JPH0242902B2 - - Google Patents
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Description
この発明は表面処理鋼板の製造方法に関し、脱
脂処理後の塗料密着性に優れた表面処理鋼板を製
造しようとするものである。 一般に亜鉛メツキ又は亜鉛合金メツキ鋼板等に
おいては、防錆処理としてクロメート処理が行な
われている。このクロメート処理は比較的簡単に
行なわれ、処理価格が安い上に耐食性が優れてい
る点に特徴があるが、その反面、リン酸塩処理に
比べて塗料密着性が劣るとともに、使用塗料の選
択性があり、限られた塗料しか使用出来ない。更
に処理皮膜には指紋等が残り易く、錆の発生を促
進する等の種々の欠点を有する。 前述の様なクロメート処理の欠点を解決するた
めに種々の試みがなされており、その一つとして
亜鉛メツキ又は亜鉛合金メツキ鋼板等に前処理工
程としてクロメート処理を施した後に、後処理工
程として有機樹脂によるシーリング方法を行なう
ことが知られている。この表面処理鋼板はそのま
ま塗料を塗装する様な場合には優れた耐食性と塗
料密着性とを得ることが知られている。 しかしながら、この種のメツキ鋼板又は表面処
理鋼板のユーザーは、プレス、溶接後、脱脂を行
なつてから使用に供するのが普通である。この場
合、通常の脱脂工程では溶剤脱脂、アルカリ脱脂
のどちらかが実施されているが、このうち、アル
カリ脱脂を行なつてから塗装する場合、前記従来
のクロメート処理後に有機樹脂によるシーリング
を行なつた表面処理鋼板はそのままでは塗料密着
性が低下することがわかつてきた。 本発明は上記した点に鑑みてなされたもので脱
脂処理後においても塗料密着性の優れた表面処理
鋼板を製造する方法を提供しようとするものであ
る。 本発明方法においては、亜鉛メツキ又は亜鉛合
金メツキ或いはアルミニウムメツキ鋼板を素材と
して、これにCr3+とCr6+との割合が１／１〜１／
５になる様に調整したクロム酸３〜30g／と水
溶性アクリル系樹脂0.1〜5g／と通常使用され
ている鉱酸とからなるクロメート処理液で処理を
施す。 ここでクロム酸を３〜30g／に限定したのは
3g／以下では短時間で必要とするクロメート
皮膜を得ることが困難であり、30g／以上では
著しい反応性の向上がみられず、また浴安定性を
阻害するからである。またクロム酸におけるCr3+
とCr6+との割合を１／１〜１／５に限定したの
は、Cr3+が１／１（50％）以上の場合には浴安定
性が悪くなり、経時的にゲル化しやすくなると同
時に、形成したクロメート皮膜の耐食性も極端に
低下するためである。またCr3+が１／５（20％）
以下の場合には、形成したクロメート皮膜に可溶
性成分が多くなり、強固でかつ緻密な皮膜を得る
ことが出来ないためである。 次に本発明においてクロメート処理液中に水溶
性アクリル系樹脂を上記範囲で添加するのは次の
理由による。 即ち通常反応型クロメート処理液はクロム酸及
び鉱酸よりなつており、クロメート皮膜形成直後
は非常に塗料密着性が良好であるものの、この性
質のため、短時間と言えどもシーリングまでの放
置期間中、空気中の粒子、その他を表層に強固に
吸着してしまう。これら吸着物はシーリングの樹
脂に対しては不活性であるため、クロメート皮膜
とシーリング皮膜との間の密着力が低下してい
る。塗装前のアルカリ脱脂はこれら吸着物を除去
しえず、逆に吸着物に吸収されるため、よりクロ
メート皮膜とシーリング皮膜との間の密着力を低
下させてしまう。従つて、塗装後の塗料密着試験
において、クロメート皮膜とシーリング皮膜との
間で剥離がおこるため、塗料密着性も不良となつ
てしまう。そこで、クロメート浴中に上記樹脂を
添加することにより、クロメート皮膜にその一部
を優先的に吸着させ、シーリング皮膜とクロメー
ト皮膜との結合点（樹脂に起因する官能基によ
る）を増加させることにより、上述の欠点を解決
したものである。この樹脂としては水溶性でかつ
反応型クロメート処理液のPH0.5〜2.5で安定であ
る必要がある。このような条件を満す水溶性アク
リル系樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリメタ
アクリル酸、ポリアクリルアミド又はこれらの誘
導体をあげることができる。これらはクロメート
皮膜に吸着された後は、その後の水洗によつて離
脱することはなく、また先に述べた空気中の粒子
その他を表層に吸着する程の吸着力もなく、かつ
アルカリイオンの影響を受けないため、アルカリ
脱脂後の塗装において、その官能基がシーリング
の官能基と、塗料の焼付け時により強固に反応結
合するため、塗料密着性を著しく向上させる。 クロメート処理液中の水溶性アクリル系樹脂の
濃度を0.1〜5g／に限定したのは、0.1g／以
下ではクロメート皮膜中に存在する樹脂量が少な
いため（従つて官能基数が少ないため）脱脂後の
塗料密着性の向上が認められないためであり、
5g／以上では浴中樹脂濃度が高いために、多
価カチオンとの反応性が高くなり、経時的に浴の
劣化が激しく浴の安定性に欠けるためである。 次に鉱酸には、通常メツキ表面を均一にエツチ
ングし、反応速度を向上させるために用いられて
いる硫酸、硝酸、リン酸、フツ酸を用いる。これ
らの使用範囲としては、PO4：0.3〜3.0g／、
SO4：0.5〜3g／、Ｆ：0.1〜1.0g／、NO3：
１〜30g／が適当である。この範囲以下ではエ
ツチング能力に欠け、またこれ以上では極度に反
応性が向上して安定した連続操業が困難になるた
めである。 また主エツチング剤としては硝酸を用いるのが
望ましい。硫酸やリン酸を主エツチング剤として
用いた場合、反応によつて生じたCrPO4又はCr2
（SO4）3のスラツヂが浴中の樹脂にとり込まれ、
ゲル化を起し易くするからである。 また、これだけの組成では反応性が激しすぎる
ため、付着量コントロールが困難であり、従つて
バツフアーとしての作用をもたせるためにZn2+
を３〜15g／の間で用いると有利である。3g／
以下ではその効果はほとんど認められず、15
ｇ／以上では塗料密着性を阻害する。第１図は
クロム付着量、クロメート反応時間及びクロメー
ト浴中のZn+2濃度の関係を、また第２図はクロ
メート浴中のZn+2濃度とクロム付着量との関係
をそれぞれ示すものであり、Zn+2濃度が3g／
未満の範囲でははクロメート反応時間によつてク
ロム付着が著しく変動し、付着量コントロールが
困難であることが判る。 以上のようにクロメート処理液ではクロメート
処理した後、水洗後有機複合シリケート樹脂溶液
でシーリング処理を施す。 シーリングとしての有機樹脂としては、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキツド樹脂、水溶性ポリエチン樹
脂及びこれらの誘導体又は共重合体などがある
が、特に有機複合シリケート樹脂がすぐれてい
る。 有機複合シリケート樹脂は水分散性シリカを必
須成分とし、これに分子内にヒドロキシ基を含有
する水溶性ないしは水分散性の有機高分子樹脂、
例えばポリビニルアルコール、ヒドロキシエテル
セルロース、デンプン、ポリエステル、アルキツ
ド、エポキシエステル、アクリル共重合体等の樹
脂などをシラン化合物の存在下で反応結合させた
樹脂の一種、又は二種以上を混合させたものであ
り、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、アルキツド樹脂等の従来の有機樹脂に較
べ特に優れたシーリング性を有している。 シーリング液の濃度は通常５〜25％の固形分濃
度で使用する。５％以下では規定量付着させた場
合乾燥に長時間を要し、25％以上では巾方向の均
一性が劣る様になる。 次に実施例を示す。 実施例 １ 200×300×0.6m／ｍのEG素材を脱脂してから
使用し20／、60゜で20秒間噴射圧0.5Kg／cm2で
スプレーし、続いて水道水によりスプレー手段で
10〜15秒間水洗し、その後クロメート処理液を
50゜で３〜５秒間スプレーし、水道水で５秒間ス
プレー水洗し、続いてロールコーター法により10
％濃度の有機複合シリケート溶液、又は10％濃度
のアクリル共重合体溶液を室温においてシーリン
グ処理し、60゜の温風ヒーターで乾燥させ、その
後４日間経過後、アルカリ脱脂を行ない水洗、乾
燥後に塗料密着試験を行なつた。 前記において有機複合シリケート樹脂としては
アクリル共重合体とエポキシ樹脂とが70：30の比
の混合物であり、かつそれら樹脂に対してシリカ
ゾルを60：40の比になる様に反応結合したものと
使用し、これにメタバナジン酸アモニウムを固形
分で有機複合シリケート樹脂に対して1/100添加
したものを用いた。 またクロメート処理液としては、CrO3、
H2PO4、H3PO4、HNO3、HFを各々10g／、
2g／、2g／、7g／、0.5g／を基本ベース
とし、それに水溶性アクリル樹脂を1g／添加
したものを用いた、この場合下地付着量は50〜
100mg／m2の範囲内に入る様に設定した。 又、アルカリ脱脂剤としては、PH9.5前後のリ
ン酸ソーダ溶液を使用した。 試験に使用した塗料については、メラミンアル
キツド系塗料を乾燥塗膜で30μの厚さになるよう
にバーコート法で塗布し、140゜で20分間温風オー
ブン内において焼付けした後、１昼夜室温放置し
て試験に供した。
脂処理後の塗料密着性に優れた表面処理鋼板を製
造しようとするものである。 一般に亜鉛メツキ又は亜鉛合金メツキ鋼板等に
おいては、防錆処理としてクロメート処理が行な
われている。このクロメート処理は比較的簡単に
行なわれ、処理価格が安い上に耐食性が優れてい
る点に特徴があるが、その反面、リン酸塩処理に
比べて塗料密着性が劣るとともに、使用塗料の選
択性があり、限られた塗料しか使用出来ない。更
に処理皮膜には指紋等が残り易く、錆の発生を促
進する等の種々の欠点を有する。 前述の様なクロメート処理の欠点を解決するた
めに種々の試みがなされており、その一つとして
亜鉛メツキ又は亜鉛合金メツキ鋼板等に前処理工
程としてクロメート処理を施した後に、後処理工
程として有機樹脂によるシーリング方法を行なう
ことが知られている。この表面処理鋼板はそのま
ま塗料を塗装する様な場合には優れた耐食性と塗
料密着性とを得ることが知られている。 しかしながら、この種のメツキ鋼板又は表面処
理鋼板のユーザーは、プレス、溶接後、脱脂を行
なつてから使用に供するのが普通である。この場
合、通常の脱脂工程では溶剤脱脂、アルカリ脱脂
のどちらかが実施されているが、このうち、アル
カリ脱脂を行なつてから塗装する場合、前記従来
のクロメート処理後に有機樹脂によるシーリング
を行なつた表面処理鋼板はそのままでは塗料密着
性が低下することがわかつてきた。 本発明は上記した点に鑑みてなされたもので脱
脂処理後においても塗料密着性の優れた表面処理
鋼板を製造する方法を提供しようとするものであ
る。 本発明方法においては、亜鉛メツキ又は亜鉛合
金メツキ或いはアルミニウムメツキ鋼板を素材と
して、これにCr3+とCr6+との割合が１／１〜１／
５になる様に調整したクロム酸３〜30g／と水
溶性アクリル系樹脂0.1〜5g／と通常使用され
ている鉱酸とからなるクロメート処理液で処理を
施す。 ここでクロム酸を３〜30g／に限定したのは
3g／以下では短時間で必要とするクロメート
皮膜を得ることが困難であり、30g／以上では
著しい反応性の向上がみられず、また浴安定性を
阻害するからである。またクロム酸におけるCr3+
とCr6+との割合を１／１〜１／５に限定したの
は、Cr3+が１／１（50％）以上の場合には浴安定
性が悪くなり、経時的にゲル化しやすくなると同
時に、形成したクロメート皮膜の耐食性も極端に
低下するためである。またCr3+が１／５（20％）
以下の場合には、形成したクロメート皮膜に可溶
性成分が多くなり、強固でかつ緻密な皮膜を得る
ことが出来ないためである。 次に本発明においてクロメート処理液中に水溶
性アクリル系樹脂を上記範囲で添加するのは次の
理由による。 即ち通常反応型クロメート処理液はクロム酸及
び鉱酸よりなつており、クロメート皮膜形成直後
は非常に塗料密着性が良好であるものの、この性
質のため、短時間と言えどもシーリングまでの放
置期間中、空気中の粒子、その他を表層に強固に
吸着してしまう。これら吸着物はシーリングの樹
脂に対しては不活性であるため、クロメート皮膜
とシーリング皮膜との間の密着力が低下してい
る。塗装前のアルカリ脱脂はこれら吸着物を除去
しえず、逆に吸着物に吸収されるため、よりクロ
メート皮膜とシーリング皮膜との間の密着力を低
下させてしまう。従つて、塗装後の塗料密着試験
において、クロメート皮膜とシーリング皮膜との
間で剥離がおこるため、塗料密着性も不良となつ
てしまう。そこで、クロメート浴中に上記樹脂を
添加することにより、クロメート皮膜にその一部
を優先的に吸着させ、シーリング皮膜とクロメー
ト皮膜との結合点（樹脂に起因する官能基によ
る）を増加させることにより、上述の欠点を解決
したものである。この樹脂としては水溶性でかつ
反応型クロメート処理液のPH0.5〜2.5で安定であ
る必要がある。このような条件を満す水溶性アク
リル系樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリメタ
アクリル酸、ポリアクリルアミド又はこれらの誘
導体をあげることができる。これらはクロメート
皮膜に吸着された後は、その後の水洗によつて離
脱することはなく、また先に述べた空気中の粒子
その他を表層に吸着する程の吸着力もなく、かつ
アルカリイオンの影響を受けないため、アルカリ
脱脂後の塗装において、その官能基がシーリング
の官能基と、塗料の焼付け時により強固に反応結
合するため、塗料密着性を著しく向上させる。 クロメート処理液中の水溶性アクリル系樹脂の
濃度を0.1〜5g／に限定したのは、0.1g／以
下ではクロメート皮膜中に存在する樹脂量が少な
いため（従つて官能基数が少ないため）脱脂後の
塗料密着性の向上が認められないためであり、
5g／以上では浴中樹脂濃度が高いために、多
価カチオンとの反応性が高くなり、経時的に浴の
劣化が激しく浴の安定性に欠けるためである。 次に鉱酸には、通常メツキ表面を均一にエツチ
ングし、反応速度を向上させるために用いられて
いる硫酸、硝酸、リン酸、フツ酸を用いる。これ
らの使用範囲としては、PO4：0.3〜3.0g／、
SO4：0.5〜3g／、Ｆ：0.1〜1.0g／、NO3：
１〜30g／が適当である。この範囲以下ではエ
ツチング能力に欠け、またこれ以上では極度に反
応性が向上して安定した連続操業が困難になるた
めである。 また主エツチング剤としては硝酸を用いるのが
望ましい。硫酸やリン酸を主エツチング剤として
用いた場合、反応によつて生じたCrPO4又はCr2
（SO4）3のスラツヂが浴中の樹脂にとり込まれ、
ゲル化を起し易くするからである。 また、これだけの組成では反応性が激しすぎる
ため、付着量コントロールが困難であり、従つて
バツフアーとしての作用をもたせるためにZn2+
を３〜15g／の間で用いると有利である。3g／
以下ではその効果はほとんど認められず、15
ｇ／以上では塗料密着性を阻害する。第１図は
クロム付着量、クロメート反応時間及びクロメー
ト浴中のZn+2濃度の関係を、また第２図はクロ
メート浴中のZn+2濃度とクロム付着量との関係
をそれぞれ示すものであり、Zn+2濃度が3g／
未満の範囲でははクロメート反応時間によつてク
ロム付着が著しく変動し、付着量コントロールが
困難であることが判る。 以上のようにクロメート処理液ではクロメート
処理した後、水洗後有機複合シリケート樹脂溶液
でシーリング処理を施す。 シーリングとしての有機樹脂としては、アクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラ
ミン樹脂、アルキツド樹脂、水溶性ポリエチン樹
脂及びこれらの誘導体又は共重合体などがある
が、特に有機複合シリケート樹脂がすぐれてい
る。 有機複合シリケート樹脂は水分散性シリカを必
須成分とし、これに分子内にヒドロキシ基を含有
する水溶性ないしは水分散性の有機高分子樹脂、
例えばポリビニルアルコール、ヒドロキシエテル
セルロース、デンプン、ポリエステル、アルキツ
ド、エポキシエステル、アクリル共重合体等の樹
脂などをシラン化合物の存在下で反応結合させた
樹脂の一種、又は二種以上を混合させたものであ
り、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、アルキツド樹脂等の従来の有機樹脂に較
べ特に優れたシーリング性を有している。 シーリング液の濃度は通常５〜25％の固形分濃
度で使用する。５％以下では規定量付着させた場
合乾燥に長時間を要し、25％以上では巾方向の均
一性が劣る様になる。 次に実施例を示す。 実施例 １ 200×300×0.6m／ｍのEG素材を脱脂してから
使用し20／、60゜で20秒間噴射圧0.5Kg／cm2で
スプレーし、続いて水道水によりスプレー手段で
10〜15秒間水洗し、その後クロメート処理液を
50゜で３〜５秒間スプレーし、水道水で５秒間ス
プレー水洗し、続いてロールコーター法により10
％濃度の有機複合シリケート溶液、又は10％濃度
のアクリル共重合体溶液を室温においてシーリン
グ処理し、60゜の温風ヒーターで乾燥させ、その
後４日間経過後、アルカリ脱脂を行ない水洗、乾
燥後に塗料密着試験を行なつた。 前記において有機複合シリケート樹脂としては
アクリル共重合体とエポキシ樹脂とが70：30の比
の混合物であり、かつそれら樹脂に対してシリカ
ゾルを60：40の比になる様に反応結合したものと
使用し、これにメタバナジン酸アモニウムを固形
分で有機複合シリケート樹脂に対して1/100添加
したものを用いた。 またクロメート処理液としては、CrO3、
H2PO4、H3PO4、HNO3、HFを各々10g／、
2g／、2g／、7g／、0.5g／を基本ベース
とし、それに水溶性アクリル樹脂を1g／添加
したものを用いた、この場合下地付着量は50〜
100mg／m2の範囲内に入る様に設定した。 又、アルカリ脱脂剤としては、PH9.5前後のリ
ン酸ソーダ溶液を使用した。 試験に使用した塗料については、メラミンアル
キツド系塗料を乾燥塗膜で30μの厚さになるよう
にバーコート法で塗布し、140゜で20分間温風オー
ブン内において焼付けした後、１昼夜室温放置し
て試験に供した。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
＊ 塩水噴霧試験による無塗装耐食性
第１図はクロメート反応時間、クロム付着量及
びクロメート浴中のZn+2の関係を示すものであ
る。第２図はクロメート浴中のZn+2濃度をクロ
ム付着量との関係を示すものである。
びクロメート浴中のZn+2の関係を示すものであ
る。第２図はクロメート浴中のZn+2濃度をクロ
ム付着量との関係を示すものである。
Claims (1)
- １ 亜鉛メツキ又は亜鉛合金メツキ或いはアルミ
ニウムメツキ鋼板を、Cr3+とCr6+の割合が１／１
〜１／５になるように調整したクロム酸３〜
30g／と、水溶性アクリル系樹脂0.1〜5g／
と、鉱酸としてPO4：0.3〜3.0g／、SO4：0.5〜
3g／、Ｆ：0.1〜1.0g／、NO3：１〜30g／
を含有し、しかもNO3を主エツチング剤とした
ものとからなるクロメート処理液で処理し、水洗
後有機複合シリケート樹脂溶液でシーリング処理
することを特徴とする脱脂処理後の塗料密着性に
優れた表面処理鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679082A JPS58224175A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 脱脂処理後の塗料密着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10679082A JPS58224175A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 脱脂処理後の塗料密着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58224175A JPS58224175A (ja) | 1983-12-26 |
| JPH0242902B2 true JPH0242902B2 (ja) | 1990-09-26 |
Family
ID=14442685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10679082A Granted JPS58224175A (ja) | 1982-06-23 | 1982-06-23 | 脱脂処理後の塗料密着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58224175A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2713809B2 (ja) * | 1990-08-27 | 1998-02-16 | 日本パーカライジング株式会社 | 電着塗装下地皮膜形成方法 |
| JP2839111B2 (ja) * | 1990-08-28 | 1998-12-16 | 日本パーカライジング株式会社 | 亜鉛系メッキ鋼板のクロメート処理方法 |
| CN1239518A (zh) * | 1995-08-11 | 1999-12-22 | 新日本制铁株式会社 | 树脂铬酸盐组合物和表面处理金属板 |
-
1982
- 1982-06-23 JP JP10679082A patent/JPS58224175A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58224175A (ja) | 1983-12-26 |
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