JP2000064054A - 潤滑性および塗料密着性に優れた塗布型リン酸塩処理鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造に際して生ずる有害物質の排出を低減
し、潤滑性および塗料密着性に優れ且つ耐食性の良好な
塗布型リン酸塩処理鋼板を製造する。 【解決手段】 鋼板または亜鉛めっき鋼板の表面にリン
酸塩皮膜が形成されたリン酸塩処理鋼板のリン酸塩皮膜
が、(1) リン酸塩皮膜の付着量(W): 0.2〜10g/m²、(2)
Ｘ線回析によるホーパイトの[020] 面のピーク強度(I):
100×W ≦I ≦1500×Wcps、(3) アルカリ可溶分：0.8W
g/m²以下の条件を満足している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車車体用、
家電製品等の塗装用下地鋼板として、広く使用可能な、
潤滑性および塗料密着性に優れ且つ耐食性の良好な塗布
型リン酸塩処理鋼板およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】リン酸塩処理鋼板は、各種塗装系に対し
て安定した塗装下地性能を有することから、自動車車体
用、家電製品等の塗装用下地鋼板として広く使用されて
いる。

【０００３】リン酸塩処理鋼板は、鋼板の表面に反応型
リン酸塩処理によって皮膜が形成されており、その製造
は、従来、例えば図４に示すように、鋼板に対する電気
めっきまたは溶融めっき工程、水洗工程、表面調整工
程、反応型リン酸塩処理工程（スプレーまたは浸漬）、
水洗工程および乾燥工程からなる連続工程によって行わ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のリン酸
塩処理工程には、次のような問題がある。 (1) リン酸塩処理直後の鋼板には、未反応の化成処理液
が多量に残留している。そのために、リン酸塩処理直後
に行われる水洗工程において、有害物質を含むリン酸塩
処理液の混合した排水が大量に発生し、その処理のため
に、多額の費用を要している。

【０００５】(2) 鋼板にリン酸塩処理を施すに伴って、
リン酸塩処理液中に、反応に有害な金属イオンの増加お
よびスラッジが生成するため、リン酸塩処理量の増加と
ともに、処理液が劣化する。

【０００６】その対策として、リン酸塩処理液を部分的
または連続的に更新する必要があり、その際に劣化した
処理液が排出される。このような処理液の更新は、リン
酸塩処理鋼板の製造コストの上昇を招くのみでなく、排
出された処理液に対する処理を十分に行わなければなら
ず、その設備等のために多額の費用が必要になる。

【０００７】上述した問題を解決する手段について、従
来から種々研究がなされており、例えば、特開昭５３−
３９９４５号公報には、Ｎｏ^3-を含有しないリン酸亜鉛
処理液を使用し、これを亜鉛めっき鋼板の亜鉛めっき層
表面に塗布した後、水洗することなく直ちに乾燥し、ク
ロムシーリングを行う塗布型リン酸塩処理亜鉛めっき鋼
板（以下、先行技術という）が提案されている。

【０００８】先行技術によれば、リン酸塩理工程での廃
液処理作業は低減されるが、この方法で形成された塗布
型リン酸塩皮膜は、無塗油成形のような厳しい潤滑条件
下での潤滑性が不十分であり、また、クロムシーリング
を施さなかった場合の耐食性が著しく劣っていた。

【０００９】このように、従来の技術では、製造工程に
おいて、環境上有害な物質を排出させることなく、潤滑
性および塗料密着性に優れたリン酸塩皮膜を有するリン
酸塩処理鋼板を製造することができなかった。

【００１０】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、製造に際して生ずる有害物質の排出を低減
し、潤滑性および塗料密着性に優れ且つ耐食性の良好な
塗布型リン酸塩処理鋼板、および、その製造方法を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から、有害物質の排出を低減し、潤滑性および塗料
密着性に優れ且つ耐食性の良好な塗布型リン酸塩処理鋼
板、および、その製造方法を開発すべく鋭意研究を重ね
た。その結果、次の知見を得た。

【００１２】(1) 鋼板の表面上に、所定量のリン酸塩処
理液を塗布した後、水洗することなく強制乾燥させ、リ
ン酸塩処理後の水洗工程を省略すれば、有害物質の排出
を低減することができる。

【００１３】(2) 上記(1) の工程によって形成された塗
布型リン酸塩皮膜が、ホーパイトとその他の非晶質成分
からなり、ホーパイトの〔０２０〕面のピーク強度と皮
膜重量、および、アルカリ可溶分を特定範囲に制御する
ことによって、優れた潤滑性、塗料密着性および耐食性
が得られる。

