JPH0459350B2 - - Google Patents
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- JPH0459350B2 JPH0459350B2 JP59098396A JP9839684A JPH0459350B2 JP H0459350 B2 JPH0459350 B2 JP H0459350B2 JP 59098396 A JP59098396 A JP 59098396A JP 9839684 A JP9839684 A JP 9839684A JP H0459350 B2 JPH0459350 B2 JP H0459350B2
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- metal
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
本発明は耐食性の優れた表面処理鋼材に関し、
詳細には、所謂ジンクリツチ塗布鋼材の耐食性、
殊に塗膜破損部における耐食性を大幅に改善した
表面処理鋼材に関するものである。 従来より防錆鋼板として、高腐食環境下での使
用に対して、種々のものが提案され、また、使用
されてきているが、例えば、自動車用の防錆鋼板
には近年になつて自動車の需要と相まつて極めて
厳しい条件が課せられるようになつている。 即ち、一例を説明すると北米等の寒冷地におけ
る塩類による自動車車体の腐食に対し通称ジンク
ロメタルといわれている塗装鋼板が使用されてお
り、これは、鋼板上にクロム化合物を含む第１層
と亜鉛粉末を含むジンクリツチペイントの第２層
とを塗装した塗装鋼板であり、耐食性が良好で、
自動車用鋼板としての条件であるスポツト溶接、
電着塗装を行なうことができる。 しかしながらジンクリツチ被覆材にも問題がな
い訳ではなく、下記の様な改善すべき課題が残さ
れている。 一般に、十分な防錆効果を確保する為には塗
料中に80重量％以上、より好ましくは95重量％
以上のZn粉末を含有させなければならないと
されているが、この様に金属含有量が多くなる
と塗膜の伸びや鋼材に対する密着性が悪化し、
塗装鋼板を曲げ加工したりプレス成形したとき
に塗膜にクラツクを生じたり剥離し易くなり、
一旦クラツクや剥離が生じるとその部分から腐
食が進行し始める。 製品としての使用時に塗膜が損傷を受ける
と、上記と同様に損傷部を起点として腐食が進
み、塗膜剥離の原因となる。 防錆塗膜は本来損傷を受け難い強力なものであ
ることが理想であるが、実際上は不可能であり次
善の策として、仮に防錆塗膜が損傷を受けた場合
でも、この損傷部に防錆効果の高い生成物を形成
することにより、当該損傷部を起点とする急激な
腐食の進行を阻止することができるものが望まし
い。 本発明者等はこの様な事情に着目し、特に防錆
塗膜が局部的に損傷した場合でも、該損傷部での
腐食に止め、腐食が進展していくのを確実に阻止
することのできる様な技術を確立しようとして
種々研究を進めてきた。本発明はこうした研究の
結果完成されたものであつて、その構成は、 合成樹脂塗料ビヒクル：２〜55重量％ 金属亜鉛粉：40〜97.5重量％ 金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩：0.5〜20
重量％ からなる塗料組成物被膜を、鋼材の表面に形成し
てなるところに要旨を有するものである。 以下本発明における各被膜成分について、その
作用及び含有率設定の根拠を明確にすることによ
つて本発明の特徴を明らかにする。 合成樹脂塗料ビヒクル：２〜55重量％ 合成樹脂塗料ビヒクルは塗膜形成々分として不
可欠の成分であり、２重量％未満では塗膜の物性
が悪くなると共に鋼材表面に対する密着性が不十
分となり、曲げやプレス等の成形加工時に塗膜の
剥離やクラツク等が生じ易くなり、防錆塗膜とし
ての本来の特徴を生かし得なくなる。一方60重量
％を超えると、Zn粉末の絶対量が不十分になつ
て溶接性及び電着塗装性が劣化すると共に、Zn
による犠牲防食効果が有効に発揮されなくなる。
尚該ビヒクルとしては、従来のジンクリツチ塗料
ビヒクルとして知られたすべてのものを使用する
ことができるが、最も適したものとして例示する
ならば、アクリル系、ビニル系、ポリエステル
系、エポキシ系、フタル酸系、スチレン系、ブタ
ジエン系、メラミン系、アルキルシリケート系、
有機シリケート複合皮膜系等が挙げられる。 Zn粉：40〜97.5重量％ Zn粉は塗装鋼板の溶接性及び電着塗装性を改
善すると共に犠牲防食効果を発揮させるうえで不
可欠の主成分であり、40重量％未満ではこれらの
効果が有効に発揮されなくなる。一方97.5重量％
を超えると合成樹脂塗料ビヒクルの絶対量が不足
することになり、塗膜の伸び及び鋼材表面に対す
る密着性が悪くなつて剥離やクラツクの発生が著
