JP2524789B2

JP2524789B2 - 亜鉛めつき鉄製パ―ツ

Info

Publication number: JP2524789B2
Application number: JP62327621A
Authority: JP
Inventors: 昌川本; 敏道鈴木; 哲司大楠
Original assignee: Yuken Kogyo Co Ltd
Current assignee: Yuken Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JPH01166943A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、亜鉛めつき及びクロメート被膜が順次積層
されてなる鉄製基材のクロメート被膜上に有機シリケー
ト樹脂塗膜が形成されている亜鉛めつき鉄製パーツに関
し、特に、ボルトナツト、板ばねクリツプ等の自動車用
鉄製パーツに好適な発明である。

この明細書で「水分散性」とは、化合物が安定して水
に分散可能な性質、即ち、水溶液、ヒドロゾル（コロイ
ド）を形成可能な性質をいう。

＜従来の技術＞従来、自動車用鉄製パーツとして使用されているボル
トナツト等は、通常亜鉛めつき（亜鉛合金化めつきを含
む）が施され、さらに、亜鉛めつきの耐食性を向上させ
るためにクロメート被膜の化成を行なつたものを使用し
ていた。

＜発明が解決しようとする問題点＞昨今、海洋レジヤー（釣・ウインドサーフイン・ヨツ
ト等）熱の高まりに伴なう、長時間にわたる自動車の海
岸地放置、また、冬の高速道路における凍結防止剤の散
布等により、自動車の鉄製部品（特にボルト・ナツト等
の固着具）は、厳しい腐食性環境下にさらされることが
多くなつてきている。このため、自動車用鉄製パーツに
おける耐食性規格が、従来にもまして、厳格になつてき
ている。しかし、未だ、これらの厳格な耐食性規格の要
求を満足させるものは、本発明者らが知見する限りにお
いては、上市されていない。

＜問題点を解決するための手段＞本発明者らは、上記問題点を解決するために、鋭意開
発に努力をした結果、下記構成の亜鉛めつき鉄製パーツ
に想到し得た。

本発明は、鉄製基材上に形成された亜鉛めつき層の上
に、特定のクロム付着量のクロメート被膜、特定膜厚の
有機シリケート樹脂被膜が順次積層されてなる複合被膜
を有する鉄製パーツであつて、上記有機シリケート樹脂
被膜が、特定のカルボキシル化ポリオレフイン樹脂、水
分散性シリカ、及びアリル基含有シランカツプリング剤
をそれぞれ特定割合とする組成物の水溶液を塗布して形
成されていることを特徴とする。

＜実施の態様＞以下、本発明の実施の態様について説明をする。な
お、配合部数及び配合比は、特にことわらない限り、重
量単位である。

（１）鉄製基材の材料は、鋼材等の鉄合金も含む。

（２）亜鉛めつき層，クロメート被膜は慣用の方法で形
成する。

ここで、亜鉛めつきとしては、亜鉛−錫、亜鉛−鉄、
亜鉛−ニツケル等の亜鉛合金めつきも含む。そして、亜
鉛めつき層の厚みは通常１〜15μｍとする。但し、他部
材と頻繁に干渉する自動車ホイール止め用ナツト等の特
に耐擦傷性が要求されるような場合には、めつき厚を40
〜50μｍとすることもある。

また、クロメート被膜の化成は、通常、酸性浴を使用
し、純クロメート浴又はクロム酸リン酸混合浴を使用す
る（「改訂３版、化学便覧・応用編」第1162〜1163頁参
照）。そして、このクロメート被膜は、クロム付着量が
400〜700mg/m²とする。400mg未満では、目的とする耐食
性が得がたく、700mgは化成処理で造膜できる限界値で
あるとともに、それを超えて付着させても密着性がな
く、剥離してしまう。なお、このクロム付着量の範囲
は、通常、オリーブクロメートに対応する。

（３）上記クロメート被膜上に形成する１〜30μｍの有
機樹脂シリケート被膜は、下記組成物を含有する水溶液
を塗布して形成されているものである。

カルボキシル化ポリオレフイン樹脂:100部、ここで、上記カルボキシル化率は、10〜30％とする。
10％未満では、水分散性が良好でなく、水分散性シリカ
と複合し難く、30％を超えると、はつ水性が小さくな
り、耐食性が低下する。また、ポリオレフイン樹脂とし
ては、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン、ポリアロ
マー等を挙げることができる。

粒径４〜20nmの水分散性シリカ …10〜50部、ここで、水分散性シリカは、通常、コロイダルシリカ
として市販されている安定シリカゾル（SiO₂濃度20〜40
％）のものを使用する。

また、水分散性シリカが水分散性樹脂100部に対して1
0部未満では、腐食電流の分散効果が得られず、耐腐食
性が得がたく、50部を超えると親水性が大きくなりすぎ
て、逆に腐食が促進されるおそれがある。

アリル基含有シランカツプリング剤 …0.3〜５部、ここで、アリル基含有シランカツプリング剤として
は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン
等を挙げることができる。

また、当該カツプリング剤が水分散性樹脂100部に対
して0.3部未満では、水分散性樹脂とシリカとの間に十
分な結合性を得られず、５部を超えても、結合性が向上
せず、また、当該カツプリング剤は高価であり経済的に
不利となる。

この組成物の水溶液は、水の量を調整することによつ
て、１回の浸漬塗布により、所要膜厚の耐食性塗膜が得
られるようにしておくことが望ましい。この耐食性塗膜
の膜厚が１μｍ未満では所要の耐食性が得られず、30μ
ｍを超えても、耐食性はほとんど向上せず、材料的に不
経済となる。なお、上記増粘剤としては、一般に塗料に
使用されているアクリル系重合体、ポリビニルアルコー
ル、CMC、メチルセルロース等を挙げることができる。

＜発明の作用・効果＞本発明は、上記の如く、鉄製基材上に形成された亜鉛
めつき層の上に、特定のクロム付着量で規定されるクロ
メート被膜、特定膜厚の有機シリケート樹脂被膜が順次
積層されてなる複合被膜を有する鉄製パーツであつて、
上記有機シリケート樹脂被膜が、特定のカルボキシル化
ポリオレフイン樹脂、水分散性シリカ及びアリル基含有
シランカツプリング剤がそれぞれ特定割合からなる組成
物の水溶液を塗布して形成されていることを特徴とする
ことにより、後述の実施例で示す如く、従来では得られ
なかつた耐食性を有する亜鉛めつき鉄製パーツを提供で
きるものとなる。

本発明の複合被膜における腐食防止メカニズムは、断
定できないが、下記の如くであると推定される。

有機シリケート樹脂被膜中に含まれるポリオレフイン
部による強力なはつ水作用、水分散性シリカの多孔性
に起因する腐食電流の分散効果、クロメート被膜から
の溶出クロム酸イオンの易動性による亜鉛、鉄表面の不
動態持続効果、水分散性シリカによる溶出亜鉛イオン
の捕捉による腐食抑制効果等が協働して大きな耐食性を
亜鉛めつき鉄製パーツに付与できるものと推定される。

なお、本発明を適用可能な自動車用鉄製パーツとして
は、上記の他に、例えば、ワツシヤー，ブラケツト類，
コイルばね，ジヨイントヒンジ，ラツチストライカ，ラ
ジエータキヤツプ，エンジンフツク等を挙げることがで
きる。さらには、有機シリケート樹脂被膜を形成する組
成物中に、顔料等を入れれば、意匠性に優れた亜鉛めつ
き鉄製パーツを提供可能となる。そうした場合は、従来
にない着色塗膜特性（傷ついても基材の腐食が促進され
ないという従来の着色塗料では得られない特性）を有す
る着色鉄製パーツとなる。

＜実施例＞以下、本発明の効果を確認するために行なつた実施例
について、比較例・参照例とともに説明をする。

（１）2mmtの鋼板（SPCC−Ｄ）製のテストピース（70×
150mm）上に、下記めつき浴を用いて５μｍの亜鉛めつ
きを行ない、さらに、下記クロメート浴を用いてクロメ
ート被膜の化成を行なつて、各基材を調製した。

亜鉛めつき浴 PH 5.5 温度 25℃ 電流密度 2A/dm² クロメート浴温度室温浸漬時間１分（２）有機シリケート樹脂被膜は、実施例及び比較例に
おいては、下記に示す組成の塗料Ａ及び塗料Ｂを、参照
例においては、特開昭60−50179号公報に記載されてい
る下記ａ・ｂ・ｃの各塗料を使用した。

塗料Ａカルボキシル化PE 水分散性シリカ［粒径;10〜20nm］ …15部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン …２部水 …250部塗料Ｂカルボキシル化PE 水分散性シリカ［粒径;4〜6nm］ …10部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン …１部水 …200部塗料ａ上記公開公報第６頁に示されている合成法により調製
したアクリル複合シリケート。但し、有機樹脂とコロイ
ダルシリカの配合比は、固形分比で、60/40である。

塗料ｂ同じく公開公報第６頁に示されている合成法で調製し
たエポキシ複合シリケート樹脂。但し、有機樹脂とコロ
イダルシリカの配合比は、60/40（固形分比）である。

塗料ｃ上記塗料ａと塗料ｂとを70/30の比で混合して調製し
たものである。

そして、各塗料を用いて、浸漬法により各基材に表示
の膜厚の有機シリケート樹脂被膜を形成して、試験片を
調製した。

各試験片には鉄素地まで達する傷を付け、JISZ−2371
に基づく塩水噴霧試験を行ない、赤錆発生迄の時間を測
定した。測定結果を第１表に示す。

各測定結果から、各実施例の試験片は、各比較例・参
照例に比して格段に耐食性が向上していることがわか
る。なお、耐食性塗膜を形成しなかつた場合の赤錆発生
時間は400hであつた。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】下記構成の複合被膜からなる亜鉛めつき鉄
製パーツ。（ａ）鉄基材上に形成される亜鉛めつき層。（ｂ）該亜鉛めつき層上に形成されるクロム付着量400
〜700mg/m²のクロメート被膜。（ｃ）該クロメート被膜上に形成される膜厚１〜30μｍ
の有機シリケート樹脂被膜。（ｄ）該有機シリケート樹脂被膜が下記組成物を含有す
る水溶液を塗布して形成されている。カルボキシル化ポリオレフイン樹脂（但し、カルボキ
シル化率;10〜30％） …100重量部、粒径４〜20nmの水分散性シリカ …10〜50重量部、アリル基含有シランカツプリング剤 …0.3〜５重量部。