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JP3000896B2 - Manufacturing method of organic composite coated steel sheet with excellent scratch resistance - Google Patents
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JP3000896B2 - Manufacturing method of organic composite coated steel sheet with excellent scratch resistance - Google Patents

Manufacturing method of organic composite coated steel sheet with excellent scratch resistance

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JP3000896B2
JP3000896B2 JP7196728A JP19672895A JP3000896B2 JP 3000896 B2 JP3000896 B2 JP 3000896B2 JP 7196728 A JP7196728 A JP 7196728A JP 19672895 A JP19672895 A JP 19672895A JP 3000896 B2 JP3000896 B2 JP 3000896B2
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organic composite
film
chromate
coated steel
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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、亜鉛または亜鉛合金め
っき鋼板 (以下、亜鉛系めっき鋼板と総称する) の上に
クロメート皮膜と樹脂中にシリカを含有する有機複合樹
脂皮膜とを形成した、亜鉛系めっき皮膜/クロメート皮
膜/有機複合樹脂皮膜からなる3層構造の被覆を有する
有機複合被覆鋼板の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of forming a chromate film and an organic composite resin film containing silica in a resin on a zinc or zinc alloy-plated steel sheet (hereinafter collectively referred to as a zinc-based plated steel sheet). The present invention relates to a method for producing an organic composite coated steel sheet having a three-layer structure of a zinc-based plating film / chromate film / organic composite resin film.

【0002】より詳しくは、本発明は、クロメート皮膜
と有機複合樹脂皮膜との密着性を向上させることによ
り、有機複合被覆鋼板のスリット時のテンションパッド
による疵付き、プレス加工時の金型による疵付き、搬送
中等の鋼板同士の擦れによる疵付きなどが起こりにく
く、無塗装で使用される際の外観が損なわれにくい、耐
疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法に関す
る。
More specifically, the present invention is to improve the adhesion between a chromate film and an organic composite resin film, so that the organic composite coated steel sheet has a flaw caused by a tension pad at the time of slitting and a flaw caused by a die at the time of press working. The present invention relates to a method for producing an organic composite coated steel sheet having excellent scratch resistance, in which the steel sheet is less likely to be scratched due to rubbing between the steel sheets during transportation or the like, and is less likely to lose its appearance when used without painting.

【0003】[0003]

【従来の技術】亜鉛系めっき鋼板を母材とし、その表面
にクロメート皮膜とシリカを含有する有機複合樹脂皮膜
とを順に形成した有機複合被覆鋼板は、その優れた耐食
性と均質な外観から、家電、建材メーカー向けを中心と
して、広く無塗装で適用されている。
2. Description of the Related Art An organic composite coated steel sheet having a zinc-plated steel sheet as a base material and a chromate film and an organic composite resin film containing silica sequentially formed on the surface of the base material has been known for its excellent corrosion resistance and uniform appearance. It is widely used without painting, mainly for building material manufacturers.

【0004】有機複合被覆鋼板は、一般に鋼帯状の亜鉛
系めっき鋼板に、めっきに続けてクロメート処理とシリ
カを含有する樹脂液の塗装とを行い、塗膜を焼付けた
後、コイル状で保管される。そして、出荷時にコイルを
巻戻し、指定の寸法にスリット(切断) した後、積み重
ねて搬送し、ユーザーでは一般に無塗装のままプレス加
工して最終製品に組立てる。
[0004] Organic composite coated steel sheets are generally subjected to chromate treatment and coating with a resin solution containing silica after plating on a steel strip-shaped zinc-coated steel sheet, and after baking the coating film, are stored in a coil form. You. Then, at the time of shipping, the coil is rewound, slit (cut) to the specified dimensions, and then stacked and transported. The user generally presses without painting and assembles it into the final product.

【0005】有機複合被覆鋼板は、上記のようなハンド
リング中に疵がつくことが多い。例えば、スリット時に
は、巻取張力をとるためにテンションパッドと呼ばれる
パッドで有機複合被覆鋼板を押さえつけるが、この時に
テンションパッドによるパッド疵が発生することがあ
る。また、スリットした有機複合被覆鋼板を重ねて搬送
する際には、鋼板表面同士の擦り合わせに起因するアブ
レーションと呼ばれる疵が、さらにはプレス加工中に金
型と接触した時などに接触疵が発生することもある。
[0005] The organic composite coated steel sheet is often scratched during the above-mentioned handling. For example, at the time of slitting, the organic composite-coated steel plate is pressed by a pad called a tension pad in order to take up a winding tension. At this time, a pad flaw may be generated by the tension pad. Also, when stacking and transporting slit organic composite coated steel sheets, flaws called ablation caused by rubbing of the steel sheet surfaces, and contact flaws occur when they come into contact with the mold during press working Sometimes.

【0006】このような擦り疵の散在は、耐食性の劣化
を招くほか、黒く変色して見えることから、特に無塗装
を前提とする有機複合被覆鋼板においては、外観不良と
して製品が不合格になることがあり、スリット時、積み
重ね搬送時、プレス加工時等の疵付き防止を目的とし
た、耐疵付き性の向上が強く求められてきた。
[0006] Such scattering of scratches causes deterioration of corrosion resistance and discoloration of black, so that the product is rejected as poor appearance especially in the case of an organic composite coated steel sheet premised on no painting. In some cases, there has been a strong demand for improvement of scratch resistance for the purpose of preventing scratches at the time of slitting, stacking conveyance, press working, and the like.

【0007】さらに、有機複合被覆鋼板は、最上層が樹
脂皮膜であることから、ユーザーでの保管中に防錆油を
使用したり、プレス加工前に加工油 (潤滑油) を使用す
ると、樹脂皮膜への油の染み込みによる外観の低下が起
こることがある。この点と、加工後の脱脂工程 (一般に
環境に有害な有機溶剤が使用される) の省略を目的とし
て、有機複合被覆鋼板は一般に無塗油で使用されること
が多く、一層の耐疵付き性の改善が望まれている。
Further, since the organic composite coated steel sheet has a resin film on the uppermost layer, if a rust-preventive oil is used during storage by a user or a processing oil (lubricating oil) is used before press working, the resin is coated. The appearance may be deteriorated due to the penetration of oil into the film. In order to eliminate this point and the degreasing process after processing (in general, an organic solvent harmful to the environment is used), organic composite coated steel sheets are generally used without oiling, and are more resistant to scratches. There is a demand for improved sex.

【0008】有機複合被覆鋼板の耐疵付き性の改善に関
する従来技術としては、例えば、特殊な硬化剤を樹脂中
に添加する (特開平3−136840号公報) か、樹脂焼付け
温度を高温側に規定する (特開平3−197131号公報) こ
とにより、最上層の樹脂皮膜の硬度を上昇させて疵付き
にくくしたものがある。また、有機複合樹脂皮膜中に特
殊な中空樹脂粒子を添加する (特開平4−27537 号公
報) か、または潤滑剤を添加する (特開平5−169587号
公報、特開平5−51763 号公報) ことにより、皮膜の潤
滑性を向上させて耐疵付き性を改善することも知られて
いる。
As a conventional technique for improving the scratch resistance of an organic composite coated steel sheet, for example, a special hardener is added to a resin (Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-136840) or the resin baking temperature is increased to a higher temperature. According to Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-197131, the hardness of the uppermost resin film is increased so that the resin film is hardly damaged. Further, a special hollow resin particle is added to the organic composite resin film (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-27537) or a lubricant is added (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-169587 and 5-51763). It is also known to improve the lubricity of the coating and thereby improve the scratch resistance.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術はいず
れも、最上層の有機複合樹脂皮膜を改質することによ
り、有機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善するものであ
り、その下層のクロメート皮膜を改質することにより有
機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善しようとする試みは
なかった。
The above prior arts all improve the scratch resistance of the organic composite coated steel sheet by modifying the uppermost organic composite resin film. No attempt has been made to improve the scratch resistance of the organic composite coated steel sheet by modifying the chromate film.

【0010】本発明者らは、テンションパッドとの擦
れ、鋼板同士の擦れ、金型などとの接触等に起因する有
機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善するには、最上層の
有機複合樹脂皮膜の改質だけでは不十分であり、クロメ
ート皮膜の改善、特にクロメート皮膜の有機複合樹脂皮
膜との密着性を向上させ、有機複合樹脂皮膜を剥離しに
くくすることが重要であることを見出した。
In order to improve the scratch resistance of an organic composite coated steel sheet caused by rubbing with a tension pad, rubbing between steel sheets, contact with a mold or the like, the present inventors have proposed an organic composite coated steel sheet of the uppermost layer. Modification of the resin film alone is not enough, and it is important to improve the chromate film, especially to improve the adhesion of the chromate film to the organic composite resin film and to make it difficult for the organic composite resin film to peel off. Was.

【0011】特開平4−285179号公報には、クロメート
処理を施した鋼板上に、シランカップリング剤を含む水
性組成物を塗布することにより、塗膜の密着性を向上さ
せて耐疵付き性を改善することが開示されているが、こ
の方法も樹脂皮膜の組成により有機複合樹脂層とクロメ
ート皮膜層の密着力を向上させるものであり、クロメー
ト皮膜そのものの改善を目的としたものではない。
[0011] Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-285179 discloses that an aqueous composition containing a silane coupling agent is applied to a chromate-treated steel sheet to improve the adhesion of the coating film and improve the scratch resistance. However, this method also improves the adhesion between the organic composite resin layer and the chromate film layer by the composition of the resin film, and does not aim at improving the chromate film itself.

【0012】本発明の目的は、クロメート皮膜の改質に
よりクロメート皮膜とその上層の有機複合樹脂皮膜との
密着力を向上させることにより、耐テンションパッド性
を含む耐疵付き性が改善された有機複合被覆鋼板を得る
ことができる有機複合被覆鋼板の製造方法を提供するこ
とである。
An object of the present invention is to improve the scratch resistance, including tension pad resistance, by improving the adhesion between a chromate film and an organic composite resin film thereover by modifying the chromate film. An object of the present invention is to provide a method for producing an organic composite coated steel sheet capable of obtaining a composite coated steel sheet.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために検討を重ねた結果、クロメート皮膜と
上層の有機複合樹脂皮膜との密着性を阻害しているの
が、クロメート処理中に母材めっき層より処理液中に溶
出してきたZnイオンと処理中のpHの変動であることを
知り、これらの条件を一定範囲に規制することにより、
クロメート皮膜と上層の有機複合樹脂皮膜との密着力が
著しく改善されることを見出し、本発明に到達した。
Means for Solving the Problems As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventors have found that the chromate film and the upper organic composite resin film inhibit the adhesion. By knowing that the Zn ions eluted into the processing solution from the base metal plating layer during processing and the fluctuations in pH during processing, by regulating these conditions to a certain range,
The present inventors have found that the adhesion between the chromate film and the upper organic composite resin film is significantly improved, and have reached the present invention.

【0014】ここに、本発明は、亜鉛系めっき鋼板の表
面に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr
換算付着量が5〜200 mg/m2 のクロメート皮膜を形成
し、その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m2
有機複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆
鋼板の製造において、前記クロメート処理を、処理液
のZn含有量を30 g/l以下に管理しながら行うか、または
処理液のpHを 1.0〜5.0 に管理しながら行う、こと
を特徴とする耐疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製
造方法である。
Here, the present invention is directed to a method of forming a metal Cr on a surface of a galvanized steel sheet by a reactive or coating type chromate treatment.
Equivalent coating weight to form a chromate film of 5~200 mg / m 2, of organic composite coated steel sheet which comprises forming an organic composite resin coating adhesion amount 0.2 to 3.5 g / m 2 containing silica thereon In the production, the chromate treatment is performed while controlling the Zn content of the treatment liquid to 30 g / l or less, or while controlling the pH of the treatment liquid to 1.0 to 5.0. This is a method for producing an organic composite coated steel sheet having excellent properties.

【0015】好適態様にあっては、前記有機複合樹脂皮
膜が、平均粒径10μm以下の潤滑剤粒子を、固形分基準
でシリカと樹脂の合計量100 重量部に対して2〜20重量
部の割合で含有する。以下、本発明について詳しく説明
する。
In a preferred embodiment, the organic composite resin film contains 2 to 20 parts by weight of lubricant particles having an average particle size of 10 μm or less based on 100 parts by weight of the total amount of silica and resin on a solid content basis. Contains in proportions. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0016】母材めっき鋼板 本発明の有機複合被覆鋼板の母材は亜鉛系めっき鋼板、
即ち、亜鉛めっき鋼板および亜鉛合金めっき鋼板 (合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を含む) である。亜鉛合金めっき
種の例は、Zn−Ni、Zn−Fe、Zn−Co、Zn−Al等のZnを主
成分とする任意の合金めっきである。また、亜鉛系めっ
き鋼板は、機能性を付与するための添加剤をめっき皮膜
中に共析させた亜鉛系複合 (共析) めっき鋼板であって
もよい。しかし、純亜鉛めっきが、めっき皮膜の硬度が
低く、めっき皮膜が疵付き易いため、本発明の効果が最
も顕著に現れる。従って、好ましい母材は亜鉛めっき鋼
板である。
Base Metal Plated Steel Sheet The base material of the organic composite coated steel sheet of the present invention is a zinc-based coated steel sheet,
That is, a galvanized steel sheet and a zinc alloy-coated steel sheet (including a galvannealed steel sheet). Examples of the zinc alloy plating type are any alloy plating containing Zn as a main component, such as Zn—Ni, Zn—Fe, Zn—Co, and Zn—Al. Further, the zinc-based plated steel sheet may be a zinc-based composite (eutectoid) -coated steel sheet in which an additive for imparting functionality is eutectoid in the plating film. However, pure zinc plating has the most remarkable effects of the present invention because the hardness of the plating film is low and the plating film is easily scratched. Therefore, a preferred base material is a galvanized steel sheet.

【0017】亜鉛系めっき鋼板のめっき方法は特に制限
されず、溶融金属中に浸漬させる溶融めっき法、電気的
に電析させる電気めっき方法、および蒸気から析出させ
る気相めっき法 (蒸着、スパッタリング等) のいずれで
もよい。また、亜鉛系めっき鋼板のめっき皮膜の付着量
(以下、いずれも片面当たりの付着量) は一般に 0.5〜
80 g/m2 、好ましくは10〜40 g/m2 の範囲である。
The method of plating a zinc-based plated steel sheet is not particularly limited, and is a hot-dip plating method of dipping in a molten metal, an electroplating method of electrically depositing, and a vapor-phase plating method of depositing from steam (e.g., vapor deposition, sputtering, etc.). ). In addition, the adhesion amount of the plating film of the galvanized steel sheet
(Hereinafter, the amount of adhesion per one side) is generally 0.5 to
It is in the range of 80 g / m 2 , preferably 10 to 40 g / m 2 .

【0018】クロメート処理 母材めっき鋼板をクロメート処理液に浸漬することによ
り、金属Cr換算の付着量が5〜200 mg/m2 のクロメート
皮膜をめっき表面に形成する。
[0018] By immersing the chromate treatment base material plated steel sheet to a chromate treatment liquid deposition amount of metallic Cr terms is formed on the plated surface a chromate film of 5~200 mg / m 2.

