JPH0427536A - 耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板Info
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- JPH0427536A JPH0427536A JP13354390A JP13354390A JPH0427536A JP H0427536 A JPH0427536 A JP H0427536A JP 13354390 A JP13354390 A JP 13354390A JP 13354390 A JP13354390 A JP 13354390A JP H0427536 A JPH0427536 A JP H0427536A
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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。
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、特に自動車用鋼板として好適に適用される耐
低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優
れた表面処理鋼板に関する。
低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優
れた表面処理鋼板に関する。
〈従来の技術〉
各種の鋼板に対する防錆要求が年々高まっている。 特
に自動車用鋼板、電気製品等に対する防錆要求は厳しく
、防錆性を向上するための表面処理を施された表面処理
鋼板が各種開発・実用化されている。
に自動車用鋼板、電気製品等に対する防錆要求は厳しく
、防錆性を向上するための表面処理を施された表面処理
鋼板が各種開発・実用化されている。
このような表面処理鋼板の一つに亜鉛めっき、亜鉛−ニ
ッケルめっきなどの亜鉛系合金めっき等を施した亜鉛系
めっき鋼板がある。
ッケルめっきなどの亜鉛系合金めっき等を施した亜鉛系
めっき鋼板がある。
この亜鉛系めっき鋼板は高湿潤下での防錆性に優れる鋼
板であり、自動車ドアの袋構造部のように高湿潤条件下
にさらされる用途に適用した際にも高い裸防錆性を発揮
する。 そのため、この表面処理鋼板は亜鉛系めっきの
上層にクロメート処理、有機皮膜の形成等を施され、特
に袋構造部のような塗装不十分な部位を生じやすい、自
動車用鋼板の車体内面側等の用途に好適に適用されてい
る。
板であり、自動車ドアの袋構造部のように高湿潤条件下
にさらされる用途に適用した際にも高い裸防錆性を発揮
する。 そのため、この表面処理鋼板は亜鉛系めっきの
上層にクロメート処理、有機皮膜の形成等を施され、特
に袋構造部のような塗装不十分な部位を生じやすい、自
動車用鋼板の車体内面側等の用途に好適に適用されてい
る。
これに対し、自動車の車体表面(外面)のように、外装
面を構成する鋼板面では、従来は鮮映性や塗装性のよう
に外観に重点がおかれてきた。 そのため、車体の外面
側となる面には化成処理(リン酸塩処理)性の悪い亜鉛
−ニッケルめっき面を適用するのは好ましくなく、通常
の自動車用鋼板は一方の面のみにめっきが施され、車体
の外面側となる面には非めっき面(冷延鋼板)が使用さ
れている。 しかしながら−1近年ではこの外面側にも
高い防錆性が要求されるようになり、また、化成処理液
の改良もあって、従来の冷延鋼板に代って、次第に表面
処理鋼板が使用される割合が高くなっている。
面を構成する鋼板面では、従来は鮮映性や塗装性のよう
に外観に重点がおかれてきた。 そのため、車体の外面
側となる面には化成処理(リン酸塩処理)性の悪い亜鉛
−ニッケルめっき面を適用するのは好ましくなく、通常
の自動車用鋼板は一方の面のみにめっきが施され、車体
の外面側となる面には非めっき面(冷延鋼板)が使用さ
れている。 しかしながら−1近年ではこの外面側にも
高い防錆性が要求されるようになり、また、化成処理液
の改良もあって、従来の冷延鋼板に代って、次第に表面
処理鋼板が使用される割合が高くなっている。
ところで、外装用の表面処理鋼板、特に自動車の外面と
なる鋼板面には、内面側では全(考慮する必要のない性
能を要求される。 そ の重要な性能の一つに耐低温チ
ッピング性がある。 チッピングとは、自動車の走行中
に小石等が車体に当たり、その衝撃でめっき層等が剥離
して鋼板素地が露出する現象であり、特に低温時に起こ
りやすい。
なる鋼板面には、内面側では全(考慮する必要のない性
能を要求される。 そ の重要な性能の一つに耐低温チ
ッピング性がある。 チッピングとは、自動車の走行中
に小石等が車体に当たり、その衝撃でめっき層等が剥離
して鋼板素地が露出する現象であり、特に低温時に起こ
りやすい。
上述の亜鉛系めっき鋼板、特に亜鉛−ニッケルめっき鋼
板はめっき密着性が悪い。 従 って、めっき層上に塗
装を施した後は、塗膜(電着塗装、中塗り、上塗り等)
の応力が直接めっき層に掛かるため、亜鉛系めっき鋼板
では低温チッピングによって鋼板素地とめっき層の剥離
が生じ易い。 つまり、亜鉛系合金めっき鋼板は、従来
適用されていた冷延鋼板に比べて耐食性、特に防錆性は
格段に優れるものの、自動車用鋼板の外面側に強く要求
される耐低温チッピング性は冷延鋼板に比べて劣るとい
う問題点を有している。
板はめっき密着性が悪い。 従 って、めっき層上に塗
装を施した後は、塗膜(電着塗装、中塗り、上塗り等)
の応力が直接めっき層に掛かるため、亜鉛系めっき鋼板
では低温チッピングによって鋼板素地とめっき層の剥離
が生じ易い。 つまり、亜鉛系合金めっき鋼板は、従来
適用されていた冷延鋼板に比べて耐食性、特に防錆性は
格段に優れるものの、自動車用鋼板の外面側に強く要求
される耐低温チッピング性は冷延鋼板に比べて劣るとい
う問題点を有している。
〈発明が解決しようとする課題〉
このような問題点を解決するために、亜鉛系めっき鋼板
のめつき密着性を向上させて、耐低温チッピング性を向
上させる改良が各種行われている。
のめつき密着性を向上させて、耐低温チッピング性を向
上させる改良が各種行われている。
この耐低温チッピング性の改善方法としては、特開昭6
3−143286号公報に開示される初期のめっきを低
電流密度で行い、この鋼板の表面にZn−Niのエピタ
キシャル層を形成し、次いで電流密度を上げて亜鉛−ニ
ッケルめっきを施す方法、特開平1−108400号公
報に開示されるめっき層中のZnを優先選択的に溶解除
去することを特徴とする方法、特開平1−176091
号公報に開示される予め鋼板上に0 、9 < N i
/ (Z n + N i ) < 1 、0(モル
比)%pH2以下、電流密度5〜200A / drn
’の条件で50〜1000mg/s*”のZn−Niめ
っきを行い引続き所定Ni含有率のZn−Niめっきを
行い、引続き所定Ni含有率のZn−Niめっきを施す
方法等、めっき自体の構造に関する各種の方法が開示さ
れている。
3−143286号公報に開示される初期のめっきを低
電流密度で行い、この鋼板の表面にZn−Niのエピタ
キシャル層を形成し、次いで電流密度を上げて亜鉛−ニ
ッケルめっきを施す方法、特開平1−108400号公
報に開示されるめっき層中のZnを優先選択的に溶解除
去することを特徴とする方法、特開平1−176091
号公報に開示される予め鋼板上に0 、9 < N i
/ (Z n + N i ) < 1 、0(モル
比)%pH2以下、電流密度5〜200A / drn
’の条件で50〜1000mg/s*”のZn−Niめ
っきを行い引続き所定Ni含有率のZn−Niめっきを
行い、引続き所定Ni含有率のZn−Niめっきを施す
方法等、めっき自体の構造に関する各種の方法が開示さ
れている。
上記の各方法によれば、確かに通常の亜鉛系めっき鋼板
に比べて耐低温チッピング性は向上する。 しかしなが
ら、いずれの方法においても、その耐低温チッピング性
は、これに優れる冷延鋼板のレベルには達しておらず、
さらなる耐低温チッピング性の向上が望まれている。
に比べて耐低温チッピング性は向上する。 しかしなが
ら、いずれの方法においても、その耐低温チッピング性
は、これに優れる冷延鋼板のレベルには達しておらず、
さらなる耐低温チッピング性の向上が望まれている。
また、特開昭64−78832号公報には、めっき上に
クロメートあるいはリン酸塩処理皮膜層を設け、さらに
その上にTg点55℃以下で、かつ焼付は後の常温にお
ける硬度が鉛筆硬度のH〜2Bである有接樹脂皮膜層が
0.1〜2.0μmの厚さに設けられることにより耐低
温チッピング性を向上した鋼板が開示される。
クロメートあるいはリン酸塩処理皮膜層を設け、さらに
その上にTg点55℃以下で、かつ焼付は後の常温にお
ける硬度が鉛筆硬度のH〜2Bである有接樹脂皮膜層が
0.1〜2.0μmの厚さに設けられることにより耐低
温チッピング性を向上した鋼板が開示される。
この方法によれば、確かにめっき剥離は減少する。 し
かし、剥離部を更に詳細に調査したところ、確かにめっ
き一地鉄間の剥離は減少しているものの、この方法で必
須の要件としている樹脂のTg点55℃以下では樹脂−
電着塗膜間の剥離がかなり認められ、自動車用外板とし
ては実用的でないことが判明した。 これはこの発明に
おける樹脂の7g点55℃以下では、樹脂−電着塗膜間
の密着性が弱くなるためと推定される。
かし、剥離部を更に詳細に調査したところ、確かにめっ
き一地鉄間の剥離は減少しているものの、この方法で必
須の要件としている樹脂のTg点55℃以下では樹脂−
電着塗膜間の剥離がかなり認められ、自動車用外板とし
ては実用的でないことが判明した。 これはこの発明に
おける樹脂の7g点55℃以下では、樹脂−電着塗膜間
の密着性が弱くなるためと推定される。
また、自動車外装用の鋼板は、ユーザーによって所定の
形状に加工された後、塗装を施される。 近年この塗装
は、表面処理鋼板上に電着塗装が行われた上に、中塗り
、さらに上塗りが施される、いわゆるスリーコートによ
って行われることが多い。 従って、良好な塗装を行っ
て優れた製品を得るためには塗膜層の最下層となる電着
塗装が良好に行われる必要があり、前述の耐低温チッピ
ング性に加え、この電着塗装性、さらには耐塗膜剥離性
にも優れた表面処理鋼板の出現が望まれている。
形状に加工された後、塗装を施される。 近年この塗装
は、表面処理鋼板上に電着塗装が行われた上に、中塗り
、さらに上塗りが施される、いわゆるスリーコートによ
って行われることが多い。 従って、良好な塗装を行っ
て優れた製品を得るためには塗膜層の最下層となる電着
塗装が良好に行われる必要があり、前述の耐低温チッピ
ング性に加え、この電着塗装性、さらには耐塗膜剥離性
にも優れた表面処理鋼板の出現が望まれている。
本発明の目的は前記従来技術の問題点を解決することに
あり、優れた耐低温チッピング性と電着塗装性、さらに
は耐塗膜剥離性を有する亜鉛系めっき表面処理鋼板を提