しくなる。 金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩：0.5〜20
重量％ この成分は本発明における最も特徴的構成々分
であり、防錆塗膜が局部的に傷付いた場合でも酸
化腐食をその部分だけに止め、周囲への腐食の伝
播を阻止する作用があり、0.5重量％未満ではこ
うした効果が有効に発揮されない。しかし20重量
％を超えると塗膜の伸び及び密着性が劣悪にな
る。尚金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩を構
成する金属としてはMg、Ni、Al、Cr、Co、
Mn、Ca等が挙げられる。該金属リン酸塩又は金
属モリブデン酸塩を共存させることによつて塗膜
破損部からの腐食伝播が阻止される理由は、必ず
しも明らかではないが、塗膜破損部において防食
性の皮膜を形成することによるものと考えられ
る。尚金属リン酸塩及び金属モリブデン酸塩は夫
夫単独で使用してもよく、或は２種以上を併用す
ることも可能である。 上記防錆塗膜は、アルカリ脱脂処理等を施し
た鋼板表面に直接塗布した場合でも十分な防食機
能を発揮するが、この他鋼板表面にZnめつき
あるいは単層若しくは多層のZn合金めつき等を
施した後前記防食塗料を塗布したり、鋼材表面
にクロメート処理やリン酸処理を施した後前記防
食塗料を塗布したり、更には鋼材表面にZnめ
つきあるいは単層若しくは多層のZn合金めつき
を施し、その表面にクロメート処理又はリン酸処
理した後上記防食塗料を塗布する、等の処理を施
すことによつて防食効果を一段と高めることも有
効である。 上記防食塗料の調製方法や塗装方法は格別特殊
なものではなく、適当な溶剤に前述の様な合成樹
脂を溶解して合成樹脂塗料ビヒクルを調製し、こ
れにZn粉及び金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩を均一に分散せしめ、刷毛、ローラ、スプレ
ー等公知の方法で鋼材（又は前述の様な表面処理
鋼材）の表面に塗布すればよい。また該防食塗膜
の厚さは要求特性（成形性、溶接性、耐食性）の
兼ね合いを考慮して適当に決めればよいが、満足
のいく耐食性を確保する為には少なくとも1μｍ
〜20μｍ程度の厚さが必要である。尚塗装後は自
然乾燥或は強制乾燥によつて強固な防食被膜とす
るが、その後更に焼付処理を施して被膜性能を高
めることも有効である。 本発明は以上の様に構成されるが、要はビヒク
ル及びZn粉と共に適量の金属リン酸塩又は金属
モリブデン酸塩を含有させることによつて、塗膜
破損部を起点とする腐食の進行を阻止することが
でき、防食処理鋼材の寿命を大幅に延長し得るこ
とになつた。 次に実験例を挙げて本発明の効果を一層明確に
する。 実験例 １ 冷延鋼板の表面にクロメート処理〔処理剤：ア
コメツトＣ（関西ペイント社製）Crの表面付着
量：約50mg／m2〕を施した後、第１表に示すジン
クリツチ塗料を塗布して340℃で0.5分間加熱乾燥
して表面被覆鋼板を得た。尚塗料ビヒクルとして
は大日本インキ社製のエポキシ樹脂（商品名：エ
ピクロン、硬化剤としてラツカマイド）又は特殊
水系樹脂（帝国化学産業社製水溶性アクリル樹脂
80部＋エチルシリケート20部）を使用した。 得られた各表面被覆鋼板の表面にカツターナイ
フでクロスカツト傷を入れた後下記の耐食性試験
に付して性能を調べた。 塩水噴霧試験：５％NaCl、35℃、600時間 塩水浸漬試験：５％NaCl、20℃、600時間 複合サイクル試験：塩水噴霧（５時間）−乾燥
（室温で１時間）−湿潤（室温で２時間）の繰り
返し50サイクル。 浸漬サイクル試験：塩水浸漬（10分）−湿潤（15
分）−乾燥（５分）の繰り返し1000サイクル。 結果を第２表に一活して示す。
詳細には、所謂ジンクリツチ塗布鋼材の耐食性、
殊に塗膜破損部における耐食性を大幅に改善した
表面処理鋼材に関するものである。 従来より防錆鋼板として、高腐食環境下での使
用に対して、種々のものが提案され、また、使用
されてきているが、例えば、自動車用の防錆鋼板
には近年になつて自動車の需要と相まつて極めて
厳しい条件が課せられるようになつている。 即ち、一例を説明すると北米等の寒冷地におけ
る塩類による自動車車体の腐食に対し通称ジンク
ロメタルといわれている塗装鋼板が使用されてお
り、これは、鋼板上にクロム化合物を含む第１層
と亜鉛粉末を含むジンクリツチペイントの第２層
とを塗装した塗装鋼板であり、耐食性が良好で、
自動車用鋼板としての条件であるスポツト溶接、
電着塗装を行なうことができる。 しかしながらジンクリツチ被覆材にも問題がな
い訳ではなく、下記の様な改善すべき課題が残さ
れている。 一般に、十分な防錆効果を確保する為には塗
料中に80重量％以上、より好ましくは95重量％
以上のZn粉末を含有させなければならないと
されているが、この様に金属含有量が多くなる