【００１４】(3) 上記(2) の塗布型リン酸塩処理鋼板を
得るためには、特定成分のリン酸塩処理液と特定の乾燥
条件が必要であり、このようにリン酸塩処理液および乾
燥条件を特定することによって、潤滑性および塗料密着
性に優れ且つ耐食性の良好な塗布型リン酸塩処理鋼板を
得ることができる。

【００１５】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、請求項１に記載の発明は、鋼板または亜
鉛系めっき鋼板の表面にリン酸塩皮膜が形成されたリン
酸塩処理鋼板において、前記リン酸塩皮膜が、下記条件
を満足していることに特徴を有するものである。 （１）リン酸塩皮膜の付着量（Ｗ）：０．２〜１０g/m² （２）Ｘ線回析におけるホーパイトの〔０２０〕面のピ
ーク強度（Ｉ）：１００×Ｗ≦Ｉ≦１５００×Ｗｃｐｓ
（Ｗ：皮膜付着量） （３）アルカリ可溶分：０．８Ｗg/m²以下 （Ｗ：皮膜
付着量） 請求項２に記載の発明は、ＰＯ₄ ^- ：１０〜５０g/ｌ、
Ｚｎ²⁺：１〜２０g/ｌ、Ｎｏ₃ ^- ：３〜４０g/ｌ、およ
び、Ｎｉ⁺ ：１〜１０g/ｌおよびＭｎ²⁺：０．３〜５．
０g/ｌの少なくとも１種を主成分とするリン酸塩処理液
を、鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面に、乾燥重量で
０．２〜１０g/m²となるように塗布し、このようなリン
酸塩処理液が塗布された鋼板または亜鉛系めっき鋼板
を、水洗することなく、昇温速度２〜１００℃／sec 、
到達板温４０〜３００℃の条件で強制乾燥することによ
り、請求項１に記載のリン酸塩皮膜が形成されたリン酸
塩処理鋼板を製造することに特徴を有するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明のリン酸塩処理鋼板にお
いて、鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面に形成される
リン酸塩皮膜を、上述した条件に限定した理由につい
て、以下に述べる。

【００１７】リン酸塩皮膜の付着量（Ｗ）は、乾燥重量
で０．２〜１０g/m²の範囲内とすべきである。リン酸塩
皮膜の付着量が０．２g/m²未満では、ユーザーにおいて
アルカリ脱脂を行う際に、リン酸塩皮膜が剥離するた
め、塗料密着性が劣化する。一方、リン酸塩皮膜の付着
量が１０g/m²を超えると、ユーザーにおいて成形する際
に、リン酸塩皮膜が鋼板の変形に追随することができ
ず、皮膜に剥離が生じ、潤滑性および成形後の塗料密着
性が劣化する。リン酸塩皮膜のより好ましい付着量は、
乾燥重量で０．５〜５．０g/m²の範囲内である。

【００１８】鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面に形成
されるリン酸塩皮膜の、図５に示すＸ線回析におけるホ
ーパイトの〔０２０〕面のピーク強度（Ｉ）は、１００
×Ｗ≦Ｉ≦１５００×Ｗｃｐｓ（Ｗ：皮膜付着量）の範
囲内とすべきである。上記ピーク強度（Ｉ）が１００×
Ｗｃｐｓ未満では、皮膜中の塗料密着性が劣化し、一
方、上記ピーク強度（Ｉ）が１５００×Ｗｃｐｓを超え
ると、潤滑性が劣化する問題が生ずる。上記ピーク強度
（Ｉ）のより好ましい範囲は、２００×Ｗ≦Ｉ≦１００
０×Ｗｃｐｓ（Ｗ：皮膜付着量）である。

【００１９】鋼板の表面に、ホーパイトの〔０２０〕面
のピーク強度（Ｉ）を変えたリン酸塩皮膜を形成したと
きの、リン酸塩処理鋼板の潤滑性および塗料密着性を、
表１および図１に示す。なお、リン酸塩皮膜の付着量は
本発明の範囲内の０．２〜１０g/m²とし、そのアルカリ
可溶分は本発明の範囲内の０．８Ｗg/m²以下（Ｗ：皮膜
付着量）とした。

【００２０】

【表１】

【００２１】潤滑性は、下記摺動条件での引き抜き力を
測定し、摩擦係数＝引抜き力／加圧力によって評価し
た。評価基準は下記の通りである。 摺動条件 工具接触面積：５０ｍｍ×１０ｍｍ、 工具材質：ＳＫＤ１１、 加圧力：４００Ｋｇｆ、 摺動速度：０．２ｍ／ｍｉｎ 評価基準 ◎：０．１５以下、 ○：０．１５超〜０．１７ △：０．１７超〜０．２０、 △：０．２０超 塗料密着性は、試験片に対し脱脂を施した後、市販塗料
のデリコン７００で３０μｍの厚さに塗装し、その塗膜
に１ｍｍ間隔のゴバン目を１００個刻み、接着テープを
粘着次いで剥離したときの塗膜の剥離個数によって評価
した。評価基準は下記の通りである。 評価基準 ◎：０個、 ○： １〜２個、△：
３〜２０個、 ×：２１〜１００個 表１および図１から、鋼板の表面に形成されたリン酸塩
皮膜の、Ｘ線回析におけるホーパイトの〔０２０〕面の
ピーク強度（Ｉ）が１００×Ｗｃｐｓ未満の場合には、
皮膜中の塗料密着性が劣化し、上記ピーク強度（Ｉ）が
１５００×Ｗｃｐｓを超えた場合には、潤滑性が劣化す
ることが明らかである。

【００２２】鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面に形成
されるリン酸塩皮膜のアルカリ可溶分は、０．８Ｗg/m²
以下（Ｗ：皮膜付着量）とすべきである。アルカリ可溶
分が０．８Ｗg/m²を超えると、ユーザーにおいて、プレ
ス、脱脂および塗装を行った後も、皮膜中にアルカリ可
溶分が残存し、塗装後耐食性および塗料密着性が劣化す
る問題が生ずる。リン酸塩皮膜の、より好ましいアルカ
リ可溶分は、０．６Ｗg/m²以下であり、更により好まし
くは０．５Ｗg/m²以下である。

【００２３】本発明において使用される鋼板としては、
一般加工用冷延鋼板（ＣＱ）、深絞り用冷延鋼板（Ｄ
Ｑ）、高深絞り用冷延鋼板（ＤＤＱ）、超深絞り用冷延
鋼板（ＥＤＤＱ）等、全ての軟質加工用冷延鋼板に対し
適用することができる。

【００２４】電気めっきを施す場合の鋼板の焼鈍方法
は、箱焼鈍および連続焼鈍の何れのでもよい。また、焼
付け硬化性を有する比較的強度レベルの低い高張力鋼
板、３９０ＭＰａを超える一般の高張力鋼板、脱スケー
ルが施された熱延鋼板等も使用することができる。

【００２５】亜鉛系めっきの種類としては、Ｚｎめっ
き、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき（Ｎｉ含有率：１０〜１５w
t.%）、Ｚｎ−Ｆｅ合金めっき（Ｆｅ含有率：５〜２５w
t.%または６０〜９０wt.%）、Ｚｎ−Ｃｏ合金めっき
（Ｃｏ含有率：３〜１５wt.%）、Ｚｎ−Ｍｎ合金めっき
（Ｍｎ含有率：３０〜８０wt.%）、Ｚｎ−Ｃｒ合金めっ
き（Ｃｒ含有率：５〜３０wt.%）、Ｚｎ−Ａｌ合金めっ
き（Ａｌ含有率：３〜６０wt.%）等があげられる。

【００２６】次に、この発明の塗布型リン酸塩処理鋼板
の製造方法について述べる。上述した付着量、Ｘ線回析
におけるホーパイトの〔０２０〕面のピーク強度（Ｉ）
およびアルカリ可溶分を有するリン酸塩皮膜が形成され
る鋼板または亜鉛系めっき鋼板は、図２に示すように、
鋼板に対する電気めっきまたは溶融めっき工程、水洗工
程、乾燥工程、リン酸塩処理液塗布工程および強制乾燥
工程の連続工程によって製造される。

【００２７】鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面に塗布
するリン酸塩処理液は、ＰＯ₄ ^- ：１０〜５０g/ｌ、Ｚ
ｎ²⁺：１〜２０g/ｌ、Ｎｏ₃ ^- ：３〜４０g/ｌ、およ
び、Ｎｉ⁺ ：１〜１０g/ｌおよびＭｎ²⁺：０．３〜５．
０g/ｌの少なくとも１種を主成分として含有しているこ
とが必要である。以下に、その理由について説明する。