供することにある。
あり、優れた耐低温チッピング性と電着塗装性、さらに
は耐塗膜剥離性を有する亜鉛系めっき表面処理鋼板を提
供することにある。
く課題を解決するための手段〉
前記目的を達成するために、本発明者らは鋭意検討を重
ねた結果、意外にも、亜鉛系めっき表面処理鋼板におい
て、通常行われているリン酸塩処理が耐低温チッピング
性を低下させていることを見出した。 自動車用の亜鉛
系めっき表面処理鋼板では、塗料の密着性(二次密着性
)を向上させるために、めっき層形成後にリン酸塩処理
を行って水不溶性リン酸塩皮膜を生成させる。 ところ
が、本発明者らの研究により、リン酸塩処理を行ってリ
ン酸塩皮膜を形成すると、得られた表面処理鋼板の二次
密着性は向上するものの、耐低温チッピング性は低下す
ることが初めて明らかになった。
ねた結果、意外にも、亜鉛系めっき表面処理鋼板におい
て、通常行われているリン酸塩処理が耐低温チッピング
性を低下させていることを見出した。 自動車用の亜鉛
系めっき表面処理鋼板では、塗料の密着性(二次密着性
)を向上させるために、めっき層形成後にリン酸塩処理
を行って水不溶性リン酸塩皮膜を生成させる。 ところ
が、本発明者らの研究により、リン酸塩処理を行ってリ
ン酸塩皮膜を形成すると、得られた表面処理鋼板の二次
密着性は向上するものの、耐低温チッピング性は低下す
ることが初めて明らかになった。
また、本発明者らはさらに検討を重ね、亜鉛系めっき表
面処理鋼板のめっき層上に所定の薄膜層、すなわちガラ
ス転移温度が30〜120℃の樹脂と二酸化ケイ素とを
有する混合物層を0.1〜2.5g/m” (乾燥重
量)有することにより低温チッピング性試験においてめ
っき剥離はもちろんのこと、樹脂−電着塗膜間の剥離も
大幅に改善され、また、非常に優れた電着塗装性も得ら
れることを見出した。
面処理鋼板のめっき層上に所定の薄膜層、すなわちガラ
ス転移温度が30〜120℃の樹脂と二酸化ケイ素とを
有する混合物層を0.1〜2.5g/m” (乾燥重
量)有することにより低温チッピング性試験においてめ
っき剥離はもちろんのこと、樹脂−電着塗膜間の剥離も
大幅に改善され、また、非常に優れた電着塗装性も得ら
れることを見出した。
しかも、耐低温チッピング性を低下させるリン酸塩皮膜
を形成しな(でも、必要にして十分な塗料密着性(耐水
二次密着性)を得られることも同時に見い出した。
を形成しな(でも、必要にして十分な塗料密着性(耐水
二次密着性)を得られることも同時に見い出した。
すなわち、本発明は、少なくとも片面に亜鉛系めっき層
を有し、その上にガラス転移温度が30〜120℃の樹
脂と二酸化ケイ素とを有する混合物層を、付着量が乾燥
重量で0.1〜2.5g/m”有してなることを特徴と
する耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装
性に優れた表面処理鋼板を提供する。
を有し、その上にガラス転移温度が30〜120℃の樹
脂と二酸化ケイ素とを有する混合物層を、付着量が乾燥
重量で0.1〜2.5g/m”有してなることを特徴と
する耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装
性に優れた表面処理鋼板を提供する。
また、前記混合物層における前記二酸化ケイ素の含有量
が50重量%以下であるのが好ましい。
が50重量%以下であるのが好ましい。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明は、前述の知見を得ることにより成されたもので
あるが、この点について、図面を参照してより詳細に説
明する。
あるが、この点について、図面を参照してより詳細に説
明する。
第2図に示されるように、従来の表面処理鋼板では、冷
延鋼板10上に、例えば亜鉛−ニッケルめっき等のめっ
き層12を形成し、その上に塗料、つまりカチオン電着
塗装工6、中塗り層18および上塗り層20の密着性(
2次密着性)を向上するためのリン酸塩処理によって形
成されるリン酸塩皮膜14が形成される。
延鋼板10上に、例えば亜鉛−ニッケルめっき等のめっ
き層12を形成し、その上に塗料、つまりカチオン電着
塗装工6、中塗り層18および上塗り層20の密着性(
2次密着性)を向上するためのリン酸塩処理によって形
成されるリン酸塩皮膜14が形成される。
このような構成を有する従来の表面処理鋼板では、耐低
温チッピング性が低(、各種の改良方法が提案されてい
るが、いずれの方法でも所望の耐低温チッピング性が得
られないのは前述のとおりである。
温チッピング性が低(、各種の改良方法が提案されてい
るが、いずれの方法でも所望の耐低温チッピング性が得
られないのは前述のとおりである。
ここで、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、従来の表
面処理鋼板ではリン酸塩処理によって形成されるリン酸
塩皮膜14を有することにより、耐低温チッピング性が
低下していることを見出した。
面処理鋼板ではリン酸塩処理によって形成されるリン酸
塩皮膜14を有することにより、耐低温チッピング性が
低下していることを見出した。
その理由は明らかではないが、以下のとおりと考えられ
る。
る。
通常行われているリン酸塩処理では、その上に塗料を堅
固に付着することができる。 これは、リン酸塩皮膜1
4においてはリン酸塩の結晶が太き(、表面粗度が大き
くなるために、塗料が物理的なアンカー効果を得られる
ためであると考えられている。 従ってこのリン酸塩の
結晶により電着塗装とめっきとの接触面積が増大するた
め塗料の残留応力伝達が促進され、めっきにひずみが生
じ、めっき密着性が低下するものと思われる。
固に付着することができる。 これは、リン酸塩皮膜1
4においてはリン酸塩の結晶が太き(、表面粗度が大き
くなるために、塗料が物理的なアンカー効果を得られる
ためであると考えられている。 従ってこのリン酸塩の
結晶により電着塗装とめっきとの接触面積が増大するた
め塗料の残留応力伝達が促進され、めっきにひずみが生
じ、めっき密着性が低下するものと思われる。
ただし、単にこのリン酸塩皮膜を設けないでカチオン電
着塗装置6、中塗り層18、上塗り層20等を形成する
と、十分な二次密着性、特に耐水二次密着性を得ること
ができず、自動車用鋼板、特に外装用の鋼板として実用
することは不可能であるのは周知のとおりである。
着塗装置6、中塗り層18、上塗り層20等を形成する
と、十分な二次密着性、特に耐水二次密着性を得ること
ができず、自動車用鋼板、特に外装用の鋼板として実用
することは不可能であるのは周知のとおりである。
また、めっき上に、クロメートまたはリン酸塩処理皮膜
層を設け、さらにTg点55℃以下で、かつ焼付は後の
常温における硬度が鉛筆硬度のH〜2Bである有機樹脂
皮膜層を0.1〜2.0μmの設ける鋼板についても、
めっき剥離はしないものの樹脂−電着塗膜間の密着性の
低下に起因すると思われる低温チッピング時の塗膜剥離
が生じやはり実用的ではない。
層を設け、さらにTg点55℃以下で、かつ焼付は後の
常温における硬度が鉛筆硬度のH〜2Bである有機樹脂
皮膜層を0.1〜2.0μmの設ける鋼板についても、
めっき剥離はしないものの樹脂−電着塗膜間の密着性の
低下に起因すると思われる低温チッピング時の塗膜剥離
が生じやはり実用的ではない。
これに対し、本発明の耐低温チッピング性、耐塗膜剥離
性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板(以下、表面
処理鋼板とする。)は、このリン酸塩皮膜14を実質的
に有さず、しかも、耐低温チッピング性を向上するため
の所定の混合物層22、すなわち、ガラス転移温度が3
0〜120℃の樹脂と二酸化ケイ素とを有する混合物か
らなる薄膜層を0.1〜2.5g/m” (乾燥重量
)有する。
性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板(以下、表面
処理鋼板とする。)は、このリン酸塩皮膜14を実質的
に有さず、しかも、耐低温チッピング性を向上するため
の所定の混合物層22、すなわち、ガラス転移温度が3
0〜120℃の樹脂と二酸化ケイ素とを有する混合物か
らなる薄膜層を0.1〜2.5g/m” (乾燥重量
)有する。
つまり、本発明者らは、更なる鋭意検討の結果、めっき
層12上にこのような混合物層22を形成することによ
り、各塗料層の残留応力のめっき層への伝達を緩和し、
また、その混合物層22をTg点を30〜120℃の樹
脂に二酸化ケイ素を含有させたもので形成にすることで
耐塗膜剥離性をも向上させ、また二酸化ケイ素を添加す
ることによって電着塗装性をも向上させることが可能で
あることを見出して本発明を完成させた。
層12上にこのような混合物層22を形成することによ
り、各塗料層の残留応力のめっき層への伝達を緩和し、
また、その混合物層22をTg点を30〜120℃の樹
脂に二酸化ケイ素を含有させたもので形成にすることで
耐塗膜剥離性をも向上させ、また二酸化ケイ素を添加す
ることによって電着塗装性をも向上させることが可能で
あることを見出して本発明を完成させた。
しかも、このような混合物層22を有することにより、
仮にリン酸塩処理を行ったとしても、実質的にリン酸塩
皮膜(第2図符号14)が形成されないことも同時に見
出した。
仮にリン酸塩処理を行ったとしても、実質的にリン酸塩
皮膜(第2図符号14)が形成されないことも同時に見
出した。
自動車の製造ラインにおいてはリン酸塩化成処理を含む
塗装工程は、各部材を車体の形に組み上げた後に行うの
が一般的であり、車体外面に対しては耐低温チッピング
性の面から不必要なリン酸塩皮膜も、他の部分において
は必要であるため、リン酸塩化成処理工程そのものをな
くすことはできない。
塗装工程は、各部材を車体の形に組み上げた後に行うの
が一般的であり、車体外面に対しては耐低温チッピング
性の面から不必要なリン酸塩皮膜も、他の部分において
は必要であるため、リン酸塩化成処理工程そのものをな
くすことはできない。
これに対し、本発明によれば、第1図に示されるように
めっき層12上に所定の混合物層22を形成することに
より、そのうえにリン酸塩処理を行っても、耐低温チッ
ピング性を低下させるリン酸塩皮膜の実質的な形成を阻
止することができる望外の効果をも有するため、自動車
の塗装工程に何ら変更を加える必要もないのである。
めっき層12上に所定の混合物層22を形成することに
より、そのうえにリン酸塩処理を行っても、耐低温チッ
ピング性を低下させるリン酸塩皮膜の実質的な形成を阻
止することができる望外の効果をも有するため、自動車
の塗装工程に何ら変更を加える必要もないのである。
従って、本発明の表面処理鋼板は、前述のように耐低温
チッピング性を低下させるリン酸塩皮膜14を実質的に
有さないことと相俟って、非常に優れた耐低温チッピン
グ性、耐塗膜剥離性および電着塗装性を有する。
チッピング性を低下させるリン酸塩皮膜14を実質的に
有さないことと相俟って、非常に優れた耐低温チッピン
グ性、耐塗膜剥離性および電着塗装性を有する。
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
本発明の表面処理鋼板は、鋼板1oの少なくとも片面に
亜鉛系めっきからなるめっき層12を有する。 なお、
本発明における亜鉛系めっきとは、低温チッピング性の
問題を内在している亜鉛系めっきであり、代表例として
はZn−Ni合金めっきがあげられる。
亜鉛系めっきからなるめっき層12を有する。 なお、
本発明における亜鉛系めっきとは、低温チッピング性の
問題を内在している亜鉛系めっきであり、代表例として
はZn−Ni合金めっきがあげられる。
めっき層12の形成方法としては特に限定はなく、電気
めっき、溶融めっき等各種の方法が適用可能である。
めっき、溶融めっき等各種の方法が適用可能である。
また、適用するめっきがZn−Niめっきである場合に
は、鋼板10とめっき層12との密着性をより良好なも
のとするために、めっき層の下方はNi含有量が高(な
るように形成されるのが好ましい。
は、鋼板10とめっき層12との密着性をより良好なも
のとするために、めっき層の下方はNi含有量が高(な
るように形成されるのが好ましい。
本発明の表面処理鋼板は、このような亜鉛系めっきから
なるめっき層12の上層に、所定の混合物層22、すな
わちガラス転移温度が30〜120℃の樹脂と、二酸化
ケイ素とを有する混合物層22を、0.1〜2.5g/
m” (乾燥重量)の塗布量で有するものである。
このような構成とすることにより、非常に良好な耐低温
チッピング性を得ることができる。 また、良好な塗料
密着性、特に優れた電蓄塗装性を有するので、従来の表
面処理鋼板では塗料層の十分な密着性(二次密着性)を
得るために必要であった、耐低温チッピング性の低下に
つながるリン酸塩皮膜を形成しなくても十分な耐水二次
密着性を得ることができ、混合物層22によって与えら
れる耐低温チッピング性と相俟って、非常に優れた耐低
温チッピング性を得ることができる。
なるめっき層12の上層に、所定の混合物層22、すな
わちガラス転移温度が30〜120℃の樹脂と、二酸化
ケイ素とを有する混合物層22を、0.1〜2.5g/
m” (乾燥重量)の塗布量で有するものである。
このような構成とすることにより、非常に良好な耐低温
チッピング性を得ることができる。 また、良好な塗料
密着性、特に優れた電蓄塗装性を有するので、従来の表
面処理鋼板では塗料層の十分な密着性(二次密着性)を
得るために必要であった、耐低温チッピング性の低下に
つながるリン酸塩皮膜を形成しなくても十分な耐水二次
密着性を得ることができ、混合物層22によって与えら
れる耐低温チッピング性と相俟って、非常に優れた耐低
温チッピング性を得ることができる。
また、仮にリン酸塩処理を行っても、実質的なリン酸塩
皮膜(第2回行号14)の形成を防止することができる
。 なお、本発明において実質的にリン酸塩皮膜が形成
されないとは、リン酸塩皮膜を全く有さない場合および
リン酸塩処理によって形成されるリン酸皮膜の付着量が
0.2g/m”以下である場合をも意味する。 本発明
に適用される樹脂は、ガラス転移温度が30〜120℃
である。 ガラス転移温度が30℃未満では各塗料層の
残留応力がめつき層12に掛かることがなく、このめっ
き層12の鋼板素地からの剥離が生じることはないが、
混合物層22とその上層に形成される塗膜層との間の密
着性が低く、この両者の間で剥離が生じ良好な表面処理
鋼板を得ることができない。 一方、樹脂のガラス転移
温度が120℃を越えると、樹脂の粘度が高い上に各種
の溶媒への溶解性も低下するため、混合物層22を均一
に塗布することが困難であり、やはり良好な表面処理鋼
板を得ることはできない。 なお、本発明においては、
混合物層22に適用される樹脂のガラス転移温度が60
〜120℃であるのがより好ましく、ガラス転移温度が
80〜120℃であればなおいっそう好ましく、この際
には、耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性をはじめ、耐
水二次密着性、耐食性、パウダリング性等種々の性能の
点でより良好な結果を得ることができる。
皮膜(第2回行号14)の形成を防止することができる
。 なお、本発明において実質的にリン酸塩皮膜が形成
されないとは、リン酸塩皮膜を全く有さない場合および
リン酸塩処理によって形成されるリン酸皮膜の付着量が
0.2g/m”以下である場合をも意味する。 本発明
に適用される樹脂は、ガラス転移温度が30〜120℃
である。 ガラス転移温度が30℃未満では各塗料層の
残留応力がめつき層12に掛かることがなく、このめっ
き層12の鋼板素地からの剥離が生じることはないが、
混合物層22とその上層に形成される塗膜層との間の密
着性が低く、この両者の間で剥離が生じ良好な表面処理
鋼板を得ることができない。 一方、樹脂のガラス転移
温度が120℃を越えると、樹脂の粘度が高い上に各種
の溶媒への溶解性も低下するため、混合物層22を均一
に塗布することが困難であり、やはり良好な表面処理鋼
板を得ることはできない。 なお、本発明においては、
混合物層22に適用される樹脂のガラス転移温度が60
〜120℃であるのがより好ましく、ガラス転移温度が
80〜120℃であればなおいっそう好ましく、この際
