JPH0752310A - Organic composite coated steel sheet - Google Patents

Organic composite coated steel sheet

Info

Publication number
JPH0752310A
JPH0752310A JP20335793A JP20335793A JPH0752310A JP H0752310 A JPH0752310 A JP H0752310A JP 20335793 A JP20335793 A JP 20335793A JP 20335793 A JP20335793 A JP 20335793A JP H0752310 A JPH0752310 A JP H0752310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
steel sheet
ethylene
resin film
organic composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP20335793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2900762B2 (en
Inventor
Kenichi Sasaki
健一 佐々木
Toshiyuki Okuma
俊之 大熊
Masaaki Yamashita
正明 山下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP20335793A priority Critical patent/JP2900762B2/en
Publication of JPH0752310A publication Critical patent/JPH0752310A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2900762B2 publication Critical patent/JP2900762B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an organic composite coated steel sheet which is excellent in blackening resistance and difficult to generate flaws or the like while good corrosion resistance is being maintained. CONSTITUTION:In an organic composite coated steel sheet, a chromate-treated layer is provided by a coating weight of 1-200mg/m<2> in conversion to metallic chromium onto a zinc and zinc alloy coating layer, and a resin film of 0.1-5mum thickness is formed on the chromate-treated layer The resin film is made of composite resin wherein copolymer of ethylene and alpha, beta-ethylene unsaturated carboxylic acid is taken as a principal chain component and a silica fine grain is contained within a range of 1-50wt.% in an ethylene ionomer resin in which 60-80% of carboxylic group is neutralized with a metallic ion.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、亜鉛系めっきが施さ
れた鋼板の上にクロメート処理層及び樹脂皮膜を形成し
た有機複合皮膜鋼板に関する。このような有機複合皮膜
鋼板は、主に家電製品又は建材等に用いられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic composite coated steel sheet in which a chromate treatment layer and a resin coating are formed on a zinc-plated steel sheet. Such an organic composite coated steel sheet is mainly used for home electric appliances, building materials and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】亜鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板(以下、
亜鉛系めっき鋼板と略記する)は、耐食性に優れている
ことから、各種の産業分野において広く使用されてい
る。特に、家電製品の用途においては、従来塗装して使
用していた部材を無塗装のまま適用するものが増加して
おり、そのため無塗装での耐食性はもちろんのこと、無
塗装での良好な外観が要求される。
2. Description of the Related Art Zinc or zinc-based alloy plated steel sheet (hereinafter referred to as
Zinc-based plated steel sheet) is widely used in various industrial fields because of its excellent corrosion resistance. In particular, for household electrical appliances, the number of parts that have been previously painted and used without being applied is increasing. Therefore, not only the corrosion resistance without painting but also the good appearance without painting Is required.

【0003】耐食性に関しては、一次防錆としての一般
のクロメート処理に代えて、塩水噴霧試験で白錆発生時
間が100時間程度の耐食クロメート処理を施すことに
より、ある程度要求が満たされている。しかしながら、
これらクロメート処理鋼板が未塗装状態で保管される場
合、特に高温・湿潤環境下に保管される場合、表面が部
分的にあるいは全体に亘って経時的に黒っぽく変色す
る、いわゆる黒変現象が発生することがあり、外観的に
商品価値を著しく損なうといった問題が生じる。
Regarding the corrosion resistance, the requirement is satisfied to some extent by performing a corrosion-resistant chromate treatment in which a white rust generation time is about 100 hours in a salt spray test, instead of a general chromate treatment as a primary rust preventive. However,
When these chromate-treated steel sheets are stored in an unpainted state, especially when stored in a high temperature / humid environment, a so-called black discoloration phenomenon occurs, in which the surface partially or wholly changes its color to black over time. In some cases, there is a problem in that the product value is significantly impaired in appearance.

【0004】黒変は、初期の腐蝕現象と考えられてお
り、保管中に水分や酸素がクロメート処理皮膜を通し、
めっき表層において酸化物、水酸化物あるいは水和酸化
物等を生成して、可視光を吸収・散乱しやすい形態にな
ることが黒く見える原因と考えられている。この反応
は、亜鉛めっき層中に微量残存する鉛、アルミニウム等
が亜鉛のアノード化を促進することによって生じたり、
めっき層表層に付着した異物又は不純物(例えば、SO
4 2-やCl- 等のめっき浴成分、クロメート浴中の不純
物イオン、あるいは油分)の不均一な付着によって一層
促進される。
Blackening is considered to be an initial corrosion phenomenon, and moisture and oxygen pass through the chromate-treated film during storage,
It is believed that the formation of oxides, hydroxides, hydrated oxides, etc. on the surface layer of the plating to cause visible light to be easily absorbed and scattered is the cause of the black appearance. This reaction occurs because lead, aluminum, etc. remaining in a trace amount in the galvanized layer promotes anodization of zinc,
Foreign substances or impurities (for example, SO
4 2- and Cl - plating bath components, such as, is further promoted by the uneven adhesion of the impurity ions or oil) in the chromate bath.

【0005】このような現象を考慮して、亜鉛系めっき
鋼板の耐黒変性を向上させるため、めっき層中の不純物
の濃度管理や、めっき後の表面の洗浄強化等を行ってい
るが、必ずしも十分な効果が得られていない。
In consideration of such a phenomenon, in order to improve the blackening resistance of the zinc-based plated steel sheet, the concentration control of impurities in the plating layer, the cleaning of the surface after plating, etc. are carried out. Not enough effect has been obtained.

【0006】このような背景において、めっき又はクロ
メート処理の観点から黒変を防止するという要求に答え
るべく、特開昭60−63385号公報、特開昭60−
77988号公報、特開平2−8374号公報等のいく
つかの技術が提案されている。
[0006] Against this background, in order to meet the demand for preventing blackening from the viewpoint of plating or chromate treatment, JP-A-60-63385 and JP-A-60-
Several techniques have been proposed, such as 77988 and Japanese Patent Laid-Open No. 2-8374.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】これら先行技術は、め
っき層を安定化させることにより、黒変反応を促進する
反応型クロメート処理層の不均一形成を抑制するもの
や、クロメート処理又はめっき層とクロメート処理とを
改良することによって黒変を抑制しようとするものであ
り、比較的マイルドな保管状態においては効果が認めら
れる。しかし、高温湿潤の厳しい環境においては、黒変
抑制効果は不十分であり、耐黒変性やクロム溶出に伴う
耐退色性と耐食性とを同時に満足することができないも
のであった。さらに、これらの技術における鋼板は、ス
リット加工、搬送等の工程においてハンドリング疵が付
きやすく、その部分での耐食性劣化を回避することがで
きない。
SUMMARY OF THE INVENTION In these prior arts, by stabilizing the plating layer, it is possible to suppress the non-uniform formation of the reactive chromate-treated layer which promotes the blackening reaction, and the chromate-treated or plated layer. This is intended to suppress black discoloration by improving the chromate treatment, and the effect is recognized in a relatively mild storage condition. However, in a severe environment of high temperature and humidity, the effect of suppressing black discoloration is insufficient, and it is not possible to satisfy both the blackening resistance and the fading resistance and corrosion resistance associated with the elution of chromium. Further, the steel sheets in these techniques are likely to have handling flaws in processes such as slitting and carrying, and it is not possible to avoid deterioration of corrosion resistance at those portions.