【００２８】ＰＯ₄ ^- ：本発明のような塗布型リン酸塩
皮膜の場合、リン酸イオン（ＰＯ₄ ^- ）の濃度が１０g/
ｌ未満では、めっき層とリン酸塩処理液の界面における
反応が不十分になる結果、本発明において必要とするリ
ン酸塩皮膜のホーパイトの０２０面でのピーク強度を得
ることができなくなる。一方、ＰＯ₄ ^- が５０g/ｌを超
えると、その効果が飽和する上、低温保管時における処
理液の安定性が劣化する問題が生ずる。従って、ＰＯ₄
^- 濃度は、１０〜５０g/ｌの範囲内に限定すべきであ
る。好ましいＰＯ₄ ^- 濃度は、２５〜４０g/ｌの範囲内
である。

【００２９】Ｚｎ²⁺：本発明のような塗布型リン酸塩皮
膜の場合、亜鉛イオン（Ｚｎ²⁺）の濃度が１g/ｌ未満で
は、本発明において必要とする塗布型リン酸塩皮膜のホ
ーパイトの０２０面でのピーク強度を得ることができな
い。一方、Ｚｎ²⁺濃度が２０g/ｌを超えると、薬液の塗
料安定性が劣化する問題が生ずる。従って、Ｚｎ²⁺濃度
は、１〜２０g/ｌの範囲内に限定すべきである。より優
れた性能を得るための好ましいＺｎ²⁺濃度は、５〜１０
g/ｌの範囲内である。

【００３０】Ｎｏ₃ ^- ：Ｎｏ₃ ^- 濃度が３g/ｌ未満で
は、めっき層とリン酸塩処理液の界面における反応が不
十分になる結果、本発明において必要とするだけの、特
定付着量に対する塗布型リン酸塩皮膜のホーパイトの０
２０面でのピーク強度を得ることができない。一方、Ｎ
ｏ₃ ^- 濃度が４０g/ｌを超えると、乾燥後、皮膜中にフ
リーのＮｏ ₃ ^- が残存して吸水作用が生じ、塗料密着性
および耐食性が劣化する問題が生ずる。

【００３１】Ｎｉ⁺ ，Ｍｎ²⁺：本発明においては、塗料
密着性および耐食性を向上させるために、Ｚｎ²⁺以外の
カチオンとして、Ｎｉ⁺ およびＭｎ²⁺の少なくとも１種
を含有させる。Ｎｉ⁺の濃度は１〜１０g/ｌ、Ｍｎ²⁺の
濃度は０．３〜５．０g/ｌとすべきである。Ｎｉ⁺ およ
びＭｎ²⁺の少なくとも１種の濃度が上記範囲を外れてい
ると、所望の効果が得られない。

【００３２】本発明においては、リン酸塩処理液中に、
上述した成分のほか、Ｃａ，Ｎａ，Ｆｅ，Ｓｒ，Ｂａ，
Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｃｒ，Ｃｏ等の
金属イオン、および、ＮＨ⁴⁺，Ｎｏ₃ ^- ，Ｎｏ₂ ^- ，Ｆ
^- ，ＳｉＦ₆ ^2- , ＣｌＯ^3-，ＳＯ₄ ^2- 等のイオン、有機
酸、キレート化剤等の第３成分を適宜選択し含有させて
も、これらの第３成分の濃度が合計で２０g/ｌ以下であ
れば何ら支障が生ずることはない。

【００３３】上述した成分のリン酸塩処理液を、乾燥重
量で０．２〜１０g/m²になるように塗布する。塗布量を
上述した範囲に限定した理由は、前述した通りである。
塗布手段は、ロールコータ法による塗布方法が最適であ
るが、浸漬法やスプレー法によって塗布した後に、エア
ーナイフ法やロール絞り法によって塗布量を調整しても
よい。処理液を塗布した後の強制乾燥は、ドライヤー、
熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉などによって行う
ことができる。

【００３４】図３は、ロールコータ法による塗布装置の
概略正面図である。図３に示すように、塗装装置は、連
続的に移動する鋼帯６が掛け回されてこれをガイドする
バックアップロール１と、バックアップロール１に掛け
回されて移動する鋼帯６の外面に接するアプリケーター
ロール２と、アプリケーターロール２に接し、その下部
がパン皿４内のリン酸塩処理液５中に浸漬されているピ
ックアップロール３とからなる、鋼帯外面側に対する処
理液塗布装置Ａと、バックアップロール１に掛け回され
て移動する鋼帯６の裏面に接するアプリケーターロール
２′と、アプリケーターロール２′に接し、その下部が
パン皿４′内のリン酸塩処理液５中に浸漬されているピ
ックアップロール３′とからなる、鋼帯裏面に対する処
理液塗布装置Ａ′とからなっている。

【００３５】上述した処理液塗布装置Ａ、Ａ′の図面に
矢印で示す方向に回転するコーティングロール２、２′
およびピックアップロール３、３′によって、バックア
ップロール１に掛け回されて移動する鋼帯６の外面およ
び裏面に、リン酸塩処理液５が塗布される。

【００３６】従って、パン皿４から必要量のリン酸塩処
理液５を鋼帯６の表裏面に塗布することができ、塗布さ
れた処理液はすべて皮膜になる。また、パン皿４内の処
理液５が直接鋼帯６と接触し反応することはなく、鋼帯
と接触して反応した処理液が再度パン皿４に戻り未反応
の処理液と混合することもない。その結果、大量のリン
酸塩処理を行っても、処理液の劣化およびスラッジの発
生を防止することができ、処理液の劣化を防止するため
の、処理液の部分的および連続的更新を行う必要はな
く、廃液処理設備が不要となる上、処理液の使用量を低
減させることができる。

【００３７】上述したようにして、鋼板または亜鉛系め
っき鋼板の表面に、リン酸塩処理液を、乾燥重量で０．
２〜１０g/m²となるように塗布した後、水洗することな
くこれを強制乾燥させる。強制乾燥時の昇温速度は２〜
１００℃／sec 、到達板温は４０〜３００℃とすべきで
ある。昇温速度が２℃／sec 未満または１００℃／sec
超では、前述した本発明鋼板の条件であるＸ線回析にお
けるホーパイトの〔０２０〕面のピーク強度（Ｉ）また
はアルカリ可溶分を満たすことができなくなる。より好
ましい昇温速度は３〜６０℃／sec の範囲である。

【００３８】また、乾燥による到達板温が４０℃未満で
は、皮膜の乾燥が不十分になって皮膜にべたつきが生
じ、リン酸塩処理後のロールタッチ時に皮膜が損傷し、
塗料密着性および耐食性が劣化する。一方、乾燥による
到達板温が３００℃を超えると、リン酸塩皮膜の分解が
生じ、本発明鋼板の条件であるＸ線回析におけるホーパ
イトの〔０２０〕面のピーク強度（Ｉ）を満たすことが
できなくなり、その結果、潤滑性および耐食性が劣化す
る。より好ましい到達板温は、５０〜２００℃の範囲内
である。

【００３９】なお、塗布型リン酸塩処理鋼板を製造する
工程において、リン酸塩処理液の塗布および強制乾燥を
連続工程として含む限り、その工程の前後に水洗、シー
リング、脱脂、表面調整、乾燥等の工程を適宜選択して
取入れても何ら問題はない。

【００４０】この発明によれば、めっき鋼板にリン酸塩
処理液を塗布した後、処理液を強制乾燥させることによ
って、リン酸塩処理液後の水洗工程を省略している。従
って、処理工程が簡略化されるばかりでなく、有害物質
を含む排水の処理作業、劣化したリン酸塩処理液の廃液
処理作業、廃液および排水の処理工程から発生する排気
物の大幅削減が可能になり、潤滑性および塗料密着性に
優れ且つ耐食性の良好な塗布型リン酸塩処理鋼板を得る
ことができる。

【００４１】

【実施例】次に、この発明を、実施例に基づいて比較例
と対比しながら説明する。厚さ０．８mmの冷延鋼板に対
し、下記条件により亜鉛めっき処理を施した。 めっき条件： 溶融めっき１ めっき浴温度：４６５℃ めっき浴組成：０．１４wt.%Ａｌ、残部Ｚｎ めっき付着量：６０g/m² 溶融めっき２ めっき浴温度：４６５℃ めっき浴組成：０．１４wt.%Ａｌ、残部Ｚｎ 合金化温度 ：５５０℃ めっき付着量：９０g/m² 電気めっき１ 処理液組成：硫酸亜鉛４００g/ｌ、硫酸ナトリウム５０g/ｌ 処理液ｐＨ：２ めっき電流密度：１００A/dm² めっき付着量 ：２０g/m² 次いで、亜鉛めっきされた鋼板の表面に、表２に示すリ
ン酸塩処理液No. １〜１１の何れかを、直接または図２
に示す工程に従ってロールコータにより所定量塗布し
た。表２において、No. １およびNo. ９は、本発明の範
囲内の成分組成を有するリン酸塩処理液であり、No. ２
〜８およびNo. １０、１１は、少なくとも１つの成分組
成が本発明の範囲外である比較用のリン酸塩処理液であ
る。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２に、リン酸塩処理液No. １〜１１の塗
料安定性を示す。塗料安定性は、リン酸塩処理液を５℃
の温度で３０日間保管した後における、処理液の状態を
目視で観察し、下記によって評価した。

【００４４】 ○：全く沈殿が認められなかったもの ×：何らかの沈殿が認められたもの このようにして、亜鉛めっき鋼板の表面に所定量のリン
酸塩処理液を塗布した後、これを各種条件で乾燥して、
表３に示す本発明実施例および比較例のリン酸塩処理鋼
板の供試体No. １〜３６を調製した。なお、供試体No.
３６は、亜鉛めっきが施されていない鋼板である。表３
に、めっき区分、使用したリン酸塩処理液、強制乾燥温
度、乾燥速度およびリン酸塩皮膜付着量を示す。

【００４５】

【表３】

【００４６】供試体No. １、２は、鋼板に対し、図４に
示す従来工程により、下記条件でリン酸塩皮膜を形成す
ることにより調製した比較例である。 めっき条件 ：溶融めっき１ 表面調整液 ：プレパレン＃Ｚ（日本パーカライジ
ング（株）製） リン酸塩処理液12：パルボンド＃３３１２（日本パーカ
ライジング（株）製） リン酸塩皮膜付着量：所定の付着量になるように処理時
間等で調整した。

【００４７】上述した供試体No. １〜３６におけるリン
酸塩皮膜の、ホ−パイトの〔０２０〕面のピーク強度、
アルカリ可溶分、リン酸塩皮膜の密着性、塗料密着性、
潤滑性、塗装後耐食性および裸耐食性を下記によって評
価し、表４に示した。

【００４８】

【表４】

【００４９】ホ−パイトの〔０２０〕面のピーク強度：
Ｘ線回析装置によって、ホ−パイトの〔０２０〕面のピ
ーク強度：Ｉ（cps)を測定し、下記評価基準によって判
定した。

【００５０】 ◎：２００×Ｗ≦Ｉ≦１０００×Ｗcps ○：１００×Ｗ≦Ｉ≦２００×Ｗ or １０００×Ｗ＜Ｉ
≦１５００×Ｗ ×：１００×Ｗ＞Ｉ or １５００×Ｗ＜Ｉ アルカリ可溶分：供試体サンプル（70mm×150mm)の初期
重量Ｗ１を測定した後、アルカリ脱脂（ＦＣＬ 4460
（日本パーカライジング（株）製）、１８０秒、４５
℃、浸漬）し、次いで、水洗、乾燥後、再度重量Ｗ２を
測定した。そして、アルカリ脱脂前後の重量差（Ｗ１−
Ｗ２）を供試体サンプルの面積で割って得た値をアルカ
リ可溶分（Ｘ）とし、下記評価基準によって判定した。

【００５１】 ◎：０．６Ｗ以下（Ｗは皮膜付着量g/m²） ○：０．６Ｗ超、０．８Ｗ以下 △：０．８Ｗ超、０．９Ｗ以下 ×：０．９Ｗ超 リン酸亜鉛皮膜密着性：試験片に対し１０mmφの曲げ密
着加工を施した後、曲げ部に接着テープを粘着し次いで
剥離して、テープに対するリン酸亜鉛皮膜剥離の有無を
目視によって観察し、下記により評価した。

【００５２】 ○：剥離なし ×：剥離あり 塗料密着性（１）：試験片に対し脱脂を施した後、市販
塗料のデリコン７００で３０μｍの厚さに塗装し、その
塗膜に１ｍｍ間隔のゴバン目を１００個刻み、接着テー
プを粘着し次いで剥離したときの塗膜の剥離個数によっ
て評価した。評価基準は下記の通りである。

【００５３】 ◎： ０個、 ○： １〜 ２個、 △： ３〜２０個、 ×：２１〜１００個 塗料密着性（２）：試験片に対し脱脂を施した後、市販
塗料のデリコン７００で３０μｍの厚さに塗装し、塗装
された試験片を沸騰水に１２０分間浸漬した後、その塗
膜に１ｍｍ間隔のゴバン目を１００個刻み、次いで、５
mmのエリクセン押し出し加工を施し、加工部に接着テー
プを粘着し次いで剥離したときの塗膜の剥離個数によっ
て評価した。評価基準は下記の通りである。