と塗膜の伸びや鋼材に対する密着性が悪化し、
塗装鋼板を曲げ加工したりプレス成形したとき
に塗膜にクラツクを生じたり剥離し易くなり、
一旦クラツクや剥離が生じるとその部分から腐
食が進行し始める。 製品としての使用時に塗膜が損傷を受ける
と、上記と同様に損傷部を起点として腐食が進
み、塗膜剥離の原因となる。 防錆塗膜は本来損傷を受け難い強力なものであ
ることが理想であるが、実際上は不可能であり次
善の策として、仮に防錆塗膜が損傷を受けた場合
でも、この損傷部に防錆効果の高い生成物を形成
することにより、当該損傷部を起点とする急激な
腐食の進行を阻止することができるものが望まし
い。 本発明者等はこの様な事情に着目し、特に防錆
塗膜が局部的に損傷した場合でも、該損傷部での
腐食に止め、腐食が進展していくのを確実に阻止
することのできる様な技術を確立しようとして
種々研究を進めてきた。本発明はこうした研究の
結果完成されたものであつて、その構成は、 合成樹脂塗料ビヒクル：２〜55重量％ 金属亜鉛粉：40〜97.5重量％ 金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩：0.5〜20
重量％ からなる塗料組成物被膜を、鋼材の表面に形成し
てなるところに要旨を有するものである。 以下本発明における各被膜成分について、その
作用及び含有率設定の根拠を明確にすることによ
つて本発明の特徴を明らかにする。 合成樹脂塗料ビヒクル：２〜55重量％ 合成樹脂塗料ビヒクルは塗膜形成々分として不
可欠の成分であり、２重量％未満では塗膜の物性
が悪くなると共に鋼材表面に対する密着性が不十
分となり、曲げやプレス等の成形加工時に塗膜の
剥離やクラツク等が生じ易くなり、防錆塗膜とし
ての本来の特徴を生かし得なくなる。一方60重量
％を超えると、Zn粉末の絶対量が不十分になつ
て溶接性及び電着塗装性が劣化すると共に、Zn
による犠牲防食効果が有効に発揮されなくなる。
尚該ビヒクルとしては、従来のジンクリツチ塗料
ビヒクルとして知られたすべてのものを使用する
ことができるが、最も適したものとして例示する
ならば、アクリル系、ビニル系、ポリエステル
系、エポキシ系、フタル酸系、スチレン系、ブタ
ジエン系、メラミン系、アルキルシリケート系、
有機シリケート複合皮膜系等が挙げられる。 Zn粉：40〜97.5重量％ Zn粉は塗装鋼板の溶接性及び電着塗装性を改
善すると共に犠牲防食効果を発揮させるうえで不
可欠の主成分であり、40重量％未満ではこれらの
効果が有効に発揮されなくなる。一方97.5重量％
を超えると合成樹脂塗料ビヒクルの絶対量が不足
することになり、塗膜の伸び及び鋼材表面に対す
る密着性が悪くなつて剥離やクラツクの発生が著
しくなる。 金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩：0.5〜20
重量％ この成分は本発明における最も特徴的構成々分
であり、防錆塗膜が局部的に傷付いた場合でも酸
化腐食をその部分だけに止め、周囲への腐食の伝
播を阻止する作用があり、0.5重量％未満ではこ
うした効果が有効に発揮されない。しかし20重量
％を超えると塗膜の伸び及び密着性が劣悪にな
る。尚金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩を構
成する金属としてはMg、Ni、Al、Cr、Co、
Mn、Ca等が挙げられる。該金属リン酸塩又は金
属モリブデン酸塩を共存させることによつて塗膜
破損部からの腐食伝播が阻止される理由は、必ず
しも明らかではないが、塗膜破損部において防食
性の皮膜を形成することによるものと考えられ
る。尚金属リン酸塩及び金属モリブデン酸塩は夫
夫単独で使用してもよく、或は２種以上を併用す
ることも可能である。 上記防錆塗膜は、アルカリ脱脂処理等を施し
た鋼板表面に直接塗布した場合でも十分な防食機
能を発揮するが、この他鋼板表面にZnめつき
あるいは単層若しくは多層のZn合金めつき等を
施した後前記防食塗料を塗布したり、鋼材表面
にクロメート処理やリン酸処理を施した後前記防
食塗料を塗布したり、更には鋼材表面にZnめ
つきあるいは単層若しくは多層のZn合金めつき
を施し、その表面にクロメート処理又はリン酸処
理した後上記防食塗料を塗布する、等の処理を施
すことによつて防食効果を一段と高めることも有
効である。 上記防食塗料の調製方法や塗装方法は格別特殊
なものではなく、適当な溶剤に前述の様な合成樹
脂を溶解して合成樹脂塗料ビヒクルを調製し、こ
れにZn粉及び金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩を均一に分散せしめ、刷毛、ローラ、スプレ
ー等公知の方法で鋼材（又は前述の様な表面処理
鋼材）の表面に塗布すればよい。また該防食塗膜
の厚さは要求特性（成形性、溶接性、耐食性）の