【0008】一方、亜鉛系メッキ鋼板として、クロメー
ト処理層の上に樹脂層を設けたもの例えば、特開平3−
136840号公報、特開平2−48941号公報のよ
うな技術も提案されているが、耐黒変性の改善を目的と
するものはなく、また実際に試験すると耐黒変性が悪い
のが実情である。
On the other hand, as a zinc-based plated steel sheet, a resin layer is provided on a chromate-treated layer, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
Techniques such as JP-A-136840 and JP-A-2-48941 have been proposed, but none of them are aimed at improving the blackening resistance, and the actual blackening resistance is poor when actually tested. .

【0009】本発明者らは、亜鉛系めっき鋼板における
上記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、亜鉛系
めっき鋼板のめっき層上に、クロメート処理層を形成
し、その上に樹脂皮膜層を形成する際に、樹脂皮膜層と
して特定範囲の厚さを有するエチレンとα,β−エチレ
ン性不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カルボキシル
基の60〜80%を金属イオンで中和したエチレン系ア
イオノマー樹脂にシリカ微粒子が含まれた複合化樹脂を
主体としたものとすることにより、80℃レベルの低い
皮膜乾燥温度でも良好な耐食性を維持しつつ、その分子
構造に起因したバリヤ効果によって耐黒変性が向上し、
かつ耐疵性等も向上することを見出した。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above-mentioned problems in zinc-based plated steel sheets, and as a result, formed a chromate treatment layer on the plated layer of the zinc-based plated steel sheet, and formed a resin film thereon. When forming the layer, ethylene having a thickness in a specific range and α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid as main chain components are used as the resin film layer, and 60 to 80% of the carboxyl groups are neutralized with metal ions. By mainly using a composite resin containing silica fine particles in the above-mentioned ethylene-based ionomer resin, while maintaining good corrosion resistance even at a low film drying temperature of 80 ° C. level, the barrier effect due to its molecular structure Improves the blackening resistance,
It was also found that the scratch resistance and the like are also improved.

【0010】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に
優れかつ疵等が発生しにくい有機複合被覆鋼板を提供す
ることを目的とする。
The present invention was made based on the above findings, and an object thereof is to provide an organic composite-coated steel sheet which is excellent in blackening resistance and is less likely to cause defects while maintaining good corrosion resistance. To do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明の有機複合被覆
鋼板は、鋼板と、鋼板上に施された亜鉛又は亜鉛系合金
めっき層と、このめっき層上に形成され、金属クロム換
算で1〜200mg/m2 の付着量を有するクロメート処
理層と、このクロメート処理層上に形成された厚さ0.
1乃至5μmの樹脂皮膜とを具備し、この樹脂皮膜が、
エチレンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の共重
合体を主鎖成分とし、かつカルボキシル基の60〜80
%を金属イオンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂
に、シリカ微粒子を含み、シリカ微粒子の含有割合が樹
脂とシリカ微粒子との合計に対して1〜50重量%の範
囲である。すなわち、本発明においては、亜鉛系めっき
鋼板の表面にクロメート処理層が形成され、その上に複
合化樹脂を主成分とする皮膜が形成されている。
An organic composite-coated steel sheet according to the present invention is a steel sheet, a zinc or zinc-based alloy plating layer formed on the steel sheet, and is formed on this plating layer. A chromate-treated layer having a deposition amount of 200 mg / m 2 and a thickness of 0.
It has a resin film of 1 to 5 μm, and this resin film is
The main chain component is a copolymer of ethylene and α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, and the carboxyl group is 60-80.
The silica-based fine particles are contained in the ethylene-based ionomer resin whose% is neutralized with metal ions, and the content ratio of the silica fine particles is in the range of 1 to 50% by weight based on the total amount of the resin and the silica fine particles. That is, in the present invention, the chromate-treated layer is formed on the surface of the zinc-based plated steel sheet, and the film containing the composite resin as the main component is formed thereon.

【0012】[0012]

【作用】上記亜鉛系めっき鋼板としては、黒変発生が特
に懸念される電気純亜鉛めっき鋼板、及び電気めっき法
又は溶融めっき法によってめっき層が形成された他の亜
鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板が挙げられる。
As the zinc-based plated steel sheet, an electro-pure galvanized steel sheet in which blackening is particularly likely to occur, and another zinc- or zinc-based alloy-plated steel sheet having a plating layer formed by the electroplating method or the hot dip coating method Can be mentioned.

【0013】上記クロメート処理層を形成するクロメー
ト処理としては、反応型、塗布型、電解型等公知のクロ
メート処理によればよいが、クロム付着量が金属クロム
換算で鋼板片面当たり1〜200mg/m2 、好ましく
は10〜100mg/m2 のクロメート層を形成する必
要がある。付着量が1mg/m2 未満では耐食性が不十
分であり、また200mg/m2 を超えると、その量に
見合った耐食性向上効果を得ることができないのみなら
ず、鋼板の変形を伴う曲げ加工などが施された場合に、
クロメート処理層の凝集破壊が発生しやすくなる。
The chromate treatment for forming the chromate treatment layer may be a known chromate treatment such as a reaction type, a coating type, an electrolytic type, etc., but the chromium deposition amount is 1 to 200 mg / m on one side of the steel sheet in terms of metal chromium. 2 , it is necessary to form a chromate layer of 10 to 100 mg / m 2 . If the adhesion amount is less than 1 mg / m 2 , the corrosion resistance is insufficient, and if it exceeds 200 mg / m 2 , not only the effect of improving the corrosion resistance corresponding to the amount cannot be obtained, but also bending work accompanied by deformation of the steel plate, etc. When applied,
Cohesive failure of the chromate layer is likely to occur.

【0014】クロメート処理液の具体例を挙げると、反
応型クロメート処理液の組成としては、金属クロム換算
で1〜100g/lの水溶性クロム化合物と、0.2〜
20g/lの硫酸とを主成分とするものが挙げられ、か
つ全クロム中の3価クロムの含有量が50重量%以下、
好ましくは20〜35重量%以下であって、必要に応じ
てこれらに適量の金属イオン、例えばZn2+、Co2+
Fe3+等と他の鉱酸例えばリン酸、フッ酸等を加えたも
のであってもよい。
As a specific example of the chromate treatment liquid, the composition of the reactive chromate treatment liquid is 1 to 100 g / l in terms of metallic chromium and a water-soluble chromium compound, and 0.2 to
One containing 20 g / l sulfuric acid as a main component, and the content of trivalent chromium in the total chromium is 50% by weight or less,
It is preferably 20 to 35% by weight or less, and if necessary, appropriate amounts of metal ions such as Zn 2+ , Co 2+ ,
It may be one in which Fe 3+ or the like and another mineral acid such as phosphoric acid or hydrofluoric acid are added.

【0015】塗布型クロメート処理液の具体例として
は、上記反応型クロメート処理液と同様の組成の液中
に、粒径数nmから数十nmのシリカゾル、ヒュームド
シリカ、又は/及び分子中に多量のカルボキシル基を含
有する水溶性でかつ上記反応型クロメート処理液と同様
の組成の液と相溶性のある有機高分子樹脂を添加し、p
Hを2.0〜3.5に調整したものが挙げられる。この
有機高分子樹脂としては、平均分子量1000〜500
000であることが好ましい。その添加量は一般に樹脂
分に換算して0.02〜30g/lの範囲である。
Specific examples of the coating type chromate treatment liquid include silica sol having a particle size of several nm to several tens nm, fumed silica, and / or molecules in a liquid having the same composition as the above reactive chromate treatment liquid. A water-soluble organic polymer resin containing a large amount of carboxyl groups and compatible with a liquid having the same composition as the above reactive chromate treatment liquid was added, and p
The thing which adjusted H to 2.0-3.5 is mentioned. This organic polymer resin has an average molecular weight of 1,000 to 500.
It is preferably 000. The amount added is generally in the range of 0.02 to 30 g / l in terms of resin content.

