JP2892052B2 - How to paint galvanized steel - Google Patents

How to paint galvanized steel

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JP2892052B2 JP26835989A JP26835989A JP2892052B2 JP 2892052 B2 JP2892052 B2 JP 2892052B2 JP 26835989 A JP26835989 A JP 26835989A JP 26835989 A JP26835989 A JP 26835989A JP 2892052 B2 JP2892052 B2 JP 2892052B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は亜鉛メッキ鋼材の塗装方法に関し、さらに詳
しくは、亜鉛メッキ鋼材表面にα・オレフィン−α・β
エチレン性不飽和カルボン酸共重合体樹脂ディスパージ
ョン、水分散性シリカおよび水分散性クロム化合物を含
有する水性組成物を塗布・乾燥し、ついでこの上に、低
温硬化性上塗塗料を塗布・乾燥することからなる防食性
・美粧性に優れた亜鉛メッキ鋼材の塗装方法に関するも
のである。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for coating galvanized steel, and more particularly, to α-olefin-α · β on a galvanized steel surface.
An aqueous composition containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin dispersion, water-dispersible silica and a water-dispersible chromium compound is applied and dried, and then a low-temperature-curable topcoat is applied and dried. The present invention relates to a method for coating a galvanized steel material having excellent corrosion protection and aesthetic properties.

[従来の技術およびその問題点] 近年、自動車部品、弱電製品、般用機器などの用途に
用いられる電気めっき鋼材として、特に耐食性に優れた
表面処理材料が強く要求されており、その必要性は今後
ますます増加する傾向にある。従来より鋼材の耐食性を
向上させるための金属めっきとして一般に亜鉛めっきが
行なわれており、さらに耐食性の向上のために合金化亜
鉛めっきも施されている。この亜鉛めっきは、亜鉛の犠
牲防食によって鋼材の腐食を抑止するもので、高耐食性
を得ようとすれば、亜鉛付着量を増加させなければなら
ない。このため、加工性、溶接性、生産性の低下などの
問題がある。電気亜鉛めっき鋼材の耐食性を向上させる
方法として、亜鉛めっき皮膜中に亜鉛以外の金属を含有
させる合金化亜鉛めっき、例えばZn−Ni、Zn−Ni−Co、
Zn−Feなどのめっきが行われている。さらにめっきした
後にクロム酸塩処理を施し、耐食性、塗装下地性を向上
させている。
[Conventional technology and its problems] In recent years, surface-treated materials with particularly excellent corrosion resistance have been strongly demanded as electroplated steel materials used for automobile parts, light electrical appliances, general equipment, and the like. It will tend to increase in the future. Conventionally, zinc plating is generally performed as metal plating for improving the corrosion resistance of steel materials, and alloyed zinc plating is also performed for improving the corrosion resistance. This galvanization suppresses the corrosion of the steel material by sacrificial corrosion prevention of zinc. In order to obtain high corrosion resistance, the amount of zinc deposition must be increased. For this reason, there are problems such as deterioration in workability, weldability, and productivity. As a method for improving the corrosion resistance of electrogalvanized steel, alloyed zinc plating containing a metal other than zinc in a galvanized film, for example, Zn-Ni, Zn-Ni-Co,
Plating such as Zn-Fe is performed. Further, after plating, a chromate treatment is performed to improve the corrosion resistance and the paint base.

これら合金化亜鉛めっきの場合は、不働体化皮膜を形
成し、亜鉛の溶解を抑制する結果、通常の亜鉛めっきに
比べて、耐食性は大幅に改善されている。しかし、これ
ら合金化亜鉛めっきでも、屋外での使用や水や塩水の噴
霧によって、白錆、赤錆が発生しやすいことが問題であ
り、需要家の要求を満足させるには充分とはいえない。
In the case of these alloyed zinc platings, a passivation film is formed and the dissolution of zinc is suppressed. As a result, the corrosion resistance is greatly improved as compared with ordinary zinc plating. However, even with these alloyed zinc platings, there is a problem that white rust and red rust are easily generated by outdoor use or spraying of water or salt water, which is not sufficient to satisfy the demands of customers.

一方、亜鉛めっき鋼材の耐食性を向上させる目的で、
常温乾燥型の水溶性樹脂やエマルションタイプの樹脂を
主成分とした塗料を充分な膜厚で塗布処理したり、焼付
塗料(例えば、アクリル−メラミン系、アルキド−メラ
ミン系など)を塗布して120℃以上の高温で焼付乾燥し
て、20〜40μmの皮膜を形成させる方法が行われてい
る。しかしながら、常温乾燥型の塗料については、耐食
性、耐水性、耐有機溶剤性において劣り、他方焼付塗料
の場合、皮膜形成に際し高温の焼付が必要であり、硬化
不足では皮膜の耐水性、耐薬品性、耐有機溶剤性が劣る
などの欠点が生じるため、比較的高温の焼付炉の設置が
必要である。また、このような高温処理を行うと、クロ
ム酸塩皮膜にクラックが生じ、また6価クロムが高温に
より不活性化するため、クロム酸塩皮膜固有の自己修復
作用が減少し、耐食性が著しく低下するなどの問題が生
じる。
On the other hand, in order to improve the corrosion resistance of galvanized steel,
A coating mainly composed of a water-soluble resin or an emulsion type resin which is dried at room temperature is applied with a sufficient film thickness, or a baking coating (for example, an acryl-melamine type or an alkyd-melamine type) is applied. A method of baking and drying at a high temperature of not less than ° C. to form a film of 20 to 40 μm is performed. However, cold-drying paints are inferior in corrosion resistance, water resistance, and organic solvent resistance. On the other hand, baking paints require high-temperature baking to form the film. In addition, since a drawback such as poor organic solvent resistance occurs, it is necessary to install a relatively high-temperature baking furnace. In addition, when such high-temperature treatment is performed, cracks occur in the chromate film, and hexavalent chromium is inactivated by high temperatures, so that the self-healing action inherent to the chromate film is reduced, and the corrosion resistance is significantly reduced. Problems occur.

さらに、上記した塗料は総じて亜鉛めっきとの密着性
にも問題があり、しかも水、塩水との接触により、塗膜
が剥離する場合もみられ、充分な耐食性を示す塗料では
ない。
Furthermore, the above-mentioned paints generally have a problem in adhesion to galvanization, and in some cases, the coating film is peeled off by contact with water or salt water, and is not a paint showing sufficient corrosion resistance.

この問題を解決するために、亜鉛メッキ鋼板の表面
に、α・オレフィン−α・βエチレン性不飽和カルボン
酸共重合体樹脂ディスパージョンを主成分とし、これに
水分散性シリカおよび水分散性クロム化合物を混合して
なる水性組成物を100℃以下の低温で乾燥させれば高度
の耐食性は得られるが、耐候性および多様な着色が必要
な美粧性等の点で要求を満足させるには十分でない。
In order to solve this problem, the surface of a galvanized steel sheet is mainly composed of an α-olefin-α-βethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin dispersion, which contains water-dispersible silica and water-dispersible chromium. A high degree of corrosion resistance can be obtained by drying the aqueous composition obtained by mixing the compounds at a low temperature of 100 ° C. or less, but sufficient to satisfy the requirements in terms of weather resistance and aesthetics requiring various colorings. Not.

[問題点を解決するための手段] そこで本発明者らは、上述した問題を解決し、さらに
従来から公知の方法に比べて、耐食性に優れ、かつ耐候
性と美粧性等を兼ね供えた亜鉛メッキ鋼材を得るための
表面処理方法および塗装方法を提供することを目的に鋭
意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったもので
ある。
[Means for Solving the Problems] Accordingly, the present inventors have solved the above-mentioned problems, and furthermore, compared with a conventionally known method, zinc having excellent corrosion resistance and having both weather resistance and cosmetics. As a result of intensive studies for the purpose of providing a surface treatment method and a coating method for obtaining a plated steel material, the present invention has been completed.

かくして、本発明に従えば、亜鉛メッキ鋼材の表面
に、α・オレフィン−α・βエチレン性不飽和カルボン
酸共重合体樹脂ディスパージョンの固形分100重量部に
対して、水分散性シリカを固形分で5〜120重量部およ
び水分散性クロム化合物を固形分で1〜40重量部の割合
で含有する水性組成物を塗布し、ついでこれを加熱乾燥
して下塗塗膜とし、さらにその上に、140℃以下の温度
で硬化する塗料を塗布・乾燥して上塗塗膜とすることを
特徴とする亜鉛メッキ鋼材の塗装方法が提供される。
Thus, according to the present invention, the water-dispersible silica is solidified on the surface of the galvanized steel material based on 100 parts by weight of the solid content of the α-olefin-α-βethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin resin. An aqueous composition containing 5 to 120 parts by weight and a water-dispersible chromium compound in a solid content of 1 to 40 parts by weight in minutes is then applied, and then heated and dried to form an undercoat film, and further thereon. A method of coating a galvanized steel material, which comprises applying and drying a paint that cures at a temperature of 140 ° C. or less to form a top coat.

次に本発明の耐食性に優れる亜鉛めっき鋼材の表面処
理方法について詳細に説明する。
Next, the surface treatment method for a galvanized steel material having excellent corrosion resistance according to the present invention will be described in detail.

本発明の表面処理方法が適用される亜鉛めっき鋼材
は、それ自体でもよく、もしくはその表面にリン酸塩処
理またはクロム酸塩処理などが施されていてもよい。高
度の耐食性が望まれる場合にはクロム酸塩処理が施され
る。
The galvanized steel material to which the surface treatment method of the present invention is applied may be itself or may be subjected to a phosphate treatment or a chromate treatment on the surface. If a high degree of corrosion resistance is desired, a chromate treatment is applied.

