JP2019171868A - Coated galvanized steel sheet - Google Patents

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Abstract

To provide a coated galvanized steel sheet that has an excellent corrosion resistance and has a less abrasion even when the steel sheet has a coating film having thickness to ensure conductivity.SOLUTION: The coated galvanized steel sheet is provided that has a first resin coating film formed on the surface of a galvanized steel sheet and containing silica and magnesium hydroxide, and a second resin coating film formed on the surface of the first resin coating film and containing silica, the coated galvanized steel sheet is configured such that: the total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin coating film is 50 to 75 mass%; the content of resin component in the first resin coating film is 25 to 50 mass%; the mass ratio of the magnesium hydroxide to the silica in the first resin coating film is 0.1 to 3; and the thickness of the first resin coating film is 0.2 μm or more; the content of silica in the second resin coating film is 50 to 80 mass%; the thickness of the second resin coating film is 0.2 μm or more; and the total thickness of the first resin coating film and the second resin coating film is 0.4 to 1.5 μm.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、亜鉛めっき鋼板の表面に、樹脂中に無機化合物を含む皮膜(以下、「無機系皮膜」と呼ぶことがある)を有する塗装亜鉛めっき鋼板に関する。   The present invention relates to a coated galvanized steel sheet having a coating containing an inorganic compound in a resin (hereinafter sometimes referred to as “inorganic coating”) on the surface of the galvanized steel sheet.

特殊化成処理製品は、クロメート処理あるいはクロム化合物を含まない代替下地処理を施した亜鉛めっき鋼板の表面に、数μmの薄い皮膜を施した表面処理製品である。前記皮膜はミクロンオーダーの厚みではあるが、皮膜組成を制御することで、特殊化成処理製品に様々な特性を付与することが可能である。特殊化成処理製品はマイルドな腐食環境である室内向けを主な用途としており、家電製品など幅広い製品に適用されている。しかしながら、用いられる部位によっては人の目に触れることがあるため、特殊化成処理製品には亜鉛の初期腐食による外観変化がないことが好まれる。   The special chemical conversion treatment product is a surface treatment product in which a thin film of several μm is applied on the surface of a galvanized steel sheet that has been subjected to a chromate treatment or an alternative base treatment not containing a chromium compound. Although the film has a thickness on the order of microns, it is possible to impart various characteristics to the special chemical conversion treatment product by controlling the film composition. Special chemical treatment products are mainly used for indoor use, which is a mild corrosive environment, and are applied to a wide range of products such as home appliances. However, since it may be exposed to human eyes depending on the part used, it is preferable that the special chemical conversion treatment product has no change in appearance due to the initial corrosion of zinc.

また特殊化成処理製品は、優れた耐食性を活用して、室内よりは相当厳しい屋外に準ずる腐食環境でも適用されることがある。準屋外の用途例として、エアコン室外機の内部部品や住宅用のドア、水周りの部品などが挙げられる。例えば室外機向けでは、特殊化成処理製品は筺体内に部品として設置されるが、筺体に隙間や空孔が施されている場合が多く、外気温変化や紫外線等により、有機化合物の劣化が著しく促進される。このような環境下では、皮膜による保護作用が短くなるため、特殊化成処理製品のめっきの目付量を増やすなどの赤錆を抑制する対策が施されている。   Special chemical conversion products may also be used in corrosive environments that are considerably more severe than indoors, taking advantage of excellent corrosion resistance. Examples of semi-outdoor applications include internal parts of air conditioner outdoor units, doors for houses, and parts around water. For example, for outdoor units, special chemical treatment products are installed as parts in the housing, but the housing is often provided with gaps or holes, and the deterioration of organic compounds due to changes in outside air temperature or ultraviolet rays is significant. Promoted. In such an environment, since the protective action by the film is shortened, measures to suppress red rust such as increasing the basis weight of plating of the special chemical conversion treatment product are taken.

厳しい腐食環境に対応するため、特殊化成処理製品の皮膜厚みを大きくして赤錆を抑制することは有効な手段である。しかしながら、特殊化成処理製品の特徴の1つである導電性が劣化するため、家電用途向けに適用することが困難になる。また皮膜厚みを用途毎に変更して作り分けをしようとすると、製造条件変更のためにラインを停止させなければならないなど生産性を低下させてしまう。   In order to cope with a severe corrosive environment, it is an effective means to suppress red rust by increasing the film thickness of the special chemical conversion treatment product. However, since the conductivity, which is one of the characteristics of the special chemical conversion treatment product, deteriorates, it becomes difficult to apply it for household appliances. Further, if the thickness of the film is changed for each application, the productivity is lowered, for example, the line must be stopped to change the manufacturing conditions.

特殊化成処理製品は、めっき表面由来の美麗で均一な外観を有するが、コイル輸送時や部品輸送時の振動あるいはプレス加工などの外力を受けると該当部の外観が変化し、均一な外観が損なわれてしまうという問題がある。特に輸送中の振動による外観変化(以下、「アブレージョン」と呼ぶことがある)は、輸送条件に依存して突発的に発生することが多く、適切な対策を講じるのが難しい。そのため、輸送時の梱包を強化するなどコストアップとなる対策が必要となっている。   Specialized chemical treatment products have a beautiful and uniform appearance derived from the plating surface, but when subjected to external forces such as vibration or pressing during coil transportation or parts transportation, the appearance of the relevant part changes and the uniform appearance is impaired. There is a problem that it will be. In particular, appearance changes due to vibration during transportation (hereinafter sometimes referred to as “ablation”) often occur suddenly depending on transportation conditions, and it is difficult to take appropriate measures. For this reason, measures that increase costs, such as strengthening packaging during transportation, are required.

亜鉛めっきに対しては、マグネシウム系化合物が防錆効果を有することが知られている。近年、ナノサイズのマグネシウム粒子を含有する高耐食性皮膜の技術が開示されている。   It is known that a magnesium-based compound has a rust prevention effect against galvanization. In recent years, techniques for highly corrosion resistant coatings containing nano-sized magnesium particles have been disclosed.

こうした技術として、例えば特許文献1には、200nm未満の平均粒径を有するナノ水酸化マグネシウム粒子を含む組成物からなるコーティングを開示している。   As such a technique, for example, Patent Document 1 discloses a coating made of a composition containing nano magnesium hydroxide particles having an average particle diameter of less than 200 nm.

又、自己修復作用で皮膜欠陥部を修復し不動態化させることで、皮膜の耐食性を保持する技術として、特許文献2は、水酸化マグネシウムと微粒シリカからなる複合コロイドを含有する金属用防錆剤を用いて形成された皮膜を開示している。   In addition, as a technique for maintaining the corrosion resistance of the film by repairing and passivating the film defect by self-repairing action, Patent Document 2 discloses rust prevention for metals containing a composite colloid composed of magnesium hydroxide and fine silica. Disclosed is a film formed using an agent.

他方、マグネシウム含有皮膜をクロムフリーの有機被覆鋼板の皮膜に用いた技術として、特許文献3は、亜鉛系めっき鋼板の表面に、酸化物粒子、リン酸および/又はリン酸化合物並びにマグネシウム化合物を含む複合酸化物皮膜を有し、当該複合酸化物皮膜の上に、有機樹脂と活性水素含有化合物の反応生成物、および防錆添加成分を含む有機皮膜を有する、有機被覆鋼板を開示している。   On the other hand, as a technique using a magnesium-containing film as a film of a chromium-free organic coated steel sheet, Patent Document 3 includes oxide particles, phosphoric acid and / or a phosphoric acid compound, and a magnesium compound on the surface of a zinc-based plated steel sheet. An organic coated steel sheet having a composite oxide film and having an organic film containing a reaction product of an organic resin and an active hydrogen-containing compound and an antirust additive component on the composite oxide film is disclosed.

特開2016−104574号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-104574 特開2002−322569号公報JP 2002-322569 A 特開2002−053979号公報JP 2002-053979 A

特許文献1に開示されたコーティングは、厚みが2.5〜75μmであり、プレス成形されることを想定されていない。又、特許文献1に開示されたコーティングは、水酸化マグネシウム粒子の添加のみでは、厚みが数μm以下でプレス成形後の充分な防錆効果を発現しない。   The coating disclosed in Patent Document 1 has a thickness of 2.5 to 75 μm and is not assumed to be press-molded. Further, the coating disclosed in Patent Document 1 has a thickness of several μm or less only by adding magnesium hydroxide particles, and does not exhibit a sufficient antirust effect after press molding.

特許文献2に開示された皮膜は、皮膜形成時に水酸化マグネシウムと微粒シリカからなる複合コロイドを含有する金属用防錆剤を用いる必要があるが、当該複合コロイドは処理液成分と反応するため不安定であり、ゲル化させる塗装工程で問題が発生しやすい。又、特許文献2に開示された皮膜は、水溶性成分を含有するため耐水性が不充分であり、結露や輸送中の水濡れ等による変色のおそれが大きい。   The coating disclosed in Patent Document 2 requires the use of a metal anticorrosive containing a composite colloid composed of magnesium hydroxide and fine silica during film formation. It is stable and prone to problems in the coating process for gelation. In addition, the film disclosed in Patent Document 2 has insufficient water resistance because it contains a water-soluble component, and has a high risk of discoloration due to condensation or water wetting during transportation.

特許文献3に開示された有機被覆鋼板は、複合酸化物皮膜形成時にマグネシウム化合物が水溶性のイオン又は分子の形態で添加されるため、マグネシウム化合物の添加量を高めると処理液安定性が低下する。このため、マグネシウム成分増量によって複合酸化物皮膜の腐食抑制効果を向上させるには限界がある。   In the organic coated steel sheet disclosed in Patent Document 3, since the magnesium compound is added in the form of water-soluble ions or molecules when forming the composite oxide film, the treatment liquid stability decreases when the amount of magnesium compound added is increased. . For this reason, there is a limit in improving the corrosion inhibiting effect of the composite oxide film by increasing the magnesium component.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、導電性が確保できる皮膜厚みであっても、優れた耐食性を有し、且つアブレージョンの少ない塗装亜鉛めっき鋼板を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, Even if it is the film | membrane thickness which can ensure electroconductivity, it aims at providing the coated galvanized steel plate which has the outstanding corrosion resistance and few abrasions.