【0016】いずれにしても、第1層としてのクロメー
ト層の付着量は、上述したように、金属クロム換算で1
〜200mg/m2 の範囲であればよい。本発明におい
て、上層として形成される樹脂皮膜の主成分は、エチレ
ンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸、及び必要に
応じて、他の共重合が可能な成分との共重合体を主鎖の
基本構造とし、カルボキシル基の60〜80%を金属イ
オンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂である。前
記エチレン系アイオノマー樹脂は、α,β−エチレン性
不飽和カルボン酸の含有量が好ましくは3〜40モル%
のエチレンと、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸及
び必要に応じて使用されるその他の共重合体成分との共
重合体のカルボキシル基を特定のイオンやイオン化合物
で中和した高分子である。
In any case, the adhesion amount of the chromate layer as the first layer is, as described above, 1 in terms of metallic chromium.
It may be in the range of up to 200 mg / m 2 . In the present invention, the main component of the resin film formed as the upper layer is mainly a copolymer of ethylene and α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, and, if necessary, other copolymerizable components. It is an ethylene-based ionomer resin having a basic structure of a chain and 60 to 80% of carboxyl groups neutralized with metal ions. The ethylene-based ionomer resin preferably has an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid content of 3 to 40 mol%.
A polymer obtained by neutralizing the carboxyl group of a copolymer of ethylene with α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid and other copolymer components used as necessary with a specific ion or ionic compound. is there.

【0017】ここで、エチレン中のα,β−エチレン性
不飽和カルボン酸の量が40モル%を超えると、親水性
が高くなり、皮膜としての耐黒変性及び耐食性が低下し
やすいため好ましくない。また、その量が3モル%未満
になると、下地である鋼板側との付着力が低下し、望ま
しい皮膜が得られにくい。
Here, if the amount of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid in ethylene exceeds 40 mol%, the hydrophilicity becomes high, and blackening resistance and corrosion resistance as a film are apt to decrease, which is not preferable. . On the other hand, if the amount is less than 3 mol%, the adhesive force to the steel sheet side as the base is lowered, and it is difficult to obtain a desired film.

【0018】本発明におけるエチレン系アイオノマー樹
脂中のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸には、アク
リル酸、メタクリル酸、フマール酸、イタコン酸、マレ
イン酸等があるが、特に厳しい環境における耐黒変性、
耐食性等の品質に着目すると、メタクリル酸が特に優れ
ている。
The α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid in the ethylenic ionomer resin in the present invention includes acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, itaconic acid, maleic acid, etc. Degeneration,
Methacrylic acid is particularly excellent in terms of quality such as corrosion resistance.

【0019】共重合体の分子量としては、通常、重量平
均分子量1万〜20万のものが好ましく、5万〜15万
のものが特に好ましい。また、カルボン酸の中和に用い
られるイオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属、及びマグネシウム、カルシウム
などのアルカリ土類金属の金属イオン、遷移金属の水酸
化物等の金属化合物イオンの他に、有機アミンと遷移金
属との錯イオンが挙げられるが、耐黒変性、耐食性ある
いは薬液安定性の点からナトリウムイオンが特に好まし
い。
As the molecular weight of the copolymer, a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000 is preferable, and a weight average molecular weight of 50,000 to 150,000 is particularly preferable. The ions used for neutralizing the carboxylic acid include alkali metal such as lithium, sodium and potassium, metal ion of alkaline earth metal such as magnesium and calcium, and metal compound ion such as hydroxide of transition metal. Other examples include complex ions of an organic amine and a transition metal, and sodium ions are particularly preferable from the viewpoints of blackening resistance, corrosion resistance and chemical solution stability.

【0020】中和度としては、低い皮膜乾燥温度例えば
めっき製造ラインでのインライン処理を想定すると80
℃レベルの低い温度においても良好な耐黒変性、耐食性
を得る観点から、60〜80%の範囲とする。60%未
満では耐黒変性が不十分であり、80%を超えると粘度
が高くなって薬液安定性が低下し、さらに吸湿性が高く
なるため耐黒変性、耐食性が低下する。
The degree of neutralization is 80, assuming a low film drying temperature, for example, in-line treatment in a plating production line.
From the viewpoint of obtaining good blackening resistance and corrosion resistance even at low temperatures of the ° C level, the range is 60 to 80%. If it is less than 60%, the blackening resistance is insufficient, and if it exceeds 80%, the viscosity becomes high and the chemical solution stability is lowered, and further, the hygroscopicity becomes high, so the blackening resistance and the corrosion resistance are lowered.

【0021】本発明においては、樹脂層を構成する樹脂
がイオン架橋構造を有しているため、皮膜特性の劣化の
原因になり得る乳化剤を用いることなく水分散型の塗液
にすることが可能であり、容易に鋼板表面へ薄膜コーテ
ィングすることができる。乾燥された皮膜は、下地と強
く密着し、かつ化学的に安定であるため、このような皮
膜が形成された鋼板は優れた耐黒変性及び耐食性を示
す。また、この鋼板は強固に樹脂皮膜が形成されている
ことから、疵が発生しにくい。
In the present invention, since the resin constituting the resin layer has an ionic cross-linking structure, it is possible to prepare a water-dispersion type coating liquid without using an emulsifier which may cause deterioration of film characteristics. Therefore, the surface of the steel sheet can be easily coated with a thin film. Since the dried film strongly adheres to the base and is chemically stable, the steel sheet on which such a film is formed exhibits excellent blackening resistance and corrosion resistance. Further, since the resin film is firmly formed on this steel sheet, flaws are less likely to occur.

【0022】上記複合化樹脂は、シリカ微粒子あるいは
シラン化合物とシリカ微粒子を複合化することにより耐
食性を飛躍的に向上させることができる。本発明で用い
るシリカ微粒子としては、一次粒子径が50nm以下、
二次粒子径が500nm以下の超微細な無定形のシリカ
粒子を用いるのが好適である。一次粒子径が50nmを
越えると乾燥後皮膜にクラックが入ってしまうため、緻
密な皮膜が形成しがたく、耐食性が劣化しやすい。シリ
カ微粒子は、粒子表面にシラノール基を有しており、市
場への供給形態によって例えば以下の3種類に分類さ
れ、いずれも本発明に適用することができる。
The above composite resin can dramatically improve the corrosion resistance by combining silica fine particles or a silane compound and silica fine particles. The silica fine particles used in the present invention have a primary particle diameter of 50 nm or less,
It is preferable to use ultrafine amorphous silica particles having a secondary particle diameter of 500 nm or less. If the primary particle diameter exceeds 50 nm, cracks will form in the coating after drying, so it will be difficult to form a dense coating, and corrosion resistance will easily deteriorate. The silica fine particles have a silanol group on the particle surface, and are classified into, for example, the following three types depending on the supply form to the market, and any of them can be applied to the present invention.

【0023】(1)シリカ微粉末 一般に乾式シリカと称され、一次粒子径が50nm以下
のものであり、四塩化ケイ素の燃焼によって製造され
る。このシリカ微粉末は水分散液又は有機溶剤分散液の
いずれかの形態で使用される。
(1) Silica fine powder Generally referred to as dry silica, which has a primary particle diameter of 50 nm or less and is produced by combustion of silicon tetrachloride. This fine silica powder is used in the form of either an aqueous dispersion or an organic solvent dispersion.