【0019】亜鉛系めっき鋼板のクロメート処理による
皮膜形成は、例えば 2Cr6+ + 3Zn → 2Cr3+ + 3Zn2+ ‥‥ で示される。即ち、クロメート処理液による亜鉛の溶解
(Znのイオン化) によってCr6+ (CrO3または重クロム酸
塩) がCr3+に還元され、生成したCr3+と液中の酸の陰イ
オン (例、硫酸またはリン酸イオン) とが結びついて難
溶性のクロム塩からなる皮膜が生成する。亜鉛が溶出す
る上記の反応は、Znのエッチング反応であるというこ
とができる。溶解したZnイオンの一部は、Cr6+またはCr
3+と反応して皮膜に取り込まれる。
The formation of a film of a zinc-based plated steel sheet by chromate treatment is represented by, for example, 2Cr 6+ + 3Zn → 2Cr 3+ + 3Zn 2+ ‥‥. That is, dissolution of zinc by chromate treatment solution
(Ionization of Zn) reduces Cr 6+ (CrO 3 or dichromate) to Cr 3+ , and the formed Cr 3+ and acid anions (e.g., sulfate or phosphate ions) in the solution are converted. This results in the formation of a film made of a hardly soluble chromium salt. The above reaction in which zinc is eluted can be said to be an etching reaction of Zn. Some of the dissolved Zn ions are Cr 6+ or Cr
Reacts with 3+ and is incorporated into the film.

【0020】上記の反応は、反応型クロメート処理にお
いて見られる反応の例である。塗布型クロメート処理で
はZnの代わりに還元剤を使用して、また電解型クロメー
ト処理では電気的に、それぞれCr6+をCr3+に還元するこ
とにより造膜が起こる。しかし、塗布型クロメート処理
であっても、めっき鋼板とクロメート処理液との接触に
よって上記の反応が起こり、程度の差はあっても母材
のめっき皮膜からの亜鉛の溶出が起こる。その結果、反
応型および塗布型のクロメート処理では、クロメート処
理液を連続的に使用すると、使用時間とともに処理液中
のZn含有量が増大する。また、使用時間とともにクロメ
ート処理液のpHは変動する。なお、電解型クロメート
処理では、母材のめっき鋼板には負電位が印加されてい
ることから、の亜鉛の溶出反応は防止される。
The above reaction is an example of the reaction found in the reactive chromate treatment. In the coating type chromate treatment, a reducing agent is used instead of Zn, and in the electrolytic type chromate treatment, film formation occurs by reducing Cr 6+ to Cr 3+ , respectively, electrically. However, even in the case of the coating type chromate treatment, the above reaction occurs due to the contact between the plated steel sheet and the chromate treatment solution, and the zinc elutes from the plating film of the base material to a different degree. As a result, in the reaction type and coating type chromate treatments, when the chromate treatment liquid is used continuously, the Zn content in the treatment liquid increases with the use time. Further, the pH of the chromate treatment liquid varies with the use time. In the electrolytic chromate treatment, since a negative potential is applied to the plated steel sheet of the base material, the elution reaction of zinc is prevented.

【0021】本発明にあっては、反応型または塗布型ク
ロメート処理によりクロメート皮膜を形成する際に、放
置しておけば次第に増大していくクロメート処理液のZn
含有量とpHを、Zn含有量については30 g/l以下に、
pHについては 1.0〜5.0の範囲に、それぞれ管理す
る。それにより、クロメート皮膜の上にシリカを含有す
る有機複合樹脂皮膜を形成した場合に、クロメート皮膜
の樹脂皮膜との密着力が著しく高くなる。
In the present invention, when a chromate film is formed by a reaction type or coating type chromate treatment, the Zn content of a chromate treatment solution that gradually increases if left untreated.
The content and pH are below 30 g / l for Zn content,
The pH is controlled in the range of 1.0 to 5.0. Accordingly, when an organic composite resin film containing silica is formed on the chromate film, the adhesion of the chromate film to the resin film is significantly increased.

【0022】クロメート処理液のZn含有量が30 g/lより
多くなると、クロメート皮膜の有機複合樹脂皮膜との密
着力を確保することが困難になる。好ましくは、このZn
含有量を20 g/l以下に管理する。クロメート処理液中の
Zn含有量が有機複合樹脂皮膜との密着性を阻害する理由
は完全には解明されていないが、クロメート処理中に母
材のめっき鋼板表面に、脆くて非常に微細なZn−Cr酸化
物結晶が成長してくるため、樹脂皮膜とこの微細Zn−Cr
酸化物結晶との間でクロメート層と有機複合樹脂皮膜と
の剥離を生じ、樹脂皮膜との密着性確保に必要なアモル
ファスなクロメート皮膜が形成されないためではないか
と推測される。その結果、テンションパッドとの擦れ、
鋼板同士の擦れ、金型との接触などにより樹脂皮膜が剥
離し易くなり、耐疵付き性が劣化するものと考えられ
る。
When the Zn content of the chromate treatment liquid is more than 30 g / l, it becomes difficult to secure the adhesion of the chromate film to the organic composite resin film. Preferably, this Zn
Control the content to 20 g / l or less. Chromate treatment solution
Although the reason why the Zn content inhibits the adhesion with the organic composite resin film is not completely elucidated, the brittle and very fine Zn-Cr oxide crystals are formed on the surface of the base steel sheet during chromate treatment. Grows, the resin film and this fine Zn-Cr
It is presumed that peeling of the chromate layer and the organic composite resin film occurs between the oxide crystals and the formation of an amorphous chromate film required for ensuring adhesion to the resin film. As a result, friction with the tension pad,
It is considered that the resin film is easily peeled off due to rubbing between the steel sheets, contact with the mold, or the like, and the scratch resistance is deteriorated.

【0023】クロメート処理液のpHが1.0 未満と低い
と、めっき鋼板とのZnエッチング反応 (例、上記の反
応) が過剰になり、亜鉛の溶出量 (従って、処理液中の
Zn含有量) を制御することが困難となる上、めっき皮膜
の表面のZnが局部的にエッチングされることにより、め
っき表面が脆くなって、樹脂皮膜とクロメート皮膜との
密着力が低下する。一方、クロメート処理液のpHが5.
0 より高くなると、処理液中に母材めっき層より溶出し
てきたZnイオンが水酸化物となって沈降するため、処理
工程上に問題がある。また、めっき表面のZnの微量な溶
解とクロム酸との反応により樹脂皮膜との密着性が良好
なアモルファスなクロメート皮膜が形成できても、めっ
き層とこのアモルファスなクロメート皮膜との密着性が
劣化するため、やはり樹脂皮膜の密着力は十分に確保で
きない。そのため、いずれの場合も、樹脂皮膜が擦れな
どにより剥離し易く、耐疵付き性が低下する。好ましい
クロメート処理液のpH領域は 1.5〜4.0 、さらに好ま
しくは2〜3である。
If the pH of the chromate treatment liquid is as low as less than 1.0, the Zn etching reaction with the plated steel sheet (eg, the above reaction) becomes excessive, and the amount of zinc eluted (accordingly,
In addition, it is difficult to control (Zn content), and Zn on the surface of the plating film is locally etched, so that the plating surface becomes brittle and the adhesion between the resin film and the chromate film is reduced. On the other hand, the pH of the chromate treatment solution is 5.
If the value is higher than 0, Zn ions eluted from the base metal plating layer into the processing solution will precipitate as hydroxides, which causes a problem in the processing step. In addition, even if a slight amount of Zn dissolved on the plating surface reacts with chromic acid to form an amorphous chromate film with good adhesion to the resin film, the adhesion between the plating layer and this amorphous chromate film deteriorates. Therefore, the adhesion of the resin film cannot be sufficiently secured. Therefore, in any case, the resin film is easily peeled off by rubbing or the like, and the scratch resistance is reduced. The preferred pH range of the chromate treatment solution is 1.5 to 4.0, more preferably 2 to 3.

【0024】クロメート処理液のZn含有量は、処理量等
から推測することも可能であるが、原子吸光法などの適
当な分析法により処理液を分析すれば容易に測定でき
る。また、pHは電導度測定またはpH計により簡便に
測定することができる。
The Zn content of the chromate treatment solution can be estimated from the treatment amount or the like, but can be easily measured by analyzing the treatment solution by an appropriate analytical method such as an atomic absorption method. The pH can be easily measured by conductivity measurement or a pH meter.

