JPH04322771A - 有機複合めっき鋼板 - Google Patents

有機複合めっき鋼板

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JPH04322771A
JPH04322771A JP11650591A JP11650591A JPH04322771A JP H04322771 A JPH04322771 A JP H04322771A JP 11650591 A JP11650591 A JP 11650591A JP 11650591 A JP11650591 A JP 11650591A JP H04322771 A JPH04322771 A JP H04322771A
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Toshio Odajima
小田島 壽男
Keitaro Shibata
柴田 敬大郎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加工後裸耐蝕性、溶接性
及び接着性に優れた有機複合めっき鋼板ならびに加工後
裸耐蝕性、溶接性、 電着塗装後の耐蝕性(以後ED塗
装耐蝕性と呼ぶ)及び接着性に優れた有機複合めっき鋼
板に関するものである。すなわち、本発明は各種のめっ
き鋼板にクロメート処理し、更にその上に特殊な有機樹
脂に各種水分散型ゾルを添加した水性液を塗布した有機
複合めっき鋼板である。
【0002】
【従来の技術】周知の如く電気亜鉛めっき鋼板や溶融め
っき鋼板あるいは各種合金めっき鋼板が、自動車、家庭
用電化製品、建材などに広く使用されている。こうした
中で、近年、特に耐蝕性に優れた表面処理材料に対する
要求が益々強くなり、このような鋼板の需要は今後急速
に増加する傾向にある。例えば、家電業界では省工程、
コスト低減の観点から塗装を省略できる裸使用の可能な
優れた耐蝕性を有する鋼板に対する要求がある。また、
自動車業界でも最近の環境の変化、例えば北米、北欧で
の冬の道路の凍結防止のため散布する岩塩による激しい
腐食、また、工業地帯でのSO2ガスの発生による酸性
雨による腐食など、車体は激しい腐食環境にさらされ安
全上の観点から優れた耐蝕性を有する表面処理鋼板が強
く要求されている。また、住宅業界を初め建築業界では
建築構造物の寿命延長に対する要求から表面処理鋼板の
大幅採用及びさらにその上に電着塗装(以後ED塗装と
呼ぶ)をすることが広がりつつあり、より優れた表面処
理鋼板への要求が益々強まりつつある。これら問題点を
解決するために種々の検討がなされ、多くの製品が開発
されてきた。これまで鋼板の耐蝕性を向上するために亜
鉛めっきがおこなわれてきた。亜鉛めっき鋼板は、亜鉛
の犠牲防食作用によって鋼板の腐食を防止するものであ
り、耐蝕性を得ようとすれば亜鉛付着量を増加しなけれ
ばならない。このため必要亜鉛量増加によるコストアッ
プ、あるいは加工性、溶接性、生産性の低下等いくつか
の問題点がある。また、一般的に亜鉛めっき鋼板の塗料
密着性は悪い。このような亜鉛めっき鋼板の特に耐蝕性
を改善する方法として、各種合金めっき鋼板が開発され
てきた。これら合金めっき鋼板として、例えばZn−N
i系、Zn−Ni−Co系、Zn−Ni−Cr系、Zn
−Fe系、Zn−Co系、Zn−Mn系等をあげること
ができる。これら合金めっきにより、通常の亜鉛めっき
鋼板に比べ裸の耐蝕性は約3〜5倍向上することが認め
られる。しかし、それでも長時間屋外に放置したり、水
や塩水を噴霧すると白錆や赤錆が発生し易いことが問題
である。耐蝕性を改善するためにめっきした後にクロメ
ート処理を施す方法もあり、かなり有効であるが、高温
多湿化や塩分含有雰囲気下では約100〜150時間で
白錆が発生する。更に耐蝕性を改善するために、亜鉛系
めっき鋼板のクロメート処理材に各種の樹脂を塗布した
、いわゆる簡易プレコート鋼板(以下有機複合めっき鋼
板と呼ぶ)が開発され一部市販されている。
【0003】その有機複合めっき鋼板の一例を以下に列
挙する。特開昭63−123472号公報については、
10〜150mg/m2のクロム付着量を有するクロメ
ート被覆めっき鋼板をエチレン−アクリル酸共重合体樹
脂、ポリメタクリル酸及びその共重合体樹脂、ポリメタ
クリル酸エステル及びその共重合体樹脂の水系分散体か
ら選ばれた1種または2種以上の混合物の固形分100
重量部に対し、2mμから12mμの粒径を有するSi
O2,Cr2O3,Fe2O3,Fe3O4,MgO,
ZrO2,SnO2,Al2O3、の水分散型ゾルの1
種または2種以上を固形分で5〜100重量部含有させ
た水性液で処理することを特徴とする鋼板の表面処理法
で、耐蝕性及び溶接性を大幅に向上させるものである。 特開昭63−283935号公報については、第1層と
してめっき層を有し、第2層としてクロメート層中のC
r2O3の割合が60%以上でトータルクロム量が40
〜120mg/m2の電解クロメート層を有し、更に第
3層として1〜10mμのコロイダルシリカを15〜4
0%含有するオレフィン/アクリル酸共重合体よりなる
0.5〜3μ厚の水系樹脂層を有し、平板及び加工部耐
蝕性、塗料密着性、溶接性、加工性を同時に充分満足す
る有機複合鋼板を得るものである。上記に例示のものは
、いずれも有機複合めっき鋼板とよばれるもので、諸特
性の向上が得られるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の傾向と