【００５４】 ◎： ０個、 ○： １〜 ２個、 △： ３〜２０個、 ×：２１〜１００個 潤滑性：下記摺動条件による試験片の引き抜き力を測定
し、摩擦係数＝引抜き力／加圧力によって評価した。評
価基準は下記の通りである。 摺動条件 工具接触面積：５０ｍｍ×１０ｍｍ、工具材
質：ＳＫＤ１１、加圧力 ：４００Ｋｇｆ、摺動速度：
０．２ｍ／ｍｉｎ ◎：０．１５以下、 ○：０．１５超〜０．１７、 △：０．１７超〜０．２０、 ×：０．２０超 塗装後耐食性：試験片に対し脱脂を施した後、市販塗料
のデリコン７００で３０μｍの厚さに塗装し、塗装され
た試験片をクロスカットし、次いで、塩水噴霧試験を２
４０時間実施した後におけるクロスカット部からの最大
膨れ幅を測定して評価した。評価基準は下記の通りであ
る。

【００５５】 ○：最大膨れ幅５mm未満 △：最大膨れ幅５〜１０mm未満、 ×：最大膨れ幅１０mm以上、 裸耐食性：試験片に対し塩水噴霧試験を４８時間実施し
た後における赤錆び発生面積率を目視により判定して評
価した。評価基準は下記の通りである。

【００５６】 ○：赤錆び発生面積率０％ △：赤錆び発生面積率０％超〜１０％未満、 ×：赤錆び発生面積率１０％以上、 表３および表４から明らかなように、従来工程によって
調製した比較例供試体No. １、２は、〔０２０〕面のピ
ーク強度が本発明の範囲を外れており、潤滑性および裸
耐食性が悪かった。

【００５７】鋼板に塗布されたリン酸塩処理液の乾燥時
における昇温速度が本発明の範囲を外れて遅く、リン酸
塩皮膜のアルカリ可溶分が本発明の範囲を外れている比
較例供試体No. ６は、塗料密着性、塗装後耐食性および
裸耐食性が悪かった。リン酸塩処理液乾燥時の昇温速度
が本発明の範囲を超えて速く、〔０２０〕面のピーク強
度およびアルカリ可溶分が本発明の範囲を外れている比
較例供試体No. １２は、リン酸塩皮膜密着性、塗料密着
性、塗装後耐食性および裸耐食性が何れも悪かった。

【００５８】リン酸塩処理液の乾燥温度が本発明の範囲
を外れて低く、〔０２０〕面のピーク強度およびアルカ
リ可溶分が本発明の範囲を外れている比較例供試体No.
１３は、リン酸塩皮膜密着性、塗料密着性、潤滑性、塗
装後耐食性および裸耐食性のすべてが悪かった。リン酸
塩処理液の乾燥温度が本発明の範囲を超えて高く、〔０
２０〕面のピーク強度が本発明の範囲を外れている比較
例供試体No. １９は、塗料密着性、潤滑性、塗装後耐食
性および裸耐食性が何れも悪かった。

【００５９】リン酸塩皮膜の付着量が本発明の範囲を外
れて少ない比較例供試体No. ２０は、塗料密着性、潤滑
性、塗装後耐食性および裸耐食性が何れも悪かった。リ
ン酸塩皮膜の付着量が本発明の範囲を超えて多く、〔０
２０〕面のピーク強度およびアルカリ可溶分が本発明の
範囲を外れている比較例供試体No. ２７は、リン酸塩皮
膜密着性、塗料密着性（２）、潤滑性、塗装後耐食性お
よび裸耐食性が何れも悪かった。

【００６０】リン酸塩処理液成分中のＮｏ₃ ^- 濃度が本
発明の範囲を外れて高く、アルカリ可溶分が本発明の範
囲を外れている比較例供試体No. ２８は、塗料密着性、
塗装後耐食性および裸耐食性が何れも悪かった。リン酸
塩処理液成分中にＺｎ²⁺が含まれておらず、〔０２０〕
面のピーク強度およびアルカリ可溶分が本発明の範囲を
外れている比較例供試体No. ２９は、リン酸塩皮膜密着
性、塗料密着性、潤滑性、塗装後耐食性および裸耐食性
のすべてが悪かった。

【００６１】リン酸塩処理液成分中のＰＯ₄ ^- 濃度が本
発明の範囲を外れて低く、〔０２０〕面のピーク強度が
本発明の範囲を外れている比較例供試体No. ３０は、塗
料密着性、塗装後耐食性および裸耐食性が悪かった。リ
ン酸塩処理液成分中のＮｏ₃ ^- 濃度が本発明の範囲を外
れて低く、〔０２０〕面のピーク強度が本発明の範囲を
外れている比較例供試体No. ３１は、塗料密着性、塗装
後耐食性および裸耐食性が何れも悪かった。

【００６２】リン酸塩処理液成分中のＮｉ⁺ 濃度が本発
明の範囲を超えて高く、〔０２０〕面のピーク強度が本
発明の範囲を外れている比較例供試体No. ３４は、塗料
密着性（２）、塗装後耐食性および裸耐食性が悪かっ
た。リン酸塩処理液成分中のＭｎ²⁺濃度が本発明の範囲
を超えて高く、〔０２０〕面のピーク強度が本発明の範
囲を外れている比較例供試体No. ３５も、塗料密着性
（２）、塗装後耐食性および裸耐食性が悪かった。

【００６３】これに対して、リン酸塩皮膜の付着量、
〔０２０〕面のピーク強度、アルカリ可溶分、リン酸塩
処理液の成分、鋼板に塗布されたリン酸塩処理液乾燥時
の昇温速度および乾燥温度が何れも本発明の範囲内であ
る本発明供試体No. ３〜５、No. ７〜１１、No. １４〜
１８、No. ２１〜２６、No. ３０およびNo. ３２、３６
は、リン酸塩皮膜密着性、塗料密着性、潤滑性、塗装後
耐食性および裸耐食性のすべてにおいて優れていた。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、めっき鋼板にリン酸塩処理液を塗布した後、処理液
を強制乾燥させることによって、リン酸塩処理液後の水
洗工程を省略している。従って、処理工程が簡略化され
るばかりでなく、有害物質を含む排水の処理作業、劣化
したリン酸塩処理液の廃液処理作業、廃液および排水の
処理工程から発生する排気物の大幅削減が可能になり、
製造に際して生ずる有害物質の排出が低減し、また、リ
ン酸塩処理液の連続的、部分的更新が不要になるため処
理液の使用量が少なくなり、これらによって、製造コス
トを低減することができ、潤滑性および塗料密着性に優
れ且つ耐食性の良好な塗布型リン酸塩処理鋼板が得られ
る、工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】〔０２０〕面のピーク強度と潤滑性および塗料
密着性との関係を示す図である。

【図２】本発明の製造工程図である。

【図３】ロールコータ法による塗布装置の概略正面図で
ある。

【図４】従来の製造工程図である。

【図５】Ｘ線回析によるホーパイトの〔０２０〕面のピ
ーク強度を示す図である。

【符号の簡単な説明】

１ バックアップロール ２，２′アプリケーターロール ３，３′ピックアップロール ４，４′パン皿 ５ リン酸塩処理液 ６ 鋼帯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷺山 勝 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 BB75X CA13 CA33 DB02 DB05 DC12 DC18 DC38 4K026 AA02 AA07 AA12 AA13 AA22 BA03 BA11 BB04 BB06 BB10 CA16 CA18 CA23 CA28 CA32 DA02 DA11 DA16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板または亜鉛系めっき鋼板の表面にリ
   ン酸塩皮膜が形成されたリン酸塩処理鋼板において、前
   記リン酸塩皮膜が、下記条件を満足していることを特徴
   とする、潤滑性および塗料密着性に優れた塗布型リン酸
   塩処理鋼板。 （１）リン酸塩皮膜の付着量（Ｗ）：０．２〜１０g/m² （２）Ｘ線回析におけるホーパイトの〔０２０〕面のピ
   ーク強度（Ｉ）：１００×Ｗ≦Ｉ≦１５００×Ｗｃｐｓ
   （Ｗ：皮膜付着量） （３）アルカリ可溶分：０．８Ｗg/m²以下 （Ｗ：皮膜
   付着量）
2. 【請求項２】 ＰＯ₄ ^- ：１０〜５０g/ｌ、Ｚｎ²⁺：１
   〜２０g/ｌ、Ｎｏ₃ ^-：３〜４０g/ｌ、および、Ｎ
   ｉ⁺ ：１〜１０g/ｌおよびＭｎ²⁺：０．３〜５．０g/ｌ
   の少なくとも１種を主成分とするリン酸塩処理液を、鋼
   板または亜鉛系めっき鋼板の表面に、乾燥重量で０．２
   〜１０g/m²となるように塗布し、 このようなリン酸塩処理液が塗布された鋼板または亜鉛
   系めっき鋼板を、水洗することなく、昇温速度２〜１０
   ０℃／sec 、到達板温４０〜３００℃の条件で強制乾燥
   することにより、請求項１に記載のリン酸塩皮膜が形成
   されたリン酸塩処理鋼板を製造することを特徴とする、
   潤滑性および塗料密着性に優れた塗布型リン酸塩処理鋼
   板の製造方法。