には、耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性をはじめ、耐
水二次密着性、耐食性、パウダリング性等種々の性能の
点でより良好な結果を得ることができる。
本発明の混合物層22に適用される樹脂としては、上記
ガラス転移点を有するものであれば、各種のものが適用
可能であり、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹
脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂等が例示され
る。
ガラス転移点を有するものであれば、各種のものが適用
可能であり、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹
脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂等が例示され
る。
なお、上記の樹脂は2種以上混合して使用してもよい。
また、ガラス転移点が30℃未満の樹脂であっても、各
種の硬化剤や変性剤等の添加剤を加え、ガラス転移点を
30℃以上として適用することが可能である。
種の硬化剤や変性剤等の添加剤を加え、ガラス転移点を
30℃以上として適用することが可能である。
本発明の表面処理鋼板の混合物層22は、このような樹
脂と共に二酸化ケイ素(シリカ)を含有するものである
。 混合物層22にシリカを有することにより、前述の
耐低温チッピング性に加え、優れた電蓄塗装性を得るこ
とができる。
脂と共に二酸化ケイ素(シリカ)を含有するものである
。 混合物層22にシリカを有することにより、前述の
耐低温チッピング性に加え、優れた電蓄塗装性を得るこ
とができる。
本発明に適用されるシリカとしては、特に限定はなく、
公知の各種のシリカはいずれも適用可能であり、また、
コロイダルシリカ、ヒユームドシリカのいずれであって
もよく、−次粒径は数〜数±nmのものである。
公知の各種のシリカはいずれも適用可能であり、また、
コロイダルシリカ、ヒユームドシリカのいずれであって
もよく、−次粒径は数〜数±nmのものである。
混合物層22におけるこのようなシリカの含有量は、好
ましくは50重量%以下である。
ましくは50重量%以下である。
混合物層22におけるシリカの含有量を50重量%以下
とすることにより、塗料の粘度の増加によるゲル化を確
実に防止することができ、より良好な耐低温チッピング
性を得ることができる。 また、シリカ含有量は、さら
に好ましくは5〜50重量%である。 シリカ含有量を
5%以上とすることにより、膜厚上限付近におけけるよ
り良好な電着塗装性を得ることができ、より好ましい。
とすることにより、塗料の粘度の増加によるゲル化を確
実に防止することができ、より良好な耐低温チッピング
性を得ることができる。 また、シリカ含有量は、さら
に好ましくは5〜50重量%である。 シリカ含有量を
5%以上とすることにより、膜厚上限付近におけけるよ
り良好な電着塗装性を得ることができ、より好ましい。
゛本発明において、この混合物層22の量は、乾燥重量
で0.1〜2.5g/m”である。
で0.1〜2.5g/m”である。
混合物層22の量が0.1g/m”未満では、めっき層
12上に混合物層22を均一に形成することが困難であ
り、リン酸塩処理を行うと、リン酸塩皮膜が一部実質的
に形成されてしまい、良好な耐チッピング性を得ること
ができない。 また、混合物層22の量が2.5g/m
sを越えると、この混合物層22形成の後に通常行われ
る電着塗装置6の塗装性が劣化してしまい良好な表面処
理鋼板を得ることができない。 なお、前述のように、
複数の樹脂を混合して使用する際には、その全体量を0
.1〜2.5g/m”とするものである。
12上に混合物層22を均一に形成することが困難であ
り、リン酸塩処理を行うと、リン酸塩皮膜が一部実質的
に形成されてしまい、良好な耐チッピング性を得ること
ができない。 また、混合物層22の量が2.5g/m
sを越えると、この混合物層22形成の後に通常行われ
る電着塗装置6の塗装性が劣化してしまい良好な表面処
理鋼板を得ることができない。 なお、前述のように、
複数の樹脂を混合して使用する際には、その全体量を0
.1〜2.5g/m”とするものである。
このような混合物層22の形成方法には特に限定はなく
、適用する樹脂に応じた各種の溶媒を用い、これに樹脂
を溶解して、スプレーコート、デイツプコート、ロール
コート等の方法によって塗布した後、加熱、紫外線照射
等によって乾燥する通常の方法によればよい。
、適用する樹脂に応じた各種の溶媒を用い、これに樹脂
を溶解して、スプレーコート、デイツプコート、ロール
コート等の方法によって塗布した後、加熱、紫外線照射
等によって乾燥する通常の方法によればよい。
基本的にこのような構成を有する本発明の表面処理鋼板
は、この混合物層22上に、カチオン電着塗装置6、各
種の塗料によって中塗り層18、上塗り層20等が施さ
れ、自動車用鋼板等の各種の用途に好適に適用される。
は、この混合物層22上に、カチオン電着塗装置6、各
種の塗料によって中塗り層18、上塗り層20等が施さ
れ、自動車用鋼板等の各種の用途に好適に適用される。
なお、本発明の表面処理鋼板では、リン酸塩皮膜を有
さなくても、良好な塗膜密着性(二次密着性)、特に優
れた電着塗装性を有することは前述のとおりである。
さなくても、良好な塗膜密着性(二次密着性)、特に優
れた電着塗装性を有することは前述のとおりである。
