JP3836904B2

JP3836904B2 - Method for producing organic coating-treated electrogalvanized steel strip with excellent alkali resistance

Info

Publication number: JP3836904B2
Application number: JP12191196A
Authority: JP
Inventors: 英治檀; 真明沼田; 泰荒谷; 靖隆川口; 和久小川; 博文武津
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: JPH09299876A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気亜鉛めっき鋼帯の表面に薄い合成樹脂被膜を被覆した有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気亜鉛めっき鋼帯は表面外観、加工性および耐食性の優れた材料として電機機器のハウジングなどに広く使用されている。一般に前記ハウジングの製造は、電気亜鉛めっき鋼帯から、素板を打抜いた後、プレス油を塗布して成形加工し、引き続きアルカリ脱脂によってプレス油の除去を行い、さらに粉体塗装を施すことによって行われている。しかしながら、前記電気亜鉛めっき鋼帯には取扱い中に指紋等の汚れが付着しやすいという問題があり、それによって粉体塗装後の外観不良や塗膜密着性の低下などの不具合の発生を招くことがしばしばあった。
【０００３】
前記汚れ対策として、現在最も広く行われているのは、有機被膜処理と呼ばれる薄い合成樹脂被膜を電気亜鉛めっき鋼帯の表面に被覆する方法である。前記有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯（以後、有機処理めっき鋼帯と略称することがある）の製造は、合成樹脂を水に分散させたエマルジョン溶液を電気亜鉛めっき鋼帯の表面に塗布ロールによって塗布し、引き続きエマルジョン溶液が塗布された電気亜鉛めっき鋼帯の温度を１００〜１３０℃の範囲の値になるように加熱して、被膜を乾燥することによって行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、有機処理めっき鋼帯の表面には、薄い合成樹脂被膜が形成されているので、耐指紋性が良好であり、汚れの付着を効果的に防止することができる。このため、前記電気亜鉛めっき鋼帯の代わりに有機処理めっき鋼帯を用いることによって、指紋等の汚れに起因する不具合の発生を効果的に防止することができる。
【０００５】
しかしながら、前記有機処理めっき鋼帯には、アルカリ脱脂時の脱脂条件が苛酷な場合に有機被膜の密着強度が低下し、被膜が剥離しやすくなるという問題がある。有機被膜の密着強度の低下は、その表層に形成される粉体塗装被膜の密着強度の低下を招くので、前記問題は早急に解決すべき課題である。なお前記苛酷なアルカリ脱脂条件とは、脱脂剤の濃度（ＰＨ）が高く、かつ脱脂時間が長時間の場合であり、たとえば脱脂剤であるケイ酸ソーダ濃度；３０ｇ／ｌ、ＰＨ；１１、脱脂時間１２分の条件などがそれに該当する。
【０００６】
本発明者らは、前記問題について詳細な研究を重ねた結果、合成樹脂被膜の酸価、分子量およびガラス転移温度を適正範囲の値とし、かつ素材である電気亜鉛めっき鋼帯の表面粗さを適正範囲の値とし、合成樹脂被膜の乾燥後の膜厚を適正範囲の値とし、さらに前記合成樹脂被膜の乾燥加熱温度を適正範囲の値とすることによって苛酷なアルカリ脱脂条件下でも被膜の剥離を防止することができることを見いだした。
【０００７】
本発明は、前記知見に基づいて成されたものであり、その目的は、アルカリ脱脂の条件が苛酷な場合でも合成樹脂被膜の密着強度の低下を防止し、被膜の剥離を確実に防止することができる有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、乾燥後に酸価が３〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇであり、分子量が１００００以上であり、ガラス転移温度が０〜３０℃である水分散性合成樹脂のエマルジョン溶液を、板厚が０．５〜１．６ｍｍである母材鋼帯と、母材鋼帯の表面に形成される亜鉛めっき層とを含み、クロメート処理が施され、表面粗度が中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以上である電気亜鉛めっき鋼帯の表面に、乾燥後の膜厚が０．５〜５．０μｍになるように塗布し、引続き電気亜鉛めっき鋼帯の温度を１６０〜２３０℃の範囲の値になるように加熱することを特徴とする耐アルカリ性に優れた有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯の製造方法である。
本発明に従えば、合成樹脂被膜中の遊離脂肪酸の含有量を表す酸価が適正範囲の値に設定されている。酸価の上限値が適正に設定されているので、有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯を成形加工後、アルカリ脱脂を行う際に、脱脂剤のアルカリ分と遊離脂肪酸との中和反応生成物の生成量が抑制される。前記中和反応生成物は、合成樹脂被膜中に生成して、被膜の密着強度を低下させるので、中和反応生成物の生成量の抑制は、結果的に被膜の密着力を向上させる。また、酸価の下限値が適正に設定されているので、合成樹脂被膜とクロメート被膜との水素結合が促進され、合成樹脂被膜の密着力が向上する。
さらに、合成樹脂被膜の分子量の下限値が適正に設定されているので、合成樹脂被膜の耐アルカリ性が向上する。さらにまたガラス転移温度の下限値が適正に設定されているので、合成樹脂被膜の硬度の過度な軟化が回避され、コイル巻取時の合成樹脂被膜同志の接着が確実に防止される。また、ガラス転移温度の上限値が適正に設定されているので、合成樹脂被膜の硬度の過度な硬化が防止され、合成樹脂被膜の加工密着性が向上する。さらにまた、電気亜鉛めっき鋼帯の表面粗度の下限値が適正に設定されているので、そのアンカー効果によって合成樹脂被膜の密着性が向上する。さらにまた、合成樹脂を塗布した電気亜鉛めっき鋼帯の加熱温度の下限値が適正に設定されているので、合成樹脂被膜とクロメート被膜との水素結合が促進され、合成樹脂被膜の密着力が向上する。また、電気亜鉛めっき鋼帯の加熱温度の上限値が適正に設定されているので、電気亜鉛めっき鋼帯の加熱温度が過大であるときに発生しやすい合成樹脂被膜の変色が確実に防止される。このように、本発明では適正条件の設定によって、合成樹脂被膜の密着力を向上させることができるので、アルカリ脱脂条件が苛酷であっても、合成樹脂被膜の剥離の発生を確実に防止することができる。このため、耐アルカリ性に優れた有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯を効率的に製造することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明にかかわる有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯（以後、有機処理めっき鋼帯と略称することがある）の構成を簡略化して示す断面図であり、図２は図１に示す有機処理めっき鋼帯を好適に製造することのできる有機被膜処理装置の構成を簡略化して示す概要図であり、図３は合成樹脂被膜（以後、有機被膜と略称することがある）の酸価と被膜剥離面積率との関係を示すグラフであり、図４は有機処理めっき鋼帯の板温と被膜剥離面積率との関係を示すグラフであり、図５は有機処理めっき鋼帯の板温と有機被膜の黄色度ｂ値との関係を示すグラフである。
【００１０】
図１を参照して、有機処理めっき鋼帯１は、素地材料である電気亜鉛めっき鋼帯１３と、その表面に形成される有機被膜５とを含んで構成され、電気亜鉛めっき鋼帯１３は、母材鋼帯３と、母材鋼帯３の表面に形成される亜鉛めっき層４と、亜鉛めっき層４の表面に形成されるクロメート被膜２とを含んで構成される。電気亜鉛めっき鋼帯１３を構成する母材鋼帯３は、たとえば低炭素アルミニウムキルド鋼であり、その金属組織は冷間圧延後、焼なましされた再結晶組織である。低炭素アルミニウムキルド鋼は、優れた加工性を有しており、複雑な成形加工を行うことができる。母材鋼帯３の寸法は、板厚；０．５〜１．６ｍｍである。またたとえば板幅；６００〜１３００ｍｍである。なお、母材鋼帯３の材質としては、低炭素アルミニウムキルド鋼に限定されるものではなく、低炭素鋼やステンレス鋼などでもよい。
【００１１】
亜鉛めっき層４は、電気亜鉛めっきによって形成されるめっき層であり、その材質は、たとえば純亜鉛である。亜鉛めっき層４の付着量は、たとえば５〜３０ｇ／ｍ² （片面）である。なお亜鉛めっき層４の材質としては、純亜鉛に限定されるものではなく、亜鉛ニッケル合金などでもよい。クロメート被膜２は、亜鉛めっき層４の耐食性を向上させる被膜であり、クロメート処理によって形成される。クロメート処理は、クロメート処理液を亜鉛めっき層４の表面に塗布または噴射することによって行われる。クロメート処理液は、クロム酸、クロム酸塩、鉱酸を主剤とする水溶液であり、クロメート被膜２は、クロムを主とする塩、酸化物、水和物などから構成される。なお、クロメート被膜２の付着量は、たとえば１０〜３０ｍｇ／ｍ² である。
【００１２】
電気亜鉛めっき鋼帯１３の表面粗度は、中心線平均粗さＲａで０．５μｍ以上とすることが好ましい。これは、表面粗度が大きくなるにつれてアンカー効果が大きくなり、電気亜鉛めっき鋼帯１３とその表面に形成される有機被膜５との機械的な密着力が向上するからである。
【００１３】
有機被膜５は、たとえばアクリル樹脂から成る被膜である。アクリル樹脂は、無色透明な樹脂であり、多くの種類がある。有機被膜５として用いられるアクリル樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合体または共重合体が挙げられる。また、アクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレートなどがある。本実施の形態では、アクリル樹脂として水分散性であり、かつ汚れの付着しにくいアクリル酸、ブチルアクリレート、メチルアクリレートの重合体または共重合体を用いている。有機被膜５は、前記アクリル樹脂を水に分散させたエマルジョン溶液を、電気亜鉛めっき鋼帯１３に塗布して加熱乾燥することによって形成される。
【００１４】
前記有機被膜５は、その酸価を３〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇに、その分子量を１００００以上に、そのガラス転移温度を０〜３０℃に、その膜厚を０．５〜５．０μｍにすることが好ましい。有機被膜５の膜厚を前記範囲に限定したのは、０．５μｍ未満の膜厚では指紋などの汚れ付着防止効果が充分でないからであり、５．０μｍを越える膜厚では前記汚れ付着防止効果が飽和するからである。有機被膜５の酸価を前記範囲に限定した理由については、図３を参照して以下に説明する。
【００１５】
図３の横軸には、有機被膜５の酸価が表されており、縦軸には被膜剥離面積率が表されている。前記酸価は、樹脂中の遊離酸の含有量を表す値であり、樹脂１ｇ中に含まれる遊離酸を中和するのに要する水酸化カリウム（ＫＯＨ）のミリグラム数で表される。前記被膜剥離面積率は、アルカリ脱脂による有機被膜の耐剥離性を表す値であり、その値は有機処理めっき鋼帯をＰＨ１１、温度４０℃に調整したアルカリ脱脂溶液中に１２分間浸漬し、取出して乾燥した後、セロハンテープを貼付け、さらにそれを剥取り、セロハンテープに付着して剥取られた有機被膜剥離面積のセロハンテープ貼付け総面積に対する割合を算出することによって求められる。図３から、有機被膜の酸価が３〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲では、被膜剥離面積率が非常に小さく、被膜の剥離がほとんど生じないこと、前記酸価が２０ＫＯＨｍｇ／ｇを超えるか、または３ＫＯＨｍｇ／ｇ未満では、被膜剥離面積率が急激に増大して被膜の密着性および耐剥離性が著しく低下することなどが判る。
【００１６】
このように、有機被膜５の酸価が適正範囲の値である場合に、アルカリ脱脂を前記苛酷な条件で行っても被膜の剥離が生じないのは、次のように理解することができる。前述のように酸価は、樹脂中の遊離脂肪酸の含有量を表すので、樹脂の酸価が適正値であることは樹脂中の遊離脂肪酸の含有量が適正値であり、過剰な遊離脂肪酸が存在しないことを意味する。前記遊離脂肪酸は酸性を示すので、アルカリ脱脂中、脱脂剤のアルカリ分と中和反応を生じて有機被膜中に反応生成物を生成する。前記中和反応生成物は、生成量の増大につれて被膜の密着力を低下させるので、過剰な遊離脂肪酸が存在する場合には被膜の密着力が大幅に低下する。これに対して、有機被膜５の酸価が適正値である場合には、前記中和反応生成物の過剰な生成が防止されるので、有機被膜５の密着力の低下が回避され、被膜剥離が防止される。また、有機被膜５の酸価の下限値が適正に設定されているので、有機被膜５とクロメート被膜２との水素結合が促進され、両者の結合力が増大する。その結果、有機被膜５の密着力が向上し、有機被膜５の剥離が防止される。
【００１７】
前記被膜被膜５のガラス転移温度が０〜３０℃に限定されているのは、次のような理由によるものである。ガラス転移温度が０℃未満のときには、有機被膜５の硬度が過小となり、有機処理めっき鋼帯１をコイル状に巻取るときに有機被膜５が相互に接着するという不具合が発生する。ガラス転移温度が３０℃を超えるときには、有機被膜５の硬度が過大となり、被膜の加工密着性が低下するという不具合が発生する。これに対して、ガラス転移温度が０〜３０℃のときには、有機被膜５の硬度が適正であるので、前記不具合の発生を回避することができる。また、前記有機被膜５の分子量が１００００以上に限定されているのは、その範囲において有機被膜５の耐アルカリ性が大幅に向上するからである。
【００１８】
以上述べたように、本実施の形態の有機処理めっき鋼帯１には、酸価３〜２０ＫＯＨｍｇ／ｇ、ガラス転移温度０〜３０℃、分子量１００００以上、厚さ０．５〜５．０μｍの有機被膜５が表面に形成されているので、苛酷な条件でアルカリ脱脂を施しても、有機被膜５の密着力の低下が回避され、有機被膜の剥離の発生が確実に防止される。また、有機被膜の厚さが適正範囲の値に形成されているので、指紋など汚れの付着を確実に防止することができる。このため、本実施の形態の有機処理めっき鋼帯１は優れた耐アルカリ性および耐指紋性を有している。
【００１９】
図２を参照して、有機被膜処理装置７は第１冷却手段８と、塗布手段９と、乾燥炉１０と、加熱手段２１と、第２冷却手段１２とを含んで構成される。本実施の形態の有機被膜処理装置７は、電気亜鉛めっき装置６の下流側に配置されている。第１冷却手段である第１冷却装置８は、電気亜鉛めっき鋼帯１３（以後、めっき鋼帯と略称することがある）の温度を調節するための装置であり、ファン（図示せず）からの冷却用空気をめっき鋼帯１３に吹付けてその温度を調節する。
【００２０】
塗布手段であるロールコータ装置９は、水分散性アクリル樹脂を水に分散させたエマルジョン溶液をめっき鋼帯１３の表面に塗布するための装置であり、塗布ロール１４と、持上げロール１５と、中間ロール１６と、トレイ１７と、冷凍機１８とを含んで構成される。塗布ロール１４、持上げロール１５および中間ロール１６は相互に所定の隙間を隔てて配置されており、各ロールの軸線は互いに平行で、かつめっき鋼帯１３の表面に対して平行である。
【００２１】
持上げロール１５は、前記エマルジョン溶液が満たされたトレイ１７に浸漬されており、持上げロール１５の回転により前記エマルジョン溶液の一部が持上げられ、中間ロール１６を介して、塗布ロール１４に移送され、めっき鋼帯１３の表面に塗布される。塗布ロール１４、持上げロール１５および中間ロール１６は、ともに駆動されており、これら各ロールの隙間はめっき鋼帯１３に塗布されるべき前記エマルジョン溶液の厚みを決定する。前記エマルジョン溶液の厚みは、たとえば５〜１２μｍであり、前記エマルジョン溶液のアクリル樹脂濃度は、たとえば３５％である。また、塗布ロール１４とめっき鋼帯１３との隙間は、塗布ロール１４に移送された前記エマルジョン溶液がすべてめっき鋼帯１３に塗布されるように設定される。前記エマルジョン溶液は、冷凍機１８によって所定温度に冷却された状態でトレイ１７内に貯留される。なお、ロールコータ装置９を構成する各構成要素は、めっき鋼帯１３を挟んで上下に同一構成で配置されている。
【００２２】
前記乾燥炉１０は、めっき鋼帯１３の表面に塗布された前記エマルジョン溶液を乾燥させるための炉であり、上流側から第１乾燥帯１０ａ、第２乾燥帯１０ｂ、第３乾燥帯１０ｃおよび第４乾燥帯１０ｄがこの順序で配置されている。各乾燥帯１０ａ〜１０ｄには、炉内温度を検出する熱電対１９がそれぞれ設けられており、乾燥炉１０の出側には有機処理めっき鋼帯１の温度を検出する放射温度計２０が設けられている。
【００２３】
前記加熱手段であるガスバーナ２１は、前記各乾燥帯１０ａ〜１０ｄにそれぞれ設けられ、天然ガスと空気とを混合して燃焼し、炉内温度を昇温させる。ガスバーナ２１の設置位置は、実際にはめっき鋼帯１３の板幅端面を臨む側壁であるけれども、図２では図解の便宜のためガスバーナ２１を炉壁下部に記載している。天然ガスは、ガスタンク２３からガス供給管路２４を経てガスバーナ２１に供給される。ガス供給管路２４には、減圧弁２５および流量調整弁２６が設けられており、それらは天然ガスの圧力および流量を調節する。燃焼用空気は、空気圧縮機２７から空気供給管路２８を経てガスバーナ２１に供給される。空気供給管路２８には、減圧弁２９および流量調整弁３０が設けられており、それらは燃焼用空気の圧力および流量を調節する。なおこの構成は、前記各乾燥帯１０ａ〜１０ｄとも全く同一である。前記第２冷却手段である第２冷却装置１２は、有機処理めっき鋼帯１を冷却するための装置であり、ファン（図示せず）からの冷却用空気を有機処理めっき鋼帯１に吹付けて冷却する。
【００２４】
電気亜鉛めっき鋼帯１３は、第１冷却装置８においてその温度を所定温度に調節された後、支持ロール３４を経てロールコータ装置９に搬送される。ロールコータ装置９に搬送されためっき鋼帯１３は、所定温度に調節された前記エマルジョン溶液を所定厚みになるように塗布され、乾燥炉１０に搬入される。乾燥炉１０に搬入された有機処理めっき鋼帯１は、第１乾燥帯１０ａ、支持ロール３５、第２〜第４乾燥帯１０ｂ〜１０ｄを順次通過しながら加熱され、加熱温度が所定温度になるように制御される。乾燥炉１０から搬出された有機処理めっき鋼帯１は、支持ロール３６を経て第２冷却装置１２に搬送され、その温度を所定温度になるように冷却される。第２冷却装置１２から搬送された有機処理めっき鋼帯１は、支持ロール３７を経てさらに下流側に搬送される。
【００２５】
前記乾燥炉１０における有機処理めっき鋼帯１の温度制御は、前記放射温度計２０の検出温度が所定温度範囲の値となるように、第１〜第４乾燥帯１０ａ〜１０ｄの炉内温度を制御することによって行われる。また、前記炉内温度の制御は、炉内温度が予め定める設定温度と一致するように、ガスバーナ２１の燃焼発熱量を制御することによって行われ、ガスバーナ２１の燃焼発熱量の制御は、ガスバーナ２１に供給される天然ガスおよび空気の流量を調節することによって行われる。
【００２６】
前記炉内温度の設定値は、有機処理めっき鋼帯１の目標加熱温度毎に操業実績値に基づいて予め定められる。前記目標加熱温度が１８０℃の場合における炉内温度の設定値の一例を表１に示す。表１には、前記炉内温度の設定値が有機処理めっき鋼帯１の板厚および搬送速度によって層別されて示されている。表１から、板厚および搬送速度の少なくとも一方が大きくなるにつれて炉内温度の設定値が高温になるように設定されていること、板厚が厚くなるほど搬送速度が小さくなるように設定されていることなどが判る。
【００２７】
【表１】

【００２８】
前記有機処理めっき鋼帯１の製造は、前記エマルジョン溶液をめっき鋼帯１３の表面に塗布する塗布工程と、前記エマルジョン溶液を塗布しためっき鋼帯１３を加熱して乾燥させる乾燥工程と、加熱して乾燥させた有機処理めっき鋼帯１を冷却する冷却工程とをこの順序で順次実施することによって行われる。
【００２９】
前記塗布工程では、前述のようにロールコータ装置９の塗布ロール１４とめっき鋼帯１３との間隔が所定値になるように調節されて前記エマルジョン溶液の塗布が行われる。
【００３０】
前記乾燥工程では、前述のように前記エマルジョン溶液を塗布しためっき鋼帯１３が所定温度になるように加熱され乾燥される。本実施の形態では、前記エマルジョン溶液を塗布しためっき鋼帯１３の板温（以後、板温と略称することがある）を１６０〜２３０℃の範囲の値になるように加熱することが好ましい。前記板温を前記温度範囲に限定した理由については、図４および図５を参照して以下に説明する。
【００３１】
図４の横軸は前記板温を表しており、図４の縦軸は被膜剥離面積率を表している。図４に示す被膜剥離面積率の測定方法は、前記図３に示すそれと全く同一である。図４から、前記板温が高くなるにつれて被膜剥離面積率が小さくなること、前記板温が１６０℃以上では被膜剥離面積率が非常に小さく、被膜の剥離がほとんど生じないことが判る。これは、前記板温の上昇に伴い、有機被膜５と下地のクロメート被膜２との水素結合反応が促進され、両者の結合力が増大することによるものと理解される。
【００３２】
前記図５の横軸は前記板温を表しており、図５の縦軸は有機被膜５の黄色度ｂ値を表している。ｂ値は、有機被膜５の黄色の度合を表す指標であり、ｂ値が高くなるほど黄味が強くなることを意味している。図５から、前記板温が２３０℃を超えるとｂ値が急激に大きくなっており、変色の生じていることが判る。
【００３３】
本実施の形態において前記板温を１６０〜２３０℃に限定したのは、この理由によるものである。なお前記板温は、１６０〜２００℃の範囲の値にすることが省エネルギの観点から特に好ましい。このように、本実施の形態では耐被膜剥離性および耐被膜変色性に優れた有機処理めっき鋼帯を効率的に製造することができる。
【００３４】
前記冷却工程では、有機処理めっき鋼帯１が５０℃以下の温度になるように冷却される。これによって、有機処理めっき鋼帯１の有機被膜５は後続配置されるブライドルロール（図示せず）に巻掛けられて搬送されてもロール表面に付着するおそれがなくなる。
【００３６】
【実施例】
クロメート処理を施した電気亜鉛めっき鋼板１３にアクリル樹脂エマルジョンを塗布し、加熱乾燥して有機処理めっき鋼帯１を製造した。素材である電気亜鉛めっき鋼板１３の板厚は０．８ｍｍであり、亜鉛めっき付着量（片面）は２０ｇ／ｍ²であり、表面粗度は中心線平均粗さＲａで２．０μｍである。また、クロメート処理後の電気亜鉛めっき鋼板１３のクロム付着量は１５ｍｇ／ｍ²であり、乾燥後の有機処理めっき鋼帯１の有機被膜５の膜厚は２．０μｍである。表２に有機被膜５の酸価、分子量、ガラス転移温度および乾燥温度を本発明の条件を全て満たす実施例と本発明の条件からはずれている比較例についてそれぞれ示す。
【００３７】
【表２】

【００３８】
また、表３に前記実施例および比較例の性能評価結果を耐アルカリ性、耐ブロッキング性、加工密着性、耐変色性についてそれぞれ示す。なお、前記各性能評価は有機処理めっき鋼帯１から採取したサンプルを用いて次のような方法でそれぞれ行った。
（１）耐アルカリ性
液温５０℃、ｐＨ１２．８に調整した珪酸ソーダ系アルカリ脱脂剤中にサンプルを３分間浸漬し、取出して乾燥した後、セロハンテープを貼付け、セロハンテープ剥取後の有機被膜残存率を求め、下記基準に基づいて評価した。
○：被膜残存率１００％、△：被膜残存率７０％以上１００％未満、
×：被膜残存率７０％未満
（２）耐ブロッキング性
サンプルを積層して温度４０℃、加圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ² で２４時間押圧し、押圧後に有機被膜が相互に接着してブロッキング（塊状化）しているか否かによって評価した。
○：有機被膜の接着なし、×：有機被膜の接着有り
（３）加工密着性
デュポン衝撃試験機を用いて重量５００ｇｆの重錘を５０ｃｍの高さからサンプル上に落下させてサンプルを加工し、加工部にセロハンテープを貼付け、セロハンテープ剥取後における有機被膜の剥離の有無により評価した。
○：剥離なし、×：剥離有
（４）耐変色性
有機被膜表面の黄色度ｂ値を測定して評価した。
○：ｂ値２以下、変色なし、×：ｂ値２超、変色（黄変）有
【００３９】
【表３】

【００４０】
表３から、実施例については全ての性能の評価結果が良好であること、比較例については評価結果の悪い性能が存在することなどが判る。このように本発明に基づく有機処理めっき鋼帯１は、有機被膜５の密着性が良好であり、アルカリ脱脂条件が苛酷であっても有機被膜の剥離を確実に防止することができる。また、耐ブロッキング性、加工密着性および耐変色性についても優れた性能を有している。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、合成樹脂被膜の酸価、分子量、ガラス転移温度、膜厚および電気亜鉛めっき鋼帯の表面粗度、加熱温度が適正に設定されているので、耐アルカリ性、耐ブロッキング性、加工密着性、耐変色性に優れた有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯を効率的に製造することができる。このため、有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯の出荷先でのアルカリ脱脂条件が苛酷である場合でも、有機被膜の剥離の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】図１に示す有機処理めっき鋼帯を好適に製造することのできる有機被膜処理装置の構成を簡略化して示す概要図である。
【図３】有機被膜の酸価と被膜剥離面積率との関係を示すグラフである。
【図４】有機処理めっき鋼帯の板温と被膜剥離面積率との関係を示すグラフである。
【図５】有機処理めっき鋼帯の板温と有機被膜の黄色度ｂ値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１有機被膜処理電気亜鉛めっき鋼帯
２クロメート被膜
３母材鋼帯
４亜鉛めっき層
５有機被膜
７有機被膜処理装置
８第１冷却手段
９塗布手段
１０乾燥炉
１２第２冷却手段
１３電気亜鉛めっき鋼帯
２１加熱手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an organic coating-treated electrogalvanized steel strip in which a thin synthetic resin coating is coated on the surface of the electrogalvanized steel strip.
[0002]
[Prior art]
Electrogalvanized steel strips are widely used in housings of electrical equipment and the like as materials with excellent surface appearance, workability and corrosion resistance. In general, the housing is manufactured by punching a base plate from an electrogalvanized steel strip, applying press oil and then molding it, removing the press oil by alkaline degreasing, and then applying powder coating. Has been done by. However, the electrogalvanized steel strip has a problem that dirt such as fingerprints easily adheres during handling, thereby causing problems such as poor appearance after powder coating and poor coating adhesion. There were often.
[0003]
As a countermeasure against the dirt, the most widely used method at present is a method of coating a surface of an electrogalvanized steel strip with a thin synthetic resin coating called an organic coating treatment. The production of the organic coating-treated electrogalvanized steel strip (hereinafter sometimes abbreviated as organic-treated plated steel strip) is performed by applying an emulsion solution in which a synthetic resin is dispersed in water to the surface of the electrogalvanized steel strip using a roll. This is performed by applying and subsequently heating the electrogalvanized steel strip to which the emulsion solution has been applied to a value in the range of 100 to 130 ° C. and drying the coating.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, since a thin synthetic resin film is formed on the surface of the organically treated plated steel strip, the fingerprint resistance is good and the adhesion of dirt can be effectively prevented. For this reason, generation | occurrence | production of the malfunction resulting from stain | pollution | contamination, such as a fingerprint, can be effectively prevented by using an organic processing plating steel strip instead of the said electrogalvanization steel strip.
[0005]
However, the organic-treated plated steel strip has a problem that when the degreasing conditions during alkali degreasing are severe, the adhesion strength of the organic coating is lowered and the coating is easily peeled off. Since the decrease in the adhesion strength of the organic coating causes a decrease in the adhesion strength of the powder coating film formed on the surface layer, the above problem is a problem to be solved immediately. The severe alkaline degreasing conditions are cases where the concentration (PH) of the degreasing agent is high and the degreasing time is long. For example, the concentration of sodium silicate as a degreasing agent: 30 g / l, PH: 11, degreasing The condition of 12 minutes corresponds to that.
[0006]
As a result of repeated detailed studies on the above problems, the present inventors set the acid value, molecular weight, and glass transition temperature of the synthetic resin coating to values within the appropriate ranges, and the surface roughness of the electrogalvanized steel strip that is the material. The film is peeled off even under severe alkaline degreasing conditions by setting the value in an appropriate range, setting the film thickness after drying of the synthetic resin film to an appropriate value, and setting the drying heating temperature of the synthetic resin film to an appropriate value. Found that can be prevented.
[0007]
The present invention has been made based on the above knowledge, and its purpose is to prevent a decrease in the adhesion strength of the synthetic resin film even when the alkaline degreasing conditions are severe, and to reliably prevent the film from peeling. It is providing the manufacturing method of the organic-film processing electrogalvanized steel strip which can be performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an emulsion solution of a water-dispersible synthetic resin having an acid value of 3 to 20 KOHmg / g after drying, a molecular weight of 10,000 or more, and a glass transition temperature of 0 to 30 ° C. Including a base steel strip having a plate thickness of 0.5 to 1.6 mm, and a galvanized layer formed on the surface of the base steel strip, Chromate treatment is applied to the surface of the electrogalvanized steel strip having a surface roughness of 0.5 μm or more in terms of the center line average roughness Ra so that the film thickness after drying is 0.5 to 5.0 μm. And it is a manufacturing method of the organic coating process electrogalvanized steel strip excellent in alkali resistance characterized by continuing heating so that the temperature of an electrogalvanized steel strip may become the value of the range of 160-230 degreeC.
According to the present invention, the acid value representing the content of free fatty acids in the synthetic resin coating is set to a value in the proper range. Since the upper limit of the acid value is set appropriately, when forming an organic coating-treated electrogalvanized steel strip and performing alkaline degreasing, the neutralization reaction product of the alkaline component of the degreasing agent and the free fatty acid The production amount is suppressed. Since the neutralization reaction product is generated in the synthetic resin coating and reduces the adhesion strength of the coating, the suppression of the amount of neutralization reaction product produced results in an improvement in the adhesion of the coating. Moreover, since the lower limit of the acid value is set appropriately, hydrogen bonding between the synthetic resin film and the chromate film is promoted, and the adhesion of the synthetic resin film is improved.
Furthermore, since the lower limit value of the molecular weight of the synthetic resin coating is appropriately set, the alkali resistance of the synthetic resin coating is improved. Furthermore, since the lower limit of the glass transition temperature is set appropriately, excessive softening of the hardness of the synthetic resin film is avoided, and adhesion between the synthetic resin films during coil winding is reliably prevented. Moreover, since the upper limit of the glass transition temperature is set appropriately, excessive curing of the hardness of the synthetic resin coating is prevented, and the work adhesion of the synthetic resin coating is improved. Furthermore, since the lower limit of the surface roughness of the electrogalvanized steel strip is set appropriately, the anchor effect improves the adhesion of the synthetic resin coating. Furthermore, since the lower limit of the heating temperature of the electrogalvanized steel strip coated with synthetic resin is set appropriately, hydrogen bonding between the synthetic resin coating and the chromate coating is promoted, and the adhesion of the synthetic resin coating is improved. To do. In addition, since the upper limit value of the heating temperature of the electrogalvanized steel strip is set appropriately, discoloration of the synthetic resin coating that is likely to occur when the heating temperature of the electrogalvanized steel strip is excessive is reliably prevented. . As described above, in the present invention, the adhesive force of the synthetic resin film can be improved by setting appropriate conditions, so that the occurrence of peeling of the synthetic resin film is surely prevented even when the alkaline degreasing conditions are severe. Can do. For this reason, the organic coating-processed electrogalvanized steel strip excellent in alkali resistance can be manufactured efficiently.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a simplified structure of an organic coating-treated electrogalvanized steel strip (hereinafter sometimes abbreviated as an organic-treated plated steel strip) according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a schematic view showing a simplified configuration of an organic film processing apparatus capable of suitably producing a treated plated steel strip, and FIG. 3 shows an acid value of a synthetic resin film (hereinafter sometimes abbreviated as an organic film). FIG. 4 is a graph showing the relationship between the coating peeled area rate, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the plate temperature of the organically treated plated steel strip and the coating peeled area rate, and FIG. It is a graph which shows the relationship with the yellowness b value of an organic film.
[0010]
Referring to FIG. 1, an organically treated plated steel strip 1 includes an electrogalvanized steel strip 13 which is a base material and an organic coating 5 formed on the surface thereof. The base steel strip 3, the galvanized layer 4 formed on the surface of the base steel strip 3, and the chromate film 2 formed on the surface of the galvanized layer 4 are configured. The base steel strip 3 constituting the electrogalvanized steel strip 13 is, for example, a low-carbon aluminum killed steel, and its metal structure is a recrystallized structure annealed after cold rolling. Low carbon aluminum killed steel has excellent workability and can perform complex forming. The dimensions of the base steel strip 3 are , Board Thickness: 0.5-1.6mm It is. Also for example Plate width: 600-1300 mm. The material of the base steel strip 3 is not limited to low carbon aluminum killed steel, and may be low carbon steel or stainless steel.
[0011]
The galvanized layer 4 is a plated layer formed by electrogalvanizing, and the material thereof is, for example, pure zinc. The adhesion amount of the galvanized layer 4 is, for example, 5 to 30 g / m. ² (One side). The material of the galvanized layer 4 is not limited to pure zinc, and may be a zinc nickel alloy or the like. The chromate film 2 is a film that improves the corrosion resistance of the galvanized layer 4 and is formed by a chromate treatment. The chromate treatment is performed by applying or spraying a chromate treatment liquid onto the surface of the galvanized layer 4. The chromate treatment liquid is an aqueous solution mainly composed of chromic acid, chromate and mineral acid, and the chromate film 2 is composed of a salt, oxide, hydrate and the like mainly composed of chromium. In addition, the adhesion amount of the chromate film 2 is, for example, 10 to 30 mg / m. ² It is.
[0012]
The surface roughness of the electrogalvanized steel strip 13 is preferably 0.5 μm or more in terms of the centerline average roughness Ra. This is because the anchor effect increases as the surface roughness increases, and the mechanical adhesion between the electrogalvanized steel strip 13 and the organic coating 5 formed on the surface is improved.
[0013]
The organic coating 5 is a coating made of, for example, an acrylic resin. Acrylic resins are colorless and transparent resins, and there are many types. Examples of the acrylic resin used as the organic coating 5 include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic ester, and a methacrylic ester polymer or copolymer. Examples of the acrylic ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, and butyl acrylate. In this embodiment, a polymer or copolymer of acrylic acid, butyl acrylate, and methyl acrylate that is water-dispersible and hardly adheres to dirt is used as the acrylic resin. The organic coating 5 is formed by applying an emulsion solution in which the acrylic resin is dispersed in water to the electrogalvanized steel strip 13 and drying by heating.
[0014]
The organic coating 5 may have an acid value of 3 to 20 KOH mg / g, a molecular weight of 10,000 or more, a glass transition temperature of 0 to 30 ° C., and a film thickness of 0.5 to 5.0 μm. preferable. The reason why the film thickness of the organic coating 5 is limited to the above range is that the effect of preventing adhesion of dirt such as fingerprints is insufficient when the film thickness is less than 0.5 μm, and the effect of preventing the adhesion of dirt when the film thickness exceeds 5.0 μm. Is saturated. The reason why the acid value of the organic coating 5 is limited to the above range will be described below with reference to FIG.
[0015]
The horizontal axis of FIG. 3 represents the acid value of the organic coating 5, and the vertical axis represents the coating peeling area ratio. The acid value is a value representing the content of free acid in the resin, and is represented by the number of milligrams of potassium hydroxide (KOH) required to neutralize the free acid contained in 1 g of resin. The film peeling area ratio is a value representing the peel resistance of an organic film by alkali degreasing, and the value is obtained by immersing an organically treated plated steel strip in an alkaline degreasing solution adjusted to a pH of 11 and a temperature of 40 ° C. for 12 minutes. After drying, the cellophane tape is affixed, and the cellophane tape is further peeled off, and the ratio of the peeled area of the organic film attached to the cellophane tape to the total area of the cellophane tape is calculated. FIG. 3 shows that when the acid value of the organic film is in the range of 3 to 20 KOHmg / g, the film peeling area ratio is very small and the film is hardly peeled, the acid value exceeds 20 KOHmg / g, or 3 KOHmg. If it is less than / g, it can be seen that the film peeling area ratio increases abruptly and the adhesion and peeling resistance of the film are significantly reduced.
[0016]
Thus, when the acid value of the organic film 5 is in the appropriate range, it can be understood that the film does not peel even when the alkaline degreasing is performed under the severe conditions. As mentioned above, the acid value represents the content of free fatty acid in the resin, so that the acid value of the resin is an appropriate value, the content of free fatty acid in the resin is an appropriate value, and excess free fatty acid is It means not existing. Since the said free fatty acid shows acidity, during alkali degreasing, it produces a reaction product in the organic film by causing a neutralization reaction with the alkali content of the degreasing agent. Since the neutralization reaction product decreases the adhesion of the film as the amount of the product increases, the adhesion of the film significantly decreases when an excess of free fatty acid is present. On the other hand, when the acid value of the organic film 5 is an appropriate value, excessive generation of the neutralization reaction product is prevented, so that a decrease in the adhesion of the organic film 5 is avoided, and the film is peeled off. Is prevented. Moreover, since the lower limit of the acid value of the organic coating 5 is set appropriately, hydrogen bonding between the organic coating 5 and the chromate coating 2 is promoted, and the bonding strength between the two increases. As a result, the adhesion of the organic coating 5 is improved, and peeling of the organic coating 5 is prevented.
[0017]
The reason why the glass transition temperature of the coating film 5 is limited to 0 to 30 ° C. is as follows. When the glass transition temperature is less than 0 ° C., the hardness of the organic coating 5 becomes too low, and the organic coating 5 adheres to each other when the organically treated plated steel strip 1 is wound into a coil shape. When the glass transition temperature exceeds 30 ° C., the hardness of the organic coating 5 becomes excessive, resulting in a problem that the work adhesion of the coating is lowered. On the other hand, when the glass transition temperature is 0 to 30 ° C., since the hardness of the organic coating 5 is appropriate, the occurrence of the above-described problem can be avoided. The reason why the molecular weight of the organic coating 5 is limited to 10,000 or more is that the alkali resistance of the organic coating 5 is greatly improved in that range.
[0018]
As described above, the organically treated plated steel strip 1 of the present embodiment has an acid value of 3 to 20 KOHmg / g, a glass transition temperature of 0 to 30 ° C., a molecular weight of 10,000 or more, and a thickness of 0.5 to 5.0 μm. Since the organic coating 5 is formed on the surface, even if alkaline degreasing is performed under severe conditions, a decrease in the adhesion of the organic coating 5 is avoided and the occurrence of peeling of the organic coating is reliably prevented. Moreover, since the thickness of the organic coating is formed within a proper range, it is possible to reliably prevent the adhesion of dirt such as fingerprints. For this reason, the organically treated plated steel strip 1 of the present embodiment has excellent alkali resistance and fingerprint resistance.
[0019]
With reference to FIG. 2, the organic film processing apparatus 7 includes a first cooling unit 8, a coating unit 9, a drying furnace 10, a heating unit 21, and a second cooling unit 12. The organic film processing apparatus 7 of the present embodiment is disposed on the downstream side of the electrogalvanizing apparatus 6. The 1st cooling device 8 which is a 1st cooling means is an apparatus for adjusting the temperature of the electrogalvanized steel strip 13 (henceforth abbreviated as a plated steel strip), from a fan (not shown). The cooling air is sprayed on the plated steel strip 13 to adjust its temperature.
[0020]
The roll coater device 9 that is a coating means is a device for applying an emulsion solution in which a water-dispersible acrylic resin is dispersed in water to the surface of the plated steel strip 13, and includes a coating roll 14, a lifting roll 15, and an intermediate A roll 16, a tray 17, and a refrigerator 18 are included. The coating roll 14, the lifting roll 15, and the intermediate roll 16 are arranged with a predetermined gap therebetween, and the axes of the rolls are parallel to each other and parallel to the surface of the plated steel strip 13.
[0021]
The lifting roll 15 is immersed in the tray 17 filled with the emulsion solution, and a part of the emulsion solution is lifted by the rotation of the lifting roll 15, and is transferred to the coating roll 14 through the intermediate roll 16. It is applied to the surface of the plated steel strip 13. The coating roll 14, the lifting roll 15 and the intermediate roll 16 are all driven, and the gap between these rolls determines the thickness of the emulsion solution to be applied to the plated steel strip 13. The emulsion solution has a thickness of, for example, 5 to 12 μm, and the acrylic resin concentration of the emulsion solution is, for example, 35%. Further, the gap between the coating roll 14 and the plated steel strip 13 is set so that the emulsion solution transferred to the coating roll 14 is all applied to the plated steel strip 13. The emulsion solution is stored in the tray 17 while being cooled to a predetermined temperature by the refrigerator 18. In addition, each component which comprises the roll coater apparatus 9 is arrange | positioned by the same structure up and down on both sides of the plating steel strip 13. As shown in FIG.
[0022]
The drying furnace 10 is a furnace for drying the emulsion solution applied to the surface of the plated steel strip 13, from the upstream side, the first drying zone 10a, the second drying zone 10b, the third drying zone 10c and the first drying zone 10c. Four drying zones 10d are arranged in this order. Each of the drying zones 10a to 10d is provided with a thermocouple 19 for detecting the temperature in the furnace, and a radiation thermometer 20 for detecting the temperature of the organically treated plated steel strip 1 is provided on the exit side of the drying oven 10. It has been.
[0023]
The gas burner 21 serving as the heating means is provided in each of the drying zones 10a to 10d, and mixes and burns natural gas and air to raise the temperature in the furnace. The installation position of the gas burner 21 is actually the side wall facing the plate width end face of the plated steel strip 13, but in FIG. 2, the gas burner 21 is shown at the lower part of the furnace wall for the convenience of illustration. Natural gas is supplied from the gas tank 23 to the gas burner 21 via the gas supply line 24. The gas supply line 24 is provided with a pressure reducing valve 25 and a flow rate adjusting valve 26, which adjust the pressure and flow rate of natural gas. Combustion air is supplied from the air compressor 27 to the gas burner 21 via the air supply line 28. The air supply line 28 is provided with a pressure reducing valve 29 and a flow rate adjusting valve 30, which adjust the pressure and flow rate of the combustion air. This configuration is completely the same for each of the drying zones 10a to 10d. The second cooling device 12 as the second cooling means is a device for cooling the organically treated plated steel strip 1 and blows cooling air from a fan (not shown) onto the organically treated plated steel strip 1. Cool down.
[0024]
After the temperature of the electrogalvanized steel strip 13 is adjusted to a predetermined temperature in the first cooling device 8, the electrogalvanized steel strip 13 is conveyed to the roll coater device 9 via the support roll 34. The plated steel strip 13 conveyed to the roll coater 9 is coated with the emulsion solution adjusted to a predetermined temperature so as to have a predetermined thickness, and is carried into the drying furnace 10. The organically treated plated steel strip 1 carried into the drying furnace 10 is heated while sequentially passing through the first drying zone 10a, the support roll 35, and the second to fourth drying zones 10b to 10d, and the heating temperature becomes a predetermined temperature. To be controlled. The organically treated plated steel strip 1 carried out from the drying furnace 10 is conveyed to the second cooling device 12 through the support roll 36 and cooled so that the temperature thereof becomes a predetermined temperature. The organically treated plated steel strip 1 transported from the second cooling device 12 is transported further downstream via the support roll 37.
[0025]
The temperature control of the organically treated plated steel strip 1 in the drying furnace 10 is performed by setting the furnace temperatures of the first to fourth drying zones 10a to 10d so that the detected temperature of the radiation thermometer 20 is a value in a predetermined temperature range. Done by controlling. The furnace temperature is controlled by controlling the combustion heat value of the gas burner 21 so that the furnace temperature matches a preset temperature, and the combustion heat value of the gas burner 21 is controlled. This is done by adjusting the flow rate of natural gas and air supplied to the air.
[0026]
The set value of the furnace temperature is determined in advance based on the operation result value for each target heating temperature of the organically treated plated steel strip 1. An example of the set value of the furnace temperature when the target heating temperature is 180 ° C. is shown in Table 1. Table 1 shows the set values of the furnace temperature stratified according to the plate thickness and conveying speed of the organically treated plated steel strip 1. From Table 1, the setting value of the furnace temperature is set to be higher as at least one of the plate thickness and the conveyance speed is increased, and the conveyance speed is set to be decreased as the plate thickness is increased. I understand that.
[0027]
[Table 1]

[0028]
The production of the organically treated plated steel strip 1 includes a coating step of applying the emulsion solution to the surface of the plated steel strip 13, a drying step of heating and drying the plated steel strip 13 coated with the emulsion solution, and heating. Then, the cooling process for cooling the dried organically treated plated steel strip 1 is performed in this order.
[0029]
In the coating process, as described above, the emulsion solution is coated by adjusting the distance between the coating roll 14 of the roll coater 9 and the plated steel strip 13 to a predetermined value.
[0030]
In the drying step, the plated steel strip 13 coated with the emulsion solution as described above is heated and dried to a predetermined temperature. In the present embodiment, it is preferable to heat the plate temperature of the plated steel strip 13 to which the emulsion solution is applied (hereinafter sometimes referred to as plate temperature) to a value in the range of 160 to 230 ° C. The reason why the plate temperature is limited to the temperature range will be described below with reference to FIGS.
[0031]
The horizontal axis in FIG. 4 represents the plate temperature, and the vertical axis in FIG. 4 represents the film peeling area ratio. The method for measuring the film peeling area ratio shown in FIG. 4 is exactly the same as that shown in FIG. From FIG. 4, it can be seen that as the plate temperature increases, the film peeling area ratio decreases, and when the plate temperature is 160 ° C. or higher, the film peeling area ratio is very small, and the film peeling hardly occurs. It is understood that this is because the hydrogen bonding reaction between the organic coating 5 and the underlying chromate coating 2 is promoted as the plate temperature rises, and the binding force between the two increases.
[0032]
The horizontal axis in FIG. 5 represents the plate temperature, and the vertical axis in FIG. 5 represents the yellowness b value of the organic coating 5. The b value is an index representing the degree of yellowness of the organic coating 5 and means that the yellow value becomes stronger as the b value becomes higher. From FIG. 5, it can be seen that when the plate temperature exceeds 230 ° C., the b value increases rapidly and discoloration occurs.
[0033]
This is the reason why the plate temperature is limited to 160 to 230 ° C. in the present embodiment. The plate temperature is particularly preferably 160 to 200 ° C. from the viewpoint of energy saving. As described above, in this embodiment, an organically treated plated steel strip excellent in coating peel resistance and coating discoloration resistance can be efficiently produced.
[0034]
In the cooling step, the organically treated plated steel strip 1 is cooled to a temperature of 50 ° C. or lower. As a result, the organic coating 5 of the organically treated plated steel strip 1 is not likely to adhere to the roll surface even if it is wound around and conveyed by a bridle roll (not shown) disposed subsequently.
[0036]
【Example】
An acrylic resin emulsion was applied to the electrogalvanized steel sheet 13 subjected to the chromate treatment, followed by drying by heating to produce an organically treated plated steel strip 1. The thickness of the electrogalvanized steel sheet 13 as the material is 0.8 mm, and the amount of galvanized adhesion (one side) is 20 g / m. ² The surface roughness is 2.0 μm in terms of centerline average roughness Ra. Moreover, the chromium adhesion amount of the electrogalvanized steel sheet 13 after chromate treatment is 15 mg / m. ² The film thickness of the organic coating 5 of the organically treated plated steel strip 1 after drying is 2.0 μm. Table 2 shows the acid value, molecular weight, glass transition temperature, and drying temperature of the organic coating 5 for the examples satisfying all the conditions of the present invention and the comparative examples deviating from the conditions of the present invention.
[0037]
[Table 2]

[0038]
Table 3 shows the performance evaluation results of the examples and comparative examples for alkali resistance, blocking resistance, work adhesion, and discoloration resistance. In addition, each said performance evaluation was performed by the following methods using the sample extract | collected from the organic processing plating steel strip 1, respectively.
(1) Alkali resistance
After immersing the sample in a sodium silicate-based alkaline degreasing agent adjusted to a liquid temperature of 50 ° C. and a pH of 12.8 for 3 minutes, taking out and drying, paste the cellophane tape, determine the organic film residual rate after removing the cellophane tape, Evaluation was made based on the following criteria.
○: Residual rate of film 100%, Δ: Residual rate of film 70% or more and less than 100%,
×: film remaining rate less than 70%
(2) Blocking resistance
Laminate the sample at a temperature of 40 ° C. and a pressure of 150 kgf / cm ² It was evaluated by whether or not the organic coatings were adhered to each other and blocked (blocked) after pressing for 24 hours.
○: No organic coating adhesion ×: Organic coating adhesion
(3) Work adhesion
Using a DuPont impact tester, a weight of 500 gf is dropped onto the sample from a height of 50 cm, the sample is processed, cellophane tape is applied to the processed part, and the organic film is peeled off after the cellophane tape is removed. evaluated.
○: No peeling, ×: With peeling
(4) Discoloration resistance
The yellowness b value of the organic coating surface was measured and evaluated.
○: b value 2 or less, no discoloration, x: b value greater than 2, discoloration (yellowing) present
[0039]
[Table 3]

[0040]
From Table 3, it can be seen that the evaluation results of all the performances are good for the examples, and the performances with bad evaluation results exist for the comparative examples. As described above, the organically treated plated steel strip 1 according to the present invention has good adhesion of the organic coating 5 and can reliably prevent the organic coating from peeling even if the alkaline degreasing conditions are severe. It also has excellent performance in terms of blocking resistance, work adhesion and discoloration resistance.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the acid value, the molecular weight, the glass transition temperature, the film thickness and the surface roughness of the electrogalvanized steel strip, and the heating temperature of the synthetic resin film are appropriately set. An organic coating-treated electrogalvanized steel strip excellent in blocking resistance, work adhesion and discoloration resistance can be efficiently produced. For this reason, even when the alkaline degreasing conditions at the shipping destination of the organic coating-treated electrogalvanized steel strip are severe, it is possible to reliably prevent the peeling of the organic coating.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing a configuration of an organic coating-treated electrogalvanized steel strip according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a simplified configuration of an organic film processing apparatus capable of suitably manufacturing the organically treated plated steel strip shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the acid value of an organic film and the film peeling area ratio.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the plate temperature of an organically treated plated steel strip and the coating peel area ratio.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the plate temperature of an organically treated plated steel strip and the yellowness b value of an organic coating.
[Explanation of symbols]
1 Organic coating treated electrogalvanized steel strip
2 Chromate coating
3 Base steel strip
4 Zinc plating layer
5 Organic coating
7 Organic film processing equipment
8 First cooling means
9 Application means
10 Drying furnace
12 Second cooling means
13 Electrogalvanized steel strip
21 Heating means

Claims

After drying, an emulsion solution of a water-dispersible synthetic resin having an acid value of 3 to 20 KOHmg / g, a molecular weight of 10,000 or more, and a glass transition temperature of 0 to 30 ° C. has a thickness of 0.5 to 1.6 mm. And a zinc plating layer formed on the surface of the base steel strip, subjected to chromate treatment, and has a surface roughness of 0.5 μm or more in terms of centerline average roughness Ra It is applied to the surface of the plated steel strip so that the film thickness after drying is 0.5 to 5.0 μm, and then the temperature of the electrogalvanized steel strip is heated to a value in the range of 160 to 230 ° C. A method for producing an organic coating-treated electrogalvanized steel strip excellent in alkali resistance, characterized in that