JP4449468B2 - Black galvanized steel sheet - Google Patents
Black galvanized steel sheet Download PDFInfo
- Publication number
- JP4449468B2 JP4449468B2 JP2004021304A JP2004021304A JP4449468B2 JP 4449468 B2 JP4449468 B2 JP 4449468B2 JP 2004021304 A JP2004021304 A JP 2004021304A JP 2004021304 A JP2004021304 A JP 2004021304A JP 4449468 B2 JP4449468 B2 JP 4449468B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- black
- ions
- zinc
- acid
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
本発明は、黒色亜鉛系めっき鋼板に関し、より詳しくは、優れた吸放熱性、導電性、電磁波シールド性、平板部耐食性および加工部耐食性を有し、使用時に発熱する電子機器の筐体材料などとして、無塗装で使用可能であるとともに有害な6価クロムを含有しない黒色亜鉛系めっき鋼板に関する。 The present invention relates to a black zinc-based plated steel sheet, and more specifically, has excellent heat absorption and heat dissipation, electrical conductivity, electromagnetic wave shielding properties, flat plate corrosion resistance and processed portion corrosion resistance, etc. The present invention relates to a black zinc-based plated steel sheet that can be used without painting and does not contain harmful hexavalent chromium.
近年、電子機器の性能の向上に伴い、CPU(中央処理装置)などからの発熱量が増大する傾向にあり、その熱の放散が大きな課題となっている。例えば、パソコン、特にデスクトップ型パソコンの場合、通常、放熱のためにファンが用いられているが、回転数を上げて風量を増大させると、騒音が大きくなるという問題がある。また、カーオーディオの内部など、ファンを取付けにくい機器もある。このような場合に、筐体からの放散による伝熱量を増すことができれば、ファンなしで、またはファンの回転数を増大させることなく、機器内部から発生した熱を速やかに機器外部に放散することができる。 In recent years, with the improvement in performance of electronic devices, the amount of heat generated from a CPU (central processing unit) or the like tends to increase, and the dissipation of the heat has become a major issue. For example, in the case of a personal computer, particularly a desktop personal computer, a fan is usually used for heat dissipation, but there is a problem that noise increases when the rotational speed is increased to increase the air volume. There are also devices that are difficult to mount fans, such as inside car audio. In such a case, if the amount of heat transfer due to dissipation from the housing can be increased, the heat generated from the inside of the device can be quickly dissipated without the fan or without increasing the rotation speed of the fan. Can do.
上記観点から、鋼板に吸放熱性を付与する試みがなされている。例えば、顔料としてのカーボンブラックとチタニアを含有する塗膜を有する鋼板が提案されている(例えば、特許文献1)。これは、個々の顔料成分の熱放射率が最大になる赤外線の波長領域が異なることから、これらの顔料を組合わせることにより、広い波長領域に渡って高い熱放射率を示す塗膜を鋼板表面に形成する発明である。このような鋼板を筐体材料として使用すると、機器内部からの発熱を筐体を通じて効果的に外部に逃がすことが可能になる。 From the above viewpoint, attempts have been made to impart heat absorption and dissipation to steel plates. For example, a steel sheet having a coating film containing carbon black and titania as pigments has been proposed (for example, Patent Document 1). This is because the infrared wavelength range where the thermal emissivity of each individual pigment component is maximized is different. By combining these pigments, a coating film showing a high thermal emissivity over a wide wavelength range is formed on the steel plate surface. It is an invention to be formed. When such a steel plate is used as a housing material, heat generated from the inside of the device can be effectively released to the outside through the housing.
しかしながら、十分な効果を得るためには顔料を多量に含有させる必要があり、そのために、膜厚を厚くしなければならず、コスト高の問題が出てくる。また、膜厚の増大に伴い鋼板表面の電気抵抗が増加する問題もある。電子機器から発生する電磁波の漏洩を防止するためには、筐体のアースを確実に取る必要があり、そのためには、鋼板表面の導電性が良好であることが重要である。電磁波の漏洩防止は電子機器にとっては必須であることから、吸放熱性を付与するために、熱放射率の高い顔料を多量に含有する塗料の使用には限界があった。 However, in order to obtain a sufficient effect, it is necessary to contain a large amount of pigment. For this reason, the film thickness must be increased, resulting in a problem of high cost. There is also a problem that the electrical resistance on the surface of the steel sheet increases as the film thickness increases. In order to prevent leakage of electromagnetic waves generated from electronic devices, it is necessary to securely ground the housing, and for that purpose, it is important that the electrical conductivity of the steel sheet surface is good. Since prevention of leakage of electromagnetic waves is indispensable for electronic devices, there is a limit to the use of paints containing a large amount of pigments with high thermal emissivity in order to impart heat absorption and dissipation.
他方、従来から複写機の内部部品などに用いられている黒色亜鉛系めっき鋼板は、黒色外観を呈し、可視光に対する反射率が低いという特性のほかに、通常の亜鉛系めっき鋼板に比べて高い熱放射率を有することが知られている。 On the other hand, black galvanized steel sheets that have been used for internal parts of copiers, etc., have a black appearance and low reflectivity for visible light, and are higher than normal galvanized steel sheets. It is known to have a thermal emissivity.
ところで、一般に鋼板上に黒色皮膜を形成するための方法は、以下に大別される。
(a)カーボンブラックなどの黒色顔料を含む塗料を、スプレーまたはロールコーターなどによって塗布し、数十μmの膜厚の黒色皮膜を形成する方法、
(b)予め形成されているめっき層自体を反応または電解させることによって黒色皮膜を形成する方法。
By the way, generally the method for forming a black membrane | film | coat on a steel plate is divided roughly into the following.
(A) A method of applying a paint containing a black pigment such as carbon black by a spray or roll coater to form a black film with a film thickness of several tens of μm,
(B) A method of forming a black film by reacting or electrolyzing a previously formed plating layer itself.
しかしながら、(a)法による黒色鋼板には、前述した普通鋼板に顔料を含有する塗装膜を形成した場合のような導電性の低下の問題がある。
(b)法に分類される方法には、様々なものがあるが、近年は特に環境保護の観点から6価クロムを含まない黒色皮膜の形成方法が注目されている。例えば、亜鉛系めっき鋼板を基材とし、亜鉛系めっき層の表面に、ニッケルおよび亜鉛の金属と、ニッケルおよび亜鉛の酸化物、さらに任意に水酸化物を含む金属/酸化物複合黒色皮膜を形成し、さらにその上層に、樹脂と、少なくともチオカルボニル基含有化合物および/またはバナジン酸化合物を含み、かつ任意にリン酸化合物および/または微粒シリカを含む非クロム型防錆皮膜層を形成し、必要により、さらにその上層として、任意に黒色顔料および/または防錆顔料を含む有機樹脂層を有する、溶接可能な非クロム型黒色処理亜鉛系めっき鋼板が提案されている(例えば、特許文献2)。
However, the black steel plate obtained by the method (a) has a problem of a decrease in conductivity as in the case where a coating film containing a pigment is formed on the above-described ordinary steel plate.
There are various methods classified into the (b) method, but in recent years, a method for forming a black film not containing hexavalent chromium has attracted attention in particular from the viewpoint of environmental protection. For example, a zinc-plated steel sheet is used as the base material, and a metal / oxide composite black film containing nickel and zinc metal, nickel and zinc oxide, and optionally hydroxide is formed on the surface of the zinc-based plating layer. Furthermore, a non-chromium type rust preventive film layer containing a resin, at least a thiocarbonyl group-containing compound and / or a vanadic acid compound, and optionally containing a phosphoric acid compound and / or fine silica is formed on the upper layer. Further, a weldable non-chrome type black-treated zinc-plated steel sheet having an organic resin layer optionally containing a black pigment and / or a rust preventive pigment as an upper layer is proposed (for example, Patent Document 2).