〈実施例〉
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をより詳細
に説明する。
に説明する。
[実施例]
冷延鋼板Zn−Niめっきを行い、Zn−Niめっき鋼
板を作製した。
板を作製した。
なお、作製したZn−Niめっき鋼板のうち、い(つか
のものは、めっき初期を低電流密度で行い、次いで電流
密度をあげて平均Ni含有率12%、目付量20 g
/ m ”のZn−Niめっきを施すめっき密着性対策
を施した。
のものは、めっき初期を低電流密度で行い、次いで電流
密度をあげて平均Ni含有率12%、目付量20 g
/ m ”のZn−Niめっきを施すめっき密着性対策
を施した。
作製したZn−Niめっき鋼板の目付量、めっき密着性
対策の有無を表1に示す。
対策の有無を表1に示す。
このようにして作製したいくつかのZn−Niめっき鋼
板表面に、下記の樹脂、および二酸化ケイ素の混合物を
用いて混合物層を形成した。 なお、混合物層の形成は
、適用する樹脂を各樹脂に適した溶媒に溶解し、これに
所定量の二酸化ケイ素を添加して混合した後に、バーコ
ーターを用いてめっき層上に塗布して、電気炉によって
乾燥することによって行った。
板表面に、下記の樹脂、および二酸化ケイ素の混合物を
用いて混合物層を形成した。 なお、混合物層の形成は
、適用する樹脂を各樹脂に適した溶媒に溶解し、これに
所定量の二酸化ケイ素を添加して混合した後に、バーコ
ーターを用いてめっき層上に塗布して、電気炉によって
乾燥することによって行った。
樹脂A(ガラス転移温度120℃)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂
樹脂B(ガラス転移温度106℃)
フェノール樹脂
樹脂C(ガラス転移温度85℃)
アクリル樹脂
樹脂D(ガラス転移温度63℃)
ウレタン−エポキシ樹脂
樹脂E(ガラス転移温度54℃)
ウレタン樹脂
樹脂F(ガラス転移温度35℃)
変性エポキシ樹脂
樹脂G(ガラス転移温度22℃)
変性エポキシ樹脂
樹脂H(ガラス転移温度−12℃)
ポリオレフィン樹脂
形成した混合物層の樹脂の種類、ガラス転移温度、混合
物における二酸化ケイ素の含有量、およびこの混合物層
塗布量(塗膜量)を表1に示す。
物における二酸化ケイ素の含有量、およびこの混合物層
塗布量(塗膜量)を表1に示す。
なお、サンプルNo、2.6および18は混合物層形成
後リン酸塩処理を行い、また、サンプルNo、22.2
3および24は、この混合物層を形成せず、リン塩酸処
理を行った。 処理条件は、下記に示すとおりである。
後リン酸塩処理を行い、また、サンプルNo、22.2
3および24は、この混合物層を形成せず、リン塩酸処
理を行った。 処理条件は、下記に示すとおりである。
リン酸塩処理
通常のスプレー型のアルカリ脱脂を行い、つづいて、リ
ン酸塩処理(日本バーカライジング社製パルボンド30
20に120秒浸漬)を行った。
ン酸塩処理(日本バーカライジング社製パルボンド30
20に120秒浸漬)を行った。
リン酸塩処理の有無、およびリン酸塩皮膜の有無を表1
に示す。 なお、リン酸塩皮膜は付着量0.2g/m2
以上を皮膜有り50.2g/m”未満を無しとした。
に示す。 なお、リン酸塩皮膜は付着量0.2g/m2
以上を皮膜有り50.2g/m”未満を無しとした。
このように作製した表面処理鋼板に、パワートップU−
600(日本ペイント■製)を電着電圧250V、浴温
28℃、180秒通電し、170℃X20分焼付けした
。
600(日本ペイント■製)を電着電圧250V、浴温
28℃、180秒通電し、170℃X20分焼付けした
。
電着塗装後、各鋼板の電着塗装性を調べた。
なお、電着塗装性は、塗膜上に発生するクレータ−の数
を測定して評価した。
を測定して評価した。
01個未満/ c m ”
01〜6個/ c m ”
△ 7〜10個/ c m ”
X 10個超/ c m ”
結果は表1に示す。
電着塗装後のサンプルに、さらに自動車用中塗り塗料、
上塗り塗料をスプレー塗装し、ダイヤモンドショット試
験および耐水二次密着性試験を行った。
上塗り塗料をスプレー塗装し、ダイヤモンドショット試
験および耐水二次密着性試験を行った。
[ダイヤモンドショット試験]
ダイヤモンド: 10mg(±1 m g 、)試験
温度二 −20℃ ショットスピード: 210km/h上言己の各条件
においてダイヤモンドショット試験を行った。 評価方
法はショット10点の剥離面積の合計面積である。
温度二 −20℃ ショットスピード: 210km/h上言己の各条件
においてダイヤモンドショット試験を行った。 評価方
法はショット10点の剥離面積の合計面積である。
なお、210km/hのショットスピードは日本国内に
おける通常の試験条件よりも厳しいものである(通常は
ショットスピード170k m / h以下)。
おける通常の試験条件よりも厳しいものである(通常は
ショットスピード170k m / h以下)。
[耐水二次密着性試験]
各サンプルを40℃の温水に240時間浸漬した。 各
サンプルを取り畠したのち、10分以内に基盤目状に2
mm間隔で100個、カッターナイフで傷をつけ、セロ
ハンテープを用いて剥離試験を行った。 評価は剥離個
数を測定することにより行った。
サンプルを取り畠したのち、10分以内に基盤目状に2
mm間隔で100個、カッターナイフで傷をつけ、セロ
ハンテープを用いて剥離試験を行った。 評価は剥離個
数を測定することにより行った。
0:剥離なし
○:剥離個数1以下
△二剥離個数2〜10
×;剥離個数11以上
各試験の結果は表1に示す。
上記表1に示される結果より、本発明の表面処理鋼板に
よれば、混合物層を有さない従来の表面処理鋼板に比べ
、はるかに優れた耐低温チッピング性を有することが分
かる。 また、たとえめっき密着性対策を行わなくても
、従来、耐低温チッピング性が高いとされる冷延鋼板よ
りもはるかに優れた耐低温チッピング性を有するものも
ある。 さらに、表1に示される結果より、リン酸塩皮
膜を有する従来の表面処理鋼板は、耐低温チッピング性
が極めて低いこともわかる。
よれば、混合物層を有さない従来の表面処理鋼板に比べ
、はるかに優れた耐低温チッピング性を有することが分
かる。 また、たとえめっき密着性対策を行わなくても
、従来、耐低温チッピング性が高いとされる冷延鋼板よ
りもはるかに優れた耐低温チッピング性を有するものも
ある。 さらに、表1に示される結果より、リン酸塩皮
膜を有する従来の表面処理鋼板は、耐低温チッピング性
が極めて低いこともわかる。
また、所定の混合物層を有することにより、リン酸塩処
理を行っても実質的にリン酸塩皮膜が形成されないこと
もわかる。
理を行っても実質的にリン酸塩皮膜が形成されないこと
もわかる。
なお、上記の実施例はZn−Niめっき表面処理鋼板に
ついてであったが、このような本発明の効果は、前述の
亜鉛系めっき鋼板(亜鉛系合金めっき、亜鉛系複合めっ
き等)のいずれのものであっても同様であるのはもちろ
んのことである。
ついてであったが、このような本発明の効果は、前述の
亜鉛系めっき鋼板(亜鉛系合金めっき、亜鉛系複合めっ
き等)のいずれのものであっても同様であるのはもちろ
んのことである。
〈発明の効果〉
以上詳細に説明したように、本発明の耐低温チッピング
性、耐塗膜剥離性および電蓄塗装性に優れる表面処理鋼
板は、所定の混合物層を有し、しかも従来は二次密着性
を向上するために必要であった、耐低温チッピング性を
低下させるリン酸塩皮膜を実質的に不要とすることもで
きるので、従来の表面処理鋼板に比べ、格段に優れた耐
低温チッピング性および耐塗膜剥離性を有するものであ
る。
性、耐塗膜剥離性および電蓄塗装性に優れる表面処理鋼
板は、所定の混合物層を有し、しかも従来は二次密着性
を向上するために必要であった、耐低温チッピング性を
低下させるリン酸塩皮膜を実質的に不要とすることもで
きるので、従来の表面処理鋼板に比べ、格段に優れた耐
低温チッピング性および耐塗膜剥離性を有するものであ
る。
しかも、優れた電蓄塗装性を有するものである。
第1図は、本発明の耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性
および電蓄塗装性に優れる表面処理鋼板を概念的に示す
図である。 第2図は、従来の表面処理鋼板を示す概念図である。 符号の説明 10・・・冷延鋼板、 12− Z n −N iめっき層、 14・・・リン酸塩皮膜、 16・・・電着塗装、 18・・・中塗り層、 20・・・上塗り層、 22・・・混合物層 代 理 人
および電蓄塗装性に優れる表面処理鋼板を概念的に示す
図である。 第2図は、従来の表面処理鋼板を示す概念図である。 符号の説明 10・・・冷延鋼板、 12− Z n −N iめっき層、 14・・・リン酸塩皮膜、 16・・・電着塗装、 18・・・中塗り層、 20・・・上塗り層、 22・・・混合物層 代 理 人
Claims (2)
- (1)少なくとも片面に亜鉛系めっき層を有し、その上
にガラス転移温度が30〜120℃の樹脂と二酸化ケイ
素とを有する混合物層を付着量が乾燥重量で0.1〜2
.5g/m^2有してなることを特徴とする耐低温チッ
ピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面
処理鋼板。 - (2)前記混合物層における前記二酸化ケイ素の含有量
が50重量%以下である請求項1に記載の耐低温チッピ
ング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処
理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354390A JPH0427536A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13354390A JPH0427536A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427536A true JPH0427536A (ja) | 1992-01-30 |
Family
ID=15107274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13354390A Pending JPH0427536A (ja) | 1990-05-23 | 1990-05-23 | 耐低温チッピング性、耐塗膜剥離性および電着塗装性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0427536A (ja) |
-
1990
- 1990-05-23 JP JP13354390A patent/JPH0427536A/ja active Pending
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