JPS6123767A

JPS6123767A - 高耐食性表面処理鋼板

Info

Publication number: JPS6123767A
Application number: JP14384084A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yokoyama; 雅俊横山; Takenori Deguchi; 出口　武典; Takao Ikita; 伊木田　孝夫; Takao Tomosue; 友末　多賀夫; Kiichiro Katayama; 片山　喜一郎
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1986-02-01
Also published as: JPH0559194B2

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】（１）産業上の利用分野本発明は鋼板表面に樹脂皮膜が形成された塗装性に優れ
た表面処理鋼板に８いて、樹脂皮膜の耐食注會向上させ
た高耐食性表面処理鋼板に関する。

（２）従来技術冷延鋼板子めつき鋼板を水分散性もしぐは水溶性の樹脂
で処理してその表面に塗装性、耐食性を付与する樹脂皮
膜全形成した表面処理鋼板のうち。

従来比較的塗装性、耐食性に優れたものとして、鋼板表
面にクロメートＢＬｌｌＮｋ形成し、さらにこのクロメ
ート皮膜の上に樹脂単独もしくは無機物を含む樹脂の皮
膜を形成したものがある。この鋼板は第１層のクロメー
ト皮膜により耐食性に付与し、第２層の樹脂皮膜で塗装
性會付与したもので、樹脂皮膜の樹脂としては水溶液の
処理液により形成する都合上分子内に７Ｘ酸基葡有する
親水性のものが用いられてい◆。

（３）発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような表面処理鋼板の場合、耐食性
を向上させようとしても、その向上は第１層のクロメー
ト皮膜だけによらなければならないため、従来その向上
には限界があった。このため耐食性金さらに向上させる
には第２層の樹脂皮膜全向上させる必要があった。

ところで樹脂皮膜の耐食性を向上させるには樹脂皮膜中
に６価りロム？＠有させればよいのであるが、かかるた
めには鋼板全６価クロムを含有する樹脂皮膜処理液で処
理する必要がめる。しかしながら樹脂皮膜処理液に６価
クロムを言Ｍさぜるのに無水クロム酸やクロムｒＩＲ塩
を添加すると６１脂分子の水酸基が酸化されて処理液は
ゲル化し、鋼板に塗布で＠な（なり、６価クロムは３価
クロムに還元されて耐食性？発揮しなくなる。このため
従来樹脂皮膜中に６価りロム？含有させることは困難で
あった。

本発明はこのように従来困難でめった樹脂皮膜中への６
価クロムの含有會可能にした表面処理鋼板を提供するも
のである。

（４）問題点全解決するための手段不発ＦＰＪは樹脂皮膜の樹脂成分を水酸基ケ有しない水
分散性共重合体にすることにより処理液段階で樹脂が酸
イ［されないようにするとともに、その共重合体の酸価
紮調整して皮膜の耐水性、密着性全向上させたものでる
る。丁なわ）本発明は樹脂に！皮膜の樹脂としてＡ）一般式ＣＨ，−Ｃ−Ｃ０ＯＲ，（
式中Ｒ１はＨ，Ｃｌ−１３，）ｔ、はＣが１〜８のアル
キル基）で示される単量体の１種または２種以上１〜９
５重量％と、同α、β不飽相力・・ゲン酸単量一体３〜
２０′１重量％と、　＜Ｃ＋これらの単量体と共重合可
能な単量体０〜５０重量％とｔ（但し囚、（均どよび（
ｑの合計は１００重量％〕乳化重合して得られる固形分
当りの酸価１０〜２００の共重合体樹脂？用いるのであ
る。ここで共重合体樹脂全構成する一般式ＣＨ，−Ｃ−
ＣＯＯＲ２単量体の例としては（メタ）アクリル酸メチ
ル、（メタ）アクリル酸エテル、（メタ）アクリル酸プ
ロピル、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル
ｒ１１．２−エチルヘキシルなと７％またα、β不飽和
カルゼン酸単量体の例としてはアクリル酸、メタアクリ
ル酸、イタコン酸、マレイン酸など會、さらＫこれらの
単量体と共重合可能な単量体の例としてはスチＶン、α
−メテルスチＶン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデンなど全それぞれ挙げることができる。

筐た共重合体樹脂の酸価勿固形分肖ｐｌＯ〜２００に丁
４るのは、酸価が１０未満であると耐水性はよいが鋼板
に対する密着性が劣って（るからであり、また２００葡
越えると耐水性が劣って耐食性が低下して（るからであ
る。好ましくはこの酸価は１５〜１００にすると耐水性
、密着性に優れた皮膜になる。

