JPH04289189A - 接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法 - Google Patents

接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法

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JPH04289189A
JPH04289189A JP5273591A JP5273591A JPH04289189A JP H04289189 A JPH04289189 A JP H04289189A JP 5273591 A JP5273591 A JP 5273591A JP 5273591 A JP5273591 A JP 5273591A JP H04289189 A JPH04289189 A JP H04289189A
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Chikako Ishikawa
石 川 智香子
Toru Honjo
本 庄   徹
Koji Yamato
大 和 康 二
Nobuo Totsuka
戸 塚 信 夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鋼板と樹脂・金属などの
シート状の材料とを接着させる際、接着下地として接着
性の良好な表面処理鋼板の製造方法に関するものである
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車、家電、建材向けとして
、鋼板にシート状の樹脂を接着剤により張りつけた鋼板
(ラミネート鋼板)が多く用いられている。近年これら
の鋼板は高耐食性を要求されるため冷延鋼板ではなく亜
鉛系の表面処理鋼板が用いられる。特に表面平滑性に優
れた、入手しやすい電気亜鉛めっき鋼板が用いられる場
合が多い。
【0003】一方、鋼板に金属などのシート状の材料を
接着させる例としては、制振鋼板、プリント基板用鋼板
等があるが、状況はラミネート鋼板と同様で、電気亜鉛
めっき鋼板が用いられる場合が多い。
【0004】これら接着下地用として電気亜鉛めっき鋼
板を用いる場合、リン酸塩処理をおこなった鋼板(ボン
デ鋼板)(例えば特公昭58−57511号)か、クロ
メート処理をおこなった鋼板(クロメート鋼板)(例え
ば特開昭50−14550号)を使用する。
【0005】しかしこれらの鋼板は、必ずしも十分な性
能ではない。即ち、ボンデ鋼板は表面にリン酸塩の結晶
を成形させるが、これは靭性に乏しく変形に弱いために
曲げ加工時に接着されたシートの剥離が生じる。
【0006】クロメート皮膜は、付着量が少ないためボ
ンデ鋼板と異なり曲げ加工における接着性は良好である
。しかし、100℃以上の高温多湿状態下においてはそ
の接着性は著しく劣化する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記問題点を
解決した100℃以上の高温化においても接着性が劣化
しない接着下地用表面処理鋼板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】従来の表面処理鋼板が接
着性に劣る原因は明確ではないが本発明者らは、クロメ
ート皮膜中の特にH2 Oが加熱接着時に脱水しガスが
発生すると同時に下地めっきの酸化・腐食を生じ、その
ため接着力の低下や剥離が生じると推定している。そこ
で、下地めっきの活性度及びクロメート皮膜の乾燥条件
に着目して鋭意検討した結果本発明に至ったものである
【0009】すなわち、本発明は、鋼板もしくは亜鉛系
めっき鋼板表面に、Ni2+および/またはCo2+を
総計で0.05〜5g/l含有し、不純物としてTot
al  Feを2g/l以下、Pbを2mg/l以下に
制限したpH1〜6の酸性めっき浴中にて電流密度20
〜200A/dm2 で電気亜鉛合金めっきを施し、次
いで、塗布反応型クロメート液に浸漬してCr換算で0
.5〜120mg/m2 のクロメート皮膜を形成させ
た後、雰囲気温度120℃以上で到達板温100〜30
0℃の範囲にて乾燥することを特徴とする接着性に優れ
た表面処理鋼板の製造方法を提供するものである。
【0010】また本発明は、上記の方法によって得られ
た表面処理鋼板上に、水溶性、水分散性もしくは有機溶
剤系の有機高分子化合物を有機樹脂皮膜として乾燥重量
で0.2〜2.0g/m2 付着させることを特徴とす
る接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法を提供するも
のである。
【0011】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【0012】本発明によれば、鋼板もしくは亜鉛系めっ
き鋼板上に、まず亜鉛合金めっきを施し、次いでクロメ
ート処理を施して塗料密着性に優れた表面処理鋼板を製
造する。さらに、このようにして得た、クロメート処理
亜鉛系合金めっき鋼板上に有機樹脂の皮膜を形成する。 以下にそれぞれの工程およびその限定理由について述べ
る。
【0013】(1)電気亜鉛合金めっき処理本発明の電
気亜鉛合金めっき処理においては亜鉛合金めっき浴中の
微量成分の量をコントロールする事により酸化を受けに
くい亜鉛合金めっき表面をつくる。処理される鋼板は鋼
板または亜鉛系めっき鋼板である。後者を使用する場合
、別ラインで予め亜鉛系めっきを施した鋼板を使用する
か、あるいは、複数セルを有する電気めっきラインで、
はじめの数セルで亜鉛系めっきを行い、ひきつづき少く
とも最終セルで上記合金めっきを施してもよい。亜鉛系
めっきには亜鉛めっきも含む。
【0014】めっき浴中のNi2+および/またはCo
2+が総計で0.05g/l未満であるとめっき表面が
活性で極めて酸化を受け安く、5g/lを越えると黒変
し亜鉛めっき外観を損なうため、0.05〜5g/lと
限定する。
【0015】Total  FeとはFe2+,Fe3
+のイオンの総和である。めっき浴中では、Fe2+は
Fe3+に酸化されやすく、Fe2+,Fe3+を、そ
れぞれコントロールすることは、極めて困難であるため
、Total  Feで管理することが現実的である。 またFe2+,Fe3+はFe3+の方が影響は大きい
が、Fe2+も影響しており、Total  Feで管
理しても特に問題ない。Total  Feが2g/l
を超えると亜鉛表面が一層酸化を受けやすくなる。
【0016】下限は特に制限はないが、鉄は鋼板の溶解
により必然的にめっき浴中に含まれ、それを0にするこ
とは実際上は、極めて難しい。鉄イオンの除去について
はキレート樹脂など種々用いることができる。
【0017】Pbが2mg/lを超えると、やはり酸化
を受けやすくなる。これはZnとPbの電位差が大きく
微量であっても影響が大きい。下限は特に制限はないが
、PbはZnの不純物として存在しており、0にするこ
とは実際上は極めて難しい。Pbの除去についてはBa
CO3 を浴中に添加する方法などが一般的である。
【0018】基本となる亜鉛合金めっき浴は硫酸浴、塩
化浴などいかなる浴でもよく、pH1〜6、電流密度は
20〜200A/dm2 の範囲で外観のきれいな電気
亜鉛合金めっきであればよい。
【0019】亜鉛めっき量としては、目付量が多ければ
それに比例して耐食性が向上するが、目付量が増すこと
によるコストの上昇等を加味すると、5〜60g/m2
 が適当である。また、上記のように微量成分をコント
ロールした浴にてめっきするのは、めっき層全体であっ
てももちろんよいが、めっき層の最表層のみ0.5g/
m2 以上のめっきをおこなえば、目的とする品質が得
られる。
【0020】めっき助剤として、KCl,NH4 Cl
などを適量添加した方がよい。
【0021】(2)クロメート処理 本発明においては、クロメート処理は、通常の塗布型で
行なう。クロメート処理は、無水クロム酸、クロム酸塩
及び重クロム酸塩等(好ましくはCr3+/全Cr<0
.5)を主剤とし、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イ
オン、塩素イオン、ふっ素イオンあるいはふっ素化合物
またはケイ酸コロイド等を添加した水溶液をスプレーあ
るいはロールコーターにて塗布処理を行い、上記Zn合
金めっき上にクロム水和酸化物を形成するものである。
【0022】クロメート皮膜の付着量はCr換算で0.
5〜120mg/m2 に限定する。その理由は、0.