【0024】(2)有機溶剤分散性シリカ いわゆるオルガノシリカゾルであって、例えば米国特許
第2,285,449号に記載されている製造方法によ
って有機溶剤に分散されたものが挙げられる。すなわ
ち、コロイダルシリカ水分散液における水を有機溶剤で
置換したシリカゾルであって、メタノール、イソプロパ
ノール、ブチルセロソルブなどのアルコール類を分散媒
体にしたものが特に有用である。
(2) Organic Solvent Dispersible Silica So-called organosilica sol, which is, for example, dispersed in an organic solvent by the production method described in US Pat. No. 2,285,449 can be mentioned. That is, a silica sol obtained by substituting water in an aqueous colloidal silica dispersion with an organic solvent, in which alcohols such as methanol, isopropanol, and butyl cellosolve are used as a dispersion medium is particularly useful.

【0025】(3)水分散性シリカ いわゆるコロイダルシリカであって、水ガラスの脱ナト
リウム(イオン交換法、酸分解法、解膠法などによる)
によって製造され、一次粒子径が50nm以下である。
この水分散性シリカは通常水性分散液として供給され
る。
(3) Water-dispersible silica So-called colloidal silica, which is sodium dewatering of water glass (by ion exchange method, acid decomposition method, peptization method, etc.)
And has a primary particle size of 50 nm or less.
This water-dispersible silica is usually supplied as an aqueous dispersion.

【0026】本発明におけるシリカ微粒子とエチレン系
アイオノマー樹脂との配合割合は、耐食性及び皮膜の可
撓性の点から、シリカ微粒子が樹脂とシリカ微粒子との
合計に対して1〜50重量%の範囲で含まれるようにす
る。1重量%未満の場合は耐食性が低下する。50重量
%を超えると耐食性向上効果は認められず、また、樹脂
液が増粘しすぎてしまい、コーティングしにくくなって
しまうため、皮膜形成が不完全となってしまい、耐食
性、耐黒変性が低下する。
The blending ratio of the silica fine particles and the ethylene ionomer resin in the present invention is in the range of 1 to 50% by weight based on the total amount of the resin and the silica fine particles, in view of corrosion resistance and flexibility of the film. To be included in. If it is less than 1% by weight, the corrosion resistance is lowered. If it exceeds 50% by weight, the effect of improving the corrosion resistance is not recognized, and since the resin liquid becomes too thick and coating becomes difficult, the film formation becomes incomplete, and the corrosion resistance and blackening resistance are deteriorated. descend.

【0027】本発明で、樹脂中に配合し、前記エチレン
系アイオノマー樹脂と反応せしめられる分子中に1個の
珪素原子と2〜4個のシリルエーテル結合を有するシラ
ン化合物は、分子中のケイ素原子1個に対して2個乃至
4個のアルコキシ基、アリルオキシ基、又はアリールオ
キシ基が結合した化合物である。これらの化合物の縮合
物も前記アイオノマー樹脂との反応に使用することがで
き、上記シラン化合物及びこれらの化合物の縮合物(以
下、反応性シランと略称する。)としては、具体的には
以下の(1)及び(2)の一般式で示される構造を有す
るものが挙げられる。 (1)一般式
In the present invention, the silane compound having one silicon atom and 2 to 4 silyl ether bonds in the molecule, which is compounded in the resin and reacted with the ethylene-based ionomer resin, is a silicon atom in the molecule. It is a compound in which 2 to 4 alkoxy groups, allyloxy groups, or aryloxy groups are bonded to one. Condensates of these compounds can also be used in the reaction with the ionomer resin, and the silane compound and the condensates of these compounds (hereinafter, abbreviated as reactive silane) are specifically as follows. Examples thereof include those having the structures represented by the general formulas (1) and (2). (1) General formula

【0028】[0028]

【化1】 (R1 はアルコキシ基を含有してもよい炭素数1〜8の
アルキル基、アリル基、又はアリール基、mは0〜11
の整数を表す)により示されるテトラアルキル(又はテ
トラアリール、若しくはテトラアリル)オルトシリケー
ト又はこれらのオルトシリケート類の縮合物であるポリ
シリケート類である。具体的には例えばメチルオルトシ
リケート、エチルオルトシリケート、n−プロピルオル
トシリケート、n−ブチルオルトシリケート、n−オク
チルオルトシリケート、フェニルオルトシリケート、ベ
ンジルオルトシリケート、フェネチルオルトシリケー
ト、アリルオルトシリケート、メタアリルオルトシリケ
ートなどがあり、さらにこれらのオルトシリケート類の
脱水縮合によって生成されるポリシリケート類も用いら
れる。
[Chemical 1] (R 1 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may contain an alkoxy group, an allyl group, or an aryl group, and m is 0 to 11
Is a tetraalkyl (or tetraaryl, or tetraallyl) orthosilicate or a polysilicate that is a condensate of these orthosilicates. Specifically, for example, methyl orthosilicate, ethyl orthosilicate, n-propyl orthosilicate, n-butyl orthosilicate, n-octyl orthosilicate, phenyl orthosilicate, benzyl orthosilicate, phenethyl orthosilicate, allyl orthosilicate, methallyl orthosilicate. There are silicates and the like, and polysilicates produced by dehydration condensation of these orthosilicates are also used.

【0029】(2)一般式 (R23-n −Si−(OR1n+1 (R1 は上記した化1のR1 と同様に定義され、R2
炭素数1〜8の置換されていてもよいアルキル基、アリ
ル基、アリール基、ビニル基を表し、nは1又は2を表
す。)で表されるシラン化合物である。
[0029] (2) In formula (R 2) 3-n -Si- (OR 1) n + 1 (R 1 are defined as for R 1 in the above reduction 1, R 2 is C1-8 Represents an optionally substituted alkyl group, an allyl group, an aryl group, or a vinyl group, and n represents 1 or 2.).

【0030】上記R2 であるアルキル基としては、メチ
ル基、エチル基、γ−クロロプロピル基、γ−アミノプ
ロピル基、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピル
基、γ−グリシドキシプロピル基、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチル基、γ−メタクリロイルオ
キシプロピル基等が挙げられる。
Examples of the alkyl group represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, a γ-chloropropyl group, a γ-aminopropyl group, a γ- (2-aminoethyl) aminopropyl group, and a γ-glycidoxypropyl group. , Β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ-methacryloyloxypropyl group and the like.

【0031】具体的には、例えば、ジビニルエトキシシ
ラン、ジビニル−β−メトキシエトキシシラン、ジ(γ
−グリシドキシプロピル)ジメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリス−β−メトキシエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシランなどを挙げるこ
とができる。要は、反応性シラン中のアルコキシ基など
珪素原子にエーテル結合された加水分解性基が特定条件
下で加水分解反応によってシラノール基とアルコールと
が生成するものであれば、本発明の反応性シランとして
使用することができる。
Specifically, for example, divinylethoxysilane, divinyl-β-methoxyethoxysilane, di (γ
-Glycidoxypropyl) dimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris-β-methoxyethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, β- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-
Examples thereof include mercaptopropyltrimethoxysilane. In short, the reactive silane of the present invention may be any one as long as a hydrolyzable group ether-bonded to a silicon atom such as an alkoxy group in the reactive silane produces a silanol group and an alcohol by a hydrolysis reaction under specific conditions. Can be used as

【0032】また、反応性シランの使用割合は、シリカ
とエチレン系アイオノマー樹脂との両成分の固形分合計
100重量部に対して好ましくは0.5〜15重量部、
特に好ましくは1〜10重量部であることが反応促進効
果の点及び系の安定性の点からよく、前記好適な範囲か
ら外れると耐食性が劣ってくる。
The proportion of the reactive silane used is preferably 0.5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solid content of both components of silica and the ethylene ionomer resin.
It is particularly preferable that the amount is 1 to 10 parts by weight from the viewpoint of the reaction promoting effect and the stability of the system, and if the amount is out of the preferable range, the corrosion resistance becomes poor.

