JPH0559194B2

JPH0559194B2 -

Info

Publication number: JPH0559194B2
Application number: JP59143840A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yokoyama; Takenori Deguchi; Takao Ikita; Takao Tomosue; Kiichiro Katayama
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1984-07-11
Filing date: 1984-07-11
Publication date: 1993-08-30
Also published as: JPS6123767A

Description

【発明の詳細な説明】

(1) 産業上の利用分野本発明は鋼板表面に樹脂皮膜が形成された塗装
性に優れた表面処理鋼板において、樹脂皮膜の耐
食性を向上させた高耐食性表面処理鋼板に関す
る。 (2) 従来技術冷延鋼板やめつき鋼板を水分散性もしくは水溶
性の脂肪で処理してその表面に塗装性、耐食性を
付与する樹脂皮膜を形成した表面処理鋼板のう
ち、従来比較的塗装性、耐食性に優れたものとし
て、鋼板表面にクロメート皮膜を形成し、さらに
このクロメート皮膜の上に樹脂単独もしくは無機
物を含む樹脂の皮膜を形成したものがある。この
鋼板は第１層のクロメート皮膜により耐食性を付
与し、第２層の樹脂皮膜で塗装性を付与したもの
で、樹脂皮膜の樹脂としては水溶性の処理液によ
り形成する都合上分子内に水酸基を有する親水性
のものが用いられている。 (3) 発明が解決しようとする問題点しかしながら上記のような表面処理鋼板の場
合、耐食性を向上させようとしても、その向上は
第１層のクロメート皮膜だけによらなければなら
ないため、従来その向上には限界があつた。この
ため耐食性をさらに向上させるには第２層の樹脂
皮膜を向上させる必要があつた。ところで樹脂皮膜の耐食性を向上させるには樹
脂皮膜中に６価クロムを含有させればよいのであ
るが、かかるためには鋼板を６価クロムを含有す
る樹脂皮膜処理液で処理する必要がある。しかし
ながら樹脂皮膜処理液に６価クロムを含有させる
のに無水クロム酸やクロム酸塩を添加すると樹脂
分子の水酸基が酸化されて処理液はゲル化し、鋼
板に塗布できなくなり、６価クロムは３価クロム
に還元されて耐食性を発揮しなくなる。このため
従来樹脂皮膜中に６価クロムを含有させることは
困難であつた。本発明はこのように従来困難であつた樹脂皮膜
中への６価クロムの含有を可能にした表面処理鋼
板を提供するものである。 (4) 問題点を解決するための手段本発明は樹脂皮膜の樹脂成分を水酸基を有しな
い水分散性共重合体にすることにより処理液段階
で樹脂が酸化されないようにするとともに、その
共重合体の酸価を調整して皮膜の耐水性、密着性
を向上させたものである。すなわち本発明は樹脂
皮膜の樹脂として(A)一般式

【式】（式中R₁はＨ、CH₃、R₂はＣが１〜８のアルキル
基）で示される単量体の１種または２種以上１〜
95重量％と、(B)α，β不飽和カルボン酸単量体３
〜20重量％と、(C)これらの単量体と共重合可能な
単量体50重量％以下とを［但し(A)，(B)および(C)の
合計は100重量％］乳化重合して得られた固形分
当りの酸価10〜200の共重合体樹脂を用いるもの
である。ここで共重合体樹脂を構成する一般式

