JPH03100183A - 耐食性、塗装性及び塗装後耐食性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents

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］ 本発明は表面処理鋼板に関し、詳細には自動車、家庭用
電気製品及び建材等に使用される耐食性、塗装性及び塗
装後耐食性に優れた表面処理鋼板に関するものである。

［従来の技術］ Ｚｎ系めっき鋼板はその優れた耐食性が評価され、自動
車等の各種車輛、家電製品、建材等の素材として汎用さ
れている。また近年の耐食性向上志向を受けて、反応型
、塗装型等の種々のクロメート処理技術が開発され、上
記Ｚｎ系めっき鋼板の表面にクロメート皮膜を形成した
クロメート処理鋼板が実用化されている。しかしこれら
のクロメート処理鋼板は塗装用鋼板としての要求品質を
総合的に満足させるものではなく、例えば耐食性が良好
なものは塗装性が十分でなく、逆に塗装性に優れるもの
は耐食性に劣るという欠点を有していた。その為現状で
はＺｎ系めっき鋼板に耐食性の良好なりロメート皮膜を
形成した上で、塗装前にリン酸塩処理等を行なうことに
よって塗装性および塗装後耐食性の向上を図っている。

しかしリン酸塩処理等の塗装前処理は生産工程を複雑に
し、年々高まる生産性向上要求に逆行するものであるか
ら、該塗装前処理に代わる技術の開発が要望されている
。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような事情に着目してなされたものであっ
てリン酸塩処理等の塗装前処理を行なうことなく耐食性
、塗装性及び塗装後耐食性に優れた表面処理鋼板を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決した本発明の表面処理鋼板とは、Ｚｎ系
めっき上にクロメート皮膜を有する表面処理鋼板におい
て、１分子当りｌｏＸＩＯｌ％以上が親水性の官能基で
ある親水性ポリマーを、Ｚｎ系めっき層にＣ換算で０．
１〜５ｗｔ％含有させていることを要旨とするものであ
る。

［作用］ かねてより本発明者らはＺｎ系めフき層と塗膜との密着
性を向上させるという観点から種々検討を行なっており
、めっき層表面側に極性基を存在させればめっき層表面
と塗膜との親和性が高まり、塗装前処理なしでも優れた
塗膜密着性が得られることを見出している。特にＺｎ系
めっき層中に、Ｎ−メチロールアクリルアミド単位を有
するアクリルアミド系ポリマーを含有させることによっ
て塗膜密着性の格段に優れたＺｎ系めっき鋼板を開発し
、先に特許出願を済ませた（特願昭６３−２５８１１５
号：未公開）。

そしてその後の研究の結果、上記アミド系ポリマーのみ
ならず親水性の官能基（以下親木基という）を一定量以
上含有する親水性ポリマーであれば、該親木基が塗装成
分の官能基と結合することによって優れた塗膜密着性が
得られることを見い出した。

またこの様な効果は、上記ポリマーを含有したＺｎ系め
っき材料上にクロメート皮膜を形成することによっても
変わらず、さらにはクロメート皮膜の性能を十分に発揮
させる上で必要な皮膜中のＨ２Ｏを保持する効果やクロ
メート皮膜の溶出を抑制する効果も前記の親木性ポリマ
ーに基づくものであるとの知見を得て、本発明を開発す
るに至った。

尚本発明に適用できるポリマーはめっき液中での安定性
や十分な塗膜密着性を得るためにも親水性ポリマーであ
ることが必須であるが、特にその種類によって限定され
るものではなく、炭素−炭素結合あるいは炭素−炭素結
合の二重結合を主鎖とし、側鎖が親木基であるかもしく
は一部に親木基を有するものであればよい。親木基とし
ては、アミノ基、アミド基、エポキシ基、スルホン酸基
、水酸基、カルボキシル基、リン酸基等が挙げられる。

但し親水性ポリマーが塗膜密着性を十分発揮するために
は、親木基をポリマーの１分子当りに１０ｉｏ１％以上
含有していることが必要である。

まためっき層のポリマー含有量が０．１＋ｙｔ％未満で
は十分な塗膜密着性が得られず、□５ｗｔ％を超えると
耐食性の劣化をひきおこすので、Ｃ量換算で０．１〜５
　ｗｔ％とする必要がある。

親水性ポリマーを含有させるめっき層としてはＺｎ系め
っきであれば良く、純Ｚｎめっきの他にも例えばＮｉ、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ等を添加したＺｎ合金め
っきが適用できる。さらにはポリマー含有めっきの下層
に上記Ｚｎ合金めっきを施した多層めっきであっても同
等の効果が得られる。