【0033】本発明における複合化樹脂の合成方法は特
に限定されるものではないが、通常、以下の方法が採用
される。先ず、エチレン系アイオノマー樹脂をアルコー
ル系溶媒などの親水性溶剤又は水を主体とした溶媒に溶
解又は分散させて固形分40重量%以下とし、これを撹
拌しながらシリカ粒子及び反応性シランを添加する。次
いで、必要に応じて塩基性加水分解触媒(金属水酸化
物、アンモニア、アミン類)や水を添加して反応を生じ
させる。
The method for synthesizing the composite resin in the present invention is not particularly limited, but the following method is usually adopted. First, an ethylene-based ionomer resin is dissolved or dispersed in a hydrophilic solvent such as an alcohol-based solvent or a solvent composed mainly of water to a solid content of 40% by weight or less, and silica particles and a reactive silane are added while stirring this. . Then, a basic hydrolysis catalyst (metal hydroxide, ammonia, amines) or water is added as necessary to cause a reaction.

【0034】本発明における複合化樹脂を製造するに際
しては、先ず、反応性シランを加水分解してシラノール
基を生成することが必須条件であり、上記混合液を10
℃以上沸点以下の温度で反応させることによって加水分
解、縮合反応により複合化樹脂とすることができる。強
靭な皮膜を得る観点からは、混合液の温度を50℃以
上、及び溶媒又は水の沸点以下にして連続的に加熱する
ことが望ましく、具体的には50〜90℃で加熱するこ
とによって両成分を充分に結合させることができる。
In producing the composite resin of the present invention, first of all, it is an essential condition that the reactive silane is hydrolyzed to form a silanol group.
By reacting at a temperature of not less than 0 ° C and not more than the boiling point, a composite resin can be obtained by hydrolysis and condensation reaction. From the viewpoint of obtaining a tough film, it is desirable to continuously heat the mixed solution at a temperature of 50 ° C. or higher and a boiling point of the solvent or water, and specifically, to heat both at 50 to 90 ° C. The components can be combined well.

【0035】本発明においては、上記シリカの代わり
に、無水クロム酸(CrO3 )、クロム酸ストロンチウ
ム(SrCrO4 )、クロム酸バリウム(BaCrO
4 )、クロム酸鉛(PbCrO4 )、塩基性クロム酸亜
鉛(ZnCrO4 ・4Zn(OH)2 )等の6価クロム
化合物あるいはクロム酸クロム化合物を皮膜中に50重
量%以下の範囲で添加してもよい。また、シリカとクロ
ム化合物とを合計で50重量%以下の範囲で添加するこ
ともできる。
In the present invention, instead of the above silica, chromic anhydride (CrO 3 ), strontium chromate (SrCrO 4 ), barium chromate (BaCrO 3 ).
4 ), lead chromate (PbCrO 4 ), basic zinc chromate (ZnCrO 4 .4Zn (OH) 2 ) or other hexavalent chromium compound or chromium chromate compound is added to the coating in an amount of 50% by weight or less. May be. It is also possible to add silica and a chromium compound in a total amount of 50% by weight or less.

【0036】さらに、上記複合化樹脂には、ワックスな
どの潤滑性物質を混合して、潤滑性を付与することがで
きる。また、上記複合化樹脂に導電性物質を混合して導
電性を付与することもでき、それによって電気溶接性、
電気泳動塗装性、さらには皮膜のアース性等を改善する
ことができる。このような導電性物質としては、例え
ば、亜鉛、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル、マ
ンガン、クロム、モリブデン、タングステン、銅、鉛、
錫などの金属粉末及びそれらの合金粉末、アルミニウム
ドープ酸化亜鉛粉末、酸化錫−酸化チタン、酸化錫−硫
酸バリウム、酸化ニッケル−アルミナなどの半導体酸化
物などが挙げられる。
Further, the composite resin may be mixed with a lubricating substance such as wax to impart lubricity. Further, it is also possible to impart conductivity by mixing a conductive substance in the above composite resin, whereby electric weldability,
It is possible to improve the electrophoretic coating property and further the grounding property of the film. Examples of such conductive substances include zinc, aluminum, iron, cobalt, nickel, manganese, chromium, molybdenum, tungsten, copper, lead,
Examples thereof include metal powders such as tin and alloy powders thereof, aluminum-doped zinc oxide powders, semiconductor oxides such as tin oxide-titanium oxide, tin oxide-barium sulfate, and nickel oxide-alumina.

【0037】また、上記複合化樹脂に対し、特公昭55
−41711号公報に記載されたようなチタン、ジルコ
ニウム、アルミニウムなどのキレート化合物を、又は特
公昭57−30867号公報及び特公昭55−6297
1号公報に記載のような酸素酸塩類、金属塩類等を併用
することによって、硬化性を向上させることができる。
In addition, Japanese Patent Publication No.
-Chelates such as titanium, zirconium and aluminum as described in JP-B-41711, or JP-B-57-30867 and JP-B-55-6297.
The curability can be improved by using the oxyacid salts, metal salts, and the like as described in JP-A-1 in combination.

【0038】さらに、通常塗料分野で用いられる顔料あ
るいは染料などを分散させて、着色皮膜を形成する組成
物とすることもできる。本発明における複合化樹脂皮膜
の厚さは、0.1μm〜5μmの範囲、好ましくは0.
3μm〜3μmの範囲である。0.1μm未満では耐食
性および耐黒変性に対するバリヤー効果を期待できない
ばかりか、ハンドリング等による擦傷の発生を防止する
ことができない。また、5μmを超えると厳しい加工を
受けた際に皮膜剥離を招き易くなる。
Further, it is also possible to disperse pigments or dyes usually used in the field of paints to obtain a composition for forming a colored film. The thickness of the composite resin film in the present invention is in the range of 0.1 μm to 5 μm, preferably 0.
It is in the range of 3 μm to 3 μm. If it is less than 0.1 μm, not only a barrier effect against corrosion resistance and blackening resistance cannot be expected, but also scratches due to handling cannot be prevented. On the other hand, if it exceeds 5 μm, peeling of the coating tends to occur when subjected to severe processing.

【0039】複合化樹脂皮膜の形成は、例えば以下の方
法によって行うことができる。すなわち、先ず、上記複
合樹脂を主成分とする組成物の塗液を、ロールコータ
ー、カーテンフローコーター、又はスプレーなどの公知
の塗装方法によって塗布し、又はこれらの塗液中に亜鉛
めっき鋼板を浸漬して、ロールや空気吹付けによって付
着量をコントロールし、次いでこれを乾燥させるといっ
た方法である。乾燥は常温でも構わないが、通常、熱風
炉や誘導加熱装置などにより鋼板の温度が60〜250
℃、好ましくは80℃〜200℃になるように加熱する
ことによってなされる。乾燥温度が60℃より低いと皮
膜の乾燥が不十分となり、十分な耐食性、耐黒変性が得
られにくい。また、250℃を超えると樹脂皮膜の熱劣
化やボイド発生等を招き、好ましくない。
The composite resin film can be formed, for example, by the following method. That is, first, a coating liquid of the composition containing the composite resin as a main component is applied by a known coating method such as a roll coater, a curtain flow coater, or a spray, or a galvanized steel sheet is dipped in these coating liquids. Then, the adhered amount is controlled by a roll or air blowing, and then this is dried. Drying may be performed at room temperature, but normally, the temperature of the steel sheet is 60 to 250 by a hot air stove or an induction heating device.
C., preferably by heating to 80.degree. C. to 200.degree. When the drying temperature is lower than 60 ° C., the film is not sufficiently dried, and it is difficult to obtain sufficient corrosion resistance and blackening resistance. Further, if the temperature exceeds 250 ° C., the resin film is deteriorated due to heat and the voids are generated, which is not preferable.

