钢材用水性覆盖剂、被膜、钢材的覆盖方法及钢材与流程

本发明涉及钢材用水性覆盖剂、被膜、钢材的覆盖方法及钢材。本申请基于2020年10月20日在日本申请的特愿2020-176150号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术：

1、以往，作为对钢材或镀覆钢材赋予耐蚀性的处理，已知有铬酸盐处理。就铬酸盐处理而言，处理后的钢材表面维持金属光泽并且带黄色。另一方面，由于铬酸盐处理中使用的6价铬具有毒性，因此不含有铬的无铬处理在近年也被使用(例如参照专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2004-190121号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、实施了无铬处理的钢材表面由于没有铬酸盐处理那样的着色，为无色透明，因此难以通过目视来判别处理的有无。为了确认处理的有无，有钢材表面的分析或使用标记装置的方法，但存在因工序追加带来的成本增高的问题。

3、因此，考虑对实施了无铬处理的钢材表面进行着色。此时，优选的是，对钢材维持钢材特有的金属光泽、并且能够对钢材表面赋予具有鲜艳色调的图案设计性优异的外观。但是，为了在无铬处理中对钢材进行着色，在处理剂中仅添加颜料时，存在所形成的被膜的耐蚀性、耐气候性等性能降低的问题。此外，存在下述问题：成为颜料在涂膜中凝聚、发色不鲜明且金属光泽也不足的外观。

4、本发明是鉴于上述情况而进行的，目的是提供维持所形成的被膜的耐蚀性及耐气候性、并且能够对金属表面赋予优选的图案设计性的钢材用水性覆盖剂、被膜、钢材的覆盖方法及钢材。

5、此外，本发明的目的是提供维持耐蚀性及耐气候性、并且能够对金属表面赋予优选的图案设计性的钢材用的被膜、钢材的覆盖方法及钢材。

6、用于解决课题的手段

7、(1)本发明涉及一种钢材用水性覆盖剂，其含有：各自的中值粒径为20～100nm、并且具有硅烷醇基及烷氧基甲硅烷基中的至少任一者的聚氨酯树脂粒子(a-1)及乙烯-不饱和羧酸共聚树脂粒子(a-2)；众数粒径(mode diameter)为5～20nm的氧化硅粒子(b)；有机钛化合物(c)；和被树脂及表面活性剂中的至少任一者覆盖的酞菁颜料(f)，其中，上述酞菁颜料(f)的含量相对于上述聚氨酯树脂粒子(a-1)与上述乙烯-不饱和羧酸共聚树脂粒子(a-2)的合计100质量份为0.01～10质量份，上述酞菁颜料(f)的一次粒径为0.01～1.0μm。

8、根据(1)的发明，能够提供维持所形成的被膜的耐蚀性及耐气候性、并且能够对金属表面赋予优选的图案设计性的钢材用水性覆盖剂。

9、(2)根据(1)所述的钢材用水性覆盖剂，其中，上述酞菁颜料(f)中的酞菁为金属酞菁及无金属酞菁中的至少任一者，上述金属酞菁的金属为ca、ba、cd、na、cu、ni、co、fe、mg、zn、al、mn、v、ti及sn中的任一者。

10、根据(2)的发明，可更优选地得到维持所形成的被膜的耐蚀性及耐气候性的效果，能够维持对金属表面赋予的优选的图案设计性。

11、(3)根据(1)或(2)所述的钢材用水性覆盖剂，其20℃粘度为100mpa·s以下。

12、根据(3)的发明，可得到钢材用水性覆盖剂的优选的涂装性，能够消除涂装不均，对金属表面赋予优选的图案设计性。

13、(4)根据(1)～(3)中任一项所述的钢材用水性覆盖剂，其中，上述聚氨酯树脂粒子(a-1)与上述乙烯-不饱和羧酸共聚树脂粒子(a-2)的质量比为(a-1)：(a-2)＝20：80～90：10。

14、根据(4)的发明，能够形成耐溶剂性及耐碱性优异的被膜。

15、(5)根据(1)～(4)中任一项所述的钢材用水性覆盖剂，其进一步含有众数粒径为70～200nm的氧化硅粒子(e)。

16、根据(5)的发明，由于能够提高所形成的被膜的硬度，能够将摩擦系数调整为优选的范围，因此能够提高被膜的耐磨蚀性。

17、(6)一种被膜，其由(1)～(5)中任一项所述的钢材用水性覆盖剂形成，所述被膜的彩度c*为2.0～50。

18、根据(6)的发明，通过由钢材用水性覆盖剂形成的被膜，能够对钢材赋予优选的图案设计性。

19、(7)一种钢材的覆盖方法，其中，将(1)～(5)中任一项所述的钢材用水性覆盖剂涂布于钢材表面来形成被膜。

20、根据(7)的发明，可在钢材表面形成维持耐蚀性及耐气候性、并且能够对金属表面赋予优选的图案设计性的被膜。

21、(8)一种钢材，其通过(1)～(5)中任一项所述的钢材用水性覆盖剂在表面形成被膜，所述钢材的60°光泽度为50％以上。

22、根据(8)的发明，能够提供赋予了优选的图案设计性的钢材。

23、(9)根据(8)所述的钢材，其中，上述钢材为热浸镀锌钢及含铝镀锌钢中的任一者。

24、根据(9)的发明，能够提供赋予了优选的图案设计性的钢材。

技术特征：

1.一种钢材用水性覆盖剂，其含有：

2.根据权利要求1所述的钢材用水性覆盖剂，其中，所述酞菁颜料(f)中的酞菁为金属酞菁及无金属酞菁中的至少任一者，

3.根据权利要求1或2所述的钢材用水性覆盖剂，其20℃粘度为100mpa·s以下。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钢材用水性覆盖剂，其中，所述聚氨酯树脂粒子(a-1)与所述乙烯-不饱和羧酸共聚树脂粒子(a-2)的质量比为(a-1)：(a-2)＝20：80～90：10。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的钢材用水性覆盖剂，其进一步含有众数粒径为70～200nm的氧化硅粒子(e)。

6.一种被膜，其由权利要求1～5中任一项所述的钢材用水性覆盖剂形成，所述被膜的彩度c*为2.0～50。

7.一种钢材的覆盖方法，其中，将权利要求1～5中任一项所述的钢材用水性覆盖剂涂布于钢材表面来形成被膜。

8.一种钢材，其通过权利要求1～5中任一项所述的钢材用水性覆盖剂在表面形成被膜，所述钢材的60°光泽度为50％以上。

9.根据权利要求8所述的钢材，其中，所述钢材为热浸镀锌钢及含铝镀锌钢中的任一者。

技术总结
该钢材用水性覆盖剂含有：聚氨酯树脂粒子(A‑1)及乙烯‑不饱和羧酸共聚树脂粒子(A‑2)；众数粒径为5～20nm的氧化硅粒子(B)；有机钛化合物(C)；和被树脂及表面活性剂中的至少任一者覆盖的酞菁颜料(F)，其中，酞菁颜料(F)的含量相对于树脂粒子(A‑1)与树脂粒子(A‑2)的合计100质量份为0.01～10质量份，上述酞菁颜料(F)的一次粒径为0.01～1.0μm。

技术研发人员：鸟羽哲也,东新邦彦,森下敦司,佐佐木基宽
受保护的技术使用者：日本制铁株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14