JPS58174582A - 溶接可能塗装鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加工部耐食性に優れ九ｆ＃接可能耐食性慮＠鋼
板に関するものである。

態動車用等の＃接可能耐食性ｍ＊鋼板を得るため、冷を
鋼板にダクロメットと称する無水クロム酸を水に溶解し
、還元剤を加えて一部６価クロムにし、亜鉛末を配合し
た液を塗布乾燥し、次にジンクリッチ塗料を塗布して焼
付乾燥する鋼板、リン酸塩処理した冷延鋼板にジンクリ
ッチ塗料を２コート２ベークで塗装する塗装鋼板、ある
いは電気亜鉛メッキ鋼板に無水クロム酸はかの塗布型り
ｏ　ｉ　−）　全塗布し、その上に亜鉛末その他の金属
粉、金属炭化物粉を含む塗料を塗装する溶接性の良い塗
装鋼板などの製造法が知られている。しかしなからこれ
ら製造法による溶接可能塗装鋼板はいづれも金属粉入り
上塗り塗料にエホ゛キシ樹脂を使用しておりプレス加工
時に塗膜が粉状に剥離しプレス機に付着してプレス加工
時のキズ発生の原因となり、プレス清ｍｓ度が大となり
、また加工により塗膜が剥離したりクラックを生じたり
するためその部分の耐食性が低下するなど重大な欠点を
有していた。従って加工しても＊Ｍ剥離がなくまた耐食
性の低下がない溶接可能な耐食性塗装鋼板が要望されて
いる。

本発明者らは前記目的を素地および上塗り塗膜との密着
性に優れた特定の塗布型クロメートを下塗りとして適用
し、その上に加工性、耐食性、溶接性に優れた特定のジ
ンクリッチ塗膜をもうけることにより解決し本発明を完
成するに至った。すなわち本発明に従えば、冷延鋼板又
は電気亜鉛メッキ、溶厳亜鉛メッキ、亜鉛合金メッキ等
の亜鉛メッキ鋼板（以下単に鋼板と称す）に下塗りとし
て無水クロム酸、水可溶性アクリル樹脂および／または
水分散性アクリル樹脂、有機還元剤および水よりなる組
成物を全クロム量として５０〜５００■汐塗布乾燥し、
次に二塩基酸としてテレフタル酸を全有機酸中に３０〜
７０モル％含み、数平均分子量が２．０００−３０．０
００である飽和オイルフリーポリエステル樹脂、硬化剤
としてのメラミン樹脂および／またはブロックイソシア
ナート、亜鉛末および溶′ｌ 剤を配合してなる上塗りＩｌｉ威物を乾燥１！１！３１
．３〜２０犀に塗布し、焼付乾燥することにより加工性
、耐食性に優れた溶接可能塗装鋼板が提供せられる。

本発明では先づ鋼板にクロム酸処理が行なわれるが、そ
の際に無水クロム酸、有機還元剤、水可溶性アクリル樹
脂および水よりなる溶液ＷＩＩＩＩｇ威瞼あるいμ鎖水
クロム酸、有機還元剤、水分散性アクリル樹脂および水
よりなるエマルジョン型組成物が全クロム量として５０
〜５００ｒ＃ｖ′’適用され乾燥処理される。６価クロ
ムの無水クロム際は有機還元剤例えばポリアルコール、
有機酸、ホルムアルデヒド、ポリアクリル酸等の存在に
より一部分が３価クロムに還元されて水不溶性ならしめ
られ樹脂によって強固に素地上に保持される。ビヒクル
として用いられる樹脂液は水溶性アクリル樹脂例えばア
クリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等の有機酸および
アクリル酸エステル、メタクリ酸エステル、ビニルモノ
マー等を含む共重合体を水にとかしたもの、あるいは水
分散性アクリル樹脂例えば各種アクリル酸、アクリル酸
エステル等を水中で乳化重合し工作られたラテックス等
いづれであってもかまわない。エマルジーン型組成物に
はまた必要に応じポリアクリル酸、あるいはアクリル酸
および／またはメタクリル酸、アクリルアミド、メタク
リルアミド等の親木性千／マーを含む水溶性コポリマー
を乳化剤として加え組成物を安定化ならしめることもで
きる。かかる樹脂の配合されたクロム酸液は鋼板に対し
全クロム量として５０〜５００１１ｍ′の割合で適用さ
れ、乾燥によってクロム酸は樹脂バインダーで素地上に
強固に保持される。クロム量が５０與し′ｌ以下では塗
装板の耐食性が不充分であり、また５００町Ｖ′Ｉをこ
えると加工性溶接性に悪影響を及ぼす。好ましくはクロ
ム量は１００〜３００ＩＩＩｇ／１１′の′範囲内であ
る。本発明に従い、クロム酸処理液に水可溶性アクリル
樹脂あるいは水分散性アクリル樹脂を存在させると素地
ならびに上塗り塗料との密着性が非常に改善せられる。

このようにクロメート処理された鋼板に、次にジンクリ
ッチ塗料が適用せられるのであるが本発明に於ては該塗
料の樹脂に二塩基酸としてテレフタル酸を全有機酸中に
３０〜７０モ１％／襲含み、数平均分子量が２．０００
〜３０．０００の飽和オイルフリーポリエステルが選択
使用せられる。多官能カルボン酸と多官能アルコールの
縮合反応により得られる飽和ポリエステルの内、二塩基
酸としてテレフタル酸を主体とするものが、素材に対す
る密着性、加工性のゆえにプレコート用塗料の公費で注
目されている。就中、二塩基酸成分としてテレフタル酸
３０〜８０モル襲およびテレフタル酸以外の芳香族ジカ
ルボン酸７０〜２０モル％からなり、グリコール成分と
して１．５−ベンタンジオールおよび／または１．＜Ｓ
−ヘキサンジオール３０〜７５モル％および炭素数２．
ベロの脂肪族グリコ−ルア０〜２５モル襲からなり、還
元粘度が０．１５〜０．３０　（７）　共重合ポリエス
テル樹脂と硬化剤からなる組成物は加」：性に優れた塗
装鋼板用組成物として有用であることが報じられ、（特
開昭５４−９５６３４号）業界の注目を集めるに至った
。しかしながらかかる樹脂組成物は優れた加工性と耐溶
剤性を有する塗装鋼板用塗料組成物として有用であると
述べられてはいるが、耐食性等の向上にはエポキシ樹脂
を添加したり、プライマーを使用することが必要である
とされている。本発明者はこの種飽和オイルフリーポリ
エステルの加工性のよ、い点に注目し種々検討した結果
ある特定範囲内の飽和オイルフリーポリエステル′が加
工性の改善のみならず、エポキシ樹脂などを使用せずと
も耐食性に優れているとの極めて興味深い特性を見出し
た。すなわち本発明においては二塩基酸としてテレフタ
ル酸を全有機酸中に３０〜７０モル％含み、駿平均分子
量が２ＣＤ）−３０，０００の飽和オイル７リーポリエ
ステル樹脂がジンクリッチ塗料の樹脂として選択使用さ
れ、下塗りに塗布型クロメートを組合わせることによっ
て優れた加工性と耐食性をそなえ、かつ溶接特性の優れ
た塗装鋼板が提供せられる。テレフタル酸が全有機酸の
３０モル％以下では加工性、耐食性の改善は得られず、
７０モル襲以上では結晶化するため透明な樹脂溶液が得
られない。飽和オイルフリーポリエステルの多価アルコ
ール成分としてはエチレングリフール、プロピレングリ
コール、１．３−１１し プロパンジオール、１．４−ブタンジオール、１．３−
ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ベ
ンタンジオール、１Ｊ６−ヘキサンジオール等の任意の
グリコールが用いられ、又所望によりカルダン酸、アル
コール成分ともに三官能以上のものを適当量加えること
も可能である。

また数平均分子量が２．０００以下では十分な加工性が
得られず、３０．０００以上では樹脂反応上非常に長時
間を要するので、数平均分子量としては２．０００〜３
０．０００の範囲内が実用上選択され、好ましくはｓ、
　ｏｏｏ〜２５．０００の範囲に選定せられる。

樹脂の硬化剤としてはメラミン樹脂および／またはブロ
ックイソシアナートが用いられ、これにさらに亜鉛末、
有機溶剤が配合されジンクリッチ塗料が作られるが、こ
れら硬化剤、亜鉛末、有機溶剤等の割合に関しては通常
のジンクリッチ塗料と同様であり、特にかわるところは
ない。亜塩末以外に金属粉および／ま′たは金属炭化物
粉もしくはリン化鉄粉等の導電性顔料および／またはジ
ンククリメート、ストミンチラムクロメート等のクロメ
ート系防錆顔料ｉ配合してもかまわない。

本発明においてはＪたのジンクリッチ塗料組成物がクロ
メート塗布、乾燥後の鋼板に乾燥膜厚で３〜２０μ閣に
塗布され、焼付乾燥で硬化せられる。

この場合の膜厚は塗装−板の加工性、耐食性、溶接性等
から望ましい上記範囲に選定されたものであるが、経済
性などを考慮した場合３〜１５Ｊｌｌｌｌの範囲が最も
好ましい。

本発明では前述の如くクロメート塗布液にアクリル樹脂
を加えることにより素地およびジンクリッチ塗膜との密
着性が非常に改善されており、ジンクリッチ１１料の樹
脂に特定のテレフタル酸含有オイルフリーポリエステル
樹脂を用いることにより、加工性が優れ、塗膜の剥離、
特にプレス加工時のパウダリングが少なくなり、加工部
耐食性の良好な溶接可能塗装鋼板の提供が可能となった
ものであって、自動車用等の塗装鋼板として極めて有用
である。

以下実施例ならびに比較例により本発明を説明する。例
文中、単に部とあるは重量部を示す。各試験方法は以下
の方法に従った。

試験方法 １）ｉｌ平均分子量 樹脂をＴＨＦに溶解し、ＧＰＣを用いて測定した。ポリ
スチレンを標準として計算した。

２）衝撃試験 塗面が凸面になるようにデュポン式衝撃試験器にて撃し
ん直径１２．７’−おもり１ｋｇ落下高さ４Ｑｅｍの条
件で衝撃試験を行ない、凸面をセロテープで密着させた
のち剥離した。塗膜の剥離の程度を０　（全面剥離）〜
１０（剥離なし）として評価した。

３）エリク七ン試験 塗面が凸面になるようにエリクセン試験器で５ｍの押出
しを行ない凸面をセロテープで密着させたのち剥離した
。塗膜の剥離の程度を０（全面剥離）〜１０　（１１ｍ
１１なし）として評価した０ ４）折曲げ試験 塗面を外側にして試片と同じ板をはさみ、バイスで１８
０曲げる。はさむ板の枚数（Ｔ）によりＯＴ、　ＩＴ、
　２Ｔ、　３Ｔとする。折曲げ面にセロテープを密着さ
せたのち剥離し、剥離程度を１　（全面剥離）〜５　（
剥離なし）として評価した。

５）塩水噴霧試験 ＪＩ８に５４ＱＱに基づいて、平板については、５００
　Ｈｒの試験を行ない、０　（赤すビ発生面積２０襲以
上）〜５（サビ発生なし）として評価した。一方５１エ
リク七ン試験片については２４０　Ｈｒの試験を行ない
０（ｉＩＩ１１部全面赤サビ発生）す１０（赤サビ発生
なし）として評価した。

実施例１ 下塗り液の調製 １）水分散性アクリルエマルションの調製かくはん器、
還流冷却器、温度針および２つの滴下ロートを備えたフ
ラスコに脱イオン水１５０部およびアクリル酸とメタク
リル酸２−ヒドロキシエチルとを重量比８：２の割合で
共重合して得られる水溶性フボリマ−（２５％水溶液、
分子量（Ｍ　ｗ　）　６６０００　）　１２０部を入れ
かくはん下６０〜６？０に昇温する。次いでこれにメタ
クリル酸メチル３５１１１Ｓ　、スチレン１５部、メタ
クリルｊｌｌ１２−ヒドロキシエチル１０１６およびア
クリル＃１１−ブチル４ｏ部からなる単量体混合物と、
過硫酸アンモニウム２部および脱イオン水５ｏ部からな
る触媒溶液とを別々の滴下ロートか６８時間にわたって
同時に滴下する◇滴下終了後、更に重合反応を完′了す
るため６０〜６５°０で約２時間熟成を行い、固ｊ１分
３０．１％のエマルションを得る。

２）下塗り液の調製 上記エマルション８．１部および無水クロム讃１７襲水
溶液９５部にホルマリン（３７襲水溶液）５部を加えて
６価クロム量の約５０−を３価クロムに還元せしめて得
られるクロム水溶液を室温で混合して固形２分１５％の
処理液を調製する。

下塗り液の塗布 上記下塗り液を予めアルカリ系脱脂剤で脱脂した冷延鋼
板（０，８’ｌｌ−厚、８ＰＣり上にバーコーターを使
用して塗布し、直ちに１００００で４０秒間乾燥する。

このようにしてクロム全重量２００ｍｇ／ｄの均一な下
地皮膜を形成した。

上塗り塗料の調製 １）飽和オイルフリーポリエステル樹脂の調製ジメチル
テレフタレート４８５部、ジメチルイソフタレート４８
５１Ｓ　、エチレングリコール５１２部、ユニオールツ
ム−６５０（ビスフェノールＡのエチレンオキサイド２
．８モル付加物日本油脂製）９０７部、酢酸亜塩０．４
４ｓ、三酸化アンチモン０．４３部を反応容器に仕込み
、１４０°０から２２０°Ｃまで４時間かけてエステル
交換反応を行った。次に１時間かけてｌｍＨｇまで減圧
し、さらに０．１〜０．３１部ｇの減圧下２７０°０で
２時間重縮合反応を行った。得られたポリエステル樹脂
（ム）はＮＭＲ￥ｐの組成分析の結果、ジカルボンＩＩ
Ｉ成分がテレフタル＃／イソフタル酸−５０１５０（モ
ル比）、グリコール成分がエチレングリコール／ビスフ
ェノ−シムのエチレンオキサイド２．８モル付加物−４
５１５５（モル比）であり、数平均分子量は９．０００
であった。

２）ｍ塩末入り上塗り塗料の調製 前記飽和オイルフリーポリエステル樹１１９０１Ｓメチ
ルエーテル化メラミン樹脂（住友化学皺スミマールＭ４
０の　１０部（固形分として）、亜塩末（ｊＪ化学製）
５６７部および溶剤としてシクロヘキサン／ツルペッツ
１００−１／１の混合溶剤６３部をかくはん機で均一に
した。

塗装 下塗り液を塗布した塗板の上に、前記上塗り塗料をバー
コーターで塗布し最終板温２２０°０になるよう１分間
で貼付乾燥した。膜厚１３Ｊｌｌｌｌであった。

テスト結果 第２表の通りであった。

実施例２ 実施例１と同様に下塗りを塗布した塗板に第１表に示す
組成のオイルフリーポリエステルＢ、０を使用した上塗
り塗料を実施例１と同様に塗布し焼付乾燥し試験した。

この結果を第２表に示す。

比較例１ 実施例１と同様に下塗りを塗布した塗板に第１表に示す
組成のオイルフリーポリエステルＣ，Ｅおよびエポキシ
樹脂（ユニオンカーバイド社、Ｐ［ＨＨ）を使用した上
塗り塗料を実施例１と同様に塗布し、焼付乾燥し、試験
した。この結果を第２責に示す。

４６３−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 冷延鋼板又は亜鉛メツ中鎖１［Ｋ下塗）として、無水！
   ロム酸、水可溶性アクリル樹脂および／または水分散性
   アクリル樹脂、有機還元剤および水よルなる組成物を全
   り四ム量として５０〜５００１ｖ／＃／塗布乾燥し、次
   に二塩基酸としてテレフタル酸を全盲ｌｌ１ｌｌｌ！中
   に６０〜７０４ル慢含み、数平均分子量がｚｏｏｏ〜３
   Ｑ、０００である飽和オイルフリーポリエステル樹脂、
   硬化剤としてのメツ建ン樹脂および／ま九はブロックイ
   ソシアナート、亜鉛末および゛溶剤を配合してなる上Ｉ
   ｋヤａＬ成物を乾燥膜厚３〜２０ｐｍＫ塗布し、部付乾
   燥することにより得られる溶接可能塗装鋼板。