、乳酸、ドデセニルコハク酸、ドデセニル無水コハク酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸、無水エンド酸等の１種又は複数種を挙げることができる。
【００３２】
上記シリコーン変性ポリエステル樹脂は、上記ポリエステル樹脂１００質量部に対して、有機シリコーン（例えば、官能基として−ＳｉＯＣＨ３、−ＳｉＯＨを有する数平均分子量３００〜１０００の有機シリコーン）５〜５０質量部を反応させて得ることができる。ここで用いられるポリエステル樹脂の物性は、特には限定されないが、例えば分子量は５００〜３００００であるのが好ましく、１０００〜２５０００であるのが更に好ましい。なお、分子量が３００００を超えると、粘度が高くなってその取り扱いが難しくなるおそれがある。他方、分子量が５００より小さいと所期の性能が得られなくなるおそれがある。
【００３３】
上記アクリル樹脂としては、例えば以下のようなモノマーから通常の方法により重合したものを挙げることができる。
（１）（メタ）アクリル酸ヒドロキシメチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシルプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチル、Ｎ−メチロールアクリルアミド等のヒドロキシル基を有するエチレン性モノマー及びそれらのラクトン付加物。
（２）（メタ）アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等のカルボキシル基を有するエチレン性モノマー。
（３）(メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ドデシル等の（メタ）アクリル酸アルキルエステルなどの上記モノマー（１）及び（２）と重合可能なエチレン性モノマー。
（４）(メタ）アクリロニトリル、スチレン等。
【００３４】
上記シリコーン変性アクリル樹脂は、上記アクリル樹脂１００質量部に対して、上記したような有機シリコーン５〜５０質量部を反応させて得ることができる。
【００３５】
上記樹脂成分の硬化剤としては、アミノ樹脂又はブロックイソシアネートが用いることができる。上記アミノ樹脂としては特に限定されず、例えば、ｎ−ブチル化メラミン樹脂やイソブチル化メラミン樹脂等のメラミン樹脂やベンゾグアナミン樹脂等を挙げることができる。上記樹脂は、メラミン、ベンゾグアナミン等のアミノ化合物に、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド等のアルデヒドを付加反応又は付加縮合反応させて得られたものを、炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化して得ることができる。上記メラミン樹脂の具体例としては、アルコキシ基がメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プトキシ基、ｉ−プトキシ基などであるアルコキシメチルメラミン樹脂等を挙げることができる。
【００３６】
熱硬化性樹脂である上記アクリル樹脂又は上記ポリエステル樹脂（それぞれシリコーン変性樹脂を含む）と硬化剤であるメラミン樹脂との使用比率は、例えば（アクリル樹脂又はポリエステル樹脂）／（メラミン樹脂）＝９／１〜６／４（質量比）が好ましく、８／２〜７／３がより好ましい。ここで、硬化剤の量が多すぎると加工性が低下し、逆に硬化剤の量が少なすぎると耐食性、耐湿性、耐薬品性などが低下する。
【００３７】
硬化剤として用いられるブロックイソシアネートの具体的例としては、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、トリレンジイソシアネート(ＴＤＩ)、ナフタリンジイソシアネート等を挙げることができる。これらのブロックイソシアネートを硬化剤として用いる場合は、（−ＮＣＯ）／（−ＯＨ）当量比が、６／４〜２／８であるのが好ましい。この比率が大きすぎると加工性が低下し、逆に小さすぎると、耐食性、耐湿性、耐薬品性が低下する。
【００３８】
上記フッ素樹脂としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン樹脂や、フッ化ビニル樹脂をケトン系溶剤に分散したものを用いることができ、またフロロオレフィンビニルエーテルコポリマー、フロロオレフィンビニルエステルコポリマー等に代表される硬化型フッ素樹脂も用いることができる。
【００３９】
本発明の塗料組成物における塗膜形成性樹脂の配合量は、２５質量％以上であることが好ましい。２５質量％未満であると、加工性低下、塗装作業性の低下、塗膜強度の低下等を生じるおそれがある。
【００４０】
本願発明の塗料組成物は、更に、有機架橋微粒子及び無機微粒子を含有していてもよい。また更に、従来から塗料組成物に配合されている各種添加剤を配合することができる。各種添加剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸等の硬化触媒、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤、フェノール系、スルフォイド系、ヒンダードアミン系等の酸化防止剤、シリコーンや有機高分子等の表面調整剤、タレ止め剤、増粘剤、ワックス等の滑剤などの添加剤を挙げることができ、これらを塗料中に配合すれば、塗料性能や塗膜性能を改善することができる。また、上記塗料組成物は、水性、溶剤系のいずれであってもよく、溶剤系がより好ましく用いられる。
【００４１】
本発明の塗料組成物が表面並びに裏面の上塗り塗膜形成のためのものである場合、塗料組成物の着色のために微粒化チタン、着色顔料、体質顔料及び染料を含有していてもよく、また光輝性顔料として、アルミ箔、ブロンズ箔、スズ箔、金箔、銀箔、チタン金属箔、ステンレススチール箔、ニッケル・銅等の合金箔、プラスチックで被覆した金属箔、箔状フタロシアニンブルー等の金属箔顔料を含有していてもよい。上記着色顔料としては、特に限定されず、例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、酸化鉄、コールダスト、タルク等の着色無機顔料；フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレン、アンスラピリミジン、カルバゾールバイオレット、アントラピリジン、アゾオレンジ、フラバンスロンイエロー、イソインドリンイエロー、アゾイエロー、インダスロンブルー、ジブロムアンザスロンレッド、ペリレンレッド、アゾレッド、アントラキノンレッド、等の着色有機顔料；アルミニウム粉、アルミナ粉、ブロンズ粉、銅粉、スズ粉、亜鉛粉、リン化鉄等を挙げることができる。
【００４２】
本発明の塗料組成物が表面並びに裏面の下塗り塗膜形成のためのものである場合、該塗料組成物は好適にはノンクロム系防錆顔料を含有する。所望により裏面の上塗り塗膜形成のための塗料組成物である場合にもノンクロム系防錆含量を含有していてもよい。防錆顔料としては、リン酸塩顔料、バナジン酸塩顔料、モリブデン酸塩顔料、リンモリブデン酸塩顔料等が挙げられる。具体例としては、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム／五酸化バナジウム混合物、モリブデン酸亜鉛、モリブデン酸ストロンチウム、リンモリブデン酸アルミニウム系顔料、カルシウムシリカ系顔料等を挙げることができる。
【００４３】
上記ノンクロム系防錆顔料は、塗料組成物の固形分全量に対して１〜６０質量％の範囲の量で添加することが好ましい。過小では耐食性向上に効果がなく、過大になると樹脂量が少なくなりすぎることにより、加工性が低下する。
【００４４】
本発明の塗料組成物が下塗り塗膜形成のためのものである場合、該塗料組成物は更に、必要に応じて各種可塑剤や添加剤を含むものであってもよく、例えば、体質顔料、着色顔料、安定剤、顔料湿潤剤、分散剤、レベリング剤、流れ止め剤等を含むものであってもよい。
【００４５】
本発明の塗料組成物は表面、裏面の上塗り、下塗り塗膜のいずれのためのものであってもよいが、特に裏面の上塗り塗膜形成のための塗料組成物として好適に用いることができる。本発明の塗料組成物に配合される亜鉛の犠牲防食を促進する成分である電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末、および亜鉛粉末はいずれも単独で配合してもよいし、２以上を組み合わせて配合してもよい。２以上を組合せて配合する場合、電解質の塩と鉄より電位的に貴な金属粉末、電解質の塩と亜鉛粉末、および鉄より電位的に貴な金属粉末と亜鉛粉末のいずれの組合せで配合してもよく、特に電解質の塩、鉄より電位的に貴な金属粉末および亜鉛粉末全てを配合するのが好ましい。また、例えば裏面の上塗り塗膜形成用塗料組成物として電解質の塩を配合した塗料組成物を、裏面の下塗り塗膜形成用塗料組成物に鉄より電位的に貴な金属粉末または亜鉛粉末を配合した塗料組成物を用いる等、亜鉛の犠牲防食を促進する成分を単独または２以上を配合した塗料組成物を複数組み合わせて用いてもよい。
【００４６】
本発明はまた、亜鉛含有めっき鋼板の表面および裏面にいずれもノンクロメート塗料による上塗りおよび下塗り塗膜が形成される塗装鋼板において、該塗膜の少なくとも１つを本発明のノンクロメート塗料組成物にて形成することを含む、塗装鋼板の赤錆抑制方法を提供する。本発明の塗料組成物にて形成する塗膜としては特に限定的ではないが、裏面の上塗り塗膜であることが好ましい。また、本発明の方法においては、例えば裏面の上塗り塗膜形成用塗料組成物として電解質の塩を配合した塗料組成物を、裏面の下塗り塗膜形成用塗料組成物に鉄より電位的に貴な金属粉末または亜鉛粉末を配合した塗料組成物を用いる等、２以上の塗膜を本発明の塗料組成物にて形成してもよい。
【００４７】
本発明の方法において特に好適な態様としては裏面下塗り塗膜をニッケルまたは亜鉛粉末を含有する塗料組成物で形成し、裏面上塗り塗膜を塩化ナトリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、塩化テトラブチルアンモニウム、リン酸水素２ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムからなる群から選択される電解質を含有する塗料組成物にて形成する態様が挙げられる。
【００４８】
本発明において塗装鋼板の基材となる亜鉛含有めっき鋼板としては亜鉛の犠牲防食を活用するめっき鋼板であれば特に限定なく用いられる。かかる亜鉛含有めっき鋼板としては、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、合金化亜鉛めっき鋼板、アルミニウム亜鉛めっき鋼板、ニッケル亜鉛めっき鋼板、マグネシウム−アルミニウム亜鉛めっき鋼板、マグネシウム−アルミニウム−シリカ亜鉛めっき鋼板等が例示される。亜鉛含有めっき鋼板の厚さは特に限定的ではないが、例えば下限が０．２０ｍｍ、上限１．５０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００４９】
上記鋼板は、下塗り塗装前に化成処理剤による表面処理を施したものであることが好ましい。上記表面処理としては、使用する鋼板に応じて適宜選択することができるが、重金属を含まない処理が好ましい。
【００５０】
上記下塗り塗料組成物及び上塗り塗料組成物の塗装方法としては特に限定されず、例えば、スプレー塗装、カーテン塗装、ロールコーター塗装によって行うことができる。上記塗膜の膜厚としては特に限定されないが、下塗り塗膜は１〜３０μｍ、上塗り塗膜は１０〜３０μｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲未満であると、隠蔽性が低下して上塗り塗膜としての色相安定性が低下する。上記範囲を超えると、加工性が低下する場合があるため好ましくない。
【００５１】
塗膜を得る工程は特に限定されず、例えば、下塗り塗料組成物を塗布した後焼付けを行い、その後上塗り塗料組成物を塗布し、上塗り塗膜の焼付けを行うものであってもよいし、基板となる鋼板に下塗り塗料組成物を塗布した後、焼き付けを行わずにウェットオンウェットで上塗り塗料組成物を塗布し、同時に焼き付けを行うものであってもよい。下塗り塗膜及び上塗り塗膜の焼き付け条件は、いずれも塗装鋼板の到達する最高温度が塗膜の焼付けに最も適するように好ましく設定すればよく、具体的には１８０〜２５０℃であり、処理時間は１０〜２００秒であることが好ましい。
【００５２】
以下に参考例並びに実施例を挙げて、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。また、実施例中、「部」は特に断りのない限り「質量部」を意味し、「％」は特に断りのない限り「質量％」を意味する。
【００５３】
参考例
厚さ0.5 mmの溶融亜鉛めっき鋼板をアルカリ脱脂後、ノンクロム系化成処理剤である日本ペイント社製リン酸系処理サーフコートEC2310を塗布し、乾燥した。
上記処理後の鋼板に対して、表面の下塗り塗料としてノンクロム系防錆塗料である日本ファインコーティングス社製ＦＬＣ６９０（樹脂／硬化剤：ポリエステル／（メラミン／ブロックイソシアネート）、防錆顔料：カルシウムシリカ系防錆顔料、色相：淡彩色）を乾燥膜厚８μｍとなるように塗布し、最高到達温度２１６℃にて４０秒焼付けた。次いで表面の上塗り塗料として、日本ファインコーティングス社製ＦＬＣ５０００（樹脂／硬化剤：ポリエステル／メラミン、色相：淡彩色）を乾燥膜厚１７μｍとなるように塗布し、最高到達温度２３２℃にて４０秒焼き付けた。
次いで、裏面の下塗り塗料として、ノンクロム系防錆塗料である日本ファインコーティングス社製ＦＬＣ６９０（樹脂／硬化剤：ポリエステル／（メラミン／ブロックイソシアネート）、防錆顔料：カルシウムシリカ系防錆顔料、色相：淡彩色）を乾燥膜厚８μｍとなるように塗布し、最高到達温度２１６℃にて４０秒焼付けた。さらに裏面の上塗り塗料として日本ペイント社製ＦＬＣ１００ＨＱ（樹脂／硬化剤：ポリエステル／メラミン、色相：濃色）を、乾燥膜厚５μｍとなるように塗布し、最高到達温度２３２℃にて４０秒焼付けた。
【００５４】
得られた鋼板を５cm×１５ｃｍとなるよう電動シャーにて切断した。切断は表面からと裏面からの交互に行い、各試験片の断面が上バリ（裏面より切断）、下バリ（表面より切断）の両方を有するように試験片を調製した。
【００５５】
得られた試験片を塩水噴霧試験並びに耐湿試験に供した。塩水噴霧試験においては、試験片へ５％ＮａＣｌ水溶液を噴霧した後、３５℃×９８ＲＨ％の条件下に放置した。耐湿試験においては、純水により５０℃×９８ＲＨ％とした条件下に放置した。
【００５６】
２４０時間の放置にて、耐湿試験においては塗装鋼板端面に赤錆の発生が認められた。一方、塩水噴霧試験においては、２４０時間後も赤錆の発生が認められず、亜鉛の犠牲防食による白錆が発生した。
【００５７】
耐湿試験において塗装鋼板端面に赤錆の発生が認められたことより、亜鉛めっきの犠牲防食が十分に働いていない可能性が示唆される。一方、塩水噴霧により亜鉛の犠牲防食が促進された結果、塗装鋼板の赤錆が抑制されたものと考えられる。即ち、電気伝導度を上げる、亜鉛めっき層との電位差を上げる、並びに亜鉛量を増やす等、亜鉛の犠牲防食を促進することにより、塗装鋼板端面の赤錆を抑制することができると考えられる。
【実施例】
【００５８】
実施例１〜３２および比較例１
表１−１〜表１−３に示す添加剤をそれぞれの塗料の固形分量に対して各表に示す配合量となるよう配合する以外は参考例と同様にして、亜鉛めっき鋼板の表、裏面に下塗りおよび上塗り塗膜を形成し、参考例と同様に切断して実施例１〜３２および比較例１の試験片を調製した。なお、実施例３２の裏面上塗り塗膜は炭酸水素ナトリウム、亜鉛粉末およびニッケル粉末を共に配合して調製したものである。
【００５９】
得られた各試験片を４０℃×９８ＲＨ％の条件下に２４０時間静置した後の端面部分の赤錆の発生率を調べた。赤錆発生率は、試験片の端面全体の長さおよび赤錆発生部分の長さを測定し、下記式：
赤錆発生率（％）＝１００×（端面の赤錆発生している長さ（ｃｍ））/（端面全体の長さ（ｃｍ））
にて算出した。結果を表１−１〜表１−３に示す。
【００６０】
【表１−１】
2009138233.tif 000002
【００６１】
【表１−２】
2009138233.tif 000003
【００６２】
【表１−３】
2009138233.tif 000004
【００６３】
実施例１〜３２において、赤錆発生率がいずれも比較例１よりかなり低く、本発明の塗料組成物により塗膜を形成することにより亜鉛めっき鋼板の赤錆が抑制されることが示された。
【００６４】
実施例３３および比較例２
厚さ0.5 mmのアルミニウム亜鉛めっき鋼板を用いる以外は上記実施例と同様にして鋼板の表、裏面に下塗りおよび上塗り塗膜を形成し、切断して実施例３３および比較例２の試験片を調製した。実施例３３においては裏面下塗り塗装用塗料組成物の固形分に対して１．４重量％の炭酸水素ナトリウムを配合した。各試験片を４０℃×９８ＲＨ％の条件下に２４０時間静置した後の端面部分の赤錆の発生率を調べた。赤錆発生率は上記実施例と同様にして算出した。結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2009138233.tif 000005
【００６６】
塗装鋼板がアルミニウム亜鉛めっき鋼板を基材とする場合も本発明の塗料組成物を用いることによって、赤錆発生率を顕著に抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の塗料組成物を塗装することにより赤錆の発生を抑制する塗装鋼板の模式図である。
【図１】
2009138233.tif 000006