[发明专利]具有金属色调外观的无铬酸盐预涂金属板及其制造中使用的水系涂料组合物

说明书

技术领域

本发明涉及不含环境负荷性高的6价铬，在金属板的至少一个面形成有具有金属色调外观的涂膜，设计性(亮度感、隐蔽性)、耐蚀性、涂膜密合性(加工密合性、耐水密合性)、耐损伤性、耐化学药品性等非常优良的廉价的无铬酸盐预涂金属板及其制造中使用的水系涂料组合物。

本申请基于2011年10月31日在日本提出申请的特愿2011-239362号并主张其优先权，这里引用其内容。

背景技术

最近，对具有高级感的金属设计感的需求在以家电为代表的各种各样的领域中在增长。

具备金属设计感的金属板通常用作各式各样的制品的外板。在作为外板的用途中，以往多采用不锈钢板、铝板等高级原材料。可是，因这些原材料高价而强烈要求低成本化。

预涂金属板与不锈钢板或铝板等相比可以廉价地提供。因此，根据上述情况，迫切期待提供具备金属设计感的预涂金属板。

一般来说，具备金属设计感的预涂金属板中的涂膜形成为：从基底金属板侧依次形成底涂膜、中涂膜和上层涂膜的3层结构，或从基底金属板侧依次形成底涂膜及上层涂膜的2层结构。无论在哪种情况下，预涂金属板表面的上层涂膜中都含有承担表现出金属设计的颜料。

例如，专利文献1中记载了由3层结构的涂膜构成的金属色调消光设计涂装金属板。据此，在表面可实施化学被膜生成处理(基底处理)的金属板上形成干燥膜厚为1～10μm的底涂膜，在所述底涂膜上形成干燥膜厚为5～20μm的中涂膜，在所述中涂膜上形成由金属色调透明涂料构成的干燥膜厚为10～25μm的上层涂膜。上层涂膜形成用的金属色调透明涂料含有平均粒径为10～22μm的铝颜料，优选含有薄片状的铝颜料。

专利文献2中记载了由2层结构的涂膜构成的白色系金属色调涂装金属板。据此，可在基底金属板的表面经由化学被膜生成处理皮膜，形成添加了无色或白色的防锈颜料的白色系的底涂层和分散了金属颜料的顶涂层。作为金属颜料，可列举出铝薄片、珍珠云母、金属被覆玻璃薄片、金属薄片、板状氧化铁等。底涂层和顶涂层的干燥膜厚都记载为5～30μm。

如专利文献1、2中记载，具备金属设计感的涂装金属板(预涂金属板)中的上层涂膜(顶涂层)多含有铝薄片等作为金属颜料。作为金属颜料的铝颜料有时在实施了表面处理后使用。

例如，专利文献3中记载了可配合在水性涂料中的二氧化硅被覆铝颜料。其中记载该二氧化硅被覆铝颜料在配合在水性涂料中的情况下，不发生由铝和水的反应形成的气体，贮藏稳定性优良，此外在配合在用于形成要求耐电压性的涂膜的金属涂料中的情况下，不损害金属感，可满足耐电压性。其中记载用于金属涂料中时的铝粒子优选为薄片(鳞片)状，而且优选采用硅醇盐形成二氧化硅被覆。

专利文献4中记载了不含重金属的、可在钢板、镀锌钢板、镀铝钢板等各种金属基材上形成耐蚀性优良的涂膜的水性涂料组合物和将该涂料组合物涂装在金属基材上而形成的涂装物品。该水性涂料组合物除了含有水性树脂等造膜成分，作为提高耐蚀性的成分，还含有实施了对水惰性化的表面处理的铝颜料。其中记载作为铝颜料优选鳞片状的，此外将实施了对水惰性化的表面处理的铝颜料致密地配置在由涂料组合物形成的涂膜中，能够抑制涂膜中的水分等腐蚀物质的透过，提高耐蚀性。记载了引用文献4的水性涂料组合物适合作为下涂涂料或单层精涂涂料使用，在作为单层精涂涂料使用时，固化涂膜的膜厚通常为8～50μm的范围。铝颜料为在水性涂料组合物中抑制与分散介质中的水的反应而被实施表面处理，作为表面处理中所用的表面处理剂，可列举出通过对含有磷酸基的聚合性不饱和单体、含有羟基的聚合性不饱和单体及可与这些单体共聚的其它聚合性不饱和单体进行共聚而得到的含有磷酸基的共聚物等。

专利文献5中记载了一种金属涂装钢板，其改善了作为金属颜料含有铝薄片的涂膜的耐候性。铝薄片被丙烯酸树脂被覆，目的是提供一种在受阻胺类光稳定剂(HALS)共存的涂料或涂膜中，通过避免HALS和铝薄片的直接接触，即使长时间保存涂料或者在长时间暴露于太阳光的环境下也可抑制与HALS的反应，具有耐候性、色稳定性优良的金属色调的涂膜的预涂金属板。