JPH06220656A - 塗料密着性・接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents
塗料密着性・接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法Info
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- JPH06220656A JPH06220656A JP5012150A JP1215093A JPH06220656A JP H06220656 A JPH06220656 A JP H06220656A JP 5012150 A JP5012150 A JP 5012150A JP 1215093 A JP1215093 A JP 1215093A JP H06220656 A JPH06220656 A JP H06220656A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 樹脂や金属などのシート状の材料の接着下
地、あるいは焼付け乾燥を行う塗料の下地としての密着
性・接着性の良好な表面処理鋼板の製造方法の提案。 【構成】 所定の条件でZnを電気めっき後、 0.5〜20秒
ポストディップ処理し、次いで水洗後60℃以下の冷風で
乾燥し、塗布型クロメート処理を行い、Cr付着量換算で
10〜 150mg/m2 塗布しめっき表面の酸化膜の制御をは
かる。
地、あるいは焼付け乾燥を行う塗料の下地としての密着
性・接着性の良好な表面処理鋼板の製造方法の提案。 【構成】 所定の条件でZnを電気めっき後、 0.5〜20秒
ポストディップ処理し、次いで水洗後60℃以下の冷風で
乾燥し、塗布型クロメート処理を行い、Cr付着量換算で
10〜 150mg/m2 塗布しめっき表面の酸化膜の制御をは
かる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼板と樹脂や金属などの
シート状の材料を接着させる際、接着下地として、ま
た、焼き付け乾燥を行う塗料の下地として密着性・接着
性の良好な表面処理鋼板の製造方法に関するものであ
る。
シート状の材料を接着させる際、接着下地として、ま
た、焼き付け乾燥を行う塗料の下地として密着性・接着
性の良好な表面処理鋼板の製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に家電建材向けとして表面処理鋼板
にラミネート加工等によりシート状の樹脂を接着剤によ
り張りつけた製品が多く用いられている。近年、これら
の鋼板は耐食性を要求されるため冷延鋼板ではなくZn系
の表面処理鋼板が用いられておりこれに金属などのシー
ト状の材料を接着させた例として制振鋼板やプリント基
板等がある。
にラミネート加工等によりシート状の樹脂を接着剤によ
り張りつけた製品が多く用いられている。近年、これら
の鋼板は耐食性を要求されるため冷延鋼板ではなくZn系
の表面処理鋼板が用いられておりこれに金属などのシー
ト状の材料を接着させた例として制振鋼板やプリント基
板等がある。
【0003】また、塗装用下地としてクロメート、リン
酸塩処理が一般に用いられている。リン酸塩処理(特公
昭58−57511 号公報)クロメート処理(特開昭50−1455
0 号公報)が行われる。しかし、これらの鋼板は必ずし
も十分な下地性能を有しない。すなわち、リン酸塩処理
鋼板は表面にリン酸塩の結晶を形成するが、これは靱性
に乏しく変形に弱く曲げ加工時に剥離が生じる。
酸塩処理が一般に用いられている。リン酸塩処理(特公
昭58−57511 号公報)クロメート処理(特開昭50−1455
0 号公報)が行われる。しかし、これらの鋼板は必ずし
も十分な下地性能を有しない。すなわち、リン酸塩処理
鋼板は表面にリン酸塩の結晶を形成するが、これは靱性
に乏しく変形に弱く曲げ加工時に剥離が生じる。
【0004】クロメート皮膜は付着量が少ないためリン
酸塩処理鋼板と異なり曲げ加工における密着性は良好で
ある。しかし、下地めっきの表面状態がクロメート反応
性に影響を及ぼし、その結果クロメート皮膜構造が異な
り、接着剤や塗料との結合力に相違を生じる原因とな
る。特に 100℃以上の高温或いは高温多湿という非常に
厳しい条件下では顕著にその相違が現れる。
酸塩処理鋼板と異なり曲げ加工における密着性は良好で
ある。しかし、下地めっきの表面状態がクロメート反応
性に影響を及ぼし、その結果クロメート皮膜構造が異な
り、接着剤や塗料との結合力に相違を生じる原因とな
る。特に 100℃以上の高温或いは高温多湿という非常に
厳しい条件下では顕著にその相違が現れる。
【0005】このような問題に対処するために、本発明
者らは先にクロメート処理の乾燥の焼付温度を到達板温
で 150〜300 ℃とすることによりクロメート処理層中の
H2O成分を低減することを提案した(特開平4−36475
号公報)。しかし、この方法では、クロメート処理後の
高温乾燥・焼付を必要とするため大がかりな焼付炉を必
要とし、設備的にもエネルギー的にも不利である。
者らは先にクロメート処理の乾燥の焼付温度を到達板温
で 150〜300 ℃とすることによりクロメート処理層中の
H2O成分を低減することを提案した(特開平4−36475
号公報)。しかし、この方法では、クロメート処理後の
高温乾燥・焼付を必要とするため大がかりな焼付炉を必
要とし、設備的にもエネルギー的にも不利である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
を解決し、100 ℃以上の高温或いは高温多湿という非常
に厳しい条件下でも経時変化することなく密着性が劣化
しないクロメート皮膜を有する塗料密着性・接着性に優
れた表面処理鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
を解決し、100 ℃以上の高温或いは高温多湿という非常
に厳しい条件下でも経時変化することなく密着性が劣化
しないクロメート皮膜を有する塗料密着性・接着性に優
れた表面処理鋼板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、Zn2+を50〜20
0 g/l含みpH1〜 2.5のめっき液にて電流密度20〜15
0A/dm2 の範囲で鋼板に陰極処理を施した後、 0.5〜2
0秒の範囲でポストディップ処理を行い、次いで水洗後6
0℃以下の冷風で乾燥し、その上に塗布型クロメート処
理を施しCr付着量換算で10〜 150mg/m2 の範囲で塗布
し乾燥を行うことを特徴とする塗料密着性・接着性に優
れた表面処理鋼板の製造方法であり、また前記で得られ
たクロメート処理鋼板上に、水溶性ないしは水分散性の
水系または有機溶媒系の有機高分子化合物を塗布し、乾
燥重量で付着量が 2.0g/m2 以下の有機樹脂皮膜を形
成することを特徴とする塗料密着性・接着性に優れた表
面処理鋼板の製造方法である。
0 g/l含みpH1〜 2.5のめっき液にて電流密度20〜15
0A/dm2 の範囲で鋼板に陰極処理を施した後、 0.5〜2
0秒の範囲でポストディップ処理を行い、次いで水洗後6
0℃以下の冷風で乾燥し、その上に塗布型クロメート処
理を施しCr付着量換算で10〜 150mg/m2 の範囲で塗布
し乾燥を行うことを特徴とする塗料密着性・接着性に優
れた表面処理鋼板の製造方法であり、また前記で得られ
たクロメート処理鋼板上に、水溶性ないしは水分散性の
水系または有機溶媒系の有機高分子化合物を塗布し、乾
燥重量で付着量が 2.0g/m2 以下の有機樹脂皮膜を形
成することを特徴とする塗料密着性・接着性に優れた表
面処理鋼板の製造方法である。
【0008】
【作用】本発明者らは従来の表面処理鋼板が 100℃以上
の高温或いは高温多湿という非常に厳しい条件下での密
着性・接着性に劣る原因は、各種の要因が複合して作用
していると考え、クロメート処理層中の H2O分以外によ
る原因を検討したところ、めっき条件或いはその後の乾
燥条件でめっき表面の酸化膜の制御を行っておらず、そ
のため表面が活性となり熱劣化(腐食)を生じたり、Zn
O が過剰に存在しクロメート皮膜中にZnイオンがとけ込
みクロム酸亜鉛を形成し水に溶け易い皮膜を生成するた
めであることを知見した。
の高温或いは高温多湿という非常に厳しい条件下での密
着性・接着性に劣る原因は、各種の要因が複合して作用
していると考え、クロメート処理層中の H2O分以外によ