【0040】[0040]

【実施例】以下、この発明の実施例について比較例を対
比しつつ説明する。なお、以下の説明中「部」及び
「%」は特に明記してある場合(モル%、中和度)を除
き、いずれも重量基準による。 (複合化樹脂の合成例)まず、ベース樹脂の合成法から
述べる。メタクリル酸含有量が20モル%のエチレン−
メタクリル酸共重合体を水酸化ナトリウムで中和度70
%に中和した樹脂を、170℃に維持された実効容積1
8リットルのホモミキサーに、上記樹脂の溶解物を4k
g/hrの流量で、また水を18リットル/hrの流量
でそれぞれ供給し、強力攪拌して水分散型樹脂液を製造
する一方、液面を一定に保つようにこの水分散型樹脂液
を連続的に抜出した。その結果、乳化剤を含まない固形
分20.4%の水分散型樹脂液Aを得た。また、共重合
体の種類、中和金属イオン、中和度の異なる樹脂液につ
いても基本的に同様な条件で合成した。なお、比較例に
使用する樹脂として乳化剤を含む他の樹脂も合成した。
なお、樹脂については、後述する表1,2に明示した。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in comparison with comparative examples. In the following description, “parts” and “%” are based on weight, unless otherwise specified (mol%, degree of neutralization). (Synthesis Example of Composite Resin) First, the synthesis method of the base resin will be described. Ethylene with a methacrylic acid content of 20 mol%
Methacrylic acid copolymer neutralized with sodium hydroxide to 70
% Neutralized resin, effective volume 1 maintained at 170 ° C
Dissolve 4k of the above resin in an 8-liter homomixer.
Water is supplied at a flow rate of g / hr and water is supplied at a flow rate of 18 liters / hr, and strong stirring is performed to produce a water-dispersed resin liquid, while the water-dispersed resin liquid is kept so as to keep the liquid surface constant. It was taken out continuously. As a result, a water-dispersed resin liquid A containing no emulsifier and having a solid content of 20.4% was obtained. Further, resin liquids having different kinds of copolymers, neutralized metal ions, and different degrees of neutralization were also synthesized under basically the same conditions. Other resins containing an emulsifier were also synthesized as the resins used in Comparative Examples.
The resins are specified in Tables 1 and 2 described later.

【0041】そして、この樹脂にシラン化合物、シリカ
等の各種添加剤を加えて、複合化樹脂組成物を得た。以
下、一例を示すと、樹脂A100部をフラスコ中に装入
し、常温で十分に攪拌しながら、ヒュームドシリカ(日
本アエロジル株式会社製、商品名アエロジル300、一
次粒径7nm)4.1部を約10分の間に徐々に加え
た。添加後、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン(信越化学工業株式会社製、商品名KBM50
3)1.0部を攪拌下で滴下混合し、次いで85℃に加
熱してその温度で2時間保持して反応させ、複合化樹脂
組成物を得た。
Then, various additives such as a silane compound and silica were added to this resin to obtain a composite resin composition. As an example, 4.1 parts of fumed silica (Nippon Aerosil Co., Ltd., trade name Aerosil 300, primary particle size 7 nm) is charged with 100 parts of Resin A charged in a flask and sufficiently stirred at room temperature. Was gradually added in about 10 minutes. After addition, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name KBM50
3) 1.0 part of the mixture was dropped and mixed under stirring, then heated to 85 ° C. and kept at that temperature for 2 hours for reaction to obtain a composite resin composition.

【0042】(実施例1〜23)板厚0.8mm、めっ
き量20g/m2 の電気亜鉛めっき鋼板のめっき層上
に、反応クロメート処理又は塗布型クロメート処理を施
した後乾燥して、付着量10〜200mg/m2 のクロ
メート処理層を形成した。次いで、クロメート処理層上
に、前記合成例で合成した複合化樹脂組成物、又はこの
複合化樹脂組成物にシラン化合物及びシリカを添加した
水分散液をロールコータによって塗布した。その後熱風
乾燥炉によって鋼板の温度が80℃に到達するまで加熱
して塗液を乾燥させ、樹脂皮膜層を形成した。各実施例
における条件を表1に示す。
(Examples 1 to 23) A reaction chromate treatment or a coating-type chromate treatment was performed on a plated layer of an electrogalvanized steel sheet having a plate thickness of 0.8 mm and a plating amount of 20 g / m 2 , and then dried and adhered. A chromate-treated layer having an amount of 10 to 200 mg / m 2 was formed. Then, on the chromate-treated layer, the composite resin composition synthesized in the above-described Synthesis Example or an aqueous dispersion obtained by adding a silane compound and silica to the composite resin composition was applied by a roll coater. Then, the coating liquid was dried by heating in a hot-air drying oven until the temperature of the steel plate reached 80 ° C. to form a resin film layer. Table 1 shows conditions in each example.

【0043】(比較例1〜13)実施例と同一条件の電
気亜鉛めっき鋼板を用い、めっき層上に反応クロメート
処理により、付着量40mg/m2 のクロメート処理層
を形成した。クロメート処理層上に、各種樹脂皮膜層を
表2に示す条件で被覆形成した。
Comparative Examples 1 to 13 Using electrogalvanized steel sheets under the same conditions as in Examples, a chromate-treated layer having an adhesion amount of 40 mg / m 2 was formed on the plated layer by reactive chromate treatment. Various resin coating layers were formed on the chromate-treated layer under the conditions shown in Table 2.

【0044】なお、表1,2中のクロメート付着量は、
金属クロム換算量を表示し、また、樹脂皮膜層中のシリ
カ含有量は、樹脂とシリカの合計を100重量%とした
場合の重量%で、またシラン化合物の含有量は樹脂とシ
リカの合計を100重量部とした場合の重量部で表示し
た。また、樹脂の種類の欄の記号は、 A:合成例の樹脂A B:エチレン−アクリル酸共重合体、Na中和アイオノ
マー C:エチレン−アクリル酸共重合体、Zn中和アイオノ
マー D:エチレン−フマル酸共重合体、Na中和アイオノマ
ー E:エチレン−マレイン酸共重合体、Na中和アイオノ
マー F:エチレン−イタコン酸共重合体、Na中和アイオノ
マー G:エチレン−アクリル酸共重合体(乳化剤あり) H:アクリル樹脂エマルジョン(乳化剤あり) I:エポキシ樹脂エマルジョン(乳化剤あり) J:水溶性ウレタン樹脂(乳化剤あり) K:酢酸ビニル−アクリル酸共重合体(乳化剤あり) L:エチレン−酢酸ビニル共重合体(乳化剤あり) なお、G〜Lは、いずれも乳化剤を用いて水性塗布液と
したものである。
The chromate deposits in Tables 1 and 2 are
The amount of metal chromium is displayed, and the silica content in the resin coating layer is% by weight when the total amount of the resin and silica is 100% by weight, and the content of the silane compound is the total amount of the resin and silica. It is expressed in parts by weight when the amount is 100 parts by weight. The symbols in the resin type column are as follows: A: Resin of Synthesis Example B: Ethylene-acrylic acid copolymer, Na-neutralized ionomer C: Ethylene-acrylic acid copolymer, Zn-neutralized ionomer D: Ethylene- Fumaric acid copolymer, Na-neutralized ionomer E: Ethylene-maleic acid copolymer, Na-neutralized ionomer F: Ethylene-itaconic acid copolymer, Na-neutralized ionomer G: Ethylene-acrylic acid copolymer (with emulsifier) ) H: Acrylic resin emulsion (with emulsifier) I: Epoxy resin emulsion (with emulsifier) J: Water-soluble urethane resin (with emulsifier) K: Vinyl acetate-acrylic acid copolymer (with emulsifier) L: Ethylene-vinyl acetate copolymer Polymer (with emulsifier) All of G to L are aqueous coating solutions using an emulsifier.

【0045】このようにして得られた実施例及び比較例
の有機複合亜鉛系めっき鋼板に就いて、耐黒変性及び耐
食性を以下に示す試験方法によって評価した。その結果
を表1,2に示す。
The blackening resistance and corrosion resistance of the thus obtained organic composite zinc-based plated steel sheets of Examples and Comparative Examples were evaluated by the following test methods. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0046】(1) 耐黒変性 50℃、95%RHの高温湿潤環境に60日間放置し、
試験前後の鋼板のL値(JIS Z8730 6.3.2(1980) 、ハ
ンターの色差式における明度指数)の差から耐黒変性を
評価した。
(1) Blackening resistance It is left for 60 days in a high temperature humid environment of 50 ° C. and 95% RH,
The blackening resistance was evaluated from the difference in L value (JIS Z8730 6.3.2 (1980), lightness index in Hunter's color difference formula) of the steel sheet before and after the test.

【0047】(2) 耐食性 JIS Z2371 に基づく塩水噴霧試験を実施し、240時間
後の白錆発生面積率を測定し、耐食性を評価した。
(2) Corrosion resistance A salt spray test based on JIS Z2371 was carried out, and the white rust generation area ratio after 240 hours was measured to evaluate the corrosion resistance.

【0048】表1から明らかなように、実施例1〜23
では、いずれも良好な耐黒変性及び耐食性を示した。特
に、エチレン系アイオノマー樹脂としてエチレン−メタ
クリル酸共重合体を用いた実施例1〜13が特に良好な
耐黒変性を示し、さらにシリカまたはシラン化合物を含
有した実施例の中で1〜6,8,9,12〜18が特に
良好な耐食性を示すことが確認された。
As is clear from Table 1, Examples 1 to 23
In all, good blackening resistance and corrosion resistance were exhibited. In particular, Examples 1 to 13 using an ethylene-methacrylic acid copolymer as the ethylene-based ionomer resin showed particularly good blackening resistance, and Examples 1 to 6, 8 among Examples containing a silica or silane compound. , 9, 12 to 18 have been confirmed to exhibit particularly good corrosion resistance.

【0049】これに対し、表2から明らかなように、比
較例1〜13では耐黒変性及び耐食性の両方を満足する
ことはなかった。すなわち、比較例1,2は中和度が、
比較例3は樹脂皮膜の膜厚が、比較例4,12はシリカ
含有量が、比較例5〜11は樹脂皮膜の樹脂の種類が、
比較例13は樹脂皮膜の膜厚が本発明から外れるもので
ある。比較例1,6,13は耐食性が良好でも耐黒変性
が悪く、比較例4は耐黒変性が良好でも耐食性が悪く、
他の比較例は耐食性、耐黒変性とも満足できるものでは
なかった。
On the other hand, as is clear from Table 2, Comparative Examples 1 to 13 did not satisfy both the blackening resistance and the corrosion resistance. That is, Comparative Examples 1 and 2 have a neutralization degree of
Comparative Example 3 has a resin film thickness, Comparative Examples 4 and 12 have a silica content, and Comparative Examples 5 to 11 have a resin type of the resin film.
In Comparative Example 13, the film thickness of the resin film deviates from the present invention. Comparative Examples 1, 6 and 13 have good corrosion resistance but poor blackening resistance, and Comparative Example 4 has good blackening resistance but poor corrosion resistance.
The other comparative examples were not satisfactory in corrosion resistance and blackening resistance.

【0050】図1は、実施例1〜3及び比較例1,2に
ついて横軸に中和度をとり、縦軸に耐黒変性の程度をと
って、ベース樹脂の中和度と耐黒変性との関係を示す。
この図から、中和度60〜80%において特に優れた耐
黒変性を示すことが確認された。
FIG. 1 shows the neutralization degree of the base resin and the blackening resistance of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, with the horizontal axis representing the degree of neutralization and the vertical axis representing the degree of blackening resistance. Shows the relationship with.
From this figure, it was confirmed that particularly excellent blackening resistance is exhibited at a neutralization degree of 60 to 80%.

【0051】また、樹脂皮膜の膜厚が耐黒変性に及ぼす
影響については、実施例1,7,8と比較例3,13と
から、膜厚が0.3μm〜3.0μmで特に優れた耐黒
変性を示すが、膜厚が0.05μmと本発明の範囲から
外れると耐食性及び耐黒変性が、7.0μmと本発明の
範囲から外れると耐黒変性が劣ることが確認された。
Regarding the effect of the film thickness of the resin film on the blackening resistance, from Examples 1, 7 and 8 and Comparative Examples 3 and 13, the film thickness of 0.3 μm to 3.0 μm was particularly excellent. Although it showed resistance to blackening, it was confirmed that when the film thickness was out of the range of the present invention of 0.05 μm, corrosion resistance and blackening resistance were inferior, and when it was out of the range of 7.0 μm, the black resistance was inferior.

【0052】さらに、ベース樹脂については、上述した
ようにエチレン系アイオノマー樹脂以外のベース樹脂を
使用した場合には比較例5〜11のように耐黒変性が劣
るが、エチレン系アイオノマー樹脂をベース樹脂にする
ことにより、実施例1〜23のように良好な耐黒変性が
得られる。しかも、同じエチレン系アイオノマー樹脂で
あっても、メタクリル酸以外のα,β−エチレン性不飽
和カルボン酸を共重合体成分とした実施例14〜18に
比較して、メタクリル酸を用いた実施例2が特に優れた
耐黒変性を示すことが分かる。
Further, as for the base resin, when the base resin other than the ethylene-based ionomer resin is used as described above, the blackening resistance is inferior as in Comparative Examples 5 to 11, but the ethylene-based ionomer resin is used as the base resin. By so doing, good blackening resistance can be obtained as in Examples 1 to 23. Moreover, even though the same ethylene-based ionomer resin was used, an example using methacrylic acid was compared with Examples 14 to 18 in which α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid other than methacrylic acid was used as the copolymer component. It can be seen that 2 shows a particularly excellent resistance to blackening.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
有機複合被服鋼板によれば、特定の樹脂皮膜を用いるこ
とにより、良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に優れ
ている。
As described in detail above, according to the organic composite coated steel sheet of the present invention, by using a specific resin film, excellent corrosion resistance is maintained and blackening resistance is excellent.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】[0055]

【表2】 [Table 2]

【0056】[0056]

【表3】 [Table 3]

【0057】[0057]

【表4】 [Table 4]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】耐黒変性に及ぼす中和度の影響を示す図。FIG. 1 is a graph showing the effect of the degree of neutralization on blackening resistance.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼板と、鋼板上に施された亜鉛又は亜鉛
系合金めっき層と、このめっき層上に形成され、金属ク
ロム換算で1〜200mg/m2 の付着量を有するクロメ
ート処理層と、このクロメート処理層上に形成された厚
さ0.1乃至5μmの樹脂皮膜とを具備し、この樹脂皮
膜が、エチレンとα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
の共重合体を主鎖成分とし、かつカルボキシル基の60
〜80%を金属イオンで中和したエチレン系アイオノマ
ー樹脂に、シリカ微粒子を含み、シリカ微粒子の含有割
合が樹脂とシリカ微粒子との合計に対して1〜50重量
%の範囲であることを特徴とする有機複合被覆鋼板。
1. A steel sheet, a zinc or zinc-based alloy plating layer applied on the steel sheet, and a chromate treatment layer formed on the plating layer and having an adhesion amount of 1 to 200 mg / m 2 in terms of metallic chromium. And a resin film having a thickness of 0.1 to 5 μm formed on the chromate-treated layer, the resin film comprising a copolymer of ethylene and an α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid as a main chain component. And 60 of the carboxyl group
Characterized in that silica particles are included in an ethylene-based ionomer resin having 80% to 80% neutralized with metal ions, and the content ratio of the silica particles is in the range of 1 to 50% by weight based on the total amount of the resin and the silica particles. Organic composite coated steel sheet.
【請求項2】 前記樹脂皮膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂中のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸の
含有量が3〜40モル%であることを特徴とする請求項
1に記載の有機複合被覆鋼板。
2. The organic composite coating according to claim 1, wherein the content of the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid in the ethylenic ionomer resin in the resin film is 3 to 40 mol%. steel sheet.
【請求項3】 前記樹脂皮膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂中のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸
が、メタクリル酸であることを特徴とする請求項1又は
2に記載の有機複合被覆鋼板。
3. The organic composite-coated steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid in the ethylene-based ionomer resin in the resin film is methacrylic acid.
【請求項4】 前記樹脂皮膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂中の金属イオンが、ナトリウムイオンである
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1に記載の
有機複合被覆鋼板。
4. The organic composite-coated steel sheet according to claim 1, wherein the metal ions in the ethylene ionomer resin in the resin film are sodium ions.
【請求項5】 前記樹脂皮膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂が、分子中に1個の硅素原子と2〜4個のシ
リルエーテル結合を有するシラン化合物及び/又はその
縮合物を、シリカと樹脂との両成分の固形分合計100
重量部に対して0.5〜15重量部の範囲で含むものよ
りなる組成物であることを特徴とする請求項1乃至4の
いずれか1に記載の有機複合被覆鋼板。
5. The ethylene-based ionomer resin in the resin film comprises a silane compound having one silicon atom and 2 to 4 silyl ether bonds in the molecule and / or a condensate thereof, both silica and resin. Total solid content of ingredients 100
The organic composite-coated steel sheet according to any one of claims 1 to 4, which is a composition containing 0.5 to 15 parts by weight with respect to parts by weight.
【請求項6】 前記樹脂皮膜におけるシリカ微粒子が、
一次粒径50nm以下のヒュームドシリカ又はコロイダ
ルシリカであることを特徴とする請求項1乃至5のいず
れか1に記載の有機複合被覆鋼板。
6. The silica fine particles in the resin film,
Fumed silica or colloidal silica having a primary particle size of 50 nm or less is used, and the organic composite-coated steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein:
【請求項7】 前記樹脂皮膜が、前記複合化樹脂を主成
分とする、乳化剤を含まない水分散型樹脂を塗布し、板
温60〜250℃で乾燥したものであることを特徴とす
る請求項1乃至6のいずれか1に記載の有機複合被覆鋼
板。
7. The resin film is formed by applying a water-dispersible resin containing the composite resin as a main component and containing no emulsifier, and drying at a plate temperature of 60 to 250 ° C. Item 7. The organic composite-coated steel sheet according to any one of Items 1 to 6.
JP20335793A 1993-08-17 1993-08-17 Organic composite coated steel sheet Expired - Fee Related JP2900762B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20335793A JP2900762B2 (en) 1993-08-17 1993-08-17 Organic composite coated steel sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20335793A JP2900762B2 (en) 1993-08-17 1993-08-17 Organic composite coated steel sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0752310A true JPH0752310A (en) 1995-02-28
JP2900762B2 JP2900762B2 (en) 1999-06-02

Family

ID=16472696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20335793A Expired - Fee Related JP2900762B2 (en) 1993-08-17 1993-08-17 Organic composite coated steel sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2900762B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0783924A1 (en) 1996-01-10 1997-07-16 Nkk Corporation Organic composite coated steel plate
JP2002309153A (en) * 2001-04-09 2002-10-23 Nippon Paint Co Ltd Paint composition for metal excellent in electroconductivity, lubricity, and abrasion resistance, paint for metal, and its product
JP4829298B2 (en) * 2006-06-15 2011-12-07 新日本製鐵株式会社 Coated steel plate
JP2015054411A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 三井・デュポンポリケミカル株式会社 Method of producing metal oxide film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0783924A1 (en) 1996-01-10 1997-07-16 Nkk Corporation Organic composite coated steel plate
JP2002309153A (en) * 2001-04-09 2002-10-23 Nippon Paint Co Ltd Paint composition for metal excellent in electroconductivity, lubricity, and abrasion resistance, paint for metal, and its product
JP4829298B2 (en) * 2006-06-15 2011-12-07 新日本製鐵株式会社 Coated steel plate
JP2015054411A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 三井・デュポンポリケミカル株式会社 Method of producing metal oxide film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2900762B2 (en) 1999-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2792324B2 (en) Multi-layer galvanized steel sheet
JP5313432B2 (en) Metal surface treatment composition, metal surface treatment method and surface-treated galvanized steel sheet
TWI444504B (en) Surface-treating agent for galvanized steel plate
CN109804102B (en) Surface treatment solution composition, galvanized steel sheet surface-treated with the composition, and method for producing the same
CN103140605B (en) Zinc-based metal plated steel sheet
JP6315750B2 (en) Aqueous metal surface treatment agent
JP5554531B2 (en) How to paint metal materials
CN104403538A (en) High-corrosion-resistance, high-weather-resistance and excellent-hydrophobicity chromium-free fingerprint-resistant coating used for galvanized steel sheet
JPWO2015152187A1 (en) Metal surface treatment agent for galvanized steel, coating method and coated steel
JP4970773B2 (en) Metal surface treatment agent, metal material surface treatment method and surface treatment metal material
JP2792231B2 (en) Composition for metal surface treatment
JP6564036B2 (en) Water-based treatment agent, galvanized steel or zinc alloy plated steel, and painted galvanized steel or painted zinc alloy plated steel
JP2900762B2 (en) Organic composite coated steel sheet
JPH029067B2 (en)
JP2003073856A (en) Water-dispersible metal surface treatment agent containing rust inhibitor, surface treated metal material and manufacturing method therefor
JPH0515175B2 (en)
JP6098579B2 (en) Regular spangled galvanized steel sheet with surface treatment film
JP5592579B2 (en) How to paint metal materials
JP3075091B2 (en) Organic composite coated steel sheet
JPS632310B2 (en)
JP4439093B2 (en) Post-treatment agent for phosphate treatment film on metal surface, coated steel sheet obtained by using post-treatment agent, and method for producing the same
JP5496069B2 (en) Metal surface treatment composition and metal substrate having surface treatment film
JP3216537B2 (en) Organic composite coated steel sheet
JP2020090102A (en) Coated metal plate
JPH09187884A (en) Organic composite coated steel plate

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees