JPH06246229A - 有機複合被覆鋼板及びその製造方法 - Google Patents
有機複合被覆鋼板及びその製造方法Info
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- JPH06246229A JPH06246229A JP5038392A JP3839293A JPH06246229A JP H06246229 A JPH06246229 A JP H06246229A JP 5038392 A JP5038392 A JP 5038392A JP 3839293 A JP3839293 A JP 3839293A JP H06246229 A JPH06246229 A JP H06246229A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】亜鉛又は亜鉛系合金めっき層が施された鋼板
と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロム換算で
１mg／ｍ2 以上２００のmg／ｍ2 以下の付着量を有する
クロメ−ト処理層と、クロメ−ト処理層上に厚さ０．１
乃至５μｍの範囲で形成された樹脂被膜とを具備し、前
記樹脂被膜の主成分が、エチレンとα，β−エチレン性
不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カルボキシル基の
６０〜８０％を金属イオンで中和したエチレン系アイオ
ノマー樹脂である有機複合被覆鋼板。樹脂被膜の塗布に
際しては、乳化剤を含まない水分散型樹脂液を用いる。 【効果】良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に優れた
有機複合被覆鋼板が提供される。
と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロム換算で
１mg／ｍ2 以上２００のmg／ｍ2 以下の付着量を有する
クロメ−ト処理層と、クロメ−ト処理層上に厚さ０．１
乃至５μｍの範囲で形成された樹脂被膜とを具備し、前
記樹脂被膜の主成分が、エチレンとα，β−エチレン性
不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カルボキシル基の
６０〜８０％を金属イオンで中和したエチレン系アイオ
ノマー樹脂である有機複合被覆鋼板。樹脂被膜の塗布に
際しては、乳化剤を含まない水分散型樹脂液を用いる。 【効果】良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に優れた
有機複合被覆鋼板が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、亜鉛系めっきが施さ
れた鋼板の上にクロメ−ト処理層及び樹脂被膜を形成し
た有機複合被覆鋼板に関する。このような有機複合被覆
鋼板は、家電製品又は建材等に用いられる。
れた鋼板の上にクロメ−ト処理層及び樹脂被膜を形成し
た有機複合被覆鋼板に関する。このような有機複合被覆
鋼板は、家電製品又は建材等に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板（以下、
亜鉛系めっき鋼板と略記する）は、耐食性に優れている
ことから、各種の産業分野において広く使用されてい
る。特に、家電製品の用途においては、従来塗装して使
用していた部材を無塗装のまま適用するものが増加して
おり、そのため無塗装での耐食性はもちろんのこと、無
塗装での良好な外観が要求される。
亜鉛系めっき鋼板と略記する）は、耐食性に優れている
ことから、各種の産業分野において広く使用されてい
る。特に、家電製品の用途においては、従来塗装して使
用していた部材を無塗装のまま適用するものが増加して
おり、そのため無塗装での耐食性はもちろんのこと、無
塗装での良好な外観が要求される。
【０００３】耐食性に関しては、一次防錆としての一般
のクロメ−ト処理に代えて、塩水噴霧試験で白錆発生時
間が１００時間程度の耐食クロメ−ト処理を施すことに
より、ある程度要求が満たされている。しかしながら、
これらクロメ−ト処理鋼板が未塗装状態で保管される場
合、特に高温・湿潤環境下に保管される場合、表面が部
分的にあるいは全体に亘って経時的に黒っぽく変色す
る、いわゆる黒変現象が発生することがあり、外観的に
商品価値を著しく損なうといった問題が生じる。
のクロメ−ト処理に代えて、塩水噴霧試験で白錆発生時
間が１００時間程度の耐食クロメ−ト処理を施すことに
より、ある程度要求が満たされている。しかしながら、
これらクロメ−ト処理鋼板が未塗装状態で保管される場
合、特に高温・湿潤環境下に保管される場合、表面が部
分的にあるいは全体に亘って経時的に黒っぽく変色す
る、いわゆる黒変現象が発生することがあり、外観的に
商品価値を著しく損なうといった問題が生じる。
【０００４】黒変は、初期の腐食現象と考えられてお
り、保管中に水分や酸素がクロメ−ト処理被膜を通し、
めっき表層において酸化物、水酸化物あるいは水和酸化
物等を生成して、可視光を吸収・散乱しやすい形態にな
ることが黒く見える原因と考えられている。この反応
は、亜鉛めっき層中に微量残存する鉛、アルミニウム等
が亜鉛のアノ−ド化を促進することによって生じたり、
めっき層表層に付着した異物又は不純物（例えば、ＳＯ
4 2-やＣｌ- 等のめっき浴成分、クロメ−ト浴中の不純
物イオン、あるいは油分）の不均一な付着によって一層
促進される。
り、保管中に水分や酸素がクロメ−ト処理被膜を通し、
めっき表層において酸化物、水酸化物あるいは水和酸化
物等を生成して、可視光を吸収・散乱しやすい形態にな
ることが黒く見える原因と考えられている。この反応
は、亜鉛めっき層中に微量残存する鉛、アルミニウム等
が亜鉛のアノ−ド化を促進することによって生じたり、
めっき層表層に付着した異物又は不純物（例えば、ＳＯ
4 2-やＣｌ- 等のめっき浴成分、クロメ−ト浴中の不純
物イオン、あるいは油分）の不均一な付着によって一層
促進される。
【０００５】このような現象を考慮して、亜鉛系めっき
鋼板の耐黒変性を向上させるため、めっき層中の不純物
の濃度管理や、めっき後の表面の洗浄強化等を行ってい
るが、必ずしも十分な効果が得られていない。このよう
な背景において、めっき又はクロメ−ト処理の観点から
黒変を防止するという要求に答えるべく、以下に示すい
くつかの技術が提案されている。 （１）特開昭６０−６３３８５号公報（以下、先行技術
１と記す）
鋼板の耐黒変性を向上させるため、めっき層中の不純物
の濃度管理や、めっき後の表面の洗浄強化等を行ってい
るが、必ずしも十分な効果が得られていない。このよう
な背景において、めっき又はクロメ−ト処理の観点から
黒変を防止するという要求に答えるべく、以下に示すい
くつかの技術が提案されている。 （１）特開昭６０−６３３８５号公報（以下、先行技術
１と記す）
【０００６】この公報には、亜鉛めっき浴中の不純物Ｐ
ｂ2+の濃度を０．２ｐｐｍ以下に制御することによっ
て、亜鉛の化学的に安定な（００２）面を優先析出させ
るように結晶を配向させ、クロメ−ト処理層との反応を
抑制し、黒変を防止する技術が開示されている。 （２）特開昭６０−７７９８８号公報（以下、先行技術
２と記す）
ｂ2+の濃度を０．２ｐｐｍ以下に制御することによっ
て、亜鉛の化学的に安定な（００２）面を優先析出させ
るように結晶を配向させ、クロメ−ト処理層との反応を
抑制し、黒変を防止する技術が開示されている。 （２）特開昭６０−７７９８８号公報（以下、先行技術
２と記す）
【０００７】この公報には、亜鉛めっき浴中のＮｉ2+／
Ｐｂ2+比を５〜５００、Ｎｉ2+／Ｚｎ2+比を１／２５以
下とし、かつＮｉ2+濃度を１０ｇ／ｌ以下とすることに
より、Ｐｂ2+の存在下でも安定な亜鉛の（００２）面を
優先析出させる技術が開示されている。 （３）特開昭６３−２５０４９６号公報（以下、先行技
術３と記す）
Ｐｂ2+比を５〜５００、Ｎｉ2+／Ｚｎ2+比を１／２５以
下とし、かつＮｉ2+濃度を１０ｇ／ｌ以下とすることに
より、Ｐｂ2+の存在下でも安定な亜鉛の（００２）面を
優先析出させる技術が開示されている。 （３）特開昭６３−２５０４９６号公報（以下、先行技
術３と記す）
【０００８】この公報には、亜鉛めっき浴中の［Ｎｉ］
分を、［Ｎｉ］／（［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｏ］）の元
素比で３０〜６０％含有した電解型クロメ−ト処理を施
した亜鉛めっき鋼板が開示されている。 （４）特開平２−８３７４号公報（以下、先行技術４と
記す）
分を、［Ｎｉ］／（［Ｎｉ］＋［Ｃｒ］＋［Ｏ］）の元
素比で３０〜６０％含有した電解型クロメ−ト処理を施
した亜鉛めっき鋼板が開示されている。 （４）特開平２−８３７４号公報（以下、先行技術４と
記す）
【０００９】この公報には、めっき浴中のＰｂ2+が０．
５ｐｐｍ以下、Ｎｉ2+が１００〜３００ｐｐｍ、Ｎｉ2+
／Ｐｂ2+比が５００を超え、このような条件で形成され
ためっき層の上に、シリカゾル等を含有する塗布型クロ
メ−ト処理を施す技術が開示されている。
５ｐｐｍ以下、Ｎｉ2+が１００〜３００ｐｐｍ、Ｎｉ2+
／Ｐｂ2+比が５００を超え、このような条件で形成され
ためっき層の上に、シリカゾル等を含有する塗布型クロ
メ−ト処理を施す技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術には以下に示すような問題がある。
た先行技術には以下に示すような問題がある。
【００１１】すなわち、先行技術１及び２は、めっき層
を安定化して反応型クロメ−ト処理により形成された処
理層の不均一形成を抑制する効果はあるものの、これら
技術によって製造された鋼板では、高温・湿潤の厳しい
腐蝕環境下では必ずしも黒変を抑制することができな
い。
を安定化して反応型クロメ−ト処理により形成された処
理層の不均一形成を抑制する効果はあるものの、これら
技術によって製造された鋼板では、高温・湿潤の厳しい
腐蝕環境下では必ずしも黒変を抑制することができな
い。
【００１２】また、先行技術３及び４は、クロメ−ト処
理又はめっき層とクロメ−ト処理とを改良することによ
って黒変を抑制しようとするものであり、比較的マイル
ドな保管状態においては効果が認められる。しかし、厳
しい環境においては、黒変抑制効果は不十分であり、耐
黒変性やクロム溶出に伴う耐退色性と耐食性とを同時に
満足することができない。さらに、これらの技術におけ
る鋼板は、スリット加工、搬送等の工程においてハンド
