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JPH01150539A - Steel coating material - Google Patents

Steel coating material

Info

Publication number
JPH01150539A
JPH01150539A JP31012687A JP31012687A JPH01150539A JP H01150539 A JPH01150539 A JP H01150539A JP 31012687 A JP31012687 A JP 31012687A JP 31012687 A JP31012687 A JP 31012687A JP H01150539 A JPH01150539 A JP H01150539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chromate
treatment agent
processing agent
agent
mixed
Prior art date
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Granted
Application number
JP31012687A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH07119086B2 (en
Inventor
Yoshihisa Kayasono
義久 仮屋園
Hidekazu Yajima
英一 矢嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP31012687A priority Critical patent/JPH07119086B2/en
Publication of JPH01150539A publication Critical patent/JPH01150539A/en
Publication of JPH07119086B2 publication Critical patent/JPH07119086B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/82After-treatment
    • C23C22/83Chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

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Abstract

PURPOSE:To obtain a steel coating material having superior resistance against the boiling water, by sequentially laminating a chromate processing agent layer, a mixed processing agent layer and an organic resin application film onto the surface of a steel material. CONSTITUTION:A mixed solution of phosphoric acid and anhydrous chromic acid is partially reduced by partially-saponified polyvinyl acetate or dextrin, and then added with silica fine particles, whereby a chromate processing agent is obtained. The chromate processing agent is applied onto the surface of a steel material, heated and backed to be a chromate processing agent layer 2. On the chromate processing agent layer 2, a mixed processing agent layer 3 of chelate agent and amino silane coupling agent and, an organic resin application film 4 are sequentially laminated. Thus, a steel coating material having superior resistance to the boiling water can be obtained. It is proper that the baking temperature of the chromate processing agent is 120-300 deg.C at the surface temperature of the steel material. If the baking temperature is below 120 deg.C, it takes a long time to make the coating film of chromate insoluble. If the baking temperature exceeds 300 deg.C, the chromate coating film is thermally decomposed, with lowering the resistance against the boiling water. A favorable result can be obtained when the adhering amount of the chromate processing agent layer 2 is 100-900mg/m<2> by the total weight of chrome, that of the mixed processing agent layer 3 is 10-900mg/m<2> by the dry weight, and the thickness of the organic resin coating layer 4 is 0.3-10mm.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は塗装鋼材に関し、更に詳しくは耐沸騰水性が優
れた塗装鋼材に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a coated steel material, and more particularly to a coated steel material having excellent boiling water resistance.

〔従来の技術) 従来鋼管、鋼板、鋼構造物、調成形体などの鋼製品の表
面にエポキシ樹脂等の有機樹脂を塗装して上記鋼製品の
防食性を高めた塗装鋼材が製造されている。
[Prior art] Coated steel products have been manufactured by coating the surfaces of steel products such as steel pipes, steel plates, steel structures, and preformed bodies with organic resins such as epoxy resins to improve the corrosion resistance of the above-mentioned steel products. .

近年、鋼管の内外面などへ上記の有機樹脂塗装を施した
鋼製品が多用されるようになり、品質面への要求も厳し
く、特に高温環境での品質、すなわち耐高温陰極剥離、
耐温水性、耐沸騰水性等を兼備した塗装鋼材の開発が望
まれている。
In recent years, steel products coated with the above-mentioned organic resin on the inner and outer surfaces of steel pipes have come into widespread use, and demands on quality have become stricter.
It is desired to develop painted steel materials that have both hot water resistance and boiling water resistance.

従来から、例えば粉体樹脂塗装鋼管については、耐陰極
剥離性を向上させるために、予め鋼管の表面に下地処理
を施す方法が提案されている。
Conventionally, for example, for powder resin-coated steel pipes, a method has been proposed in which the surface of the steel pipe is subjected to a base treatment in advance in order to improve cathodic peeling resistance.

例えば特開昭52−14392号公報には第3図に示す
如く、鋼管1の表面に6価クロムの化合物とアミノ酸、
酸アミド、ラクタム、飽和あるいは不飽和ポリカルボン
酸等の有機成分を混合したクロメート処理剤Cを塗布し
て加熱焼付けしたクロメート処理剤層12、熱可塑性あ
るいは熱硬化性樹脂組成物の粉体塗装塗膜4を積層した
塗装鋼管の提案がある。
For example, in JP-A-52-14392, as shown in FIG. 3, a compound of hexavalent chromium and an amino acid,
Chromate treatment agent layer 12 coated with chromate treatment agent C mixed with organic components such as acid amide, lactam, saturated or unsaturated polycarboxylic acid and baked, powder coating of thermoplastic or thermosetting resin composition. There is a proposal for a coated steel pipe with a layered membrane 4.

また、第4図に示す如く、上記のクロメート処理剤Cの
代わりにクロム酸(Cr03 )を糖類、多価アルコー
ル、−価アルコール、アルキロールアミン、芳香族多価
アルコール等の有機質の還元剤でC,64/全クロム=
 0.35〜0.65 (重量比)の比率に部分還元し
、該還元物にシリカ微粒子を添加したクロメート処理剤
りを用い加熱焼付けしたクロメート処理剤層13を積層
させた塗装鋼管、更には第5図に示す如く、クロメート
処理剤Cの代わりに、クロメート処理剤Cにポリビニル
アルコール、メチルセルロース、ポリエチレンオキシド
、ヘキサメチルメトキシメチルメラミン変性ポリヒドロ
キシエチルアクリレート等の非イオン系水溶性樹脂を添
加したクロメート処理剤Eを用い加熱焼付けしたクロメ
ート処理剤層14を積層させた塗装鋼管がある。
In addition, as shown in Figure 4, instead of the above chromate treatment agent C, chromic acid (Cr03) is used as an organic reducing agent such as sugar, polyhydric alcohol, -hydric alcohol, alkylolamine, aromatic polyhydric alcohol, etc. C,64/total chromium=
A painted steel pipe laminated with a chromate treatment agent layer 13 partially reduced to a ratio of 0.35 to 0.65 (weight ratio) and heat-baked using a chromate treatment agent prepared by adding silica fine particles to the reduced product; As shown in Figure 5, instead of chromate treatment agent C, a nonionic water-soluble resin such as polyvinyl alcohol, methylcellulose, polyethylene oxide, hexamethylmethoxymethylmelamine-modified polyhydroxyethyl acrylate is added to chromate treatment agent C. There is a painted steel pipe on which a chromate treatment agent layer 14 is laminated, which is heated and baked using treatment agent E.

また、特開昭60−23038号公報には第6図に示す
如く、鋼管1の表面にエポキシ系シランカップリング剤
等のシランカップリング剤層14および粉体エポキシ樹
脂塗膜4を順次積層した塗装鋼管がある。
Furthermore, as shown in FIG. 6 in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-23038, a silane coupling agent layer 14 such as an epoxy-based silane coupling agent and a powder epoxy resin coating 4 are sequentially laminated on the surface of the steel pipe 1. There is painted steel pipe.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、第3図、第4図、第5図および第6図に
示す塗装鋼材はいずれも、沸騰水に長時間浸漬すると有
機樹脂塗膜が剥離する問題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the coated steel materials shown in FIGS. 3, 4, 5, and 6 all have the problem that the organic resin coating peels off when immersed in boiling water for a long time. There is a point.

本発明は耐沸騰水性が優れた塗装鋼材を提供するもので
ある。
The present invention provides a coated steel material with excellent boiling water resistance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者らは上述の問題点を解決すべく鋭意検討を行っ
た結果、鋼材の表面にリン酸と無水クロム酸の混合水溶
液を部分ケン化ポリ酢酸ビニルまたはデキストリンで部
分的に還元しシリカ系微粒子を添加したクロメート処理
剤を塗布して加熱焼付けしたのち、キレート剤とアミノ
系シランカップリング剤の混合処理剤を塗布して焼付け
、有機樹脂塗装を施すことによって耐沸騰水性が優れた
塗装鋼材が得られることを見い出し、本発明に至った。
The present inventors conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and found that a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride was partially reduced with partially saponified polyvinyl acetate or dextrin on the surface of the steel material to create a silica-based material. Coated steel with excellent boiling water resistance by applying a chromate treatment agent containing fine particles and baking, then applying a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent, baking, and applying an organic resin coating. It was discovered that the following could be obtained, leading to the present invention.

すなわち、本発明は第1図に示す如く、鋼材1の表面に
、リン酸と無水クロム酸の混合水溶液を部分ケン化ポリ
酢酸ビニルまたはデキストリンで部分的に還元しシリカ
系微粒子を添加したクロメート処理剤を塗布し加熱焼付
けして得られるクロメート処理剤層2、キレート剤とア
ミノ系シランカップリング剤の混合処理剤層3と有機樹
脂塗膜4を順次積層したことを特徴とする耐沸騰水性が
優れた塗装鋼材に関するものである。
That is, as shown in FIG. 1, the present invention is a chromate treatment in which the surface of a steel material 1 is partially reduced with a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride with partially saponified polyvinyl acetate or dextrin, and silica-based fine particles are added. A boiling water resistant product characterized by sequentially laminating a chromate treatment agent layer 2 obtained by applying a chromate agent and baking with heat, a mixed treatment agent layer 3 of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent, and an organic resin coating 4. It concerns superior painted steel materials.

以下、本発明につき詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail.

本発明に用いる鋼材とは、炭素鋼、ステンレス鋼等の合
金鋼でできた鋼板、鋼管、形鋼および鋼製成形品等の鋼
材である。また、上記鋼材に亜鉛、アルミニウム、クロ
ム、ニッケル等のメツキを施したもの、亜鉛−鉄、亜鉛
−アルミニウム、亜鉛−ニッケル、亜鉛−ニッケルーコ
ハルト等の合金めっきを施したもの、あるいは上記のメ
ツキ層、合金メツキ層に、シリカ、アルミナ、酸化チタ
ン、酸化ホウ素、シリカ−アルミナ、シリカチタン、シ
リコンカーバイド、シリコンオキシナイトライド、窒化
ホウ素等の無機質微粒子を分散させた分散メツキを施し
たものを用いても差支えない。
The steel materials used in the present invention are steel materials such as steel plates, steel pipes, shaped steels, and steel molded products made of alloy steels such as carbon steel and stainless steel. In addition, the above-mentioned steel materials are plated with zinc, aluminum, chromium, nickel, etc., alloy plated with zinc-iron, zinc-aluminum, zinc-nickel, zinc-nickel-cohalt, etc., or the above-mentioned platings are used. The alloy plating layer is coated with a dispersion plating in which fine inorganic particles such as silica, alumina, titanium oxide, boron oxide, silica-alumina, silica titanium, silicon carbide, silicon oxynitride, and boron nitride are dispersed. There is no problem.

次に、本発明のクロメート処理剤層の形成に用いるクロ
メート処理剤について説明する。
Next, the chromate treatment agent used for forming the chromate treatment agent layer of the present invention will be explained.

本発明で用いるクロメート処理剤とは、蒸留水にリン酸
と無水クロム酸(Cr03 )を溶解させた水溶液を高
分子還元剤で部分的に還元して、リン酸イオン、6価の
クロムイオンと3価のクロムイオンを混在させ、かつシ
リカ系微粒子を混在させたものであるが、必要に応じて
リン酸の一部をピロリン酸、トリポリリン酸等の縮合リ
ン酸で置換えることができる。
The chromate treatment agent used in the present invention is produced by partially reducing an aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride (Cr03) dissolved in distilled water with a polymer reducing agent to produce phosphate ions and hexavalent chromium ions. Although trivalent chromium ions and silica-based fine particles are mixed therein, part of the phosphoric acid can be replaced with condensed phosphoric acid such as pyrophosphoric acid or tripolyphosphoric acid, if necessary.

6価から3価へのクロムの部分的還元に用いる高分子還
元剤としては、アミロペクチン分を多く含むデンプン、
例えはトウモロコシデンプン等をアミログルコシターゼ
等の加水分解酵素で部分的に加水分解し、クロムイオン
との配位結合生成を容易にならしめたデキストリン(平
均分子量50000〜250000)あるいはの分子構
造を有し、ケン化度□XX100=80+n 〜90%でかつ分子量が60000〜140000の部
分ケン化ポリ酢酸ビニルを用いる。
As the polymeric reducing agent used for partial reduction of chromium from hexavalent to trivalent, starch containing a large amount of amylopectin,
For example, it has a molecular structure of dextrin (average molecular weight 50,000 to 250,000) that is made by partially hydrolyzing corn starch etc. with a hydrolytic enzyme such as amyloglucosidase and making it easier to form a coordination bond with chromium ions. Partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of □XX100=80+n to 90% and a molecular weight of 60,000 to 140,000 is used.

上記の高分子還元剤は分子量が極めて大きいので、常温
ではリン酸とクロム酸の混合水溶液に溶解し難いため、
該混合水溶液を80〜100℃に加熱して添加し完全に
溶解する。
The above polymer reducing agent has an extremely large molecular weight, so it is difficult to dissolve in a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid at room temperature.
The mixed aqueous solution is heated to 80 to 100°C and added to completely dissolve.

上記の方法でリン酸とクロム酸の混合水溶液に添加した
高分子還元剤は、クロメート処理剤と基の加熱焼付は被
膜の分析結果および熱水に対するクロムイオンの溶出量
測定結果から推察するに、高分子還元剤の一部が分解し
て6価クロムを3価クロムに還元すると同時に、残りの
高分子還元剤にクロムイオンが配位し、このクロムイオ
ンに更にリン酸が結合するため、クロメート被膜を熱水
に対して不溶解化するのに著しい効果がある。更に、上
記以外の高分子還元剤、例えばトウモロコシデンプン、
小麦デンプン等の酵素による部分加水分解を行わない多
糖を用いる場合には、前記のデキストリンや部分ケン化
ポリ酢酸ビニルを用いる場合に比較して、リン酸とクロ
ム酸の混合水溶液に添加してモクロムイオンの配位が不
充分になるため、クロメート被膜を熱水に対して不溶解
化する効果が小さい。
The polymer reducing agent added to the mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid by the above method causes the chromate treatment agent and the group to be baked by heating, as estimated from the analysis results of the film and the measurement results of the amount of chromium ions eluted in hot water. At the same time, a portion of the polymeric reducing agent decomposes and reduces hexavalent chromium to trivalent chromium, and at the same time, chromium ions are coordinated to the remaining polymeric reducing agent, and phosphoric acid is further bonded to this chromium ion. It has a remarkable effect on making the coating insoluble in hot water. Furthermore, polymeric reducing agents other than those mentioned above, such as corn starch,
When using a polysaccharide that is not partially hydrolyzed by enzymes, such as wheat starch, compared to using the above-mentioned dextrin or partially saponified polyvinyl acetate, it is necessary to add mochrome ions to a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid. Since the coordination of is insufficient, the effect of making the chromate film insoluble in hot water is small.

また、高分子還元剤として、前記の部分ケン化ポリ酢酸
ビニル以外の水溶性樹脂、例えは、→C)1.−CHh
In addition, as a polymer reducing agent, a water-soluble resin other than the above partially saponified polyvinyl acetate, for example, →C)1. -CHh
.

■ H の分子構造を有するポリビニルアルコールを用いる場合
には、置換基がすべて活性な水酸基になっているため、
リン酸とクロム酸の混合水溶液に添加するとクロム酸に
よる酸化分解を受けやすく、クロメート被膜を熱水に対
して不溶解化する効果が小さくなる。
■ When using polyvinyl alcohol with a molecular structure of H, all substituents are active hydroxyl groups, so
When added to a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid, it is susceptible to oxidative decomposition by the chromic acid, and the effect of making the chromate film insoluble in hot water is reduced.

また、高分子還元剤の代わりに、メチルアルコール、コ
ハク酸、ゾルビトール等の低分子還元剤を用いる場合に
は、リン酸とクロム酸の混合水溶液に添加するとほとん
ど分解されてしまうので、クロメート被膜を熱水に対し
て不溶解化する効果がほとんどない。
In addition, when using a low-molecular reducing agent such as methyl alcohol, succinic acid, or sorbitol instead of a polymeric reducing agent, most of it will be decomposed when added to a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid, so the chromate film should not be coated. It has almost no effect of making it insoluble in hot water.

前記の高分子還元剤のうちデキストリンは平均分子量が
50000〜250000の範囲のものを用いる。デキ
ストリンの平均分子量が50000未満ではクロメート
被膜を熱水に対して不溶解化する効果がほとんどなく、
250000越ではリン酸とクロム酸の混合水溶液に溶
解し難く塗布して得られる被膜の平滑性を損うので望ま
しくない。
Among the above polymer reducing agents, dextrin having an average molecular weight in the range of 50,000 to 250,000 is used. If the average molecular weight of dextrin is less than 50,000, it will have little effect on making the chromate film insoluble in hot water.
If it exceeds 250,000, it is not desirable because it is difficult to dissolve in a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid and the smoothness of the coating obtained by coating is impaired.

また、前記の部分ケン化ポリ酢酸ビニルは分子量が60
000〜140000の範囲であフて、かつケン化度が
80〜90%の範囲のものを用いる。部分ケン化ポリ酢
酸ビニルの分子量が60000未満ではクロメート被膜
を熱水に対して不溶解化する効果が小さく、14ooo
o、1!ではリン酸とクロム酸の混合水溶液に溶解し難
く塗布して得られる被膜の平滑性を損うので望ましくな
い。また、部分ケン化ポリ酢酸ビニルのケン化度が80
%未満及び90%越の場合には、クロメート被膜を熱水
に対して不溶解化する効果が低下する。
Further, the above partially saponified polyvinyl acetate has a molecular weight of 60
000 to 140,000 and a saponification degree of 80 to 90%. If the molecular weight of the partially saponified polyvinyl acetate is less than 60,000, the effect of making the chromate film insoluble in hot water is small,
o, 1! This is not desirable because it is difficult to dissolve in a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid and the smoothness of the coating obtained by coating is impaired. In addition, the degree of saponification of partially saponified polyvinyl acetate is 80
If the amount is less than 90% or more than 90%, the effect of making the chromate film insoluble in hot water decreases.

前記のデキストリンと部分ケン化ポリ酢酸ビニルは、全
クロムに対する6価クロムの比率を所望の比率に保持す
るために必要な量を用いる。所望の比率とは、全クロム
に対する6価クロムの重量比が0.35〜0.65の範
囲である。この比率が0.35未満では鋼材表面とクロ
メート被膜との接着性が低下し、0.65越ではクロメ
ート被膜を熱水に対して不溶解化する効果が著しく低下
する。
The above dextrin and partially saponified polyvinyl acetate are used in amounts necessary to maintain the ratio of hexavalent chromium to total chromium at a desired ratio. The desired ratio is a weight ratio of hexavalent chromium to total chromium in the range of 0.35 to 0.65. When this ratio is less than 0.35, the adhesion between the steel surface and the chromate coating decreases, and when it exceeds 0.65, the effect of making the chromate coating insoluble in hot water decreases significantly.

上記の全クロムに対する6価クロムの重量比を0.35
〜0.65の範囲にするに要するデキストリンの量は、
クロメート処理液中の全固形分に対する重量比で0.0
08〜0.058の範囲であり、部分ケン化ポリ酢酸ビ
ニルの量はクロメート処理液中の全固形分に対する重量
比で0.009〜0.052の範囲である。
The weight ratio of hexavalent chromium to the total chromium above is 0.35.
The amount of dextrin required to achieve a range of ~0.65 is:
0.0 as a weight ratio to the total solid content in the chromate treatment solution
The amount of partially saponified polyvinyl acetate is in the range of 0.009 to 0.052 as a weight ratio to the total solid content in the chromate treatment liquid.

また、前記のクロメート処理剤に添加するリン酸は、ク
ロメート処理剤とその加熱焼付は被膜の分析結果および
熱水に対するクロムイオンの溶出量測定結果から推察す
るに、 ■ 未分解のデキストリンまたは部分ケン化ポリ酢酸ビ
ニルにクロムイオンが配位した配位化合物に結合する。
In addition, the phosphoric acid added to the chromate treatment agent mentioned above is estimated from the analysis results of the film and the measurement results of the elution amount of chromium ions in hot water. It binds to a coordination compound in which chromium ions are coordinated to polyvinyl acetate.

■ シリカ系微粒子表面の水酸基に結合し、この水酸基
と結合したリン酸基が更に遊離のクロムイオン及び上記
のクロムイオンが配位したデキストリンまたは部分ケン
化ポリ酢酸ビニルに結合する。
(2) It binds to a hydroxyl group on the surface of the silica-based fine particles, and the phosphoric acid group bound to this hydroxyl group further binds to free chromium ions and dextrin or partially saponified polyvinyl acetate to which the above-mentioned chromium ions are coordinated.

等の効果によってクロメート被膜を一体化すると共に、
遊離のリン酸と上記のクロムイオンが配位したデキスト
リンまたは部分ケン化ポリ酢酸ビニルに結合したリン酸
基の一部が鋼材表面と反応してリン酸鉄クロム化合物を
生成してクロメート被膜を鋼材に強固に接着するため、
沸騰水浸漬に対してもクロムイオンやリン酸イオンの溶
出がほとんどなく、かつ鋼材と有機樹脂塗膜との接着性
が低下し難くなると考えられる。
In addition to integrating the chromate film with the effects of
Free phosphoric acid and a portion of the phosphoric acid group bonded to the above-mentioned chromium ion-coordinated dextrin or partially saponified polyvinyl acetate react with the surface of the steel material to generate an iron chromium phosphate compound, thereby forming a chromate coating on the steel material. For strong adhesion to
Even when immersed in boiling water, there is almost no elution of chromium ions or phosphate ions, and it is thought that the adhesiveness between the steel material and the organic resin coating film is less likely to deteriorate.

リン酸の添加量は、全クロムに対するPO43−の重量
比が0.5〜2.0の範囲で添加する。リン酸添加量が
0.5未満では上記の効果がほとんどなく、2.0趙で
はクロメート被膜内に遊離の可溶性リン酸が残存するの
で返ってクロメート被膜を熱水に対して不溶解化する効
果が低下する。
The amount of phosphoric acid added is such that the weight ratio of PO43- to total chromium is in the range of 0.5 to 2.0. If the amount of phosphoric acid added is less than 0.5, the above effect is almost absent, and if the amount is 2.0, free soluble phosphoric acid remains in the chromate film, which has the effect of making the chromate film insoluble in hot water. decreases.

前記のクロメート処理剤に添加するシリカ系微粒子とし
ては、例えば、日本アエロジル社製のアエロジル200
.アエロジル300.アエロジル380.アエロジル0
X50や、日本シリカニ業社製のニップシールL300
.ニップシールN300A、ニップシールE200.ニ
ップシールE200A等のシリカ微粒子、日本アエロジ
ル社製のアエロジルCok84.  アエロジルMOX
80. アエロジルMox170等のシリカ−アルミナ
微粒子、白滝化学工業社製のスノーテックス0.スノー
テックスOL、スノテックスO3,スノーテックスOM
Lや、触媒化成工業社製のCataloid SN、 
Cataloid SA。
As the silica-based fine particles added to the chromate treatment agent, for example, Aerosil 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
.. Aerosil 300. Aerosil 380. Aerosil 0
X50 and Nip Seal L300 manufactured by Nippon Sirikani Gyogyo Co., Ltd.
.. Nip Seal N300A, Nip Seal E200. Silica fine particles such as Nip Seal E200A, Aerosil Cok84. manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. Aerosil MOX
80. Silica-alumina fine particles such as Aerosil Mox 170, Snowtex 0. Snowtex OL, Snowtex O3, Snowtex OM
L, Cataloid SN manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd.
Cataloid SA.

Cataloid 20L等のコロイダルシリカ、白滝
化学工業社製のアルミナゾル100、アルミナゾル20
0等のシリカアルミナゾル等のうちから、1種または2
種以上を混合して用いる。
Colloidal silica such as Cataloid 20L, Alumina Sol 100, Alumina Sol 20 manufactured by Shirataki Chemical Industry Co., Ltd.
1 or 2 of 0 grade silica alumina sol etc.
Use a mixture of more than one species.

上記のシリカ系微粒子は、クロメート処理剤とその加熱
被膜の分析結果及び熱水に対するリン酸イオンとクロム
イオンの溶出量測定結果から推察するに、その表面水酸
基がクロメート処理剤中のリン酸イオンおよびクロムイ
オンが配位したデキストリンあるいは部分ケン化ポリ酢
酸ビニルと結合してクロメート被膜を一体化すると共に
、クロメート被膜の上に塗布するキレート剤とアミノ系
シランカップリング剤の混合処理剤中のアミノ系シラン
カップリング剤とシロキサン結合を形成してクロメート
被膜とキレート剤およびシランカップリング剤の混合処
理剤層を強固に接着するため、沸騰水浸漬に対して有機
樹脂塗膜と鋼材の間の接着性低下を防止するのに著しい
効果がある。シリカ系微粒子の添加量は、クロメート処
理液中の全クロムに対する重量比が0.5〜2.5の範
囲になるように添加する。この添加量が0.5未満では
上記の効果がほとんどなく、 2,5越ではクロメート
処理剤の流動性が著しく悪化し鋼材表面に塗布して得ら
れる被膜の平滑性を損うので望ましくない。
Inferred from the analysis results of the chromate treatment agent and its heated coating and the measurement results of the elution amount of phosphate ions and chromium ions in hot water, the silica-based fine particles mentioned above have surface hydroxyl groups that correspond to the phosphate ions and chromium ions in the chromate treatment agent. The amino-based chromate film is combined with chromium ion-coordinated dextrin or partially saponified polyvinyl acetate to integrate the chromate film, and the amino-based silane coupling agent in the mixed treatment agent of the chelating agent and amino-based silane coupling agent is applied onto the chromate film. The silane coupling agent forms a siloxane bond to firmly adhere the chromate coating and the mixed treatment agent layer of the chelating agent and silane coupling agent, so the adhesion between the organic resin coating and the steel material is strong even when immersed in boiling water. It has a remarkable effect on preventing deterioration. The amount of silica-based fine particles added is such that the weight ratio to the total chromium in the chromate treatment solution is in the range of 0.5 to 2.5. If the amount added is less than 0.5, the above effect will hardly be achieved, and if it exceeds 2.5, the fluidity of the chromate treatment agent will be significantly deteriorated, impairing the smoothness of the coating obtained by applying it to the surface of steel materials, which is not desirable.

尚、クロメート被膜と鋼材との接着性あるいはクロメー
ト被膜とキレート剤及びアミノ系シランカップリング剤
の混合処理剤層との間の接着性が不足する場合には、ク
ロメート処理剤にリンバナジン酸、リンモリブデン酸等
のリン・酸素酸化合物、メタバナジン酸アンモニウム、
モリブデン酸アンモニウム等の酸素酸アンモニウム塩、
炭酸マンガン、炭酸コバルト、リン酸水素二アルミニウ
ム等の金属塩あるいはホウ酸等の中から適宜選択の上、
添加する。
In addition, if the adhesion between the chromate coating and the steel material or the adhesion between the chromate coating and the mixed treatment agent layer of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent is insufficient, phosphovanadate or phosphomolybdenum may be added to the chromate treatment agent. Phosphorous and oxygen acid compounds such as acids, ammonium metavanadate,
Oxyacid ammonium salts such as ammonium molybdate,
After appropriately selecting from metal salts such as manganese carbonate, cobalt carbonate, dialuminum hydrogen phosphate, or boric acid,
Added.

前述の鋼材表面にクロメート処理剤を塗布する前に、酸
洗、サンドブラスト処理、グリッドブラスト処理、ショ
ツトブラスト処理等で鋼材表面のスケール、油等を除去
する。スケール、油分等を除去した鋼材表面にクロメー
ト処理剤を塗布すると、鋼材表面の酸化作用および塗布
後の鋼材加熱によフて6価クロムが還元され、シリカ系
微粒子表面の水酸基とリン酸との間の脱水縮合反応、該
脱水縮合物のリン酸基とクロムイオンおよびクロムイオ
ンの配位したデキストリンあるいは部分ケン化ポリ酢酸
ビニルの間の脱水縮合反応が促進され、熱水に難溶性か
つ強固なりロメート被膜が生成する。クロメート処理剤
の焼付は温度は鋼材表面温度で120〜300℃が適切
である。鋼板表面温度が120℃未満ではクロメート被
膜の不溶解化に長時間を要するため実用に適さず、 3
00℃越ではクロメート被膜の熱分解が生じて耐沸騰性
が低下する。
Before applying the above-mentioned chromate treatment agent to the surface of the steel material, scale, oil, etc. on the surface of the steel material are removed by pickling, sandblasting, grid blasting, shot blasting, or the like. When a chromate treatment agent is applied to the steel surface from which scale, oil, etc. have been removed, hexavalent chromium is reduced due to the oxidation effect on the steel surface and heating of the steel material after application, and the hydroxyl groups on the surface of the silica particles and phosphoric acid are reduced. The dehydration condensation reaction between the phosphoric acid groups of the dehydrated condensate and chromium ions and the chromium ion-coordinated dextrin or partially saponified polyvinyl acetate is promoted, making the product poorly soluble and strong in hot water. A lomate film is formed. The appropriate temperature for baking the chromate treatment agent is the steel surface temperature of 120 to 300°C. If the steel plate surface temperature is less than 120°C, it will take a long time to make the chromate film insoluble, making it unsuitable for practical use.
If the temperature exceeds 00°C, thermal decomposition of the chromate film occurs and boiling resistance decreases.

また、クロメート処理剤の付着量は全クロム重量として
 100〜900mg/rr1mの範囲で良好な耐沸騰
水性が得られる。
Further, good boiling water resistance can be obtained when the amount of the chromate treatment agent deposited is in the range of 100 to 900 mg/rr1 m as the total chromium weight.

次に、本発明に用いるキレート剤とアミノ系シランカッ
プリング剤の混合処理剤について説明する。
Next, a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent used in the present invention will be explained.

本発明に用いるキレート剤とアミノ系シランカップリン
グ剤の混合処理剤は、キレート剤の水溶液とアミノ系シ
ランカップリング剤の水溶液の混合により調合すること
が望ましい。上記の混合処理剤の調合方法に関しては、
キレート剤を水に溶解して均一な水溶液にするために最
適なpH値と、アミノ系シランカップリング剤を水に溶
解して均一な水溶液とし、かつアミノ系シランカップリ
ング剤を充分加水分解させて反応性に富むシラノール化
合物に変換させるのに最適なpH値が異っているため、
両者を別々の水溶液とし、あとで混合して均一な水溶液
にする必要がある。上記の混合処理剤が不均一な場合に
は、前述のクロメート処理剤を塗布した鋼材の表面に塗
布して得られる被膜を平滑にし難く、接着性が不均一化
するため耐沸騰水性が低下する。
The mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent used in the present invention is preferably prepared by mixing an aqueous solution of a chelating agent and an aqueous solution of an amino-based silane coupling agent. Regarding the preparation method of the above mixed treatment agent,
The optimum pH value for dissolving the chelating agent in water to make a uniform aqueous solution, the dissolving of the amino-based silane coupling agent in water to make a uniform aqueous solution, and the sufficient hydrolysis of the amino-based silane coupling agent. The optimum pH value for converting into highly reactive silanol compounds is different.
Both need to be made into separate aqueous solutions and then mixed together to form a homogeneous aqueous solution. If the above-mentioned mixed treatment agent is uneven, it will be difficult to smooth the film obtained by applying it to the surface of the steel material coated with the above-mentioned chromate treatment agent, and the adhesion will become uneven, resulting in a decrease in boiling water resistance. .

キレート剤としては、エチレンジアミン四酢酸、ニトリ
ロ三酢酸、1.2−ジアミノシクロヘキサン四酢酸、N
−オキシエチレンジアミン三酢酸、エチレングリコール
ビス(β−アミノエチルエーテル)四酢酸、エチレンジ
アミン四プロピオン酸等のアミノカルボン酸類、ジェタ
ノールアミン、トリエタノールアミン等のアルキロール
アミンが適当であるが、これ以外に前述のクロメート処
理剤に含まれるCr、 Mn、 Go。
Chelating agents include ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid, 1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid, N
-Aminocarboxylic acids such as oxyethylenediaminetriacetic acid, ethylene glycol bis(β-aminoethyl ether)tetraacetic acid, and ethylenediaminetetrapropionic acid, and alkylolamines such as jetanolamine and triethanolamine are suitable; Cr, Mn, and Go contained in the above-mentioned chromate treatment agent.

八λ、Mo、Vなどの金属のイオンとキレート生成反応
を起こす水溶性キレート剤であれば差支えない。キレー
ト剤は単に水に添加しただけでは溶解しない場合があり
、アンモニア等のアルカリおよび酢酸、リン酸等の弱酸
を用いてpH調整した水に溶解することにより均一な溶
液になる。そのpH値は、上記のキレート剤を安定な水
溶液として溶解できるpi(値であれば良い。
Any water-soluble chelating agent that causes a chelate-forming reaction with metal ions such as 8λ, Mo, and V may be used. A chelating agent may not be dissolved simply by adding it to water, but a homogeneous solution can be obtained by dissolving it in water whose pH has been adjusted using an alkali such as ammonia and a weak acid such as acetic acid or phosphoric acid. The pH value may be pi (a value that allows the above-mentioned chelating agent to be dissolved as a stable aqueous solution).

アミノ系シランカップリング剤としては、分子内にアル
コキシ基3個が結合したケイ素原子を有し、かつアミノ
基もしくはアミノ残基を1個以上有するシランカップリ
ング剤、例えば、γ−アニリノプロピルトリメトキシシ
ラン、n−ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシ
シラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリア
ミン、ビス〔3−(ロチメトキシシリル)プロピル〕エ
チレンジアミン、p−アミノフェニルトリメトキシシラ
ン、m。
Examples of amino-based silane coupling agents include silane coupling agents that have a silicon atom to which three alkoxy groups are bonded in the molecule and one or more amino groups or amino residues, such as γ-anilinopropyltritri Methoxysilane, n-butylaminopropyltrimethoxysilane,
γ-(2-aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine, bis[3-(rothymethoxysilyl)propyl]ethylenediamine, p-aminophenyltrimethoxysilane, m.

p−(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメト
キシシラン、等を用いる。
p-(aminoethylaminomethyl)phenethyltrimethoxysilane, etc. are used.

アミノ系シランカップリング剤も水に難溶性のものがあ
り、予め酢酸、リン酸などの弱酸でpHを調整した水に
添加することにより完全に溶解することができる。また
、弱酸によって適切な加水分解が起こり、反応性に富む
シラノール化合物へ変換して用いることができる。上記
のアミノ系シランカップリング剤を溶解する水のpH値
に関しては、アミノ系シランカップリング剤を充分加水
分解し、かつ均一な水溶液に出来るpH値であれば差支
えない。
Some amino-based silane coupling agents are poorly soluble in water, and can be completely dissolved by adding them to water whose pH has been adjusted in advance with a weak acid such as acetic acid or phosphoric acid. In addition, suitable hydrolysis occurs with a weak acid, and it can be converted into a highly reactive silanol compound for use. Regarding the pH value of the water in which the above-mentioned amino-based silane coupling agent is dissolved, there is no problem as long as the pH value can sufficiently hydrolyze the amino-based silane coupling agent and form a uniform aqueous solution.

上記のアミノ系シランカップリング剤の水溶液を単独で
塗布する場合には、沸騰水浸漬で鋼材と有機樹脂塗膜と
の間の接着力が低下する。
When the aqueous solution of the above-mentioned amino-based silane coupling agent is applied alone, the adhesive force between the steel material and the organic resin coating decreases due to immersion in boiling water.

こに対して、前記のキレート剤の水溶液と上記のアミノ
系シランカップリング剤の水溶液を混合した混合処理剤
を塗布する場合には、驚くべきことに長時間沸騰水に浸
漬しても鋼材と有機樹脂塗膜との間の接着力がほとんど
低下しない。この効果については、クロメート被膜、キ
レート剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処理剤
の焼付被膜、エポキシブライマーの硬化被膜及びこれら
の積層被膜の分析結果及びクロムイオンとリン酸イオン
の熱水に対する溶出量測定結果から推察するに、 ■ 前述のクロメート処理剤を塗布した鋼材の表面に、
キレート剤を添加せずにアミノ系シランカップリング剤
の水溶液を単独で塗布すると、該水溶液中のシラノール
化合物があまりに反応性に富むために、該水溶液を塗布
して得られる被膜中に於いて、シラノール化合物同志の
間で過度の縮合反応が生じシロキサンオリゴマー等の接
着性のない不活性分子が生成し、失活する。
On the other hand, when applying a mixed treatment agent made by mixing an aqueous solution of the above-mentioned chelating agent and an aqueous solution of the above-mentioned amino-based silane coupling agent, surprisingly, the steel material remains intact even when immersed in boiling water for a long time. There is almost no decrease in adhesive strength between the film and the organic resin coating. Regarding this effect, we have analyzed the results of analysis of chromate coating, baked coating of mixed treatment agent of chelating agent and amino-based silane coupling agent, hardened coating of epoxy primer, and laminated coatings of these, and the elution of chromium ions and phosphate ions in hot water. Judging from the amount measurement results, ■ The surface of the steel material coated with the above-mentioned chromate treatment agent,
If an aqueous solution of an amino-based silane coupling agent is applied alone without adding a chelating agent, the silanol compounds in the aqueous solution are too reactive, so the silanol compounds in the film obtained by applying the aqueous solution are Excessive condensation reaction occurs between the compounds, producing non-adhesive inert molecules such as siloxane oligomers, which are deactivated.

しかし、キレート剤を併用することによって、シラノー
ル化合物同志の過度の縮合反応を抑制し失活を防止する
ためシラノール基とクロメート被膜中のシリカ系微粒子
表面の水酸基との間の縮合反応が促進されてシロキサン
結合が生成し、アミノ系シランカップリング剤とキレー
ト剤の混合処理剤層とクロメート被膜が強固に接着して
一体化する。
However, by using a chelating agent in combination, the condensation reaction between the silanol groups and the hydroxyl groups on the surface of the silica particles in the chromate coating is promoted in order to suppress the excessive condensation reaction between silanol compounds and prevent deactivation. Siloxane bonds are generated, and the mixed treatment agent layer of the amino-based silane coupling agent and chelating agent and the chromate coating are strongly adhered and integrated.

■ 更にキレート剤の一部はクロメート被膜中のCr、
Mn、Go、A、ff 、Mo、Vなどの金属の可溶性
イオンに配位し、熱水中への溶出を抑制する。
■ Furthermore, part of the chelating agent is Cr in the chromate film,
It coordinates with soluble ions of metals such as Mn, Go, A, ff, Mo, and V, and suppresses their elution into hot water.

■ 特に、有機樹脂塗膜の形成にエポキシ樹脂等のエポ
キシ基を含む有機樹脂を用いる場合には、エポキシ基と
アミノ系シランカップリング剤のアミノ基の間で架橋反
応が生ずる。
(2) In particular, when an organic resin containing an epoxy group such as an epoxy resin is used to form an organic resin coating, a crosslinking reaction occurs between the epoxy group and the amino group of the amino-based silane coupling agent.

等の効果によって、耐沸騰水性が著しく向上すると考え
られる。
It is thought that these effects significantly improve boiling water resistance.

上記の混合処理剤の調合に際しては、予め調合する前述
のキレート剤の水溶液中のキレート剤濃度とアミノ系シ
ランカップリング剤の水溶液中のアミノ系シランカップ
リング剤の濃度は任意であるが、両者の水溶液を混合し
て得られる混合処理剤に関しては、該混合処理剤IL中
に含まれるアミノ系シランカップリング剤の最終モル数
を0.O1〜2.0モルとし、該アミノ系シランカップ
リング剤1モルに対するキレート剤のモル数の比率を0
.O1〜0,5になるように混合すると良好な耐沸騰水
性が得られる。
When preparing the above-mentioned mixed treatment agent, the concentration of the chelating agent in the aqueous solution of the chelating agent and the concentration of the amino-based silane coupling agent in the aqueous solution of the amino-based silane coupling agent prepared in advance are arbitrary, but both Regarding the mixed treatment agent obtained by mixing aqueous solutions of , the final mole number of the amino-based silane coupling agent contained in the mixed treatment agent IL is set to 0. O is 1 to 2.0 mol, and the ratio of the number of moles of the chelating agent to 1 mol of the amino-based silane coupling agent is 0.
.. Good boiling water resistance can be obtained by mixing in an amount of O1 to 0.5.

上記のクロメート処理剤を塗布した鋼材の表面に、該混
合処理剤の乾燥重量として10〜900mg /rdの
付着量範囲で塗布すると良好な耐沸騰性が得られる。
Good boiling resistance can be obtained by applying the above-mentioned chromate treatment agent to the surface of the steel material in a dry weight range of 10 to 900 mg/rd.

上記の混合処理剤層中のシラノール化合物と前述のクロ
メート処理剤層中のシリカ系微粒子表面の水酸基の間で
生ずる縮合反応は該混合処理剤層を加熱することで促進
され、望ましくは前述のクロメート処理剤を塗布した鋼
材の表面温度で120〜250℃に加熱するが、該鋼材
を加熱したあとで上記の混合処理剤を塗布しても良いし
、該鋼材の表面に上記の塗布したあとで加熱を行っても
良い。
The condensation reaction that occurs between the silanol compound in the above-mentioned mixed treatment agent layer and the hydroxyl group on the surface of the silica-based fine particles in the above-mentioned chromate treatment agent layer is promoted by heating the mixed treatment agent layer. The steel material coated with the treatment agent is heated to a surface temperature of 120 to 250°C, but the above mixed treatment agent may be applied after the steel material is heated, or the above mixed treatment agent may be applied to the surface of the steel material. Heating may also be performed.

次に、本発明の有機樹脂塗膜の形成に用いる有機樹脂に
ついて説明する。
Next, the organic resin used for forming the organic resin coating film of the present invention will be explained.

本発明でいう有機樹脂とは、エポキシ樹脂、エポキシ・
シリコーン樹脂、ポリイミド・エポキシ樹脂、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂
、ポリウレタご・。
The organic resin referred to in the present invention refers to epoxy resin, epoxy resin,
Silicone resin, polyimide/epoxy resin, polyphenylene sulfide resin, polyether sulfone resin, polyurethane.

脂、変性ポリエチレン樹脂、変性エチレン −10ピレ
ン共重合体、変性ポリアミド・プロ1 レン共重合体、
変性ポリプロピレン樹脂等の11機樹脂を主成分とする
粉体塗料、溶剤で希釈I、た溶剤型塗料及び液状の無溶
剤型塗料等の内機樹脂系塗料であるが、必要に応じて顔
料、充填強化材等を添加することも差支えない。
resin, modified polyethylene resin, modified ethylene-10 pyrene copolymer, modified polyamide/pro1 pyrene copolymer,
Powder coatings mainly composed of 11 resins such as modified polypropylene resins, solvent-based coatings diluted with solvents, and internal resin-based coatings such as liquid solvent-free coatings, but pigments, It is also possible to add filler reinforcing materials and the like.

顔料としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、シリカ
・アルミナ、タルク(含水ケイ酸マグネシウム)、マイ
カ(金雲母、黒雲母、白雲母、スジライト)、カオリン
クレー、窒化ホウ素、炭化ケイ素等の微粉、リン片状粉
である一般市販の体質顔料、マピコ(合成酸化鉄黄、合
成酸化鉄赤)、ベンガラ、アセチレンブラック、ケッチ
エンブラックEC,カドミウム赤、カドミウム黄、カド
ミウム橙、コバルト青、コバルト緑、コバルト紫、スト
ロンチウム黄、マンガン紫、酸化クロム、トルコ緑など
の微粉である一般市販の着色顔料、ケイ酸ジルコニウム
、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸、リン酸アル
ミニウム、リン酸ジルコニウム、トリポリリン酸水素ア
ルミニウム、リンモリブデン酸アンモニウム、リン酸亜
鉛、リン酸第ニクロム、リン酸マグネシウム、リン酸男
ルシウム、ジンククロメート、ストロンチウムクロメー
ト、塩基性クロム酸鉛、亜酸化鉛、シアナミド鉛、塩基
性ケイ酸鉛、モリブデン酸亜鉛、酸化亜鉛、鉛丹、硫酸
バリウム、クロム酸バリウム等の微粉である一般市販の
防錆顔料の中から適宜選択の上、1種または2種以上を
混合して用いることができる。
Pigments include silica, alumina, titanium oxide, silica/alumina, talc (hydrated magnesium silicate), mica (phlogopite, biotite, muscovite, sugilite), kaolin clay, boron nitride, fine powders such as silicon carbide, and phosphorus. General commercially available extender pigments that are flaky powders, Mapico (synthetic iron oxide yellow, synthetic iron oxide red), red iron oxide, acetylene black, Ketchien black EC, cadmium red, cadmium yellow, cadmium orange, cobalt blue, cobalt green, cobalt General commercially available coloring pigments that are fine powders such as purple, strontium yellow, manganese purple, chromium oxide, Turkish green, zirconium silicate, silicomolybdic acid, tungstic silicoic acid, aluminum phosphate, zirconium phosphate, aluminum hydrogen tripolyphosphate, phosphorus Ammonium molybdate, zinc phosphate, dichromic phosphate, magnesium phosphate, male phosphate, zinc chromate, strontium chromate, basic lead chromate, lead zinc oxide, lead cyanamide, basic lead silicate, zinc molybdate , zinc oxide, red lead, barium sulfate, barium chromate, and other commercially available antirust pigments can be appropriately selected and used alone or in combination of two or more.

また、充填強化材としては、ガラス、スラグ、カーボン
、アルミナ、シリコンカーバイド、ボロン、ボロンナイ
トライド等の無機繊維状充填材、ナイロン、ポリエステ
ル、ビニロン、アラミド、ケブラー等の有機繊維状充填
材などの一般市販の繊維状充填材の中から適宜選択の上
、1種または2種以上を混合して用いることができる。
In addition, examples of filling reinforcing materials include inorganic fibrous fillers such as glass, slag, carbon, alumina, silicon carbide, boron, and boron nitride, and organic fibrous fillers such as nylon, polyester, vinylon, aramid, and Kevlar. They can be appropriately selected from commercially available fibrous fillers and used alone or in combination of two or more.

本発明に基づく塗装鋼材は、例えば塗装鋼管の場合、第
2図に示す製造法で得ることができる。
The coated steel material based on the present invention, for example, in the case of a coated steel pipe, can be obtained by the manufacturing method shown in FIG.

すなわち、油分、スケール等を除去した鋼管1の表面に
、クロメート処理剤塗布装置5によりクロメート処理剤
を塗布し、加熱装置6によって焼付けたのち、キレート
剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処理剤塗布装
置7によって該混合処理剤を塗布し、加熱装置8によっ
て焼付ける。次いで、有機樹脂塗布装置9によって有機
樹脂を塗布し、後加熱装置1oによって加熱硬化もしく
は溶融して成膜させたのち、水冷装置11によって冷却
して、塗装鋼管を製造する。
That is, a chromate treatment agent is applied to the surface of the steel pipe 1 from which oil, scale, etc. have been removed using a chromate treatment agent coating device 5, and is baked by a heating device 6, after which a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent is applied. The mixed treatment agent is applied by the coating device 7 and baked by the heating device 8. Next, an organic resin is applied by an organic resin coating device 9, heated and cured or melted by a post-heating device 1o to form a film, and then cooled by a water cooling device 11 to produce a coated steel pipe.

上記の如き製造方法の場合、鋼管1の表面にクロメート
処理剤を塗布し加熱装置6によって焼付けてからのち、
該鋼管が有機樹脂塗布装置9に達するまでの間に該鋼管
表面にキレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混
合処理剤層が形成され充分硬化していれば良く、上記の
キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処理
剤の塗布方法は霧吹きノズルによる霧状塗布、スプレー
塗装機によるスプレー塗布、ロール塗布、刷毛塗布等の
従来公知の方法の中から適宜選択して用いることができ
る。
In the case of the above manufacturing method, after applying a chromate treatment agent to the surface of the steel pipe 1 and baking it with the heating device 6,
It is sufficient that a mixed treatment agent layer of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent is formed on the surface of the steel pipe and sufficiently cured before the steel pipe reaches the organic resin coating device 9. The method for applying the mixed treatment agent of the silane coupling agent can be appropriately selected from conventionally known methods such as atomized application using an atomizer nozzle, spray application using a spray coating machine, roll application, and brush application.

後加熱装置10による鋼管の加熱方法は、高周波誘導加
熱、遠赤外線加熱、ガス加熱、レーザー照射加熱等の従
来公知の方法の中から適宜選択して用いることができる
The method of heating the steel pipe by the post-heating device 10 can be appropriately selected from conventionally known methods such as high-frequency induction heating, far-infrared heating, gas heating, and laser irradiation heating.

また第2図では、有機樹脂の塗布に静電粉体塗装機を用
いているが、スプレー塗布、ロール塗布、しごき塗布、
刷毛塗布等の従来公知の方法の中から適宜選択して用い
ることができる。
In addition, in Figure 2, an electrostatic powder coating machine is used to apply the organic resin, but spray coating, roll coating, ironing coating, etc.
An appropriate method can be selected from conventionally known methods such as brush coating.

〔作 用) 以上のようにして得た本発明による有機樹脂被覆鋼材の
一部断面は第1図に示す通りのものであり、図中1は酸
洗、プラスト処理等により油分・スケール等を除去した
鋼材、2はリン酸と無水クロム酸の混合水溶液をデキス
トリンまたは部分ケン化ポリ酢酸ビニルで部分的に還元
しシリカ系微粒子を添加したクロメート処理剤を加熱焼
付けしたクロメート処理剤層、3はキレート剤とアミノ
系シランカップリング剤の混合処理剤層、4は有機樹脂
被覆層を示している。
[Function] A partial cross section of the organic resin-coated steel material according to the present invention obtained as described above is as shown in FIG. The removed steel material, 2 is a chromate treatment agent layer made by heating and baking a chromate treatment agent made by partially reducing a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride with dextrin or partially saponified polyvinyl acetate and adding silica-based fine particles, and 3 is a layer of a chromate treatment agent that is heated and baked. A mixed treatment agent layer of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent, and 4 represent an organic resin coating layer.

また、図中2のクロメート処理層は全クロム重量として
 100〜900m37m’の付着量、3の混合処理剤
層は乾燥重量として10〜900mg/rn’の付着量
、4の有機樹脂被覆層は0.3〜10mmの厚みを各々
有していると良好な結果を得ることができる。
In addition, the chromate treatment layer 2 in the figure has an adhesion amount of 100 to 900 m37 m' as a total chromium weight, the mixed treatment agent layer 3 has an adhesion amount of 10 to 900 mg/rn' as a dry weight, and the organic resin coating layer 4 has an adhesion amount of 0. Good results can be obtained with a thickness of .3 to 10 mm.

〔実施例〕〔Example〕

本発明を具体的に説明するために、以下に木発明におけ
るクロメート処理剤の調合例、比較例として特開昭52
−143934号公報に相当するクロメート処理剤の比
較調合例、本発明におけるキレート剤とアミノ系シラン
カップリング剤の混合処理剤の調合例、比較例として特
開昭60−23038号公報に相当するエポキシ系シラ
ンカップリング剤の処理剤の調合例および塗装鋼材の実
施例及び比較例を挙げる。
In order to specifically explain the present invention, a preparation example of a chromate treatment agent in the wood invention and a comparative example are given below.
A comparative preparation example of a chromate treatment agent corresponding to Japanese Patent Application Laid-open No. 143934, a preparation example of a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent in the present invention, and an epoxy treatment agent corresponding to JP-A No. 60-23038 as a comparative example. Examples of formulations of treatment agents for silane coupling agents and examples and comparative examples of coated steel materials are given below.

◎クロメート処理剤の調合例−1 まず、次の溶液■、■及び■を作成した。◎Preparation example of chromate treatment agent-1 First, the following solutions ①, ② and ② were prepared.

■ リン酸と無水クロム酸の混合水溶液蒸留水247.
6gにリン酸49.2gと無水クロム酸78.8gを溶
解させた。
■ Mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride in distilled water 247.
49.2 g of phosphoric acid and 78.8 g of chromic anhydride were dissolved in 6 g.

■ 5重量%部分ケン化ポリ酢酸ビニル水溶液分子量8
8000で、かつケン化度が87%の部分ケン化ポリ酢
酸ビニルを蒸留水に加えて2時間放置し、膨潤させた。
■ 5% by weight partially saponified polyvinyl acetate aqueous solution, molecular weight 8
Partially saponified polyvinyl acetate having a molecular weight of 8000 and a degree of saponification of 87% was added to distilled water and allowed to stand for 2 hours to swell.

次いで、この水溶液を98℃に加温して完全溶解させ、
部分ケン化ポリ酢酸ビニルを5重量%含む水溶液を作成
した。
Next, this aqueous solution was heated to 98°C to completely dissolve it,
An aqueous solution containing 5% by weight of partially saponified polyvinyl acetate was prepared.

■ 10重量%アエロジル200水溶液シリカ系微粒子
として日本アエロジル社製のアエロジル200を用いた
。アエロジル200を蒸留水に添加し、高速ミキサー(
回転数3000rpm)で攪拌して分散させ、アエロジ
ル200を10重量%含む水溶液を作成した。
(2) 10% by weight Aerosil 200 aqueous solution Aerosil 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. was used as the silica-based fine particles. Add Aerosil 200 to distilled water and use a high speed mixer (
The mixture was stirred and dispersed at a rotational speed of 3000 rpm to prepare an aqueous solution containing 10% by weight of Aerosil 200.

次に、上記の■のリン酸と無水クロム酸の混合水溶液3
73.6gに、■の5重量%部分ケン化ポリ酢酸ビニル
水溶液106gを添加し、90℃に加温して6価のクロ
ムイオンの一部を3価のクロムイオンに還元した。該還
元水溶液中の全クロムに対する6価クロムの重量比は0
.60.全クロムに対するPO43−の重量比は1.1
6であった。次いで、上記の還元水溶液に前記■の10
重量%アエロジル200水溶液515.6gを添加して
分散させ、本発明によるクロメート処理剤Aを作成した
。該クロメート処理剤A中の全クロムに対する 5i0
2(アエロジル200)の重量比は1.29であった。
Next, mix aqueous solution 3 of phosphoric acid and chromic anhydride from above
To 73.6 g, 106 g of the 5% by weight partially saponified polyvinyl acetate aqueous solution of (1) was added and heated to 90° C. to reduce some of the hexavalent chromium ions to trivalent chromium ions. The weight ratio of hexavalent chromium to total chromium in the reduced aqueous solution is 0.
.. 60. The weight ratio of PO43- to total chromium is 1.1
It was 6. Next, add 10 of the above (①) to the above reduced aqueous solution.
A chromate treatment agent A according to the present invention was prepared by adding and dispersing 515.6 g of an aqueous solution of Aerosil 200 (wt%). 5i0 relative to the total chromium in the chromate treatment agent A
The weight ratio of 2 (Aerosil 200) was 1.29.

◎クロメート処理剤の比較調合例−1 比較材として、特開昭52−143934号公報に相当
するクロメート処理剤C,D、Eを作成した。
◎ Comparative Preparation Example of Chromate Treatment Agent-1 As comparative materials, Chromate treatment agents C, D, and E corresponding to Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-143934 were prepared.

・クロメート処理剤C 蒸留水700gに無水クロム酸76.8gとコハク28
.8gを溶解し、該水溶液にバルビッール酸19.2g
を加えて分散させ更に蒸留水を加えて11のクロメート
処理剤Cを作成した。
・Chromate treatment agent C 76.8 g of chromic anhydride and 28 amber in 700 g of distilled water
.. 8g of barbylic acid and 19.2g of barbylic acid in the aqueous solution.
was added and dispersed, and then distilled water was added to prepare No. 11 Chromate Treatment Agent C.

・クロメート処理剤り 無水クロム酸76.8gを蒸留水823gに溶解し、こ
れに小麦デンプン8.4gを加えて1時間加熱・沸騰さ
せ、6価のクロムイオンを部分的に還元させた。該還元
水溶液中の全クロムに対する3価クロムの重量比は0.
38であった。該還元水溶液に前記のアエロジル#20
0を92g加え、攪拌・分散させクロメート処理剤りを
作成した。
Chromate treatment agent: 76.8 g of chromic anhydride was dissolved in 823 g of distilled water, 8.4 g of wheat starch was added thereto, and the mixture was heated and boiled for 1 hour to partially reduce the hexavalent chromium ions. The weight ratio of trivalent chromium to total chromium in the reduced aqueous solution is 0.
It was 38. Add the above Aerosil #20 to the reduced aqueous solution.
0 was added and stirred and dispersed to prepare a chromate treatment agent.

・クロメート処理剤E 無水クロム酸76.8gを蒸留水800gに溶解し、こ
れにトウモロコシデンプン3.4gを加えて1時間加熱
沸騰させ、6価のクロムイオンを部分的に還元させた。
- Chromate treatment agent E 76.8 g of chromic anhydride was dissolved in 800 g of distilled water, and 3.4 g of corn starch was added thereto and boiled for 1 hour to partially reduce the hexavalent chromium ions.

該還元水溶液中の全クロムに対する3価クロムの重量比
は、0.22であった。該還元水溶液に前記のアエロジ
ル#200を23gとタルク粉(珪酸マグネシウム)2
3gを攪拌・分散させた後、ポリビニルアルコール(日
本合成化学工業社製、ゴーセノールNM−11)の5%
水溶液46gを加えて分散させ、クロメート処理剤Eを
作成した。
The weight ratio of trivalent chromium to total chromium in the reduced aqueous solution was 0.22. Add 23g of the above Aerosil #200 and 22g of talcum powder (magnesium silicate) to the reduced aqueous solution.
After stirring and dispersing 3 g, 5% of polyvinyl alcohol (Gohsenol NM-11, manufactured by Nippon Gosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
A chromate treatment agent E was prepared by adding and dispersing 46 g of an aqueous solution.

◎キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処
理剤の調合例 キレート剤としてエチレンジアミン四酢酸を用い、アン
モニア水でpHを6に調整した蒸留水に溶解して水溶液
を調整した。上記の水溶液とは別に、アミノ系シランカ
ップリング剤としてγ−アニリノプロピルトリメトキシ
シラン(トーレ、シリコーン社製526083)を用い
、酢酸でp)Iを2.5に調整した蒸留水に溶解して水
溶液を調整した。次いで、上記のエチレンジアミン四酢
酸の水溶液とγ−アニリノプ口ピルトリメトキシシラン
の水溶液を、両者混合後の処理剤1℃中に含まれるγ−
アニリノプロピルトリメトキシシランのモル数が0.0
4モルで、かつエチレンジアミン四酢酸が該γ−アニリ
ノプロピルトリメトキシシラン1モルに対して0.1モ
ル含まれるように混合し、本発明によるキレート剤とア
ミノ系シランカップリング剤の混合処理49 Bを作成
した。
◎ Preparation example of a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent Ethylenediaminetetraacetic acid was used as a chelating agent, and an aqueous solution was prepared by dissolving it in distilled water whose pH was adjusted to 6 with aqueous ammonia. Separately from the above aqueous solution, γ-anilinopropyltrimethoxysilane (Toray, Silicone Co., Ltd. 526083) was used as an amino-based silane coupling agent and dissolved in distilled water with p)I adjusted to 2.5 with acetic acid. An aqueous solution was prepared. Next, the aqueous solution of ethylenediaminetetraacetic acid and the aqueous solution of γ-anilinopyrtrimethoxysilane were mixed together and the γ-
The number of moles of anilinopropyltrimethoxysilane is 0.0
4 mol of ethylenediaminetetraacetic acid and 0.1 mol of ethylenediaminetetraacetic acid per 1 mol of the γ-anilinopropyltrimethoxysilane. B was created.

◎エポキシ系シランカップリング剤の処理剤の比較調合
例 エポキシ系シランカップリング剤として、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン(日本ユニカー社製 
A −187)を用い、蒸留水に、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランの濃度
が0.04モル/1になるように添加・溶解し、特開昭
60−23038号公報に相当する処理剤Fを調合した
◎Comparative formulation example of treatment agent for epoxy silane coupling agent As an epoxy silane coupling agent, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.)
A-187) was added and dissolved in distilled water so that the concentration of β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane was 0.04 mol/1. Processing agent F corresponding to the publication was prepared.

実施例−1 鋼板(5541,200mm幅X  200mm長X 
9mm厚)をグリッドブラスト処理し、その大面に前記
のクロメート処理剤Aを全クロム付着量換算で380m
g/m’塗布し、190℃に加熱して焼付けた。
Example-1 Steel plate (5541, 200mm width x 200mm length x
9mm thick) was subjected to grid blasting treatment, and the above-mentioned chromate treatment agent A was applied on the large surface to 380m in terms of total chromium adhesion.
g/m' and heated to 190°C and baked.

次いでその表面に、前記のキレート剤とアミノ系シラン
カップリング剤の混合処理剤Bを塗膜乾燥重量換算で2
90mg/rn’の量を霧吹きノズルで霧状塗布し、2
30℃で加熱硬化させた。
Next, on the surface, 2 ml of the above-mentioned mixed treatment agent B of the chelating agent and amino-based silane coupling agent was applied in terms of dry weight of the coating film.
Apply an amount of 90 mg/rn' in a mist form with a spray nozzle,
It was heated and cured at 30°C.

次いで、その表面に粉体エポキシ樹脂塗料を膜厚が45
0μになるように静電塗装して加熱硬化させ、本発明に
よる粉体エポキシ塗装鋼板(I)を作成した。
Next, powder epoxy resin paint is applied to the surface to a film thickness of 45 mm.
A powder epoxy coated steel sheet (I) according to the present invention was prepared by electrostatically coating the steel plate to a thickness of 0μ and curing by heating.

また、比較例として特開昭52−143934号公報に
相当する粉体エポキシ塗装鋼板として上記の混合処理剤
Bの塗布を省略し、かつ上記のクロメート処理剤Aの代
わりに前記のクロメート処理剤Cを塗布した第3図に該
当する粉体エポキシ塗装鋼板 (11)、クロメート処
理剤りを塗布した第4図に該当する粉体エポキシ塗装鋼
板(Ill)およびクロメート処理剤Eを塗布した第5
図に該当する粉体エポキシ塗装鋼板 (V目を作成し比
較した。
In addition, as a comparative example, a powder epoxy coated steel sheet corresponding to JP-A-52-143934 was used, omitting the application of the mixed treatment agent B, and replacing the chromate treatment agent A with the chromate treatment agent C. Powder epoxy coated steel plate (11) corresponding to Figure 3 coated with chromate treatment agent (Ill), powder epoxy coated steel plate corresponding to Figure 4 coated with chromate treatment agent (Ill), and No. 5 coated with chromate treatment agent E.
Powder epoxy coated steel sheet corresponding to the figure (V eyelet was created and compared.

さらに、特開昭60−23038号公報に該当する粉体
エポキシ塗装鋼板として、上記と同じ方法で、クロメー
ト処理剤Aの塗布を省略し、かつ混合処理剤Bの代わり
に前記の処理剤Fを塗布した第6図に該当する粉体エポ
キシ塗装鋼板(V)を作成し比較した。
Furthermore, as a powder epoxy coated steel sheet corresponding to JP-A-60-23038, the application of chromate treatment agent A was omitted and the treatment agent F described above was applied in place of mixed treatment agent B, using the same method as above. A powder epoxy coated steel plate (V) corresponding to that shown in Fig. 6 was prepared and compared.

上記の粉体エポキシ塗装鋼板 (1)、 (11)、 
(III)。
The above powder epoxy coated steel plates (1), (11),
(III).

(IV)および (V)について、接着力試験(基盤目
試験:JISK 5400に従い、鋼材に対する塗膜の
密着性をO〜10の評点(10点満点)で表示)と、沸
騰水浸漬試験(浸漬温度98℃、浸漬時間8000時間
、浸漬後接着力試験を実施)を行った結果を第1表に示
した。
Regarding (IV) and (V), an adhesion test (substrate test: according to JISK 5400, the adhesion of the coating film to the steel material is expressed on a scale of 0 to 10 (out of 10)) and a boiling water immersion test (immersion test) Table 1 shows the results of a post-immersion adhesion test conducted at a temperature of 98°C and a immersion time of 8000 hours.

第1表 第1表に示すように、沸騰水浸漬試験において顕著な差
が見られ、特に下地処理剤としてリン酸と無水クロム酸
の混合水溶液を部分ケン化ポリ酢酸ビニルで部分還元し
シリカ系微粒子を添加した本発明によるクロメート処理
剤Aをキレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混
合処理剤Bと組み合わせて用いる場合 (I)には、特
開昭52−143934号公報に相当するクロメート処
理剤C,DあるいはEを用いる場合、すなわち (II
)、 (Ill)あるいは (IV)の場合および特開
昭60−23038号公報に相当するエポキシ系シラン
カップリング剤の処理剤Fを用いる場合 (V)に比較
して、格段に優れた結果が得られる。
Table 1 As shown in Table 1, a remarkable difference was observed in the boiling water immersion test, especially when a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride was partially reduced with partially saponified polyvinyl acetate as a surface treatment agent. When using the chromate treatment agent A according to the present invention to which fine particles have been added in combination with the mixed treatment agent B of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent (I), a chromate treatment corresponding to JP-A-52-143934 is used. When using agents C, D or E, i.e. (II
), (Ill) or (IV) and when using treatment agent F, an epoxy-based silane coupling agent corresponding to JP-A No. 60-23038, results are much better than in (V). can get.

実施例−2 実施例1と同じ方法で、クロメート処理剤Aの調合の際
に、 ■ リン酸とシリカ(アエロジル200)を前記のクロ
メート処理調合例に記載の通り添加■ リン酸の添加を
省略 (比較例) ■ シリカの添加を省略 (比較例) して、前記の粉体エポキシ塗装鋼管(1)を作成し、接
着力試験と沸騰水浸漬試験を行った結果を第2表に示し
た。
Example-2 Using the same method as in Example 1, when preparing chromate treatment agent A, (1) Added phosphoric acid and silica (Aerosil 200) as described in the above chromate treatment formulation example (2) Omitted the addition of phosphoric acid. (Comparative example) ■ Omitting the addition of silica (Comparative example) The powder epoxy coated steel pipe (1) described above was prepared, and the results of the adhesion test and boiling water immersion test are shown in Table 2. .

第2表 第2表に示すように、沸騰水浸漬試験において顕著な差
が認められ、特に下地処理剤としてリン酸とシリカ系微
粒子を共に含有する本発明によるクロメート処理剤をキ
レート剤とシランカップリング剤の混合処理剤と組み合
わせて用いる場合に良好な結果が得られた。
Table 2 As shown in Table 2, a remarkable difference was observed in the boiling water immersion test, especially when the chromate treatment agent of the present invention containing both phosphoric acid and silica-based fine particles as a surface treatment agent was used as a chelating agent and in a silane cup. Good results were obtained when the ring agent was used in combination with a mixed treatment agent.

従って、本発明のクロメート処理剤にはリン酸とシリカ
系微粒子を共に添加する必要がある。
Therefore, it is necessary to add both phosphoric acid and silica-based fine particles to the chromate treatment agent of the present invention.

実施例−3 実施例1と同じ方法で、クロメート処理剤Aの調合に用
いる還元剤の種類を次のように変えて、 ■ 部分ケン化ポリ酢酸ビニル(分子量811000 
Example 3 In the same manner as in Example 1, the type of reducing agent used in preparing chromate treatment agent A was changed as follows. Partially saponified polyvinyl acetate (molecular weight 811,000
.

ケン化度87%) ■ デキストリン(平均分子量120000)■ トウ
モロコシデンプン ■ 小麦デンプン ■ ポリビニルアルコール(分子量10000)前記の
粉体エポキシ塗装鋼板 (1)を作成し、接着力試験と
沸騰水浸漬試験を行った結果を第3表に示した。
Saponification degree 87%) ■ Dextrin (average molecular weight 120,000) ■ Corn starch ■ Wheat starch ■ Polyvinyl alcohol (molecular weight 10,000) The above powder epoxy coated steel plate (1) was prepared, and an adhesive force test and a boiling water immersion test were conducted. The results are shown in Table 3.

第3表 第3表に示すよに、沸騰水浸漬試験において顕著な差が
認められ、下地処理剤として、還元剤に0部分ケン化ポ
リ酢酸ビニルあるいは■デキストリンを用いた本発明に
よるクロメート処理剤をキレート剤とアミノ系シランカ
ップリング剤の混合処理剤を組み合わせて用いる場合に
良好な結果が得られた。
Table 3 As shown in Table 3, a remarkable difference was observed in the boiling water immersion test, and the chromate treatment agent according to the present invention using partially saponified polyvinyl acetate or dextrin as a reducing agent as a surface treatment agent. Good results were obtained when using a combination of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent.

従って:本発明のクロメート処理剤には、還元剤として
部分ケン化ポリ酢酸ビニルあるいはデキストリンを用い
る必要がある。
Therefore: In the chromate treatment agent of the present invention, it is necessary to use partially saponified polyvinyl acetate or dextrin as a reducing agent.

実施例−4 実施例1と同じ方法で、キレート剤とアミノ系シランカ
ップリング剤の混合処理剤の調合に用いるキレート剤と
アミノ系シランカップリング剤の種類を次のように変え
て、 キレート剤二〇エチレンジアミン四酢酸◎ニトリロ三酢
酸 ◎1,2−ジアミノシクロヘキ サン四酢酸 ■なし     (比較例) アミノ系シランカップリング剤: ■γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン ■トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン ■ビス(3−()−リメトキシシリル)プロピル〕エチ
レンジアミン ■なし    (比較例) 前記の粉体エポキシ塗装鋼板 (I)を作成し、接着試
験、および沸騰水浸漬試験を行った結果を第4表に示し
た。
Example-4 In the same manner as in Example 1, the types of chelating agent and amino-based silane coupling agent used in preparing a mixed treatment agent of chelating agent and amino-based silane coupling agent were changed as follows, and the chelating agent was prepared. 20 Ethylenediaminetetraacetic acid ◎ Nitrilotriacetic acid ◎ 1,2-diaminocyclohexanetetraacetic acid ■ None (Comparative example) Amino-based silane coupling agent: ■ γ-anilinopropyltrimethoxysilane ■ Trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine ■ Bis(3 -()-rimethoxysilyl)propyl]ethylenediamine ■ None (Comparative example) The above powder epoxy coated steel plate (I) was prepared and subjected to an adhesion test and a boiling water immersion test. The results are shown in Table 4. .

第4表 第4表に示すように、接着力試験、および沸騰水浸漬試
験において顕著な差が認められ、下地処理剤として本発
明によるクロメート処理剤をキレート剤■〜◎とアミノ
系シランカップリング剤■〜■の混合処理剤と組み合わ
せて用いる場合に良好な結果が得られた。
Table 4 As shown in Table 4, a remarkable difference was observed in the adhesion test and the boiling water immersion test, and the chromate treatment agent according to the present invention was used as a base treatment agent with the chelating agent ■~◎ and amino-based silane coupling. Good results were obtained when used in combination with the mixed treatment agents (1) to (2).

実施例−5 鋼管(200A x 5500mm長x 5.8mm厚
)をグリッドブラスト処理し、その表面に前記のクロメ
ート処理剤Aを全クロム付着量換算で620mg/rn
’塗布し、 160℃で加熱して焼付けたのち、前記の
キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処理
剤Bを塗膜重量換算で280mg/rn’の量を霧吹き
ノズルで露状塗布し、 190℃で加熱硬化させた。
Example-5 A steel pipe (200A x 5500mm length x 5.8mm thickness) was subjected to grid blasting treatment, and the above-mentioned chromate treatment agent A was applied to the surface of the pipe at a rate of 620mg/rn in terms of total chromium adhesion amount.
After coating and baking by heating at 160°C, the mixed treatment agent B of the above-mentioned chelating agent and amino-based silane coupling agent was applied in dew form with a spray nozzle in an amount of 280 mg/rn' in terms of coating film weight. , heat-cured at 190°C.

次いで、その表面に下記の有機樹脂を膜厚が2.5mm
になるように被覆して硬化させ、本発明による塗装鋼管
を製造した。
Next, the following organic resin was applied to the surface with a film thickness of 2.5 mm.
A coated steel pipe according to the present invention was manufactured by coating and curing the steel pipe so as to give the following properties.

有機樹脂:I粉体エポキシ樹脂塗料 II溶剤型エポキシ樹脂塗料 II+無溶型エポキシ樹脂塗料 !■エポキシ・シリコーン樹脂塗料 ■ポリイミド・エポキシ樹脂塗料 Vlポリフェニレンサルファイド樹 脂塗料 ■ポリエーテルスルフォン樹脂塗 料 ■粉体ポリエチレン樹脂塗料 上記の塗装鋼管について、接着力試験、及び沸騰水浸漬
試験を行った結果を第5表に示した。
Organic resin: I Powder epoxy resin paint II Solvent type epoxy resin paint II + Non-soluble epoxy resin paint! ■Epoxy/silicone resin paint ■Polyimide/epoxy resin paint Vl Polyphenylene sulfide resin paint ■Polyether sulfone resin paint ■Powder polyethylene resin paint The above coated steel pipes were subjected to adhesion tests and boiling water immersion tests. It is shown in Table 5.

第5表 第5表に示すように、鋼管の下地処理剤として本発明に
よるクロメート処理剤をキレート剤とアミノ系シランカ
ップリング剤の混合処理剤と組合わせた場合には、有機
樹脂の種類にかかわらず、接着力試験、および沸騰、水
浸漬試験において極めて良好な結果が得られる。
Table 5 As shown in Table 5, when the chromate treatment agent of the present invention is combined with a mixed treatment agent of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent as a surface treatment agent for steel pipes, depending on the type of organic resin, Regardless, very good results are obtained in adhesion tests, boiling tests, and water immersion tests.

(発明の効果〕 実施例からも明らかな如く、本発明による塗装鋼材は、
従来の塗装鋼材に比較して、耐沸騰水性に格段に優れる
ため、従来にない高温耐久性のある塗装鋼材を提供でき
る顕著な効果がある。
(Effect of the invention) As is clear from the examples, the coated steel material according to the present invention has the following properties:
It has much better boiling water resistance than conventional coated steel, so it has the remarkable effect of providing coated steel with unprecedented high-temperature durability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による塗装鋼材の一部断面図、第2図は
本発明の塗装鋼材の製造例を示す概略図、第3図、第4
図、第5図および第6図は従来法による塗装鋼材の一部
断面図である。 1・・・鋼材 2・・・リン酸と無水クロム酸の混合水溶液を部分ケン
化ポリ酢酸ビニルまたはデキストリンで部分的に還元し
シリカ系微粒子を添加したクロメート処理剤を加熱焼付
けして得られるクロメート処理剤層。 3・・・キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の
混合処理剤層 4・・・有機樹脂塗膜 5・・・クロメート処理剤塗布装置 6・・・加熱装置 7・・・キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の
混合処理剤塗布装置、 8・・・加熱装置    9・・・有機樹脂塗布装置1
0・・・後加熱装置  11・・・冷却装置12・・・
6価クロムの化合物とアミノ酸、酸アミド、ラクタム、
飽和あるいは不飽和ポリカルボン酸等の有機成分を混合
したクロメート処理剤を加熱焼付けして得られるクロメ
ート処理剤層。 13・・・クロム酸(Cr03 )を糖類、多価アルコ
ール、−価アルコール、アルキロールアミン、芳香族多
価アルコール等の有機質の還元剤で部分還元し、シリカ
微粒子を添加したクロメート処理剤を加熱焼付けして得
られるクロメート処理剤層。 14・・・クロム酸(Cr03 )を糖類、多価アルコ
ール、−価アルコール、アルキロールアミン、芳香族多
価アルコール等の有機質の還元剤で部分還元し、シリカ
微粒子を添加し、更に、ポリビニルアルコール メチル
セルロース、ポリエチレンオNシ ト、ヘキサメチルメトキシメチルメ・ミン変性ポリヒド
ロキシエチルアクリL −ト等の非イオン系水溶性樹脂
を添加したクロメート処理剤を加熱焼付けして得られる
クロメート処理剤層。 15・・・エポキシ系シランカップリング剤等のシラン
カップリング剤層 第1図 混合処理剤層 4:有機樹脂塗膜 第3図 第4図 第5図 第6図
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a painted steel material according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of manufacturing the coated steel material of the present invention, and FIGS.
5 and 6 are partial cross-sectional views of painted steel materials by conventional methods. 1...Steel 2...Chromate obtained by partially reducing a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic anhydride with partially saponified polyvinyl acetate or dextrin, and heating and baking a chromate treatment agent to which silica-based fine particles are added. Processing agent layer. 3...Mixed treatment agent layer of chelating agent and amino-based silane coupling agent 4...Organic resin coating film 5...Chromate treatment agent coating device 6...Heating device 7...Chelating agent and amino-based silane coupling agent Mixed treatment agent coating device for silane coupling agent, 8...Heating device 9...Organic resin coating device 1
0... Post-heating device 11... Cooling device 12...
Hexavalent chromium compounds, amino acids, acid amides, lactams,
A chromate treatment agent layer obtained by heating and baking a chromate treatment agent mixed with organic components such as saturated or unsaturated polycarboxylic acids. 13... Chromic acid (Cr03) is partially reduced with an organic reducing agent such as sugar, polyhydric alcohol, -hydric alcohol, alkylolamine, aromatic polyhydric alcohol, etc., and the chromate treatment agent to which silica fine particles are added is heated. Chromate treatment agent layer obtained by baking. 14...Chromic acid (Cr03) is partially reduced with an organic reducing agent such as sugar, polyhydric alcohol, -hydric alcohol, alkylolamine, aromatic polyhydric alcohol, etc., silica fine particles are added, and polyvinyl alcohol is added. A chromate treatment agent layer obtained by heating and baking a chromate treatment agent to which a nonionic water-soluble resin such as methylcellulose, polyethylene oxide, hexamethylmethoxymethylmethamine-modified polyhydroxyethyl acrylate, etc. is added. 15... Silane coupling agent layer such as epoxy silane coupling agent Figure 1 Mixed treatment agent layer 4: Organic resin coating Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 鋼材の表面に、リン酸と無水クロム酸の混合水溶液を部
分ケン化ポリ酢酸ビニルまたはデキストリンで部分的に
還元しシリカ系微粒子を添加したクロメート処理剤を加
熱焼付けして得られるクロメート処理剤層、 キレート剤とアミノ系シランカップリング剤の混合処理
剤層および有機樹脂塗膜を順次積層したことを特徴とす
る塗装鋼材。
[Claims] A chromate treatment agent prepared by partially reducing a mixed aqueous solution of phosphoric acid and chromic acid anhydride with partially saponified polyvinyl acetate or dextrin and adding silica-based fine particles to the surface of the steel material is heated and baked. A coated steel material characterized by sequentially laminating a chromate treatment agent layer, a mixed treatment agent layer of a chelating agent and an amino-based silane coupling agent, and an organic resin coating film.
JP31012687A 1987-12-08 1987-12-08 Painted steel Expired - Lifetime JPH07119086B2 (en)

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