JPS6020468B2 - 電気亜鉛めつき鋼板の表面処理法 - Google Patents

電気亜鉛めつき鋼板の表面処理法

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JPS6020468B2
JPS6020468B2 JP19823681A JP19823681A JPS6020468B2 JP S6020468 B2 JPS6020468 B2 JP S6020468B2 JP 19823681 A JP19823681 A JP 19823681A JP 19823681 A JP19823681 A JP 19823681A JP S6020468 B2 JPS6020468 B2 JP S6020468B2
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俊邦 丹田
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Kawasaki Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気亜鉛めつき鋼板の表面に、指紋付着による
汚れが目立たず、耐食性および塗料密着性に優れた被膜
を形成するための表面処理法に関するものである。
電気亜鉛めつき鋼板はそのままでは耐食性や塗料密着性
が不十分なために、クロメート処理やリン酸塩処理が施
される。
なかでもクロメート処理鋼板は、近年音響機器のシャー
シやパネルなどに多く使用されるようになってきている
が、この分野においては必ずしも塗装が行われるとは限
らない。部品によっては、例えば、テープデッキのリア
パネルなどは音響機器の仕様などを示すためのシルク印
刷が行われるが、シヤーシなどの部品は無塗装のままク
ロメート処理が露出した状態で組み立てられる。そのた
め、部品の組立工程中に作業員が手で触れたところには
指紋が付着し、また油などの付着による汚れが目立つ。
指紋が付着した音響機器は商品価層が著しく損われると
ともに、その部分の耐食性も劣化する。ところで、この
指紋付着現象はクロメート処理鋼板にのみ見られるもの
ではなく、クロメート処理前の亀気亜鉛めつき鋼板その
ものにも明瞭に観察される。
すなわち、電気亜鉛めつき鋼板の表面は通常シャープで
微細な亜鉛結晶が多数析出しており、微小な凹凸が形成
されている。そのため亜鉛めつきしたままの表面やクロ
ム付着量が多くないクロメート処理鋼板の表面において
光が拡散反射されるので光沢はなく白っぽく見える。そ
の表面を手で押えると、皮膚からの分泌物が亜鉛結晶の
凹部を埋めるように付着する。その結果、その部分だけ
光の拡散反射が起こらずに光は付着した分泌物中に吸収
されて黒っぽい模様として際立って見える。クロム付着
量が約50のo/そ以下のクロメート被膜では、亜鉛結
晶の凹部は殆んど埋めこまれず、色調も亜鉛めつき後と
さほど変らないので指紋は著しく付着する。
指紋汚れを目立たなくするには、亜鉛結晶の凹部を予め
埋め込んで平滑にすれば良い。そのために、クロメート
処理時に高濃度の処理液を用いたり、反応時間の延長や
処理液温度の上昇などにより、クロメート付着量を多く
確保しようとしても凹部を完全に埋めるまでには至らな
い。これにより耐指紋性は若干改良されるが、なお不十
分である。厚塗りのクロメート被膜が問題にされるのは
、黄色ないし茶色に強く着色されることである。そのよ
うな色調は音響機器用には不適当とされ、白色ないしは
灰色が好まれる。耐指紋性を改良するためには、取扱い
の容易な水溶性樹脂やェマルジョンタイプの樹脂を十分
な膜厚で処理してもよい。
しかし、このようなタイプの樹脂系被膜は耐食性、耐水
性および耐溶剤性が悪いo上述したように、音響機器の
シヤーシなどに使用される亜鉛めつき鋼板には、耐指紋
性、色調、耐食性、耐溶剤性、塗料密着性、耐水性など
多くの特性が要求されている。
本発明はこのような諸特性を満足し、特に指紋付着によ
る汚れが目立たず、耐食性および塗料密着性に優れた電
気亜鉛めつき鋼板を得るための表面処理法を提供しよう
とするものである。
その要旨とするところは、電気函鉛めつき鋼板の表面に
、クロムの付着量が10〜60雌′〆になるようにクロ
メート処理を行った後に、カルボキシル基を3〜20モ
ル%含有するカルボキシル化したポリエチレン系樹脂デ
ィスパージョンを固形分濃度として3〜30%および1
%以下の水溶性クロム化合物とから成る水性液を塗布乾
燥して被膜を形成し、これら両被膜の付着量が0.3〜
4夕/あとなるように処理するところにある。次に、本
発明の耐指紋性等に優れる電気頭鉛めつき鋼板の表面処
理法につき添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
添付図面は電気亜鉛めつき鋼板にクロメート処理した後
、ポリエチレン系樹脂ークロム酸アンモニウム系処理液
を付着量を変えて処理し、耐指紋性および耐食性に及ぼ
す効果を示したものである。
各被膜の処理条件は以下の通りである。‘1) 下地ク
ロメート処理板厚0.8側、亜鉛付着量20夕/肘の電
気亜鉛めつき鋼板を、Cの310夕/夕、Na3A〆F
62夕/Zなる組成の処理液に浸糟後、フラットゴムロ
ールで絞り、8ず0の熱風で3秒間乾燥した。
クロムの付着量は18のc/〆であった。■ 上塗りポ
リエチレン系被膜 ‘1}で得られたクロメート処理鋼板に、カルポキシル
基を10モル%含有するポリエチレン系樹脂ディスパー
ジョンを固形分濃度として15%とクロム酸アンモニウ
ム0.3%からなる水性液をベースに、水の配合量を適
宜変えた処理液を塗布し、。
ール絞りした後、150℃の熱風で30秒間乾燥した。
‘31 耐指紋性試験 ■で得られた複合被膜を有する鋼板に、ラノリン、塩化
ナトリウム、尿素、乳酸等を水に添加した人工汗液をス
タンブし、その時の汚れを肉眼的に5段階評価した。
評価基準は次の通りであり、5点が良好で、1点が不良
であり、4点以上あれば実用に供することができるもの
とした。評点5・・・・・・実質的に付着しない 4…・・・よくみると付着がわかる 3・・・・・・不鮮明に付着する 2・・・・・・鮮明に付着する 1……極めて鮮明に付着する ■ 耐食性試験 (4‐1)塩水暖参試験 JIS Z 2371による20胡時間後の発錆率(4
‐沙湿潤試験湿度99%、4斬0、20餌時間後の発生
率これらの試験結果から次のようなことがわかる。
耐指紋性については、図面の▲印の曲線を見ると明らか
なように、亜鉛めつきのみの状態やクロメート被膜のみ
の状態では指紋付着性は著しいが、ポリエチレン系被膜
の付着量が増加するにつれて指紋付着は目立たなくなり
、両被膜の付着量が0.3夕/で(評点4)以上になる
と実用上指紋付着は問題にならなくなる。耐食性につい
ては、湿潤試験や塩水噴霧試験20餌時間後で、亜鉛め
つきのみの状態やクロメート被膜のみの状態では、赤錆
(図面の×印参照)や白錆(図面の○印参照)が著しく
発生するのに対し、クロメートとポリエチレン系被膜を
0.3タ′〆以上処理すると、白錆の発生が見られなく
なり、極めて良好な耐食性を示す。
次に、本発明で用いる処理液および被膜について詳細に
説明する。
下地用のクロメート処理液はCの3を主剤とし、エッチ
ング剤や反応足進剤として硫酸(塩)、リン酸(塩)、
弗酸(弗化物)、棚酸等を含みこの液によりクロム付着
量が10〜60肌9/枕となるように被膜を形成するも
ので、組成時に特殊なものではない。クロム付着量が1
0の9/〆未満では耐食性が十分ではなく、また60の
9′でより多くなると黄色に着色するので好ましくない
。クロメート処理条件は特に限定されることなく、スプ
レーや浸漬法などにより塗布し、ロールで絞り、その後
熱願乾燥すれ‘ま良い。上塗りのポリエチレン系樹脂被
膜を形成させるための処理液はカルボキシル基を3〜2
0モル%含有するカルボキシル化したポリエチレン系樹
脂デイスパージョンを固形分濃度として3〜30%およ
び1%以下の水落性クロム化合物とからなる水溶液を用
いる。
ポリエチレン系樹脂については、例えば、エチレン−酢
酸ピニル系ェマルジョンやポリエチレンワックスなども
存在するが、耐食性や耐溶剤性が極めて悪く、また粉末
樹脂も存在するが、均一な処理液になり得ず、薄く処理
することは難しい。現在、水溶性ポリエチレン樹脂は開
発されておらず、ここに、カルボキシル基を含有したポ
リエチレン系樹脂デイスパージョンが本目的に適してい
ることを見出したものである。カルボキシル基が3モル
%より低いと、ポリエチレン樹脂の乳化重合ができない
うえ、被膜の密着性が劣り、また、逆に20モル%より
カルボキシル基がふえると耐食性などの被膜物性が劣化
する。さらに処理するときのポリエチレン系樹脂濃度が
3%より低いと耐指紋性および耐食性が十分な被膜を形
成されず、また30%の濃度を超えると処理液が増粘し
、安定性不良を伴ない適正な塗布処理ができなくなる。
水溶性クロム化合物については、耐食性などをより向上
させるために添加するものであるが、1%の濃度を超え
ると処理液が増粘し、不安定になる。水溶性クロム化合
物としては、無水クロム酸、クロム酸塩、重クロム酸塩
などを好適例として挙げることができる。被膜の付着量
については、下地クロメート被膜と上塗ボリチレン系樹
脂被膜との和が0.3〜4タ′〆となるように処理する
のが良い。
付着量が0.3夕/めより少ないと、亜鉛結晶の凹部を
埋めきれないので、耐指紋性が劣るとともに耐食性も不
十分である。4タ′めより多くなると、耐指紋性や耐食
性は非常に良好であるが、塗料密着性がやや劣化する煩
向があり、経済的でなくなる。
この処理液の塗布方法はロールコータ法や浸簿ーピッチ
ロール絞り法が適している。
乾燥条件としては板温として50〜100午○が望まし
い。次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。実
施例 1 亜鉛付着量が20夕/あの鰭気亜鉛めつき鋼板に、Cの
310夕/夕、均SiF62夕/そなる組成の下地用ク
ロメート処理液をスプレーで塗布した後、フラットゴム
ロールで絞り、85%の熱風で乾燥処理を行った。
クロムの付着量は35のo/めであった。このクロメー
ト処理鋼板を、カルボキシル基を12モル%含有するポ
リエチレン系樹脂ディスパージョンを固形分濃度として
8%および0.5%の無水クロム酸を含む水性液に浸漬
後、ピッチロールで絞り、150℃の熱風で30秒間の
乾燥処理を行った。両被膜の付着量は1.5タ′めであ
った。実施例 2Cr0312夕/そ、日3P043夕
/夕、日38038夕/夕なる組成の下地用クロメート
処理液を用い、実施例1と同様の処理を行った。
クロム付着量は15の9/めであった。次いで、カルボ
キシル基を10モル%含有するポリエチレン系樹脂ディ
スパージョンを固形分濃度として10%および0.1%
のクロム酸アンモニウムを含む水性液をロールコーター
で塗布し、以下実施例1と同様の処理を施した。両被膜
の付着量は2.89/めであった。比較例 1 実施例1と同様の下地クロメート処理をしてクロメート
被膜のみの鋼板を得た。
比較例 2 比較例1、すなわち、実施例1と同様のクロメート処理
をしたクロメート被膜のみの処理鋼板に、濃度10%の
ポリアクリル酸と0.2%のクロム酸アンモニウムを含
む上塗り被膜用処理液をロールコータ−で塗布し、15
0℃の熱風で30秒乾燥処理を行った。
両被膜の付着量は2.1夕/めであった。実施例 3 実施例1のクロメート処理液を用い、反応時間を長くし
てクロム付着量を80夕/肘としたクロメート処理鋼板
上に、濃度10%のポリビニルアルコールと1%のクロ
ム酸アンモニウムを含む水性液により実施例1の上塗り
被膜と同条件で処理し、両被膜の付着量が2.3タ′あ
の処理鋼板を得た。
実施例1および2ならびに比較例1、2および3で得ら
れた表面処理鋼板について次の各種試験を行った。その
結果を第1表に示す。‘11耐食性試験 (1−1)湿潤試験 湿度99%、温度49%、20加
持間(1‐1)塩水糟霧試験 JIS Z 23712
0畑時間‘21 耐溶剤性試験メチレンクロラィドをし
みこませた線でこする。
○・・・・・・変化なし、×・・・・・・溶出【3’塗
料密着性試験基盤目ェリクセン試験(7側押出し) 塗料・・・・・・メラミンアルキッド系樹脂、競付・・
・・・・15ぴ0×30分、膜厚・・・・・・2私肌○
・・・・・・剥離なし、△・・・・・・一部剥離、×・
・・…多量剥離第1表諸特性試験結果
【図面の簡単な説明】
添付図面はクロメ−ト被膜およびポリエチレン系樹脂被
膜の付着量と耐指紋性および耐食性との関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電気亜鉛めつき鋼板の表面に、クロム付着量が10
    〜60mg/m^2であるクロメート被膜を形成し、そ
    の上にカルボキシル基を3〜20モル%含有するカルボ
    キシル化したポリエチレン系樹脂デイスパーシヨンを固
    形分濃度として3〜30%および1%以下の水溶性クロ
    ム化合物を含む水性液を塗布乾燥して被膜を形成し、こ
    れら両被膜の付着量が0.3〜4g/m^2となるよう
    に処理することを特徴とする電気亜鉛めつき鋼板の表面
    処理法。
JP19823681A 1981-12-08 1981-12-08 電気亜鉛めつき鋼板の表面処理法 Expired JPS6020468B2 (ja)

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