本発明の表面処理方法に用いられる下塗り用の表面処
理組成物は、α・オレフィン−α・βエチレン性不飽和
カルボン酸共重合体樹脂ディスパージョン、水分散性シ
リカ、水分散性クロム化合物および好ましくはトリアル
コキシ(またはアルコキシアルコキシ)シラン化合物を
含有する水性組成物であり、α・オレフィン−α・βエ
チレン性不飽和カルボン酸共重合体樹脂は、α・オレフ
ィン例えば、エチレン、プロピレン、、ブテン、ブチレ
ン、イソブチレンなどの単量体と、α・βエチレン性不
飽和カルボン酸例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸などの単量体との共重合体である。
The surface treatment composition for undercoating used in the surface treatment method of the present invention is an α-olefin-α · β ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin dispersion, water-dispersible silica, a water-dispersible chromium compound and preferably Is an aqueous composition containing a trialkoxy (or alkoxyalkoxy) silane compound, and the α-olefin-α · β ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin is an α-olefin such as ethylene, propylene, butene, It is a copolymer of a monomer such as butylene and isobutylene with a monomer such as an α / β ethylenically unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, and maleic acid.

該共重合体樹脂中のカルボン酸基の量は水分散化に必
要な量であればよく、前記α・βエチレン性不飽和カル
ボン酸を5〜40重量%好ましくは5〜20重量%の範囲で
共重合させればよい。この共重合体樹脂の水分散化は樹
脂骨格中に導入されたカルボン酸基をアミン化合物(例
えば、モノエチルアミンに代表される脂肪族アミン類、
ジエタノールアミンに代表されるアルカノールアミン
類、ピリジンなどの環状アミン類)、アンモニア水など
の塩基性物質で中和することによって達成することがで
きる。
The amount of the carboxylic acid group in the copolymer resin may be an amount necessary for dispersing in water, and the amount of the α · β ethylenically unsaturated carboxylic acid is in the range of 5 to 40% by weight, preferably 5 to 20% by weight. May be copolymerized. The aqueous dispersion of the copolymer resin is performed by converting a carboxylic acid group introduced into the resin skeleton to an amine compound (for example, aliphatic amines represented by monoethylamine,
It can be achieved by neutralization with a basic substance such as alkanolamines represented by diethanolamine, cyclic amines such as pyridine) and aqueous ammonia.

次に水分散性シリカは、いわゆるコロイダルシリカで
あって、粒子径が7〜100mμ、特に10〜80mμの範囲の
ものが好ましく、通常水性分散液として供給される公知
のものをそのまま使用することができる。例えば、日産
化学社製のスノーテックス(商品名)で代表されるもの
である。水分散性シリカの配合量はα・オレフィン−α
・βエチレン性不飽和カルボン酸共重合体樹脂100重量
部に対し、5〜120重量部、好ましくは20〜100重量部の
範囲であり、配合量が5重量部未満であると鋼材に対す
る密着性、耐食性が劣り、他方、配合量が120重量部を
超えると機械的強度が劣る。
Next, the water-dispersible silica is a so-called colloidal silica, preferably having a particle diameter of 7 to 100 mμ, particularly preferably in the range of 10 to 80 mμ, and a known one usually supplied as an aqueous dispersion may be used as it is. it can. For example, it is represented by Snowtex (trade name) manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. The amount of the water-dispersible silica is α-olefin-α
5 to 120 parts by weight, preferably 20 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of β-ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin, and when the amount is less than 5 parts by weight, adhesion to steel material On the other hand, when the amount exceeds 120 parts by weight, the mechanical strength is poor.

次に水分散性シリカの粒子径と配合量について言え
ば、10〜30mμの範囲の粒子径を持つものについては、
その適正配合量は、20〜60重量部であり、30〜80mμの
範囲の粒子径を持つものについては、その適正配合量は
40〜100重量部である。粒子径の比較的大きな水分散性
シリカを用いるとその適性配合量は増加する。
Next, regarding the particle size and blending amount of the water-dispersible silica, for those having a particle size in the range of 10 to 30 mμ,
The proper amount is 20 to 60 parts by weight, and for particles having a particle size in the range of 30 to 80 mμ, the appropriate amount is
40 to 100 parts by weight. When a water-dispersible silica having a relatively large particle size is used, the suitable amount of the silica increases.

次に水分散性クロム化合物としては、クロム酸ストロ
ンチウム(SrCrO4)、クロム酸バリウム(BaCrO4)、ク
ロム酸鉛(P6CrO4)、クロム酸カルシウム(CaCrO4)、
塩基性クロム酸亜鉛(ZnCrO4・4Zn(OH))などが使
用できる。クロム化合物の配合量は、前記共重合体樹脂
100重量部に対して、1〜40重量部、好ましくは3〜15
重量部の範囲であり、配合量が1重量部未満では耐食性
が劣り、40重量部を超えると塗料の貯蔵安定性が劣る。
The next water-dispersible chromium compound, strontium chromate (SrCrO 4), barium chromate (BaCrO 4), lead chromate (P 6 CrO 4), calcium chromate (CaCrO 4),
Basic zinc chromate (ZnCrO 4 · 4Zn (OH) 2) , etc. can be used. The compounding amount of the chromium compound is the same as that of the copolymer resin.
1 to 40 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight
If the amount is less than 1 part by weight, the corrosion resistance is poor, and if it exceeds 40 parts by weight, the storage stability of the paint is inferior.

次に必要に応じて添加されるトリアルコキシ(または
アルコキシアルコキシ)シラン化合物としては、従来か
ら公知のものが使用でき、中でもアミノ官能性シラン化
合物例えば、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピ
ルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシランなどが好適に使用できる。シラ
ン化合物の配合量は、前記共重合体樹脂100重量部に対
して1〜10重量部、好ましくは2〜6重量部の範囲であ
り、配合量が1重量部未満では耐食性が劣り、他方配合
量が10重量部を超えても、顕著な効果が認められない。
経済的な配慮から10重量部以下が望ましい。
As the trialkoxy (or alkoxyalkoxy) silane compound to be added as needed, a conventionally known compound can be used. Among them, amino-functional silane compounds such as N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ
-Aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane and the like can be suitably used. The compounding amount of the silane compound is in the range of 1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the copolymer resin. When the compounding amount is less than 1 part by weight, the corrosion resistance is inferior. If the amount exceeds 10 parts by weight, no remarkable effect is observed.
Less than 10 parts by weight is desirable from economic considerations.

次に、前記した成分を含有する組成物の水性液に、必
要に応じてアルコール系、エーテル系の水可溶性有機溶
剤が、水性液の粘度調整、消泡、表面張力の低下による
被塗物への濡れ易さ、凍結点の低下などの種々の利点を
得るために添加される。有機溶剤の添加量は、表面処理
組成物の20重量%以下、好ましくは5〜15重量%の範囲
である。添加量が20重量%を超えると、引火点が低くな
り、水性塗料としての特性が失われる。アルコール系溶
剤としては、多価アルコール(例えば、エチレングリコ
ール、プロピレングリコールなど)が、共重合体樹脂デ
ィスパージョンおよび水分散性シリカに対して安定性が
優れており、さらに貯蔵安定性、凍結点の低下をもたら
す有効な希釈剤として働く。またエーテル系溶剤として
は、セロソルブ、ブチルセロソルブを用いることがで
き、特にブチルセロソルブについては、消泡効果が高い
ため有効である。いかし、これらセロソルブ系およびn
−ブタノール、イソプロピルアルコールなどの1価アル
コールの一部の溶剤は、共重合体樹脂ディスパージョン
および水分散性シリカの安定性を損ない、凝集を引き起
こし、貯蔵性の低下の要因ともなるため、適度の量にと
どめることが肝要である。
Next, in the aqueous liquid of the composition containing the above-described components, an alcohol-based or ether-based water-soluble organic solvent is added, if necessary, to adjust the viscosity of the aqueous liquid, defoam, or reduce the surface tension. Is added in order to obtain various advantages such as ease of wetting and lowering of the freezing point. The amount of the organic solvent to be added is not more than 20% by weight of the surface treatment composition, preferably in the range of 5 to 15% by weight. If the amount exceeds 20% by weight, the flash point is lowered and the properties as a water-based paint are lost. As alcohol solvents, polyhydric alcohols (e.g., ethylene glycol, propylene glycol, etc.) have excellent stability with respect to copolymer resin dispersion and water-dispersible silica, and furthermore have high storage stability and freezing point. Serves as an effective diluent that causes a drop. As the ether-based solvent, cellosolve and butyl cellosolve can be used, and butyl cellosolve is particularly effective because it has a high defoaming effect. Squid, these cellosolve systems and n
-Some solvents of monohydric alcohols such as butanol and isopropyl alcohol impair the stability of the copolymer resin dispersion and the water-dispersible silica, cause agglomeration, and cause a decrease in storage properties. It is important to keep the amount.

上述した水性組成物に必要に応じて、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、金属塩類
などを併用することによって、さらに低温硬化性を得る
ことも可能である。
If necessary, a combination of a chelate compound such as titanium, zirconium, or aluminum, a metal salt, or the like with the aqueous composition described above can further obtain low-temperature curability.

本発明による下塗りの表面処理組成物の塗布方法は、
浸漬塗り、ハケ塗り、シャワーコートなどの方法が利用
でき、小物を多量に処理する場合は、ディップ・スピン
方式の塗装方法も利用できる。塗布乾燥膜厚は2〜10μ
mの範囲である。塗布した後の皮膜の乾燥は100℃以
下、好ましくは60〜100℃で15〜25分で達成され、比較
的低温で硬化皮膜を得ることができるため、クロム酸塩
処理された亜鉛めっき鋼剤の防食性を損なうことがな
い。
The method for applying the undercoating surface treatment composition according to the present invention includes:
Methods such as dip coating, brush coating, and shower coating can be used. When a large number of small articles are processed, a dip-spin coating method can also be used. The coating dry film thickness is 2-10μ
m. Drying of the film after application is achieved at 100 ° C. or less, preferably at 60 to 100 ° C. in 15 to 25 minutes, and a cured film can be obtained at a relatively low temperature. Does not impair the corrosion protection of

次に上記した表面処理組成物を下塗りとして用い、そ
の上に塗る耐候性と美粧性等に優れ、かつ亜鉛メッキ層
の耐食性を損なうことのない低温硬化性の表面処理組成
物は、以下の様なものがあげられる。
Next, the surface treatment composition described above is used as an undercoat, and a low-temperature-curable surface treatment composition that is excellent in weather resistance and aesthetic properties applied thereon and that does not impair the corrosion resistance of the galvanized layer is as follows. Things.

即ち、アクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、フェノ
ール樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ビニル
樹脂系、アルキド樹脂系及びフタル酸樹脂系等である。
That is, acrylic resin, polyester resin, phenol resin, epoxy resin, urethane resin, vinyl resin, alkyd resin, and phthalic acid resin are used.

本発明の表面処理塗装系による亜鉛メッキ鋼材が、優
れた耐食性と優れた耐候性を合わせ持ち、かつ多様な着
色化が可能な美粧性等に優れる原因について述べる。ま
ず耐食性についてであるが、亜鉛メッキ鋼材に優れた耐
食性を与える原因については、未だこれを充分に明らか
にするに至っていないが、下記の様に推測される。
The reason why the galvanized steel material obtained by the surface treatment coating system of the present invention has both excellent corrosion resistance and excellent weather resistance and is excellent in cosmetics and the like which can be variously colored will be described. First, regarding corrosion resistance, the cause of imparting excellent corrosion resistance to galvanized steel has not yet been sufficiently clarified, but is presumed as follows.

α・オレフィンα・βエチレン性不飽和カルボン酸共
重合体樹脂は、アイオノマー(イオン性共重合体)とし
ての性質があり、クロム化合物が水に溶解することによ
り生成する金属イオン(例えば、2価のストロンチウム
イオン、バリウムイオン、カルシウムイオンなど)によ
り、樹脂骨格中のカルボン酸基を利用して分子鎖間が架
橋される。又、クロム酸化合物が水に溶解することによ
り生成するクロム酸イオン(CrO4 -2)と樹脂との酸化還
元反応により生成する3価クロム(Cr+3)によってもカ
ルボン酸基を利用した分子鎖間架橋が起こる。こうして
耐溶剤性に優れる不溶化膜が得られる。
The α-olefin α-β ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin has the property of an ionomer (ionic copolymer), and a metal ion (for example, divalent) formed by dissolving a chromium compound in water. Strontium ion, barium ion, calcium ion, etc.), the molecular chains are crosslinked by using carboxylic acid groups in the resin skeleton. In addition, a molecule utilizing a carboxylic acid group also by trivalent chromium (Cr +3 ) generated by a redox reaction between a chromate ion (CrO 4 -2 ) generated by dissolving a chromate compound in water and a resin. Interchain crosslinking occurs. Thus, an insolubilized film having excellent solvent resistance is obtained.

また、共重合体樹脂とコロイダルシリカとの間では、
コロイダルシリカのシラノール基と共重合体樹脂中のカ
ルボン酸基との間の水素結合により、共重合体樹脂・コ
ロイダルシリカ複合体が形成される。さらにアルコキシ
シラン化合物が添加されている場合は、シラン化合物の
加水分解によって生成したシラノール基とコロイダルシ
リカ粒子表面のシラノール基との間の脱水縮合反応によ
り容易に形成されるシロキサン結合によって、強固な共
有結合によるコロイダルシリカ・シラン化合物複合体が
形成される。
Also, between the copolymer resin and colloidal silica,
The hydrogen bond between the silanol group of the colloidal silica and the carboxylic acid group in the copolymer resin forms a copolymer resin / colloidal silica composite. When an alkoxysilane compound is further added, a strong siloxane bond is easily formed by a dehydration-condensation reaction between a silanol group generated by hydrolysis of the silane compound and a silanol group on the surface of the colloidal silica particles. The bond forms a colloidal silica-silane compound complex.

またさらに、該コロイダルシリカ・シラン化合物複合
体と共重合体樹脂との間の結合は、シラン化合物に含ま
れる有機基と共重合体樹脂との間のファンデルワールス
的結合および該複合体中のシラノール基と共重合体樹脂
中のカルボン酸基との間の水素結合による比較的弱い結
合力で複合体が形成される。
Still further, the bond between the colloidal silica-silane compound composite and the copolymer resin is a van der Waals-like bond between the organic group contained in the silane compound and the copolymer resin and the bond in the composite. A complex is formed with a relatively weak bonding force due to a hydrogen bond between the silanol group and the carboxylic acid group in the copolymer resin.

このようにして、比較的低温で架橋反応が進行し、形
成皮膜が緻密化され、腐食形成要因物質を遮断する障壁
的皮膜となり、且つ共重合体樹脂の有する優れた皮膜形
成性、被覆性、柔軟性などの長所と、シリカまたは無機
複合体の有する優れた硬さ、金属に対する防食性などの
特長とを兼ね備えていることによって、優れた耐食性を
付与するものと推測される。さらにクロム化合物による
金属表面における不働体化皮膜の形成が考えられ、前記
の障壁的皮膜との相乗的効果によって、より優れた耐食
性を示すものと考えられる。
In this manner, the crosslinking reaction proceeds at a relatively low temperature, the formed film is densified, the film becomes a barrier film that blocks corrosion-forming substances, and the excellent film-forming and coating properties of the copolymer resin, It is supposed that excellent corrosion resistance is imparted by having both the advantages such as flexibility and the excellent hardness of silica or the inorganic composite, such as corrosion resistance against metals. Further, it is considered that a passivation film is formed on the metal surface by the chromium compound, and it is considered that a more excellent corrosion resistance is exhibited by a synergistic effect with the barrier film.

亜鉛メッキ鋼材自身でも耐食性はかなりあるが、亜鉛
メッキ鋼材上に直接上塗組成物を塗装した場合、耐食性
は亜鉛メッキ自身の耐食性と上塗組成物の耐食性とがプ
ラスされて、ある程度の耐食性を示すが、使用条件のき
びしい分野での使用では、これを十分に満足することが
できない。このため、これと関連して耐候性と美粧性も
十分に満足することができなくなるが、本発明の塗装方
法をとれば、下塗組成物で優れた耐食性を示し、上塗組
成物で耐候性と美粧性を受け持つため、下塗と上塗の相
乗効果によって優れた耐食性、耐候性及び美粧性を付与
することができる。
Although the galvanized steel itself has considerable corrosion resistance, when a topcoat composition is applied directly on the galvanized steel, the corrosion resistance is increased by the corrosion resistance of the galvanized itself and the corrosion resistance of the topcoat composition, and shows some corrosion resistance. However, this cannot be sufficiently satisfied in a field where the use conditions are severe. For this reason, weather resistance and aesthetics cannot be sufficiently satisfied in connection with this.However, according to the coating method of the present invention, the undercoat composition shows excellent corrosion resistance, and the topcoat composition has weather resistance and Since it is responsible for cosmetics, it is possible to impart excellent corrosion resistance, weather resistance and cosmetics by a synergistic effect of the undercoat and the top coat.

この上塗塗料としては、一般的に使用されている耐候
性の良い着色可能な塗料を用いればよいが、亜鉛メッキ
鋼材上のクロム酸塩皮膜は高い温度をかけることによっ
てクラックを生じ、また6価クロムが高温により不溶性
化するために、クロム酸塩皮膜固有の自己修復作用が減
少し、耐食性が著しく低下するのを防止するため、上塗
組成物は、常温硬化型もしくは低温硬化型のものを用い
れば、いっそうの耐食性が期待される。この上塗組成物
としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アルキドメラ
ミン樹脂、アクリルメラミン樹脂、ポリエステル樹脂、
アミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等から成る
低温硬化性の塗料組成物を塗布することにより、クロム
酸塩処理された亜鉛メッキ鋼板の防食性を損なうことな
く、優れた防食性と優れた耐候性を合わせ持ち、かつ多
様な着色化が可能で美粧性等に優れたZnメッキ鋼材の塗
装方法が確立される。
As this top coat, a commonly used colorant having good weather resistance may be used, but the chromate film on the galvanized steel material cracks when a high temperature is applied, and hexavalent. As the chromium becomes insoluble at high temperatures, the self-healing action inherent to the chromate film is reduced, and the corrosion resistance is prevented from being significantly reduced. If so, more corrosion resistance is expected. As the overcoat composition, acrylic resin, urethane resin, alkyd melamine resin, acrylic melamine resin, polyester resin,
By applying a low-temperature curable coating composition consisting of amide resin, phenol resin, epoxy resin, etc., the corrosion resistance of the chromate-treated galvanized steel sheet is not impaired, and the corrosion resistance and weather resistance are excellent. A coating method for Zn-plated steel material which has various characteristics and is capable of being colored variously and has excellent aesthetic properties is established.

[実施例] 以下に実施例、比較例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。下塗組成物の例では、α・オレフィン−α
・βエチレン性不飽和カルボン酸共重合体樹脂ディスパ
ージョンとして、エチレン−アクリル酸共重合体樹脂デ
ィスパージョン[日本ポリウレタン工業(株)製、商品
名“ニッポラン3202"]、水分散性シリカとして、固形
分50%のコロイダルシリカ[触媒化成工業(株)製、商
品名“キャタロイドSi−50"]、トリアルコキシシラン
化合物として、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン[信越化学工業(株)製、商品
名“KBM−603"]を用いて行った。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. In the example of the undercoat composition, α-olefin-α
-Ethylene-acrylic acid copolymer resin dispersion [manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., trade name "Nipporan 3202"] as β-ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin dispersion, solid as water-dispersible silica 50% colloidal silica [Cataloid Si-50, trade name, manufactured by Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.], N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane [Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Co., Ltd., trade name “KBM-603”].

また上塗組成物の例としては、特殊変性アルキド樹脂
系塗料[関西ペイント(株)製、ラスタイトNC No.2
0]、特殊変性エポキシ樹脂系塗料[関西ペイント
(株)製、1コートエナメルNo.500]、アミノアルキド
樹脂系塗料[関西ペイント(株)製、アミラックNo.30
0、アミラックTM−13]、ウレタン樹脂系塗料[関西ペ
イント(株)製、レタンPG−60、レタンPG−80]、ウレ
タン樹脂系マーキングフィルム[関西ペイント(株)
製、ファンタック]を用いて行なった。
Examples of the overcoat composition include specially modified alkyd resin-based paint [Lastite NC No. 2 manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.]
0], specially modified epoxy resin paint [Kansai Paint Co., Ltd., 1 coat enamel No. 500], aminoalkyd resin paint [Kansai Paint Co., Ltd., Amirac No. 30]
0, Amirac TM-13], urethane resin paint [Kansai Paint Co., Ltd., urethane PG-60, urethane PG-80], urethane resin marking film [Kansai Paint Co., Ltd.]
Manufactured by FANTAC Ltd.].

実施例(1) エチレン−アクリル酸共重合体樹脂ディスパージョン
の固形分100重量部に対して、コロイダルシリカを固形
分として30重量部及びクロム酸ストロンチウムを7.5重
量部含む水性液にブチルセロソルブ4%及びエチレング
リコール4%添加したものを、亜鉛付着量20g/m2(片
面)の電気亜鉛めっき鋼板にクロメート処理したものに
塗装し、80℃で20分乾燥した。その時の膜厚は3〜5μ
mであった。
Example (1) Based on 100 parts by weight of the solid content of the ethylene-acrylic acid copolymer resin dispersion, 4% of butyl cellosolve was added to an aqueous liquid containing 30 parts by weight of colloidal silica as a solid and 7.5 parts by weight of strontium chromate. The product added with 4% ethylene glycol was applied to a chromate-treated electrogalvanized steel sheet having a zinc adhesion amount of 20 g / m 2 (one side), and dried at 80 ° C. for 20 minutes. The film thickness at that time is 3-5μ
m.

このものを下塗りとして、その上にウレタン樹脂系塗
料[関西ペント(株)製、レタンPG−60]を30〜40μm
スプレー塗装し、80℃で30分乾燥した。試験結果を表−
2に示す。
This was used as an undercoat, and a urethane resin-based paint [Rethane PG-60, manufactured by Kansai Pent Co., Ltd.] was applied thereon in an amount of 30 to 40 μm.
It was spray painted and dried at 80 ° C for 30 minutes. Table of test results
It is shown in FIG.

実施例(2)〜(4)および比較例(1)〜(6) 実施例(2)〜(4)および比較例(1)〜(6)で
用いた下塗組成物(固形分比)および上塗塗料を表−1
に示す。
Examples (2) to (4) and Comparative Examples (1) to (6) Undercoat compositions (solid content ratio) used in Examples (2) to (4) and Comparative Examples (1) to (6) and Table 1
Shown in

実施例(2)〜(4)および比較例(1)〜(3)お
よび(6)で用いた下塗り水性液には、実施例(1)と
同様、ブチルセロソルブ4%、エチレングリコール4%
が添加されており、試験に供した素材は実施例(1)と
同じ電気亜鉛めっき鋼板(ジンコートEG−C)を使用し
た。塗装後の乾燥条件および皮膜厚は同様である。ま
た、実施例(2)〜(3)および比較例(4)〜(5)
の上塗塗料は、スプレー塗装で30〜40μmの皮膜厚と
し、乾燥条件は80℃で30分の乾燥とした。実施例(4)
のウレタン樹脂系マーキングフィルムは水性液塗膜の上
に直接貼り付けた。比較例(6)のエポキシ変性ポリエ
ステルメラミン樹脂系塗料は、スプレー塗装で30μmの
皮膜厚とし、焼付条件は150℃で30分の焼付けとした。
試験結果を表−2に示す。
The undercoat aqueous liquid used in Examples (2) to (4) and Comparative Examples (1) to (3) and (6) contains 4% butyl cellosolve and 4% ethylene glycol as in Example (1).
Was added, and the material subjected to the test was the same electrogalvanized steel sheet (gin coat EG-C) as in Example (1). Drying conditions and film thickness after coating are the same. Examples (2) to (3) and Comparative Examples (4) to (5)
The top coat was spray-coated to a film thickness of 30 to 40 μm, and the drying conditions were drying at 80 ° C. for 30 minutes. Example (4)
The urethane resin-based marking film was directly adhered on the aqueous liquid coating film. The epoxy-modified polyester melamine resin-based paint of Comparative Example (6) was spray-coated to a film thickness of 30 μm, and was baked at 150 ° C. for 30 minutes.
Table 2 shows the test results.

1.塩水噴霧試験 JIS−Z−2371塩水噴霧試験法による。 1. Salt spray test The test is based on the JIS-Z-2371 salt spray test method.

2.耐水性 40℃脱イオン水に240時間浸漬後、塗面状態と2mm方眼
ゴバン目試験を行った。
2. Water resistance After immersion in deionized water at 40 ° C for 240 hours, the painted surface condition and the 2mm square goban test were performed.

表示方法 3.耐溶剤性 メチルエチルケトン(MEK)をしみ込ませたガーゼで
ラビングテストを行う。
Display method 3. Solvent resistance Perform a rubbing test with gauze impregnated with methyl ethyl ketone (MEK).

○:異常なし △:膨潤、スリ傷発生 ×:溶け落ちる 4.促進耐候性試験(サンシャインウェザオメーター) JIS D 0205−1976に準ずる。:: No abnormality △: Swelling, scuffing occurred ×: Burned off 4. Accelerated weathering test (sunshine weatherometer) According to JIS D 0205-1976.

[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、10
0℃以下の低温で、充分に架橋された硬化皮膜による腐
食形成要因物質に対する障壁的働きと、クロム化合物に
よる金属表面における不働体化皮膜の形成との相乗効果
によって、亜鉛めっき鋼材に対し卓越した防錆性を示す
表面処理方法を与えることができる。また本発明の表面
処理組成物は、塗布無水洗型の組成物であるため、低公
害化および処理工程の省力化をはかることができる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, 10
At a low temperature of 0 ° C or less, the excellent effect on galvanized steel material is due to the synergistic effect of the barrier function against corrosion-forming substances due to the fully crosslinked cured film and the formation of a passivation film on the metal surface by the chromium compound. A surface treatment method showing rust prevention can be provided. Further, since the surface treatment composition of the present invention is a coating and anhydrous washing type composition, it is possible to reduce pollution and save labor in the treatment process.

また、この水性組成物の上に上塗塗料を塗布すること
により、優れた耐候性と多様な着色化が可能な美粧性に
優れた塗膜と塗装方法を提供することができるので、亜
鉛めっき鋼材の塗装方法として好適である。
In addition, by applying a top coat on this aqueous composition, it is possible to provide a coating film having excellent weather resistance and a variety of colorings and an excellent cosmetic property and a coating method. It is suitable as a coating method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C23C 2/06 C23C 2/06 // C09D 123/02 C09D 123/02 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05D 7/14,7/24 C09D 5/00 - 5/02 C09D 123/02,133/02 C23C 2/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 identification code FI C23C 2/06 C23C 2/06 // C09D 123/02 C09D 123/02 (58) Fields surveyed (Int.Cl. 6 , DB Name) B05D 7 / 14,7 / 24 C09D 5/00-5/02 C09D 123 / 02,133 / 02 C23C 2/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】亜鉛メッキ鋼材の表面に、α・オレフィン
−α・βエチレン性不飽和カルボン酸共重合体樹脂ディ
スパージョンの固形分100重量部に対して、水分散性シ
リカを固形分で5〜120重量部および水分散性クロム化
合物を固形分で1〜40重量部の割合で含有する水性組成
物を塗布し、ついでこれを加熱乾燥して下塗塗膜とし、
さらにその上に、140℃以下の温度で硬化する塗料を塗
布・乾燥して上塗塗膜とすることを特徴とする亜鉛メッ
キ鋼材の塗装方法。
1. A water-dispersible silica in a solid content of 5 parts by weight per 100 parts by weight of a solid content of an α-olefin-α-β ethylenically unsaturated carboxylic acid copolymer resin resin on a surface of a galvanized steel material. To 120 parts by weight and an aqueous composition containing a water-dispersible chromium compound at a solid content of 1 to 40 parts by weight, and then dried by heating to form an undercoat film,
A method for coating a galvanized steel material, further comprising applying and drying a paint that cures at a temperature of 140 ° C. or less to form a top coat.
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KR101326522B1 (en) * 2007-12-13 2013-11-07 기아자동차주식회사 Coating composition for controlling surface-roughness and a surface-treating method of automobile pipe filmed zinc-aluminum complex using the same

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