次にクロメート皮膜について言及すると本発明はクロメ
ート処理の方法を限定するものではなく、塗布型、反応
型、電解型などのいずれであってもよい。但し、耐食性
を向上させる上で、クロメート皮膜中の六価Ｃｒ量は全
クロム量に対して１０％以上とすることが望ましい、ク
ロメート皮膜の膜厚は特に限定されないが耐食性向上の
観点からも親水性ポリマーの機能を発揮させるという観
点からも２０　Ａ　（４ｍｇ／ｍ”　）以上が望ましく
、塗装性も重視する場合には上限が１ｏｏｏＡ（２００
ｏ＋ｇ／ａ”　）であることが好ましい。

［実施例］ 脱脂、酸洗した冷延鋼板に、親水性ポリマーを含有する
種々のＺｎ系めっき液を用いて電気めっきを行った後、
その上にクロメート皮膜をＣｒ付着量で５０　ｍｇ／ｍ
２となる様に塗布し、試験片を得た。

親水性ポリマー１分子当りの親木基量及び親木性ポリマ
ー含有量の異なる上記試験片について、以下の方法で耐
食性、塗装性及び塗装後耐食性を評価した。

耐食性：塩水噴霧試験による白錆発生時間Ｑ：１００時
間以上 Δ：５０時間以上１００時間未満 Ｘ：５０時間未満 塗装性：環水試験１時間後基盤目テープ剥離試験 Ｏ：剥離なし ×：剥離あり 塗装後耐食性：クロスカット塩水噴露試験２４時間後テ
ープ剥離による塗膜剥離幅 Ｑ：１ｍｍ未満 ６８１１１１１１以上２１未満 Ｘ：２ｍｍ以上 評価結果は第１表に示す。

第１表により次の様に考えることができる。

実験Ｎｏ、１〜８は本発明の規定要件を満足する実施例
であり、親木性ポリマー１分子当りの親木基量及び親木
性ポリマー含有量が適正である。その為耐食性、塗装性
及び塗装後耐食性を総合的に満足させる表面処理鋼板が
得られている。

これに対し実験Ｎｏ、９〜１３は以下に述べる様に本発
明で定める要件のいずれかを欠く比較例であり、耐食性
、塗装性及び塗装後耐食性のいずれかが不十分である Ｎｏ、　９は親水性ポリマー１分子当りの親木基量が少
ない場合の比較例であり、塗装性が悪く塗装後耐食性も
不十分である。　Ｎｏ、　１０はクロメート処理を施し
ていない場合の比較例であり、耐食性が劣悪で塗装後耐
食性も悪い、　Ｎｏ、　１１は親水性ポリマー含有量が
多過ぎる場合の比較例であり、塗装性が悪く塗装後耐食
性も不十分である。Ｎｏ。

１２は親水性ポリマーを含有していない場合の比較例で
あり、塗装後耐食性が劣悪であり、塗装性も悪く、また
耐食性も不十分である。Ｎｏ、１３は親水性ポリマー１
分子当りの親木基量が少なく且つ親水性ポリマー含有量
が多過ぎる場合の比較例であり、塗装性が悪く塗装後耐
食性も低い。

次にＺｎめフき液を用いて親水性ポリマー含有量を２ｗ
ｔ％にしたまま、親水性ポリマー１分子当りの親木基量
を順次変更して該親木基量の異なる試験片を得、塗膜残
存率を測定した。結果は第１図に示す、この図からも明
らかである様に、十分な塗膜密着性を発揮する為には、
１分子当り１０ｉｘｏ１％以上の親木基が必要であるこ
とがわかる。

さらにＺｎめっき液と１分子当りのアミド基が４０＋＋
＋ｏ１％である親水性ポリマーとを用いて親水性ポリマ
ー含有量の異なる試験片を得、塗膜残存率を測定した。

結果は第２図に示す。この図から親水性ポリマー含有Ｚ
ｎめっき材料に優れた塗膜密着性を持たせるには、めっ
き層中の親水性ポリマー含有率をＣ換算で０．１ｗｔ％
以上５ｗｔ％以下にすべきことがわかる。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されているので、リン酸塩処理
等の塗装前処理を行なうことなく、耐食性、塗装性、塗
装後耐食性に優れた表面処理鋼板を提供できることとな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は親水性ポリマー中の親木基量と塗装性の関係を
表わすグラフ、第２図はめフき層中の親水性ポリマー含
有量と塗装性との関係を表わすグラフである。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｚｎ系めっき上にクロメート皮膜を有する表面処理鋼
   板において、１分子当り１０ｍｏｌ％以上が親水性の官
   能基である親水性ポリマーを、Ｚｎ系めっき層にＣ換算
   で０．１〜５ｗｔ％含有させてなることを特徴とする耐
   食性、塗装性及び塗装後耐食性に優れた表面処理鋼板。