して自動車用部材に非鉄金属やプラスチックをはじめ各
種有機物が使用され、それに応じて接着剤の使用が急速
に高まってきた。また、車体の強度を向上するため溶接
と接着剤との共用が広く行われつつある。接着剤には溶
接のかわり、あるいは溶接との共用として用いる接着剤
(weldbonding剤)、各種部位での接着ある
いは非鉄物質との接着に用いる車体シーラー,マスチッ
クシーラー、また、ヘム部など腐食性物質の進入を防止
するために使用されるA/Dシーラーなど各種接着剤が
あるが、自動車用防錆鋼板として使用する場合、これら
接着剤と優れた接着強度を確保することが必要である。 これに対し、特開昭63−123472号公報は優れた
耐蝕性及び溶接性を有するが接着剤との接着性の点で強
度が一部不十分であることが認められる。 また、特開
昭63−283935号公報も平板及び加工部の耐蝕性
、塗料密着性、溶接性、加工性を同時に満足するもので
あるが、同じく接着剤との接着性の点で強度が一部不十
分であることが認められる。本発明の第1の目的は加工
後裸の状態で優れた耐蝕性と溶接性を有し、また、接着
剤と優れた接着強度を確保できる有機複合めっき鋼板を
提供するものである。第2の目的は加工後裸の状態で優
れた耐蝕性と溶接性を有し、また、優れたED塗装耐蝕
性を確保するとともに接着剤と優れた接着強度を確保で
きる有機複合めっき鋼板を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の目的は有
機樹脂に各種特殊ゾルを含有させることにより皮膜に伝
導性と潤滑性を付与せしめ、優れた溶接性および加工後
の裸耐蝕性を同時に確保せしめるとともに特殊イソシア
ネート化合物を添加することにより接着剤と優れた接着
強度を確保することで達成する。第2の目的は有機樹脂
に反応基を特定の割合で重合し、優れたED塗膜を析出
させ、優れたED塗装耐蝕性を確保するとともに各種ゾ
ルを含有させることにより皮膜に伝導性と潤滑性を付与
せしめ、優れた溶接性及び加工後の裸の耐蝕性を同時に
確保させ、かつ、特殊イソシアネート化合物を添加する
ことにより接着剤と優れた接着強度を確保することで達
成する。本発明は、鋼板表面に第1層としてめっき層を
有し、第2層としてクロメート層を有し、第3層として
各種特殊ゾルを含有し、さらに特殊イソシアネート化合
物を添加した特殊水分散型樹脂を用いた有機樹脂皮膜層
を0.5〜3.0g/m有する有機複合めっき鋼板であ
る。本発明の有機複合めっき鋼板の基本構造は図1(a
)に示す如く上記第1層〜第3層を鋼板の両面に有する
ものである。 ここでめっき層とはZn,Sn,Cu,
Cr,Ni,Co,Pの単独か、これらから選ばれた2
種以上の合金めっきを施し、また、単層あるいは重層め
っきも含むが、好ましいものはZn−Ni系、Zn−C
r系、Zn−Cr−P系、Zn−Cr−Ni系合金めっ
き鋼板である。
【0006】以下、本発明について詳細に説明する。 〔クロメート層〕下地のクロメート層は10〜150m
g/mのクロム付着量を有すれば電解型クロメート、塗
布型クロメートあるいは樹脂型クロメートいずれでもよ
い。クロムの付着量が10mg/m未満であれば第3層
の有機樹脂皮膜との密着性が充分確保されず、また、1
50mg/m超であれば緻密なクロメート皮膜は形成さ
れないため同じく第3層の特定の水分散型樹脂を用いた
有機複合めっき鋼板との密着性が充分得られない。 〔水分散型樹脂〕本願発明に用いる樹脂としてはエチレ
ン−アクリル酸共重合体樹脂、スチレン−アクリル酸共
重合体樹脂、ポリアクリル酸及びその共重合体樹脂、ポ
リアクリル酸エステル及びその共重合体樹脂、ポリメタ
クリル酸及びその共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エス
テル及びその共重合体樹脂の水系樹脂分散体を使用する
ことができる。また、これら樹脂にそれぞれOH基を有
する単量体の割合が5〜40%、COOH基を有する単
量体の割合が2〜20%とし、OH基を有する単量体の
重量/COOH基を有する単量体の重量=0.5〜16
となるように重合させた水系樹脂分散体を使用すること
ができる。
【0007】〔イソシアネート化合物〕本願発明に用い
るイソシアネート化合物は特殊なブロック化イソシアネ
ート化合物を用い、かつ、皮膜を形成するに際し乾燥温
度をブロック化イソシアネート化合物の分解温度に応じ
て制御する必要がある。すなわちブロック化イソシアネ
ートは分解温度が150℃以下のものを用い、かつ、ブ
ロック化イソシアネートの分解温度以下で乾燥し皮膜を
形成しなければならない。ここで本発明で言う分解温度
とはブロック化イソシアネートのブロックがはずれる温
度をいう。また、イソシアネートのブロック化はアルコ
ールやアミン化合物、その他いずれで行ったものを使用
してもさしつかえない。一般に自動車ボデーは組み立て
時各種接着剤が使用されるが、その後ED塗装され、1
50℃超の温度で20〜30分加熱される。ED塗膜は
この時点で焼付けられるが接着剤もこの焼付け時に硬化
する。本発明で用いるブロック化イソシアネート化合物
もこの時点でブロックがはずれ接着剤と反応し強固な接
着力が確保される。
【0008】〔有機樹脂皮膜層〕特開昭63−1234
72号、63−283935号公報等で周知の様に、特
に加工後の裸耐蝕性及び溶接性を改善する目的で水分散
型樹脂に多くの場合各種水分散型ゾルを添加して使用す
るが、本発明で用いる樹脂皮膜層は上記水分散型樹脂に
各種水分散型ゾルを添加した状態で使用する。ここで用
いる水分散型ゾルは次の通りである。すなわち上記水分
散型樹脂から選ばれた1種又は2種以上の混合物の固形
分100重量部に対し、2mμから12mμの粒径を有
するSiO2,Cr2O3,Fe2O3,Fe3O4,
MgO,ZrO2,SnO2,Al2O3の水分散型ゾ
ルの1種または2種以上を固形分で5〜100重量部含
有させることとする。図2はZn−Ni系合金めっき鋼
板に電解クロメート層(Cr付着量:70mg/m2)
を形成し、その上にOH基を有する単量体を20%、C
OOH基を有する単量体を5%重合させた水分散型エチ
レン/アクリル酸共重合体樹脂(100)−SiO2ゾ
ル(30)(固形分重量部)に分解温度が140℃のブ
ロック化イソシアネート化合物を種々の割合で配合した
水分散型樹脂を1.5g/mとなるように塗布し、試験
片を120℃に加熱後市販の接着剤を用いて接着剤との
接着強度を求めたものである。接着強度の測定は図3に
示すように試験片8,8の間に接着剤9を0.2mmの
厚さにサンドイッチ状に存在せしめ175℃で20分加
熱後引っ張り試験により接着面が破壊した時点での強度
を測定し求めた。図から明らかなように樹脂100重量
部に対しイソシアネート化合物を15重量部以上添加す
ることにより接着剤との接着強度は大幅に向上し、15
0部以上になるとやや低下する傾向にある。次に水分散
型エチレン/アクリル酸共重合体樹脂(100)−Si
O2ゾル(30)(固形分重量部)に対し、ブロック分
解温度が130℃のイソシアネート化合物を50重量部
配合し、乾燥温度を種々変えその後175℃で20分焼
付けた場合の接着剤との接着強度の関係を図4に示す。 図から明らかなようにブロック分解温度以上で乾燥した
場合には接着強度は低下し、ブロック分解温度に対し高
くなるほど接着強度は低下する。したがって、乾燥温度
はブロック分解温度未満で行うこととする。次に水分散
型エチレン/アクリル酸共重合体樹脂(100)−Si
O2ゾル(30)(固形分重量部)に対し、ブロック分
解温度が160℃のイソシアネート化合物を70重量部
配合し、130℃で皮膜を乾燥し、その後種々の加熱温
度で焼付けた場合の接着剤との接着強度の関係を図5に
示す。図から明らかなようにブロック分解温度未満で焼
付けた場合は接着強度の向上は認められない。これに対
し、ブロック分解温度以上で焼付けた場合は接着強度は
大幅に向上する。ここでブロック分解温度以上で乾燥し
た場合接着剤との接着強度が低下するのは乾燥時イソシ
アネート化合物のブロックが分解され樹脂皮膜とかなり
反応し、その後の焼付け時に接着剤と反応する基が殆ど
残っていないためと思われる。また、ブロック分解温度
未満で乾燥し、かつ、ブロック分解温度未満で焼付けた
場合に接着強度が向上しないのはブロックがそのまま維
持され、焼付け時接着剤とほとんど反応できないためと
思われる。一般にED塗膜は150℃超の温度で焼付け
られることから、ブロック化イソシアネート化合物の分
解温度は150℃以下でなければならず、本発明では上
記理由から分解温度が150℃以下のブロック化イソシ
アネートを使用することとする。
【0009】以上OH基を有する単量体を20%、CO
OH基を有する単量体を5%重合させた水分散型エチレ
ン/アクリル酸共重合体樹脂について説明したが、本願
発明に用いる樹脂としてはエチレン−アクリル酸共重合
体樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂、ポリアク
リル酸及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル
及びその共重合体樹脂、ポリメタクリル酸及びその共重
合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル及びその共重合体
樹脂の水系樹脂分散体を使用することができ、これら樹
脂に分解温度が150℃以下のブロック化イソシアネー
ト化合物を混合し、塗布後皮膜をブロック化イソシアネ
ート化合物の分解温度以下で乾燥し、接着剤処理後15
0℃超の温度で焼付けることにより接着剤との優れた接
着強度を確保できる。また、これら樹脂にそれぞれOH
基を有する単量体の割合が5〜40%、COOH基を有
する単量体の割合が2〜20%とし、OH基を有する単
量体の重量/COOH基を有する単量体の重量=0.5
〜16となるように重合させることにより有機複合鋼板
として使用した場合ED塗装耐蝕性を大幅に向上するこ
とができるが、これらOH基とCOOH基を重合させた
水系樹脂分散体に上記ブロック化イソシアネートを添加
することにより同様の効果が得られる。添加する水分散
型ゾルの粒度によって裸耐蝕性は変化し、粒度が2mμ
〜12mμで優れた裸耐蝕性を示し、2mμ未満あるい
は12mμ超になると裸耐蝕性は低下する傾向を示し、
また、水分散型ゾルの粒度によって皮膜の電気抵抗は大
幅に変化し、特に粒径が12mμ以下になると極めて小
さな電気抵抗率を示し、それによって溶接は著しく向上
する。また、水分散型ゾルの添加量によって裸耐蝕性は
変化し添加量が5部以下では特に裸耐蝕性の向上は認め
られず、100部以上添加しても裸耐蝕性はやや低下す
る。また、水分散型ゾルの添加量によって皮膜の電気抵
抗率は変化し、添加量が5部以上になると皮膜の電気抵
抗率が小さくなることから溶接性は大幅に向上する。ま