兼ね合いを考慮して適当に決めればよいが、満足
のいく耐食性を確保する為には少なくとも1μｍ
〜20μｍ程度の厚さが必要である。尚塗装後は自
然乾燥或は強制乾燥によつて強固な防食被膜とす
るが、その後更に焼付処理を施して被膜性能を高
めることも有効である。 本発明は以上の様に構成されるが、要はビヒク
ル及びZn粉と共に適量の金属リン酸塩又は金属
モリブデン酸塩を含有させることによつて、塗膜
破損部を起点とする腐食の進行を阻止することが
でき、防食処理鋼材の寿命を大幅に延長し得るこ
とになつた。 次に実験例を挙げて本発明の効果を一層明確に
する。 実験例 １ 冷延鋼板の表面にクロメート処理〔処理剤：ア
コメツトＣ（関西ペイント社製）Crの表面付着
量：約50mg／m2〕を施した後、第１表に示すジン
クリツチ塗料を塗布して340℃で0.5分間加熱乾燥
して表面被覆鋼板を得た。尚塗料ビヒクルとして
は大日本インキ社製のエポキシ樹脂（商品名：エ
ピクロン、硬化剤としてラツカマイド）又は特殊
水系樹脂（帝国化学産業社製水溶性アクリル樹脂
80部＋エチルシリケート20部）を使用した。 得られた各表面被覆鋼板の表面にカツターナイ
フでクロスカツト傷を入れた後下記の耐食性試験
に付して性能を調べた。 塩水噴霧試験：５％NaCl、35℃、600時間 塩水浸漬試験：５％NaCl、20℃、600時間 複合サイクル試験：塩水噴霧（５時間）−乾燥
（室温で１時間）−湿潤（室温で２時間）の繰り
返し50サイクル。 浸漬サイクル試験：塩水浸漬（10分）−湿潤（15
分）−乾燥（５分）の繰り返し1000サイクル。 結果を第２表に一活して示す。
【表】
【表】
実験例 ２
耐食性めつき層を有する冷延鋼板にクロメート
処理を行なつた後に本発明の防食被膜を塗布した
実験例（No.16〜18）、冷延鋼板を化成処理するこ
となく直接本発明の防食被膜を被覆した実験例
（No.19）、被膜組成が本発明の特許請求範囲外の被
膜を被覆した実験例（No.20〜28）を第３、４表に
示す。尚使用した耐食性めつき層のめつき付着量
は以下に示す通りであり、他の条件は実施例１と
同一とした。 Zn：30（ｇ／m2） Zn−Ni：30（ｇ／m2） Zn−Fe／Zn−Ni：30（ｇ／m2） 皮膜組成及び腐食テスト性能を第３、４表に示
す。
処理を行なつた後に本発明の防食被膜を塗布した
実験例（No.16〜18）、冷延鋼板を化成処理するこ
となく直接本発明の防食被膜を被覆した実験例
（No.19）、被膜組成が本発明の特許請求範囲外の被
膜を被覆した実験例（No.20〜28）を第３、４表に
示す。尚使用した耐食性めつき層のめつき付着量
は以下に示す通りであり、他の条件は実施例１と
同一とした。 Zn：30（ｇ／m2） Zn−Ni：30（ｇ／m2） Zn−Fe／Zn−Ni：30（ｇ／m2） 皮膜組成及び腐食テスト性能を第３、４表に示
す。
【表】
【表】
【表】
第１〜第４表からも明らかな様に、本発明の規
定要件を満たす実施例（No.１〜12及びNo.16〜19）
では塩水噴霧試験及び塩水浸漬試験の結果はもと
より、複合サイクル及び浸漬サイクルという苛酷
な腐食試験においても良好な結果が得られてい
る。これに対しリン酸塩又はモリブデン酸塩を含
まない比較例（No.13及びNo.26〜28）や被膜組成が
特許請求の範囲外の比較例（No.20〜25）では、塩
水浸漬試験のみはやや良好であるがその他の試験
結果は劣悪である。また従来例として挙げた「ジ
ンクロメタル」は、塩水噴霧試験におけるクロス
カツト部の赤錆率が高く、また浸漬サイクル試験
結果も本発明の実施例に比べて悪い。
定要件を満たす実施例（No.１〜12及びNo.16〜19）
では塩水噴霧試験及び塩水浸漬試験の結果はもと
より、複合サイクル及び浸漬サイクルという苛酷
な腐食試験においても良好な結果が得られてい
る。これに対しリン酸塩又はモリブデン酸塩を含
まない比較例（No.13及びNo.26〜28）や被膜組成が
特許請求の範囲外の比較例（No.20〜25）では、塩
水浸漬試験のみはやや良好であるがその他の試験
結果は劣悪である。また従来例として挙げた「ジ
ンクロメタル」は、塩水噴霧試験におけるクロス
カツト部の赤錆率が高く、また浸漬サイクル試験
結果も本発明の実施例に比べて悪い。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 合成樹脂塗料ビヒクル：２〜55重量％、金属
亜鉛粉：40〜97.5重量％、金属リン酸塩又は金属
モリブデン塩酸：0.5〜20重量％からなる塗料組
成物被膜を、鋼材の表面に形成してなることを特
徴とする耐食性の優れた表面処理鋼材。 ２ 塗料組成物被膜の下層に耐食性下地層を形成
してなる特許請求の範囲第１項に記載の表面処理
鋼材。 ３ 金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩を構成
する金属が、Mg、Ni、Al、Cr、Co、Mn、Ca
よりなる群から選択される１種又は２種以上であ
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の表面処
理鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9839684A JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9839684A JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240774A JPS60240774A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0459350B2 true JPH0459350B2 (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=14218673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9839684A Granted JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240774A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4673445A (en) * | 1986-05-12 | 1987-06-16 | The Lea Manufacturing Company | Corrosion resistant coating |
| JP3806452B2 (ja) * | 1995-04-03 | 2006-08-09 | 日本ペイント株式会社 | 防錆処理方法並びに亜鉛系被覆鋼及び無被覆鋼用防錆組成物 |
| JPH11116856A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-27 | Kobe Paint Kk | 防錆塗料組成物 |
| JP3840409B2 (ja) * | 2001-12-06 | 2006-11-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 塗装耐食性及び耐孔あき腐食性に優れた耐食性鋼板 |
| JP2009138233A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Nippon Fine Coatings Inc | 塗装鋼板の赤錆抑制用ノンクロメート塗料組成物 |
| JP5584108B2 (ja) * | 2010-12-22 | 2014-09-03 | 関西ペイント株式会社 | 耐食性に優れる塗料組成物 |
| JP7447991B2 (ja) * | 2020-04-06 | 2024-03-12 | 日本電信電話株式会社 | 塗料 |
| WO2022003906A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 日本電信電話株式会社 | 塗料 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5148769A (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-27 | Ota Toshuki | |
| JPS6013068B2 (ja) * | 1977-08-15 | 1985-04-04 | 株式会社日立製作所 | 鋼材用耐食性被覆組成物 |
| JPH0230394B2 (ja) * | 1982-06-16 | 1990-07-05 | Nitsushin Seiko Kk | Yosetsuseitosokohan |
| JPH0230395B2 (ja) * | 1982-06-17 | 1990-07-05 | Nitsushin Seiko Kk | Yosetsuseitosokohan |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP9839684A patent/JPS60240774A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60240774A (ja) | 1985-11-29 |
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| JPH0515791B2 (ja) | ||
| JPS6160914B2 (ja) | ||
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