そして本発明ではかかる共重合体樹脂の樹脂皮膜中に６
価クロム源としてクロム酸塩全含有させるとともＫ、皮
膜の物性ＪＰ耐食性全向上させるためにシリカゾル會含
有させる。クロム酸塩としては水溶性で安価なものが好
筐しく１例えばクロム酸アンモニウム、クロム酸マグネ
シウム、重クロム酸カリウム、クロム酸カルシウム、ク
ロム酸亜鉛、クロム酸マンガン、クロム酸ニッケル、ク
ロム酸コノ々ルト、クロム酸ストロンチウムなどが適し
ている。

樹脂皮膜中に含有させるこれらのクロム酸塩？よびシリ
カゾルの量としては共重合体樹脂１００重量部当ククり
ム酸塩の場合０．１〜５０重量部、シリカゾルの場合０
．５〜１００重量部にするのが好ましい。また＃脂皮膜
の皮膜厚としては０．２〜１０μｍにするのが好ましい
。このような含有量によび皮膜厚の樹脂皮膜は共重合体
樹脂゛２００〜４００９／ＩＩ、クロム酸塩０．２〜２
００　ｉ／〕、シリカゾル１〜４００，９．メｅｔ含有
する処理液によシ形成することができる。

本発明の表面処理鋼板は鋼板に直Ｍ便４脂皮膜？形成し
たものでも高耐食性？発揮する。しかしさらに高耐食性
を発揮するものにするには鋼板にクロメート皮膜全形成
し、その上に樹脂皮膜ｉ形成したものにする。この場合
クロメート皮膜は反応型、塗布型など一般に種類は問わ
ないが、皮膜量は全クロム量で５〜２００１ｎ９／Ｌ２
にするのが好ましい。な８いずれの場合においても鋼板
は冷延鋼板、めっき鋼板（例えば溶融亜鉛めっき鋼板、
電気亜鉛めっき鋼板、溶融アルミニウムめっきｊＭ鈑。

ＡＩ　−Ｚｎ合金めつき鋼板、電気合金めつき鋼板、電
気複層めつき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板。

蒸着めっき鋼板などうのいずれでもよい。

（５）作　用本発明の表面処理鋼板は樹脂皮膜中に含有されているク
ロム酸塩が防食作用含有するのでクロム酸塩により腐食
に抑制され、鋼板の耐食性が向上する。またシリカゾル
との併用により皮膜と鋼板の密着性？向上させる。

（り実施例メチルメタアクリレート５０重量％と、ブチルアクリレ
ート４０重量％と、アクリル酸１０重量７０と全乳化重
合し℃得られたアクリルエマルションし４１（脂分４０
重蓋％、ＰＨ２，３，粘度２５Ｃ）’５（２５℃、Ｂ型
粘度計）、固形分当りの酸価約７８％以下このエマルシ
ョン中の共重合体樹脂ｒＸとする〕８工びメチルアクリ
レート５５重量％と、ブチルアクリレート４０重量％と
、アクリル酸５重量％と〒乳化重合して得られたアクリ
ルエマルション（ｍ脂分４０重量％、ＰＨ２，６、粘度
１５０ＣＰＳ（同上）、固形分白りの酸価的４０゜以下
このエマルション中の共重合体ｍ脂ｉＹとする〕にクロ
ム酸塩８よびシリカゾル（スノーテックス０、日産化学
表品）を種々添加して樹脂反腹処理液會調整した後この
処理液會鋼板の表面に直接または鋼板の表面にクロメー
−−ト皮Ｍｗ形成して、その上に翅布することにより表
面処理銅板を製造した。製造の際の鋼板としては板厚０
．６■のもの全使用し、製造工程、クロメート皮膜の形
成は次のようにして行った。

（イ）製造工程鋼板→脱脂→（クロメート処理）−→樹脂皮膜処理液塗
布→乾燥（１５０℃、ｉｏ秒）（ロ）クロメート皮膜の形成Ｃｒ　０３２０　ＭＡ、Ｎａ２ＳｉＦ６１１１／４３０
）処理液（４０℃）中に５秒浸漬した後スクイズロール
で過剰に付着した処理液を除去した。

ｍ１表はこのようにし℃製造した表面処理鋼板を塩水噴
霧試験！６エび湿潤試験した紹果會示すもので、鋼板に
直接樹脂皮膜音形成したものでもカ）なりの耐食性含有
し、かつ第１層にクロメート皮膜を形成したものも第２
層の樹脂皮膜中にクロム酸塩８よびシリカゾル會言有し
な（−ものに比べて耐食性が優れている。なと塩水噴霧
試験と湿潤試（験は鋼板表面に達する切込みｔ入れて、
塩水噴霧試験の場合はＪＩＳ　Ｚ２３７１に基き冷延鋼
板を処理したものｒ１２４時間、めっき鋼板髪処理した
ものは５００時間試験を行℃・、また湿溝試験の場合は
温度５０℃、湿度９８％で５００時間試験を行って、試
験波切込み部にセロテープを一旦貼付けて急速にはがす
方法にニジ評価した。評価基準は次の通りである。

