JPH07331160A - Composition, fluid, and method for treating surface of steel sheet plated with zinc-and/or aluminum-containing metal - Google Patents

Composition, fluid, and method for treating surface of steel sheet plated with zinc-and/or aluminum-containing metal

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JPH07331160A
JPH07331160A JP12261894A JP12261894A JPH07331160A JP H07331160 A JPH07331160 A JP H07331160A JP 12261894 A JP12261894 A JP 12261894A JP 12261894 A JP12261894 A JP 12261894A JP H07331160 A JPH07331160 A JP H07331160A
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steel sheet
aluminum
zinc
resin
plated steel
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Noriaki Yoshitake
教晃 吉武
Yoshiyuki Murasawa
善之 村沢
Ryoji Morita
良治 森田
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Nihon Parkerizing Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To impart excellent alkali resistance, corrosion resistance, fingerprint resistance, lubricity, and properties to adhere to a topcoating film to a steel sheet plated with a zinc-or aluminum-contg. metal. CONSTITUTION:A water-base surface treatment fluid contg. a water-base ethylene- or urethane-base ionomer resin and hexavalent chromium ions in an amt. of 0.1-5wt.% of the solid content of the resin and having a pH adjusted to 7-11 is applied to a steel sheet plated with a zinc- and/or aluminum-contg. metal and is dried to form a resin film with a dry wt. of 0.3-5.0g/m<2>.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は亜鉛又はアルミニウム含
有金属めっき鋼板に、クロメート含有樹脂皮膜処理を単
一工程で施し、これにすぐれた耐アルカリ性、耐食性、
耐指紋性、潤滑性、および上塗り塗膜密着性などの機能
を付与する表面処理用組成物、表面処理液、および表面
処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention applies a chromate-containing resin film treatment to a zinc- or aluminum-containing metal-plated steel sheet in a single step to obtain excellent alkali resistance, corrosion resistance, and
The present invention relates to a surface-treating composition, a surface-treating liquid, and a surface-treating method, which impart functions such as fingerprint resistance, lubricity, and adhesion of a top coat film.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、亜鉛又はアルミニウム含有金属め
っき鋼板の耐食性向上を目的にして、これに6価クロ
ム、または6価クロムと3価クロムを含む塗布型クロメ
ート処理を施す方法が、処理液成分の維持管理が容易
で、且つ多様なめっき種、およびラインスピードの変化
に追従できる等の利点を有することが認められており、
実際にかなり採用されてきている。また、上記めっき鋼
板に塗膜密着性や耐指紋付着性等の機能を付与するた
め、特開昭58−224175号、および特開平5−2
20445号公報などに開示されている反応型、塗布型
または電解型のクロメート処理を、前記めっき鋼板に施
し、次に有機樹脂による被覆処理を施す方法や、特開昭
63−145785号などに開示されているクロメート
含有水系樹脂を被覆する方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for the purpose of improving the corrosion resistance of a zinc- or aluminum-containing metal-plated steel sheet, a method of subjecting it to hexavalent chromium or a coating type chromate treatment containing hexavalent chromium and trivalent chromium is a treatment liquid component. It is recognized that it has the advantages that it is easy to maintain and manage, and can follow various plating types and line speed changes.
It has actually been adopted considerably. Further, in order to impart functions such as coating film adhesion and anti-fingerprint adhesion to the plated steel sheet, JP-A-58-224175 and JP-A-5-225
Disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-145785, etc., in which the reaction type, coating type or electrolytic type chromate treatment disclosed in Japanese Patent No. 20445 is applied to the plated steel sheet, and then a coating treatment with an organic resin is applied. A known method for coating a chromate-containing aqueous resin is known.

【0003】これら従来の表面処理方法の中で、近年の
製造ラインの高速化に追従でき、且つ、亜鉛又はアルミ
ニウム含有金属めっき鋼板に各種機能を付与できる方法
としては、単一工程処理方法であるクロメート含有水系
樹脂皮膜処理が有望である。しかし、クロメート含有水
系樹脂皮膜処理であっても、ラインスピードが高速化さ
れるに伴い、必然的に皮膜処理後の乾燥温度が低くな
り、このため皮膜性能が低下するという問題が生じてい
る。このように、処理工程の高速化と、耐アルカリ性、
耐食性、潤滑性、および上塗り塗装性等の機能付与とを
同時に満足させることは、実際上きわめて困難なことで
ある。
Among these conventional surface treatment methods, a single-step treatment method is a method capable of following the recent speeding up of the production line and imparting various functions to the zinc- or aluminum-containing metal-plated steel sheet. Chromate-containing water-based resin film treatment is promising. However, even in the chromate-containing water-based resin film treatment, as the line speed is increased, the drying temperature after the film treatment is inevitably lowered, which causes a problem that the film performance is deteriorated. In this way, the processing speed is increased, alkali resistance,
It is actually extremely difficult to simultaneously satisfy the functions such as corrosion resistance, lubricity, and coatability.

【0004】また、近年、長期耐食性を有する優れた表
面処理鋼板として、55%Al−Zn合金めっき鋼が登
場した。この55%Al−Zn合金めっき鋼板は、従来
の溶融亜鉛めっき鋼板の3〜6倍の寿命をもつと云われ
ており、その需要は、建材分野、産業機器分野、家電分
野、自動車分野、農業施設等で増加している。この55
%Al−Zn合金めっき鋼板においては、アルミニウム
の不働態皮膜保護作用と亜鉛の犠牲防食作用とが最もバ
ランスよく機能する組成を有しており、且つ、めっき層
はアルミニウムリッチな部分(セグメント)を亜鉛リッ
チの部分(セグメント)が網目状に取り囲んでいる組織
構造を有している。このため55%Al−Zn合金によ
るめっき層は、溶融亜鉛めっき鋼板のめっき層とは異な
り、腐食が始まるとち密で安定した腐食生成物(塩基性
硫酸アルミニウム)が生成し、これが網目状の空間を充
填して腐食の進行を阻止するため、耐食性に優れている
と云われている。前記55%Al−Zn合金めっき鋼板
は、耐食性に優れていると云われているが、しかし、そ
れは地鉄の腐食に起因する赤錆の発生までの時間が長い
だけで、短期間内に白錆や黒錆が発生し、銀白色の美し
い外観を損なうという問題を解消し得るものではない。
そこで、上記問題点を解決するための被覆処理が必要と
考えられている。
In recent years, 55% Al-Zn alloy plated steel has appeared as an excellent surface-treated steel sheet having long-term corrosion resistance. This 55% Al-Zn alloy plated steel sheet is said to have a life of 3 to 6 times that of the conventional hot-dip galvanized steel sheet, and its demand is in the fields of construction materials, industrial equipment, home appliances, automobiles, agriculture. The number of facilities is increasing. This 55
% Al-Zn alloy plated steel sheet has a composition in which the passivation film protective action of aluminum and the sacrificial anticorrosion action of zinc function in the most balanced manner, and the plating layer has an aluminum rich portion (segment). It has a tissue structure in which zinc-rich portions (segments) are surrounded by a mesh. Therefore, the plating layer of 55% Al-Zn alloy is different from the plating layer of the hot-dip galvanized steel sheet, and when corrosion starts, a dense and stable corrosion product (basic aluminum sulfate) is generated, which is a mesh-shaped space. It is said that it has excellent corrosion resistance because it is filled with to prevent the progress of corrosion. The 55% Al-Zn alloy plated steel sheet is said to have excellent corrosion resistance. However, it only takes a long time to generate red rust due to the corrosion of the base metal, and white rust is generated within a short period of time. It does not solve the problem that black rust occurs and impairs the beautiful appearance of silver white.
Therefore, it is considered necessary to carry out a coating treatment to solve the above problems.

【0005】そのため、従来から白錆や黒錆発生を防ぐ
目的でクロメート処理や、特公平4−2672号公報に
開示されているカルボキシル基を含有する水系樹脂に微
量の6価クロムが配合された組成物で樹脂皮膜を形成さ
せる方法等が採用されてきた。しかしながら、クロメー
ト処理された55%Al−Zn合金めっき鋼板は、その
耐食性を向上できたものの、成形加工を施された場合、
および異種金属と接触した場合、短期間に腐食が進行す
るという欠点を有する。一方、前記特公平4−2672
号公報に記載の樹脂組成物を用いてめっき表面上に樹脂
皮膜層を形成してこれを被覆すると、この樹脂皮膜層中
に6価クロムが含有されているため、これに成形加工等
が施されてもかなりの耐食性を維持することができる。
しかし、この樹脂皮膜層がモルタルやコンクリートなど
のアルカリ性を帯びた異物と長時間にわたり接触する
と、アルミニウム特有現象としてその表面に黒色変化
(以下、黒変と記す)を起こし、外観を損なうことがあ
った。また、建材分野以外の分野でも、55%Al−Z
n合金めっき鋼板が実用されており、例えば家電関係で
洗濯機および乾燥器のように洗剤に接する部位に使用さ
れる場合、皮膜中の6価クロムが溶出して安全衛生上の
問題を生じたり、また前記黒変を生ずるなどの問題が認
められている。
Therefore, for the purpose of preventing the occurrence of white rust or black rust, a chromate treatment has been conventionally used, and a trace amount of hexavalent chromium was added to an aqueous resin containing a carboxyl group disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-2672. Methods such as forming a resin film with the composition have been adopted. However, although the chromate-treated 55% Al-Zn alloy-plated steel sheet was able to improve its corrosion resistance,
In addition, it has a drawback that when it comes into contact with dissimilar metals, corrosion proceeds in a short period of time. On the other hand, the Japanese Patent Publication No. 4-2672
When a resin film layer is formed on the plating surface using the resin composition described in Japanese Patent Publication No. 1994-124, and the resin film layer contains hexavalent chromium, it is subjected to molding processing or the like. Even if this is done, it is possible to maintain considerable corrosion resistance.
However, if this resin coating layer contacts alkaline foreign substances such as mortar and concrete for a long time, it may cause a black discoloration (hereinafter referred to as black discoloration) on the surface as a phenomenon peculiar to aluminum, which may impair the appearance. It was Also, in fields other than the building materials field, 55% Al-Z
When n-alloy plated steel sheets are in practical use, for example, when used in household appliances such as washing machines and dryers that come into contact with detergents, hexavalent chromium in the film elutes, causing safety and health problems. Also, problems such as the above-mentioned black discoloration have been recognized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、既存の高速
ラインで低温乾燥(焼付け)しても、亜鉛および/又は
アルミニウム含有金属めっき鋼板に耐アルカリ性、耐食
性、耐指紋付着性、潤滑性、および上塗り塗膜密着性等
の機能を付与することが可能な表面処理用組成物、表面
処理液および表面処理方法を提供しようとするものであ
る。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet with alkali resistance, corrosion resistance, anti-fingerprint adhesion, lubricity, and low-temperature drying (baking) on existing high-speed lines. Another object of the present invention is to provide a surface-treating composition, a surface-treating liquid, and a surface-treating method capable of imparting a function such as adhesion of a top coat film.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来技術
の前述の欠点を解消する手段として、アイオノマー樹脂
を用いることにより本発明の目的を達成し得ることを見
出した。アイオノマー樹脂は、カルボキシル基を含有し
ているため、被塗物との密着性が良く、さらにカルボキ
シル基の一部を金属イオンで架橋しているために耐溶剤
性が良好であって、上塗り塗料の選択の幅を広げ得ると
いう長所を有する。さらに、主骨格がエチレン系、また
はウレタン系のアイオノマー樹脂は、潤滑性付与にも有
効であることを見いだした。このようなアイオノマー樹
脂を主成分とし、これに6価クロムイオンを含有させ、
これを、例えば55%Al−Znめっき鋼板のようなア
ルミニウム含有めっき鋼板に塗布すると、これが、極め
て強いアルカリ性環境に曝されても、すぐれた耐黒変性
を示し、且つ、耐食性が向上することを見いだし本発明
を完成するに至った。
The present inventors have found that the object of the present invention can be achieved by using an ionomer resin as a means for solving the above-mentioned drawbacks of the prior art. Since the ionomer resin contains a carboxyl group, it has good adhesion to the article to be coated, and further has good solvent resistance because a part of the carboxyl group is crosslinked with a metal ion. The advantage is that the range of choice can be expanded. Furthermore, they have found that an ionomer resin whose main skeleton is ethylene-based or urethane-based is also effective for imparting lubricity. With such an ionomer resin as a main component, and containing hexavalent chromium ions,
When this is applied to an aluminum-containing plated steel sheet such as a 55% Al-Zn plated steel sheet, it exhibits excellent blackening resistance even when exposed to an extremely strong alkaline environment, and improves corrosion resistance. The present invention has been completed and the present invention has been completed.

【0008】本発明の亜鉛および/又はアルミニウム含
有金属めっき鋼板の表面処理用組成物は、エチレン系ア
イオノマーおよびウレタン系アイオノマーから選ばれた
少なくとも1種からなる樹脂成分と、この樹脂成分重量
に対し、0.1〜5重量%の6価クロムイオンとを含有
する水性混合物からなるものである。
The composition for surface treatment of a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet of the present invention comprises a resin component comprising at least one selected from ethylene ionomers and urethane ionomers, and the weight of the resin component. It is composed of an aqueous mixture containing 0.1 to 5% by weight of hexavalent chromium ions.

【0009】本発明の上記組成物はさらにケイ素化合物
を含有していてもよい。また本発明の上記組成物は、さ
らに、ポリエチレンワックスの水性分散液を含んでいて
もよい。
The above composition of the present invention may further contain a silicon compound. The above composition of the present invention may further contain an aqueous dispersion of polyethylene wax.

【0010】本発明の亜鉛および/又はアルミニウム含
有金属によるめっき鋼板の表面処理液は、前記表面処理
用組成物を含み、7〜11のpHを有するものである。
The surface treatment liquid for a plated steel sheet with a metal containing zinc and / or aluminum of the present invention contains the above-mentioned composition for surface treatment and has a pH of 7 to 11.

【0011】また、本発明の亜鉛および/又はアルミニ
ウム含有金属めっき鋼板の表面処理方法は、前記表面処
理液からなる処理液層を、亜鉛および/又はアルミニウ
ム含有金属によるめっき鋼板の表面上に形成し、これを
乾燥して0.3〜5.0g/m2 のクロメート含有樹脂
皮膜を形成することを特徴とするものである。
Further, the surface treatment method for a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet of the present invention comprises forming a treatment liquid layer comprising the above-mentioned surface treatment liquid on the surface of a plated steel sheet made of a zinc- and / or aluminum-containing metal. This is dried to form a chromate-containing resin film of 0.3 to 5.0 g / m 2 .

【0012】[0012]

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。本発明
において使用するエチレン系アイオノマー水系樹脂は、
エチレンとアクリル酸またはメタクリル酸の共重合体に
含まれるカルボキシル基の30〜70%、好ましくは4
0〜60%を、ナトリウム、カリウム、亜鉛などの金属
イオンにより分子間会合又は架橋したアイオノマー構造
を有するものである。エチレンと、アクリル酸またはメ
タクリル酸との配合比率は、エチレン/アクリル酸また
はメタクリル酸の重量比が2〜18であることが好まし
く、より好ましくは4〜9である。この重量比が2未満
ではエチレン構造の含有量が少なくなるため、得られる
皮膜の潤滑性が不十分になることがある。また、それが
18を超えると、得られる皮膜とめっき層表面との密着
性を向上させるために必要なカルボキシル基の含有量が
不足するだけでなく、得られる樹脂皮膜の耐水性が低下
しかつ耐食性が不十分になることがある。また、金属イ
オンによるカルボキシル基の会合又は架橋割合が30%
未満であれば、得られる樹脂皮膜の耐アルカリ性、耐溶
剤性などの特性が不十分になることがある。また、それ
が70%を超えると、得られる樹脂皮膜とめっき層表面
との密着性が不十分になり、さらには上塗り塗料との密
着性も不十分になることがある。
The present invention will be described in detail below. Ethylene ionomer water-based resin used in the present invention,
30 to 70% of the carboxyl groups contained in the copolymer of ethylene and acrylic acid or methacrylic acid, preferably 4
It has an ionomer structure in which 0 to 60% is intermolecularly associated or crosslinked with a metal ion such as sodium, potassium or zinc. As for the blending ratio of ethylene and acrylic acid or methacrylic acid, the weight ratio of ethylene / acrylic acid or methacrylic acid is preferably 2 to 18, and more preferably 4 to 9. If this weight ratio is less than 2, the content of the ethylene structure will be small, and the lubricity of the resulting coating may be insufficient. Further, when it exceeds 18, not only the content of the carboxyl group necessary for improving the adhesion between the obtained coating and the surface of the plating layer is insufficient, but also the water resistance of the obtained resin coating is lowered and Corrosion resistance may be insufficient. In addition, the association or cross-linking ratio of the carboxyl group by the metal ion is 30%.
If it is less than the above range, the resulting resin film may have insufficient properties such as alkali resistance and solvent resistance. On the other hand, if it exceeds 70%, the adhesion between the resin film obtained and the surface of the plating layer may be insufficient, and further the adhesion with the topcoat paint may be insufficient.

【0013】また、本発明において使用されるアイオノ
マー水系樹脂は、ウレタン系アイオノマー樹脂を包含す
る。ウレタン系アイオノマー樹脂の製造方法を下記に示
す。まず、ポリエステルおよび/またはポリエーテル系
のポリオールとイソシアネートとの反応により両末端に
NCO基を有するプレポリマーを合成する。次に、この
プレポリマーにカルボン酸ジオールを反応させて酸変性
プレポリマーを合成する。次に、この酸変性プレポリマ
ーに、ナトリウム、カリウム、亜鉛などの金属イオンを
反応させ、酸変性プレポリマーが有するカルボキシル基
の20〜70%、好ましくは40〜60%を前記金属イ
オンにより分子間会合又は架橋させる。この会合又は架
橋樹脂にトリエチルアミン等の塩基性物質を加えて遊離
カルボキシル基をイオン解離し、これに水添加を施して
樹脂を水中に乳化させる。この水性化したプレポリマー
の両末端のNCO基をジアミン等により鎖延長反応させ
て高分子化し、それによって、本発明に有用なウレタン
系アイオノマー水性液が得られるのである。前記カルボ
ン酸ジオールによるカルボキシル基の樹脂骨格への導入
量は、酸価(AV)として、30〜150であることが
好ましい。これが30未満の場合は、金属イオンで会合
又は架橋されていない遊離カルボキシル基が不足するた
めに水性化が困難となることがある。またそれが150
を超えると得られる樹脂皮膜の耐アルカリ性が不十分に
なることがある。
Further, the ionomer water-based resin used in the present invention includes a urethane ionomer resin. The method for producing the urethane ionomer resin is shown below. First, a prepolymer having NCO groups at both ends is synthesized by reacting a polyester and / or polyether-based polyol with an isocyanate. Next, the prepolymer is reacted with a carboxylic acid diol to synthesize an acid-modified prepolymer. Next, the acid-modified prepolymer is reacted with a metal ion such as sodium, potassium, or zinc, and 20 to 70%, preferably 40 to 60% of the carboxyl group of the acid-modified prepolymer is intermolecularly reacted with the metal ion. Allow to associate or crosslink. A basic substance such as triethylamine is added to the associated or crosslinked resin to ionically dissociate the free carboxyl group, and water is added to this to emulsify the resin in water. The NCO groups at both ends of this water-based prepolymer are polymerized by chain extension reaction with a diamine or the like to polymerize, thereby obtaining a urethane-based ionomer aqueous liquid useful in the present invention. The amount of the carboxyl group introduced into the resin skeleton by the carboxylic acid diol is preferably 30 to 150 as an acid value (AV). If this is less than 30, the aqueous carboxylation may be difficult due to a shortage of free carboxyl groups that are not associated or crosslinked with metal ions. Also it is 150
When it exceeds, the alkali resistance of the obtained resin film may be insufficient.

【0014】ウレタン系水系アイオノマー樹脂は、ウレ
タン結合、ウレア結合またはビュレット結合が樹脂骨格
に導入されることにより、前記エチレン系アイオノマー
樹脂の前記特性に加えて、得られる樹脂皮膜の強度が向
上すると共に耐摩耗性が大幅に向上するという特長を有
する。その合成に用いられるポリエーテルポリオール、
ポリエステルポリオール、カルボン酸ジオールおよびイ
ソシアネートの種類には、格別の制限はなく、ウレタン
系水系アイオノマーの合成に通常用いられるものから適
宜に選択すればよく、それによって、前記金属イオンに
よる十分な会合又は架橋効果を得ることができる。
In the urethane-based water-based ionomer resin, by introducing a urethane bond, a urea bond or a buret bond into the resin skeleton, in addition to the above-mentioned characteristics of the ethylene-based ionomer resin, the strength of the obtained resin film is improved. It has the feature of significantly improving wear resistance. A polyether polyol used in its synthesis,
The types of polyester polyol, carboxylic acid diol and isocyanate are not particularly limited and may be appropriately selected from those usually used for the synthesis of urethane-based water-based ionomers, whereby sufficient association or cross-linking by the metal ion is possible. The effect can be obtained.

【0015】本発明において、6価クロムイオンの使用
は耐食性、および耐アルカリ性が向上した樹脂皮膜を得
るために不可欠である。6価クロムイオンは、クロム酸
もしくはクロム酸塩化合物から生成する。クロム酸は無
水クロム酸水溶液の形で用いられることが好ましく、ク
ロム酸塩は、クロム酸または重クロム酸のアンモニウ
ム、カリウム、ナトリウム、亜鉛などの塩から選ばれる
ことが好ましい。6価クロムイオンの添加量は、アイオ
ノマー樹脂成分の重量に対し0.1〜5重量%である。
これが、0.1重量%未満では得られる樹脂皮膜の耐食
性が不十分になり、かつ樹脂成分のカルボキシル基と6
価クロムイオンとの反応が不十分となり、得られる樹脂
皮膜の耐アルカリ性が不十分になる。またそれが5重量
%を超えると前記反応の速度が過度に速くなり、樹脂組
成物の有効寿命が不十分になる。
In the present invention, the use of hexavalent chromium ions is indispensable for obtaining a resin film having improved corrosion resistance and alkali resistance. Hexavalent chromium ions are generated from chromic acid or chromate compounds. Chromic acid is preferably used in the form of an aqueous solution of chromic anhydride, and the chromic acid salt is preferably selected from salts of chromic acid or dichromic acid such as ammonium, potassium, sodium and zinc. The amount of hexavalent chromium ions added is 0.1 to 5% by weight based on the weight of the ionomer resin component.
If this is less than 0.1% by weight, the corrosion resistance of the resin film obtained will be insufficient, and at the same time as the carboxyl group of the resin component,
The reaction with the valent chromium ions becomes insufficient, and the alkali resistance of the obtained resin film becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the reaction rate becomes excessively high, and the useful life of the resin composition becomes insufficient.

【0016】上記表面処理用組成物から、表面処理液が
調製される。表面処理液は、前記アイオノマー樹脂成分
を、20〜400g/リットルの固形分濃度で含み、か
つ、6価クロムイオンを、0.03〜10g/リットル
の濃度で含むことが好ましい。アイオノマー樹脂成分固
形分濃度が30g/リットル未満のときは、得られる樹
脂皮膜の重量(又は厚さ)が不十分になることがあり、
また、それが、400g/リットルを超過すると、得ら
れる表面処理液の粘度が過度に高くなって、ローピング
などにより塗工外観が不良になるという不都合を生ずる
ことがある。さらに6価イオン濃度が0.03g/リッ
トル未満であると、得られる皮膜中のクロム成分の量
を、樹脂成分量に対し、適切な範囲内にコントロールす
ることが困難になるという不都合を生ずることがあり、
また、それが、10g/リットルを超過すると、得られ
る表面処理液の寿命が短くなるという不都合を生ずるこ
とがある。
A surface treatment solution is prepared from the above surface treatment composition. The surface treatment liquid preferably contains the ionomer resin component at a solid content concentration of 20 to 400 g / liter, and hexavalent chromium ions at a concentration of 0.03 to 10 g / liter. When the ionomer resin component solid content concentration is less than 30 g / liter, the weight (or thickness) of the obtained resin film may be insufficient,
On the other hand, if it exceeds 400 g / liter, the viscosity of the obtained surface treatment liquid becomes excessively high, and the coating appearance may be deteriorated due to roping or the like. Further, when the concentration of hexavalent ions is less than 0.03 g / liter, it is difficult to control the amount of chromium component in the obtained coating within an appropriate range with respect to the amount of resin component. There is
Further, if it exceeds 10 g / liter, the life of the obtained surface treatment liquid may be shortened, which may cause a disadvantage.

【0017】さらに、この表面処理液のpHは、7〜11
に調整されなければならない。このpHが7未満ではクロ
ム酸の中和が不十分になり、アイオノマー樹脂を酸化し
やすくなり、表面処理液の有効寿命を短くする。またこ
のpHが11を超えると、亜鉛および/又はアルミニウム
含有金属めっき層の溶解が起こり、樹脂皮膜形成時分子
会合又は架橋を阻害し、所望の性能を得ることが不可能
になる。表面処理液のpHの調整にはアンモニア及び、モ
ノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンな
どのアミン類、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミンなどのアルカノールアミン
類などの揮発性塩基を用いることが好ましい。
Furthermore, the pH of this surface treatment solution is 7-11.
Must be adjusted to. When the pH is less than 7, the chromic acid is insufficiently neutralized, the ionomer resin is easily oxidized, and the effective life of the surface treatment solution is shortened. When the pH exceeds 11, the zinc- and / or aluminum-containing metal plating layer is dissolved, which hinders molecular association or crosslinking during resin film formation, making it impossible to obtain desired performance. To adjust the pH of the surface treatment solution, it is preferable to use ammonia and volatile bases such as amines such as monoethylamine, diethylamine and triethylamine, and alkanolamines such as monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine.

【0018】上記のように調製された表面処理液は、本
発明方法により亜鉛および/又はアルミニウム含有金属
めっき鋼板の表面上に表面処理液層を形成する。亜鉛お
よび/又はアルミニウム含有金属めっき鋼板とは、主と
して溶融アルミめっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、5%
Al−Znめっき鋼板、55%Al−Znめっき鋼板、
合金化溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板等を包
含する。本発明は、純亜鉛材料および純アルミニウム材
料にも応用することができる。また、亜鉛および/又は
アルミニウムに対する合金用元素として、クロム、ケイ
素、コバルト、ジルコニウム、錫、チタン、鉄、鉛、ニ
ッケル、マグネシウム、マンガン、モリブデン、リン等
の1種または2種以上を用いることができる。
The surface treatment liquid prepared as described above forms a surface treatment liquid layer on the surface of the zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet by the method of the present invention. Zinc and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet is mainly hot-dip aluminized steel sheet, hot-dip galvanized steel sheet, 5%
Al-Zn plated steel plate, 55% Al-Zn plated steel plate,
Includes galvannealed steel sheets, galvanized steel sheets, and the like. The present invention can also be applied to pure zinc materials and pure aluminum materials. Further, as the alloying element for zinc and / or aluminum, it is possible to use one or more of chromium, silicon, cobalt, zirconium, tin, titanium, iron, lead, nickel, magnesium, manganese, molybdenum, phosphorus and the like. it can.

【0019】本発明方法において、前記めっき鋼板表面
上に、前記表面処理液から、乾燥重量が0.3〜5g/
2 の表面処理液層を形成し、これを乾燥して樹脂皮膜
を形成する。乾燥皮膜重量が0.3g/m2 未満では得
られる樹脂皮膜の耐アルカリ性、耐指紋付着性、耐食
性、潤滑性、および塗膜密着性が不十分になり、また、
それが5g/m2 を超えると得られる樹脂皮膜の性能は
飽和し、却って経済的損失をもたらす。表面処理液層の
形成方法としては、ロールコーター法、スプレー塗布
法、浸漬エアーナイフ絞り法などを適用できる。なお、
乾燥の程度は表面処理液層の水分が除去され、樹脂皮膜
が形成されれば十分であるが、到達板温が60℃以上で
あることが好ましい。表面処理液層を、例えば150℃
以上のような高温で乾燥しても何ら問題は無いが、所定
長さの生産ラインにおいては、上記高温に到達するまで
に要する時間が長くなり、このため、必然的に生産ライ
ンスピードが遅くなり、生産性が低下する。
In the method of the present invention, the dry weight of the surface treatment liquid is 0.3 to 5 g / on the surface of the plated steel sheet.
A surface treatment liquid layer of m 2 is formed and dried to form a resin film. If the dry film weight is less than 0.3 g / m 2 , the resulting resin film has insufficient alkali resistance, fingerprint adhesion resistance, corrosion resistance, lubricity, and coating adhesion, and
If it exceeds 5 g / m 2 , the performance of the resin film obtained will be saturated, which will rather bring about an economic loss. As a method for forming the surface treatment liquid layer, a roll coater method, a spray coating method, a dipping air knife drawing method, or the like can be applied. In addition,
The degree of drying is sufficient if the water content of the surface treatment liquid layer is removed and a resin film is formed, but the ultimate plate temperature is preferably 60 ° C or higher. Surface treatment liquid layer, for example, 150 ℃
Although there is no problem even if it is dried at a high temperature as described above, in the production line of a predetermined length, the time required to reach the high temperature becomes long, which inevitably slows down the production line speed. , Productivity is reduced.

【0020】本発明の表面処理用組成物には、耐食性、
塗膜密着性向上を目的としてケイ素化合物を含有するこ
とができる。ケイ素含有無機化合物としては、一次粒子
径が5μm〜100μmの大きさのシリカを使用するこ
とができる。このようなシリカは、気相法、および液相
法のいずれの方法で製造されたものでもよい。シリカの
添加量は、組成物全固形分重量に対して30%以下であ
ることが好ましい。シリカ含有量が30%超になると、
得られる樹脂皮膜の耐水性が低下し、かつ耐食性、耐ア
ルカリ性、塗膜密着性が不十分になることがある。
The surface treatment composition of the present invention has a corrosion resistance,
A silicon compound may be contained for the purpose of improving coating film adhesion. As the silicon-containing inorganic compound, silica having a primary particle size of 5 μm to 100 μm can be used. Such silica may be produced by either a gas phase method or a liquid phase method. The amount of silica added is preferably 30% or less based on the weight of the total solid content of the composition. If the silica content exceeds 30%,
The water resistance of the obtained resin film may decrease, and the corrosion resistance, alkali resistance, and coating film adhesion may become insufficient.

【0021】ケイ素含有有機化合物としては、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミ
ノ基含有シランカップリング剤を用いることができる。
前記シランカップリング剤の添加量は、樹脂組成物全固
形分重量に対して10%以下であることが好ましい。そ
の添加量が10%を超えると、シランカップリング剤の
加水分解によって生成したシラノール基が樹脂組成物と
反応してゲル化しやすくなることがあるので好ましくな
い。
Examples of the silicon-containing organic compound include N-β
Amino group-containing silane coupling such as (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxysilane Agents can be used.
The amount of the silane coupling agent added is preferably 10% or less based on the total solid content of the resin composition. If the amount added exceeds 10%, the silanol groups generated by the hydrolysis of the silane coupling agent may react with the resin composition and gelate easily, which is not preferable.

【0022】本発明の表面処理用組成物には、得られる
樹脂皮膜に高度の潤滑性、例えば高速深絞り成形性を付
与するために、さらにポリエチレンワックス水系ディス
パージョンを含有させることができる。本発明に用いら
れるポリエチレンワックスとしては、乳化剤を使用せず
に水または水溶液に分散したものが好ましく、その配合
量は水系樹脂組成物全固形分重量に対し、0.5以下の
固形分重量比になることが好ましい。ポリエチレンワッ
クスの配合固形分重量比が0.5を超えると形成された
樹脂皮膜の強度、およびめっき層表面に対する密着性が
不十分になり、耐食性、耐アルカリ性、耐溶剤性、上塗
り塗膜との密着性などが不十分になり、さらに、潤滑成
分含有量が多いにもかかわらずその潤滑性を発揮できな
くなることがある。
The surface-treating composition of the present invention may further contain an aqueous dispersion of polyethylene wax in order to impart a high degree of lubricity to the resulting resin film, for example, high speed deep drawing formability. The polyethylene wax used in the present invention is preferably one that is dispersed in water or an aqueous solution without using an emulsifier, and the blending amount thereof is a solid content weight ratio of 0.5 or less based on the total solid content weight of the water-based resin composition. It is preferable that If the blended solid content weight ratio of polyethylene wax exceeds 0.5, the strength of the resin film formed and the adhesion to the surface of the plating layer become insufficient, resulting in corrosion resistance, alkali resistance, solvent resistance, and formation of a top coating film. Adhesion and the like may be insufficient, and the lubricity may not be exhibited even if the content of the lubricating component is large.

【0023】一般に、アイオノマー樹脂は側鎖にカルボ
キシル基を有しており、そのカルボキシル基の一部が金
属陽イオンによって分子鎖間で会合、又は架橋されてい
る構造を有しており、得られる樹脂皮膜にすぐれた潤滑
性、金属等への密着性、および耐薬品性を付与する。し
かし、上記構造だけでは得られる樹脂皮膜の耐食性、お
よび強アルカリ性環境中におけるアルミニウム含有金属
めっき鋼板に対する黒変防止効果が不十分である。そこ
で、アイオノマー樹脂に6価クロムイオンを含有させる
と、6価クロムイオンとアイオノマー樹脂のカルボキシ
ル基とが反応して、樹脂皮膜構造をより架橋密度の高い
ものとし、耐アルカリ性、耐水性、耐溶剤性、および耐
スティッキング性をさらに高め、かつ6価クロムイオン
の有する防錆性能により、耐食性のより高い皮膜を形成
することが可能となる。このようなクロメート含有樹脂
皮膜を、亜鉛および/又はアルミニウム含有金属めっき
鋼板の表面に単一工程により形成すると、アルミニウム
含有金属めっき鋼板に対しても、苛性ソーダのような強
アルカリ水溶液と接触したときにおいてもその黒変を防
止し、各種亜鉛および/又はアルミニウム含有金属めっ
き鋼板に対して、種々のすぐれた機能を付与することが
できる。
Generally, an ionomer resin has a carboxyl group in its side chain, and a part of the carboxyl group has a structure in which molecular chains are associated or crosslinked with each other by a metal cation, and thus obtained. Gives the resin film excellent lubricity, adhesion to metals, etc., and chemical resistance. However, with the above structure alone, the corrosion resistance of the resin film obtained and the effect of preventing blackening on the aluminum-containing metal-plated steel sheet in a strongly alkaline environment are insufficient. Therefore, when a hexavalent chromium ion is contained in the ionomer resin, the hexavalent chromium ion reacts with the carboxyl group of the ionomer resin to make the resin film structure have a higher cross-linking density and to have alkali resistance, water resistance and solvent resistance. And the anti-sticking property of hexavalent chromium ions, it is possible to form a film with higher corrosion resistance. When such a chromate-containing resin film is formed in a single step on the surface of a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet, even when the aluminum-containing metal-plated steel sheet is contacted with a strong alkaline aqueous solution such as caustic soda, Also, the blackening can be prevented, and various excellent functions can be imparted to various zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheets.

【0024】[0024]

【実施例】本発明を具体的に説明するために、下記に各
種めっき材料に本発明を適用した場合の実施例を示し、
かつ比較例を示す。下記素材の各々に要望されている性
能項目は、素材の種類により異なるために、各めっき鋼
板について、下記の評価試験を実施した。
EXAMPLES In order to specifically explain the present invention, examples of applying the present invention to various plating materials are shown below,
And a comparative example is shown. Since the performance items required for each of the following materials differ depending on the type of the material, the following evaluation test was performed on each plated steel sheet.

【0025】実施例1〜18および比較例1〜16 表1に、供試アイオノマー水系樹脂および非アイオノマ
ー構造を有する比較水系樹脂の構成、特性を示す。表
2,3、および4に、供試金属材料に対する実施例およ
び比較例の処理条件を示す。水系樹脂組成物に配合した
6価クロムイオンの供給源として重クロム酸アンモニウ
ムを使用した。比較例の塗布型クロメート処理におい
て、ジンクロム−R1415A(商標、日本パーカライ
ジング製、組成;6価クロムイオン+3価クロムイオン
+シリカ)を塗布して乾燥した。水系樹脂組成物及び塗
布型クロメート液の塗布は、乾燥後に所定の付着重量に
なるようにバーコーターを用いて行った。
Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 16 Table 1 shows the constitution and characteristics of the sample ionomer aqueous resin and the comparative aqueous resin having a non-ionomer structure. Tables 2, 3 and 4 show the processing conditions of the examples and comparative examples for the metal material under test. Ammonium dichromate was used as a source of hexavalent chromium ions blended in the water-based resin composition. In the coating-type chromate treatment of Comparative Example, Zinchrome-R1415A (trademark, manufactured by Nippon Parkerizing, composition; hexavalent chromium ion + trivalent chromium ion + silica) was applied and dried. The coating of the water-based resin composition and the coating type chromate solution was performed using a bar coater so that a predetermined adhesion weight was obtained after drying.

【0026】1.金属材料A.電気亜鉛めっき鋼板の場合 電気亜鉛めっき鋼板(めっき付着量:20/20g/m
2 、塗油板)をアルカリ脱脂し、水洗、乾燥後、その表
面上に表2に示した実施例1〜6、比較例1〜5の処理
条件により水系樹脂組成物を塗布し、乾燥した。得られ
た鋼板から採取した供試片について、その平面部耐食
性、耐指紋付着性、耐アルカリ性a(クロム固定率)お
よび潤滑性a(深絞り性)の評価試験を実施した。
1. Metal Material A. In the case of electrogalvanized steel sheet Electrogalvanized steel sheet (Amount of coating: 20/20 g / m
2 , oil-coated plate) was degreased with alkali, washed with water, dried, and then coated with the aqueous resin composition on the surface thereof under the treatment conditions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 shown in Table 2 and dried. . The test pieces sampled from the obtained steel sheet were subjected to evaluation tests of their flat surface corrosion resistance, fingerprint adhesion resistance, alkali resistance a (chromium fixing ratio) and lubricity a (deep drawability).

【0027】B.55%Al−Zn合金めっき鋼板の場
55%Al−Zn合金めっき鋼板(めっき付着量:60
/60g/m2 、無塗油板)に表3に示した実施例7〜
12、比較例6〜12の処理条件により水系樹脂組成物
を塗布し、乾燥した。得られた鋼板から採取された供試
片について、耐アルカリ性b(耐黒変性)、折り曲げ部
耐食性、耐スティッキング性および塗布液安定性の評価
試験を実施した。
B. For 55% Al-Zn alloy plated steel sheet
If 55% Al-Zn alloy coated steel sheet (coating weight: 60
/ 60 g / m 2 , non-oil coated plate) of Examples 7 to 7 shown in Table 3.
12, the aqueous resin composition was applied under the treatment conditions of Comparative Examples 6 to 12 and dried. The test pieces sampled from the obtained steel sheet were evaluated for alkali resistance b (blackening resistance), corrosion resistance at bent portions, sticking resistance and coating solution stability.

【0028】C.溶融アルミニウムめっき鋼板の場合 溶融アルミニウムめっき鋼板(めっき付着量:60/6
0g/m2 、無塗油板)に、表4に示した実施例13〜
18、比較例13〜16の処理条件により水系樹脂組成
物を塗布し、乾燥した。得られた鋼板から採取した供試
片について、その耐アルカリ性b(耐黒変性)、耐ステ
ィッキング性、塗布液安定性、上塗り塗膜密着性および
潤滑性b(スベリ性)の評価試験を実施した。
C. In the case of hot dip aluminum plated steel plate Hot dip aluminum plated steel plate (Amount of coating: 60/6
0 g / m 2 , oil-free plate), and Examples 13 to 13 shown in Table 4 were used.
18, the water-based resin composition was applied under the treatment conditions of Comparative Examples 13 to 16 and dried. The test pieces collected from the obtained steel sheet were subjected to an evaluation test of their alkali resistance b (blackening resistance), sticking resistance, coating solution stability, top coating film adhesion and lubricity b (sliding property). .

【0029】2.評価試験方法A.平面部耐食性 供試片にJIS−Z−2371による塩水噴霧試験を3
00時間施し、その結果を下記評価基準で目視評価し
た。 記 号 白錆発生面積率 ─────────────────── ◎ 白錆なし ○ 白錆10%未満 △ 白錆10%〜30%未満 × 白錆30%以上
2. Evaluation test method A. 3) Salt spray test according to JIS-Z-2371 was applied to the flat surface corrosion resistance test piece.
It was applied for 00 hours, and the result was visually evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol White rust occurrence area rate ─────────────────── ◎ No white rust ○ White rust less than 10% △ White rust 10% to less than 30% × White rust 30% that's all

【0030】B.耐指紋付着性 供試片表面に指面を強く押し付け、指紋の痕跡形成結果
を下記評価基準で目視評価した。 記 号 耐指紋付着性 ─────────────────── ○ 指紋の痕跡が見えない △ 指紋の痕跡がやや見える × 指紋の痕跡がはっきり見える
B. Anti-fingerprint Adhesion Resistance The finger surface was strongly pressed against the surface of the test piece, and the result of fingerprint trace formation was visually evaluated according to the following evaluation criteria. Code Fingerprint resistance ─────────────────── ○ Fingerprint traces are not visible △ Fingerprint traces are slightly visible × Fingerprint traces are clearly visible

【0031】C.耐アルカリ性a(クロム固定率) 供試片に、アルカリ脱脂剤(商標:パルクリーン−N3
64S、日本パーカライジング製)を2%濃度で、60
℃、2分間のスプレー処理を施し、水洗し乾燥した。こ
の脱脂前後の供試片のクロム付着量を蛍光X線により測
定し、その測定結果からクロム固定率〔クロム固定率
(%)=(脱脂後のクロム付着量÷脱脂前のクロム付着
量)×100〕を算出し、その結果を下記評価基準で評
価した。 記 号 クロム固定率(耐アルカリ性) ───────────────────── ○ 95%以上 △ 80%〜95%未満 × 80%未満
C. Alkali resistance a (Chromium fixation ratio) Specimen was coated with an alkaline degreasing agent (trademark: PALCLEAN-N3
64S, made by Nippon Parkerizing) at 2% concentration, 60
It was sprayed at 2 ° C. for 2 minutes, washed with water and dried. The chromium adhesion amount of the test piece before and after degreasing was measured by fluorescent X-ray, and from the measurement result, the chromium fixing rate [chromium fixing rate (%) = (chrome adhesion amount after degreasing / chromium adhesion amount before degreasing) x 100] was calculated and the result was evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol Chromium fixing rate (alkali resistance) ───────────────────── ○ 95% or more △ 80% to less than 95% × less than 80%

【0032】D.潤滑性a(深絞り性) 供試片に、ブランク径92mm、ポンチ40mm、しわ押さ
え圧1〜2ton の条件下で円筒深絞り試験を施し、その
結果を下記評価基準で評価した。 記 号 潤滑性(深絞り性) ────────────────────────────────── ◎ しわ押さえ圧2ton で絞り抜け、皮膜のビルドアップ等の異常なし ○ しわ押さえ圧1ton で絞り抜け、皮膜のビルドアップ等の異常なし △ しわ押さえ圧1ton で絞り抜け、皮膜のビルドアップ異常あり × しわ押さえ圧1ton で絞り抜けず
D. Lubricity a (deep drawability) A test piece was subjected to a cylindrical deep draw test under the conditions of a blank diameter of 92 mm, a punch of 40 mm, and a wrinkle holding pressure of 1 to 2 tons, and the results were evaluated according to the following evaluation criteria. Code Lubricity (deep drawing) ────────────────────────────────── ◎ Wrinkle pressure 2 ton No omission, abnormal build-up of coating, etc. ○ No wrinkle pressing pressure, no abnormalities such as film build-up △ Wrinkle pressing pressure, 1 ton omission, film build-up abnormality × Wrinkle pressing pressure, 1 ton omission Without

【0033】E.耐アルカリ性b(耐黒変性) 供試片を25℃で1%NaOH水溶液中に浸漬し、色差
計を用いて浸漬前後の供試片の明度差(ΔL)を測定
し、それが10以上になるに要した時間を求めた。その
結果を下記評価基準で評価した。 記 号 所要アルカリ浸漬時間(耐黒変性) ──────────────────────── ◎ 6時間以上 ○ 3〜6時間未満 △ 1〜3時間未満 × 1時間未満
E. Alkali resistance b (blackening resistance) The test piece was immersed in a 1% NaOH aqueous solution at 25 ° C, and the difference in lightness (ΔL) between the test piece before and after the immersion was measured using a color difference meter. I asked for the time it took. The results were evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol Required alkali immersion time (blackening resistance) ──────────────────────── ◎ 6 hours or more ○ 3 to less than 6 hours △ 1-3 hours Less than less than 1 hour

【0034】F.折り曲げ部の耐食性 供試片を2ケ所で内側に折り曲げ(2T折り曲げ)、そ
れを塩水噴霧試験200時間に供した。折り曲げ部に発
生した白錆について下記評価基準で目視評価した。 記 号 白錆発生面積率 ───────────────── ◎ 白錆なし ○ 白錆10%未満 △ 白錆10〜30%未満 × 白錆30%以上
F. The corrosion resistance test piece of the bent portion was bent inward at two locations (2T bending) and subjected to a salt spray test for 200 hours. The white rust generated in the bent portion was visually evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol White rust occurrence area rate ───────────────── ◎ No white rust ○ White rust less than 10% △ White rust 10-30% × White rust 30% or more

【0035】G.耐スティッキング性 供試片を70×150mmのサイズに切り出し、その両面
からバリを除去し、対象面を互に重ね合わせ、これにト
ルクレンチにより70 kgf・cmの荷重をかけて、50℃
雰囲気に24時間曝し、スティッキング発生結果につい
て下記評価基準で評価した。 記 号 耐スティッキング性評価基準 ───────────────────── ○ 対象面同士の固着なし △ 対象面同士やや固着 × 対象面同士強固に固着
G. Sticking resistance The test piece is cut into a size of 70 × 150 mm, burrs are removed from both sides, the target surfaces are stacked on top of each other, and a load of 70 kgf · cm is applied to this with a torque wrench, at 50 ° C.
The sample was exposed to the atmosphere for 24 hours, and the sticking occurrence result was evaluated according to the following evaluation criteria. No. Sticking resistance evaluation standard ───────────────────── ○ No adherence between target surfaces △ Some adherence between target surfaces × Strong adherence between target surfaces

【0036】H.表面処理液の安定性 試験に供した表面処理液を40℃の空気雰囲気中に曝露
放置し、それがゲル化あるいは沈澱を生ずるに要した日
数を計測した。その結果を下記評価基準で評価した。 記 号 塗布液安定性 ─────────────── ○ 2週間以上 △ 1〜2週間未満 × 1週間未満
H. The surface treatment liquid used for the stability test of the surface treatment liquid was left to stand in an air atmosphere at 40 ° C., and the number of days required for it to gel or precipitate was measured. The results were evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol Coating solution stability ─────────────── ○ 2 weeks or more △ 1-2 weeks or less × less than 1 week

【0037】I.上塗り塗膜密着性 供試片面上に、メラミンアルキッド塗料(大日本塗料
製、商標:デリコン700白)を、塗膜の厚さが20〜
25μmになるよう塗布し、焼付け乾燥した。この塗装
板を沸騰水中に2時間浸漬した後に、塗膜密着性試験に
供した。この試験において、供試片面上に1mm角の碁盤
目を100個刻み、エリクセン試験機を用いて5mm押し
だした後、このテスト面にテープ剥離を施し、塗膜の残
存する目数を測定し、その結果を下記評価基準で評価し
た。 記 号 塗膜残存目数 ───────────────── ◎ 100 ○ 91〜99 △ 81〜90 × 80以下
I. Adhesiveness of top coat film A melamine alkyd paint (Dainippon Paint Co., Ltd., Trademark: Dericon 700 White) is applied on one side of the test piece to a thickness of 20-
It was coated so as to have a thickness of 25 μm, and was baked and dried. This coated plate was immersed in boiling water for 2 hours and then subjected to a coating film adhesion test. In this test, 100 squares of 1 mm square were engraved on one side of the test piece and pushed out by 5 mm using an Erichsen tester. Then, tape peeling was applied to this test surface, and the number of remaining marks of the coating film was measured. The results were evaluated according to the following evaluation criteria. Symbol Number of remaining coating film ───────────────── ◎ 100 ○ 91-99 △ 81-90 × 80 or less

【0038】J.潤滑性b(スベリ性) 供試片を、バウデン試験機に供して皮膜最表層の摩擦係
数を測定し、その結果を下記評価基準で評価した。 記 号 摩擦係数 ───────────────── ◎ 0.1未満 ○ 0.1〜0.2未満 △ 0.2〜0.4未満 × 0.4以上
J. The lubricity b (sliding property) test piece was subjected to a Bowden tester to measure the friction coefficient of the outermost layer of the coating, and the result was evaluated according to the following evaluation criteria. Code Coefficient of friction ───────────────── ◎ Less than 0.1 ○ 0.1 to less than 0.2 △ 0.2 to less than 0.4 × 0.4 or more

【0039】3.評価試験結果 表2に電気亜鉛めっき鋼板の場合、表3に55%Al−
Znめっき鋼板の場合、表4に溶融アルミニウムめっき
鋼板の場合の実施例と比較例の評価試験結果を示す。
3. Evaluation test results In the case of electrogalvanized steel sheet in Table 2, 55% Al-in Table 3
In the case of a Zn-plated steel sheet, Table 4 shows the evaluation test results of Examples and Comparative Examples in the case of a hot-dip aluminum-plated steel sheet.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】実施例の1〜17の各々供試板の作製条件
において、本発明に従って、表面処理液は、固形分濃度
が20〜400g/リットルのエチレン系アイオノマー
水系樹脂、またはウレタン系アイオノマー水系樹脂と、
この樹脂成分固形分に対して重量比で0.1〜5%(重
量)の6価クロムイオンを含有し、且つ、pHが7〜11
に調整されたものであった。この表面処理液を亜鉛およ
び/又はアルミニウム含有金属めっき鋼板の両表面上に
塗布し、乾燥後、皮膜量が0.3〜5.0g/m2 の樹
脂皮膜を形成させた。実施例1〜17においては、得ら
れたクロム含有樹脂被覆めっき鋼板は、いづれも優れた
性能を示した。比較例の1〜16の供試板作製条件は、
本発明に該当しない条件下で行われ、得られた試料は、
いづれか1以上の性能において不十分であった。
According to the present invention, the surface treatment liquid is an ethylene-based ionomer water-based resin having a solid content concentration of 20 to 400 g / liter or a urethane-based ionomer water-based resin under the production conditions of the test plates of Examples 1 to 17 respectively. When,
It contains hexavalent chromium ions in a weight ratio of 0.1 to 5% with respect to the solid content of the resin component, and has a pH of 7 to 11
It was adjusted to. This surface treatment liquid was applied onto both surfaces of a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet, and after drying, a resin coating having a coating amount of 0.3 to 5.0 g / m 2 was formed. In Examples 1 to 17, each of the obtained chromium-containing resin-coated plated steel sheets exhibited excellent performance. The test plate production conditions of Comparative Examples 1 to 16 are:
The sample obtained under the conditions that do not correspond to the present invention,
Any one of them was insufficient in the performance of 1 or more.

【0045】実施例4,8,9,10,12,15およ
び16において、表面処理液はさらにケイ素化合物を含
有しているので、得られた樹脂被覆めっき鋼板の耐食性
および塗膜密着性が特に優れていた。実施例3,4,1
0,14および18においては、表面処理液がさらにポ
リエチレンワックス水性ディスパージョンを含有してお
り、得られた樹脂皮膜は、特に潤滑性において優れてい
た。
In Examples 4, 8, 9, 10, 12, 15 and 16, since the surface treatment liquid further contains a silicon compound, the obtained resin-coated plated steel sheet has particularly high corrosion resistance and coating adhesion. Was excellent. Examples 3, 4, 1
In Nos. 0, 14 and 18, the surface treatment liquid further contained a polyethylene wax aqueous dispersion, and the obtained resin film was particularly excellent in lubricity.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明により、亜鉛および/又はアルミ
ニウム含有金属めっき鋼板に、すぐれた耐アルカリ性、
耐食性、耐指紋性、潤滑性、上塗り塗膜密着性を有する
クロメート含有樹脂皮膜を単一工程により付与すること
ができる。
Industrial Applicability According to the present invention, zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheets have excellent alkali resistance,
A chromate-containing resin film having corrosion resistance, fingerprint resistance, lubricity, and adhesion of top coating film can be applied in a single step.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 5/00 PPK 5/08 PPX PQA PQE 175/00 PHW C23C 22/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication C09D 5/00 PPK 5/08 PPX PQA PQE 175/00 PHW C23C 22/28

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エチレン系アイオノマーおよびウレタン
系アイオノマーから選ばれた少なくとも1種からなる樹
脂成分と、この樹脂成分重量に対し、0.1〜5重量%
の6価クロムイオンとを含有する水性混合物からなるこ
とを特徴とする亜鉛および/又はアルミニウム含有金属
めっき鋼板の表面処理用組成物。
1. A resin component comprising at least one selected from ethylene ionomers and urethane ionomers, and 0.1 to 5% by weight based on the weight of the resin component.
6. A composition for surface treatment of a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet, which comprises an aqueous mixture containing the hexavalent chromium ion.
【請求項2】 さらにケイ素化合物を含有する、請求項
1に記載の組成物。
2. The composition according to claim 1, further comprising a silicon compound.
【請求項3】 さらに、ポリエチレンワックスの水性分
散液を含む、請求項1に記載の組成物。
3. The composition according to claim 1, further comprising an aqueous dispersion of polyethylene wax.
【請求項4】 請求項1〜3のいづれか1項に記載の組
成物を含み、7〜11のpHを有することを特徴とする亜
鉛および/又はアルミニウム含有金属めっき鋼板の表面
処理液。
4. A surface treatment liquid for a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet, which comprises the composition according to any one of claims 1 to 3 and has a pH of 7 to 11.
【請求項5】 請求項4に記載の表面処理液からなる処
理液層を、亜鉛含有金属、又はアルミニウム含有金属に
よるめっき鋼板の表面上に形成し、これを乾燥して、
0.3〜5.0g/m2 のクロメート含有樹脂皮膜を形
成することを特徴とする亜鉛および/又はアルミニウム
含有金属めっき鋼板の表面処理方法。
5. A treatment liquid layer comprising the surface treatment liquid according to claim 4 is formed on the surface of a plated steel sheet made of a zinc-containing metal or an aluminum-containing metal, and this is dried,
A surface treatment method for a zinc- and / or aluminum-containing metal-plated steel sheet, which comprises forming a chromate-containing resin film of 0.3 to 5.0 g / m 2 .
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