た、有機樹脂層の厚さは0.5〜3.0g/m2が適当
である。0.5g/m2未満では裸耐蝕性が不十分であ
り、3.0g/m2超では溶接性や電着塗装性が困難と
なるからである。
【0010】以上の結果から本発明では(1)第1層と
してめっき層を有し、第2層としてクロム付着量が10
〜150mg/m2のクロメート層を有し、第3層とし
てエチレン−アクリル酸共重合体樹脂、スチレン−アク
リル酸共重合体樹脂、ポリアクリル酸及びその共重合体
樹脂、ポリアクリル酸エステル及びその共重合体樹脂、
ポリメタクリル酸及びその共重合体樹脂、ポリメタクリ
ル酸エステル及びその共重合体樹脂から選ばれた1種又
は2種以上の水性分散型樹脂の混合物の固形分100重
量部に対し、150℃以下で安定なブロック化イソシア
ネート化合物を固形分で15〜150重量部含有させ、
さらに2mμから12mμの粒径を有するSiO2,C
r2O3,Fe2O3,Fe3O4,MgO,ZrO2
,SnO2,Al2O3の水分散型ゾルの1種または2
種以上を固形分で5〜100重量部含有させた水性液を
塗布し、ブロック化イソシアネート化合物の分解温度以
下で乾燥してなる0.5〜3.0g/m2の樹脂層を有
することを特徴とする裸耐蝕性、溶接性及び接着性に優
れた有機複合めっき鋼板。
【0011】(2)第1層としてめっき層を有し、第2
層としてクロム付着量が10〜150mg/m2のクロ
メート層を有し、第3層として樹脂全体に対し、OH基
を有する単量体が5〜40%でCOOH基を有する単量
体が2〜20%で、かつ、OH基を有する単量体の重量
/COOH基を有する単量体の重量=0.5〜16とな
るように共重合したエチレン−アクリル酸共重合体樹脂
、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂、ポリアクリル酸
及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル及びそ
の共重合体樹脂、ポリメタクリル酸及びその共重合体樹
脂、ポリメタクリル酸エステル及びその共重合体樹脂か
ら選ばれた1種又は2種以上の水分散型樹脂の混合物の
固形分100重量部に対し、150℃以下で安定なブロ
ック化イソシアネート化合物を固形分で15〜150重
量部含有させ、さらに2mμから12mμの粒径を含有
するSiO2,Cr2O3,Fe2O3,Fe3O4,
MgO,ZrO2,SnO2,Al2O3の水分散型ゾ
ルの1種または2種以上を固形分で5〜100重量部含
有させた水性液を塗布し、ブロック化イソシアネート化
合物の分解温度以下で乾燥してなる0.5〜3.0g/
m2の樹脂層を有することを特徴とする裸耐蝕性、溶接
性、ED塗装耐蝕性及び接着性に優れた有機複合めっき
鋼板。
【0012】本発明の有機複合めっき鋼板の基本構成は
図1(a)に示した如く第1層(めっき2)、第2層(
クロメート層)、第3層(水分散型ゾルを含む有機皮膜
4)の三者を鋼板1の両面に有するものであり、これら
を自動車用車体防錆鋼板として使用した場合には外面塗
膜下に有機皮膜が存在するので、耐低温チッピング性が
改善されるものである。しかしながら本発明では用途に
応じて図1(b),(c)のものも包含する。すなわち
、図1(b)は第1層〜第3層の三者を片面のみに有し
、他面は鋼板面5としたもの、図1(c)は第1層〜第
3層の三者を片面のみに有し、他面はめっき層2を有し
てめっき面6としたものである。更に場合によっては(
b),(c)に示す如く鋼板面5、又は、めっき面6に
第2層のクロメート層3と同一組成のクロメート層7を
形成してもよい。 この場合のクロメート層7中のトー
タルクロム量は、3mg/m2以下とすることが望まし
い。以下実施例について詳細に説明する。
【0013】
【実施例】
実施例1 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が70mg/m
2となるようにクロメート処理し、エチレン−アクリル
酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し145℃で
分解するブロック化イソシアネートの固形分が105重
量部となるように混合し4〜5mμの粒径を有するSi
O2の水分散型ゾルを25部含有させた水性液を塗布し
、125℃で乾燥して3g/m2となるように有機被覆
層を形成した。 実施例2 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が60mg/m
2となるようにクロメート処理し、スチレン−アクリル
酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し145℃で
分解するブロック化イソシアネートの固形分が55重量
部となるように混合し3〜4mμの粒径を有するCr2
O3の水分散型ゾルを45部含有させた水性液を塗布し
、135℃で乾燥して2g/m2となるように有機被覆
層を形成した。
【0014】実施例3 めっき付着量が20g/m2のZn−Mn系合金めっき
鋼板(Mn=20.5%)にCr付着量が80mg/m
2となるようにクロメート処理し、ポリアクリル酸の固
形分100重量部に対し135℃で分解するブロック化
イソシアネートの固形分が55重量部となるように混合
し7〜8mμの粒径を有するFe2O3の水分散型ゾル
を35部含有させた水性液を塗布し、130℃で乾燥し
て2g/m2となるように有機被覆層を形成した。 実施例4 めっき付着量が20g/m2のZn−Fe系合金めつき
鋼板(Fe=40.8%)にCr付着量が55mg/m
2となるようにクロメート処理し、ポリアクリル酸共重
合体樹脂の固形分100重量部に対し135℃で分解す
るブロック化イソシアネートの固形分が40重量部とな
るように混合し6〜9mμの粒径を有するFe3O4の
水分散型ゾルを25部含有させた水性液を塗布し、12
5℃で乾燥して2g/m2となるように有機被覆層を形
成した。
【0015】実施例5 めっき付着量が20g/m2のZn−Cu系合金めっき
鋼板(Cu=45.0%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、ポリアクリル酸エス
テル樹脂の固形分100重量部に対し140℃で分解す
るブロック化イソシアネートの固形分が60重量部とな
るように混合し4〜6mμの粒径を有するMgOの水分
散型ゾルを30部含有させた水性液を塗布し、135℃
で乾燥して1.5g/m2となるように有機被覆層を形
成した。 実施例6 めっき付着量が 20g/m2のZn−Cr−Ni系合
金めつき鋼板 (Cr=9.0%,Ni=1.5%)に
Cr付着量が50mg/m2となるようにクロメート処
理し、ポリアクリル酸エステル共重合体樹脂の固形分1
00重量部に対し125℃で分解するブロック化イソシ
アネートの固形分が40重量部となるように混合し5〜
7mμの粒径を有するZrO2の水分散型ゾルを20部
含有させた水性液を塗布し、110℃で乾燥して2.5
g/m2となるように有機被覆層を形成した。
【0016】実施例7 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr−P系合金め
っき鋼板(Cr=5.0%,P=1.5%)にCr付着
量が90mg/m2となるようにクロメート処理し、ポ
リメタクリル酸樹脂の固形分100重量部に対し150
℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が50
重量部となるように混合し8〜9mμの粒径を有するS
nO2の水分散型ゾルを30部含有させた水性液を塗布
し、120℃で乾燥して1.9g/m2となるように有
機被覆層を形成した。 実施例8 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni−Co系合金
めっき鋼板(Ni=10.5%,Co=0.5%)にC
r付着量が60mg/m2となるようにクロメート処理
し、ポリメタクリル酸共重合体樹脂の固形分100重量
部に対し130℃で分解するブロック化イソシアネート
の固形分が60重量部となるように混合し6〜7mμの
粒径を有するAl2O3の水分散型ゾルを30部含有さ
せた水性液を塗布し、100℃で乾燥して1.9g/m
2となるように有機被覆層を形成した。
【0017】実施例9 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が20%でCOOH基を有する単量体が5%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=4となるように共重合したエチレン−アク
リル酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し145
℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が10
0重量部となるように混合し7〜9mμの粒径を有する
SiO2の水分散型ゾルを35部含有させた水性液を塗
布し、125℃で乾燥して2g/m2となるように有機
被覆層を形成した。 実施例10 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が68mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が30%でCOOH基を有する単量体が3%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=10となるように共重合したスチレン−ア
クリル酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し15
0℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が1
00重量部となるように混合し5〜6mμの粒径を有す
るCr2O3の水分散型ゾルを25部含有させた水性液
を塗布し、140℃で乾燥して1g/m2となるように
有機被覆層を形成した。
【0018】実施例11 めっき付着量が20g/m2のZn−Mn系合金めっき
鋼板(Mn=20.5%)にCr付着量が89mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が10%でCOOH基を有する単量体が2%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=5となるように共重合したポリアクリル酸
の固形分100重量部に対し145℃で分解するブロッ
ク化イソシアネートの固形分が90重量部となるように
混合し2〜3mμの粒径を有するFe2O3の水分散型
ゾルを35部含有させた水性液を塗布し、130℃で乾
燥して3g/m2となるように有機被覆層を形成した。 実施例12 めっき付着量が20g/m2のZn−Fe系合金めっき
鋼板(Fe=40.8%)にCr付着量が58mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が20%でCOOH基を有する単量体が4%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=5となるように共重合したポリアクリル酸
共重合体の固形分100重量部に対し140℃で分解す
るブロック化イソシアネートの固形分が70重量部とな
るように混合し2〜4mμの粒径を有するFe3O4の
水分散型ゾルを40部含有させた水性液を塗布し、13
5℃で乾燥して1g/m2となるように有機被覆層を形
成した。
【0019】実施例13 めっき付着量が20g/m2のZn−Cu系合金めっき
鋼板(Cu=45.2%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が40%でCOOH基を有する単量体が8%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=5となるように共重合したポリアクリル酸
エステル樹脂の固形分100重量部に対し120℃で分
解するブロック化イソシアネートの固形分が50重量部
となるように混合し8〜9mμの粒径を有するMgOの
水分散型ゾルを35部含有させた水性液を塗布し、10
5℃で乾燥して1.8g/m2となるように有機被覆層
を形成した。 実施例14 めっき付着量が 20g/m2のZn−Cr−Ni系合
金めっき鋼板 (Cr=9.0%,Ni=1.5%)に
Cr付着量が50mg/m2となるようにクロメート処
理し、OH基を有する単量体が30%でCOOH基を有
する単量体が3%で、かつ、OH基を有する単量体の重
量/COOH基を有する単量体の重量=10となるよう
に共重合したポリアクリル酸エステル共重合体樹脂の固
形分100重量部に対し135℃で分解するブロック化
イソシアネートの固形分が30重量部となるように混合
し3〜5mμの粒径を有するZrO2の水分散型ゾルを
20部含有させた水性液を塗布し、120℃で乾燥して
1.5g/m2となるように有機被覆層を形成した。
【0020】実施例15 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr−P系合金め
っき鋼板(Cr=4.8%,P=1.5%)にCr付着
量が50mg/m2となるようにクロメート処理し、O
H基を有する単量体が25%でCOOH基を有する単量
体が5%で、かつ、OH基を有する単量体の重量/CO
OH基を有する単量体の重量=5となるように共重合し
たポリメタクリル酸樹脂の固形分100重量部に対し1
35℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が
30重量部となるように混合し3〜5mμの粒径を有す
るSnO2の水分散型ゾルを20部含有させた水性液を
塗布し、130℃で乾燥して2.2g/m2となるよう
に有機被覆層を形成した。 実施例16 めっき付着量が 20g/m2のZn−Cr−Co系合
金めっき鋼板 (Cr=9.8%,Co=0.5%)に
Cr付着量が65mg/m2となるようにクロメート処
理し、OH基を有する単量体が35%でCOOH基を有
する単量体が7%で、かつ、OH基を有する単量体の重
量/COOH基を有する単量体の重量=5となるように
共重合したポリメタクリル酸共重合体樹脂の固形分10
0重量部に対し145℃で分解するブロック化イソシア
ネートの固形分が30重量部となるように混合し5〜8
mμの粒径を有するAl2O3の水分散型ゾルを25部
含有させた水性液を塗布し、130℃で乾燥して1.2
g/m2となるように有機被覆層を形成した。
【0021】比較例1 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が70mg/m
2となるようにクロメート処理し、エチレン−アクリル
酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し4〜5mμ
の粒径を有するSiO2の水分散型ゾルを25部含有さ
せた水性液を塗布し、125℃で乾燥して3g/m2と
なるように有機被覆層を形成した。 比較例2 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が70mg/m
2となるようにクロメート処理し、エチレン−アクリル
酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し145℃で
分解するブロック化イソシアネートの固形分が105重
量部となるように混合し4〜5mμの粒径を有するSi
O2の水分散型ゾルを25部含有させた水性液を塗布し
、175℃で乾燥して3g/m2となるように有機被覆
層を形成した。
【0022】比較例3 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、ポリアクリル酸エス
テル共重合体樹脂の固形分100重量部に対し4〜6m
μの粒径を有するMgOの水分散型ゾルを30部含有さ
せた水性液を塗布し、135℃で乾燥して1.5g/m
2となるように有機被覆層を形成した。 比較例4 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、ポリアクリル酸エス
テル共重合体樹脂の固形分100重量部に対し140℃
で分解するブロック化イソシアネートの固形分が60重
量部となるように混合し4〜6mμの粒径を有するMg
Oの水分散型ゾルを30部含有させた水性液を塗布し、
165℃で乾燥して1.5g/m2となるように有機被
覆層を形成した。
【0023】比較例5 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が20%でCOOH基を有する単量体が5%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=4となるように共重合したエチレン−アク
リル酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し7〜9
mμの粒径を有するSiO2の水分散型ゾルを30部含
有させた水性液を塗布し、125℃で乾燥して2.0g
/m2となるように有機被覆層を形成した。 比較例6 めっき付着量が20g/m2のZn−Ni系合金めっき
鋼板(Ni=11.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が20%でCOOH基を有する単量体が5%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=4となるように共重合したエチレン−アク
リル酸共重合体樹脂の固形分100重量部に対し140
℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が60
部となるように混合し7〜9mμの粒径を有するSiO
2の水分散型ゾルを30部含有させた水性液を塗布し、
165℃で乾燥して2.0g/m2となるように有機被
覆層を形成した。
【0024】比較例7 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が40%でCOOH基を有する単量体が8%で、かつ
、OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する単
量体の重量=5となるように共重合したポリアクリル酸
エステル共重合体樹脂の固形分100重量部に対し4〜
6mμの粒径を有するMgOの水分散型ゾルを30部含
有させた水性液を塗布し、105℃で乾燥して1.8g
/m2となるように有機被覆層を形成した。 比較例8 めっき付着量が20g/m2のZn−Cr系合金めっき
鋼板(Cr=10.5%)にCr付着量が75mg/m
2となるようにクロメート処理し、OH基を有する単量
体が40%でCOOH基を有する単量体が8%で、かつ
、 OH基を有する単量体の重量/COOH基を有する
単量体の重量=5となるように共重合したポリアクリル
酸エステル共重合体樹脂の固形分100重量部に対し1
25℃で分解するブロック化イソシアネートの固形分が
50重量部となるように混合し8〜9mμの粒径を有す
るMgOの水分散型ゾルを35部含有させた水性液を塗
布し、165℃で乾燥して1.8g/m2となるように
有機被覆層を形成した。
【0025】実施例 1,2,3,4,5,6,7,8
,9,10,11,12,13,14,15,16なら
びに比較例1,2,3,4,5,6,7,8で得られた
表面処理鋼板について、加工後の裸耐蝕性、溶接性、E
D塗装耐蝕性及び接着性試験を行った結果を表1及び表
2に示す。加工後の裸耐蝕性はJIS−Z−2371規
格に準拠した塩水噴霧試験により(食塩水濃度5%槽内
温度35℃、噴霧圧力2.0PSI)5000時間後の
発錆状況を調査し◎,○,△,×,××の5段階で評価
したものであり、◎が最良である。 ◎:赤錆発生  0% ○:   〃     0〜1% △:   〃     1〜10% ×:   〃     10〜50% ××:   〃     50%以上 溶接性は連続打点溶接を行ってナゲツト系が4mmφに
なるまでの連続打点で評価した。 ◎:5000点以上 ○:4500〜5000点 △:4000〜4500点 ×:3500〜4500点 ××:3500点以下 ED塗装耐蝕性はED塗膜を20μとなるように塗布し
、塗膜にクロスカットを入れ50℃の5%NaCl溶液
に10日間浸漬し、粘着テープで剥離試験を実施し、塗
膜の最大剥離幅を評価した結果を示す。 ◎:剥離幅  1mm以下 ○:  〃    1〜2mm △:  〃    2〜3mm ×:  〃    3〜4mm ××:  〃    4mm以上 また、接着性は市販の接着材で接着し、175℃で20
分焼き付けた後、引っ張り試験により接着面が破壊した
時点での強度を測定して求めた。 ◎:引っ張り強度  200kg/cm2以上○:  
   〃       175〜200kg/cm2 
   △:     〃       150〜175
kg/cm2    ×:     〃       
100〜150kg/cm2  ××:     〃 
      100kg/cm2以下表1から明らかな
ように本発明の各実施例は表2の比較例と比べ極めて優
れている。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
【発明の効果】従来、極めて優れた加工後裸耐蝕性、溶
接性及び接着性を同時に兼ねそなえた有機皮膜を有する
表面処理鋼板ならびに極めて優れた加工後裸耐蝕性、溶
接性、ED塗装耐蝕性及び接着性を同時に兼ねそなえた
有機皮膜を有する表面処理鋼板は存在しなかった。これ
に対して本発明の10〜150mg/m2のクロム付着
量を有するクロメート被覆めっき鋼板に特殊樹脂100
重量部に対し150℃以下で安定なブロック化イソシア
ネートを15〜150重量部混合させ、さらにそれに特
殊なコロイドを添加した水性液を塗布し、ブロック化イ
ソシアネートの分解温度以下で乾燥することにより加工
後裸耐蝕性、溶接性及び接着性に極めて優れた有機複合
めっき鋼板ならびに加工後裸耐蝕性、溶接性、ED塗装
耐蝕性及び接着性に極めて優れた有機複合めっき鋼板を
製造出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b),(c)は本発明の有機複合め
っき鋼板の断面図、
【図2】水分散型エチレン/アクリル酸共重合体樹脂(
100)−SiO2ゾル(30)(固形分重量部)にブ
ロック化イソシアネート化合物を種々の割合で配合し、
市販の接着剤を用いて接着し175℃で20分加熱後引
っ張り試験により接着強度を求めたもの、
【図3】接着
強度を測定する際の試験片の形状を示したものであり、
試験片の間に0.2mmの厚さに接着剤をサンドイッチ
状に存在せしめる。
【図4】有機物にブロック分解温度が130℃のブロッ
ク化イソシアネート化合物を混合せしめ乾燥温度を種々
かえ、その後175℃で20分焼付けた場合の接着剤と
の接着強度の関係を示したもの、
【図5】有機物にブロック分解温度が160℃のブロッ
ク化イソシアネート化合物を混合し、130℃で皮膜を
乾燥し、その後種々の加熱温度で焼付けた場合の接着剤
との接着強度の関係を示す。
【符号の説明】
1  鋼板 2  めっき層 3  クロメート層 4  有機皮膜層 5  鋼板面 6  めっき面 7  電解クロメート層 8  試験片 9  接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  第1層としてめっき層を有し、第2層
    としてクロム付着量が10〜150mg/m2のクロメ
    ート層を有し、第3層としてエチレン−アクリル酸共重
    合体樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂、ポリア
    クリル酸及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステ
    ル及びその共重合体樹脂、ポリメタクリル酸及びその共
    重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル及びその共重合
    体樹脂から選ばれた1種又は2種以上の水性分散型樹脂
    の混合物の固形分100重量部に対し、 150℃以下
    で安定なブロック化イソシアネートを固形分で15〜1
    50重量部含有させ、さらに2mμから12mμの粒径
    を有するSiO2,Cr2O3,Fe2O3,Fe3O
    4,MgO,ZrO2,SnO2,Al2O3の水分散
    型ゾルの1種または2種以上を固形分で5〜100重量
    部含有させた水性液を塗布し、ブロック化イソシアネー
    トの分解温度以下で乾燥してなる0.5〜3.0g/m
    2の樹脂層を有することを特徴とする裸耐蝕性、溶接性
    、接着性に優れた有機複合めっき鋼板。
  2. 【請求項2】  第1層としてめっき層を有し、第2層
    としてクロム付着量が10〜150mg/m2のクロメ
    ート層を有し、 第3層として樹脂全体に対し、OH基
    を有する単量体が 5〜40%でCOOH基を有する単
    量体が2〜20%で、かつ、 OH基を有する単量体の
    重量/COOH基を有する単量体の重量=0.5〜16
    となるように共重合したエチレン−アクリル酸共重合体
    樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体樹脂、ポリアクリ
    ル酸及びその共重合体樹脂、ポリアクリル酸エステル及
    びその共重合体樹脂、ポリメタクリル酸及びその共重合
    体樹脂、ポリメタクリル酸エステル及びその共重合体樹
    脂から選ばれた1種又は2種以上の水分散型樹脂の混合
    物の固形分100重量部に対し、150℃以下で安定な
    ブロック化イソシアネートを固形分で15〜150重量
    部含有させ、さらに2mμから12mμの粒径を有する
    SiO2,Cr2O3,Fe2O3,Fe3O4,Mg
    O,ZrO2,SnO2,Al2O3の水分散型ゾルの
    1種または2種以上を固形分で5〜100重量部含有さ
    せた水性液を塗布し、ブロック化イソシアネートの分解
    温度以下で乾燥してなる0.5〜3.0g/m2の樹脂
    層を有することを特徴とする裸耐食性、溶接性、ED塗
    装耐蝕性及び接着性に優れた有機複合めっき鋼板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9194359B2 (en) 2009-08-03 2015-11-24 Robert Bosch Gmbh Ignition coil, spark plug, and ignition set-up including an ignition coil and spark plug

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