【式】単量体の例としては（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリ
ル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキ
シルなどを、またα，β不飽和カルボン酸単量体
の例としてはアルクリ酸、メタアクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸などを、さらにこれらの単量
体と共重合可能な単量体の例としてはスチレン、
α−メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、
塩化ビニリデンなどをそれぞれ挙げることができ
る。また共重合体樹脂の酸価を固形分当り10〜
200にするのは、酸価が10未満であると耐水性は
よいが鋼板に対する密着性が劣つてくるからであ
り、また200を越えると耐水性が劣つて耐食性が
低下してくるからである。好ましくはこの酸価は
15〜100にすると耐水性、密着性に優れた皮膜に
なる。そして本発明ではかかる共重合体樹脂の樹脂皮
膜中に６価クロム源としてクロム酸塩を含有させ
るとともに、皮膜の物性や耐食性を向上させるた
めにシリカゾルを含有させる。クロム酸塩として
は水溶性で安価なものが好ましく、例えばクロム
酸アンモニウム、クロム酸マグネシウム、重クロ
ム酸カリウム、クロム酸カルシウム、クロム酸亜
鉛、クロム酸マンガン、クロム酸ニツケル、クロ
ム酸コバルト、クロム酸ストロンチウムなどが適
している。樹脂皮膜中に含有させるこれらのクロム酸塩お
よびシリカゾルの量としては共重合体樹脂100重
量部当りクロム酸塩の場合0.1〜50重量部、シリ
カゾルの場合0.5〜100重量部にするのが好まし
い。また樹脂皮膜の皮膜厚としては0.2〜10μｍに
するのが好ましい。このような含有量および皮膜
厚の樹脂皮膜は共重合体樹脂200〜400ｇ／、ク
ロム酸塩0.2〜200ｇ／、シリカゾル１〜400
ｇ／を含有する処理液により形成することがで
きる。本発明の表面処理鋼板は鋼板に直接樹脂皮膜を
形成したものでも高耐食性を発揮する。しかしさ
らに高耐食性を発揮するものにするには鋼板にク
ロメート皮膜を形成し、その上に樹脂皮膜を形成
したものにする。この場合クロメート皮膜は反応
型、塗布型など一般に種類は問わないが、皮膜量
は全クロム量で５〜200mg／m²にするのが好まし
い。なおいずれの場合においても鋼板は冷延鋼
板、めつき鋼板（例えば溶融亜鉛めつき鋼板、電
気亜鉛めつき鋼板、溶融アルミニウムめつき鋼
板、Al−Zn合金めつき鋼板、電気合金めつき鋼
板、電気複層めつき鋼板、合金化溶融亜鉛めつき
鋼板、蒸着めつき鋼板など）のいずれでもよい。 (5) 作用本発明の表面処理鋼板は樹脂皮膜中に含有され
ているクロム酸塩が防食作用を有するのでクロム
酸塩により腐食は抑制され、鋼板の耐食性が向上
する。またシリカゾルとの併用により皮膜と鋼板
の密着性を向上させる。 (6) 実施例メチルメタアクリレート50重量％と、ブチルア
クリレート40重量％と、アクリル酸10重量％とを
乳化重合して得られたアクリルエマルシヨン〔樹
脂分40重量％、PH2.3、粘度25CPS（25℃、Ｂ型
粘度計）、固形分当りの酸価約78、以下このエマ
ルシヨン中の共重合体樹脂をＸとする〕およびメ
チルアクリレート55重量％と、ブチルアクリレー
ト40重量％と、アクリル酸５重量％とを乳化重合
して得られたアクリルエマルシヨン〔樹脂分40重
量％、PH2.6、粘度150CPS（同上）、固形分当り
の酸価約40、以下このエマルシヨン中の共重合体
樹脂をＹとする〕にクロム酸塩およびシリカゾル
（スノーテツクスＯ、日産化学製品）を種々添加
して樹脂皮膜処理液を調整した後この処理液を鋼
板の表面に直接または鋼板の表面にクロメート皮
膜を形成して、その上に塗布することにより表面
処理鋼板を製造した。製造の際の鋼板としては板
厚0.6mmのものを使用し、製造工程、クロメート
皮膜の形成は次のようにして行つた。 (イ) 製造工程鋼板→脱脂→（クロメート処理）→樹脂皮膜処
理液塗布→乾燥（150℃、10秒） (ロ) クロメート皮膜の形成 CrO₃20ｇ／、Na₂SiF₆１ｇ／の処理液
（40℃）中に５秒浸漬した後スクイズロールで過
剰に付着した処理液を除去した。第１表はこのようにして製造した表面処理鋼板
を塩水噴霧試験および湿潤試験した結果を示すも
ので、鋼板に直接樹脂皮膜を形成したものでもか
なりの耐食性を有し、かつ第１層にクロメート皮
膜を形成したものも第２層の樹脂皮膜中にクロム
酸塩およびシリカゾルを含有しないものに比べて
耐食性が優れている。なお塩水噴霧試験と湿潤試
験は鋼板表面に達する切込みを入れて、塩水噴霧
試験の場合はJIS Z2371に基き冷延鋼板を処理し
たものは24時間、めつき鋼板を処理したものは
500時間試験を行い、また湿潤試験の場合は温度
50℃、湿度98％で500時間試験を行つて、試験後
切込み部にセロテープを一旦貼付けて急速にはが
す方法により評価した。評価基準は次の通りであ
る。 ◎ 剥離なし ○ 剥離幅および錆の発生幅が切込み部より１
mm以下 △ 剥離幅または錆の発生幅が切込み部より１
mmを超え、３mm以下 × 剥離幅または錆の発生幅が切込み部より３
mm超

【表】

【表】次に前記表面処理鋼板にメラミンアルキツド系
塗料を乾燥塗膜厚にて30μｍ塗装して200℃で20
分間焼付乾燥して塗装鋼板にした。その後塗装鋼
板に対して塗膜密着性試験を行うとともに、鋼板
素地に達する切込みを入れて、前記のような条件
で塩水噴霧試験および湿潤試験をそれぞれ500時
間および1000時間行つて塗膜密着性および耐食性
を調査した。第２表はこの結果を示すものである
が塗膜密着性は良好であり、耐食性も樹脂皮膜中
にクロム酸塩を含有しないものに比べ優れてい
る。なお塗膜密着性試験は次の要領で行い、塩水噴
霧試験および湿潤試験の評価は塗装前の表面処理
鋼板の場合と同様に行つた。 (イ) デユポン衝撃試験ポンチ径1/2インチ、重量500ｇの垂錘を50cmの
高さから落下させた後衝撃部にセロテープを貼付
けて急速にはがして塗膜剥離状態を次の基準で評
価した。 ◎ 塗膜剥離なし ○ わずかに塗膜が剥離したもの △ かなり塗膜が剥離したもの × 塗膜が30％以上剥離したもの (ロ) ゴバン目エリクセン試験ゴバン目切込み部をエリクセン試験機で６mm押
出した後押出し部にセロテープを一旦貼付けて急
速にはがして、塗膜剥離状態をデユポン衝撃試験
と同基準で評価した。 (ハ) 180度密着折曲げ試験折曲げ部外面にセロテープを一旦貼付けた後急
速にはがして塗膜剥離状態をデイユポン衝撃試験
と同基準で評価した。

【表】

【表】 (7) 発明の効果以上説明した如く、本発明の表面処理鋼板は樹
脂皮膜の樹脂が水酸基を有しないので、製造の際
処理液中にクロム酸塩を含有させても、樹脂は酸
化されず、ゲル化しないものである。また樹脂皮
膜はクロム酸塩およびシリカゾルを含有するの
で、耐食性はクロム酸塩およびシリカゾルを含有
しない場合に比べて向上する。

Claims

【特許請求の範囲】１鋼板の表面に(A)一般式【式】（式中R₁はＨ、CH₃、R₂はＣが１〜８のアルキル
基）で示される単量体の１種または２種以上１〜
95重量％と、(B)α，β不飽和カルボン酸単量体３
〜20重量％と、(C)これらの単量体と共重合可能な
単量体50重量％以下とを［但し(A)，(B)および(C)の
合計は100重量％］乳化重合して得られる固形分
当りの酸価10〜200の共重合体樹脂皮膜で、その
樹脂皮膜中にクロム酸塩とシリカゾルとを含有す
るものが形成されていることを特徴とする高耐食
性表面処理鋼板。２鋼板の表面にクロメート皮膜が形成され、そ
のクロメート皮膜の上に(A)一般式
【式】（式中R₁はＨ、CH₃、R₂はＣが１〜８のアルキル基）で示される単量体の１
種または２種以上１〜95重量％と、(B)α，β不飽
和カルボン酸単量体３〜20重量％と、(C)これらの
単量体と共重合可能な単量体50重量％以下とを
［但し(A)，(B)および(C)の合計は100重量％］乳化重
合して得られた固形分当りの酸価10〜200の共重
合体樹脂皮膜で、その樹脂皮膜中にクロム酸塩と
シリカゾルとを含有するものが形成されているこ
とを特徴とする高耐食性表面処理鋼板。