本発明の一局面は、亜鉛めっき鋼板の表面に、シリカおよび水酸化マグネシウムを含む第1樹脂皮膜と、前記第1樹脂皮膜の表面に、シリカを含む第2樹脂皮膜とを有する塗装亜鉛めっき鋼板であって、前記第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が50〜75質量%であり、前記第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量が25〜50質量%であり、前記第1樹脂皮膜中のシリカに対する前記水酸化マグネシウムの質量比率が0.1〜3であり、前記第1樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、且つ前記第2樹脂皮膜中のシリカの含有量が50〜80質量%であり、前記第2樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、前記第1樹脂皮膜と前記第2樹脂皮膜の合計厚みが0.4〜1.5μmである。   One aspect of the present invention is a coated galvanized steel sheet having a first resin film containing silica and magnesium hydroxide on the surface of a galvanized steel sheet, and a second resin film containing silica on the surface of the first resin film. The total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film is 50 to 75% by mass, and the content of the resin component in the first resin film is 25 to 50% by mass, The mass ratio of the magnesium hydroxide to the silica in the first resin film is 0.1 to 3, the thickness of the first resin film is 0.2 μm or more, and the silica in the second resin film The content is 50 to 80% by mass, the thickness of the second resin film is 0.2 μm or more, and the total thickness of the first resin film and the second resin film is 0.4 to 1.5 μm. .

本発明によれば、導電性が確保できる皮膜厚みであっても、優れた耐食性を有し、且つアブレージョンの少ない塗装亜鉛めっき鋼板を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is the film thickness which can ensure electroconductivity, it can provide the coated galvanized steel plate which has the outstanding corrosion resistance and few abrasions.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、様々な角度から検討した。その結果、第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量、並びにシリカに対する水酸化マグネシウムの質量比率、第1樹脂皮膜の厚みを適切に調整すると共に、前記第1樹脂皮膜の表面に、シリカを所定量で含む第2樹脂皮膜を有し、この第2樹脂皮膜の厚み、および前記第1樹脂皮膜と前記第2樹脂皮膜の合計厚みを適切に調整することによって、上記目的が見事に達成されることを見出し、本発明を完成させた。   In order to achieve the above object, the present inventors have studied from various angles. As a result, the total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film, the mass ratio of magnesium hydroxide to silica, and the thickness of the first resin film are appropriately adjusted, and on the surface of the first resin film. And the second resin film containing a predetermined amount of silica, and by appropriately adjusting the thickness of the second resin film and the total thickness of the first resin film and the second resin film, the above object is excellent. The present invention has been completed.

本発明の一実施形態に係る塗装めっき鋼板は、亜鉛めっき鋼板の表面に、シリカおよび水酸化マグネシウムを含む第1樹脂皮膜を有する。上記第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が50〜75質量%である。上記第1樹脂皮膜の樹脂成分の含有量は25〜50質量%である。上記シリカに対する前記水酸化マグネシウムの質量比率は0.1〜3である。上記第1樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上である。さらに、上記第1樹脂皮膜の表面に、シリカを50〜80質量%で含む第2樹脂皮膜を有する。上記第2樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、前記第1樹脂皮膜と前記第2樹脂皮膜の合計厚みは0.4〜1.5μmである。   The coated plated steel sheet according to an embodiment of the present invention has a first resin film containing silica and magnesium hydroxide on the surface of a galvanized steel sheet. The total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film is 50 to 75% by mass. Content of the resin component of the said 1st resin film is 25-50 mass%. The mass ratio of the magnesium hydroxide to the silica is 0.1-3. The thickness of the first resin film is 0.2 μm or more. Furthermore, it has the 2nd resin film which contains a silica by 50-80 mass% on the surface of the said 1st resin film. The thickness of the second resin film is 0.2 μm or more, and the total thickness of the first resin film and the second resin film is 0.4 to 1.5 μm.

以下、本実施形態についてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, although this embodiment is described more specifically, the present invention is not limited to these.

[第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量:50〜75質量%]
本実施形態において、第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量を50〜75質量%とする。無機系皮膜は、有機物に比べて比重が大きい無機化合物を主成分とするため、腐食因子のバリア効果の高い緻密な皮膜が得られる。これにより、同一の耐食性を得るための皮膜厚みを、有機系皮膜より小さくできる利点があり、導電性の発現に有利となる。ただし、第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が75質量%を超えるとバインダーとなる樹脂分が充分ではなくなるため、欠陥部の多い皮膜となり性能が悪化する。好ましくは70質量%以下であり、より好ましくは65質量%以下である。
[Total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film: 50 to 75% by mass]
In the present embodiment, the total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film is 50 to 75% by mass. Since the inorganic film is mainly composed of an inorganic compound having a specific gravity larger than that of the organic substance, a dense film having a high barrier effect against corrosion factors can be obtained. Thereby, there exists an advantage which can make the film | membrane thickness for obtaining the same corrosion resistance smaller than an organic type film, and it becomes advantageous to expression of electroconductivity. However, if the total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film exceeds 75% by mass, the resin component serving as the binder is not sufficient, and the film becomes a film with many defective portions, and the performance deteriorates. Preferably it is 70 mass% or less, More preferably, it is 65 mass% or less.

一方、第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が50%未満となると、樹脂成分の含有量が多くなり、第1樹脂皮膜における緻密さが低下し、導電性が確保できる膜厚での耐食性が低下する。好ましくは55質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上である。   On the other hand, when the total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film is less than 50%, the content of the resin component increases, the denseness of the first resin film decreases, and the film can ensure conductivity. Corrosion resistance at thickness decreases. Preferably it is 55 mass% or more, More preferably, it is 60 mass% or more.

本実施形態で用いるシリカは、後述する水系樹脂との相溶性に優れるコロイダルシリカが望ましい。又、シリカの平均粒径が大きくなり過ぎると、皮膜の緻密さが低下したり、皮膜欠陥を発生させたりするおそれがあるので、平均粒径D50は500nm以下であることが好ましい。より好ましくは450nm以下である。なお、シリカの平均粒径D50とは、シリカの積算値(積算値)が50質量%となるときの平均粒径を意味する。 The silica used in the present embodiment is preferably colloidal silica excellent in compatibility with an aqueous resin described later. Further, the average particle size of the silica is too large, or reduced denseness of the film, there is a risk of or to generate coating defects, and the mean particle diameter D 50 is preferably 500nm or less. More preferably, it is 450 nm or less. Note that the average particle diameter D 50 of the silica, the integrated value of the silica (integrated value) means the average particle diameter when the 50 mass%.

本実施形態で用いる水酸化マグネシウムは、水分散体として安定するものであればよく、水酸化マグネシウム粉末および分散方法に特に限定されない。水酸化マグネシウムを水に分散した状態での平均粒径D50は、第1樹脂皮膜の厚みよりも小さいことが好ましいが、第1樹脂皮膜の厚みよりも大きくなっても、第1樹脂皮膜表面に形成される第2樹脂皮膜によって、露出した水酸化マグネシウム粒子をカバーする効果があるため、より厳しい腐食環境下での耐食性が単層の場合よりもさらに向上する。ただし、水酸化マグネシウムの粒子径が第1樹脂皮膜厚みより大き過ぎると、無機化合物粒子が皮膜から脱落して所望の効果が期待できないだけでなく、皮膜欠陥になるおそれがある。こうしたことから、水酸化マグネシウムの粒子は、適切な平均粒径D50を有していることが好ましい。この平均粒径D50は、水酸化マグネシウムを水に分散した状態で、0.7μm以下であることが好ましい。 The magnesium hydroxide used in the present embodiment is not particularly limited to the magnesium hydroxide powder and the dispersion method as long as it is stable as an aqueous dispersion. The average particle diameter D 50 of the magnesium hydroxide in a state of being dispersed in water is preferably less than the thickness of the first resin film, be greater than the thickness of the first resin film, a first resin coating surface Since the second resin film formed on the surface has an effect of covering the exposed magnesium hydroxide particles, the corrosion resistance in a more severe corrosive environment is further improved as compared with the case of a single layer. However, if the particle diameter of magnesium hydroxide is too larger than the thickness of the first resin film, the inorganic compound particles may fall off from the film and a desired effect cannot be expected, and a film defect may occur. For these reasons, the particles of magnesium hydroxide preferably has an appropriate average particle diameter D 50. The average particle diameter D 50 is preferably 0.7 μm or less in a state where magnesium hydroxide is dispersed in water.

水酸化マグネシウムを水に分散した状態での平均粒径D50の下限は、特に限定されないが、平均粒径D50があまり小さくなり過ぎると分散体(例えば、分散液)の安定性が低下するおそれがあるので、0.1μm以上であることが好ましい。より好ましくは0.14μm以上である。なお、水酸化マグネシウムの平均粒径D50とは、水酸化マグネシウムの積算値(積算値)が50質量%となるときの平均粒径を意味する。 The lower limit of the average particle diameter D 50 in a state where magnesium hydroxide is dispersed in water is not particularly limited, but if the average particle diameter D 50 becomes too small, the stability of the dispersion (for example, dispersion) decreases. Since there exists a possibility, it is preferable that it is 0.1 micrometer or more. More preferably, it is 0.14 μm or more. Note that the average particle diameter D 50 of the magnesium hydroxide, means the average particle diameter when the cumulative value of magnesium hydroxide (integrated value) of 50 wt%.

水酸化マグネシウム水分散体を調合する際に、樹脂皮膜とした際に耐食性への悪影響が小さい高分子分散剤(例えば水溶性アクリル樹脂、水溶性スチレンアクリル樹脂、ノニオン系界面活性剤)を用いてもよい。   When preparing a magnesium hydroxide aqueous dispersion, using a polymer dispersant (for example, a water-soluble acrylic resin, a water-soluble styrene acrylic resin, a nonionic surfactant) that has a small adverse effect on corrosion resistance when a resin film is formed. Also good.

[第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量:25〜50質量%]
本実施形態において、第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量は25〜50質量%とする。上述したように、第1樹脂皮膜中の樹脂成分が不足すると、欠陥部の多い皮膜となり耐食性が劣化する。こうした観点から、第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量は25質量%以上とする必要がある。好ましくは30質量%以上である。しかしながら、第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量が多くなりすぎると、第1樹脂皮膜における緻密さの低下による耐食性低下に加えて、第1樹脂皮膜が軟質化してプレス加工時の皮膜カス増加の懸念が生じる。こうした観点から、第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量は50質量%以下とする必要がある。好ましくは45質量%以下である。
[Content of resin component in first resin film: 25 to 50% by mass]
In this embodiment, content of the resin component in a 1st resin film shall be 25-50 mass%. As described above, when the resin component in the first resin film is insufficient, the film has many defects and the corrosion resistance is deteriorated. From such a viewpoint, the content of the resin component in the first resin film needs to be 25% by mass or more. Preferably it is 30 mass% or more. However, if the content of the resin component in the first resin film is too large, the first resin film becomes soft in addition to a decrease in corrosion resistance due to a decrease in the density of the first resin film, resulting in an increase in film residue during press processing. Concerns arise. From such a viewpoint, the content of the resin component in the first resin film needs to be 50% by mass or less. Preferably it is 45 mass% or less.