また、表面にZnが存在している金属基材上に、Ni、CoおよびFeよりなる群から選ばれる一種以上の金属が30〜200mg/m2 置換析出して、これらの金属の酸化物層が形成されていることを特徴とする黒色外観に優れた表面処理金属材料が提案されている(例えば、特許文献3)。 In addition, one or more metals selected from the group consisting of Ni, Co, and Fe are deposited on a metal substrate having Zn on the surface by 30 to 200 mg / m 2 substitution deposition, and oxide layers of these metals A surface-treated metal material excellent in black appearance, characterized in that is formed (for example, Patent Document 3).
(b)法による黒色鋼板はいずれも、クロメート処理に代わる耐食性処理を施した、黒色亜鉛系めっき鋼板を提供することを目的としたものであり、平板部ではそこそこの耐食性を有するものの、加工部耐食性が不十分であるという問題があった。 (B) All black steel plates by the method are intended to provide a black zinc-based plated steel plate that has been subjected to corrosion resistance treatment instead of chromate treatment. There was a problem that the corrosion resistance was insufficient.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、経済的で、かつ優れた吸放熱性を有し、導電性と電磁波シールド性および平板部耐食性、さらには加工部耐食性にも優れ、内部で発熱する電子機器の筐体材料などとして、無塗装で使用可能であるとともに6価クロムを含有しない黒色亜鉛系めっき鋼板を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is economical and has excellent heat absorption / dissipation properties, and has excellent conductivity, electromagnetic wave shielding properties, flat plate corrosion resistance, and processed portion corrosion resistance, and generates heat internally. An object of the present invention is to provide a black zinc-based plated steel sheet that can be used without coating as a casing material of an electronic device that does not contain hexavalent chromium.
本発明は、黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板表面に、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂を含有する処理液を塗布し乾燥して形成された複合皮膜を有し、さらに該複合皮膜の表面に有機樹脂塗料を塗布し焼付けして形成された有機樹脂層を有することを特徴とする黒色亜鉛系めっき鋼板である。 The present invention applies a treatment liquid containing phosphate ion, vanadate ion, metal ion, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin on the surface of a zinc-based plated steel sheet that has been blackened and dried. A black galvanized steel sheet having a formed composite film, and further having an organic resin layer formed by applying and baking an organic resin paint on the surface of the composite film.
本発明によれば、クロムを一切含まず、吸放熱性、導電性、電磁波シールド性および平面部耐食性、さらには加工部耐食性に優れた黒色亜鉛系めっき鋼板が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a black zinc-based plated steel sheet that does not contain any chromium and is excellent in heat-absorbing and radiating properties, electrical conductivity, electromagnetic wave shielding properties, flat surface corrosion resistance, and processed portion corrosion resistance.
本発明の黒色亜鉛系めっき鋼板は、黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板表面に、リン酸イオン(PO4 3-)、バナジン酸イオン(VO3 -)、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂が添加された処理液を塗布して形成された複合皮膜を有し、さらに該複合皮膜の表面に有機樹脂層を有することにより、吸放熱性、導電性および、電磁波シールド性に優れることはもとより、平板部耐食性に加えて、該鋼板を加工した場合の加工部耐食性にも優れており、広範な用途における実用に十分に耐え得るのである。 The black zinc-plated steel sheet of the present invention is formed on the surface of the zinc-plated steel sheet that has been blackened, with phosphate ions (PO 4 3− ), vanadate ions (VO 3 − ), metal ions, α, β-unsaturated. By having a composite film formed by applying a treatment liquid to which a carboxylic acid and a glycoluril resin are added, and further having an organic resin layer on the surface of the composite film, it is possible to absorb and dissipate heat, conduct electricity, and shield an electromagnetic wave. In addition to excellent corrosion resistance, in addition to flat plate portion corrosion resistance, it also has excellent processed portion corrosion resistance when the steel sheet is processed, and can sufficiently withstand practical use in a wide range of applications.
本発明の基材となる黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板は、亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板、例えば、溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミ(Zn−5mass%Al)溶融めっき鋼板、亜鉛−アルミ(Zn−55mass%Al)溶融めっき鋼板などの亜鉛系めっき鋼板が黒色化処理されたものである。特に、黒色化処理により形成される黒色皮膜は密着性に優れ、量産品質が安定していることから、黒色化処理された亜鉛−ニッケル合金系めっき鋼板が好ましい。黒色化処理は亜鉛系めっき鋼板を、湯洗、アルカリ脱脂などの通常の処理を行った後、施されることが好ましい。 The blackened galvanized steel sheet used as the base material of the present invention is a galvanized steel sheet or a zinc alloy plated steel sheet, for example, a hot dip galvanized steel sheet, a zinc-aluminum (Zn-5 mass% Al) hot dip plated steel sheet, or zinc- A galvanized steel sheet such as an aluminum (Zn-55 mass% Al) hot-dip galvanized steel sheet is blackened. In particular, since the black film formed by the blackening treatment has excellent adhesion and stable mass production quality, a blackened zinc-nickel alloy-based steel sheet is preferable. The blackening treatment is preferably performed after subjecting the galvanized steel sheet to normal treatment such as hot water washing and alkaline degreasing.
本発明の基材となる黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板は、まず、亜鉛系めっき層の表面を黒色化処理して黒色皮膜が形成される。黒色皮膜の膜厚は0.01〜0.5μmであるのが好ましく、0.05〜0.2μmであるのが特に好ましい。0.01μm未満では黒色化が不十分であるばかりでなく、十分な吸放熱性を得ることができないことがある。0.5μmを超えると黒色皮膜の亜鉛系めっき鋼板に対する密着性が劣化することがある。黒色皮膜の厚みは、FIB(集束イオンビーム加工装置)加工などで作成した薄膜の断面TEM(透過型電子顕微鏡)観察などで確認することができる。 In the galvanized steel sheet that has been blackened as the base material of the present invention, the surface of the galvanized layer is first blackened to form a black film. The film thickness of the black film is preferably from 0.01 to 0.5 μm, particularly preferably from 0.05 to 0.2 μm. If the thickness is less than 0.01 μm, not only the blackening is insufficient, but there is a case where sufficient heat absorbing / dissipating properties cannot be obtained. If it exceeds 0.5 μm, the adhesion of the black film to the zinc-based plated steel sheet may deteriorate. The thickness of the black film can be confirmed by TEM (transmission electron microscope) observation of a thin film prepared by FIB (focused ion beam processing apparatus) processing or the like.
黒色化処理方法は特に限定されず、陽極電解、陰極処理、交番電解などの電気化学的な処理方法や、ニッケル、コバルト、鉄などの金属をそれらの金属の酸化物とともに置換析出させる処理方法などの一般的な方法を用いることができる。これらの方法によって、酸化物を主成分とした黒色皮膜が形成されることにより、亜鉛系めっき鋼板の表面を黒色化することができる。 The blackening treatment method is not particularly limited. Electrochemical treatment methods such as anodic electrolysis, cathodic treatment, and alternating electrolysis, and treatment methods in which metals such as nickel, cobalt, and iron are substituted and deposited together with oxides of these metals, etc. The general method can be used. By these methods, the surface of the galvanized steel sheet can be blackened by forming a black film mainly composed of an oxide.
黒色化処理方法はその安定性の観点から、亜鉛−ニッケル合金層を有する電気亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板を、例えば、塩素酸イオン(ClO3 - )を5〜100g/l 、硫酸イオン(SO4 2-)を10〜300g/l 含む水溶液中で、pH0.5以上3.0未満、温度30〜75℃、電気量10〜300C/dm2 の条件で陽極電解する方法が推奨される。亜鉛系めっき鋼板の表面に形成する黒色皮膜は、少なくとも亜鉛を含む金属とこれらの金属の酸化物とを含み、さらにこれらの金属の水酸化物が含まれていてもよい。これらの金属を例示すれば、亜鉛、ニッケルなどである。
From the viewpoint of the stability of the blackening treatment method, an electrozinc-nickel alloy-plated steel sheet having a zinc-nickel alloy layer, for example, chlorate ions (ClO 3 − ) of 5 to 100 g / l, sulfate ions (SO 4 A method in which anodic electrolysis is recommended in an aqueous solution containing 2- ) in an amount of 10 to 300 g / l, pH 0.5 to less than 3.0, temperature 30 to 75 ° C., and
本発明の複合皮膜は、黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板表面に、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂が添加された処理液を塗布して形成され、例えば、リン酸水溶液中に、バナジン酸化合物、金属化合物、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂が添加された処理液を、黒色化処理された亜鉛系めっき鋼板表面に塗布し乾燥することにより形成される。
該処理液の塗布のしやすさ、および乾燥のしやすさの点から、該処理液のリン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の全添加量濃度は10〜30mass%とすることが好ましい。溶媒は水、または水と混合可能な有機溶媒または無機溶媒との混合媒体を使用する。
該処理液はリン酸イオンが添加され酸性であることから、該処理液を塗布することにより、亜鉛系めっき層から亜鉛が一部溶出し該処理液中の亜鉛イオン活量が増加する。引き続く乾燥中に、該処理液中の各種成分が濃化され、黒色皮膜の表面に析出して、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂を含有する複合皮膜が形成される。
The composite coating of the present invention is applied with a treatment liquid in which phosphate ions, vanadate ions, metal ions, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin are added to the surface of a galvanized steel sheet that has been blackened. For example, the surface of a galvanized steel sheet that has been blackened with a treatment liquid in which a vanadic acid compound, a metal compound, an α, β-unsaturated carboxylic acid, and a glycoluril resin are added to a phosphoric acid aqueous solution. It is formed by applying to and drying.
Total addition of phosphate ion, vanadate ion, metal ion, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin of the treatment solution in terms of ease of application of the treatment solution and ease of drying The amount concentration is preferably 10 to 30 mass%. As the solvent, water or a mixed medium of an organic solvent or an inorganic solvent that can be mixed with water is used.
Since the treatment liquid is acidic with the addition of phosphate ions, by applying the treatment liquid, a part of zinc is eluted from the zinc-based plating layer and the zinc ion activity in the treatment liquid is increased. During the subsequent drying, various components in the treatment liquid are concentrated and deposited on the surface of the black film, and phosphate ions, vanadate ions, metal ions, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin are added. A composite film containing is formed.
前記処理液のpHは1.5〜4が好ましく、より好ましいのは2.5〜3.5である。pHは、例えば、アンモニアを適宜添加して調整される。pHが1.5未満では、該処理液の塗布から乾燥までの間に、亜鉛系めっきが激しく溶解し、亜鉛系めっきおよび黒色皮膜が損傷することがある。pHが4を超えると、該処理液に添加した各種金属イオンが安定に存在できず、水酸化物として沈殿し、塗布が困難になることがある。該処理液の塗布は通常の方法、例えば、ロールコーター法、スプレー法、バーコーター法などにより実施される。 The pH of the treatment liquid is preferably 1.5 to 4, more preferably 2.5 to 3.5. The pH is adjusted, for example, by appropriately adding ammonia. If the pH is less than 1.5, the zinc-based plating may be vigorously dissolved between application of the treatment liquid and drying, and the zinc-based plating and the black film may be damaged. If the pH exceeds 4, various metal ions added to the treatment liquid cannot be present stably, and may precipitate as hydroxides, making application difficult. Application | coating of this process liquid is implemented by a normal method, for example, a roll coater method, a spray method, a bar coater method etc.
該処理液の塗布後の乾燥は最高到達板温として80〜250℃とすることが好ましい。さらに好ましくは100〜180℃である。80℃未満では、乾燥時間が長くなり過ぎ、連続ラインでの塗布乾燥には不都合である。乾燥温度としては250℃であれば十分であり、必要以上に上げることはエネルギーの浪費になる。 Drying after application of the treatment liquid is preferably 80 to 250 ° C. as a maximum plate temperature. More preferably, it is 100-180 degreeC. Below 80 ° C., the drying time becomes too long, which is inconvenient for coating and drying in a continuous line. A drying temperature of 250 ° C. is sufficient, and raising it more than necessary is a waste of energy.
本発明の複合皮膜の付着量は0.02〜1.0g/m2であることが好ましい。さらに好ましいのは0.05〜0.5g/m2である。0.02g/m2未満では耐食性が不十分であり、1.0g/m2を超えると表面電気抵抗が増加し、必要な導電性および電磁波シールド性が得られないことがある。 The adhesion amount of the composite film of the present invention is preferably 0.02 to 1.0 g / m 2 . More preferred is 0.05 to 0.5 g / m 2 . If it is less than 0.02 g / m 2 , the corrosion resistance is insufficient, and if it exceeds 1.0 g / m 2 , the surface electrical resistance increases, and the required conductivity and electromagnetic wave shielding properties may not be obtained.
前記処理液中のリン酸イオンは乾燥時に黒色皮膜上にリン酸塩として析出し、耐食性向上に寄与するとともに、該処理液中の各種金属イオン成分を該処理液中で安定化させる効果を有する。該処理液中の主成分であるリン酸イオンPO4 3-の該処理液への添加量は、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の、各々の該処理液への添加量を合計した総量に対して20〜85mass%であるのが好ましく、50〜80mass%が特に好ましい。20mass%未満では前記複合皮膜中に形成されるリン酸塩による被覆が不十分となり、耐食性が劣化することがある。85mass%を超えると、前記複合皮膜中のフリーのリン酸が増加することになり、やはり耐食性が劣化することがある。また、これは、該処理液中のリン酸イオン濃度を過剰にすることを意味し、経済的ではない。 Phosphate ions in the treatment liquid are precipitated as phosphates on the black film during drying, contribute to improving corrosion resistance, and have the effect of stabilizing various metal ion components in the treatment liquid in the treatment liquid. . The amount of the phosphate ion PO 4 3- as the main component in the treatment liquid is added to the treatment liquid such as phosphate ions, vanadate ions, metal ions, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin. The amount added to each treatment solution is preferably 20 to 85 mass%, particularly preferably 50 to 80 mass%, based on the total amount. If it is less than 20 mass%, the coating with the phosphate formed in the composite film becomes insufficient, and the corrosion resistance may deteriorate. If it exceeds 85 mass%, free phosphoric acid in the composite film will increase, and the corrosion resistance may also deteriorate. In addition, this means that the phosphate ion concentration in the treatment liquid is excessive, which is not economical.
前記処理液中のバナジン酸イオンは、前記複合皮膜の耐食性向上に寄与する効果を有する。バナジン酸イオンVO3 -の該処理液への添加量は、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の、各々の該処理液への添加量を合計した総量に対して、0.5〜20mass%であるのが好ましい。さらに好ましくは4〜8mass%である。0.5mass%未満では耐食性が不十分であることがあり、20mass%を超えると、やはり耐食性が劣化することがある。また、これは、該処理液中のバナジン酸イオン濃度を増大させることを意味し、該処理液中で不安定になり、該処理液を保管中に沈殿物を生成する原因になることがある。バナジン酸は、バナジン酸ナトリウム、バナジン酸カリウム、バナジン酸アンモニウムなどのバナジン酸塩の形で該処理液中に添加することが好ましい。 Vanadate ions in the treatment liquid have an effect of contributing to improvement of the corrosion resistance of the composite film. Vanadate ions VO 3 - amount to said treatment liquid, the addition amount of the phosphate ions, vanadate ions, metal ions, alpha, of β- unsaturated carboxylic acid and glycoluril resins, to each of the process solution It is preferable that it is 0.5-20 mass% with respect to the total amount which totaled. More preferably, it is 4-8 mass%. If it is less than 0.5 mass%, the corrosion resistance may be insufficient, and if it exceeds 20 mass%, the corrosion resistance may also deteriorate. This also means increasing the vanadate ion concentration in the treatment liquid, which may cause instability in the treatment liquid and cause a precipitate to be generated during storage of the treatment liquid. . Vanadic acid is preferably added to the treatment liquid in the form of a vanadate such as sodium vanadate, potassium vanadate, or ammonium vanadate.
前記処理液中のα,β−不飽和カルボン酸は、前記複合皮膜の黒色皮膜との密着性を向上させる効果がある。α,β−不飽和カルボン酸の該処理液への添加量は、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の、各々の該処理液への添加量を合計した総量に対して、2〜60mass%であるのが好ましい。さらに好ましいのは10〜30mass%である。2mass%未満では前記黒色皮膜との密着性改善効果が不十分であり、結果として加工部耐食性が不十分となることがある。60mass%を超えると導電性および電磁波シールド性が劣化することがある。α,β−不飽和カルボン酸としては、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。 The α, β-unsaturated carboxylic acid in the treatment liquid has an effect of improving the adhesion of the composite film to the black film. The amount of α, β-unsaturated carboxylic acid added to the treatment liquid is such that phosphate ion, vanadate ion, metal ion, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin are added to each treatment liquid. It is preferable that it is 2-60 mass% with respect to the total amount which totaled the addition amount. More preferably, it is 10-30 mass%. If it is less than 2 mass%, the effect of improving the adhesion with the black film is insufficient, and as a result, the corrosion resistance of the processed part may be insufficient. If it exceeds 60 mass%, the conductivity and electromagnetic wave shielding properties may deteriorate. Examples of the α, β-unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid.
前記処理液中のグリコールウリル樹脂は、後述する、前記複合皮膜の表面に設ける有機樹脂層、例えば、ポリエステル系樹脂層との密着性を著しく向上させる効果がある。グリコールウリル樹脂の該処理液への添加量は、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の、各々の該処理液への添加量を合計した総量に対して、1〜20mass%が好ましい。さらに好ましいのは5〜15mass%である。1mass%未満では、有機樹脂層との密着性改善効果が不十分であり、結果として加工部耐食性が不十分となることがある。20mass%を超えると導電性および電磁波シールド性が劣化することがある。 The glycoluril resin in the treatment liquid has an effect of remarkably improving the adhesion with an organic resin layer, for example, a polyester resin layer, which will be described later, provided on the surface of the composite film. The amount of glycoluril resin added to the treatment solution was the sum of the amount of phosphate ion, vanadate ion, metal ion, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin added to the treatment solution. 1-20 mass% is preferable with respect to the total amount. More preferred is 5 to 15 mass%. If it is less than 1 mass%, the adhesive improvement effect with an organic resin layer is inadequate, and as a result, processed part corrosion resistance may become inadequate. If it exceeds 20 mass%, the conductivity and electromagnetic wave shielding properties may deteriorate.
グリコールウリル樹脂は、下記構造式で示されるモノマー、もしくは該モノマーの重合体、もしくは該モノマーの縮合体、もしくは該モノマーと、該モノマーの重合体と、該モノマーの縮合体と、の混合物である。
該モノマーとしては、グリコールウリルの1−,3−,4−,6−アミノ基の全部または一部にメチロール、ブチロールなどが付加した誘導体、該誘導体をさらにメチル化、メチル/エチル化、ブチル化などさせたアルキルエーテル化誘導体、などを挙げることができる。
該モノマーの縮合体としては、メチロール基などを介して縮合してなるオリゴマーを挙げることができる。
好ましいのは水溶性に優れており、前記処理液中での安定性が良好である、テトラメチロール化グリコールウリルとそのオリゴマーである。
The glycoluril resin is a monomer represented by the following structural formula, a polymer of the monomer, a condensate of the monomer, or a mixture of the monomer, a polymer of the monomer, and a condensate of the monomer. .
Examples of the monomer include derivatives in which methylol, butyrol, etc. are added to all or part of the 1-, 3-, 4-, 6-amino group of glycoluril, and the derivatives are further methylated, methyl / ethylated, butylated. The alkyl etherified derivative etc. which were made to mention etc. can be mentioned.
Examples of the condensate of the monomer include an oligomer obtained by condensation via a methylol group or the like.
Preference is given to tetramethylolated glycoluril and its oligomers, which are excellent in water solubility and have good stability in the treatment solution.
(式中、R1〜R4はH、またはCn H2n+1で示されるアルキル基、またはCnH2nOH、またはCn H2nOCm H2m+1で示され、m、nは1〜4の整数である。また、R1〜R4は全て同一でも、異なってもよい。)
(Wherein R 1 to R 4 are each represented by H, an alkyl group represented by C n H 2n + 1 , or C n H 2n OH, or C n H 2n OC m H 2m + 1 , m, n Is an integer of 1 to 4. R 1 to R 4 may all be the same or different.)
前記処理液中の金属イオンは前記複合皮膜の緻密性を上げ、耐食性を向上させる効果を有する。金属イオンは、Al、Mg、Mn、Zn、Co、Ti、Sn、Ni、Fe、Zr、Sr、Y、Nb、Cu、Ca、Ba、Naからなる群から選ばれる一種または二種以上の金属の酸化物、炭酸塩、リン酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物、オキソ酸塩、ホウ酸塩、フッ化物などの金属化合物の形態で添加することが好ましい。より好ましいのはリン酸塩、水酸化物、酸化物、炭酸塩、硝酸塩または酢酸塩である。特に好ましいのはMgイオン、Znイオン、Mnイオン、Alイオンから選ばれる一種または二種以上の、リン酸塩、水酸化物、酸化物、炭酸塩、硝酸塩または酢酸塩である。 Metal ions in the treatment liquid have the effect of increasing the denseness of the composite film and improving the corrosion resistance. The metal ions are one or more metals selected from the group consisting of Al, Mg, Mn, Zn, Co, Ti, Sn, Ni, Fe, Zr, Sr, Y, Nb, Cu, Ca, Ba, and Na. It is preferable to add in the form of metal compounds such as oxides, carbonates, phosphates, nitrates, acetates, hydroxides, oxoacid salts, borates and fluorides. More preferred are phosphates, hydroxides, oxides, carbonates, nitrates or acetates. Particularly preferred are one, two or more phosphates, hydroxides, oxides, carbonates, nitrates or acetates selected from Mg ions, Zn ions, Mn ions and Al ions.
耐食性の向上の観点からは、特にAl、Mg、Mn、Zn、Co、Ti、Sn、Ni、Fe、Zr、Sr、Y、Nb、Cu、Ca、Ba、Naからなる群から選ばれる一種の、または二種以上の合計量の、該処理液への添加量が、リン酸イオン、バナジン酸イオン、金属イオン、α,β−不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の、各々の該処理液への添加量を合計した総量に対して、5〜20mass%であるのが好ましい。さらに好ましいのが8〜15mass%である。これらの金属イオンの添加により、前記複合皮膜の緻密性がより向上し、高耐食性が得られる。5mass%未満では該複合皮膜の耐食性の向上が不十分であり、20mass%を超えると該複合皮膜の析出物が粗大化し、かえって耐食性を損なうことになることがある。 From the viewpoint of improving the corrosion resistance, in particular, a kind selected from the group consisting of Al, Mg, Mn, Zn, Co, Ti, Sn, Ni, Fe, Zr, Sr, Y, Nb, Cu, Ca, Ba, and Na. Or the total amount of two or more kinds added to the treatment liquid is phosphate ion, vanadate ion, metal ion, α, β-unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin to each treatment liquid. It is preferable that it is 5-20 mass% with respect to the total amount which totaled the addition amount of. More preferably, it is 8-15 mass%. By adding these metal ions, the denseness of the composite film is further improved and high corrosion resistance is obtained. If it is less than 5 mass%, the improvement of the corrosion resistance of the composite film is insufficient, and if it exceeds 20 mass%, precipitates of the composite film may be coarsened, which may deteriorate the corrosion resistance.
本発明の黒色亜鉛系めっき鋼板においては、前記黒色皮膜、前記複合皮膜の表面にさらに有機樹脂層を形成する。有機樹脂層を形成することにより、加工部耐食性の向上を図ることができる。該有機樹脂層は、金属のプレコート用として用いられている塗料を適用して形成すればよい。具体的には、ポリエステル系樹脂塗料、フッ素樹脂塗料、塩化ビニルゾル塗料、アクリル樹脂塗料などが適用される。中でも、加工性に優れる家電製品のプレコート鋼板用塗料に多用されるポリエステル系樹脂塗料が好ましい。
なお、一般的なプレコート鋼板の場合には、有機樹脂層の膜厚は10μm以上であるが、本発明の黒色亜鉛系めっき鋼板における該有機樹脂層の膜厚は0.1〜4μmとすることが好ましい。特に好ましいのは0.5〜2μmである。0.1μm未満では、耐アルカリ性が不十分であり、4μmを超えると導電性および電磁波シールド性が劣化することがある。
In the black zinc-plated steel sheet of the present invention, an organic resin layer is further formed on the surfaces of the black film and the composite film. By forming the organic resin layer, it is possible to improve the processed portion corrosion resistance. The organic resin layer may be formed by applying a paint used for metal pre-coating. Specifically, polyester resin paint, fluororesin paint, vinyl chloride sol paint, acrylic resin paint, and the like are applied. Among these, polyester resin paints frequently used for paints for precoated steel sheets of household electrical appliances having excellent workability are preferable.
In the case of a general precoated steel sheet, the film thickness of the organic resin layer is 10 μm or more, but the film thickness of the organic resin layer in the black zinc-based plated steel sheet of the present invention is 0.1 to 4 μm. Is preferred. Particularly preferred is 0.5 to 2 μm. If it is less than 0.1 μm, the alkali resistance is insufficient, and if it exceeds 4 μm, the conductivity and electromagnetic wave shielding properties may deteriorate.
本発明の該有機樹脂層は、前記複合皮膜の表面に、前記塗料をロールコート、スプレー塗装、刷毛塗り、浸漬塗装、カーテンフローなどの手段により塗布し、リンガーロールで押圧し、焼付けすることにより形成される。
焼付け温度は最高到達板温として150〜200℃程度とすることが好ましい。150℃を下回る場合には該有機樹脂層の硬化がやや不足したり、該有機樹脂層に溶媒が残存するため、やや耐食性に劣ることがある。また200℃を上回る場合には、特に問題はないが、該有機樹脂層の成分の部分的な分解による黄変が認められることがある。
The organic resin layer of the present invention is obtained by applying the paint on the surface of the composite film by means of roll coating, spray coating, brush coating, dip coating, curtain flow, etc., pressing with a ringer roll, and baking. It is formed.
The baking temperature is preferably about 150 to 200 ° C. as the maximum plate temperature. When the temperature is lower than 150 ° C., the organic resin layer may be slightly insufficiently cured, or the solvent may remain in the organic resin layer, which may be slightly inferior in corrosion resistance. Moreover, when it exceeds 200 degreeC, there is no problem in particular, However, Yellowing by the partial decomposition | disassembly of the component of this organic resin layer may be recognized.
以下、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜25、比較例1〜7)
実施例1〜25および比較例1〜7において、亜鉛系めっき鋼板に、下記の方法により、黒色皮膜、複合皮膜および有機樹脂層を形成して黒色亜鉛系めっき鋼板を製造した。また参考例として黒色化処理を施さず、複合皮膜および有機樹脂層を形成させない電気亜鉛めっき鋼板(めっき付着量20g/m2)を用いた。
(黒色皮膜の形成)
電気めっきラインにて、鋼帯幅1200mm、鋼帯厚0.8mmの冷延鋼板の両面に、亜鉛−ニッケル合金めっき(めっき付着量20g/m2、ニッケル含有量15mass%)を施した後、塩素酸ナトリウムおよび硫酸ナトリウムを含む溶液(塩素酸イオン濃度80g/l 、硫酸イオン濃度100g/l、pH1.0、温度50℃)中で、ニッケル電極を対極として電流密度40A/dm2 で陽極処理を行い、両面に黒色皮膜を形成した。該黒色皮膜膜厚は陽極処理時間を制御することにより調整した。該黒色皮膜膜厚を表1、2に示した。該黒色皮膜膜厚は、FIB(集束イオンビーム加工装置)加工で作成した薄膜の、断面TEM(透過型電子顕微鏡)観察を行い測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. The present invention is not limited to these examples.
(Examples 1-25, Comparative Examples 1-7)
In Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 to 7, a black coating, a composite coating, and an organic resin layer were formed on a zinc-based plated steel plate by the following method to produce a black zinc-based plated steel plate. Further, as a reference example, an electrogalvanized steel sheet (plating adhesion amount 20 g / m 2 ) that was not subjected to blackening treatment and did not form a composite film and an organic resin layer was used.
(Formation of black film)
After applying zinc-nickel alloy plating (plating coverage 20 g / m 2 , nickel content 15 mass%) on both sides of a cold rolled steel sheet with a steel strip width of 1200 mm and a steel strip thickness of 0.8 mm in an electroplating line, Anodizing in a solution containing sodium chlorate and sodium sulfate (chlorate ion concentration 80 g / l, sulfate ion concentration 100 g / l, pH 1.0,
(複合皮膜の形成)
オルトリン酸水溶液(試薬特級リン酸使用)に、バナジン酸ナトリウム(試薬特級)、イタコン酸(試薬鹿特級)、塩基性炭酸亜鉛(試薬鹿特級)、水酸化アルミニウム(試薬鹿特級)、水酸化マンガン(試薬鹿一級)、酸化マグネシウム(試薬特級)、およびテトラメチロール化グリコールウリル樹脂(「サイメル1172」、三井サイテック株式会社製)を、表1、2に示す処理液中の添加量になるように、それぞれ添加し、処理液(全添加量濃度:20mass%)を調製した。pHはアンモニア水(試薬鹿特級)を用いて2.9に調整した。
また、比較例7として、水溶性アクリル樹脂(関東化学株式会社製、ポリアクリル酸)を100.0質量部、チオカルボニル基含有化合物(関東化学株式会社製、チオ尿素)を2.5質量部、リン酸化合物(関東化学株式会社製、リン酸アンモニウム)を1.0質量部、および微粉シリカ(日産化学工業株式会社製、スノーテックス−N)を10.0質量部を、脱イオン水に添加し、全添加量濃度が20mass%となるコーティング剤を作成した。
(Formation of composite film)
Orthophosphoric acid aqueous solution (using reagent special grade phosphoric acid), sodium vanadate (reagent special grade), itaconic acid (reagent deer special grade), basic zinc carbonate (reagent deer special grade), aluminum hydroxide (reagent deer special grade), manganese hydroxide (Reagent deer first grade), magnesium oxide (reagent special grade), and tetramethylolated glycoluril resin ("Cymel 1172", manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) are added in the treatment liquid shown in Tables 1 and 2. Each was added to prepare a treatment liquid (total added amount concentration: 20 mass%). The pH was adjusted to 2.9 using aqueous ammonia (special grade reagent).
As Comparative Example 7, 100.0 parts by mass of a water-soluble acrylic resin (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., polyacrylic acid) and 2.5 parts by mass of a thiocarbonyl group-containing compound (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., thiourea) , 1.0 part by mass of a phosphoric acid compound (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., ammonium phosphate) and 10.0 parts by mass of finely divided silica (Nissan Chemical Industry Co., Ltd., Snowtex-N) in deionized water The coating agent which added and the total addition amount density | concentration became 20 mass% was created.
該処理液を前記亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板の両面の、前記黒色皮膜の表面にロールコーターを用い両面に塗布し、最高到達板温が15秒で120℃となるように乾燥して複合皮膜を形成した。
また、比較例7のコーティング剤を前記亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板の両面の、前記黒色皮膜の表面にバーコーターを用いて塗布し、最高到達温が20秒で150℃となるように加熱して皮膜を形成した。
該複合皮膜および該皮膜の付着量と、該複合皮膜中のリン酸イオン、バナジン酸イオン、金属(亜鉛、アルミニウム、マンガン、マグネシウム、ナトリウム)イオン、α、β不飽和カルボン酸およびグリコールウリル樹脂の添加量を表1、2に示した。付着量は予め該処理液中のリン酸濃度を一定にして複合皮膜を形成した標準試料による検量線を用いた蛍光X線分析により求めた。
The treatment liquid is applied to both surfaces of the zinc-nickel alloy plated steel sheet on both surfaces of the black film using a roll coater, and dried so that the maximum plate temperature reaches 120 ° C. in 15 seconds. Formed.
Further, the coating agent of Comparative Example 7 was applied to the surface of the black film on both surfaces of the zinc-nickel alloy plated steel sheet using a bar coater, and heated so that the maximum temperature reached 150 ° C. in 20 seconds. A film was formed.
Of the composite film and the amount of the coating, and phosphate ion, vanadate ion, metal (zinc, aluminum, manganese, magnesium, sodium) ion, α, β unsaturated carboxylic acid and glycoluril resin in the composite film. Addition amounts are shown in Tables 1 and 2. The amount of adhesion was determined in advance by fluorescent X-ray analysis using a calibration curve with a standard sample in which a composite film was formed with a constant phosphoric acid concentration in the treatment solution.
(有機樹脂層の形成)
ポリエステル−メラミン樹脂系PCM塗料(「Vニット#9900」、大日本塗料株式会社製)に、シンナー(「Vニットシンナー」、大日本塗料株式会社製)を混合し、粘度をフォードカップ#4−20s(25℃)に調整して得た塗料溶液を、前記複合皮膜の両表面にロールコーターで塗布し、最高到達板温が20秒で200℃となるように加熱して、有機樹脂層を形成した。該有機樹脂の膜厚を表1、2に示した。膜厚は、断面SEM(走査型電子顕微鏡)観察を行い測定した。
(Formation of organic resin layer)
A polyester-melamine resin-based PCM paint ("V knit # 9900", manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.) is mixed with thinner ("V knit thinner", manufactured by Dainippon Paint Co., Ltd.), and the viscosity is adjusted to Ford Cup # 4- The coating solution obtained by adjusting to 20 s (25 ° C.) was applied to both surfaces of the composite film with a roll coater, and heated so that the maximum plate temperature reached 200 ° C. in 20 seconds to form an organic resin layer. Formed. Tables 1 and 2 show the film thickness of the organic resin. The film thickness was measured by observing a cross section SEM (scanning electron microscope).
前記の方法で得られた黒色亜鉛系めっき鋼板について、前記有機樹脂層の密着性、吸放熱性、耐食性(平板部と曲げ加工部)、耐アルカリ性、導電性および電磁波シールド性を下記の方法により評価した。
(密着性試験)
前記黒色亜鉛系めっき鋼板を、縦100mm、横50mmの大きさに切り出した試験片を、外R1.5mmで90°曲げを行い、曲げ加工部を設けた。該曲げ加工部の外側の折り目に沿って粘着テープ(商品名:セロハン粘着テープ、ニチバン株式会社製)を貼った後に引離しを行い、該複合皮膜および/または該有機樹脂層の剥離の有無を外観の変色によって目視で判定した。全く変色なしのものを○、変色面積率が5%未満のものを△、変色面積率が5%以上のものを×として、結果を表3、4に示した。ここでいう変色面積率とは粘着テープを貼った曲げ加工部全面積に対する該複合皮膜および/または該有機樹脂が剥離し外観が変色した面積の合計の百分率である。
About the black zinc-based plated steel sheet obtained by the above method, the adhesion, heat absorption and heat dissipation, corrosion resistance (flat plate portion and bending portion), alkali resistance, conductivity and electromagnetic wave shielding property of the organic resin layer are as follows. evaluated.
(Adhesion test)
A test piece obtained by cutting the black zinc-based plated steel sheet into a size of 100 mm in length and 50 mm in width was bent at 90 ° with an outer R of 1.5 mm to provide a bent portion. After applying an adhesive tape (trade name: cellophane adhesive tape, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) along the crease on the outer side of the bent portion, separation is performed to determine whether the composite film and / or the organic resin layer is peeled off. Judgment was made visually by the discoloration of the appearance. The results are shown in Tables 3 and 4, where ◯ indicates no discoloration, Δ indicates a discoloration area ratio of less than 5%, and x indicates a discoloration area ratio of 5% or more. The discolored area ratio here is a percentage of the total area where the composite film and / or the organic resin is peeled and the appearance is discolored with respect to the total area of the bent portion where the adhesive tape is applied.
(吸放熱性試験)
図1に示す試験装置を作製して吸放熱性試験を行った。筐体1(内寸:縦280mm、横280mm、高さ110mm、上面が完全に開口となっている)をアクリル樹脂板(板厚2mm)で組立て、筐体1の内面(側面および底面)にアルミホイル2(商品名:アルミホイル、株式会社武田コーポレーション社製)を貼り筐体1の内面(側面および底面)を完全に被覆した。筐体1の内部底面中央に設置したアルミ架台3の上に底面より10mmの高さに位置するように、シリコンラバーヒーター4(商品名:シリコンラバーヒーター、アズワン株式会社製、縦150mm、横150mm、電力密度0.6w/cm2 −100V加圧時)をセットし、直流安定化電源5(最大70V、1A)から電圧を供給し、発熱させた(入力65V×705mA=45.8W)。筐体1に天板6として、前記黒色亜鉛系めっき鋼板から、縦300mm、横300mmの大きさに切り出した試験片を、前記有機樹脂層を塗布した面が、筐体1の上面開口部(側面上端部)に設置されたパッキング7に接するように載せ、密封した。下記のシース型白金抵抗温体10とヒーター4との間の空間に、該ヒーター4から該シース型白金抵抗温体10への直接輻射防止用アルミホイル8(縦200mm、横200mm)を、シリコンラバーヒーター4の直上、かつ、底面から35mmの定置に、底面と平行に設置し、その位置を維持できるようにアルミホイル8の4角を針金9で支えた。
(Heat absorption and heat dissipation test)
The test apparatus shown in FIG. The housing 1 (inner dimensions: 280 mm long, 280 mm wide, 110 mm high, top surface is completely open) is assembled with an acrylic resin plate (
天板6から鉛直下方向に35mm離れ、かつ、アルミホイル8から鉛直上方向に40mm離れた筐体1内部にシース型白金抵抗測温体10(直径1.6mmφ、長さ150mm)を筐体1の側面から水平を保つように差込み、筐体1内部の水平方向の中央部、天板6から鉛直下方向に、35mmの付近の温度を測定できるようにした。筐体1内部温度の変化をデータロガー11に記録し、筐体1の内部温度が定常状態に達したときの温度から天板の吸放熱性を判定した。判定基準は、筐体1内部温度が、参考例に示す電気亜鉛系めっき鋼板を天板6に用いた場合に比べて、低下幅が5℃以上のときは○、5℃未満のときは×とした。判定結果を表3、4に示した。
A sheathed platinum resistance thermometer 10 (diameter 1.6 mmφ, length 150 mm) is housed inside the
図2は天板6に参考例の電気亜鉛めっき鋼板と、実施例1の黒色亜鉛系めっき鋼板を用いた場合の加熱時間に伴う筐体1の内部の温度の変化を示すグラフである。後者の場合は、筐体1の内部温度が前者に比べて低く、吸放熱性が良好なことがわかる。
FIG. 2 is a graph showing a change in temperature inside the
(耐食性試験)
前記黒色亜鉛系めっき鋼板を、密着性試験と同様な大きさに切り出し、同様に曲げ加工部を設けた試験片に、サイクル塩水噴霧試験(JIS Z 2371−2000 中性塩水噴霧試験に準拠した塩水噴霧を8h、噴霧停止16hを1サイクルとする試験の繰返し試験)を3サイクル行い、曲げ加工部と、曲げ加工されていない平面であって前記有機樹脂層が塗布されている面である平板部との、それぞれの白錆発生状況を目視で判定した。全く白錆の発生がないものを○、白錆発生面積率が5%未満のものを△、白錆発生面積率が5%以上のものを×とした。判定結果を表3、4に示した。ここでいう白錆発生面積率とは、曲げ加工部と平板部をそれぞれ観測した全面積に対する白錆面積の合計の百分率である。
(Corrosion resistance test)
The black galvanized steel sheet is cut into the same size as in the adhesion test, and a test piece provided with a bent portion is similarly provided with a cycle salt spray test (salt water in accordance with JIS Z 2371-2000 neutral salt spray test). Repeated test of spraying for 8 hours for spraying and 1 hour for spraying stop 16h) 3 cycles), bending part and flat part which is not bent and is coated with the organic resin layer The occurrence of white rust was determined visually. The case where no white rust was generated was indicated by ◯, the case where the white rust generation area ratio was less than 5% was indicated by Δ, and the case where the white rust generation area ratio was 5% or more was indicated by x. The determination results are shown in Tables 3 and 4. The white rust generation area ratio here is a percentage of the total white rust area with respect to the total area where the bent portion and the flat plate portion are observed.
(耐アルカリ試験)
前記黒色亜鉛系めっき鋼板から縦100mm、横50mmの大きさに切り出した試験片を、脱脂液(「パルクリーンN364S」、日本パーカライジング株式会社製)2g/l に、60℃で2min 間浸漬し、取出し直後の複合皮膜および/または有機樹脂層の剥落を外観の変色によって目視で判定した。全く変色なしのものを○、変色面積率が5%未満のものを△、変色面積率が5%以上のものを×として、結果を表3、4に示した。ここでいう変色面積率とは観測全面積に対する変色面積の合計の百分率である。
(Alkali resistance test)
A test piece cut into a size of 100 mm in length and 50 mm in width from the black zinc-based plated steel sheet was immersed in 2 g / l of a degreasing solution (“Pulclean N364S”, manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) at 60 ° C. for 2 min. The peeling of the composite film and / or the organic resin layer immediately after removal was visually determined by discoloration of the appearance. The results are shown in Tables 3 and 4, where ◯ indicates no discoloration, Δ indicates a discoloration area ratio of less than 5%, and x indicates a discoloration area ratio of 5% or more. The discoloration area ratio here is a percentage of the total discoloration area with respect to the total observation area.
(導電性試験)
表面電気抵抗計(「ロレスタGP」、三菱化学株式会社製)を用い、4探針ESPプロープで、240g/探針の荷重で、前記黒色亜鉛系めっき鋼板から縦200mm、横100mmの大きさに切り出した試験片の、前記有機樹脂層が塗布された表面の電気抵抗を10箇所で測定した。10箇所の配置は、試験片の半分の縦200mm、横50mmの領域に主に縦方向の位置の異なる任意の5箇所、もう半分の領域にも同様に主に縦方向の位置の異なる任意の5箇所とした。
10箇所とも抵抗値が1mΩ未満の場合を○、抵抗値が1mΩ以上の箇所が1〜2箇所ある場合を△、抵抗値が1mΩ以上の箇所が3箇所以上ある場合を×と判定した。判定結果を表3、4に示した。
(Conductivity test)
Using a surface electrical resistance meter ("Loresta GP", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) with a 4-probe ESP probe at a load of 240 g / probe, the black zinc-plated steel sheet is 200 mm long and 100 mm wide. The electrical resistance of the surface of the cut out test piece on which the organic resin layer was applied was measured at 10 locations. Arrangement of 10 places is arbitrary 5 places where the vertical position is mainly different in the area of 200 mm length and 50 mm width of the half of the test piece, and arbitrarily where the vertical position is also different in the other half area similarly. Five locations were provided.
The case where the resistance value was less than 1 mΩ at all 10 locations was evaluated as “◯”, the case where there were 1 to 2 locations where the resistance value was 1 mΩ or more was Δ, and the case where there were 3 locations where the resistance value was 1 mΩ or more was determined as “X”. The determination results are shown in Tables 3 and 4.
(電磁波シールド性試験)
本発明の電磁波シールド性は、図3に示すような漏洩ノイズを測定することで評価した。
板厚2mmのアルミ板により成型した外形100mm×100mm×100mmのAl製筐体23の中に、発振源として20MHzのクロック24を置き、20〜1000MHzの高周波を20MHz毎に出力した。
Al製筐体23上面は100mm×100mmの開口となっていて、側面側に20mmのフチ25を突き出し、試料の評価面と接触するAl製筐体の上面が、外形140mm×140mm、幅20mmの額縁状になるようにした。前記黒色亜鉛系めっき鋼板から140mm×140mmの大きさに切り出した試料21(板厚約0.8mm)の評価面22を下面としてAl製筐体23の上面に接して載置した。そして試料21には垂直下方向へ1kgの荷重をかける。ここで評価面22は試料21の片方の表面である。
このようにAl製筐体23と試料21が接触している額縁状の合わせ目から漏洩してくる電磁波を、直径30mmのループアンテナ26で、フチ25から50mmの位置で受信し、25dBのプリアンプ27で増幅したのち、スペクトラムアナライザー(アドバンテスト(株)製R3162)28を用いて分析した。
(Electromagnetic wave shielding test)
The electromagnetic wave shielding property of the present invention was evaluated by measuring leakage noise as shown in FIG.
A 20
The upper surface of the
Thus, the electromagnetic wave leaking from the frame-shaped joint where the
電磁波シールド性は、図3に示す装置を用いて試料の評価面の漏洩ノイズをスペクトラムアナライザーで測定し、図4〜図6に示すようなチャートを得た。
実施例および比較例の評価は、周波数20MHzから1000MHzまで20MHzごとに、バックグラウンドから3dB以上差があったピーク値を読み取り、下記式1にて換算した値をノイズ評価値(I)とした。
I=10log(100.1d1+100.1d2+・・・+100.1dn)・・・式1
n:ピーク値がバックグラウンドから3dB以上差のあったピークの数
d1、d2、・・・dn:ピーク値とバックグラウンドの差(3dB以上であったものに限る)
評価基準として、現時点では高度な電磁波シールド性を要求される用途に最適であると考えられ、実用されている材料であるところの電気めっきぶりき(すずめっき付着量2.8g/m2)を試料とした場合の測定例を図5に、実施例1の測定例を図6に、試料なしの状態で測定した例を図4に示した。また高周波を発振出力させないで試料なしの状態で測定した例を図7に示す。図7は外来ノイズを示している。図5、図6から読み取ったピーク値とバックグラウンド(28dB。図4〜図7中に矢印で示す)の差(3dB以上であったものに限る)を読み取り、上記式1に代入し、算出結果をI0およびIとした。尚、図5、図6中×をつけた場所のピークは図7に示す外来ノイズ由来であるため、上記式1の対象外とした。
実施例および比較例の試験材について、それぞれ漏洩ノイズを測定し、I/I0≦1.2を○とし、1.2<I/I0≦1.4を△とし、I/I0>1.4を×と評価して表3、表4に示した。
For the electromagnetic wave shielding properties, the leakage noise on the evaluation surface of the sample was measured with a spectrum analyzer using the apparatus shown in FIG. 3, and charts as shown in FIGS. 4 to 6 were obtained.
In the evaluation of the examples and comparative examples, a peak value having a difference of 3 dB or more from the background was read every 20 MHz from a frequency of 20 MHz to 1000 MHz, and a value converted by the following
I = 10 log (10 0.1 d1 +10 0.1 d2 +... +10 0.1 dn ).
n: number of peaks whose peak value is 3 dB or more different from the background d1, d2,... dn: difference between the peak value and the background (limited to those having 3 dB or more)
As an evaluation standard, the electroplating tinplate (tin plating adhesion amount 2.8 g / m 2 ), which is considered to be the most suitable for applications requiring high electromagnetic shielding properties at present, is a practical material. FIG. 5 shows an example of measurement when a sample is used, FIG. 6 shows an example of measurement of Example 1, and FIG. 4 shows an example of measurement without a sample. FIG. 7 shows an example of measurement without a sample without oscillation output of a high frequency. FIG. 7 shows external noise. The difference between the peak value read from FIG. 5 and FIG. 6 and the background (28 dB, indicated by the arrow in FIGS. 4 to 7) (only if it was 3 dB or more) is read and substituted into the
The test materials of Examples and Comparative Examples, were measured respectively leakage noise, and ○ an I / I 0 ≦ 1.2, 1.2 < a I / I 0 ≦ 1.4 △ and, I / I 0> 1.4 was evaluated as x and shown in Tables 3 and 4.
実施例1〜25はいずれも、密着性、吸放熱性、平板部耐食性、曲げ加工部耐食性、耐アルカリ性、導電性および電磁波シールド性に優れている。これに対し黒色皮膜を有しない比較例1は吸放熱性が劣り、有機樹脂層を有しない比較例2は曲げ加工部耐食性と耐アルカリ性が劣り、複合皮膜を有しない比較例3と比較例6は、密着性、平板部耐食性、曲げ加工部耐食性、耐アルカリ性に劣り、特に有機樹脂層が10.0μmと厚い比較例6は、さらに導電性と電磁波シールド性に劣る。
また、バナジン酸を添加された処理液を用いていない比較例4は平板部耐食性、曲げ加工部耐食性が劣り、グリコールウリル樹脂を用いていない比較例5は密着性、曲げ加工部耐食性、耐アルカリ性が劣る。水溶性アクリル樹脂、チオカルボニル基含有化合物、リン酸化合物、微粉シリカから成るコーティング剤を用いた比較例7は、密着性、曲げ加工部耐食性、耐アルカリ性、導電性および電磁波シールド性が劣る。
Examples 1 to 25 are all excellent in adhesion, heat-absorbing and heat-absorbing properties, flat plate corrosion resistance, bent portion corrosion resistance, alkali resistance, conductivity, and electromagnetic wave shielding properties. On the other hand, Comparative Example 1 having no black film is inferior in heat absorbing and radiating properties, Comparative Example 2 having no organic resin layer is inferior in bending portion corrosion resistance and alkali resistance, and Comparative Example 3 and Comparative Example 6 having no composite film. Is inferior in adhesion, plate portion corrosion resistance, bending portion corrosion resistance, and alkali resistance. In particular, Comparative Example 6 having a thick organic resin layer of 10.0 μm is further inferior in conductivity and electromagnetic shielding properties.
Further, Comparative Example 4 which does not use the treatment solution to which vanadic acid is added is inferior in flat plate portion corrosion resistance and bending portion corrosion resistance, and Comparative Example 5 which does not use glycoluril resin is adhesiveness, bending portion corrosion resistance and alkali resistance. Is inferior. Comparative Example 7 using a coating agent composed of a water-soluble acrylic resin, a thiocarbonyl group-containing compound, a phosphoric acid compound, and finely divided silica is inferior in adhesion, bending portion corrosion resistance, alkali resistance, conductivity, and electromagnetic wave shielding properties.
1 筐体
2 アルミホイル
3 架台
4 ラバーヒーター
5 直流安定化電源
6 天板
7 パッキング
8 輻射防止用アルミホイル
10 白金抵抗測温体
11 データロガー
21 試料
22 評価面
23 Al製筐体
24 20MHzクロック
25 フチ
26 ループアンテナ
27 プリアンプ
28 スペクトラムアナライザー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004021304A JP4449468B2 (en) | 2003-01-31 | 2004-01-29 | Black galvanized steel sheet |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003023467 | 2003-01-31 | ||
| JP2004021304A JP4449468B2 (en) | 2003-01-31 | 2004-01-29 | Black galvanized steel sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004250787A JP2004250787A (en) | 2004-09-09 |
| JP4449468B2 true JP4449468B2 (en) | 2010-04-14 |
Family
ID=33032250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004021304A Expired - Fee Related JP4449468B2 (en) | 2003-01-31 | 2004-01-29 | Black galvanized steel sheet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4449468B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005313609A (en) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Jfe Steel Kk | Painted steel plate |
| JP4710388B2 (en) * | 2005-04-07 | 2011-06-29 | Jfeスチール株式会社 | Manufacturing method of black steel sheet with excellent electromagnetic shielding and corrosion resistance |
| JP4798755B2 (en) * | 2005-05-26 | 2011-10-19 | 株式会社サンビックス | Improved black rust-proof metal, set of black rust-proof film forming treatment liquid and black rust-proof film forming method |
| JP4970773B2 (en) * | 2005-11-18 | 2012-07-11 | 日本パーカライジング株式会社 | Metal surface treatment agent, metal material surface treatment method and surface treatment metal material |
| KR101316384B1 (en) | 2011-12-23 | 2013-10-10 | 주식회사 포스코 | Conversion coating composition, surface treated steel sheet, and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10231442A (en) * | 1997-02-18 | 1998-09-02 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Resin for water-based paint and water-based paint using the same |
| JP3736958B2 (en) * | 1998-01-14 | 2006-01-18 | 日本パーカライジング株式会社 | Corrosion-resistant coating method for metal surfaces |
| JPH11310757A (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-09 | Nippon Steel Corp | Water-based surface treatment agent and surface-treated steel sheet |
| JP2000290783A (en) * | 1999-02-01 | 2000-10-17 | Nippon Steel Corp | Weldable non-chrome type black-treated galvanized steel sheet |
| JP4258926B2 (en) * | 1999-12-08 | 2009-04-30 | Jfeスチール株式会社 | Black steel plate |
| JP4207536B2 (en) * | 2001-11-14 | 2009-01-14 | Jfeスチール株式会社 | Surface treatment metal plate and surface treatment agent |
| JP2004188976A (en) * | 2002-11-29 | 2004-07-08 | Jfe Steel Kk | Black steel plate |
-
2004
- 2004-01-29 JP JP2004021304A patent/JP4449468B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004250787A (en) | 2004-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100700436B1 (en) | Black Zinc Plated Steel Sheet | |
| JP3967519B2 (en) | Zn-Mg electroplated metal plate and method for producing the same | |
| EP3282040B1 (en) | Use of a plated steel sheet as heat-absorbing and radiating steel sheet | |
| CA2725108A1 (en) | Metal material with a bismuth film attached and method for producing same, surface treatment liquid used in said method, and cationic electrodeposition coated metal material and method for producing same | |
| JP5380033B2 (en) | Painted metal material with excellent corrosion resistance and paint adhesion | |
| JP4344222B2 (en) | Chemical conversion metal plate | |
| JP4449468B2 (en) | Black galvanized steel sheet | |
| JP4653386B2 (en) | Surface-treated metal plate with excellent heat resistance and casing using the same | |
| JP5334499B2 (en) | Surface-treated metal plate with excellent paint adhesion and method for producing the same | |
| JP6070917B1 (en) | Painted steel plate | |
| JP5176890B2 (en) | Coated steel sheet and casing for electronic equipment using the same | |
| JP2006291280A (en) | Heat radiating black steel sheet | |
| JP4983078B2 (en) | Surface treatment agent for galvanized steel and surface-treated galvanized steel sheet | |
| JP2690629B2 (en) | Organic composite coated steel sheet with excellent corrosion resistance and spot weldability | |
| JP5292962B2 (en) | Surface-treated steel sheet and manufacturing method thereof | |
| JP5439759B2 (en) | Surface-treated steel sheet and manufacturing method thereof | |
| JP2005238769A (en) | Resin-coated metal plate superior in anti-scratching property and anti-finger print adhesion and electronic parts | |
| JP4661627B2 (en) | Surface-treated zinc-based plated metal material and method for producing the same | |
| JPH0941168A (en) | Zinc / inorganic surface-treated steel sheet with excellent scratch resistance and corrosion resistance | |
| JP2006257456A (en) | Environmentally friendly surface-treated steel sheet | |
| JP2010052363A (en) | Coated steel sheet, processed product and method for manufacturing this coated steel sheet | |
| JPH01311178A (en) | High corrosion resistant coating | |
| JP2006291279A (en) | Electrically conductive black plated steel sheet | |
| JP2007182626A (en) | Composite coated metal plate, composite coating treatment agent, and method for producing composite coated metal plate | |
| JP3229892B2 (en) | Weldable black steel plate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061026 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070306 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091127 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100105 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4449468 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130205 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130205 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |