JP3219002B2 - Surface-treated steel sheet with excellent adhesion to cement-containing materials - Google Patents
Surface-treated steel sheet with excellent adhesion to cement-containing materialsInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モルタル、コンク
リートなどのセメント含有材料との密着性に優れた表面
処理鋼板に関する。本発明の表面処理鋼板は、近年需要
が拡大しているインテリジェントビル等で床材として使
われるフリーアクセスフロアー材として好適である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-treated steel sheet having excellent adhesion to cement-containing materials such as mortar and concrete. INDUSTRIAL APPLICABILITY The surface-treated steel sheet of the present invention is suitable as a free access floor material used as a floor material in an intelligent building or the like whose demand is increasing in recent years.
【0002】フリーアクセスフロアーとは、下部に配線
を通す空間をあけてパネル化した床材を敷きつめた構造
の床であり、配線を変更する必要のある部分のパネルだ
けを取り出して工事することにより配線の変更を容易に
実行できるので、近年のOA化の進展に伴って急速に普
及している。[0002] The free access floor is a floor having a structure in which paneling floor material is laid down with a space for wiring in a lower portion, and only a part of a panel for which wiring needs to be changed is taken out to construct the floor. Since the wiring can be easily changed, it has been rapidly spread with the progress of OA in recent years.
【0003】フリーアクセスフロアー用の床材(以下、
フリーアクセスフロアー材という)には各種の構造のも
のがあり、例えば、鋼の厚板そのものも利用されている
が、重量が重くなることから、鋼の薄板(鋼板)から中
空のフロアーパネルセグメントを作成し、床のたわみ強
度を確保するために、その内部にモルタル(セメントと
砂)を注入して床材としたものが知られている。この鋼
板の中空パネルの内部にモルタルを注入したフリーアク
セスフロアーの場合、たわみ易い鋼板にモルタルが堅固
に密着すれば (即ち、鋼板とモルタルとの密着性が高け
れば) 、床のたわみ強度が大きく向上するので、鋼板に
はセメント含有材料との優れた密着性が望まれる。[0003] Floor materials for free access floors (hereinafter referred to as "floor materials")
There are various structures for the free access floor material), for example, steel thick plates themselves are used. However, due to the heavy weight, hollow floor panel segments are formed from thin steel plates (steel plates). It is known that a mortar (cement and sand) is injected into the inside to make a floor material in order to secure the flexural strength of the floor. In the case of a free access floor in which mortar is injected into the hollow panel of this steel sheet, if the mortar adheres firmly to the easily deformable steel sheet (that is, if the adhesion between the steel sheet and the mortar is high), the flexural strength of the floor increases. Therefore, the steel sheet is required to have excellent adhesion to the cement-containing material.
【0004】[0004]
【従来の技術】従来より、建材分野においては、コンク
リート(セメントと砂と砂利)と鋼材との密着性確保の
試みがなされてきた。例えば、予め引張力が負荷されて
使用されるプレストレストコンクリート (PC) 用鉄筋
においては、コンクリートとの密着性を向上させるため
に、丸棒ではなく、突起、溝、凹み等を設けた形状の棒
材が使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of building materials, attempts have been made to ensure the adhesion between concrete (cement, sand and gravel) and steel. For example, in the case of rebar for prestressed concrete (PC), which is used by applying a tensile force in advance, instead of a round bar, a bar with projections, grooves, dents, etc. is used instead of a round bar to improve the adhesion to concrete. Wood is used.
【0005】また、鉄筋の耐食性を改善するため、鉄筋
にめっき、特に亜鉛系めっきを施すことが行われている
が、PC用鉄筋では、鉄筋の変形時に亜鉛系めっき層が
追随できず、めっき層が鉄筋から剥離し、この剥離が原
因で鉄筋とコンクリートとの密着性も著しく低下すると
いう問題があり、特開平3−144048号公報では、亜鉛系
めっきの代わりに、Pb、Sn、In、Bi等の塑性流動性の高
い (従って、鉄筋の伸縮に追随できる) 低融点金属の1
種もしくは2種以上をPC用鉄筋の表面に被覆すること
で、コンクリートとの密着性の向上を図っている。[0005] Further, in order to improve the corrosion resistance of the rebar, plating is performed on the rebar, especially zinc-based plating. However, in the case of rebar for PC, the zinc-based plating layer cannot follow the rebar when the rebar is deformed. The layer peels off from the reinforcing bar, and there is a problem that the adhesion between the reinforcing bar and the concrete is significantly reduced due to the peeling. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-144048, instead of zinc-based plating, Pb, Sn, In, One of the low-melting metals with high plastic fluidity such as Bi (so it can follow the expansion and contraction of the rebar)
By coating seeds or two or more kinds on the surface of the reinforcing steel for PC, the adhesion to concrete is improved.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
したようなモルタルやコンクリートといったセメント含
有材料と密着させる用途に使用するのに適した、セメン
ト含有材料との密着性に優れた表面処理鋼板を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface treatment excellent in adhesion to a cement-containing material, which is suitable for use in the application to the cement-containing material such as mortar and concrete as described above. It is to provide a steel plate.
【0007】本発明のより具体的な目的は、前述した中
空パネル形状の鋼板の内部にモルタルを注入したフリー
アクセスフロアーに使用するのに適した、内部に注入す
るモルタル(従って、セメント)との密着性が高く、床
のたわみ強度を改善することができる表面処理鋼板を提
供することである。[0007] A more specific object of the present invention is to provide a mortar (and thus cement) that is suitable for use on a free access floor in which mortar is injected into the hollow panel-shaped steel sheet. An object of the present invention is to provide a surface-treated steel sheet having high adhesion and capable of improving the flexural strength of a floor.
【0008】セメント含有材料との鋼板の密着性と高め
る手段として、特開平3−144048号公報に記載の手段を
採用することが考えられる。しかし、Pb、Sn、In、Bi等
の金属を鋼板表面に被覆しても、鋼板に対しての犠牲防
食効果が無く、傷等の発生で鋼板の腐食が起こる。ま
た、Pb、Sn、In、Bi等の金属それ自体も腐食するため、
床材のように外観が問題となる用途には不適当である。
即ち、この手段は鉄筋には適していても、外観が問題と
なり、耐食性が必要な鋼板製の建材には適していない。As means for increasing the adhesion of the steel sheet to the cement-containing material, it is conceivable to employ the means described in JP-A-3-144048. However, even if a metal such as Pb, Sn, In, or Bi is coated on the surface of the steel sheet, there is no sacrificial corrosion protection effect on the steel sheet, and corrosion of the steel sheet occurs due to generation of scratches or the like. In addition, metals such as Pb, Sn, In, and Bi also corrode themselves,
It is unsuitable for applications where appearance is a problem, such as flooring.
That is, although this means is suitable for a reinforcing bar, its appearance is problematic, and it is not suitable for a steel-made building material requiring corrosion resistance.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そこで、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、耐食性に
優れた亜鉛系またはアルミニウム系めっき鋼板を使用
し、これをシリカと有機樹脂を含有するクロメート処理
液で処理すると、シリカとの共存によって比較的多量の
樹脂が処理液中によく分散すること、得られたクロメー
ト皮膜は樹脂の接着作用によりモルタルやコンクリート
との高い密着性を示し、かつ樹脂とシリカの共存により
耐食性も一段と向上することを見出し、本発明に到達し
た。Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have:
As a result of repeated studies to achieve the above objectives, a zinc-based or aluminum-based plated steel sheet with excellent corrosion resistance was used and treated with a chromate treatment solution containing silica and an organic resin. That a very large amount of resin is well dispersed in the processing solution, and that the resulting chromate film shows high adhesion to mortar and concrete due to the adhesive action of the resin, and that the corrosion resistance is further improved by the coexistence of the resin and silica. Heading, the present invention has been reached.
【0010】ここに、本発明は、亜鉛系もしくはアルミ
ニウム系めっき鋼板のめっき面上に、シリカ/Crの重量
比= 0.1〜20、樹脂固形分/Crの重量比= 0.1〜20、か
つ樹脂固形分/シリカの重量比≦1となるようにシリカ
および有機樹脂を含有するクロメート皮膜を、Cr換算で
5〜120 mg/m2 の付着量で有することを特徴とする、セ
メント含有材料と密着させる用途に使用される表面処理
鋼板である。[0010] The present invention relates to a method for preparing a zinc-based or aluminum-based plated steel sheet on a plated surface of silica / Cr, wherein the weight ratio of silica / Cr = 0.1-20, the resin solid content / Cr weight ratio = 0.1-20, A chromate film containing silica and an organic resin in an amount of 5 to 120 mg / m 2 in terms of Cr in such a manner that the weight ratio of min / silica ≦ 1 is adhered to a cement-containing material . A surface-treated steel sheet used for applications .
【0011】好適態様においては、前記樹脂はアクリル
系、エポキシ系、ニトリルゴム系、塩化ビニル系、およ
びウレタン系樹脂から選ばれる。本発明によれば、上記
表面処理鋼板からなるセメント含有材料との密着用途に
使用する建材、ならびに中空パネル形状の前記表面処理
鋼板からなる、内部にモルタルを注入して使用するフリ
ーアクセスフロアー材、も提供される。In a preferred embodiment, the resin is selected from acrylic, epoxy, nitrile rubber, vinyl chloride, and urethane resins. According to the present invention, a building material used for adhesion with a cement-containing material consisting of the surface-treated steel sheet, and a free-access floor material used by injecting mortar into the interior, comprising a hollow panel-shaped surface-treated steel sheet, Is also provided.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の表面処理鋼板は、図1に
模式的に説明するように、母材鋼板の表面に 亜鉛系またはアルミニウム系めっき層とクロメート
層という2層皮膜を有している。この2層皮膜は、図示
のように、鋼板の両面に有することが好ましいが、場合
によっては、セメント含有材料 (モルタル、コンクリー
ト等) と密着させる側の片面だけに設けてもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The surface-treated steel sheet of the present invention has a two-layer coating of a zinc-based or aluminum-based plating layer and a chromate layer on the surface of a base steel sheet, as schematically illustrated in FIG. I have. This two-layer coating is preferably provided on both sides of the steel sheet as shown in the figure, but may be provided on only one side on the side that is in close contact with a cement-containing material (such as mortar or concrete).
【0013】めっき鋼板 母材鋼板の鋼種は特に限定されず、炭素鋼でも合金鋼で
もよい。母材鋼板は、通常は冷延鋼板であり、特に高張
力冷延鋼板が好ましい。この鋼板に、めっき処理とクロ
メート処理とを行う。この2種類の処理は、同じ処理ラ
インで鋼板の帯板に連続的に実施してもよく、或いは別
個の処理設備で実施してもよい。例えば、市販の亜鉛系
またはアルミニウム系めっき鋼板にクロメート処理を施
して、本発明によるクロメート皮膜を持った表面処理鋼
板を製造してもよい。The steel type of the base steel sheet of the plated steel sheet is not particularly limited, and may be carbon steel or alloy steel. The base steel sheet is usually a cold-rolled steel sheet, and particularly preferably a high-tensile cold-rolled steel sheet. This steel sheet is subjected to a plating treatment and a chromate treatment. The two types of processing may be performed continuously on the steel strip in the same processing line, or may be performed in separate processing equipment. For example, a commercially available zinc-based or aluminum-based plated steel sheet may be subjected to chromate treatment to produce a surface-treated steel sheet having a chromate film according to the present invention.
【0014】亜鉛系またはアルミニウム系めっきのめっ
き種は、亜鉛またはアルミニウムを主成分とする限り、
特に制限されない。亜鉛系めっきの例としては、純Znめ
っき、ZnとNi、Co、Al、Fe、W、Cr、Mo、Si、Pb、Sb、
Mn等の1種もしくは2種以上の金属との合金めっき、さ
らにはZnまたはZn合金と炭素および/もしくは金属酸化
物等との共析めっき、合金化溶融亜鉛めっき等が挙げら
れる。アルミニウム系めっきの例としては、純Alめっ
き、AlとZn、AlとZnとSiなどの合金めっきが挙げられ
る。好ましいめっき種は、純Zn、純Al、Zn−Ni、Zn−Al
(特に5%Alもしくは55%Al)、Zn−Fe (合金化溶融亜鉛め
っきを含む) などである。[0014] The plating type of zinc or aluminum plating is as long as zinc or aluminum is the main component.
There is no particular limitation. Examples of zinc-based plating include pure Zn plating, Zn and Ni, Co, Al, Fe, W, Cr, Mo, Si, Pb, Sb,
Examples include alloy plating with one or more metals such as Mn, eutectoid plating of Zn or a Zn alloy with carbon and / or metal oxide, galvannealed alloying, and the like. Examples of aluminum-based plating include pure Al plating, alloy plating of Al and Zn, Al, Zn and Si, and the like. Preferred plating types are pure Zn, pure Al, Zn-Ni, Zn-Al
(Especially 5% Al or 55% Al), Zn-Fe (including galvannealed).
【0015】めっき方法も特に限定されず、電気めっ
き、溶融めっき、蒸着めっき、溶融塩電解めっきなど、
めっき種やめっき付着量に応じて適当な方法を選択すれ
ばよい。めっき付着量は、片面当たりで5〜150 g/m2の
範囲内が好ましく、より好ましくは10〜100 g/m2であ
る。めっき付着量が少なすぎると耐食性が不足し、多す
ぎると、不経済である上、加工性が低下して、加工時等
にめっき皮膜が剥離することがある。[0015] The plating method is not particularly limited either. Electroplating, hot-dip plating, vapor deposition plating, hot-dip electrolytic plating, etc.
An appropriate method may be selected according to the plating type and the amount of plating. The coating weight per one side is preferably in the range of 5 to 150 g / m 2 , more preferably 10 to 100 g / m 2 . If the coating amount is too small, the corrosion resistance is insufficient, and if it is too large, it is uneconomical and the workability deteriorates, and the plating film may peel off during the processing.
【0016】なお、めっき層は1層で十分であるが、2
層以上のめっき層を持つ複層めっき鋼板とすることもで
きる。その場合には、少なくとも最上層が亜鉛系または
アルミニウム系めっきであればよい。It should be noted that one plating layer is sufficient,
A multi-layer plated steel sheet having more than one plating layer can also be used. In that case, at least the uppermost layer may be a zinc-based or aluminum-based plating.
【0017】クロメート皮膜 本発明により亜鉛系またはアルミニウム系めっき鋼板の
めっき面の上に形成するクロメート皮膜は、シリカと有
機樹脂とを含有する。このようなクロメート皮膜は、シ
リカと有機樹脂を分散させたクロメート処理液から形成
することができる。 Chromate film The chromate film formed on the plating surface of the zinc-based or aluminum-based steel sheet according to the present invention contains silica and an organic resin. Such a chromate film can be formed from a chromate treatment solution in which silica and an organic resin are dispersed.
【0018】基本となるクロメート処理液は、クロム酸
の水溶液を使用することが好ましく、適当な還元剤
(例、グリコール等の多価アルコール、ジカルボン酸類
など) で予め部分還元した部分還元クロメート処理液で
もよい。クロメート処理液のCr含有量は特に制限されな
いが、CrO3換算で10〜100 g/L の範囲内が好ましい。As a basic chromate treatment solution, an aqueous solution of chromic acid is preferably used.
(Eg, a polyhydric alcohol such as glycol, a dicarboxylic acid, etc.) and a partially reduced chromate treatment solution which has been partially reduced in advance. Cr content of the chromate treatment solution is not particularly limited, is preferably in the range of 10 to 100 g / L in CrO 3 terms.
【0019】クロメート処理液にシリカを添加すると、
形成されたクロメート皮膜中でシリカが三次元網目構造
を形成して分布するため、皮膜が緻密になり、耐食性向
上、塗装密着性向上、耐指紋性向上といった効果があ
る。When silica is added to the chromate treatment solution,
Since silica forms a three-dimensional network structure and is distributed in the formed chromate film, the film is dense, and has effects such as improvement in corrosion resistance, improvement in coating adhesion, and improvement in fingerprint resistance.
【0020】これ以外のシリカ添加の効果として、シリ
カのもつシラノール基による処理液中の他成分に対する
水和効果がある。即ち、シリカは、そのシラノール基が
樹脂中の官能基との間で水素結合を生じることにより、
樹脂を吸着することができ、この吸着によって、比較的
多量の樹脂をクロメート処理液中に分散させることが可
能となる。Another effect of the addition of silica is a hydration effect on other components in the processing solution due to the silanol groups of the silica. That is, silica has a hydrogen bond between its silanol group and a functional group in the resin,
The resin can be adsorbed, and this adsorption allows a relatively large amount of resin to be dispersed in the chromate treatment liquid.
【0021】本発明では、この樹脂の分散効果と耐食性
向上の効果を得るために、シリカをクロメート処理液に
添加する。シリカとしては、気相法で製造されたコロイ
ド状シリカ (ヒュームドシリカ、乾式シリカ等とも呼ば
れる) より、湿式法で製造されたコロイド状シリカ (コ
ロイダルシリカ、湿式シリカ、水性シリカ等とも呼ばれ
る) の方が、クロメート処理液中での分散性に優れてい
ることから好ましい。シリカの平均粒径は、10〜100 nm
の範囲内がよい。In the present invention, silica is added to the chromate treatment liquid in order to obtain the effect of dispersing the resin and the effect of improving the corrosion resistance. As silica, colloidal silica (also called colloidal silica, wet silica, aqueous silica, etc.) produced by a wet method is better than colloidal silica produced by a gas phase method (also called fumed silica, dry silica, etc.). Is more preferable because of its excellent dispersibility in the chromate treatment solution. The average particle size of silica is 10-100 nm
It is better within the range.
【0022】クロメート処理液中のシリカの含有量は、
シリカ/Crの重量比が 0.1〜20の範囲内となるようにす
る。シリカ添加量がシリカ/Crの重量比で0.1 未満と少
なくなると、耐食性向上への効果が減少し、後述する必
要な量の樹脂をクロメート処理液中に分散させることも
困難となる。一方、シリカ/Crの重量比が20を越える
と、クロメート処理液の安定性が劣化し、ゲル化し易く
なる。好ましいシリカの添加量はシリカ/Crの重量比が
0.25〜10、より好ましくは3〜7である。The content of silica in the chromate treatment solution is as follows:
The weight ratio of silica / Cr is in the range of 0.1-20. When the amount of added silica is as small as less than 0.1 in terms of silica / Cr weight ratio, the effect of improving the corrosion resistance is reduced, and it becomes difficult to disperse the necessary amount of resin described later in the chromate treatment liquid. On the other hand, when the weight ratio of silica / Cr exceeds 20, the stability of the chromate treatment liquid is deteriorated and gelation is likely to occur. The preferred amount of silica is silica / Cr weight ratio.
It is 0.25-10, more preferably 3-7.
【0023】クロメート処理液に、シリカに加えて、有
機樹脂を添加すると、樹脂が示す接着性により、セメン
ト含有材料との密着性が高まる上、セメント中に含まれ
るアルカリ成分がセメント含有材料から浸出してきた時
にアルカリ成分を樹脂が捕捉して、下地のめっき皮膜が
アルカリにより腐食するのを防止し、めっき皮膜を健全
に保持する効果が得られる。When an organic resin is added to the chromate treatment solution in addition to silica, the adhesiveness of the resin increases the adhesion to the cement-containing material, and the alkali component contained in the cement is leached from the cement-containing material. In this case, the alkali component is captured by the resin when the plating is performed, so that the base plating film is prevented from being corroded by the alkali, and an effect of keeping the plating film sound can be obtained.
【0024】有機樹脂としては、シリカを含有するクロ
メート処理液中に分散可能であって、分子中に多くの極
性基を有するものが好ましい。一般にエマルジョン樹脂
と呼ばれる、水分散性の樹脂が好適である。本発明で使
用するのに適した樹脂としては、アクリル系、エポキシ
系、ニトリルゴム系、塩化ビニル系、ウレタン系等があ
り、1種もしくは2種以上を使用しうる。これらの樹脂
系は、すべて接着剤として使用されているものであり、
分子中に多くの極性基を有しているので、シリカの助け
を借りてクロメート処理液中に分散させることができ、
かつクロメート皮膜中でその接着効果とアルカリ分捕捉
効果を大いに発揮することができる。The organic resin is preferably a resin which can be dispersed in a chromate treatment solution containing silica and has many polar groups in the molecule. A water-dispersible resin generally called an emulsion resin is preferred. Examples of resins suitable for use in the present invention include acrylic resins, epoxy resins, nitrile rubber resins, vinyl chloride resins, urethane resins, and the like, and one or more resins may be used. These resin systems are all used as adhesives,
Because it has many polar groups in the molecule, it can be dispersed in the chromate treatment solution with the help of silica,
Moreover, the adhesive effect and the alkali capturing effect can be greatly exhibited in the chromate film.
【0025】クロメート処理液中の有機樹脂の含有量
は、樹脂固形分/Crの重量比が 0.1〜20、かつ樹脂固形
分/シリカの重量比が1以下となる量とする。即ち、樹
脂固形分の含有量は、シリカの含有量を越えないよう
に、シリカの含有量と同じか、それより少なくする。こ
の重量比の下限は特に制限されないが、好ましくは0.08
以上であり、さらに好ましくは0.15以上である。The content of the organic resin in the chromate treatment liquid is such that the weight ratio of resin solids / Cr is 0.1 to 20 and the weight ratio of resin solids / silica is 1 or less. That is, the content of the resin solid content is equal to or less than the silica content so as not to exceed the silica content. The lower limit of this weight ratio is not particularly limited, but is preferably 0.08
And more preferably 0.15 or more.
【0026】発明者の実験によると、樹脂/シリカの重
量比が1を超えると、樹脂分の沈降、凝集が発生する。
その原因は明確ではないが、樹脂とシリカの重量比が
1:1で前記の吸着が起こるため、過剰の樹脂分が存在
すると沈降するものと考えられる。According to experiments by the inventors, when the weight ratio of resin / silica exceeds 1, sedimentation and aggregation of resin components occur.
Although the cause is not clear, the above-mentioned adsorption occurs when the weight ratio of the resin to the silica is 1: 1, and it is considered that the resin precipitates when an excessive resin content is present.
【0027】一方、樹脂固形分/Crの重量比が0.1 より
小さいと、樹脂成分が鋼板のめっき表面を完全に被覆す
ることが不可能となり、樹脂が発揮するセメント含有材
料への密着性の向上効果とセメントより流出するアルカ
リ分捕捉効果が不十分となる。この重量比が20を超える
と、樹脂含有量がシリカ含有量より多くなるか、或いは
シリカもシリカ/Crの重量比が20を超えるように多量に
添加することになり、前者では樹脂が凝集し易くなり、
後者では液のゲル化が起こり易くなり、いずれの場合も
クロメート処理液の安定性が著しく低下する。好ましい
樹脂含有量は、樹脂固形分/Crの重量比で0.25〜10、よ
り好ましくは3〜7である。On the other hand, if the weight ratio of resin solids / Cr is less than 0.1, it becomes impossible for the resin component to completely cover the plated surface of the steel sheet, and the adhesion of the resin to the cement-containing material is improved. The effect and the effect of capturing the alkali content flowing out of the cement become insufficient. If this weight ratio exceeds 20, the resin content will be larger than the silica content, or silica will be added in a large amount so that the silica / Cr weight ratio exceeds 20, and in the former, the resin aggregates. Easier,
In the latter case, the solution is apt to gel, and in any case, the stability of the chromate treatment solution is significantly reduced. The preferred resin content is 0.25-10, more preferably 3-7, by weight ratio of resin solids / Cr.
【0028】クロメート処理液には、上記成分以外に、
耐食性向上等の目的で、リン化合物(例、リン酸、次亜
リン酸) およびフッ素化合物 (例、フッ酸、ケイフッ
酸) の1種もしくは2種以上を添加することができる。
その場合の添加量は、添加化合物/Crの重量比が、リン
酸の場合で H3PO4/Cr= 0.2〜1.2 、ケイフッ酸の場合
でH2SiF6/Cr=0.05〜0.3 の範囲内となる量とすること
が好ましい。また、樹脂の分散を助ける分散剤 (界面活
性剤) を添加することもできる。In the chromate treatment solution, in addition to the above components,
One or more of a phosphorus compound (eg, phosphoric acid, hypophosphorous acid) and a fluorine compound (eg, hydrofluoric acid, silicic hydrofluoric acid) can be added for the purpose of improving corrosion resistance.
In this case, the amount of addition is within the range of H 3 PO 4 /Cr=0.2 to 1.2 for phosphoric acid and H 2 SiF 6 /Cr=0.05 to 0.3 for silicic acid. It is preferable that the amount is such that Further, a dispersant (surfactant) that assists in dispersing the resin can also be added.
【0029】クロメート処理は、塗布型クロメート処理
に準じて実施すればよい。即ち、クロメート処理液をス
プレー、ロール塗布、浸漬等の手法で、亜鉛またはアル
ミニウム系めっき鋼板のめっき面上に塗布した後、加熱
して塗膜を乾燥させると、シリカと有機樹脂とを含有す
るクロメート皮膜がめっき面上に形成される。乾燥温度
は、50〜200 ℃の範囲が好ましい。The chromate treatment may be performed according to the coating type chromate treatment. That is, when the chromate treatment solution is applied on the plated surface of a zinc or aluminum-based plated steel sheet by a method such as spraying, roll coating, or dipping, and then heated to dry the coating, the coating contains silica and an organic resin. A chromate film is formed on the plating surface. The drying temperature is preferably in the range of 50 to 200 ° C.
【0030】クロメート皮膜はCr換算の付着量が5〜12
0 mg/m2 となるように形成する。一般的なクロメート処
理の目的は、下地めっき層の防錆にあるが、本発明で
は、さらにクロメート皮膜中に含有する樹脂によるセメ
ント含有材料への密着性向上効果とアルカリ捕捉効果を
得ることが加わる。これらの効果を十分に得るには、Cr
換算で5mg/m2 以上の付着量が必要となる。一方、付着
量がCr換算で120 mg/m2を超えると、クロメート皮膜が
厚くなりすぎ、応力が加わった時に、モルタルやコンク
リートなどのセメント含有材料との界面ではなく、クロ
メート皮膜内で凝集破壊が優先的に生ずるようになり、
セメント含有材料との密着性が劣化する。好ましい付着
量はCr換算で8〜80 mg/m2、より好ましくは10〜50 mg/
m2である。The chromate film has an adhesion amount of 5 to 12 in terms of Cr.
Formed to be 0 mg / m 2 . The purpose of the general chromate treatment is to prevent rust of the base plating layer. In the present invention, however, the effect of improving the adhesion to the cement-containing material and the effect of capturing alkali by the resin contained in the chromate film are added. . To obtain these effects sufficiently, Cr
A conversion amount of 5 mg / m 2 or more is required. On the other hand, when the adhesion amount is more than 120 mg / m 2 of Cr terms, the chromate film becomes too thick, when the stress is applied, rather than at the interface between the cement-containing materials, such as mortar and concrete, cohesive failure within the chromate film Occurs preferentially,
Adhesion with cement-containing materials deteriorates. The preferred amount of adhesion is 8 to 80 mg / m 2 in terms of Cr, more preferably 10 to 50 mg / m 2 .
a m 2.
【0031】本発明の表面処理鋼板は、シリカを含むク
ロメート皮膜を有するめっき鋼板に固有の良好な耐食性
に加えて、セメント含有材料との優れた密着性を示す。
しかも、セメント含有材料と密着させて使用した時に、
セメントからアルカリ分が流出してきても、クロメート
皮膜中の樹脂がアルカリ分を捕捉することで、めっき層
を健全に保持することができるので、長期的に耐食性が
確保される。The surface-treated steel sheet of the present invention exhibits excellent adhesion to cement-containing materials in addition to the good corrosion resistance inherent in a plated steel sheet having a chromate film containing silica.
Moreover, when used in close contact with cement-containing materials,
Even if the alkali component flows out of the cement, the resin in the chromate film captures the alkali component, thereby maintaining the plating layer in a sound state, thereby ensuring long-term corrosion resistance.
【0032】これらの性能により、本発明の表面処理鋼
板は、セメント含有材料と密着させて使用する建材に好
適である。このような建材の例は床材である。重量が加
わる床材では鋼板だけでは撓んでしまうので、モルタル
等の剛性材料と組合わせる必要がある。その際に、鋼板
がモルタルと密着していると、たわみ強度が向上し、高
強度の床材となる。Due to these properties, the surface-treated steel sheet of the present invention is suitable for a building material used in close contact with a cement-containing material. An example of such a building material is flooring. In the case of a floor material to which weight is added, the steel sheet will bend only with a steel plate, so it is necessary to combine the floor material with a rigid material such as mortar. At that time, if the steel sheet is in close contact with the mortar, the flexural strength is improved, and a high-strength floor material is obtained.
【0033】例えば、前述したフリーアクセスフロアー
に適用する場合には、本発明の表面処理鋼板から中空の
フロアーパネルセグメント (例、縦横が30〜50 cm で厚
みが3〜7cm程度の中空パネルで、モルタルの注入口を
有する)を、プレス成形により作製してフリーアクセス
フロアー材として利用する。接合部は溶接、かしめ、接
着などにより接合する。このフリーアクセスフロアー材
の中空部にモルタルを注入し、放置してモルタルを硬化
させ、インテリジェントビルやOAフロアの床材として
利用する。For example, when applied to the above-mentioned free access floor, a hollow floor panel segment (for example, a hollow panel having a length of 30 to 50 cm and a thickness of about 3 to 7 cm from the surface-treated steel sheet of the present invention, (Having a mortar injection port) is produced by press molding and used as a free access floor material. The joint is joined by welding, caulking, bonding or the like. The mortar is injected into the hollow portion of the free access floor material, and the mortar is hardened by leaving it to be used as a floor material for an intelligent building or an OA floor.
【0034】[0034]
【実施例】表1に示すめっき種と付着量 (片面当たりの
量) を持つめっき鋼板の片面のめっき面上に、表1に示
す組成のクロメート皮膜を形成した。クロメート処理液
は、部分還元クロム酸水溶液 (全Cr含有量はCrO3として
12 g/L )に、表1に示す量でシリカ (スノーテックス
O、日産化学製の湿式シリカ、平均粒径20 nm)と有機樹
脂を添加し、攪拌機で十分に攪拌してシリカと樹脂を分
散させた後、場合によりリン酸もしくはフッ酸を添加す
ることにより調製した。EXAMPLE A chromate film having a composition shown in Table 1 was formed on one side of a plated steel sheet having a plating type and an attached amount (amount per one side) shown in Table 1. The chromate treatment solution is a partially reduced chromic acid aqueous solution (total Cr content is CrO 3
12 g / L), silica (Snowtex O, wet silica manufactured by Nissan Chemical Co., average particle size 20 nm) and an organic resin are added in the amounts shown in Table 1, and the silica and the resin are sufficiently stirred with a stirrer. After dispersing, it was prepared by adding phosphoric acid or hydrofluoric acid in some cases.
【0035】使用した樹脂は、次の通りであり、いずれ
もエマルジョン樹脂であった。 アクリル樹脂:モビニールDM774(ヘキスト合成製) エポキシ樹脂:EA12 (カネボウNSC 製) ニトリルゴム:タフチックF(東洋紡製) 塩化ビニル樹脂:ビニブラン386(日信化学工業製) ウレタン樹脂:AP-20(第日本インキ製) 。The resins used were as follows, and all were emulsion resins. Acrylic resin: Movinyl DM774 (manufactured by Hoechst) Epoxy resin: EA12 (manufactured by Kanebo NSC) Nitrile rubber: Tuftic F (manufactured by Toyobo) Vinyl chloride resin: vinyl 386 (manufactured by Nissin Chemical) Urethane resin: AP-20 (daily Japan) Ink).
【0036】クロメート処理液は常温で24時間放置して
から使用した。この間に、比較例の一部のクロメート処
理液は、シリカ量が多すぎたためにゲル化したり、或い
はシリカより樹脂の量が多くなるか、シリカを添加しな
かったために、樹脂が凝集し、使用することができなか
った。The chromate treatment solution was used after standing at room temperature for 24 hours. During this time, some chromate treatment liquids of the comparative examples gelled because the amount of silica was too large, or the amount of resin was larger than silica, or the resin was aggregated because silica was not added, and used. I couldn't.
【0037】残りのクロメート処理液をめっき面上にロ
ール塗布し、最高到達板温120 ℃で5分間乾燥させてク
ロメート皮膜を形成した。得られた表面処理鋼板の試験
片を用いてモルタル (即ち、セメント含有材料) との密
着性および耐食性を下記の要領で調べた。これらの試験
結果も、表1に一緒に示す。The remaining chromate treatment solution was roll-coated on the plating surface and dried at a maximum temperature of 120 ° C. for 5 minutes to form a chromate film. Using the test piece of the obtained surface-treated steel sheet, adhesion to mortar (that is, cement-containing material) and corrosion resistance were examined in the following manner. These test results are also shown in Table 1.
【0038】セメント含有材料密着性 小野田セメント製ポルトランドセメントと骨材の砂と水
とを、骨材:セメント:水=1:1:0.5 の割合でよく
混合してモルタルを調製した。このモルタルを20×20 c
m の試験片のクロメート皮膜の上に平らに塗工し、戸外
の日陰にて3週間自然乾燥することにより、モルタルと
密着させた試験片を作成した。 Cement-Containing Material Adhesion Portland cement made by Onoda Cement, aggregate sand and water were mixed well at a ratio of aggregate: cement: water = 1: 1: 0.5 to prepare mortar. This mortar is 20 × 20 c
The test piece was adhered to the mortar by applying a flat coat on the chromate film of the test piece of m 2 and drying naturally for 3 weeks in the shade outdoors.
【0039】セメント含有材料密着性は、試験片の鋼板
を変形させることにより、その上に塗工したモルタルを
鋼板から引き剥がし、鋼板上のモルタル残存面積率で評
価した。つまり、鋼板のモルタルへの密着性が高けれ
ば、引き剥がし時にはモルタル−鋼板界面での剥離は生
じないので、残存面積率が高いほど、セメント含有材料
密着性が高いことになる。試験結果は次の基準で判定し
た。評点1と2だけが合格である。The adhesiveness of the cement-containing material was evaluated by deforming the steel plate of the test piece, peeling the mortar applied thereon from the steel plate, and evaluating the residual area ratio of the mortar on the steel plate. In other words, if the adhesion of the steel sheet to the mortar is high, peeling does not occur at the mortar-steel plate interface during peeling, so that the higher the remaining area ratio, the higher the cement-containing material adhesion. The test results were determined according to the following criteria. Only scores 1 and 2 are acceptable.
【0040】 1:モルタル残存面積率が95%以上、 2:モルタル残存面積率が70%以上、95%未満、 3:モルタル残存面積率が30%以上、70%未満、 4:モルタル残存面積率が10%以上、30%未満、 5:モルタル残存面積率が10%未満。1: Mortar remaining area ratio is 95% or more, 2: Mortar remaining area rate is 70% or more and less than 95%, 3: Mortar remaining area rate is 30% or more and less than 70%, 4: Mortar remaining area rate 10% or more and less than 30%. 5: Mortar residual area ratio is less than 10%.
【0041】耐食性 JIS Z-2371に準ずる塩水噴霧試験を72時間実施し、クロ
メート皮膜上の白錆発生面積率により、下記基準で判定
した。評点1だけが合格である。 1:白錆発生面積率0%、 2:白錆発生面積率10%未満、 3:白錆発生面積率10%以上。 Corrosion resistance A salt spray test according to JIS Z-2371 was carried out for 72 hours, and the white rust generation area ratio on the chromate film was judged according to the following criteria. Only a score of 1 passes. 1: White rust occurrence area rate 0%, 2: White rust occurrence area rate less than 10%, 3: White rust occurrence area rate 10% or more.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】表1からわかるように、本発明例の表面処
理鋼板はモルタルとの密着性と耐食性の両方ともが合格
であり、優れた水準にあった。しかし、比較例に示すよ
うに、クロメート皮膜のCr付着量が5mg/m2 を下回る
か、クロメート皮膜にシリカを添加しないと、耐食性が
低下し、シリカおよび/または有機樹脂の添加量が不適
切であるか、クロメート皮膜のCr付着量が120 mg/m2 を
超えると、モルタルとの密着性が低下した。As can be seen from Table 1, both the adhesion to mortar and the corrosion resistance of the surface-treated steel sheet of the present invention were excellent, and were excellent. However, as shown in the comparative example, when the Cr adhesion amount of the chromate film is less than 5 mg / m 2 or silica is not added to the chromate film, the corrosion resistance is reduced, and the addition amount of silica and / or the organic resin is inappropriate. However, if the Cr adhesion amount of the chromate film exceeded 120 mg / m 2 , the adhesion to the mortar was reduced.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明の表面処理鋼板は、シリカを含有
するクロメート皮膜で被覆しためっき鋼板に固有の非常
に優れた耐食性に加えて、モルタル、コンクリートなど
のセメント含有材料との密着性にも優れており、さらに
樹脂がアルカリを捕捉することによって高い耐アルカリ
性を示すため、アルカリを含んでいるセメント含有材料
と密着させてセメントからアルカリ分が流出してきて
も、下地のめっき皮膜までアルカリが到達せず、めっき
皮膜を健全に保持することができる。The surface-treated steel sheet of the present invention has not only the excellent corrosion resistance inherent in a plated steel sheet coated with a chromate film containing silica but also the adhesion to cement-containing materials such as mortar and concrete. It is excellent, and since the resin shows high alkali resistance by capturing alkali, even if alkali comes out of cement by adhering to a cement-containing material containing alkali, alkali reaches the underlying plating film Without doing so, the plating film can be kept sound.
【0045】従って、本発明の表面処理鋼板は、モルタ
ルやコンクリートと密着させて使用する建材用途に適し
ており、それによりたわみ強度が改善された建材を得る
ことができる。中でも、フリーアクセスフロアーの施工
に利用される、内部にモルタルを注入して使用するため
の中空パネル形状のフリーアクセスフロアー材の製造に
使用するのに適している。Therefore, the surface-treated steel sheet of the present invention is suitable for a building material used in close contact with mortar or concrete, whereby a building material with improved flexural strength can be obtained. In particular, it is suitable for use in manufacturing a free access floor material having a hollow panel shape, which is used for construction of a free access floor and in which mortar is injected and used.
【図1】本発明の表面処理鋼板の断面構造の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of a cross-sectional structure of a surface-treated steel sheet of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−188614(JP,A) 特開 平8−333688(JP,A) 特開 平3−100180(JP,A) 特開 平2−243772(JP,A) 特開 平3−215681(JP,A) 特開 昭63−103082(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 22/00 - 22/86 C23C 28/00 E04F 15/024 601 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-58-188614 (JP, A) JP-A-8-333688 (JP, A) JP-A-3-100180 (JP, A) JP-A-2- 243772 (JP, A) JP-A-3-215681 (JP, A) JP-A-63-103082 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 22/00-22 / 86 C23C 28/00 E04F 15/024 601
Claims (4)
板のめっき面上に、シリカ/Crの重量比= 0.1〜20、樹
脂固形分/Crの重量比= 0.1〜20、かつ樹脂固形分/シ
リカの重量比≦1となるようにシリカおよび有機樹脂を
含有するクロメート皮膜を、Cr換算で5〜120 mg/m2 の
付着量で有することを特徴とする、セメント含有材料と
密着させる用途に使用される表面処理鋼板。1. A silica / Cr weight ratio = 0.1 to 20, a resin solid content / Cr weight ratio = 0.1 to 20, and a resin solid content / silica weight on a plated surface of a zinc-based or aluminum-based steel sheet. A cement-containing material, characterized in that it has a chromate film containing silica and an organic resin so that the ratio ≤ 1 with an adhesion amount of 5 to 120 mg / m 2 in terms of Cr.
Surface-treated steel sheet used for close application .
ニトリルゴム系、塩化ビニル系、およびウレタン系樹脂
から選ばれたものである、請求項1記載の表面処理鋼
板。2. The method according to claim 1, wherein the resin is an acrylic resin, an epoxy resin,
The surface-treated steel sheet according to claim 1, which is selected from a nitrile rubber-based, vinyl chloride-based, and urethane-based resin.
らなる、セメント含有材料との密着用途に使用する建
材。3. A building material comprising the surface-treated steel sheet according to claim 1 and used for adhesion to a cement-containing material.
の表面処理鋼板からなる、内部にモルタルを注入して使
用するフリーアクセスフロアー材。4. A free access floor material comprising the hollow panel-shaped surface-treated steel sheet according to claim 1 or 2, wherein mortar is injected into the interior and used.
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