5mg/m2 未満では湿潤試験後の二次密着性におい
て乏しく、120mg/m2 を越えると皮膜中に含ま
れるCr6+が多くなり有機系の樹脂を接着、塗布する
際に樹脂の変質を生ずるためである。
【0023】クロメート処理後の洗浄が必要な場合にお
いては水洗でよいが、洗浄を十分行うために湯洗の方が
より効果的である。
【0024】クロメートの高温乾燥条件について雰囲気
温度として120℃以上に限定したのは以下の理由によ
る。120℃未満では乾燥板温に到達しにくく生産性に
かける。また乾燥板温は100〜300℃の範囲とする
のは乾燥板温が100℃未満ではクロメート皮膜中に残
存するH2 Oが樹脂接着・塗布時にめっき層を腐食さ
せ、あるいは気泡を発生させるため密着性不良を起こす
原因となる。そして、300℃を越えるとめっきの合金
化が始まりめっきがもろく接着性が低下する。
【0025】(3)有機樹脂処理 さらに、上記クロメート皮膜上に水溶性、水分散性、溶
剤系の有機樹脂を塗布する。この場合の樹脂としては例
えばアルキッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、アクリル
樹脂、エポキシエステル樹脂、ウレタン樹脂酸変性ポリ
エステル樹脂などの高分子化合物が挙げられる。この高
分子化合物中に耐食性向上を目的としてシリコン、チタ
ン、アルミニウム等のゾルを加えてもよい。
【0026】樹脂付着量は0.2〜2.0g/m2 に
限定する。その理由として、樹脂が0.2g/m2 未
満では接着後の耐食性に劣る。また、2.0g/m2 
を越えると接着時のガス抜きが困難となるからである。 なお、これらを塗布する方法は一般的に用いられている
方法で良い。
【0027】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。
【0028】(実施例1)表1に示す条件で、電気亜鉛
合金めっき、塗布型クロメート処理を行ない、一部につ
いてはその上に樹脂皮膜を形成し、これらについて接着
性試験を下記の方法で評価した。なお、樹脂皮膜を形成
していない鋼板についても同様にして行なった。
【0029】(試験法1)表1に示すようにして得られ
た表面処理鋼板にポリエステル系接着剤を用い、塩ビシ
ートを接着して試験片を得た。これにカッターで素地鋼
板まで2mmの碁盤目の切り込みを入れ、セロテープ剥
離して剥離程度により下記の4段階評価を行なった。 ■  セロテープの強制剥離 ■  湿潤(60℃95%以上の湿度)120時間後3
0分内に剥離試験
【0030】(試験法2)表1に示すようにして得られ
た表面処理鋼板にプリント基板用エポキシ樹脂系のシー
ト(100μm)を180℃で20分間加熱接着して試
験片を得た。これにカッターで素地鋼板まで2mmの碁
盤目の切り込みを入れ、セロテープ剥離して剥離程度に
より下記の4段階評価を行なった。 ■  134℃3気圧の蒸気圧中に24時間放置後30
分以内に剥離試験 ■  湿潤(60℃90%以上の温度)120時間後2
60℃の半田浴に1分浸漬後に剥離試験 ◎−全く剥離しない。 ○−剥離小。 △−剥離大。 ×−切込みを入れる前にすでに剥離している。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【表3】
【0034】
【発明の効果】本発明方法によれば、亜鉛合金めっき液
中の微量成分のコントロールを行ない、塗布型クロメー
ト処理後、条件を選定して高温乾燥を行なうことにより
、接着性の優れた表面処理鋼板が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  鋼板もしくは亜鉛系めっき鋼板表面に
    、Ni2+および/またはCo2+を総計で0.05〜
    5g/l含有し、不純物としてTotal  Feを2
    g/l以下、Pbを2mg/l以下に制限したpH1〜
    6の酸性亜鉛めっき浴中にて電流密度20〜200A/
    dm2 で電気亜鉛合金めっきを施し、次いで、Cr換
    算で0.5〜120mg/m2 の塗布型クロメート皮
    膜を形成させた後、雰囲気温度120℃以上で到達板温
    100〜300℃の範囲にて乾燥することを特徴とする
    接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】  請求項1に記載の方法によって得られ
    た表面処理鋼板上に、水溶性、水分散性もしくは有機溶
    剤系の有機高分子化合物を有機樹脂皮膜として乾燥重量
    で0.2〜2.0g/m2 付着させることを特徴とす
    る接着性に優れた表面処理鋼板の製造方法。
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