る原因を検討したところ、めっき条件或いはその後の乾
燥条件でめっき表面の酸化膜の制御を行っておらず、そ
のため表面が活性となり熱劣化(腐食)を生じたり、Zn
O が過剰に存在しクロメート皮膜中にZnイオンがとけ込
みクロム酸亜鉛を形成し水に溶け易い皮膜を生成するた
めであることを知見した。
【0009】そこで、めっき表面の酸化膜の制御を図る
べくめっき条件と乾燥条件を鋭意検討した結果、本発明
に至った。以下、本発明の限定理由につき詳細に説明す
る。 (1)めっき液中のZn2+濃度を50〜200 g/lに限定し
たのはZn2+50g/l未満の場合めっき焼けを生じ、一方
200g/lを越えても品質は変わらないが経済的に無駄
であるからである。
べくめっき条件と乾燥条件を鋭意検討した結果、本発明
に至った。以下、本発明の限定理由につき詳細に説明す
る。 (1)めっき液中のZn2+濃度を50〜200 g/lに限定し
たのはZn2+50g/l未満の場合めっき焼けを生じ、一方
200g/lを越えても品質は変わらないが経済的に無駄
であるからである。
【0010】また、pHを1〜2.5 に限定したのはpH1未
満では生成された酸化膜層が薄すぎて表面が活性で乾燥
時にZnO を過剰に形成し、逆にpH2.5 を越えるとめっき
焼けを生じるからである。電流密度を20〜150 A/dm2
に限定したのは20A/dm2 未満では電解時間を要するた
め生産性を低下させ、 150A/dm2 を越える場合めっき
焼けを生じるためである。電導助剤としてNaSO4 、 K2S
O4、(NH4)2SO4等硫酸塩を適宜添加してもかまわない。
Zn付着量は特に限定しないがピンホールの無い量として
10g/m2以上が望ましい。 (2)めっき後のめっき液との無通電接触(以下、ポス
トディップと称す)時間を 0.5〜20秒に限定したのは0.
5 秒未満ではポストディップが不十分で表面のZnO が多
いため、クロメート液中にZnイオンがとけ込みクロム酸
亜鉛を形成し水に溶け易いクロメート皮膜となり密着性
が劣化する。20秒超では酸化膜層を全て溶解するため活
性なZnを析出させ、逆に乾燥時にZnO を過剰に形成す
る。なお、このポストディップは浸漬、スプレー等いず
れの方法によってもよい。 (3)めっき水洗後の乾燥条件を60℃以下の冷風と限定
したのは60℃を越える温風ではポストディップで溶解し
た酸化亜鉛を再度析出するため経時変化しやすく、密着
性も劣化する。そこで、乾燥は水を飛ばして取り除く程
度が望ましい。 (4)塗布型クロメートはシリカを含有するもの・しな
いものどちらでも良いがシリカ含有の方がより効果的で
ある。また、Cr付着量は10mg/m2 未満では密着性が著
しく低下し、150mg /m2 を越えるとCr溶出が多くなり
高温湿潤環境下での密着性が著しく低下する。 (5)上記クロメート上に塗布する水溶性ないしは水分
散性の水系または溶剤系の有機高分子化合物は樹脂とし
て例えばアルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、アク
リル樹脂、エポキシエステル樹脂、ウレタン樹脂等を用
い、皮膜中に耐食性向上を目的にシリカゾルを加え分散
したものを用いても良い。樹脂付着量を2.0 g/m2 以
下に限定した理由は、2.0 g/m2 を越えると樹脂の凝
集破壊を生じ易くなるからである。また、樹脂付着量が
0.2 g/m2 未満ではクロメートのみと同程度の効果で
しかないのでそれ以上が望ましい。なお、塗布する方法
は一般に用いられている方法でよい。
満では生成された酸化膜層が薄すぎて表面が活性で乾燥
時にZnO を過剰に形成し、逆にpH2.5 を越えるとめっき
焼けを生じるからである。電流密度を20〜150 A/dm2
に限定したのは20A/dm2 未満では電解時間を要するた
め生産性を低下させ、 150A/dm2 を越える場合めっき
焼けを生じるためである。電導助剤としてNaSO4 、 K2S
O4、(NH4)2SO4等硫酸塩を適宜添加してもかまわない。
Zn付着量は特に限定しないがピンホールの無い量として
10g/m2以上が望ましい。 (2)めっき後のめっき液との無通電接触(以下、ポス
トディップと称す)時間を 0.5〜20秒に限定したのは0.
5 秒未満ではポストディップが不十分で表面のZnO が多
いため、クロメート液中にZnイオンがとけ込みクロム酸
亜鉛を形成し水に溶け易いクロメート皮膜となり密着性
が劣化する。20秒超では酸化膜層を全て溶解するため活
性なZnを析出させ、逆に乾燥時にZnO を過剰に形成す
る。なお、このポストディップは浸漬、スプレー等いず
れの方法によってもよい。 (3)めっき水洗後の乾燥条件を60℃以下の冷風と限定
したのは60℃を越える温風ではポストディップで溶解し
た酸化亜鉛を再度析出するため経時変化しやすく、密着
性も劣化する。そこで、乾燥は水を飛ばして取り除く程
度が望ましい。 (4)塗布型クロメートはシリカを含有するもの・しな
いものどちらでも良いがシリカ含有の方がより効果的で
ある。また、Cr付着量は10mg/m2 未満では密着性が著
しく低下し、150mg /m2 を越えるとCr溶出が多くなり
高温湿潤環境下での密着性が著しく低下する。 (5)上記クロメート上に塗布する水溶性ないしは水分
散性の水系または溶剤系の有機高分子化合物は樹脂とし
て例えばアルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、アク
リル樹脂、エポキシエステル樹脂、ウレタン樹脂等を用
い、皮膜中に耐食性向上を目的にシリカゾルを加え分散
したものを用いても良い。樹脂付着量を2.0 g/m2 以
下に限定した理由は、2.0 g/m2 を越えると樹脂の凝
集破壊を生じ易くなるからである。また、樹脂付着量が
0.2 g/m2 未満ではクロメートのみと同程度の効果で
しかないのでそれ以上が望ましい。なお、塗布する方法
は一般に用いられている方法でよい。
【0011】以下実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。
説明する。
【0012】
【実施例】本発明に基づく種々の表面処理鋼板と比較例
の表面処理鋼板を作製し種々の塗料密着性・接着性の評
価試験を行った。なお、めっき条件は液温50℃、pH1.5
、Zn2+ 100g/lの液組成で電流密度を80A/dm2 と
し、Zn付着量は20g/m2 になるよう調整した。
の表面処理鋼板を作製し種々の塗料密着性・接着性の評
価試験を行った。なお、めっき条件は液温50℃、pH1.5
、Zn2+ 100g/lの液組成で電流密度を80A/dm2 と
し、Zn付着量は20g/m2 になるよう調整した。
【0013】表1にめっき以降の表面処理鋼板の製造条
件及び評価試験結果についてまとめて示す。なお、塗料
密着性・接着性試験は次に示す方法にて行い評価した。 (試験法1)関西ペイント(株)製塗料マジクロン1000
(商品名)をスプレー処理し 160℃20分乾燥を行い、膜
厚を30μmとする。 クロスカット後 100℃熱水に 120分浸漬後素早く水分
を拭き取りテープ剥離試験を行い、剥離程度により4段
階評価。
件及び評価試験結果についてまとめて示す。なお、塗料
密着性・接着性試験は次に示す方法にて行い評価した。 (試験法1)関西ペイント(株)製塗料マジクロン1000
(商品名)をスプレー処理し 160℃20分乾燥を行い、膜
厚を30μmとする。 クロスカット後 100℃熱水に 120分浸漬後素早く水分
を拭き取りテープ剥離試験を行い、剥離程度により4段
階評価。
【0014】(試験法2)ポリエステル系接着剤を用い
塩ビシートを鋼板に接着。 強制剥離程度により4段階評価。 湿潤(60℃95%以上の湿度)120hr 後30分以内に剥離
試験し接着性4段階評価。
塩ビシートを鋼板に接着。 強制剥離程度により4段階評価。 湿潤(60℃95%以上の湿度)120hr 後30分以内に剥離
試験し接着性4段階評価。
【0015】(試験法3)プリント基板用エポキシ系の
樹脂シート( 100μ)を鋼板に 180℃で20分間加熱接
着。 134℃3気圧の蒸気圧中に24hr放置後30分以内に接着
性4段階評価。 湿潤(60℃90%以上の湿度)120hr 後260 ℃の半田浴
に1分浸漬後接着性4段階評価。
樹脂シート( 100μ)を鋼板に 180℃で20分間加熱接
着。 134℃3気圧の蒸気圧中に24hr放置後30分以内に接着
性4段階評価。 湿潤(60℃90%以上の湿度)120hr 後260 ℃の半田浴
に1分浸漬後接着性4段階評価。
【0016】なお、上記の接着性4段階評価は、カッタ
ーで素地まで2mm基盤目の切込みを入れ樹脂をセロテー
プ剥離させ、剥離程度により下記の基準により評価を行
った。 ◎−全く剥離しない ○−剥離小 △−剥離大 ×−切込みを入れる前にすでに剥離している
ーで素地まで2mm基盤目の切込みを入れ樹脂をセロテー
プ剥離させ、剥離程度により下記の基準により評価を行
った。 ◎−全く剥離しない ○−剥離小 △−剥離大 ×−切込みを入れる前にすでに剥離している
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】上記したように本発明によれば、経時変
化することなく、 100℃以上の高温或いは高温多湿とい
う非常に厳しい環境下でも密着性・接着性が優れた表面
処理鋼板が得られる。
化することなく、 100℃以上の高温或いは高温多湿とい
う非常に厳しい環境下でも密着性・接着性が優れた表面
処理鋼板が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C25D 5/26 C (72)発明者 本庄 徹 東京都千代田区内幸町2丁目2番3号 日 比谷国際ビル 川崎製鉄株式会社東京本社 内 (72)発明者 森戸 延行 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (2)
- 【請求項1】 Zn2+を50〜200 g/l含みpH1〜 2.5の
めっき液にて電流密度20〜 150A/dm2 の範囲で鋼板に
陰極処理を施した後、 0.5〜20秒の範囲でポストディッ
プ処理を行い、次いで水洗後60℃以下の冷風で乾燥し、
その上に塗布型クロメート処理を施しCr付着量換算で10
〜 150mg/m2 の範囲で塗布し乾燥を行うことを特徴と
する塗料密着性・接着性に優れた表面処理鋼板の製造方
法。 - 【請求項2】 請求鋼1で得られたクロメート処理鋼板
上に、水溶性ないしは水分散性の水系または有機溶媒系
の有機高分子化合物を塗布し、乾燥重量で付着量が 2.0
g/m2 以下の有機樹脂皮膜を形成することを特徴とす
る塗料密着性・接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 |
---|---|---|---|
JP01215093A JP3202380B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 塗料密着性・接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 |
---|---|---|---|
JP01215093A JP3202380B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 塗料密着性・接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06220656A true JPH06220656A (ja) | 1994-08-09 |
JP3202380B2 JP3202380B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=11797455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01215093A Expired - Fee Related JP3202380B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 塗料密着性・接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3202380B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP01215093A patent/JP3202380B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3202380B2 (ja) | 2001-08-27 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |