JPH07912A - 高耐食性有機複合被覆金属板 - Google Patents

高耐食性有機複合被覆金属板

Info

Publication number
JPH07912A
JPH07912A JP14492893A JP14492893A JPH07912A JP H07912 A JPH07912 A JP H07912A JP 14492893 A JP14492893 A JP 14492893A JP 14492893 A JP14492893 A JP 14492893A JP H07912 A JPH07912 A JP H07912A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
film
resin
corrosion resistance
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14492893A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Tsuchiya
宏之 土屋
Yasushi Hosoda
靖 細田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP14492893A priority Critical patent/JPH07912A/ja
Publication of JPH07912A publication Critical patent/JPH07912A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶接性、耐食性、電着塗装性のいずれにもに優
れた有機複合被覆金属板を得る。 【構成】金属板の片面または両面に、第1層が亜鉛また
は亜鉛系合金めっき層、第2層がCr付着量として5〜
200mg/m2のクロメート層、第3層がエポキシ系樹
脂を含有する樹脂液の塗布及び焼付けにより形成され、
かつ焼付け後の有機皮膜のゴム状弾性率が5×107dyn
/cm2 以上である有機皮膜を膜厚0.1〜2.0μm有
機樹脂皮膜層を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に自動車用に好適
な、耐食性、電着塗装性、溶接に優れた高耐食性有機複
合被覆金属板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車用をはじめとして、多くの
産業分野で各種の表面処理鋼板が使用されている。使用
量の増加に伴い、表面処理鋼板の性能への要求も高まる
一方であり、例えば自動車用においては、「耐穴あき1
0年保証」というような長期的な高耐食性が求められる
とともに、電着塗装性、溶接性も十分であることが要求
されている。
【0003】従来より、自動車車体用に数々の表面処理
鋼板が考案され実用化されてきた。その中でも、亜鉛系
めっき鋼板の上にクロメート皮膜層と薄い樹脂皮膜層を
有する、いわゆる有機複合被覆金属板は、クロメート皮
膜の防食作用、有機皮膜の環境遮断効果などの作用によ
り、種々の表面処理鋼板の中でも、圧倒的に優れた耐食
性を有している。
【0004】この有機複合被覆金属板の上層有機樹脂被
膜には、通常極めて薄い、すなわち0.7〜1.3μm
程度の被覆厚が推奨されている。その理由は、前述の有
機複合被覆金属板は主に自動車体に適用されているの
で、耐食性のみならず電着塗装性、溶接性も重要な要求
性能となり、これらを満足させるために必然的に極薄膜
となるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状の
有機複合被覆金属板は、これら耐食性、電着塗装性、溶
接性の3つの要求性能すべてを満足いくレベルで確保し
ているとは言い難く、現実に3大要求性能をバランスさ
せた有機複合金属板は、未だ得られていない。
【0006】したがって、本発明の課題は、この3大要
求性能を高度に満たした有機複合被覆金属板例えば有機
複合被覆鋼板を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、有機複合
被覆金属板の耐食性と有機皮膜の物性との関連性を鋭意
調査し、特に、有機皮膜のゴム状弾性率と耐食性とに密
接な関連性があることを見出し、本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明者らは、有機複合被覆金
属板と同一の樹脂液で単離フィルムを作成し、動的粘弾
性を測定することによりゴム状弾性率を求めた。その結
果ゴム状弾性率が5×107dyn/cm2 以上とすること
で、耐食性を向上させることが可能となり、本発明を成
すに至った。
【0009】本発明によれば、金属板の片面または両面
に、第1層として亜鉛または亜鉛系合金 めっき層、第
2層としてCr付着量として5〜200mg/m2のクロ
メート層、第3層としてエポキシ系樹脂を含有する樹脂
液の塗布及び焼付けにより形成され、かつ焼付け後の有
機皮膜のゴム状弾性率が5×107dyn/cm2 以上である
膜厚0.1〜2.0μmの有機樹脂皮膜層を有すること
を特徴とする高耐食性有機複合被覆金属板が提供され
る。
【0010】
【作用】以下、本発明の構成とともに作用について詳述
する。有機複合被覆金属板の高耐食性は次の3つの作用
に由来するものと考えられる。 クロメート皮膜の亜鉛または亜鉛系合金めっきに対
する防食作用 有機被膜の腐食因子遮断効果 の相乗効果 したがって、有機皮膜とクロメート皮膜それぞれの特
性、および有機皮膜とクロメート皮膜との密着性に依存
すると考えられる。
【0011】本発明者はの要素に注目し、有機皮膜の
バリアー効果が優れている程、耐食性が良いと考え、従
来の有機複合被覆金属板の有機皮膜の耐食性を評価する
尺度として、樹脂液の単離フィルムを作成しゴム状弾性
率を測定した。
【0012】皮膜の動的粘弾性において、動的弾性率は
温度を上げていくと変化し、大きく3領域(ガラス状領
域、転移領域、ゴム状領域)に区分できる。室温以下で
の低温では硬い状態のガラス状領域でほぼ一定の弾性率
を示し、昇温して熱エネルギーを与えると弾性率は急激
な低下を始め、さらに高温にすると弾性率が変化しない
領域が現れる。この領域をゴム状領域という。架橋密度
が高い皮膜はゴム状弾性率も大きい。
【0013】有機皮膜は主剤の樹脂と硬化剤が架橋し
て、より密に3次元構造を形成しているほど、外部から
腐食因子を遮断し腐食の進行を抑える。したがって、架
橋の密度が高い、すなわちゴム状弾性率が高い程、耐食
性は向上する。
【0014】主樹脂と硬化剤の配合比を変えた所定の樹
脂液で約100μm の単離フィルムを作成し動的粘弾性
を測定し、高温のゴム状弾性率を求めた。ゴム状弾性率
が5×107dyn/cm2 以上の場合、耐食性が極めて良好
であった。
【0015】ゴム状弾性率の上限は特に制限されない
が、あまり大きすぎると皮膜の架橋が密になり過ぎて、
皮膜が割れ加工部の耐食性が劣るため好ましくは109
dyn /cm2 以下である。
【0016】本発明で用いる有機複合被覆金属板第3層
以外は、従来のものと同様でよいが、以下、順次層の形
成に用いる素材例を説明する。
【0017】(母材金属板)本発明の金属板としては、
通常は鋼板を用いることが多いが、軽量化のためにアル
ミ板なども、使用目的、使用部位に応じて使用でき、必
ずしも限定されるものではない。
【0018】(第1層:めっき皮膜)耐食性に優れた純
亜鉛または亜鉛系合金めっきにより第1層を形成する。
めっき方法は電気めっき、蒸着めっきなど、いずれも可
能であり、片面めっきまたは両面めっきの何れでも良
い。母材金属板が鋼板の場合には、溶融めっき、合金化
溶融亜鉛めっきも用いることができる。めっき付着量は
特に制限されないが、加工性と耐食性を両立させるため
には片面当たり10〜60/m2が好ましい。
【0019】また、片面に2層以上のめっき層を有する
多層めっきも第1層として使用できる。この場合、めっ
き最上層に鉄、ニッケルなどの単体もしくはこれらを基
とする合金をフラッシュめっきと称する、薄めっきとし
て施したものも使用できる。 (第2層:クロメート皮膜)クロメート皮膜の形成方法
は、塗布型、反応型、電解型のいずれも可能であるが、
耐食性に特に優れている塗布型クロメート皮膜が好まし
い。クロメート皮膜の付着量は、金属Cr量として5〜
200mg/m2、好ましくは30〜120mg/m2であ
る。付着量が5mg/m2未満であると耐食性に劣り、2
00mg/m2を超えると溶接性、加工性低下をもたら
す。
【0020】(第3層:有機樹脂皮膜)本発明において
は、第3層としてエポキシ樹脂の皮膜層を形成する。エ
ポキシ系樹脂とは、エポキシ基を2個以上持つ樹脂で、
具体例としてはビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビス
フェノールF型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂等、また分子構造を変性したものも含まれ
る。
【0021】代表的なビスフェノールA型エポキシ樹脂
のエポキシ基は反応性に富み、OH基は金属板との密着
性増大に寄与し、エーテル基(−O−)は分子内の回転
を容易にし樹脂の可撓性増大に寄与する。
【0022】ゴム状弾性率の大きい、すなわち架橋密度
の大きい皮膜を作成するには、使用するエポキシ樹脂は
エポキシ当量(分子量/エポキシ基の個数)ができるだ
け小さいものがよい。これは反応するエポキシ基の間の
分子量を小さくし3次元網目構造をより密にするためで
ある。また同じエポキシ当量のものでも一分子中にエポ
キシ基が多数あるのが好ましい。エポキシ当量の好まし
い範囲は140〜2000である。一般的に使用でき
る、式1に示すn=0のビスフェノールA型エポキシ樹
脂のエポキシ当量は140以上であり、逆にエポキシ当
量が2000より大きいとゴム状弾性率5×107dyn/
cm2 以上の皮膜の作成は困難である。
【0023】また、ビスフェノールA型はエポキシ基を
2個持ち、n=0の時でエポキシ当量約170で最小と
なる。式2で示すクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
は、nの数が増加すると、分子量は増加するがエポキシ
当量は約200と変わらない。同じエポキシ当量なら
ば、クレゾールノボラック型の方が好ましい。
【0024】また、使用する硬化剤については、皮膜の
3次元網目構造をより密に形成させるために、硬化剤の
活性水素は一分子中に4個以上あるのが望ましい。この
好適な硬化剤の例として、式3に示す活性水素を5個有
するジエチレントリアミンを挙げることができる。
【0025】
【化1】
【0026】
【化2】
【0027】
【化3】
【0028】本発明において有機樹脂皮膜の厚みが、
0.1μm未満だと耐食性が悪くなり、2.0μmより
厚いと電着性、溶接性が低下する。好ましくは0.5〜
1.3μmである。また耐食性向上のため、SiO2
BaCrO4 等の防錆顔料を添加してもよい。樹脂液の
溶剤としてはケトン類、セロソルブ類、これらの混合溶
剤などを挙げることができる。
【0029】塗膜の硬化方法は塗装終了後、塗膜を加熱
して乾燥させる。この焼付けは、たとえば熱風乾燥炉に
おいて、最高到達板温(PMT)80〜300 ℃程度で行わ
れる。ただし、本発明に係るゴム状弾性率を確保するた
めには、使用する樹脂、硬化剤の種類によっても異なる
が、やや高めの設定が望ましい。焼付温度が高いほど架
橋反応が進み、強固な皮膜が形成されるが、焼付硬化性
の鋼板を使用する場合には、鋼板の焼付硬化性を維持す
るために、200 ℃以下で行うことが望ましい。かくして
得られた本発明の有機複合被覆金属板は、自動車用とし
ては通常片面のみ被覆を施すが、用途によっては両面に
施すこともできる。
【0030】
【実施例】以下本発明の効果を実施例により説明する。
以下の実施例中、%および部は特に指定のない限り、重
量%および重量部である。 (1) 母材 厚さ0.7mm のZn−13%Ni合金電気めっき鋼板( 両面
めっき: 片面あたりのめっき付着量=30g/m2) を用い
た。
【0031】(2) クロメート液 市販の塗布型クロメート液を用い、表1に示すCr付着
量になるようにバーコーターで塗布した。
【0032】(3) 有機樹脂液 シクロヘキサノンに溶かした市販のエポキシ樹脂(ES
A−O11:ビスフェノールA型、エポキシ当量約450 ES
CN−195 X:クレゾールノボラック型、エポキシ当量
約200)とポリアミンの硬化剤 (アミン当量50、アミ
ン当量24) と水性シリカを15部加え、サンドグラインド
ミルを用いて分散させ塗装に供した。
【0033】(4) ゴム状弾性率の測定 表1に示す、同じ樹脂液をブリキ板にバーコーターで約
100 μmの膜厚になるように塗布し焼付後、水銀で剥離
した。作成したフィルムは動的粘弾性測定を行い、ゴム
状弾性率を求めた。
【0034】(5) 試験片の調製 母材めっき鋼板のめっき面上に、表1に示すCr付着量
になるようにクロメート処理液を、バーコーターにより
塗布し、板温度が130 〜150 ℃になるように30秒間加熱
して、下層クロメート皮膜を形成した。
【0035】次いで、室温まで放冷後、クロメート皮膜
上に、表1に示す樹脂液をバーコーターで塗布し、板温
度が130 〜150 ℃になるように30秒間加熱して、上層有
機皮膜を形成した。
【0036】[試験方法] (1) もらい錆耐食性試験 5 %食塩水浸漬(40 ℃×7 分) 、湿潤(40 ℃、湿度95%
×15分) 、乾燥(60 ℃×8 分) の3段階を1サイクルと
する複合腐食試験を1000サイクル行った後の有機被覆面
側の赤錆発生面積率( %) により評価した。ただし、あ
らかじめ食塩水中に大量の鉄錆を存在させておいた。試
験片の形態は、平板( 傷無し) である。 (2) カップ加工部耐食性試験 直径50mmの円筒絞り加工を行った試験片を、日本ペイン
ト社製、脱脂剤「サーフクリーナーSD270 」にて脱脂
した後、165 ℃で25分間の空焼きを行った。次いで、各
試験片について、35℃での塩水噴霧4時間、60℃の温風
乾燥2時間、および50℃・相対湿度95%以上の湿潤雰囲
気2時間を1サイクルとする複合腐食試験を行い、200
サイクルでの発生赤錆の面積率( %) で耐食性を評価し
た。
【0037】(3) 電着塗装性試 試験片を耐食性試験と同様に脱脂した後、日本ペイント
社製電着塗料「U−600 」を用い、化成処理冷延鋼板に
20μm付着する条件( 電圧200V, 通電時間180秒、浴温2
8℃) で電着塗装を行い、165 ℃で25分間焼付けた。電
着塗装性は、塗装外観の目視検査により次の基準で評価
した。 ○: 良好な外観 △: 肌荒れの大きいもの ×: 多数のクレーターがあるか、または電着不能なもの (4) 溶接性試験 塗装面と非塗装面が接触するように2枚の試験片を重ね
て、交流シングルスポット溶接器を用いて、先端径6mm
の電極により、溶接電流10000 A、通電時間12サイク
ル、加圧加重200Kg の条件でスポット溶接を行った。溶
接性は次の2種類の方法で評価した。 A:通電の安定性:1000 打点後に100 個のサンプリング
を行い、不安定な圧痕径が得られた個数で評価した。 B: 連続打点後の電極径:1000 打点後の連続打点電極径
を感圧紙にて測定し、次の基準で評価した。 ○: 電極径 7.0mm未満 △: 電極径 7.0mm〜8.0mm ×: 電極径 8.0mm超 第2表に試験結果をまとめて示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】以上詳述してきたように、本発明によれ
ば、溶接性、耐食性、電着塗装性のいずれにもに優れ
た、特に自動車用に好適な有機複合被覆鋼板が得られ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 B32B 27/38 7421−4F

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属板の片面または両面に、第1層として
    亜鉛または亜鉛系合金めっき層、第2層としてCr付着
    量として5〜200mg/m2のクロメート層、第3層と
    してエポキシ系樹脂を含有する樹脂液の塗布及び焼付け
    により形成され、かつ焼付け後の有機皮膜のゴム状弾性
    率が5×107dyn/cm2 以上である膜厚0.1〜2.0
    μmの有機樹脂皮膜層を有することを特徴とする高耐食
    性有機複合被覆金属板。
JP14492893A 1993-06-16 1993-06-16 高耐食性有機複合被覆金属板 Pending JPH07912A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14492893A JPH07912A (ja) 1993-06-16 1993-06-16 高耐食性有機複合被覆金属板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14492893A JPH07912A (ja) 1993-06-16 1993-06-16 高耐食性有機複合被覆金属板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07912A true JPH07912A (ja) 1995-01-06

Family

ID=15373475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14492893A Pending JPH07912A (ja) 1993-06-16 1993-06-16 高耐食性有機複合被覆金属板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07912A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8646866B2 (en) 2002-08-08 2014-02-11 Seiko Epson Corporation Recording apparatus, recording method, program, and computer system
US8672442B2 (en) 2002-09-09 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus, computer system, and liquid ejection method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8646866B2 (en) 2002-08-08 2014-02-11 Seiko Epson Corporation Recording apparatus, recording method, program, and computer system
US8672442B2 (en) 2002-09-09 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus, computer system, and liquid ejection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0360919B2 (ja)
JP2690629B2 (ja) 耐食性およびスポット溶接性に優れた有機複合被覆鋼板
JPH07912A (ja) 高耐食性有機複合被覆金属板
JPH0494928A (ja) 高耐食性制振鋼板
JPS6343479B2 (ja)
JP3900070B2 (ja) 亜鉛系めっき鋼板のノンクロム処理
JP2554212B2 (ja) 耐低温チッピング性に優れる自動車用表面処理鋼板
JPS6240398A (ja) 高耐食性二層めつき鋼板
JP3389059B2 (ja) 耐指紋性およびアース性に優れる表面処理鋼板の製造方法
JPH11310749A (ja) 水系表面処理剤、表面処理鋼板、及びその製造方法
JPH11138096A (ja) 燃料タンク用有機被覆鋼板
JPH0849084A (ja) 耐食性・加工性に優れた樹脂被覆金属板
JP3771763B2 (ja) 溶接性及び耐食性に優れた表面被覆金属板
JP3503194B2 (ja) 有機複合被覆鋼板
JPH05115838A (ja) 耐食性および溶接性に優れる自動車用表裏異種表面処理鋼板
JP3934763B2 (ja) 高耐食性燃料タンク用鋼板
JP2753666B2 (ja) 電着塗装性にすぐれる樹脂塗装鋼板
JP2988822B2 (ja) 電着塗装性と耐食性に優れた有機複合被覆鋼板およびその製造方法
JPH05293433A (ja) 塗装後の性能に優れる表面処理鋼板
JP3260904B2 (ja) カチオン電着塗装性と耐食性に優れる有機複合被覆鋼板
JPH09241859A (ja) 耐クロム溶出性および耐ブリスター性に優れた有機複合被覆鋼板
JPS58100691A (ja) 高耐食性表面処理鋼板
EP0248059A1 (en) Ni-Zn ELECTROPLATED PRODUCT RESISTANT TO PAINT DELAMINATION
JPH0432576A (ja) リン酸亜鉛化成処理液
JPH0565700A (ja) 樹脂被覆Zn−Ni−Cr−Al2O3 系電気めつき鋼板およびその製造方法