リング疵が付きやすく、その部分での耐食性劣化を回避
することができない。
理又はめっき層とクロメ−ト処理とを改良することによ
って黒変を抑制しようとするものであり、比較的マイル
ドな保管状態においては効果が認められる。しかし、厳
しい環境においては、黒変抑制効果は不十分であり、耐
黒変性やクロム溶出に伴う耐退色性と耐食性とを同時に
満足することができない。さらに、これらの技術におけ
る鋼板は、スリット加工、搬送等の工程においてハンド
リング疵が付きやすく、その部分での耐食性劣化を回避
することができない。
【００１３】一方、亜鉛系めっき鋼板として、クロメ−
ト処理層の上に樹脂層を設けたものも開発されている
が、耐黒変性の改善を目的とするものはなく、また実際
に試験すると耐黒変性が悪いのが実情である。
ト処理層の上に樹脂層を設けたものも開発されている
が、耐黒変性の改善を目的とするものはなく、また実際
に試験すると耐黒変性が悪いのが実情である。
【００１４】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
ものであって、良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に
優れかつ疵等が発生しにくい有機複合被覆鋼板を提供す
ることを目的とする。
ものであって、良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性に
優れかつ疵等が発生しにくい有機複合被覆鋼板を提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、前
記課題を解決するために、亜鉛又は亜鉛系合金めっき層
が施された鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金
属クロム換算で１mg／ｍ2 以上２００mg／ｍ2 以下の付
着量を有するクロメ−ト処理層と、クロメ−ト処理層上
に厚さ０．１乃至５μｍの範囲で形成された樹脂被膜と
を具備し、前記樹脂被膜の主成分が、エチレンとα，β
−エチレン性不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カル
ボキシル基の６０〜８０％を金属イオンで中和したエチ
レン系アイオノマー樹脂であることを特徴とする有機複
合被覆鋼板を提供する。
記課題を解決するために、亜鉛又は亜鉛系合金めっき層
が施された鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金
属クロム換算で１mg／ｍ2 以上２００mg／ｍ2 以下の付
着量を有するクロメ−ト処理層と、クロメ−ト処理層上
に厚さ０．１乃至５μｍの範囲で形成された樹脂被膜と
を具備し、前記樹脂被膜の主成分が、エチレンとα，β
−エチレン性不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カル
ボキシル基の６０〜８０％を金属イオンで中和したエチ
レン系アイオノマー樹脂であることを特徴とする有機複
合被覆鋼板を提供する。
【００１６】また、亜鉛又は亜鉛系合金めっき層が施さ
れた鋼板に、金属クロム換算で２００のmg／ｍ2 以下の
付着量を有するクロメ−ト処理層を形成し、さらにその
上にエチレンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と
を主鎖成分とし、カルボキシル基の６０〜８０％を金属
イオンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂を主成分
とする樹脂と、乳化剤を含まない水とを混合して調製し
た水分散型樹脂液を塗布し、乾燥することによって、厚
さが０．１乃至５μｍの範囲の樹脂被膜を形成すること
を特徴とする有機複合被覆鋼板の製造方法を提供する。
れた鋼板に、金属クロム換算で２００のmg／ｍ2 以下の
付着量を有するクロメ−ト処理層を形成し、さらにその
上にエチレンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と
を主鎖成分とし、カルボキシル基の６０〜８０％を金属
イオンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂を主成分
とする樹脂と、乳化剤を含まない水とを混合して調製し
た水分散型樹脂液を塗布し、乾燥することによって、厚
さが０．１乃至５μｍの範囲の樹脂被膜を形成すること
を特徴とする有機複合被覆鋼板の製造方法を提供する。
【００１７】本願発明者らは、亜鉛系めっき鋼板におけ
る上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、亜鉛系
めっき鋼板のめっき層上に、クロメ−ト処理層を形成
し、その上に、乳化剤を用いなくても水分散が可能な特
殊な樹脂層を形成することによって、良好な耐食性を維
持しつつ、耐黒変性に優れかつ疵等が発生しにくい鋼板
が得られることを見出した。すなわち、所定厚さのクロ
メ−ト処理層の上に、特定範囲の厚さを有し、主成分
が、エチレンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と
を主鎖成分とし、カルボキシル基の６０〜８０％を金属
イオンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂である被
膜を形成することにより、その分子構造に起因したバリ
ヤ効果によって耐黒変性が向上し、かつ耐疵性等も向上
することを見出したのである。本発明は、本願発明者ら
のこのような知見に基づいてなされたものである。
る上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、亜鉛系
めっき鋼板のめっき層上に、クロメ−ト処理層を形成
し、その上に、乳化剤を用いなくても水分散が可能な特
殊な樹脂層を形成することによって、良好な耐食性を維
持しつつ、耐黒変性に優れかつ疵等が発生しにくい鋼板
が得られることを見出した。すなわち、所定厚さのクロ
メ−ト処理層の上に、特定範囲の厚さを有し、主成分
が、エチレンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸と
を主鎖成分とし、カルボキシル基の６０〜８０％を金属
イオンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂である被
膜を形成することにより、その分子構造に起因したバリ
ヤ効果によって耐黒変性が向上し、かつ耐疵性等も向上
することを見出したのである。本発明は、本願発明者ら
のこのような知見に基づいてなされたものである。
【００１８】本発明において、上層として形成される樹
脂被膜の主成分は、エチレンとα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸、及び必要に応じてその他の共重合体との
共重合体を主鎖の基本構造とし、カルボキシル基の６０
〜８０％を金属イオンで中和したエチレン系アイオノマ
ー樹脂である。α，β−エチレン性不飽和カルボン酸に
は、アクリル酸、メタクリル酸、フマ−ル酸、イタコン
酸、マレイン酸等があるが、特に厳しい環境における耐
黒変性、耐食性等の品質に着目すると、メタクリル酸が
特に優れている。共重合体の分子量としては、通常、重
量平均分子量１万〜２０万のものが好ましく、５万〜１
５万のものが特に好ましい。
脂被膜の主成分は、エチレンとα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸、及び必要に応じてその他の共重合体との
共重合体を主鎖の基本構造とし、カルボキシル基の６０
〜８０％を金属イオンで中和したエチレン系アイオノマ
ー樹脂である。α，β−エチレン性不飽和カルボン酸に
は、アクリル酸、メタクリル酸、フマ−ル酸、イタコン
酸、マレイン酸等があるが、特に厳しい環境における耐
黒変性、耐食性等の品質に着目すると、メタクリル酸が
特に優れている。共重合体の分子量としては、通常、重
量平均分子量１万〜２０万のものが好ましく、５万〜１
５万のものが特に好ましい。
【００１９】また、カルボン酸の中和に用いられるイオ
ンとしては、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属の金
属イオン、遷移金属の水酸化物等の金属化合物イオンの
他に、有機アミンと遷移金属との錯イオンがあるが、被
膜の耐黒変性、耐食性あるいは薬液安定性の点からナト
リウムイオンが特に好ましい。
ンとしては、アルカリ金属、及びアルカリ土類金属の金
属イオン、遷移金属の水酸化物等の金属化合物イオンの
他に、有機アミンと遷移金属との錯イオンがあるが、被
膜の耐黒変性、耐食性あるいは薬液安定性の点からナト
リウムイオンが特に好ましい。
【００２０】中和度としては、８０℃という低い乾燥温
度においても良好な耐黒変性、耐食性を得る観点から、
６０〜８０％の範囲が好ましい。６０％未満では耐黒変
性が不十分であり、８０％を超えると粘度が高くなって
薬液安定性が低下し、さらに吸湿性が高くなるため耐黒
変性、耐食性が低下する。
度においても良好な耐黒変性、耐食性を得る観点から、
６０〜８０％の範囲が好ましい。６０％未満では耐黒変
性が不十分であり、８０％を超えると粘度が高くなって
薬液安定性が低下し、さらに吸湿性が高くなるため耐黒
変性、耐食性が低下する。
【００２１】エチレン系アイオノマー分子中のα，β−
エチレン性不飽和カルボン酸の量が２０モル％を超える
と水溶性が高くなり、被膜の黒変性及び耐食性が低下す
るため好ましくなく、その量が３モル％未満になると下
地である鋼板側との付着力が低下し、望ましい被膜が得
られない。従って、その量は３〜２０モル％の範囲が好
ましく、１０〜１５モル％の範囲が一層好ましい。
エチレン性不飽和カルボン酸の量が２０モル％を超える
と水溶性が高くなり、被膜の黒変性及び耐食性が低下す
るため好ましくなく、その量が３モル％未満になると下
地である鋼板側との付着力が低下し、望ましい被膜が得
られない。従って、その量は３〜２０モル％の範囲が好
ましく、１０〜１５モル％の範囲が一層好ましい。
【００２２】本発明においては、樹脂層を構成する樹脂
がイオン架橋構造を有しているため、被膜特性の劣化の
原因になり得る乳化剤を用いることなく水分散型の塗液
にすることが可能であり、容易に鋼板表面へ薄膜コーテ
ィングすることができる。乾燥された被膜は、下地と強
く密着し、かつ化学的に安定であるため、このような被
膜が形成された鋼板は優れた耐黒変性及び耐食性を示
す。また、この鋼板は強固に樹脂被膜が形成されている
ことから、疵が発生しにくい。
がイオン架橋構造を有しているため、被膜特性の劣化の
原因になり得る乳化剤を用いることなく水分散型の塗液
にすることが可能であり、容易に鋼板表面へ薄膜コーテ
ィングすることができる。乾燥された被膜は、下地と強
く密着し、かつ化学的に安定であるため、このような被
膜が形成された鋼板は優れた耐黒変性及び耐食性を示
す。また、この鋼板は強固に樹脂被膜が形成されている
ことから、疵が発生しにくい。
【００２３】本発明において、樹脂被膜の厚さは０．１
〜５μｍの範囲、好ましくは０．３〜３μｍの範囲であ
る。０．１μｍ未満では樹脂被膜の耐黒変性を抑制する
ためのバリヤ効果が全く期待することができないばかり
か、ハンドリング等による擦傷の発生を防止することが
できず好ましくない。また、５μｍを超えると、厳しい
加工を受けた際に被膜剥離を招きやすくなるため好まし
くない。なお、本発明における樹脂被膜中には、必要に
応じて、金属酸化物、顔料や染料、その他各種機能付与
のための添加剤を加えても構わない。
〜５μｍの範囲、好ましくは０．３〜３μｍの範囲であ
る。０．１μｍ未満では樹脂被膜の耐黒変性を抑制する
ためのバリヤ効果が全く期待することができないばかり
か、ハンドリング等による擦傷の発生を防止することが
できず好ましくない。また、５μｍを超えると、厳しい
加工を受けた際に被膜剥離を招きやすくなるため好まし
くない。なお、本発明における樹脂被膜中には、必要に
応じて、金属酸化物、顔料や染料、その他各種機能付与
のための添加剤を加えても構わない。
【００２４】複合化樹脂被膜の形成は、例えば以下の方
法によって行うことができる。すなわち、先ず、上記複
合樹脂を主成分とする組成物の塗液を、ロールコータ
ー、カ−テンロ−ルコ−タ−、あるいはスプレ−等の公
知の塗布方法によって塗布するか、又は上記塗液中にク
ロメ−ト処理を施した亜鉛系めっき鋼板を浸漬した後ロ
−ルや空気吹き付けにより付着量をコントロ−ルして膜
を形成し、次いでこれを乾燥させるといった方法であ
る。乾燥は常温で行っても構わないが、通常、熱風炉や
誘導加熱装置等により鋼板の温度が約６０℃以上、好ま
しくは８０〜２００℃になるように加熱することによっ
てなされる。
法によって行うことができる。すなわち、先ず、上記複
合樹脂を主成分とする組成物の塗液を、ロールコータ
ー、カ−テンロ−ルコ−タ−、あるいはスプレ−等の公
知の塗布方法によって塗布するか、又は上記塗液中にク
ロメ−ト処理を施した亜鉛系めっき鋼板を浸漬した後ロ
−ルや空気吹き付けにより付着量をコントロ−ルして膜
を形成し、次いでこれを乾燥させるといった方法であ
る。乾燥は常温で行っても構わないが、通常、熱風炉や
誘導加熱装置等により鋼板の温度が約６０℃以上、好ま
しくは８０〜２００℃になるように加熱することによっ
てなされる。
【００２５】亜鉛系めっき鋼板としては、黒変発生が特
に懸念される電気純亜鉛めっき鋼板、及び電気めっき法
又は溶融めっき法によってめっき層が形成された他の亜
鉛系めっき鋼板、又は亜鉛系合金めっき鋼板が挙げられ
る。
に懸念される電気純亜鉛めっき鋼板、及び電気めっき法
又は溶融めっき法によってめっき層が形成された他の亜
鉛系めっき鋼板、又は亜鉛系合金めっき鋼板が挙げられ
る。
【００２６】クロメ−ト処理層は、鋼板に優れた耐食性
を付与すると共に、樹脂被膜の形成を容易ならしめる効
果を有する。この層を形成するクロメート処理として
は、反応型、塗布型、電解型等公知のクロメート処理に
よればよいが、クロム付着量が金属クロム換算で１〜２
００mg／ｍ2 であるクロメート層を形成する必要があ
る。付着量が１mg／ｍ2 未満では耐食性が不十分であ
り、また２００ｍｇ／ｍ2 を超えると、その量に見合っ
た耐食性向上効果を得ることができないのみならず、鋼
板の変形を伴う曲げ加工などが施された場合に、クロメ
ート処理層の凝集破壊が発生しやすくなる。クロメート
処理層のより好ましい付着量は、金属クロム換算で、鋼
板片面当たり１０〜１００ｍｇ／ｍ2 の範囲内である。
を付与すると共に、樹脂被膜の形成を容易ならしめる効
果を有する。この層を形成するクロメート処理として
は、反応型、塗布型、電解型等公知のクロメート処理に
よればよいが、クロム付着量が金属クロム換算で１〜２
００mg／ｍ2 であるクロメート層を形成する必要があ
る。付着量が１mg／ｍ2 未満では耐食性が不十分であ
り、また２００ｍｇ／ｍ2 を超えると、その量に見合っ
た耐食性向上効果を得ることができないのみならず、鋼
板の変形を伴う曲げ加工などが施された場合に、クロメ
ート処理層の凝集破壊が発生しやすくなる。クロメート
処理層のより好ましい付着量は、金属クロム換算で、鋼
板片面当たり１０〜１００ｍｇ／ｍ2 の範囲内である。
【００２７】具体的例を挙げるならば、先ず反応型クロ
メート処理液の組成としては、金属クロム換算で１〜１
００ｇ／ｌの水溶性クロム化合物と、０．２〜２０ｇ／
ｌの硫酸とを主成分とするものが挙げられ、かつ全クロ
ム中の３価クロムの含有量が５０重量％以下、好ましく
は２０〜３５重量％以下であって、必要に応じてこれら
に適量の金属イオン、例えばＺｎ2+、Ｃｏ2+，Ｆｅ3+等
と他の鉱酸例えばリン酸、フッ酸等を加えたものであっ
てもよい。
メート処理液の組成としては、金属クロム換算で１〜１
００ｇ／ｌの水溶性クロム化合物と、０．２〜２０ｇ／
ｌの硫酸とを主成分とするものが挙げられ、かつ全クロ
ム中の３価クロムの含有量が５０重量％以下、好ましく
は２０〜３５重量％以下であって、必要に応じてこれら
に適量の金属イオン、例えばＺｎ2+、Ｃｏ2+，Ｆｅ3+等
と他の鉱酸例えばリン酸、フッ酸等を加えたものであっ
てもよい。
【００２８】塗布型クロメート処理液の具体例として
は、上記反応型クロメート処理と同様の組成の液中に、
分子中に多量のカルボキシル基を含有する水溶性でかつ
上記反応型クロメート処理液と同様の組成の液と相溶性
のある有機高分子樹脂を添加し、ｐＨを２．０〜３．５
に調整したものが挙げられる。この有機高分子として
は、平均分子量１０００〜５０００００であることが好
ましい。その添加量は一般に樹脂分に換算して０．０２
〜３０ｇ／ｌの範囲である。いずれにしても、第１層と
してのクロメート層の付着量は、上述したように、金属
クロム換算で１〜２００mg／ｍ2 の範囲であればよい。
は、上記反応型クロメート処理と同様の組成の液中に、
分子中に多量のカルボキシル基を含有する水溶性でかつ
上記反応型クロメート処理液と同様の組成の液と相溶性
のある有機高分子樹脂を添加し、ｐＨを２．０〜３．５
に調整したものが挙げられる。この有機高分子として
は、平均分子量１０００〜５０００００であることが好
ましい。その添加量は一般に樹脂分に換算して０．０２
〜３０ｇ／ｌの範囲である。いずれにしても、第１層と
してのクロメート層の付着量は、上述したように、金属
クロム換算で１〜２００mg／ｍ2 の範囲であればよい。
【００２９】
【実施例】以下、比較例と対比しつつこの発明の実施例
について説明する。 （複合化樹脂の合成例）
について説明する。 （複合化樹脂の合成例）
【００３０】メタクリル酸含有量が２０モル％のエチレ
ン−メタクリル酸共重合体を水酸化ナトリウムで中和度
７０％に中和した樹脂を、１７０℃に維持された実効容
積１８リットルのホモミキサーに、上記樹脂の溶融物を
４ｋｇ／ｈｒの流量で、また水を１８リットル／ｈｒの
流量でそれぞれ供給し、強力攪拌して水分散型樹脂液を
製造する一方、液面を一定に保つようにこの水分散型樹
脂液を連続的に抜き出した。その結果、乳化剤を含まな
い固形分２０．４％の水分散型樹脂液を得た。また、共
重合体の種類、中和金属イオン、中和度の異なる樹脂液
も基本的に同様な条件で合成した。なお、比較例に使用
する樹脂として乳化剤を含む他の樹脂も合成した。なお
樹脂については、後述する表１，２に明示している。 （実施例１〜１５）
ン−メタクリル酸共重合体を水酸化ナトリウムで中和度
７０％に中和した樹脂を、１７０℃に維持された実効容
積１８リットルのホモミキサーに、上記樹脂の溶融物を
４ｋｇ／ｈｒの流量で、また水を１８リットル／ｈｒの
流量でそれぞれ供給し、強力攪拌して水分散型樹脂液を
製造する一方、液面を一定に保つようにこの水分散型樹
脂液を連続的に抜き出した。その結果、乳化剤を含まな
い固形分２０．４％の水分散型樹脂液を得た。また、共
重合体の種類、中和金属イオン、中和度の異なる樹脂液
も基本的に同様な条件で合成した。なお、比較例に使用
する樹脂として乳化剤を含む他の樹脂も合成した。なお
樹脂については、後述する表１，２に明示している。 （実施例１〜１５）
【００３１】板厚０．８ｍｍ、めっき量２０ｇ／ｍ2 の
電気亜鉛めっき鋼板又は板厚０．８ｍｍ、めっき量６０
ｇ／ｍ2 の溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層上に、反応型
クロメ−ト処理又は塗布型クロメ−ト処理を施し、乾燥
することによって表１に示す付着量のクロメ−ト処理層
を形成した。
電気亜鉛めっき鋼板又は板厚０．８ｍｍ、めっき量６０
ｇ／ｍ2 の溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層上に、反応型
クロメ−ト処理又は塗布型クロメ−ト処理を施し、乾燥
することによって表１に示す付着量のクロメ−ト処理層
を形成した。
【００３２】次いで、クロメ−ト処理層を形成した鋼板
上に、上述のように合成した表１に示す水分散型樹脂液
をロールコーターによって塗布し、その後熱風乾燥炉に
よって鋼板の温度が８０℃に到達するまで加熱して塗液
を乾燥させ、樹脂被膜を形成した。以上の手順により、
表１に示す条件のめっき層、クロメ−ト処理層及び樹脂
被膜を有する有機複合被膜鋼板を得た。 （比較例１〜９）
上に、上述のように合成した表１に示す水分散型樹脂液
をロールコーターによって塗布し、その後熱風乾燥炉に
よって鋼板の温度が８０℃に到達するまで加熱して塗液
を乾燥させ、樹脂被膜を形成した。以上の手順により、
表１に示す条件のめっき層、クロメ−ト処理層及び樹脂
被膜を有する有機複合被膜鋼板を得た。 （比較例１〜９）
【００３３】これら比較例では、実施例と同一の電気亜
鉛めっき鋼板を用い、めっき層上に反応型クロメート処
理により付着量４０ｇ／ｍ2 のクロメート処理層を形成
した。樹脂としては、上記したもの以外に種々のものを
使用し、表２に示す条件で、実施例と同様に樹脂被膜を
形成した。なお、表１、２中のクロメート付着量は、金
属クロム換算量を表示する。このような実施例及び比較
例の鋼板について、耐黒変性及び耐食性を以下に示す試
験によって評価した。その結果を表１、表２に併記す
る。 （１）耐黒変性試験
鉛めっき鋼板を用い、めっき層上に反応型クロメート処
理により付着量４０ｇ／ｍ2 のクロメート処理層を形成
した。樹脂としては、上記したもの以外に種々のものを
使用し、表２に示す条件で、実施例と同様に樹脂被膜を
形成した。なお、表１、２中のクロメート付着量は、金
属クロム換算量を表示する。このような実施例及び比較
例の鋼板について、耐黒変性及び耐食性を以下に示す試
験によって評価した。その結果を表１、表２に併記す
る。 （１）耐黒変性試験
【００３４】５０℃，９５％ＲＨの高温湿潤環境に６０
日間放置し、試験前後のＬ値（ＪＩＳ Ｚ８７３０
６．３．２（１９８０），ハンターの色差式における明
度指数）の変化から耐黒変性を評価した。評価基準は以
下の通りである。 ◎： Ｌ値変化が１未満 ○： Ｌ値変化が１〜３ Δ： Ｌ値変化が３〜５ ×： Ｌ値変化が５を超える。 （２）耐食性
日間放置し、試験前後のＬ値（ＪＩＳ Ｚ８７３０
６．３．２（１９８０），ハンターの色差式における明
度指数）の変化から耐黒変性を評価した。評価基準は以
下の通りである。 ◎： Ｌ値変化が１未満 ○： Ｌ値変化が１〜３ Δ： Ｌ値変化が３〜５ ×： Ｌ値変化が５を超える。 （２）耐食性
【００３５】上記環境に６０日間放置後の白錆発生の有
・無により評価した。なお、表中「無」は白錆が全く発
生しなかったものを示し、「有」は白錆が点状に明らか
に発生したものを示す。
・無により評価した。なお、表中「無」は白錆が全く発
生しなかったものを示し、「有」は白錆が点状に明らか
に発生したものを示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】表１から明らかなように、実施例１〜１５
では、いずれも良好な耐黒変性及び耐食性を示した。特
にエチレン系アイオノマー樹脂としてエチレンーメタク
リル酸共重合体を用いた実施例１〜１０が特に良好な耐
黒変性を示すことが確認された。
では、いずれも良好な耐黒変性及び耐食性を示した。特
にエチレン系アイオノマー樹脂としてエチレンーメタク
リル酸共重合体を用いた実施例１〜１０が特に良好な耐
黒変性を示すことが確認された。
【００３９】これに対して、表２から明らかなように、
比較例１〜９は不十分な結果となった。すなわち、比較
例１，２は中和度が、比較例３は樹脂被膜の膜厚が、比
較例４〜９は樹脂被膜の樹脂の種類が本発明から外れる
ため、いずれも耐黒変性が悪く、耐食性についても劣っ
ているものが多かった。
比較例１〜９は不十分な結果となった。すなわち、比較
例１，２は中和度が、比較例３は樹脂被膜の膜厚が、比
較例４〜９は樹脂被膜の樹脂の種類が本発明から外れる
ため、いずれも耐黒変性が悪く、耐食性についても劣っ
ているものが多かった。
【００４０】ベース樹脂の中和度について図１に示す。
図１は、実施例１〜３，比較例１，２について、横軸に
中和度をとり、縦軸に耐黒変性の程度をとって、耐黒変
性に及ぼす中和度の影響を示す図である。この図から明
らかなように、中和度６０〜８０％において特に優れた
耐黒変性を示すことが確認された。
図１は、実施例１〜３，比較例１，２について、横軸に
中和度をとり、縦軸に耐黒変性の程度をとって、耐黒変
性に及ぼす中和度の影響を示す図である。この図から明
らかなように、中和度６０〜８０％において特に優れた
耐黒変性を示すことが確認された。
【００４１】また、樹脂被膜の膜厚が耐黒変性に及ぼす
影響については、実施例１，９，１０と比較例３から、
膜厚が０．３〜３．０μｍで特に優れた耐黒変性を示す
が、膜厚が０．０５μｍと本発明の範囲を外れると耐黒
変性が劣ることが確認された。
影響については、実施例１，９，１０と比較例３から、
膜厚が０．３〜３．０μｍで特に優れた耐黒変性を示す
が、膜厚が０．０５μｍと本発明の範囲を外れると耐黒
変性が劣ることが確認された。
【００４２】ベース樹脂については、上述したようにエ
チレン系アイオノマー樹脂以外のベース樹脂を使用した
場合には比較例４〜９のように耐黒変性に劣るが、エチ
レン系アイモノマー樹脂をベース樹脂にすることによ
り、実施例１〜１５のように良好な耐黒変性が得られ
る。さらに同じエチレン系アイモノマー樹脂であって
も、メタクリル酸以外のα，β−エチレン性不飽和カル
ボン酸を共重合体成分とした実施例１１〜１５に比較し
て、メタクリル酸を用いた実施例２が特に優れた耐黒変
性を示すことがわかる。
チレン系アイオノマー樹脂以外のベース樹脂を使用した
場合には比較例４〜９のように耐黒変性に劣るが、エチ
レン系アイモノマー樹脂をベース樹脂にすることによ
り、実施例１〜１５のように良好な耐黒変性が得られ
る。さらに同じエチレン系アイモノマー樹脂であって
も、メタクリル酸以外のα，β−エチレン性不飽和カル
ボン酸を共重合体成分とした実施例１１〜１５に比較し
て、メタクリル酸を用いた実施例２が特に優れた耐黒変
性を示すことがわかる。
【００４３】
【発明の効果】この発明によれば、良好な耐食性を維持
しつつ、耐黒変性に優れた有機複合被覆鋼板及びその製
造方法が提供される。
しつつ、耐黒変性に優れた有機複合被覆鋼板及びその製
造方法が提供される。
【図１】中和度の耐黒変性に及ぼす影響を示す図。
Claims (6)
- 【請求項１】 亜鉛又は亜鉛系合金めっき層が施された
鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロム換
算で１mg／ｍ2 以上２００mg／ｍ2 以下の付着量を有す
るクロメ−ト処理層と、クロメ−ト処理層上に厚さ０．
１乃至５μｍの範囲で形成された樹脂被膜とを具備し、
前記樹脂被膜の主成分が、エチレンとα，β−エチレン
性不飽和カルボン酸とを主鎖成分とし、カルボキシル基
の６０〜８０％を金属イオンで中和したエチレン系アイ
オノマー樹脂であることを特徴とする有機複合被覆鋼
板。 - 【請求項２】 前記金属イオンがナトリウムイオンであ
ることを特徴とする請求項１に記載の有機複合被覆鋼
板。 - 【請求項３】 前記α，β−エチレン性不飽和カルボン
酸がメタクリル酸であることを特徴とする請求項１又は
２に記載の有機複合被覆鋼板。 - 【請求項４】 亜鉛又は亜鉛系合金めっき層が施された
鋼板に、金属クロム換算で２００のmg／ｍ2 以下の付着
量を有するクロメ−ト処理層を形成し、さらにその上に
エチレンとα，β−エチレン性不飽和カルボン酸とを主
鎖成分とし、カルボキシル基の６０〜８０％を金属イオ
ンで中和したエチレン系アイオノマー樹脂を主成分とす
る樹脂と、乳化剤を含まない水とを混合して調製した水
分散型樹脂液を塗布し、乾燥することによって、厚さが
０．１乃至５μｍの範囲の樹脂被膜を形成することを特
徴とする有機複合被覆鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 前記金属イオンがナトリウムイオンであ
ることを特徴とする請求項４に記載の有機複合被覆鋼板
の製造方法。 - 【請求項６】 前記α，β−エチレン性不飽和カルボン
酸がメタクリル酸であることを特徴とする請求項４又は
５に記載の有機複合被覆鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03839293A JP3196397B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 有機複合被覆鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03839293A JP3196397B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 有機複合被覆鋼板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06246229A true JPH06246229A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3196397B2 JP3196397B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=12524017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03839293A Expired - Fee Related JP3196397B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 有機複合被覆鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3196397B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348523A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Unitika Ltd | 防錆用コート剤組成物及び積層金属材料 |
| CN100333896C (zh) * | 2004-02-06 | 2007-08-29 | 株式会社神户制钢所 | 树脂涂布金属板及其制造方法 |
| US7476445B2 (en) * | 2006-10-02 | 2009-01-13 | Nippon Steel Corporation | Surface-treated metal sheet |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP03839293A patent/JP3196397B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348523A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Unitika Ltd | 防錆用コート剤組成物及び積層金属材料 |
| CN100333896C (zh) * | 2004-02-06 | 2007-08-29 | 株式会社神户制钢所 | 树脂涂布金属板及其制造方法 |
| US7476445B2 (en) * | 2006-10-02 | 2009-01-13 | Nippon Steel Corporation | Surface-treated metal sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3196397B2 (ja) | 2001-08-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |