JPS6248542A - 成形性、耐食性の優れた複合積層鋼板 - Google Patents

成形性、耐食性の優れた複合積層鋼板

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JPS6248542A
JPS6248542A JP18913285A JP18913285A JPS6248542A JP S6248542 A JPS6248542 A JP S6248542A JP 18913285 A JP18913285 A JP 18913285A JP 18913285 A JP18913285 A JP 18913285A JP S6248542 A JPS6248542 A JP S6248542A
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JP
Japan
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steel plate
resin
composite laminated
corrosion resistance
laminated steel
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JP18913285A
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English (en)
Inventor
津川 俊一
泰三 毛利
市田 敏郎
松本 義裕
正利 篠崎
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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】 〈産業トの利用分野〉 本発明は、成形性の良好な複合積層鋼板に係り、特に鋼
板と樹脂との接着力を強化し、鋼板端面の鉄露出部の耐
食性を強化し、畏IJIに河りIIVIJ介性が良々f
な複合積層鋼板に関する。
〈従来技術とその問題点〉 鋼板と鋼板の間に熱可塑性樹脂を挾装した積層鋼板は、
大きく2種類に分けられる。1つは、鋼板の占める割合
が該樹脂より大きく、すぐれた制振効果を持つ複合型制
振鋼板である。他の一つは、表層部に極薄の鋼板を使用
して強度を確保し、中間層は厚くて軽量な樹脂である、
軽tt−鋼板と呼ばれるtI5I量材料である0両者と
も、自動車用材料や建築用材料などに使用される際には
、すぐれた制振性や軽驕化の利点があるが、中間層とし
て鋼板と変形挙動が全く異なる樹脂を挾装しているため
、一般的に弔−鋼板に比較して成形性が劣る問題がある
成形性を高めるためには、樹脂と鋼板の結合を強化する
ことが必要であり、このため、鋼板トにクロメート処理
を施すことによって、表面に樹脂中の極性基(−〇H1
−COO)I笠)と反応性の高い水和クロム酸化物層(
Or−OH)を形成させることにより、積層鋼板の製造
時の加熱で樹脂と鋼板の界面の結合を強化する試みがな
されている。
すなわち、特開昭58−90952 L’Sに電解クロ
メート処理により積層板の11!水等による接ri性劣
化を防II−する試みが開示されている。
また、本出願人により、塗布型クロメート処理により微
μのCr6+を存在させ、腐食環境下でFeを不動態化
し、積層板の接着部の劣化を防止する提案がある(特願
昭59−245662号)。
ところが、このようなりロメート処理のうち、電解クロ
メート処理は、完全な片面処理が困難であり、樹脂と接
着しない面のクロム酸化物が表面を硬化し、潤滑性が低
下して成形性に不利である。またクロム酸化物を用いる
塗布型クロメート処理においては、片面処理が容易で適
正クロムにの確保ができる利点があるが、鋼板端面から
の赤錆侵入による耐食性に問題があり、特に悪環境にお
ける経時劣化により2次密着性が劣り、成形性が低下す
る欠点がある。
また、クロメート処理はクロム酸を用いるので人体に有
害であり、作又性が悪く、廃液等が公害問題となる。
以−1−のように、複合積層板は、中間層として鋼板と
変形挙動が全く異なる樹脂を挾装しているため、種々の
問題があり、より成形性の向−Lと耐食性の向!−が望
まれている。
〈発明の目的〉 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、無公
害、6j性の少ない処理方法で、鋼板と樹脂との接着力
を強化し、鋼板端面の鉄露出部の耐食性を強化し、長期
の耐食性が向上するとともに成形性も向上した複合積層
鋼板を提供することにある。
〈発明の構成〉 第1図に本発明の複合積層鋼板を示す0本発明は、処理
層2を有する鋼板1の処理層面を樹脂側として、中間層
にポリオレフィン系またはポリアミド系の熱可塑性樹脂
3を挾装した複合積層鋼板である。鋼板lに対する熱可
塑性樹脂3の積層比が小さいものを制振鋼板といい、8
N層比の大きいものを軽量鋼板というが1本発明の複合
積層鋼板は、制振鋼板および軽量鋼板を含むものである
複合積層鋼板は、中間層として鋼板と全く異なる変形挙
動を持つ樹脂を有するため、成形性が劣ることは前記の
とおりであり、特に使用鋼板板厚が0.2mm前後と非
常に薄い軽量鋼板においてその傾向は顕著である。
そこで、複合積層鋼板として成形性を確保するためには
、鋼板と樹脂との接着力を強化して、鋼板の変形に伴っ
て樹脂も変形させることが重要である。また、鋼板と樹
脂との接着力が向にすると、高温にさらされる条件下に
おいても鋼板とのずれや樹脂の流出が減少し、積層材と
しての欠陥を補う点からも有利である。
このような接着力の強化においては、複合積層鋼板製造
時の接着強度(1次密着性)が重要なばかりでなく、悪
環境における経時的な接着力の低下の防止(2次密着性
)が重要な問題である。
複合積層鋼板を塩水などの腐食頌境に晒した場合、とく
に端面に腐食を/L l″、島い一嬬面に腐食が起こる
と、その腐食自体もさることながら、腐食によって樹脂
層との接着力が低下し、複合積層鋼板全体の強度低下す
なわち加工性の劣化に直結する。
本発明者は、このような2次密着性の向」二には、樹脂
と接着する鋼板表面を、アミノ系シランカップリング剤
とSin 2を主成分とする処理液を塗/+7 L 、
アミノ系シランカップリング剤により鋼板と樹脂との界
面の結合を強化し、アミノ系シランカップリング剤中の
アミノ基による防錆効果と5102による耐水性被膜形
成を利用すれば長期に渡って耐食性が維持でき、2次密
着性が向1;シ、この結果前玉性も向上することを知見
し、本発明に至ったものである。
すなわち1本発明は、鋼板間に熱可塑性樹脂としてポリ
オレフィン系樹脂またはポリアミド系樹脂を挾装した複
合積層鋼板において、 前記各鋼板は、前記熱可塑性樹脂の挾装面にのみ、アミ
ノ系シランカップリング剤重量(以下Aという)および
Si02 m!a (以下Bという)を、次式 0.2 g/rn’≦A+B≦23/m’0.2≦B/
A≦1 を満足するよう塗布処理してなることを特徴とする成形
性、耐食性の優れた複合積層鋼板である。
以下に本発明の構成を詳述する。
本発明で用いる処理液は、アミノ系シランカップリング
剤とSi02 を主成分とする組成液である。
ここでアミノ系シランカップリング剤は、γ−アミノプ
ロビルトリエトキシシテン、γ−(アミンエチル)アミ
ノプロピルトリエトキシシラン等を代表的に挙げること
ができる。アミノ系シランカップリング剤が加水分解し
、生成したシラノール基(−Si−OH)が鋼板素地と
反応し、一方アミノ系シランカップリング剤中の有機官
簡基(−5i−R−)が樹脂と反応し、その結果鋼板と
樹脂との界面の結合が強化される。また、アミン系シラ
ンカップリング剤中のアミン基による防錆効果で鋼板と
樹脂との界面の耐食性が向−1−する。
SiO2は、コロイダルシリカを用い、処理液中に51
02を含有することにより、SiO2が鋼板表面で耐水
性液1(りを形成し、高温、高湿竿の悪環境においても
経蒔劣化を少なくし、2次密着性を向1−させる。
以l−の処理液は、以下に述べる範囲の組成と付着はで
鋼板表面に付着するよう、あらかじめ濃度をJSJ:し
た水溶液として、鋼板表面に塗布し、乾燥する。
鋼板処理面での付:ri楡は、全量で0.2〜2)(/
m’とする。 0.2 g/m’未満であると成形性の
向上、耐食性の向上効果がみられない、2g/m’を超
える1次密着性が劣る。
付着rIl中のSi02 i4 量/アミノ系シランカ
ップリング剤重に比は0.2〜1.0とする。0.2未
満では5102の14が少なく、耐食性の向上効果がみ
られない、1.0を超えると5102のにが多くなりす
ぎ、鋼板と樹脂界面の密着性が低下し、成形性が劣るこ
ととなる。
5i02 と7ミノ系シランカツプリング剤を主成分と
する本発明の処理液は、上記成分以外に通常この種の化
学処理液に添加される。微驕の界面活性剤、安定剤、増
粘剤等を含んでいてもよいし、溶媒として用いるものは
必ずしも水にかぎらず、アルコール、エステル、ケトン
等であってもよい。
本発明の複合積層鋼板に用いる鋼板としては、冷延鋼板
に直接処理液を塗布乾燥したものは勿論であるが、亜鉛
メッキ鋼板などに同り処理を施したものを用いても差支
えない、最外層、つまり樹脂層と直接接触する面に処理
液による皮膜を有するものである。
一方、熱可塑性樹脂としては、成形性、耐熱性の点から
、ポリオレフィン、ポリアミドが有効である。樹脂層に
は、未変性ポリオレフィン、変性ポリオレフィン或いは
変性ポリオレフィンと未変性ポリオレフィンの組成物、
または更に他の樹脂、無機フィラーなどを添加したもの
などの使用チレン、プロピレン、■−ブチンなどの中独
重合体、相異なるオレフィンの共重合体、更にこれらの
混合物などが挙げられる。変性ポリオレフィンとは、前
記の未変性ポリオレフィンを変性して接ri性を付与し
たものであるが、この変性には、アクリル酸、メタクリ
ル酸、マレモノ醜などの不飽和カルボン酸、あるいはそ
の無水物、エステルなどの使用が可能である。また樹脂
層として、変性ポリオレフィン層−未変性ポリオレフィ
ン層−変性ポリオレフィン層型の積層物を用いても差支
えない、特に、ポリプロピレンが好ましい。
またポリアミドとしては、ナイロン等がある。
未変性ポリアミド、未変性ポリアミドを不飽和カルボン
酸、エステルなどで変性した変性ポリアミドいずれを用
いてもよく、これらの組成物であってもよい。ポリオレ
フィンとポリアミドの共重合体、12合物、積層体でも
よく、更に他の樹脂、無機フィラーなどを添加したもの
を用いてもよい。
耐熱性、成形性の点から特にナイロン6が&−fま1゜
1−)n+1111b会!噸tc;1−1−1−9.1
11−〜l−;−讐一一−1JLI「」1≦−μナーu
rJピi−−レー一一には、プレス成形機などにより加
熱ドで圧着する、或いは樹脂を溶融押出し機から供給し
てロールにより圧着するなどの方法が好ましい。
〈実施例〉 以ド、実施例にもとづいて未発IすIをμ体重に説明す
る。
(実施例1および比較例) 0.61厚冷延鋼板の片面に、0〜4g/m’の全付着
品で、 Si02屯品(B)/アミノ系シランカップリ
ング剤1f(1(A)比が0〜2.0となるよう下記の
塗4j処理を施し、処理後、0.11厚のポリプロピレ
ン樹脂またはナイロン6樹11FIを挾み、複合型制振
鋼板を作製した。
処理液  γ−アミン、プロピルトリエトキシシラン 
      1〜10g コロイダルシリカ     20g 木                  200−この
制振鋼板より短冊状の接着強度測定用の試J↑を切り出
して、T型剥離強度を測定した。この結果を第2図に示
す。
(実施例2および比較例) 0 、2mm+厚の冷延鋼板の片面に、実施例1と同様
にして、全付着iaO〜4g/m’の付着量二で、 S
iO2ffiltt(B)/アミノ系シランカップリン
グ剤重清(A)ltがθ〜2.0の塗布処理を施した。
この鋼板で0.6■厚のポリプロピレン樹脂またはナイ
ロン6樹脂を挾み、軽量鋼板を製作した。
この軽14鋼板より短冊状試片を切出し、実施例1と同
じように剥離強度を測定し2、その結果を第3図に示し
た。
T型剥離強度は、初期T型剥離強度(1次密着性)と塩
水噴霧試験1500時間後の2次T型剥離強度(2次密
着性)を測定し、第2図に示した。評価方法は下記の通
りである。
O:初期T型剥離強度 12 Kg/car以上2次T
以上2彊T型剥離 Kg/rnf以−1−Δ:初期T型
剥離強度 12Kg/ば以」−2次T型剥離強度  8
 Kg/alf以下×:初期T型剥離強度 12 Kg
/rXf以下第2図に示した結果より、5i02添加量
が多く、アミノ系シランカップリング剤が少ないと、1
次密着性が低下し、逆に5i02添加量が少なく、アミ
ン系シランカップリング剤が多いと1次密着性は向トす
るが、2次密着性の低rが激しい。また全付着礒が多す
ぎると1次密着性2次密着性とも良い結果かえられない
全付着μと5102重量(B)/アミノ系シランカップ
リング剤重着(A)比を適切な範囲とした未発明は、何
も処理しない冷延鋼板を樹脂と圧着した場合のT型剥離
強度8 Kg/cm’に比して、1次冨着性がT型21
1#強度で12 Kg10If以l:であり。
2次密着性もT型剥離強度で8 Kg#nf以−1−で
あり、良好な密着性を示すことがわかる。
〈発明の効果〉 本発明は、]二記実施例からも明らかな如く、鋼板と熱
可塑性樹脂としてのポリオレフィン樹1指またはポリア
ミド樹脂との挾装面に、全付着115′o 、 2〜2
 g/rn’で、Si02 重早/アミノ系シランカッ
プリング剤虫埴比が0.2〜1.0の塗41処理を施す
こさらに塩水噴霧環境下での2次剥離強度を強化し、複
合積層鋼板の1次密着性と2次密着性を向ヒし、初期成
形性のみならず、経時的成形性劣化防IL効果を向にさ
せることができた。
また、クロメート処理に比して、クロム酸を用いないの
で、処理液が人体に無害であり、作業性が良く廃液等が
公害問題となることがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明の複合積層鋼板の断面図である。 第2図は、本発明の実施例1および実施例2の塗布処理
の全付着IJと、  5i02屯rA/アミノ系シラン
カンブリング剤iTj G比および積層鋼板のT型剥離
強度の関係を示したグラフである。 符1)の説明 1・・・鋼板、2・・・処理層、3・・・熱IIr塑性
樹脂層FIG、1 FIG、2 禍腹付↑量(9/m2)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 鋼板間に熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂また
    はポリアミド系樹脂を挾装した複合積層鋼板において、 前記各鋼板は、前記熱可塑性樹脂の挾装面にのみ、アミ
    ノ系シランカップリング剤重量(以下Aという)および
    SiO_2重量(以下Bという)を、次式 0.2g/m^2≦A+B≦2g/m^2 0.2≦B/A≦1 を満足するよう塗布処理してなることを特徴とする成形
    性、耐食性の優れた複合積層鋼板。
JP18913285A 1985-08-28 1985-08-28 成形性、耐食性の優れた複合積層鋼板 Pending JPS6248542A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230016611A1 (en) * 2019-12-11 2023-01-19 Posco Metal-plastic composite material and method for manufacturing same

Cited By (2)

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