【0025】Zn含有量を30 g/l以下、好ましくは20 g/l
以下に管理するには、適当な時点でクロメート処理液の
一部または全部を抜き出し、新しい液と交換すればよ
い。必要であれば、抜き出したクロメート処理液は、Zn
を沈殿反応等を利用して除去し、Cr6+化合物 (クロム
酸、重クロム酸塩など) 、酸などの成分を補給して再生
し、再使用することができる。pHを管理するには、必
要に応じて適当な酸を補給すればよい。また、クロメー
ト処理液の一部抜き出しと補給を定期的または連続的に
行うオートドレイン化 (自動的液交換処理) を採用し
て、クロメート処理液のZn含有量もしくはpH、或いは
その両者を自動的に管理することもできる。
The Zn content is not more than 30 g / l, preferably 20 g / l
In order to perform the following management, a part or the whole of the chromate treatment liquid may be withdrawn at an appropriate time and replaced with a new liquid. If necessary, remove the extracted chromate treatment solution with Zn
Can be removed using a precipitation reaction or the like, and components such as Cr 6+ compounds (chromic acid, dichromate, etc.) and acids can be supplied to regenerate and reuse. To control the pH, an appropriate acid may be replenished as needed. In addition, by adopting an auto drain (automatic liquid exchange process) that periodically or continuously extracts and replenishes part of the chromate treatment solution, the Zn content and / or pH of the chromate treatment solution are automatically adjusted. Can also be managed.

【0026】前述したように、本発明においては、処理
液のZn含有量およびpHが経時的に増大または変動する
反応型または塗布型のクロメート処理によりクロメート
皮膜を形成する。クロメート処理は、上記のZn含有量お
よび/またはpHの管理を除けば、従来と同様に実施す
ることができる。
As described above, in the present invention, a chromate film is formed by a reactive or coating type chromate treatment in which the Zn content and the pH of the treatment liquid increase or fluctuate with time. The chromate treatment can be performed in the same manner as in the related art, except for the management of the Zn content and / or the pH described above.

【0027】反応型クロメート処理は、一般に母材の亜
鉛系めっき鋼板を、Cr6+化合物と必要により酸その他の
添加剤が溶解した水溶液中に浸漬することにより行う。
造膜を促進させるため、反応型クロメート処理液にも還
元剤を添加してもよい。浸漬時間は少なくとも5秒、通
常は10〜数十秒と比較的長い。従って、処理中のZn溶出
量も多くなるので、本発明の方法が最も有効なクロメー
ト処理法である。クロメート処理液から取り出した鋼板
は、次いで水洗して、可溶性のCr6+を洗い流した後、乾
燥する。
The reaction type chromate treatment is generally carried out by immersing a zinc-based plated steel sheet as a base material in an aqueous solution in which a Cr 6+ compound and, if necessary, an acid and other additives are dissolved.
In order to promote film formation, a reducing agent may be added to the reaction type chromate treatment liquid. The immersion time is relatively long, at least 5 seconds, usually 10 to tens of seconds. Accordingly, the amount of Zn eluted during the treatment increases, and the method of the present invention is the most effective chromate treatment method. The steel sheet removed from the chromate treatment liquid is then washed with water to remove soluble Cr 6+ and then dried.

【0028】塗布型クロメート処理液は、Cr6+化合物の
ほかに、通常は還元剤を含有する。また、塗布型クロメ
ート処理液には、酸などの水溶性の添加剤のほかに、シ
リカ、水性樹脂などの分散型の添加剤を含有することも
できる。塗布型クロメート処理は、母材の亜鉛系めっき
鋼板を処理液に短時間 (通常は10秒以下、例えば1〜5
秒程度) 浸漬した後、余分な液をロールで絞るか、或い
はロールもしくはスプレーなどにより処理液を母材鋼板
に塗布することにより行うことができる。本発明の方法
は、特に浸漬またはスプレーにより処理する場合に有効
である。処理後の鋼板は、直ちに乾燥する。この乾燥は
通常は加熱により行い、乾燥中に還元剤の作用により皮
膜中のCr6+がCr3+に還元され、造膜する。
The coating type chromate treatment solution usually contains a reducing agent in addition to the Cr 6+ compound. Further, the coating type chromate treatment liquid may contain a dispersion type additive such as silica and an aqueous resin in addition to a water-soluble additive such as an acid. In the coating type chromate treatment, a zinc-coated steel sheet as a base material is treated for a short time (usually 10 seconds or less, for example, 1 to 5 seconds).
After dipping, the excess liquid can be squeezed with a roll, or the treatment liquid can be applied to the base steel sheet by a roll or spray. The method of the present invention is particularly effective when treating by dipping or spraying. The treated steel sheet dries immediately. This drying is usually performed by heating, and during the drying, Cr 6+ in the film is reduced to Cr 3+ by the action of a reducing agent to form a film.

【0029】上述したように、クロメート皮膜の付着量
は5〜200 mg/m2 である。この付着量が5mg/m2 未満で
は、有機複合被覆鋼板として重要な性能である耐食性が
確保できない上、鋼板表面に均一なクロメート皮膜層を
形成することが困難となり、本発明の目的である有機複
合樹脂皮膜とクロメート皮膜との密着力を確保すること
ができない。一方、Cr付着量が200 mg/m2 より大きくな
ると、クロメート皮膜層内での凝集破壊が起こるように
なり、やはり十分な有機複合樹脂皮膜とクロメート皮膜
との密着力が確保できない。また、Cr付着量の増大はク
ロメート処理時間の増大につながるため、めっき表面で
のZnのエッチング量が増大し、クロメート処理液中のZn
含有量が増大するため、Zn含有量の制御が困難となる点
でも、過大なCr付着量は好ましくない。さらに、コスト
的にもCr付着量の過度の増大は不利である。好ましいCr
付着量は10〜150 mg/m2 の範囲である。
As described above, the adhesion amount of the chromate film is 5 to 200 mg / m 2 . When the amount is less than 5 mg / m 2 , corrosion resistance, which is an important performance of the organic composite coated steel sheet, cannot be secured, and it becomes difficult to form a uniform chromate film layer on the steel sheet surface. The adhesion between the composite resin film and the chromate film cannot be secured. On the other hand, when the Cr adhesion amount is larger than 200 mg / m 2 , cohesive failure occurs in the chromate film layer, and it is also impossible to secure a sufficient adhesion between the organic composite resin film and the chromate film. Also, an increase in the amount of deposited Cr leads to an increase in the chromate treatment time, so that the amount of Zn etched on the plating surface increases, and the Zn in the chromate treatment solution increases.
An excessively large amount of Cr attached is not preferable in that the control of the Zn content becomes difficult because the content increases. Further, an excessive increase in the amount of deposited Cr is disadvantageous in terms of cost. Preferred Cr
Coating weight is in the range of 10~150 mg / m 2.

【0030】有機複合樹脂皮膜の形成 クロメート処理した亜鉛系めっき鋼板に、次いでシリカ
を含有する樹脂液を塗布し、通常は焼付けにより皮膜を
乾燥または硬化させて、有機複合樹脂皮膜 (シリカ/樹
脂の複合皮膜) を 0.2〜3.5 g/m2の付着量で形成する。
Formation of Organic Composite Resin Film A resin solution containing silica is then applied to the chromate-treated zinc-coated steel sheet, and the film is usually dried or cured by baking to obtain an organic composite resin film (silica / resin coating). (Composite film) is formed with an adhesion amount of 0.2 to 3.5 g / m 2 .

【0031】使用する樹脂種は、耐食性の点から環境遮
断効果が大きく、ユーザーで行われる溶剤脱脂やアルカ
リ脱脂に対する耐脱脂性に優れた樹脂が好ましい。適当
な樹脂の例は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂等であり、これらを1種または2種以上を混合した
ベース樹脂に、シリカを混合して、塗布に用いる樹脂液
を調製する。樹脂液は、有機溶剤を用いた溶剤型の樹脂
液と、水性樹脂 (例、エマルジョン樹脂、水溶性樹脂)
からなる樹脂液のいずれでもよいが、好ましいのは水性
樹脂である。
The type of resin used is preferably a resin having a large environmental barrier effect from the viewpoint of corrosion resistance and having excellent degreasing resistance to solvent degreasing and alkali degreasing performed by a user. Examples of suitable resins include acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, and the like. A resin liquid used for coating is prepared by mixing silica with a base resin obtained by mixing one or more of these resins. The resin liquid is a solvent-type resin liquid using an organic solvent and an aqueous resin (eg, an emulsion resin, a water-soluble resin)
Although any of the resin liquids consisting of is preferably used, an aqueous resin is preferable.

【0032】シリカは造膜を促進し、腐食生成物を捕捉
する作用があり、シリカを樹脂中に含有させると、耐食
性がさらに向上する。シリカとしては、コロイダルシリ
カ (シリカゾル、水性シリカ) と気相シリカ (ヒューム
ドシリカ、乾式シリカ) のいずれでもよいが、水性樹脂
の場合にはコロイダルシリカまたは親水性の気相シリカ
の使用が好ましい。シリカの平均粒径 (平均一次粒子
径) は3〜20 nm の範囲が好ましく、その配合量は樹脂
皮膜中の含有量 (即ち、固形分基準でシリカと樹脂の合
計量に対する割合) がSiO2として5〜40重量%となる範
囲が好ましい。
Silica promotes film formation and has an action of trapping corrosion products. When silica is contained in a resin, corrosion resistance is further improved. The silica may be either colloidal silica (silica sol, aqueous silica) or gas phase silica (fumed silica, dry silica). In the case of an aqueous resin, it is preferable to use colloidal silica or hydrophilic gas phase silica. The average particle size (average primary particle size) of silica is preferably in the range of 3 to 20 nm, and the compounding amount thereof is such that the content in the resin film (that is, the ratio to the total amount of silica and resin on a solid basis) is SiO 2. Is preferably in the range of 5 to 40% by weight.

【0033】樹脂液には、樹脂とシリカに加えて、付加
的な機能を付与するため、架橋剤、反応促進剤、触媒、
シランカップリング剤、着色剤、防錆顔料などの各種の
添加剤を必要に応じて添加してもよい。また、後述する
ように、樹脂液に固体潤滑剤粉末を添加して、得られた
有機複合樹脂皮膜中に特定粒径の潤滑剤粒子を含有させ
ることが好ましい。
In addition to the resin and silica, the resin solution may be provided with a crosslinking agent, a reaction accelerator, a catalyst,
Various additives such as a silane coupling agent, a colorant, and a rust preventive pigment may be added as necessary. Further, as described later, it is preferable to add a solid lubricant powder to the resin liquid so that the obtained organic composite resin film contains lubricant particles having a specific particle size.

【0034】有機複合樹脂皮膜は、乾燥重量で 0.2〜3.
5 g/m2の付着量となるように形成する。樹脂皮膜の付着
量が0.2 g/m2未満では、有機複合被覆鋼板として十分な
耐食性が確保できない。一方、樹脂皮膜の付着量が3.5
g/m2より大きくなると、樹脂層そのものが樹脂層内で凝
集破壊を起こし易くなるため、耐疵付き性はかえって低
下する。好ましい樹脂皮膜の付着量は 0.5〜1.8 g/m2
範囲である。
The organic composite resin film has a dry weight of 0.2 to 3.
It is formed so as to have an adhesion amount of 5 g / m 2 . When the adhesion amount of the resin film is less than 0.2 g / m 2 , sufficient corrosion resistance cannot be secured as the organic composite coated steel sheet. On the other hand, when the amount of resin
If it is larger than g / m 2 , the resin layer itself is likely to undergo cohesive failure in the resin layer, so that the scratch resistance is rather reduced. A preferable resin coating weight is in the range of 0.5 to 1.8 g / m 2 .

【0035】前述したように、有機複合樹脂皮膜に固体
潤滑剤粉末を添加することが好ましい。クロメート処理
時の液中のZn含有量および/またはpHの管理によりク
ロメート皮膜と樹脂皮膜との密着性を改善した上に、樹
脂皮膜中に潤滑剤粒子を含有させてその滑り性を向上さ
せると、耐疵付き性がさらに一層改善され、テンション
パッドとの擦れ、鋼板同士の擦れ、金型等との接触など
に起因する疵が発生しにくくなる。
As described above, it is preferable to add a solid lubricant powder to the organic composite resin film. In addition to improving the adhesion between the chromate film and the resin film by controlling the Zn content and / or the pH in the liquid during the chromate treatment, the lubricating particles are contained in the resin film to improve the slipperiness. In addition, the scratch resistance is further improved, and scratches due to rubbing with the tension pad, rubbing between steel plates, contact with a mold or the like are less likely to occur.

【0036】本発明で使用する固体潤滑剤としては、ポ
リエチレン等のポリオレフィン系の合成ワックス、ポリ
テトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂など、従来
より潤滑処理鋼板の製造に一般に使用されているもので
よい。
The solid lubricant used in the present invention may be any of those generally used in the production of lubricated steel sheets, such as synthetic polyolefin waxes such as polyethylene and fluororesins such as polytetrafluoroethylene. .

【0037】潤滑剤粒子の平均粒径は10μm以下とす
る。平均粒径が10μmより大きくなると、樹脂皮膜の表
面に潤滑剤粒子が頭をだすような形で存在するために、
この潤滑剤がテンションパッドや金型等で削られること
により、被覆が疵付くようになる。潤滑剤の好ましい平
均粒径は 0.2〜5.0 μmの範囲である。平均粒径が0.2
μmよりも小さくなると、上記の潤滑剤の添加効果が低
下する。
The average particle size of the lubricant particles is 10 μm or less. If the average particle size is larger than 10 μm, since the lubricant particles are present on the surface of the resin film in such a way as to stick out the head,
When the lubricant is shaved by a tension pad, a mold, or the like, the coating becomes flawed. The preferred average particle size of the lubricant is in the range of 0.2-5.0 μm. Average particle size 0.2
When it is smaller than μm, the effect of adding the above-mentioned lubricant decreases.

【0038】潤滑剤は、固形分基準でシリカ(SiO2)と樹
脂の合計量100 重量部に対して2〜20重量部、好ましく
は5〜10重量部となる割合で樹脂皮膜中に含有させる。
潤滑剤の割合が2重量部未満では、上記の潤滑剤の添加
効果を十分に得ることができない。一方、20重量部より
多量に潤滑剤が樹脂皮膜中に存在すると、樹脂皮膜の表
面に潤滑剤粒子が頭を出したり、樹脂皮膜の焼付け中に
潤滑剤が表面にブリードすることにより潤滑剤が表面に
現れ、表面の潤滑剤がテンションパッド、金型、鋼板同
士等との擦れにより剥離し易くなるため、耐疵付き性が
かえって低下する。
The lubricant is contained in the resin film at a ratio of 2 to 20 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total of silica (SiO 2 ) and the resin on a solid basis. .
If the ratio of the lubricant is less than 2 parts by weight, the effect of adding the above lubricant cannot be sufficiently obtained. On the other hand, if a large amount of lubricant is present in the resin film in an amount of more than 20 parts by weight, the lubricant particles may stick out on the surface of the resin film, or the lubricant may bleed to the surface during baking of the resin film, and the lubricant may be removed. Since it appears on the surface and the lubricant on the surface is easily peeled off by rubbing with the tension pad, the mold, the steel plates, etc., the scratch resistance is rather lowered.

【0039】なお、以上に説明したクロメート皮膜およ
び有機複合樹脂皮膜は、用途に応じて、母材めっき鋼板
の両面または片面に形成することができる。或いは、ク
ロメート皮膜を両面に形成し、有機複合樹脂皮膜は片面
のみに形成してもよい。本発明の有機複合被覆鋼板は、
無塗装で十分に使用可能な耐食性と耐疵付き性とを備え
ているが、所望によりさらに塗装を施して使用すること
も当然可能である。
The above-described chromate film and organic composite resin film can be formed on both sides or one side of a base material plated steel sheet, depending on the application. Alternatively, the chromate film may be formed on both surfaces, and the organic composite resin film may be formed on only one surface. The organic composite coated steel sheet of the present invention,
Although it has sufficient corrosion resistance and scratch resistance that can be used without painting, it is of course possible to apply further painting if desired.

【0040】[0040]

【実施例】本発明の有機複合被覆鋼板の製造方法を以下
の実施例により具体的に説明する。なお、以下の実施例
において%は特に指摘しない限り重量%である。
EXAMPLES The method for producing an organic composite coated steel sheet of the present invention will be specifically described with reference to the following examples. In the following examples,% is% by weight unless otherwise specified.

【0041】(実施例1)母材の亜鉛系めっき鋼板とし
て、付着量 (片面当たり) がいずれも20 g/m2 の電気Zn
めっき鋼板および電気Zn−13%Ni合金めっき鋼板を用い
た。これらはいずれも両面めっき鋼板で、連続めっきラ
インで製造されたものであった。なお、鋼板の板厚は0.
8 mmであった。
(Example 1) As a base material of a zinc-coated steel sheet, electric Zn having an adhesion amount (per one side) of 20 g / m 2 was used.
A plated steel sheet and an electric Zn-13% Ni alloy plated steel sheet were used. Each of these was a double-sided plated steel sheet and was manufactured by a continuous plating line. The thickness of the steel sheet is 0.
8 mm.

【0042】クロメート処理に用いた処理液は、全Cr量
が40 g/lとなる濃度のクロム酸水溶液に、Cr6+/Cr3+
比が1/1になるように還元剤のエチレングリコールを
添加した水溶液をベースにし、これに硫酸を15 g/l、ケ
イフッ酸を3 g/l 添加した水溶液であった。クロメート
処理液中のZn含有量とpHの影響を調べるため、処理液
に硫酸亜鉛を添加してZn含有量を調整し、処理液のpH
は硫酸または水酸化ナトリウムを添加して調整した。
The treating solution used for the chromate treatment was prepared by adding ethylene oxide as a reducing agent to a chromic acid aqueous solution having a concentration of 40 g / l of total Cr so that the ratio of Cr 6+ / Cr 3+ becomes 1/1. The aqueous solution was prepared by adding 15 g / l of sulfuric acid and 3 g / l of silicic acid to the aqueous solution to which glycol was added. In order to investigate the effects of the Zn content and pH in the chromate treatment solution, zinc sulfate was added to the treatment solution to adjust the Zn content, and the pH of the treatment solution was adjusted.
Was adjusted by adding sulfuric acid or sodium hydroxide.

【0043】このクロメート処理液を用いて、上記のい
ずれかの亜鉛系めっき鋼板に、温度を40℃と一定にし
て、塗布型または反応型のクロメート処理を行った。塗
布型クロメート処理は、鋼板を処理液に2秒浸漬した
後、ロールにより余分な処理液を絞りとり、直ちに100
℃のオーブンで10秒間乾燥することにより実施した。反
応型クロメート処理は、鋼板を同じ処理液中に10〜30秒
間浸漬した後、十分に水洗して可溶性のCr6+を洗い流し
た後、熱風乾燥することにより実施した。クロメート皮
膜の付着量は、塗布型クロメート処理ではロール絞り時
の絞り量により、反応型クロメート処理では浸漬時間に
よって変化させた。
Using this chromate treatment solution, a coating type or reaction type chromate treatment was performed on any one of the zinc-based plated steel sheets at a constant temperature of 40 ° C. In the coating type chromate treatment, after immersing the steel sheet in the treatment liquid for 2 seconds, the excess treatment liquid is squeezed out with a roll and immediately
Performed by drying in an oven at 10 ° C for 10 seconds. The reactive chromate treatment was carried out by immersing the steel sheet in the same treatment liquid for 10 to 30 seconds, washing sufficiently with water to wash away soluble Cr 6+, and then drying with hot air. The adhesion amount of the chromate film was changed by the squeezing amount at the time of roll squeezing in the coating type chromate treatment and by the immersion time in the reaction type chromate treatment.

【0044】こうして母材の亜鉛系めっき鋼板の両面に
クロメート皮膜を形成した後、アクリルエマルジョン
に、固形分基準で樹脂とシリカの合計量に基づいて20%
の量のシリカ (平均粒径10 nm のコロイダルシリカ)
と、場合により樹脂とシリカの固形分合計量100 重量部
に対して25重量部以下の潤滑剤 (種々の粒径のポリエチ
レンワックス) とを添加し、均一に混合した樹脂液を、
片面のクロメート皮膜上にバーコーターにより塗布し、
板温100 ℃で12秒間加熱して塗膜を焼付けて、有機複合
被覆鋼板を作製した。
After the chromate films are formed on both sides of the zinc-coated steel sheet as the base material, the acrylic emulsion is added to the zinc-based steel sheet in an amount of 20% based on the total amount of resin and silica on a solid basis.
Amount of silica (colloidal silica with an average particle size of 10 nm)
And optionally 25 parts by weight or less of a lubricant (polyethylene wax of various particle sizes) based on 100 parts by weight of the total solid content of the resin and silica, and uniformly mixed resin solution,
Apply with a bar coater on one side of the chromate film,
The coating film was baked by heating at a sheet temperature of 100 ° C. for 12 seconds to produce an organic composite coated steel sheet.

【0045】この有機複合被覆鋼板の無塗装時の重要な
基本性能である耐食性と耐疵付き性について次のように
評価した。 〔耐食性〕有機複合被覆鋼板の試験片に対してJIS Z 23
71に規定する塩水噴霧試験を実施し、白錆が全評価面積
に対して5%以上発生するまでの白錆発生時間を調べ
た。従来の有機複合被覆鋼板の実績から、母材が電気Zn
めっき鋼板では白錆発生時間が200 時間以上あれば、電
気Zn−Niめっき鋼板では白錆発生時間が600 時間以上あ
れば、耐食性としては合格と判定した。
The organic composite coated steel sheet was evaluated for corrosion resistance and scratch resistance, which are important basic properties when no painting was performed, as follows. [Corrosion resistance] JIS Z 23 for specimens of organic composite coated steel sheet
A salt spray test specified in 71 was carried out, and a white rust generation time until 5% or more of white rust was generated with respect to the entire evaluation area was examined. Based on the results of conventional organic composite coated steel sheets, the base material is electric Zn
The corrosion resistance was judged to be acceptable if the white rust generation time was 200 hours or more for the plated steel sheet and if the white rust generation time was 600 hours or more for the electric Zn-Ni plated steel sheet.

【0046】〔耐疵付き性〕耐疵付き性に関しては、有
機複合被覆鋼板同士の擦れによる疵付きに対する耐アブ
レーション性と、テンションパッドとの擦れによる耐テ
ンションパッド性の2種類について調査した。
[Scratch Resistance] With respect to the scratch resistance, two types of abrasion resistance against scratches due to rubbing between the organic composite coated steel sheets and tension pad resistance due to rubbing with the tension pad were examined.

【0047】耐アブレーション性 図1に示すように、同じ有機複合被覆鋼板の2枚の短冊
型の試験片を、有機複合樹脂皮膜を形成した面 (樹脂
面) を内側にして交差させ、交差部に平均面圧が200 g/
mm2 となる重りを乗せて加圧しながら、試験片に矢印の
方向の捩じり力を加えて試験片同士を擦り合わせた後、
相対湿度95%以上、温度50℃の湿潤試験機にて480 時間
の腐食試験を実施し、この腐食試験後の樹脂面の塗膜の
疵付き状況と腐食 (錆発生) 状況を目視観察して、耐ア
ブレーション性を下記の基準で判定した。樹脂皮膜が潤
滑剤を含有しない場合には評点4以上を、耐疵付き性の
改善を目的として樹脂皮膜に潤滑剤を添加した場合には
評点5を合格とした。
[0047] As shown in resistant ablatable Figure 1, the two strip-type specimens of the same organic composite coated steel sheet, crossed by a surface to form an organic composite resin coating (resin surface) to the inner cross section 200 g /
After applying a torsion force in the direction of the arrow to the test piece while applying pressure by placing a weight of mm 2 and rubbing the test pieces together,
A corrosion test was conducted for 480 hours with a humidity tester at a relative humidity of 95% or more and a temperature of 50 ° C. After the corrosion test, the state of scratches on the resin surface and the state of corrosion (rust generation) were visually observed. Ablation resistance was determined according to the following criteria. When the resin film did not contain a lubricant, a score of 4 or higher was passed, and when a lubricant was added to the resin film for the purpose of improving scratch resistance, a score of 5 was passed.

【0048】5:擦り疵無し、錆発生無し 4:擦り疵軽度、錆発生無し 3:擦り疵半分、錆発生軽度 2:擦り疵重度、錆発生軽度 1:全面樹脂剥離、錆発生重度。5: No scratches, no rusting 4: Slight scratches, no rusting 3: Half scratching, slight rusting 2: Scratching severity, light rusting 1: Resin peeling, severe rusting over the entire surface.

【0049】耐テンションパッド性 図2に示すように試験を実施した。即ち、樹脂面を上に
して可動式の台に固定した試験片の中央部に、直径10 m
m のフェルト地のパッド摺動子を介して直径5mmの荷重
棒を置き、この荷重棒に平均面圧が100 g/mm2 となるよ
うに荷重を加えた状態で、矢印のように可動式の台ごと
試験片を所定回数往復運動させる (移動幅12 mm 、移動
速度4 mm/sec) ことにより、パッド摺動子を樹脂面に対
して摺動させた。パッドとの摩擦熱の影響を考慮し、試
験片の温度を50℃に設定した。摺動後の樹脂面を目視観
察して、耐テンションパッド性を下記の基準で判定し
た。この評点が4以上であれば、耐テンションパッド性
は合格である。
[0049] The test was performed as indicated in resistance to tension pad resistance Figure 2. That is, a 10 m diameter was placed at the center of the test piece fixed on a movable table with the resin side up.
Place the load rod having a diameter of 5mm through felting pad slider of m, while applying a load so that the average surface pressure on the loading bar is 100 g / mm 2, as indicated by the arrow movable The test piece was reciprocated a predetermined number of times (moving width: 12 mm, moving speed: 4 mm / sec) to slide the pad slider against the resin surface. The temperature of the test piece was set to 50 ° C. in consideration of the influence of frictional heat with the pad. The resin surface after the sliding was visually observed, and the tension pad resistance was determined based on the following criteria. If this rating is 4 or more, the tension pad resistance is acceptable.

【0050】5:パッド疵無し、金属光沢無し 4:パッド疵やや有り、金属光沢無し 3:パッド疵半分、金属光沢有り 2:全面パッド疵発生、金属光沢軽度 1:全面パッド疵発生、金属光沢全面 試験結果を、有機複合被覆鋼板の母材鋼板のめっき種、
クロメート処理液のZn含有量とpH、クロメート処理方
法、クロメート皮膜の付着量 (Cr換算量) 、ならびに有
機複合樹脂皮膜の付着量、潤滑剤の含有量と粒径ととも
に表1にまとめて示す。
5: no pad flaw, no metallic luster 4: slight pad flaw, no metallic luster 3: half pad flaw, metallic luster 2: full pad flaw, metallic luster light 1: full pad flaw, metallic luster Full-scale test results show the plating type of the base steel sheet of the organic composite coated steel sheet,
Table 1 shows the Zn content and pH of the chromate treatment solution, the chromate treatment method, the adhesion amount of the chromate film (in terms of Cr), the adhesion amount of the organic composite resin film, the lubricant content, and the particle size.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表1からわかるように、No.1〜8より、耐
食性と耐疵付き性を満足できるCr付着量が5〜200 mg/m
2 、特に耐テンションパッド性が最良となるCr付着量は
10〜150 mg/m2 であることが判る。
As can be seen from Table 1, from Nos. 1 to 8, the amount of Cr adhering to satisfy corrosion resistance and scratch resistance is 5 to 200 mg / m 2.
2 , In particular, the amount of Cr adhesion that gives the best tension pad resistance is
It can be seen that is 10~150 mg / m 2.

【0053】No.9〜12より、クロメート処理液のZn含有
量が増大すると、耐疵付き性が劣化することが判る。N
o. 13〜19より、耐食性と耐疵付き性を満足できる有機
複合樹脂皮膜の付着量が 0.2〜3.5 g/m2であることが判
る。特に、 0.5〜1.8 g/m2で耐テンションパッド性が良
好となる。
From Nos. 9 to 12, it can be seen that as the Zn content of the chromate treatment liquid increases, the scratch resistance deteriorates. N
o. From 13 to 19, it can be seen that the adhesion amount of the organic composite resin film satisfying the corrosion resistance and the scratch resistance is 0.2 to 3.5 g / m 2 . In particular, 0.5 to 1.8 g / m 2 provides good tension pad resistance.

【0054】No. 20〜24より、一層の耐疵付き性の向上
を目的として潤滑剤を添加した場合、潤滑剤の粒径とし
ては10μm以下が効果があり、特に耐テンションパッド
性に着目すると、潤滑剤の粒径は 0.2〜5.0 μmが最適
であることが判る。No. 25〜30より、潤滑剤の添加量は
2〜20重量部がよく、特に耐テンションパッド性に着目
すると、5〜10重量部が最良であることが判る。
According to Nos. 20 to 24, when a lubricant is added for the purpose of further improving the scratch resistance, the particle size of the lubricant is effective at 10 μm or less. It can be seen that the particle size of the lubricant is optimally 0.2 to 5.0 μm. From Nos. 25 to 30, it is understood that the addition amount of the lubricant is preferably 2 to 20 parts by weight, and particularly when paying attention to the tension pad resistance, 5 to 10 parts by weight is the best.

【0055】(実施例2)液pHを3.0 と一定にしたクロ
メート処理液を用いて実施例1と同様に有機複合被覆鋼
板を作製し、クロメート処理液中のZn含有量の影響につ
いて詳細に調査した。
(Example 2) An organic composite coated steel sheet was prepared in the same manner as in Example 1 using a chromate treatment solution having a constant pH of 3.0, and the effect of the Zn content in the chromate treatment solution was investigated in detail. did.

【0056】母材鋼板としては電気純Znめっき鋼板を使
用し、Zn含有量が異なる処理液を用いた反応型クロメー
ト処理にてCr付着量が80mg/m2 のクロメート皮膜を形成
した後、潤滑剤を含まない有機複合樹脂皮膜を0.8 μm
(0.9 g/m2に相当) の膜厚で形成した。得られた有機複
合被覆鋼板の耐疵付き性 (耐アブレーション性と耐テン
ションパッド性) を上記の要領で評価した。
An electro-pure Zn-plated steel sheet was used as the base steel sheet. After forming a chromate film with a Cr adhesion of 80 mg / m 2 by reactive chromate treatment using a treatment solution having a different Zn content, lubrication was performed. 0.8 μm of organic composite resin film without agent
(Equivalent to 0.9 g / m 2 ). The scratch resistance (ablation resistance and tension pad resistance) of the obtained organic composite coated steel sheet was evaluated in the manner described above.

【0057】その結果を図3に示す。図3において、上
段の評点が耐アブレーション性、下段の評点が耐テンシ
ョンパッド性を示す。図3から、クロメート処理液のZn
含有量が30 g/l以下であれば、良好な耐疵付き性が得ら
れ、特に耐テンションパッド性に着目すると、最適なZn
含有量は20 g/l以下であることが判る。
FIG. 3 shows the result. In FIG. 3, the upper score shows the ablation resistance, and the lower score shows the tension pad resistance. From FIG. 3, it can be seen that the chromate treatment solution Zn
If the content is 30 g / l or less, good scratch resistance can be obtained.
It is understood that the content is 20 g / l or less.

【0058】(実施例3)クロメート処理液のZn含有量を
10 g/lと一定にして実施例1と同様に有機複合被覆鋼板
を作製し、クロメート処理液のpHの影響について詳細
に調査した。
Example 3 The Zn content of the chromate treatment solution was
An organic composite coated steel sheet was produced in the same manner as in Example 1 while keeping the rate constant at 10 g / l, and the effect of the pH of the chromate treatment solution was investigated in detail.

【0059】母材鋼板としては電気純Znめっき鋼板を使
用し、pHが異なる処理液を用いた塗布型クロメート処
理にてCr付着量が40mg/m2 のクロメート皮膜を形成した
後、潤滑剤を含まない有機複合樹脂皮膜を1.0 μm (1.
2 g/m2に相当) の膜厚で形成した。得られた有機複合被
覆鋼板の耐疵付き性 (耐アブレーション性と耐テンショ
ンパッド性) を上記の要領で評価した。
An electro-pure Zn-plated steel sheet was used as the base steel sheet. After forming a chromate film having a Cr adhesion of 40 mg / m 2 by a coating type chromate treatment using a treatment solution having a different pH, a lubricant was added. 1.0 μm (1.
(Equivalent to 2 g / m 2 ). The scratch resistance (ablation resistance and tension pad resistance) of the obtained organic composite coated steel sheet was evaluated in the manner described above.

【0060】その結果を図4に示す。図4も上段が耐ア
ブレーション性、下段が耐テンションパッド性である。
図4から、クロメート処理液のpHが1.0 〜5.0 である
と耐疵付き性が良好となり、特に耐テンションパッド性
に着目すると、最適pH域は1.5〜4.0 の範囲であるこ
とが判る。
FIG. 4 shows the results. FIG. 4 also shows the ablation resistance in the upper part and the tension pad resistance in the lower part.
From FIG. 4, it can be seen that when the pH of the chromate treatment solution is 1.0 to 5.0, the scratch resistance is good, and particularly when focusing on the tension pad resistance, the optimum pH range is in the range of 1.5 to 4.0.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の有機複合
被覆鋼板の製造方法では、Zn含有量および/またはpH
を適正範囲に管理しながらクロメート処理を行うことに
より、これまで提案されたような樹脂皮膜の改質では不
可能であった、有機複合被覆鋼板の耐疵付き性、中でも
耐テンションパッド性の向上が可能となる。
As described above in detail, in the method for producing an organic composite coated steel sheet of the present invention, the Zn content and / or the pH
By controlling the chromate treatment while maintaining the temperature within the appropriate range, improving the flaw resistance of the organic composite coated steel sheet, especially the tension pad resistance, which was impossible with the modification of the resin film as proposed so far. Becomes possible.

【0062】また、このようなクロメート処理を施した
上に、適正な潤滑剤を含有する有機複合樹脂皮膜を形成
することにより、耐疵付き性をさらに一層向上させるこ
とがでいる。
Furthermore, by forming an organic composite resin film containing an appropriate lubricant after performing such a chromate treatment, it is possible to further improve the scratch resistance.

【0063】従って、本発明の方法により、スリット時
のテンションパッドとの擦れによる疵付きをはじめとし
て、搬送中の鋼板同士の擦れによる疵付き、プレス加工
時の金型との接触による疵付きなどが抑制された、無塗
装の有機複合被覆鋼板の製品を容易に製造することでき
るので、製品外観や製品歩留りが改善されると共に、疵
付きは耐食性劣化の原因ともなることから耐食性もさら
に向上する。このように、本発明の経済的効果は非常に
大きいものと期待される。
Therefore, according to the method of the present invention, scratches due to rubbing between the tension plates at the time of slitting, scratches due to rubbing between the steel plates during transportation, and scratches due to contact with the mold during press working, etc. The product appearance and product yield are improved because uncoated organic composite coated steel sheet products with reduced cracking can be easily manufactured, and the corrosion resistance is further improved because the flaws cause deterioration of the corrosion resistance. . Thus, the economic effect of the present invention is expected to be very large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】鋼板同士の擦れに対する耐アブレーション性の
評価方法を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a method for evaluating abrasion resistance against rubbing between steel plates.

【図2】耐テンションパッド性の評価方法を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory view showing a method for evaluating tension pad resistance.

【図3】クロメート処理液中のZn含有量が耐疵付き性
(上段=耐アブレーション性、下段=耐テンションパッ
ド性) に及ぼす影響を示すグラフである。
FIG. 3 shows that the Zn content in the chromate treatment liquid is scratch resistant
7 is a graph showing the effect on (upper = abrasion resistance, lower = tension pad resistance).

【図4】クロメート処理液中のpHが耐疵付き性 (上段
=耐アブレーション性、下段=耐テンションパッド性)
に及ぼす影響を示すグラフである。
Fig. 4 The pH in the chromate treatment solution is scratch resistant (upper = ablation resistance, lower = tension pad resistance)
4 is a graph showing the effect on the stiffness.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面
に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr換
算付着量が5〜200 mg/m2 のクロメート皮膜を形成し、
その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m2の有機
複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆鋼板
の製造において、前記クロメート処理を処理液のZn含有
量を30 g/l以下に管理しながら行うことを特徴とする、
耐疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法。
Claims 1. A chromate film having a coating weight of 5 to 200 mg / m 2 in terms of metal Cr is formed on a surface of a zinc or zinc alloy-plated steel sheet by a reaction type or coating type chromate treatment,
In the production of the organic composite coated steel sheet comprises forming an organic composite resin coating adhesion amount 0.2 to 3.5 g / m 2 containing silica thereon, the Zn content of the treated liquid the chromate treatment 30 g / l It is characterized by performing while managing as follows,
A method for producing an organic composite coated steel sheet having excellent scratch resistance.
【請求項2】 亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面
に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr換
算付着量が5〜200 mg/m2 のクロメート皮膜を形成し、
その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m2の有機
複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆鋼板
の製造において、前記クロメート処理を処理液のpHを
1.0〜5.0 に管理しながら行うことを特徴とする、耐疵
付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法。
2. A chromate film having a coating weight of 5 to 200 mg / m 2 in terms of metal Cr is formed on a surface of a zinc or zinc alloy-plated steel sheet by a reactive or coating type chromate treatment.
In the production of the organic composite coated steel sheet comprises forming an organic composite resin coating adhesion amount 0.2 to 3.5 g / m 2 containing silica thereon, the pH of the processing liquid the chromate treatment
A method for producing an organic composite coated steel sheet having excellent scratch resistance, wherein the method is carried out while controlling the temperature to 1.0 to 5.0.
【請求項3】 前記有機複合樹脂皮膜が、平均粒径10μ
m以下の潤滑剤粒子を、固形分基準でシリカと樹脂の合
計量100 重量部に対して2〜20重量部の割合で含有す
る、請求項1または2記載の方法。
3. The organic composite resin film has an average particle size of 10 μm.
3. The method according to claim 1, wherein the lubricant particles are contained in an amount of 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of silica and resin on a solid content basis.
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