◎　剥離なし ○　剥離＠筐たは錆の発生幅が切込み部１９１ｍ以下 Δ　剥離幅または錆の発生幅が切込み部よりｌ■會超え
、３ｗ以下、　×　剥離幅または錆の発生幅が切込み部より３ｍ超次に前記表面処理鋼板にメラミンアルキッド系塗料を乾
燥１！ｉ膜厚にて３０μｍ塗装して２００℃で２０分間
焼付乾燥して塗装鋼板にした。その後塗装鋼板に対して
塗膜密着性試験を行うとともに、鋼板素地に達する切込
み聖人れて、前記のような栄件で塩水噴霧試験８．Ｊ：
び湿潤試験ｔそれぞれ５００時間？よび１０００時間行
つ″′Ｃ塗膜＠看性および耐食性全調査した。第２表は
この結果を示すものであるが塗膜密着性は良好であり、
耐食性も樹脂皮膜中にクロム酸塩′？ｔ、官有しないも
のに比べ優れている。

な８塗膜密着性試験は次の要領で行い、塩水噴霧試験お
よび湿潤試験の評価は塗装前の表面処理鋼板の場合と同
様に行った。

（イ）デュポン衝撃試験ポンチ径１／２インチ、重量５００ｇの垂Ｍｒ５０ｃｒ
ｎの嶋δから落下させた後衝撃部にセロテープ？貼付け
て急速にはがして塗膜剥離状態１次の基準で評価した。

◎　塗膜剥離なし ○　わずかに塗膜が剥離したもの Δ　かなり塗膜か剥離したもの ×　塗膜が３０％以上剥離したもの（ロ）ゴパン目エリクセン試験ゴパン目切込み部ｔエリクセン試験機で６■押出した後
押出し部にセロテープを一旦貼付けて急速にはがして、
塗膜剥離状態ｔデュポン衝撃試験と同基準で評価した。

←１１８０度密着折曲げ試験折曲げ部外面にセロテープデ一旦貼付けた後急速にはが
して塗膜剥離状態ｔデュポン衝撃試験と同基準で評価し
た。

（７）発明の詳細な説明した如く、本発明の表面処理鋼板は樹脂皮膜の樹
脂が水酸基？有しないので、製造の際処理液中にクロム
ｒｊＲ塩ン＠宥δぜても、樹脂は酸化されず、ゲル化し
ないものである。筐だ樹脂皮Ｍはクロム酸塩′ｊ６よび
シリカゾルを言Ｍするので、耐食性はクロム酸塩？よび
シリカゾルｔ＠有しない場合に比べて向上する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鋼板の表面に（Ａ）一般式▲数式、化学式、表等
があります▼（式中Ｒ＿１はＨ、ＣＨ＿３、Ｒ＿２はＣ
が１〜８のアルキル基）で示される単量体の１種または
２種以上１〜９５重量％と、（Ｂ）α、β不飽和カルボ
ン酸単量体３〜２０重量％と、（Ｃ）これらの単量体と
共重合可能な単量体０〜５０重量％とを〔但し（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の合計は１００重量％〕乳化重合し
て得られる固形分当りの酸価１０〜２００の共重合体樹
脂皮膜で、その樹脂皮膜中にクロム酸塩とシリカゾルと
を含有するものが形成されていることを特徴とする高耐
食性表面処理鋼板。
（２）鋼板の表面にクロメート皮膜が形成され、そのク
ロメート皮膜の上に（Ａ）一般式▲数式、化学式、表等
があります▼（式中Ｒ＿１はＨ、ＣＨ＿３、Ｒ＿２はＣ
が１〜８のアルキル基）で示される単量体の１種または
２種以上１〜９５重量％と、（Ｂ）α、β不飽和カルボ
ン酸単量体３〜２０重量％と、（Ｃ）これらの単量体と
共重合可能な単量体０〜５０重量％とを〔但し（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の合計は１００重量％〕乳化重合し
て得られる固形分当りの酸価１０〜２００の共重合体樹
脂皮膜で、その樹脂皮膜中にクロム酸塩とシリカゾルと
を含有するものが形成されていることを特徴とする高耐
食性表面処理鋼板。