[第1樹脂皮膜中のシリカに対する水酸化マグネシウムの質量比率:0.1〜3]
本実施形態において、第1樹脂皮膜中のシリカに対する水酸化マグネシウムの質量比率は0.1〜3とする。水酸化マグネシウムおよびシリカは、いずれも亜鉛めっきに対する防錆剤として知られている。本発明者らは、第1樹脂皮膜中に水酸化マグネシウムとシリカを、特定の質量比率で配合することで、薄膜であっても優れた耐食性が得られることを見出した。第1樹脂皮膜中のシリカに対する水酸化マグネシウムの質量比率[Mg(OH)2/SiO2]が、0.1〜3の範囲内にあるとき、良好な耐食性を示す。この質量比率は、好ましくは0.4以上2.5以下であり、より好ましくは1.0以上2.5以下である。
[Mass ratio of magnesium hydroxide to silica in first resin film: 0.1 to 3]
In this embodiment, the mass ratio of magnesium hydroxide to silica in the first resin film is 0.1 to 3. Magnesium hydroxide and silica are both known as rust preventives for zinc plating. The present inventors have found that excellent corrosion resistance can be obtained even in the case of a thin film by blending magnesium hydroxide and silica in the first resin film at a specific mass ratio. When the mass ratio [Mg (OH) 2 / SiO 2 ] of magnesium hydroxide to silica in the first resin film is in the range of 0.1 to 3, good corrosion resistance is exhibited. This mass ratio is preferably 0.4 or more and 2.5 or less, more preferably 1.0 or more and 2.5 or less.

上記質量比率を適切な範囲に調整することによって耐食性が向上するメカニズムは、不明であるが、おそらく次のように考えられる。すなわち、水酸化マグネシウムから溶出したマグネシウムイオンが、シリカによって生成した亜鉛めっきに対する保護作用の高い腐食生成物を安定化させ、安定化した腐食生成物によるバリア効果が向上したと考えられる。上記亜鉛めっきに対する保護作用とは、水や酸素等の腐食因子を遮断するバリア性を意味する。そして、粒子状の水酸化マグネシウムを用いることで、処理液の安定性を損なうことなく樹脂皮膜中のマグネシウム成分の添加比率を高めることが可能になった結果、上記メカニズムが長時間継続して優れた耐食性を示すと推定される。   The mechanism by which the corrosion resistance is improved by adjusting the mass ratio to an appropriate range is unknown, but is probably as follows. That is, it is considered that magnesium ions eluted from magnesium hydroxide stabilized a corrosion product having a high protective action against galvanization produced by silica, and improved the barrier effect by the stabilized corrosion product. The protective action against galvanization means a barrier property that blocks corrosion factors such as water and oxygen. And by using particulate magnesium hydroxide, it became possible to increase the addition ratio of the magnesium component in the resin film without impairing the stability of the treatment liquid. It is presumed to show high corrosion resistance.

[第1樹脂皮膜の厚み:0.2μm以上]
本実施形態において、第1樹脂皮膜の厚みは0.2μm以上とする。第1樹脂皮膜の厚みが0.2μm未満の場合には、どのような第1樹脂皮膜であっても亜鉛めっき表面を充分に被覆することが難しくなり、耐食性が劣化する。好ましくは0.3μm以上であり、より好ましくは0.4μm以上である。一方、第1樹脂皮膜の厚みの上限は第2樹脂皮膜との合計厚みとの関係で必然的に決まるが(1.3μm以下)、良好な導電性を確保するという観点からすれば、1.1μm以下であることが好ましい。
[Thickness of first resin film: 0.2 μm or more]
In the present embodiment, the thickness of the first resin film is 0.2 μm or more. When the thickness of the first resin film is less than 0.2 μm, it is difficult to sufficiently cover the galvanized surface regardless of the first resin film, and the corrosion resistance is deteriorated. Preferably it is 0.3 micrometer or more, More preferably, it is 0.4 micrometer or more. On the other hand, the upper limit of the thickness of the first resin film is inevitably determined by the relationship with the total thickness with the second resin film (1.3 μm or less), but from the viewpoint of ensuring good conductivity, It is preferable that it is 1 micrometer or less.

[第2樹脂皮膜中のシリカの含有量:50〜80質量%]
本実施形態において、第2樹脂皮膜中のシリカの含有量を50〜80質量%とする。上記第1樹脂皮膜の上に組成の異なる第2樹脂皮膜を設ける効果は、前記第1樹脂皮膜に生じている塗装欠陥をカバーしてバリアー効果を高めること、およびシリカ等の防錆作用を有する添加剤を供給源とすることが挙げられる。又、第2樹脂皮膜付与によるバリア性を向上させることによっても、耐食性向上に寄与する。なお、アブレージョンは、皮膜の硬度の影響を受けることは知られているが、第2樹脂皮膜の皮膜組成を加味して適切なシリカの含有量が判明した。すなわち、第2樹脂皮膜中のシリカの含有量が50未満となると、耐アブレージョン性が不足する。好ましくは55質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上である。しかしながら、第2樹脂皮膜中のシリカの含有量が80質量%よりも多くなると、第2樹脂皮膜中の樹脂量が不足し、バインダー作用の低下によって、第1樹脂皮膜の塗装欠陥をカバーする効果が低下して耐食性が不足する。好ましくは75質量%以下であり、より好ましくは70質量%以下である。
[Silica content in second resin film: 50 to 80% by mass]
In this embodiment, the content of silica in the second resin film is 50 to 80% by mass. The effect of providing the second resin film having a different composition on the first resin film has the effect of covering the coating defects occurring in the first resin film and enhancing the barrier effect, and has a rust preventive action such as silica. An additive may be used as a supply source. Moreover, it contributes to corrosion resistance improvement also by improving the barrier property by 2nd resin film provision. Although it is known that the abrasion is affected by the hardness of the coating, an appropriate silica content has been found in consideration of the coating composition of the second resin coating. That is, when the content of silica in the second resin film is less than 50, the abrasion resistance is insufficient. Preferably it is 55 mass% or more, More preferably, it is 60 mass% or more. However, when the content of silica in the second resin film is more than 80% by mass, the amount of resin in the second resin film is insufficient, and the effect of covering the coating defects of the first resin film due to a decrease in the binder action. Decreases and the corrosion resistance is insufficient. Preferably it is 75 mass% or less, More preferably, it is 70 mass% or less.

[第2樹脂皮膜の厚み:0.2μm以上]
本実施形態において、第2樹脂皮膜の厚みは0.2μm以上とする。第2樹脂皮膜の厚みが0.2μm未満の場合には、どのような第2樹脂皮膜であっても第1樹脂皮膜を充分に被覆することが難しくなり、第2樹脂皮膜を形成することによる効果が低下する。好ましくは0.3μm以上であり、より好ましくは0.4μm以上である。一方、第2樹脂皮膜の厚みの上限は第1樹脂皮膜との合計厚みとの関係で必然的に決まるが(1.3μm以下)、良好な導電性を確保するという観点からすれば、1.1μm以下であることが好ましい。
[Thickness of second resin film: 0.2 μm or more]
In the present embodiment, the thickness of the second resin film is 0.2 μm or more. When the thickness of the second resin film is less than 0.2 μm, it is difficult to sufficiently cover the first resin film with any second resin film, and the second resin film is formed by forming the second resin film. The effect is reduced. Preferably it is 0.3 micrometer or more, More preferably, it is 0.4 micrometer or more. On the other hand, the upper limit of the thickness of the second resin film is inevitably determined by the relationship with the total thickness with the first resin film (1.3 μm or less), but from the viewpoint of ensuring good conductivity, It is preferable that it is 1 micrometer or less.

[第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜の合計厚み:0.4〜1.5μm]
本実施形態において、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜の合計厚みは0.4〜1.5μmとする。皮膜厚みは、トレードオフの関係にある耐食性と導電性に影響を与える。第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜の合計厚みが0.4μm未満の場合には、どのような樹脂皮膜であっても、耐食性が不足する。好ましくは0.6μm以上である。一方、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜の合計厚みが厚くなりすぎると、良好な導電性を確保できなくなるので、1.5μm以下とする必要がある。耐食性と導電性のバランスを優れたものとするためには、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜の合計厚みは0.4〜0.8μmであることが、より好ましい。又、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜は、各々0.2μm以上の厚みを有していれば、優れた耐食性が得られるので、その他の皮膜特性とのバランスを図りながら、皮膜厚みを任意に選ぶことができる。特に、本実施形態では、二層構造の樹脂皮膜としているので、より薄い皮膜厚さであっても優れた耐食性を発揮する。
[Total thickness of first resin film and second resin film: 0.4 to 1.5 μm]
In the present embodiment, the total thickness of the first resin film and the second resin film is 0.4 to 1.5 μm. The film thickness affects the corrosion resistance and conductivity which are in a trade-off relationship. When the total thickness of the first resin film and the second resin film is less than 0.4 μm, the corrosion resistance is insufficient for any resin film. Preferably it is 0.6 micrometer or more. On the other hand, if the total thickness of the first resin film and the second resin film becomes too thick, good conductivity cannot be secured, so it is necessary to set the thickness to 1.5 μm or less. In order to make the balance between corrosion resistance and conductivity excellent, the total thickness of the first resin film and the second resin film is more preferably 0.4 to 0.8 μm. In addition, since the first resin film and the second resin film each have a thickness of 0.2 μm or more, excellent corrosion resistance can be obtained, so that the film thickness can be arbitrarily selected while balancing with other film characteristics. You can choose to. In particular, in the present embodiment, since the resin film has a two-layer structure, excellent corrosion resistance is exhibited even with a thinner film thickness.

[樹脂の種類]
本実施形態で用いる樹脂の種類については、第1樹脂皮膜および第2樹脂皮膜のいずれにおいても特に限定されず、水系樹脂および非水系樹脂のいずれも用いることができる。水酸化マグネシウムの水分散体や、コロイダルシリカを用いる場合には、水系樹脂を用いることが好ましい。このような水系樹脂についても特に限定されないが、水酸化マグネシウムの水分散体およびコロイダルシリカと混合できることが好ましい。なお、本実施形態における水系樹脂は、水分散体となっている樹脂、あるいは水溶性樹脂のことを指す。
[Resin type]
The type of resin used in the present embodiment is not particularly limited in either the first resin film or the second resin film, and any of water-based resins and non-aqueous resins can be used. When using an aqueous dispersion of magnesium hydroxide or colloidal silica, it is preferable to use an aqueous resin. Such an aqueous resin is not particularly limited, but is preferably mixed with an aqueous dispersion of magnesium hydroxide and colloidal silica. The aqueous resin in the present embodiment refers to a resin that is an aqueous dispersion or a water-soluble resin.

こうした水系樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、これらのうち、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂がより好ましい。以下、ポリオレフィン系樹脂およびポリウレタン系樹脂について、それぞれ具体的に説明する。   Such water-based resins are preferably polyolefin-based resins, polyurethane-based resins, and polyester-based resins, and among these, polyolefin-based resins and polyurethane-based resins are more preferable. Hereinafter, the polyolefin resin and the polyurethane resin will be specifically described.

本実施形態では、亜鉛めっき鋼板の表面に形成される樹脂皮膜を二層構造とすることによって、単層の樹脂皮膜と比べて耐食性をより向上させることができ、より厳しい耐食環境下であっても、優れた耐食性を発揮する。こうした二層構造において、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜では、樹脂の種類は異なってもよいし、同種であってもよいが、二層間の濡れ性を考慮すれば、同種であることが好ましい。又、二層構造の樹脂皮膜を形成する際には、二層間の濡れ性を良好にするために、チクソトロピック剤を使用することもあるが、本実施形態では、第1樹脂皮膜が無機リッチの無機系皮膜であるため、チクソトロピック剤を使用しなくても第2樹脂皮膜の水系樹脂との濡れ性は良好である。ただし、必要によって、チクソトロピック剤を使用しても良い。   In this embodiment, by making the resin film formed on the surface of the galvanized steel sheet into a two-layer structure, the corrosion resistance can be further improved compared to a single-layer resin film, and in a more severe corrosion resistance environment, Even demonstrates excellent corrosion resistance. In such a two-layer structure, the resin type of the first resin film and the second resin film may be different or the same type, but considering the wettability between the two layers, it may be the same type. preferable. In addition, when forming a resin film having a two-layer structure, a thixotropic agent may be used to improve the wettability between the two layers. In this embodiment, the first resin film is inorganic-rich. Therefore, the wettability of the second resin film with the aqueous resin is good without using a thixotropic agent. However, a thixotropic agent may be used if necessary.

以下では、特に断りのない限り、第1樹脂皮膜と第2樹脂皮膜とを総括して、「樹脂皮膜」と呼ぶことがある。   Hereinafter, unless otherwise specified, the first resin film and the second resin film may be collectively referred to as “resin film”.

[ポリオレフィン系樹脂]
ポリオレフィン系樹脂として、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が好ましい。エチレン−不飽和カルボン酸共重合体としては、特開2005−246953号公報や特開2006−43913号公報に記載されたものを用いることができる。
[Polyolefin resin]
As the polyolefin resin, an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer is preferable. As an ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer, what was described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-246953 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-43913 can be used.

不飽和カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられ、これらのうちの1種以上と、エチレンとを、公知の高温高圧重合法等で重合することにより、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体を得ることができる。   Examples of the unsaturated carboxylic acid include (meth) acrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and the like. An ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer can be obtained by polymerization using a legal method or the like.

エチレンに対する不飽和カルボン酸の共重合比率は、モノマー全量を100質量%としたときに、不飽和カルボン酸が10質量%以上であることが好ましく、15質量%以上であることがより好ましく、一方、40質量%以下であることが好ましく、25質量%以下であることがより好ましい。不飽和カルボン酸が10質量%よりも少ないと、イオンクラスターによる分子間会合の起点となるカルボキシル基が少ないため、皮膜強度効果が発揮されず、後述する塗装液(エマルジョン組成物)の乳化安定性に劣るからである。一方、不飽和カルボン酸が40質量%を超えると、樹脂皮膜の耐食性や耐水性が劣ることがあるからである。   The copolymerization ratio of unsaturated carboxylic acid to ethylene is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more when unsaturated monomer is 100% by mass. 40% by mass or less, and more preferably 25% by mass or less. When the amount of unsaturated carboxylic acid is less than 10% by mass, the coating strength (emulsion composition), which will be described later, is not stable because the number of carboxyl groups that are the starting point of intermolecular association by ion clusters is small. It is because it is inferior to. On the other hand, if the unsaturated carboxylic acid exceeds 40% by mass, the corrosion resistance and water resistance of the resin film may be inferior.

上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体はカルボキシル基を有するので、有機塩基や金属イオンで中和することにより、塗装液のエマルション化(水分散体化)が可能となる。   Since the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer has a carboxyl group, the coating liquid can be emulsified (aqueous dispersion) by neutralization with an organic base or metal ion.

有機塩基として、樹脂皮膜の耐食性をあまり低下させない観点から、大気圧下での沸点が100℃以下のアミンが好ましい。具体例として、トリエチルアミン等の3級アミン;ジエチルアミン等の2級アミン;プロピルアミン等の1級アミン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して使用することができる。これらの中でも3級アミンが好ましく、トリエチルアミンが最も好ましい。又、耐溶剤性および皮膜硬度を向上させる観点から、1価の金属イオンを上記アミンと併せて用いることが好ましい。   As the organic base, an amine having a boiling point of 100 ° C. or less under atmospheric pressure is preferable from the viewpoint of not significantly reducing the corrosion resistance of the resin film. Specific examples include tertiary amines such as triethylamine; secondary amines such as diethylamine; primary amines such as propylamine, and the like, and these can be used alone or in combination. Of these, tertiary amines are preferred, and triethylamine is most preferred. From the viewpoint of improving solvent resistance and film hardness, it is preferable to use a monovalent metal ion in combination with the amine.

上記アミンは、耐食性を確保する観点から、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体中のカルボキシル基1モルに対し0.2モル以上であることが好ましく、一方、0.8モル以下であることが好ましい。そして、0.3モル以上であることがより好ましく、一方、0.6モル以下であることがより好ましい。   From the viewpoint of ensuring corrosion resistance, the amine is preferably 0.2 mol or more with respect to 1 mol of the carboxyl group in the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer, and is 0.8 mol or less. preferable. And it is more preferable that it is 0.3 mol or more, and it is more preferable that it is 0.6 mol or less on the other hand.

1価の金属イオンの量は、塗装液の乳化安定性を確保する観点から、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体中のカルボキシル基1モルに対し0.02モル以上であることが好ましく、0.03モル以上であることがより好ましい。一方、耐食性を確保する観点から、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体中のカルボキシル基1モルに対し0.4モル以下であることが好ましく、0.3モル以下であることがより好ましい。なお、1価の金属イオンを付与するための金属化合物は、NaOH、KOH、LiOH等が好ましく、NaOHが最も性能が良く好ましい。   The amount of the monovalent metal ion is preferably 0.02 mol or more with respect to 1 mol of the carboxyl group in the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer from the viewpoint of securing the emulsion stability of the coating liquid. More preferably, it is 0.03 mol or more. On the other hand, from the viewpoint of ensuring corrosion resistance, the amount is preferably 0.4 mol or less, more preferably 0.3 mol or less, based on 1 mol of the carboxyl group in the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer. The metal compound for imparting monovalent metal ions is preferably NaOH, KOH, LiOH or the like, and NaOH is most preferable because of its best performance.

上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体は、必要により後述のカルボン酸重合体存在下で、例えば、高温(150℃程度)、高圧(5気圧程度)の反応が可能な容器内で、高速攪拌を1〜6時間行えば、乳化(エマルション化)する。乳化に際しては、トール油脂肪酸等の界面活性剤機能を持つ化合物を適量添加してもよい。又、親水性有機溶媒、例えば、炭素数1〜5程度の低級アルコールなどを一部水に加えても構わない。   The ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer is stirred at high speed in a container capable of reacting at a high temperature (about 150 ° C.) and high pressure (about 5 atm), for example, in the presence of a carboxylic acid polymer described later, if necessary. Is emulsified (emulsified) for 1 to 6 hours. In emulsification, an appropriate amount of a compound having a surfactant function such as tall oil fatty acid may be added. Further, a hydrophilic organic solvent, for example, a lower alcohol having about 1 to 5 carbon atoms may be partially added to water.

上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の質量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で、好ましくは1,000〜10万、より好ましくは3,000〜7万、さらに好ましくは5,000〜3万である。このMwは、ポリスチレンを標準として用いるゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)により測定することができる。   The mass average molecular weight (Mw) of the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 70,000, and still more preferably 5,000 to 3, in terms of polystyrene. Ten thousand. This Mw can be measured by Gel Permeation Chromatography (GPC) using polystyrene as a standard.

樹脂成分としてカルボン酸重合体も用いることができる。カルボン酸重合体として、上記エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の合成に使用することのできるものとして例示した不飽和カルボン酸を構成単位とする重合体がいずれも使用可能である。これらの中で、アクリル酸およびマレイン酸が好ましく、マレイン酸がより好ましい。カルボン酸重合体は、不飽和カルボン酸以外の単量体に由来する構成単位を含有していても良いが、その他の単量体に由来する構成単位量は、重合体中に10質量%以下が好ましく、より好ましくは5質量%以下であり、不飽和カルボン酸のみから構成されるカルボン酸重合体がさらに好ましい。好ましいカルボン酸重合体として、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、アクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリマレイン酸等が挙げられる。これらのうち、樹脂皮膜密着性および耐食性の観点から、ポリマレイン酸がより好ましい。ポリマレイン酸を使用することにより耐食性等が向上する正確なメカニズムは不明であるが、カルボキシル基量が多いため、樹脂皮膜(第1樹脂皮膜)と亜鉛めっき鋼板の密着性が向上し、それに伴い耐食性も向上することが考えられる。但し本発明は、この推定には限定されない。   Carboxylic acid polymers can also be used as the resin component. As the carboxylic acid polymer, any polymer having an unsaturated carboxylic acid as a constituent unit exemplified as one that can be used for the synthesis of the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer can be used. Among these, acrylic acid and maleic acid are preferable, and maleic acid is more preferable. The carboxylic acid polymer may contain a constituent unit derived from a monomer other than the unsaturated carboxylic acid, but the constituent unit amount derived from the other monomer is 10% by mass or less in the polymer. More preferably, it is 5 mass% or less, and the carboxylic acid polymer comprised only from unsaturated carboxylic acid is further more preferable. Preferred carboxylic acid polymers include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, acrylic acid-maleic acid copolymer, polymaleic acid and the like. Of these, polymaleic acid is more preferable from the viewpoints of resin film adhesion and corrosion resistance. Although the exact mechanism by which the corrosion resistance is improved by using polymaleic acid is unknown, the adhesion between the resin film (first resin film) and the galvanized steel sheet is improved due to the large amount of carboxyl groups. It is conceivable to improve. However, the present invention is not limited to this estimation.

本実施形態で用いるカルボン酸重合体の質量平均分子量(Mw)は、ポリスチレン換算で、好ましくは500〜3万、より好ましくは800〜1万、さらに好ましくは900〜3,000、最も好ましくは1,000〜2,000である。このMwは、ポリスチレンを標準として用いるGPCにより測定することができる。   The mass average molecular weight (Mw) of the carboxylic acid polymer used in the present embodiment is preferably 500 to 30,000, more preferably 800 to 10,000, still more preferably 900 to 3,000, and most preferably 1 in terms of polystyrene. , 2,000 to 2,000. This Mw can be measured by GPC using polystyrene as a standard.

エチレン−不飽和カルボン酸共重合体とカルボン酸重合体との含有比率は、質量比で、1,000:1〜10:1、好ましくは200:1〜20:1である。カルボン酸重合体の含有比率が低すぎると、オレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体とを組み合わせた効果が充分に発揮されないからである。逆に、カルボン酸重合体の含有比率が過剰であると、樹脂皮膜形成用塗工液中でオレフィン−酸共重合体とカルボン酸重合体とが相分離し、均一な樹脂皮膜が形成されなくなるおそれがあるからである。   The content ratio of the ethylene-unsaturated carboxylic acid copolymer and the carboxylic acid polymer is 1,000: 1 to 10: 1, preferably 200: 1 to 20: 1, in mass ratio. This is because if the content ratio of the carboxylic acid polymer is too low, the effect of combining the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer is not sufficiently exhibited. On the contrary, if the content ratio of the carboxylic acid polymer is excessive, the olefin-acid copolymer and the carboxylic acid polymer are phase-separated in the resin film-forming coating solution, and a uniform resin film is not formed. Because there is a fear.

[ポリウレタン系樹脂]
ポリウレタン系樹脂として、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂が好ましい。カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂として、例えば特開2006−43913号公報に記載されたものを用いることができる。
[Polyurethane resin]
As the polyurethane resin, a carboxyl group-containing polyurethane resin is preferable. As the carboxyl group-containing polyurethane resin, for example, those described in JP-A-2006-43913 can be used.

カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂は、ウレタンプレポリマーを鎖延長剤で鎖延長反応して得られるものが好ましい。ウレタンプレポリマーは、例えば、ポリイソシアネート成分とポリオール成分とを反応させて得られる。   The carboxyl group-containing polyurethane resin is preferably obtained by subjecting a urethane prepolymer to a chain extension reaction with a chain extender. The urethane prepolymer is obtained, for example, by reacting a polyisocyanate component and a polyol component.

上記ポリイソシアネート成分として、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)およびジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水素添加MDI)からなる群から選択される少なくとも1種のポリイソシアネートを使用することが、耐食性および反応制御の安定性に優れる樹脂皮膜を得る観点から、好ましい。上記ポリイソシアネートの他にも、耐食性や反応制御の安定性を低下させない範囲で他のポリイソシアネートを使用することができる。但し、上記ポリイソシアネートの含有率は、樹脂皮膜の耐食性および反応制御の安定性を確保する観点から、全ポリイソシアネート成分の70質量%以上であることが好ましい。上記ポリイソシアネート成分以外のポリイソシアネートとして、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカンメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上を使用してもよい。   The use of at least one polyisocyanate selected from the group consisting of tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), and dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI) as the polyisocyanate component provides corrosion resistance and reaction control. From the viewpoint of obtaining a resin film having excellent stability. In addition to the above polyisocyanates, other polyisocyanates can be used as long as the corrosion resistance and reaction control stability are not lowered. However, the content of the polyisocyanate is preferably 70% by mass or more of the total polyisocyanate component from the viewpoint of ensuring the corrosion resistance of the resin film and the stability of reaction control. Examples of the polyisocyanate other than the polyisocyanate component include tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, dodecane methylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylene diisocyanate, and phenylene diisocyanate, and one or more of these are used. May be.

上記ポリオール成分として、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエーテルポリオール、および、カルボキシル基を有するポリオールの3種類のポリオールを使用することが、耐食性および摺動性に優れる樹脂皮膜を得る観点から、好ましい。そして、上記ポリオール成分として、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエーテルジオール、および、カルボキシル基を有するジオールの3種類のジオールを使用することが、より好ましい。なお、上記ポリオール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノールを使用することによって、得られるポリウレタン樹脂の防錆効果を高めることができる。   From the viewpoint of obtaining a resin film having excellent corrosion resistance and slidability, it is preferable to use three kinds of polyols, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyether polyol, and polyol having a carboxyl group, as the polyol component. . And as said polyol component, it is more preferable to use three types of diols, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyether diol, and diol having a carboxyl group. In addition, the rust prevention effect of the polyurethane resin obtained can be heightened by using 1, 4- cyclohexane dimethanol as said polyol component.

上記ポリエーテルポリオールは、分子鎖にヒドロキシル基を少なくとも2以上有し、主骨格がアルキレンオキサイド単位によって構成されているものであれば特に限定されない。具体例として、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール等を挙げられ、ポリオキシプロピレングリコール又はポリテトラメチレンエーテルグリコールを使用することが好ましい。ポリエーテルポリオールの官能基数は、少なくとも2以上であれば特に限定されず、例えば、3官能、4官能以上の多官能であってもよい。ポリエーテルポリオールの平均分子量は、適度な硬度を有する樹脂皮膜を得る観点から、約400〜4000程度であることが好ましい。なお、平均分子量は、OH価(水酸基価)を測定することにより求めることができる。   The polyether polyol is not particularly limited as long as it has at least two hydroxyl groups in the molecular chain and the main skeleton is composed of alkylene oxide units. Specific examples include polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol and the like, and it is preferable to use polyoxypropylene glycol or polytetramethylene ether glycol. The number of functional groups of the polyether polyol is not particularly limited as long as it is at least 2 or more, and for example, it may be trifunctional or polyfunctional with 4 or more functions. The average molecular weight of the polyether polyol is preferably about 400 to 4000 from the viewpoint of obtaining a resin film having an appropriate hardness. The average molecular weight can be determined by measuring the OH value (hydroxyl value).

上記ポリオール成分において、質量比で、1,4−シクロヘキサンジメタノール:ポリエーテルポリオール=1:1〜1:19であることが、樹脂皮膜の防錆効果を一層高める観点から、好ましい。又、上記カルボキシル基を有するポリオールは、少なくとも1以上のカルボキシル基と少なくとも2以上のヒドロキシル基を有するものであれば、特に限定されない。具体例として、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジヒドロキシプロピオン酸、ジヒドロキシコハク酸等が挙げられる。   In the said polyol component, it is preferable from a viewpoint of further improving the rust prevention effect of a resin film that mass ratio is 1,4-cyclohexanedimethanol: polyether polyol = 1: 1 to 1:19. The polyol having a carboxyl group is not particularly limited as long as it has at least one carboxyl group and at least two hydroxyl groups. Specific examples include dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dihydroxypropionic acid, dihydroxysuccinic acid and the like.

上記ポリオール成分において、上記3種類のポリオールの他にも、耐食性を低下させない範囲で他のポリオールを使用することができる。但し、上記3種類のポリオールの含有率は、樹脂皮膜の耐食性を確保する観点から、全ポリオール成分の70質量%以上であることが好ましい。上記3種類のポリオール以外のポリオールは、水酸基を複数有するものであれば特に限定されない。例えば、低分子量のポリオールや高分子量のポリオール等を挙げられる。低分子量のポリオールは、平均分子量が500程度以下のポリオールである。具体例として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等のトリオールが挙げられる。高分子量のポリオールは、平均分子量が500程度を超えるポリオールである。具体例として、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリブチレンアジペート(PBA)、ポリヘキサメチレンアジペート(PHMA)などの縮合系ポリエステルポリオール;ポリ−ε−カプロラクトン(PCL)のようなラクトン系ポリエステルポリオール;ポリヘキサメチレンカーボネートなどのポリカーボネートポリオール;及びアクリルポリオールなどが挙げられる。   In the above polyol component, in addition to the above three types of polyols, other polyols can be used within a range that does not lower the corrosion resistance. However, the content of the three types of polyol is preferably 70% by mass or more of the total polyol component from the viewpoint of ensuring the corrosion resistance of the resin film. The polyol other than the above three types of polyol is not particularly limited as long as it has a plurality of hydroxyl groups. For example, a low molecular weight polyol, a high molecular weight polyol, etc. are mentioned. The low molecular weight polyol is a polyol having an average molecular weight of about 500 or less. Specific examples include diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol; glycerin, trimethylolpropane, hexanetriol, etc. Of the triol. The high molecular weight polyol is a polyol having an average molecular weight exceeding about 500. Specific examples include condensed polyester polyols such as polyethylene adipate (PEA), polybutylene adipate (PBA), and polyhexamethylene adipate (PHMA); lactone polyester polyols such as poly-ε-caprolactone (PCL); polyhexamethylene Polycarbonate polyols such as carbonate; and acrylic polyols.

上記鎖延長剤は、特に限定されないが、例えば、ポリアミン、低分子量のポリオール、アルカノールアミンなどを挙げられる。ポリアミンとして、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン;トリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタンなどの芳香族ポリアミン;ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、イソホロンジアミンなどの脂環式ポリアミン;ヒドラジン、コハク酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジドなどのヒドラジン類などが挙げられる。これらの中で、エチレンジアミンおよび/又はヒドラジンを鎖延長剤成分として使用することが好ましい。アルカノールアミンとして、例えば、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンなどが挙げられる。   The chain extender is not particularly limited, and examples thereof include polyamines, low molecular weight polyols, and alkanolamines. As polyamines, aliphatic polyamines such as ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine; aromatic polyamines such as tolylenediamine, xylylenediamine, diaminodiphenylmethane; alicyclic polyamines such as diaminocyclohexylmethane, piperazine, isophoronediamine; hydrazine, And hydrazines such as succinic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, and phthalic acid dihydrazide. Among these, it is preferable to use ethylenediamine and / or hydrazine as a chain extender component. Examples of the alkanolamine include diethanolamine and monoethanolamine.

カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂は、公知の方法で乳化(エマルション化)させることができ、例えば、次の方法がある。すなわち、カルボキシル基含有ウレタンプレポリマーのカルボキシル基を塩基で中和して、水性媒体中に乳化分散して鎖延長反応させる方法;カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を乳化剤の存在下で、高せん断力で乳化分散して鎖延長反応させる方法である。   The carboxyl group-containing polyurethane resin can be emulsified (emulsified) by a known method, for example, the following method. That is, a method in which a carboxyl group of a carboxyl group-containing urethane prepolymer is neutralized with a base and emulsified and dispersed in an aqueous medium to cause chain extension reaction; a carboxyl group-containing polyurethane resin is emulsified with high shear force in the presence of an emulsifier This is a method of dispersing and chain extending reaction.

カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂の酸価は、塗装液の安定性を確保する観点から、10mgKOH/g以上であることが好ましく、一方、樹脂皮膜の耐食性を確保する観点から、60mgKOH/g以下であることが好ましい。酸価の測定は、JIS−K0070(1992年)に準ずる。   The acid value of the carboxyl group-containing polyurethane resin is preferably 10 mgKOH / g or more from the viewpoint of ensuring the stability of the coating liquid, and on the other hand, 60 mgKOH / g or less from the viewpoint of ensuring the corrosion resistance of the resin film. Is preferred. The acid value is measured according to JIS-K0070 (1992).

[塗装液中の添加剤]
本実施形態において、樹脂皮膜は、塗装液を公知の塗装方法、すなわち、ロールコーター法、バーコーター法、スプレー法又はカーテンフローコーター法等を用いて亜鉛めっき鋼板の表面に塗布し、加熱乾燥させることで、形成することができる。塗装液は、所定量のシリカ、水酸化マグネシウムおよび上記樹脂を含有する。塗装液における樹脂固形分は15〜25質量%程度であることが好ましい。そして、塗装液は、皮膜性能を向上させる目的で、各種添加剤を本発明の効果を阻害しない範囲で含有してもよい。添加剤として、例えば、シランカップリング剤、溶出抑制剤、防錆剤、ワックス、架橋剤、希釈剤、皮張り防止剤、界面活性剤、乳化剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、浸透剤、造膜助剤、染料、顔料、増粘剤、潤滑剤等が挙げられる。
[Additives in coating liquid]
In the present embodiment, the resin film is applied to the surface of the galvanized steel sheet using a known coating method, that is, a roll coater method, a bar coater method, a spray method, or a curtain flow coater method, and dried by heating. Thus, it can be formed. The coating liquid contains a predetermined amount of silica, magnesium hydroxide and the above resin. The resin solid content in the coating liquid is preferably about 15 to 25% by mass. And a coating liquid may contain various additives in the range which does not inhibit the effect of this invention for the purpose of improving membrane | film | coat performance. Examples of additives include silane coupling agents, elution inhibitors, rust inhibitors, waxes, crosslinking agents, diluents, antiskinning agents, surfactants, emulsifiers, dispersants, leveling agents, antifoaming agents, and penetrants. , Film forming aids, dyes, pigments, thickeners, lubricants and the like.

例えば、シランカップリング剤を添加剤として用いると、樹脂皮膜が緻密化して耐食性が向上する。又、亜鉛めっき鋼板と樹脂皮膜の密着性も向上して耐食性を向上させる。そして、樹脂成分とコロイダルシリカとの結合力を向上させる効果があり、皮膜の強靱さが向上する。中でも、グリシドキシ系のシランカップリング剤は反応性が高く、耐食性向上効果が大きい。グリシジル基含有シランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシメチルジメトキシシラン、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等が挙げられる。   For example, when a silane coupling agent is used as an additive, the resin film is densified and the corrosion resistance is improved. In addition, the adhesion between the galvanized steel sheet and the resin film is also improved to improve the corrosion resistance. And there exists an effect which improves the bond strength of a resin component and colloidal silica, and the toughness of a film | membrane improves. Among them, glycidoxy-based silane coupling agents are highly reactive and have a large effect of improving corrosion resistance. As a glycidyl group-containing silane coupling agent, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxymethyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl Examples include trimethoxysilane.

シランカップリング剤量は、無機系皮膜中の無機化合物と樹脂成分との合計100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、3質量部以上であることがより好ましく、5質量部以上であることがさらに好ましい。0.1質量部より少ないと、亜鉛めっき鋼板と樹脂皮膜との密着性や、樹脂成分とコロイダルシリカとの結合力が不足して、皮膜の強靱さや耐食性が不充分となるおそれがあるからである。一方、シランカップリング剤量は、無機系皮膜中の無機化合物と樹脂成分との合計100質量部に対して、10質量部以下であることが好ましく、9質量部以下であることがより好ましく、7質量部以下であることがさらに好ましい。10質量部を超えても、金属板と樹脂皮膜(第1樹脂皮膜)との密着性向上効果が飽和するだけでなく、樹脂中の官能基が減少して塗装性が低下するおそれがあるからである。又、シランカップリング剤同士が加水分解縮合反応を起こして、塗装液の安定性が低下し、ゲル化やコロイダルシリカの沈殿を引き起こすおそれがあるからである。   The amount of the silane coupling agent is preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 3 parts by mass or more, with respect to 100 parts by mass in total of the inorganic compound and the resin component in the inorganic film. More preferably, it is 5 parts by mass or more. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the adhesion between the galvanized steel sheet and the resin film and the bonding force between the resin component and colloidal silica may be insufficient, and the toughness and corrosion resistance of the film may be insufficient. is there. On the other hand, the amount of the silane coupling agent is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 9 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass in total of the inorganic compound and the resin component in the inorganic film. More preferably, it is 7 parts by mass or less. Even if it exceeds 10 parts by mass, not only the effect of improving the adhesion between the metal plate and the resin film (first resin film) is saturated, but also the functional group in the resin may decrease and the paintability may deteriorate. It is. Moreover, it is because silane coupling agent raise | generates a hydrolytic condensation reaction, stability of a coating liquid falls and there exists a possibility of causing gelation and precipitation of colloidal silica.

又、例えば溶出抑制剤であるメタバナジン酸塩を添加剤として用いると、メタバナジン酸塩の溶出によって亜鉛めっき鋼板の溶解や溶出を抑制して、耐食性が向上する。メタバナジン酸塩は、特に、合金化溶融亜鉛めっき鋼板に対して裸耐食性を向上させる効果がある。メタバナジン酸塩として、例えば、メタバナジン酸ナトリウム(NaVO)、メタバナジン酸アンモニウム(NHVO)、メタバナジン酸カリウム(KVO)等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を使用することができる。 For example, when metavanadate which is an elution inhibitor is used as an additive, the dissolution and elution of the galvanized steel sheet is suppressed by the elution of metavanadate and the corrosion resistance is improved. Metavanadate is particularly effective in improving the bare corrosion resistance of the galvannealed steel sheet. Examples of the metavanadate include sodium metavanadate (NaVO 3 ), ammonium metavanadate (NH 4 VO 3 ), and potassium metavanadate (KVO 3 ). These 1 type (s) or 2 or more types can be used.

メタバナジン酸塩の量は、無機系皮膜中の無機化合物と樹脂成分との合計100質量部に対して、0.5質量部以上であることが好ましく、0.7質量部以上であることがより好ましく、1.0質量部以上であることがさらに好ましい。0.5質量部より少ないと、裸耐食性向上効果が不充分となるからである。一方、メタバナジン酸塩の量は、無機系皮膜中の無機化合物と樹脂成分との合計100質量部に対して、5.5質量部以下であることが好ましく、5.0質量部以下であることがより好ましく、3.0質量部以下であることがさらに好ましい。5.5質量部を超えると、裸耐食性が若干低下する傾向が認められるだけでなく、さらに皮膜密着性が著しく低下する傾向があるからである。なお、このメタバナジン酸塩の好適量は、V元素換算量である。   The amount of metavanadate is preferably 0.5 parts by mass or more and more preferably 0.7 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass in total of the inorganic compound and the resin component in the inorganic coating. Preferably, it is 1.0 part by mass or more. This is because if the amount is less than 0.5 parts by mass, the effect of improving the bare corrosion resistance becomes insufficient. On the other hand, the amount of metavanadate is preferably 5.5 parts by mass or less, and 5.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of the inorganic compound and the resin component in the inorganic coating. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 3.0 mass parts or less. This is because when the amount exceeds 5.5 parts by mass, not only the bare corrosion resistance tends to be slightly lowered but also the film adhesion tends to be remarkably lowered. In addition, the suitable amount of this metavanadate is a V element conversion amount.

[亜鉛めっき鋼板の種類]
本実施形態で用いる亜鉛めっき鋼板の種類については、特に限定はなく、電気亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(以下、これらを「原板」と呼ぶことがある)のいずれも採用できる。又、亜鉛めっき層の種類についても、特に限定はなく、めっき層中に合金元素を含むものであってもよい。なお、亜鉛めっき層は、素地鋼板の片面又は両面に被覆され、それに応じて樹脂皮膜も亜鉛めっき鋼板の片面又は両面に被覆される。
[Types of galvanized steel sheets]
The type of galvanized steel sheet used in the present embodiment is not particularly limited, and any of electrogalvanized steel sheet, hot dip galvanized steel sheet, and alloyed hot dip galvanized steel sheet (hereinafter, these may be referred to as “original plates”) Can also be adopted. Moreover, there is no limitation in particular also about the kind of zinc plating layer, An alloying element may be included in a plating layer. In addition, a galvanization layer is coat | covered on the single side | surface or both surfaces of a base steel plate, and according to it, a resin film is also coat | covered on the single side | surface or both surfaces of a galvanization steel plate.

上述したように、本発明の一局面は、亜鉛めっき鋼板の表面に、シリカおよび水酸化マグネシウムを含む樹脂皮膜を有する塗装亜鉛めっき鋼板であって、前記第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が50〜75質量%、前記第1樹脂皮膜の樹脂成分の含有量が25〜50質量%であり、前記シリカに対する前記水酸化マグネシウムの質量比率が0.1〜3であり、前記第1樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、且つ前記第1樹脂皮膜の表面に、シリカを50〜80質量%で含む第2樹脂皮膜を有し、前記第2樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、前記第1樹脂皮膜と前記第2樹脂皮膜の合計厚みが0.4〜1.5μmである塗装亜鉛めっき鋼板である。   As described above, one aspect of the present invention is a coated galvanized steel sheet having a resin film containing silica and magnesium hydroxide on the surface of the galvanized steel sheet, and the silica and magnesium hydroxide in the first resin film. The total content of is 50 to 75% by mass, the content of the resin component of the first resin film is 25 to 50% by mass, and the mass ratio of the magnesium hydroxide to the silica is 0.1 to 3, The first resin film has a thickness of 0.2 μm or more, and has a second resin film containing 50 to 80% by mass of silica on the surface of the first resin film, and the thickness of the second resin film is A coated galvanized steel sheet having a thickness of 0.2 μm or more and a total thickness of the first resin film and the second resin film of 0.4 to 1.5 μm.

この構成によれば、導電性が確保できる皮膜厚みであっても、優れた耐食性を有し、しかも耐アブレージョン性にも優れた塗装亜鉛めっき鋼板が実現できる。   According to this configuration, a coated galvanized steel sheet having excellent corrosion resistance and excellent abrasion resistance can be realized even with a film thickness that can ensure conductivity.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例によって制限されず、前記および後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することは可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. It should be noted that the present invention is not limited by the following examples, and can be implemented with modifications within a range that can be adapted to the gist described above and below, which are all included in the technical scope of the present invention. .

(水酸化マグネシウム分散液の調合)
水酸化マグネシウム粒子(協和化学工業株式会社製、商品名:キスマ5Q−S)を、水を分散剤として使用するとともに高分子分散剤を用いて分散させて、水分散液(樹脂固形分:約30質量%、平均粒径D50:0.69μm)を調合した。
(Preparation of magnesium hydroxide dispersion)
Magnesium hydroxide particles (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., trade name: Kisuma 5Q-S) are dispersed with a polymer dispersant using water as a dispersant, and an aqueous dispersion (resin solid content: about 30 wt%, average particle size D 50: 0.69 .mu.m) was formulated.

分散液中の水酸化マグネシウムの平均粒径D50は、0.2質量%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液で希釈した後、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置(マイクロトラック・ベル株式会社製、商品名:マイクロトラックMT3300EXII)を用いて測定した。 The average particle diameter D 50 of the magnesium hydroxide in the dispersion was diluted with 0.2 wt% aqueous solution of sodium hexametaphosphate, a laser diffraction scattering particle size distribution measuring device (Microtrac Bell Co., Ltd., trade name: Micro Measurement was performed using a track MT3300EXII).

(樹脂)
樹脂皮膜を形成するときの樹脂として、東邦化学株式会社製のポリエチレン樹脂又は東邦化学工業製のウレタン樹脂を用いた。なお、これらの樹脂は、下記の方法で製造されたものである。
(resin)
Polyethylene resin manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. or urethane resin manufactured by Toho Chemical Industry was used as the resin for forming the resin film. In addition, these resin is manufactured by the following method.

[ポリエチレン樹脂の製造方法]
上記東邦化学株式会社製のポリエチレン樹脂およびその水性分散液を、次の方法で調製した。
[Production method of polyethylene resin]
The above polyethylene resin manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. and its aqueous dispersion were prepared by the following method.

攪拌機、温度計、温度コントローラを備えた乳化設備を有するオートクレイブに、エチレン−アクリル酸共重合体(ダウケミカル社製、商品名:プリマコール5990I、アクリル酸由来の構成単位:20質量%、質量平均分子量(Mw):20,000、メルトインデックス:1300、酸価:150)200.0質量部、ポリマレイン酸水溶液(日油社製、商品名:ノンポール PMA−50W、Mw:約1100(ポリスチレン換算)、50質量%品)8.0質量部、トリエチルアミン35.5質量部(エチレン−アクリル酸共重合体のカルボキシル基に対して0.63当量)、48%NaOH水溶液6.9質量部(エチレン−アクリル酸共重合体のカルボキシル基に対して0.15当量)、トール油脂肪酸(ハリマ化成社製、商品名:ハートールFA3)3.5質量部、イオン交換水792.6質量部を加えて密封し、150℃および5気圧で3時間高速攪拌してから、30℃まで冷却した。   In an autoclave having an emulsification facility equipped with a stirrer, a thermometer and a temperature controller, an ethylene-acrylic acid copolymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: Primacol 5990I, structural unit derived from acrylic acid: 20% by mass, mass) Average molecular weight (Mw): 20,000, melt index: 1300, acid value: 150, 200.0 parts by mass, polymaleic acid aqueous solution (manufactured by NOF Corporation, trade name: Nonpole PMA-50W, Mw: about 1100 (polystyrene conversion) ), 50% by mass) 8.0 parts by mass, 35.5 parts by mass of triethylamine (0.63 equivalents relative to the carboxyl group of the ethylene-acrylic acid copolymer), 6.9 parts by mass of 48% NaOH aqueous solution (ethylene -0.15 equivalent to the carboxyl group of the acrylic acid copolymer), tall oil fatty acid (trade name, manufactured by Harima Chemicals) HARTALL FA3) 3.5 parts by weight, and sealed with ion exchange water 792.6 parts by mass, from 3 hours high speed stirring at 0.99 ° C. and 5 atm, and cooled to 30 ° C..

次いで、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、商品名:TSL8350)10.4質量部、ポリカルボジイミド(日清紡社株式会社製、商品名:カルボジライト SV−02、Mw:2,700、固形分40質量%)31.2質量部、イオン交換水72.8質量部を添加し、10分間攪拌して、エチレン−アクリル酸共重合体が乳化し、各成分と混合されたポリエチレン樹脂水性分散液が得られた(樹脂固形分20.3質量%、JIS K6833に準じて測定)。   Next, 10.4 parts by mass of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Momentive Performance Materials, trade name: TSL8350), polycarbodiimide (Nisshinbo Co., Ltd., trade name: Carbodilite SV-02, Mw) : 2,700, solid content 40% by mass) 31.2 parts by mass and 72.8 parts by mass of ion-exchanged water were added and stirred for 10 minutes to emulsify the ethylene-acrylic acid copolymer and mix with each component The obtained aqueous dispersion of polyethylene resin was obtained (resin solid content 20.3% by mass, measured according to JIS K6833).

[ウレタン樹脂の製造方法]
上記東邦化学株式会社製のウレタン樹脂およびその水性分散液を、次の方法で調製した。
[Production method of urethane resin]
The above urethane resin manufactured by Toho Chemical Co., Ltd. and its aqueous dispersion were prepared by the following method.

撹拌機、温度計、温度コントローラを備えた内容量0.8Lの合成装置に、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(保土ヶ谷化学工業株式会社製、平均分子量1,000)60g、1,4−シクロヘキサンジメタノール14g、ジメチロールプロピオン酸20gを仕込み、さらにN−メチルピロリドン30.0gを加えた。そして、トリレンジイソシアネート104gを仕込み、80から85℃に昇温し5時間反応させた。得られたプレポリマーのNCO含有量は、8.9%であった。さらにトリエチルアミン16gを加えて中和を行い、エチレンジアミン16gと水480gの混合水溶液を加えて、50℃で4時間乳化し、鎖延長反応させてウレタン樹脂水性分散液を得た(不揮発性樹脂成分29.1%、酸価41.4)。   In a 0.8 L internal synthesizer equipped with a stirrer, thermometer and temperature controller, 60 g of polytetramethylene ether glycol (Hodogaya Chemical Co., Ltd., average molecular weight 1,000), 14 g of 1,4-cyclohexanedimethanol Then, 20 g of dimethylolpropionic acid was charged, and 30.0 g of N-methylpyrrolidone was further added. Then, 104 g of tolylene diisocyanate was charged, the temperature was raised from 80 to 85 ° C., and reacted for 5 hours. The obtained prepolymer had an NCO content of 8.9%. Further, 16 g of triethylamine was added for neutralization, a mixed aqueous solution of 16 g of ethylenediamine and 480 g of water was added, emulsified at 50 ° C. for 4 hours, and chain extension reaction was performed to obtain an aqueous urethane resin dispersion (nonvolatile resin component 29 0.1%, acid value 41.4).

(塗装液の調合)
上記水酸化マグネシウム水分散液、上記ポリエチレン樹脂水性分散液又は上記ウレタン樹脂水性分散液、および、コロイダルシリカ(日産化学工業株式会社製、商品名:スノーテックス−XS)を混合して、樹脂固形分約10質量%の塗装液を調合した。
(Preparation of coating liquid)
The magnesium hydroxide aqueous dispersion, the polyethylene resin aqueous dispersion or the urethane resin aqueous dispersion, and colloidal silica (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name: Snowtex-XS) are mixed to obtain a resin solid content. About 10% by mass of coating liquid was prepared.

(原板の種類)
電気亜鉛めっき鋼板(EG):板厚0.8mm、亜鉛目付量:おもて面18g/m、うら面18g/m
(Type of original plate)
Electro-galvanized steel sheet (EG): Thickness 0.8mm, Zinc weight per unit area: Front surface 18g / m 2 , Back surface 18g / m 2

(亜鉛めっき鋼板の前処理)
脱脂:アルカリ脱脂(日本パーカーライジング社製、「ファインクリーナー」(商品名)シリーズ)
乾燥:熱風乾燥させ、水分を蒸発させた。
(Pretreatment of galvanized steel sheet)
Degreasing: Alkaline degreasing (Nippon Parker Rising, "Fine Cleaner" (trade name) series)
Drying: Hot air drying was performed to evaporate water.

(塗装方法)
方法:バーコーター
樹脂皮膜厚み:所定の樹脂皮膜厚さが得られるように、塗装液の樹脂固形分とバーの番手を調整した。
(Painting method)
Method: Bar coater Resin film thickness: The resin solid content of the coating liquid and the count of the bar were adjusted so that a predetermined resin film thickness was obtained.

(乾燥方法)
方法:熱風乾燥機
時間:1分間
条件:塗装板の最高到達温度80℃(サーモラベルで確認)
(Drying method)
Method: Hot air dryer Time: 1 minute Conditions: Maximum reached temperature of the coated plate 80 ° C (confirmed with thermo label)

上記した範囲内で、下記表1に示すように条件(第1樹脂皮膜の樹脂の種類、第1樹脂皮膜の組成比率、[Mg(OH)2/SiO2]、第2樹脂皮膜の樹脂の種類、第2樹脂皮膜の皮膜厚み、第2樹脂皮膜の組成比率、第1樹脂皮膜および第2樹脂皮膜の厚み)を様々変えて、各種塗装亜鉛めっき鋼板(試験No.1〜19)を作製し、得られた塗装亜鉛めっき鋼板の耐食性、導電性および耐アブレージョン性について、下記の方法で評価した。 Within the above range, the conditions (type of resin of the first resin film, composition ratio of the first resin film, [Mg (OH) 2 / SiO 2 ], resin of the second resin film, as shown in Table 1 below. Various types of coated galvanized steel sheets (test Nos. 1 to 19) were prepared by varying the type, the thickness of the second resin film, the composition ratio of the second resin film, and the thickness of the first resin film and the second resin film. Then, the corrosion resistance, conductivity and abrasion resistance of the obtained coated galvanized steel sheet were evaluated by the following methods.

Figure 2019171868
Figure 2019171868

[耐食性]
得られた塗装亜鉛めっき鋼板(試料)に対して:JIS Z2371:2015に規定される塩水噴霧試験を240時間実施し、試験後のサンプル表面の白錆発生率(白錆が発生した面積×塗装亜鉛めっき鋼板の全面積×100)を算出し、下記の評価基準で評価した。
[Corrosion resistance]
The obtained coated galvanized steel sheet (sample) is subjected to a salt spray test specified in JIS Z2371: 2015 for 240 hours, and the white rust generation rate (area where white rust is generated × paint) on the sample surface after the test. The total area of the galvanized steel sheet × 100) was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria.

(白錆の評価基準)
◎:白錆発生率5面積%以下
○:白錆発生率5面積%超、10面積%以下
△:白錆発生率10面積%超、25面積%以下
×:白錆発生率25面積%超
(Evaluation criteria for white rust)
◎: White rust occurrence rate 5 area% or less ○: White rust occurrence rate more than 5 area%, 10 area% or less △: White rust occurrence rate more than 10 area%, 25 area% or less ×: White rust occurrence rate more than 25 area%

又、得られた塗装亜鉛めっき鋼板(試料)に対して:JIS Z2371:2015に規定される塩水噴霧試験を1200時間実施し、試験後のサンプル表面の赤錆発生率(赤錆が発生した面積×塗装亜鉛めっき鋼板の全面積×100)を算出し、下記の評価基準で評価した。   In addition, a salt spray test specified in JIS Z2371: 2015 was performed for 1200 hours on the obtained coated galvanized steel sheet (sample), and the red rust generation rate (area where red rust was generated x coating) after the test The total area of the galvanized steel sheet × 100) was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria.

(赤錆の評価基準)
◎:赤錆発生率5面積%以下
○:赤錆発生率5面積%超、30面積%以下
△:赤錆発生率30面積%超、50面積%以下
×:赤錆発生率50面積%超
(Evaluation criteria for red rust)
◎: Red rust occurrence rate 5 area% or less ○: Red rust occurrence rate more than 5 area%, 30 area% or less △: Red rust occurrence rate more than 30 area%, 50 area% or less ×: Red rust occurrence rate more than 50 area%

いずれの場合も、「◎」および「○」を合格(耐食性良好)、「△」および「×」を不合格(耐食性劣化)と評価した。   In any case, “◎” and “◯” were evaluated as pass (good corrosion resistance), and “Δ” and “×” were evaluated as reject (corrosion resistance deterioration).

[導電性]
アナログテスター「CX−270N」(商品名:株式会社カスタム社製)を用い、端子を試料表面上で滑らすことで、電気抵抗値を測定した。導電性を下記の基準で評価した。
[Conductivity]
Using an analog tester “CX-270N” (trade name: manufactured by Custom Co., Ltd.), the electrical resistance was measured by sliding the terminal on the sample surface. The conductivity was evaluated according to the following criteria.

(評価基準)
テスターが示した電気抵抗値が1000Ω以下であるときを、導電性が良好(「○」と表示)と評価し、電気抵抗値が1000Ωを超えるときを、導電性が不良(「×」と表示)と評価した。
(Evaluation criteria)
When the electrical resistance value indicated by the tester is 1000Ω or less, the electrical conductivity is evaluated as good (displayed as “◯”), and when the electrical resistance value exceeds 1000Ω, the electrical conductivity is displayed as poor (“×”). ).

[耐アブレージョン性]
アブレージョン試験機(「BF−50UC」商品名:アイデックス社製)を用い、下記の試験条件でアブレージョン試験を行い、サンプル表面の外観変化を目視で観察し、下記の基準で評価した。
[Abrasion resistance]
Using an abrasion tester (“BF-50UC”, trade name: manufactured by IDEX Co., Ltd.), an abrasion test was conducted under the following test conditions, and the appearance change of the sample surface was visually observed and evaluated according to the following criteria.

(試験条件)
周波数:35Hz
上下方向の振幅:0.5mm
横方向の振幅:0.3mm
時間:5分間、10分間
荷重:2.5kg
(Test conditions)
Frequency: 35Hz
Vertical amplitude: 0.5mm
Horizontal amplitude: 0.3 mm
Time: 5 minutes, 10 minutes Load: 2.5kg

(評価基準)
5点:ほとんど外観変化が認められない(見る角度によっては、摺動痕が認められる場
合がある)
4点:サンプルの一部に軽微な外観変化しか認められない
3点:サンプルの一部に外観変化が認められる
2点:サンプル全体に外観変化が認められる
1点:サンプル全体に著しい外観変化が認められる
(Evaluation criteria)
5 points: Almost no change in appearance (sliding marks may be observed depending on viewing angle)
4 points: Only a slight change in appearance is observed in a part of the sample 3 points: A change in appearance is observed in a part of the sample 2 points: A change in appearance is observed in the entire sample 1 point: A significant change in appearance is observed in the entire sample Is recognized

(総合評価)
○:合格(5分間および10分間のいずれも3点以上)
△:不合格(5分間で3点以上、且つ10分間で2点以下)
×:不合格(5分間および10分間のいずれも2点以下)
その結果を、下記表2に示す。
(Comprehensive evaluation)
○: Pass (3 points or more for both 5 minutes and 10 minutes)
Δ: Fail (3 points or more in 5 minutes and 2 points or less in 10 minutes)
X: Fail (both 5 and 10 minutes are 2 points or less)
The results are shown in Table 2 below.

Figure 2019171868
Figure 2019171868

この結果から明らかなように、本実施形態で規定する要件を満足する塗装亜鉛めっき鋼板(試験No.3、4、6、8、9、11、16)では、より厳しい腐食環境下であっても優れた耐食性を発揮しつつ、良好な導電性を維持し、且つ良好な耐アブレージョン性を示していることが分かる。   As is apparent from this result, the coated galvanized steel sheet (test Nos. 3, 4, 6, 8, 9, 11, 16) that satisfies the requirements defined in this embodiment is in a more severe corrosive environment. It can be seen that, while exhibiting excellent corrosion resistance, good electrical conductivity is maintained and good abrasion resistance is exhibited.

これに対し、本実施形態で規定するいずれかの要件を欠く塗装亜鉛めっき鋼板(試験No.1、2、5、7、10、12〜15、17〜19)では、耐食性、導電性および耐アブレージョン性の少なくともいずれかが劣化若しくは低下している。   On the other hand, in the coated galvanized steel sheet (test No. 1, 2, 5, 7, 10, 12-15, 17-19) lacking any of the requirements defined in this embodiment, the corrosion resistance, conductivity and resistance At least one of the abrasion properties is deteriorated or deteriorated.

具体的には、試験No.1は、第1樹脂皮膜中の樹脂成分が不足しており、耐食性が劣化している。試験No.2、10は、第1樹脂皮膜のシリカに対する水酸化マグネシウムの質量比率[Mg(OH)2/SiO2]が0.1〜3の範囲を外れた例であり、耐食性が劣化している。 Specifically, Test No. No. 1 lacks the resin component in the first resin film, and the corrosion resistance is deteriorated. Test No. Nos. 2 and 10 are examples in which the mass ratio [Mg (OH) 2 / SiO 2 ] of magnesium hydroxide to silica of the first resin film is out of the range of 0.1 to 3, and the corrosion resistance is deteriorated.

試験No.5、14は、第1樹脂皮膜および第2樹脂皮膜の合計厚みが不足(第1樹脂皮膜および第2樹脂皮膜の夫々の厚みも不足)しており、耐食性と耐アブレージョン性が劣化している。試験No.7は、第1樹脂皮膜および第2樹脂皮膜の合計厚みが厚くなっており、導電性が低下している。   Test No. 5 and 14, the total thickness of the first resin film and the second resin film is insufficient (the thickness of each of the first resin film and the second resin film is also insufficient), and the corrosion resistance and abrasion resistance are deteriorated. . Test No. In No. 7, the total thickness of the first resin film and the second resin film is thick, and the conductivity is lowered.

試験No.12、13は、第1樹脂皮膜の無機成分が不足しており、耐食性と耐アブレージョン性が劣化している。試験No.15は、単層(第1樹脂皮膜だけ)であるため、より厳しい腐食環境下での耐食性が劣化している。試験No.17〜19は、第2樹脂皮膜の無機成分が不足しており、耐アブレージョン性が劣化している。   Test No. In Nos. 12 and 13, the inorganic component of the first resin film is insufficient, and the corrosion resistance and abrasion resistance are deteriorated. Test No. Since No. 15 is a single layer (only the first resin film), the corrosion resistance in a more severe corrosive environment is deteriorated. Test No. In Nos. 17 to 19, the inorganic component of the second resin film is insufficient, and the abrasion resistance is deteriorated.

Claims (1)

亜鉛めっき鋼板の表面に、シリカおよび水酸化マグネシウムを含む第1樹脂皮膜と、前記第1樹脂皮膜の表面に、シリカを含む第2樹脂皮膜とを有する塗装亜鉛めっき鋼板であって、
前記第1樹脂皮膜中のシリカおよび水酸化マグネシウムの合計含有量が50〜75質量%であり、前記第1樹脂皮膜中の樹脂成分の含有量が25〜50質量%であり、前記第1樹脂皮膜中のシリカに対する前記水酸化マグネシウムの質量比率が0.1〜3であり、前記第1樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、
且つ前記第2樹脂皮膜中のシリカの含有量が50〜80質量%であり、前記第2樹脂皮膜の厚みが0.2μm以上であり、
前記第1樹脂皮膜と前記第2樹脂皮膜の合計厚みが0.4〜1.5μmであることを特徴とする塗装亜鉛めっき鋼板。

A coated galvanized steel sheet having a first resin film containing silica and magnesium hydroxide on the surface of a galvanized steel sheet, and a second resin film containing silica on the surface of the first resin film,
The total content of silica and magnesium hydroxide in the first resin film is 50 to 75 mass%, the content of the resin component in the first resin film is 25 to 50 mass%, and the first resin The mass ratio of the magnesium hydroxide to silica in the film is 0.1 to 3, the thickness of the first resin film is 0.2 μm or more,
And content of the silica in the said 2nd resin film is 50-80 mass%, and the thickness of the said 2nd resin film is 0.2 micrometer or more,
The coated galvanized steel sheet, wherein the total thickness of the first resin film and the second resin film is 0.4 to 1.5 μm.

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