JP2000248385A - 非クロム型表面処理金属材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ６価クロムを含まずに、耐食性が良好で、し
かも防錆皮膜の下地金属材への密着性が良好な防錆処理
金属材を提供する。 【解決手段】 本発明の非クロム型表面処理金属材は、
金属材の上層に、固形分として有機樹脂１００重量部と
りん酸化合物０．０１〜２０重量部（ＰＯ₄ として）を
含み、好ましくは微粒シリカ１〜５００重量部を更に含
有する厚さが０．１〜５μｍの皮膜を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家電用、建材用、
自動車用等に用いられる、６価クロムを含有しないで耐
食性に優れた非クロム型表面処理亜鉛系めっき鋼板を始
めとする、非クロム型表面処理金属材に関する。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛めっき鋼板あるいは亜鉛合金めっき
鋼板は、海水等の塩分を含む雰囲気又は高温多湿の雰囲
気では、表面に白錆が発生して外観を著しく損ねたり、
素地鉄面に対する防錆力が低下したりする。

【０００３】白錆の防止には、従来よりクロメート系の
防錆処理剤が利用されており、例えば特開平３−１３１
３７０号公報には、オレフィン−α，β−エチレン性不
飽和カルボン酸共重合体樹脂ディスパージョンに水分散
性クロム化合物と水分散性シリカを含有させた樹脂系処
理剤が記載されている。

【０００４】このようなクロメート系処理剤による皮膜
は、既知の処理剤の中で耐食性が最も良好なものとして
認識されている。とは言え、クロメート処理による皮膜
は有害元素であることが知られている６価クロムを含有
しており、そのため６価クロムを含有しない無毒性又は
低毒性の防錆亜鉛系めっき鋼板への要求が高まってい
る。

【０００５】有害なクロムを含まないノンクロム防錆処
理剤が、特開平８−２３９７７６号公報、特開平８−６
７８３４号公報に記載されており、これらでは防錆用成
分として硫化物やイオウを用いている。しかし、イオウ
はもちろん硫化物の中には特有な臭気を放つものがあ
り、これらの処理剤の取扱いは必ずしも容易でなかっ
た。

【０００６】イオウ原子を含むが臭気性も毒性もないト
リアジンチオール化合物を用いた処理剤も提案されてお
り、例えば特開昭５３−３１７３７号公報には、ジチオ
ール−Ｓ−トリアジン誘導体を添加した水溶性防食塗料
が開示されている。ところが、この水溶性防食塗料は、
軟鋼、銅、真ちゅうなどの防食を目的としており、特に
基材が銅や真ちゅうの場合により密着しやすいように調
製されている。従って、亜鉛等の金属表面に対する防錆
剤としては不十分である。

【０００７】特開昭６１−２２３０６２号公報には、チ
オカルボニル基含有化合物と、水に難溶又は不溶性の有
機化合物を混合して得られる金属との反応性エマルジョ
ンが記載されている。しかし、このエマルジョンも、
銅、ニッケル、スズ、コバルト、アルミニウム等及びそ
れらの合金と反応するものであり、亜鉛等の金属表面に
対する防錆剤としてはやはり不十分である。

【０００８】本願の出願人らは、特願平９−２５５７号
でもって、亜鉛系めっき鋼板の防錆にも有効なトリアジ
ンチオール含有防錆コーティング剤を開示した。しか
し、トリアジンチオールは高価な化合物であり、そのた
めもっと安価な防錆処理剤が利用できることは有益なこ
とである。

【０００９】クロムを含有せず、トリアジンチオールも
使用しない、亜鉛又は亜鉛合金の表面処理方法として、
特開昭５４−７１７３４号公報及び特開平３−２２６５
８４号公報に記載されているものがある。特開昭５４−
７１７３４号公報に記載の処理法は、ミオイノシトール
の２〜６個の結合りん酸エステル又はその塩類を０．５
〜１００ｇ／ｌと、チタン弗化物及びジルコニウム弗化
物のうちの少なくとも一方を金属換算で０．５〜３０ｇ
／ｌと、チオ尿素又はその誘導体１〜５０ｇ／ｌとを含
有する水溶液で、亜鉛又は亜鉛合金を表面処理するもの
である。この方法は、亜鉛表面に保護層としての不動態
皮膜を形成するためにチタン弗化物又はジルコニウム弗
化物を必要としている。特開平３−２２６５８４号公報
では、Ｎｉ²⁺とＣｏ²⁺の一方又は両方を０．０２ｇ／ｌ
以上と、アンモニア及び１級アミン基を有する化合物の
うちの少なくとも１種とを含有しているｐＨ５〜１０の
水溶液である表面処理剤が使用されている。この処理剤
は、塗装密着性及び塗装後の耐食性をコバルト又はニッ
ケルの析出によって付与するため、Ｎｉ²⁺とＣｏ²⁺の一
方又は両方を必要としている。これらの金属イオンを含
有する処理剤は、廃水処理時の負荷が大きくなる等の不
都合があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、クロムを
含まないこれまでの防錆剤は、耐食性の点でクロム含有
防錆剤に及ばず、そのほかにも上述のように不都合な点
があった。そこで、クロム含有防錆剤に取って代わり、
しかも上述の不都合のない新しい防錆剤の開発が強く望
まれていた。

【００１１】このような要望を満たすための新しい技術
として、本願の出願人らは先に、水性樹脂、チオカルボ
ニル基含有化合物及びリン酸イオンを含み、且つ任意に
微粒シリカを含む防錆コーティング剤（特願平１０−３
６２６４号）を開発した。また、水性樹脂、チオカルボ
ニル基含有化合物及び微粒シリカを含有し、リン酸イオ
ンを含まない防錆コーティング剤（特願平１０−３６２
６５号）、及び、水性樹脂とバナジウム酸化合物とを含
み、且つ任意に、チオカルボニル基含有化合物、リン酸
イオン及び微粒シリカのうちの少なくとも１種を更に含
む防錆コーティングを開発した（特願平１０−３６２６
７号）。

【００１２】これらの新しい防錆コーティング剤は、ク
ロムを含まず、且つ耐食性に優れているので、従来のク
ロメート系処理剤に代わって亜鉛めっき又は亜鉛合金め
っき鋼板の防錆剤としての利用が期待される。

【００１３】一方、様々な産業分野において、亜鉛めっ
き又は亜鉛合金めっき鋼板やその他の各種金属材が幅広
く利用されており、そのため用途によっては耐食性とと
もに、コーティング剤から形成した塗膜の下地金属材へ
の密着性が要求されることがある。そこで、耐食性が良
好であるとともに、防錆用皮膜の下地金属材への密着性
に優れた非クロム型処理金属材を提供しようというの
が、本発明の目的である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の非クロム型表面
処理金属材は、金属材の上層に、固形分として有機樹脂
１００重量部とりん酸化合物０．０１〜２０重量部（Ｐ
Ｏ₄ として）を含み、厚さが０．１〜５μｍの皮膜を有
することを特徴とする。上記の防錆皮膜は更に、１〜５
００重量部の微粒シリカを任意に含むことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明で防錆皮膜により表面処理
する金属材は亜鉛被覆鋼及び無被覆鋼である。亜鉛被覆
鋼は具体的には亜鉛めっきあるいは、亜鉛と鉄、ニッケ
ル、コバルト、クロム、マグネシウム、アルミニウム、
ケイ素、マンガン等の１種又は２種以上とからなる合金
めっきを施した鋼材を指し、めっき方法は特に限定され
るものではなく、電気めっき法、溶融めっき法、真空め
っき法等いずれでもよい。鋼材としては、特に限定され
ないが、冷延鋼板、熱延鋼板、厚板、棒鋼、鋼管等の鋼
材を挙げることができる。

【００１６】これらの金属材には、防錆皮膜を形成する
前に、例えば脱脂等の任意の表面処理を行ってもよい。
本発明の非クロム型表面処理金属材は、防錆皮膜とし
て、固形分として有機樹脂１００重量部とりん酸化合物
０．０１〜２０重量部（ＰＯ₄ として）を含む膜厚が
０．１〜５μｍの皮膜を有する。この防錆皮膜は、有機
樹脂をベースとしている。この有機樹脂は、水中に水性
樹脂と防錆皮膜のその他の成分とを含む組成物を塗布後
に乾燥して得られるものである。

【００１７】ここでの水性樹脂とは、水溶性樹脂のほ
か、本来不水溶性でありながらエマルジョンやサスペン
ジョンのように不水溶性樹脂が水中に微分散された状態
になり得るもの（水分散性樹脂）を含めていう。

【００１８】本発明において水性樹脂として使用できる
樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリウ
レタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキド系
樹脂、フェノール系樹脂、その他の加熱硬化型の樹脂な
どを例示でき、架橋可能な樹脂であることがより好まし
い。特に好ましい樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、及び両者の混合樹脂である。水性樹脂
は２種類以上を混合して、あるいは共重合して、使用し
てもよい。

【００１９】一般に金属材料の防錆皮膜として有効であ
るためには、（１）腐食液の浸透を防止すること、
（２）下地金属への密着性があること、（３）防錆イオ
ン等による金属表面の不動態化を図ること、（４）耐水
性、耐酸性、耐アルカリ性を有すること、等の条件を満
たす必要がある。これらのいずれかが不十分な場合に
は、皮膜は防錆性を発揮することができない。従来の防
錆剤のクロム化合物は、主に（３）の不動態化に優れて
いた。ここで、不動態化とは、金属又は合金が、化学的
あるいは電気化学的に活性状態となる環境中にあるにも
かかわらず、不活性を保持する状態になることをいう。

【００２０】本発明の防錆皮膜を形成するために使用す
る防錆コーティング剤に含まれるりん酸イオンは、下地
金属表面にりん酸塩層を形成させ、金属表面を不動態化
させるとともに、水性樹脂由来の皮膜樹脂の架橋反応を
促進し、皮膜樹脂のミクロポアを少なくし、緻密な防錆
皮膜を形成して、外部からの水や塩素イオンなどの有害
イオンを効率よく遮断することによって、防錆作用を有
するものと考えられる。

【００２１】りん酸化合物としては、りん酸イオンを含
む化合物であればよいが、例えば、りん酸アンモニウ
ム、りん酸ナトリウム、りん酸カリウムなどを使用する
ことができる。

【００２２】りん酸化合物の含有量は、有機樹脂１００
重量部に対して、りん酸イオンとして０．０１〜２０重
量部の範囲内にある。りん酸化合物が０．０１重量部未
満では防錆効果が十分に発揮されず、一方２０重量部を
超えるとかえって防錆効果が低下したり、コーティング
溶液の状態で樹脂がゲル化したりして不具合が生じるこ
とがある。

【００２３】本発明の防錆皮膜は、上述のインヒビター
成分とともに、微粒シリカを含むことができる。防錆皮
膜が微粒シリカを含む場合、その防錆作用（耐食性）が
著しく促進される。しかも耐食性に加えて、皮膜形成時
の乾燥性、形成した皮膜の耐擦傷性、密着性も改良でき
る。

【００２４】本発明において微粒シリカとは、微細な粒
径をもつために水中に分散させた場合に安定に水分散状
態を維持でき、半永久的に沈降が認められないような特
性を有するシリカを総称していうものである。上記微粒
シリカとしては、ナトリウムなどの不純物が少なく、弱
アルカリ系のものであれば、特に限定されない。例え
ば、「スノーテックスＮ」（日産化学工業社製）、「ア
デライトＡＴ−２０Ｎ」（旭電化工業社製）などの市販
のシリカゾル、又は市販のアエロジル粉末シリカなどを
用いることができる。また、シリカの粒径は小さいほど
耐食性はよくなる。

【００２５】防錆皮膜中の微粒シリカの含有量は、固形
分として、有機樹脂１００重量部に対して、１〜５００
重量部の範囲内にある。１重量部未満では添加の効果が
少なく、５００重量部を超えると耐食性向上の効果が飽
和して不経済であるほか、皮膜が硬くなりすぎ皮膜割
れ、剥離などが発生して耐食性が低下することもある。

【００２６】本発明における防錆皮膜は、上記の成分以
外の成分を含むこともできる。例えば、顔料、界面活性
剤、潤滑剤などを挙げることができる。また、有機樹脂
とシリカ粒子、顔料との親和性を向上させ、更に有機樹
脂と下地の亜鉛系めっき鋼板等の金属材との密着性など
を向上させるためにシランカップリング剤もしくはその
加水分解縮合物またはそれらの両方を配合してもよい。
ここでの「シランカップリング剤の加水分解縮合物」と
は、シランカップリング剤を原料とし、加水分解重合さ
せたシランカップリング剤のオリゴマーのことをいう。

【００２７】顔料としては、例えば、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂ ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ₂ ）、炭化カルシウム（ＣａＣＯ₃ ）、硫酸バリウム
（ＢａＳＯ₄ ）、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、カオリンク
レー、カーボンブラック、酸化鉄（Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₃
Ｏ₄ ）などの無機顔料や、有機顔料などの各種着色顔料
などを用いることができる。

【００２８】本発明で使用できる上記のシランカップリ
ング剤としては特に制限はないが、好ましいものとして
は、例えば以下のものを挙げることができる：ビニルメ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルエト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）−３−
（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、Ｎ，
Ｎ′−ビス〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕エ
チレンジアミン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノ
エチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、２−（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、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−〔２−（ビニルベンジルアミノ）エチル〕−３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン。

【００２９】特に好ましいシランカップリング剤は、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルエトキシシラン、３−
アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−（１，３−ジメチルブチリデン）
−３−（トリエトキシシリル）−１−プロパンアミン、
Ｎ，Ｎ′−ビス〔３−（トリメトキシシリル）プロピ
ル〕エチレンジアミンである。これらシランカップリン
グ剤は１種類を単独で使用してもよいし、または２種類
以上を併用してもよい。

【００３０】本発明では、上記シラン化合物は、固形分
として、有機樹脂１００重量部に対して、０．０１〜２
０重量部であることが好ましい。シラン化合物の添加量
が０．０１重量部未満になると添加効果の低下が認めら
れ、耐食性、上塗り塗装密着性向上効果が不足し、２０
重量部を超えるとコーティング溶液の状態で樹脂がゲル
化したりして不具合が生じることがある。

【００３１】本発明の防錆皮膜を形成するには、水中に
所定の成分（有機樹脂のもとになる水性樹脂、インヒビ
ター成分、その他の任意成分）を含むコーティング剤組
成物を調整し、下地の金属材料に塗布し、塗膜を加熱、
乾燥する。コーティング剤組成物は、任意の濃度で調整
して差し支えない。一般には、固形分（水以外の成分）
を１〜８０重量部、水を２０〜９９重量部含有するコー
ティング剤組成物が、塗布とその後の加熱・乾燥の観点
から好ましい。コーティング剤組成物の塗布方法は、特
に限定されず、一般に公知の塗布方法、例えばロールコ
ート、エアースプレー、エアーレススプレー、浸漬など
が採用できる。

【００３２】塗膜の加熱により、硬化性樹脂の場合は樹
脂を硬化させ、架橋性樹脂の場合は樹脂を架橋させる。
塗膜の加熱・乾燥（焼付け）は、熱風炉、誘導加熱炉、
近赤外線炉、直火炉などを用いる公知の方法、又はこれ
らを組み合わせた方法で行えばよい。あるいは、これら
の強制乾燥を用いずに、自然乾燥してもよく、金属材料
を予熱しておいてこれにコーティング剤組成物を塗布後
自然乾燥してもよい。また、使用する水性樹脂の種類に
よっては、紫外線や電子線などのエネルギー線により硬
化させることもできる。加熱温度としては、５０〜２５
０℃がよい。５０℃未満では水分の蒸発速度が遅く十分
な成膜性が得られないので、防錆力が不足する。一方２
５０℃を超えると、有機樹脂の熱分解などが生じるの
で、防錆性、耐水性が低下し、また外観も黄変する問題
がある。７０〜２００℃がより好ましい。また、加熱・
乾燥後の冷却は水冷、空冷、自然冷却等の公知の方法、
又はこれらを組み合わせた方法で行えばよい。

【００３３】形成する防錆皮膜の膜厚は、０．１〜５μ
ｍの範囲内にある。０．１μｍ未満であると、防錆力が
不足する。５μｍを超えると、効果が飽和して不経済で
ある。

【００３４】

【実施例】次に、実施例により本発明を更に説明する。
なお、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。

【００３５】めっき付着量が片面当たり２０ｇ／ｍ² の
板厚０．８mmの電気亜鉛めっき鋼板を素材とし、表１に
示す防錆皮膜組成の表面処理剤を全固形分として２０重
量％含む防錆コーティング剤をロールコーターで塗布
し、熱風乾燥炉で乾燥し冷却して防錆皮膜を形成した。
形成した皮膜の厚み（μｍ）と乾燥条件（焼付板温）、
冷却条件は表１中に示した。これらのコーティング剤の
安定性は良好で、常温で３ケ月放置した後も、初期とほ
ぼ同等の品質を保持していた。また、めっき付着量が片
面当たり６０ｇ／ｍ² の板厚０．８mmの溶融亜鉛めっき
鋼板、めっき付着量が片面当たり４０ｇ／ｍ² の板厚
０．８mmの合金化溶融亜鉛めっき鋼板、めっき付着量が
片面当たり２０ｇ／ｍ² の板厚０．８mmの亜鉛−ニッケ
ル合金めっき鋼板（ニッケル含有率１１重量％）を原板
とした表面処理鋼板も同じ方法で評価した。表１にめっ
き種類を表示した。ＥＧは電気亜鉛めっき鋼板、ＧＩは
溶融亜鉛めっき鋼板、ＧＡは合金化溶融亜鉛めっき鋼
板、ＺＮは亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板である。

【００３６】表１中に示したコーティング剤中の内容は
以下の通りである。 １．樹脂成分 オレフィン系：「ハイテックＳ−７０２４」（東邦化学
社製） ウレタン系：「ボンタイターＨＵＸ−３２０」（旭電化
社製） アクリル系：「ＡＰ−１０５８（１２）」（東亜合成社
製） エポキシ系：「ポリゾール８５００」（昭和高分子社
製） ポリエステル系：「ペスレジンＡ−１２４Ｇ」（高松油
脂社製） ウレタンオレフィン系：上記オレフィン系とウレタン系
を固形分換算で１：１になるように混合したもの

【００３７】２．りん酸化合物 表中に示した化合物を表中の濃度になるように防錆コー
ティング剤に溶かした。使用したりん酸アンモニウムは
りん酸水素二アンモニウム一級（関東化学社製）、りん
酸カリウムはりん酸水素二ナトリウム一級（同社製）、
りん酸ナトリウムはりん酸水素二ナトリウム一級（同社
製）であった。

【００３８】３．微粒シリカ ＳＴ−Ｎ：「スノーテックスＮ」（日産化学工業社製） ＳＴ−Ｓ：「スノーテックスＳ」（日産化学工業社製） ＳＴ−Ｃ：「スノーテックスＣ」（日産化学工業社製） ＡＴ−２０Ｎ：「アデライトＡＴ−２０Ｎ」（旭電化工
業社製）

【００３９】４．シラン化合物 Ａ：γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン「Ｋ
ＢＥ−４０３」（信越化学社製） Ｂ：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン「Ｋ
ＢＭ−４０３」（信越化学社製） Ｃ：ビニルトリメトキシシラン「ＫＢＭ−１００３」
（信越化学社製） Ｄ：Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン「ＫＢＥ−６０３」（信越化学社製） Ｅ：γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン「ＫＢ
Ｍ−８０３」（信越化学社製）

【００４０】比較したクロメート含有タイプ樹脂系防錆
剤は、固形分換算でオレフィン系樹脂６７重量％に、防
錆剤としてクロム酸ストロンチウムを５％、スノーテッ
クスＮを２８％加えた処理剤を、乾燥後の膜厚が１．０
μｍとなるようにロールコーターで塗布し、到達板温１
５０℃で乾燥したものを用いた（比較例６）。また、ク
ローメート処理は、還元率４０％のクロム酸に、シリカ
（スノーテックスＯ、日産化学工業社製）をクロム酸／
シリカ＝１／３（固形分重量比）となるように加えた処
理剤を用い、エアナイフでＣｒとして付着量を５０mg／
ｍ² に調整し、乾燥板温６０℃で乾燥したものを用いた
（比較例７）。

【００４１】作製した処理鋼板について、以下の評価を
行い、表２に示した結果を得た。 １．仕上がり外観 目視による処理膜の外観を判定し、評点を付けた。評点
は、５は均一、４は極く僅かにムラあり、３は部分的に
ムラあり、２は全体的にムラあり、１は全面にムラがひ
どい、とした。

【００４２】２．防錆皮膜の密着性 平板密着性はＪＩＳ Ｋ ５４００の８．５．２に記載
の碁盤目テープ法（すきま間隔１mm）によって判定し
た。以下に示した基準によって評点付けした。加工部密
着性は、ＪＩＳ Ｋ ５４００の８．２に規定されるエ
リクセン試験機で押し出して、押し出した部分をテープ
剥離して皮膜の剥離を目視によって判定した。以下の基
準によって評点付けした。

【００４３】・平板及び加工部密着性の評点基準 １０点：剥離なし ９点：３％以下の剥離面積 ８点：３％超５％以下の剥離面積 ７点：５％超８％以下の剥離面積 ６点：８％超１０％以下の剥離面積 ５点：１０％超１５％以下の剥離面積 ４点：１５％超３０％以下の剥離面積 ３点：３０％超５０％以下の剥離面積 ２点：５０％超７５％以下の剥離面積 １点：７５％超の剥離面積

【００４４】なお、目視によって判定しにくい場合に
は、メチルバイオレットの０．１％アセトン溶液で皮膜
を染色し、染色された部分には皮膜が存在し、染色され
ない部分には皮膜が存在しない、として皮膜の密着性を
判定した。防錆皮膜の外観評価についても同様である。

【００４５】３．上塗り塗膜密着性 メラミンアルキッド塗料であるオルガセレクト１００
（日本ペイント社製）を乾燥皮膜２５μｍとなるように
スプレーで塗布して１５０℃で２０分熱風炉で乾燥焼付
後、密着性（一次密着性）を評価した。平板密着性の評
価は、ＪＩＳ Ｋ５４００の８．５．２に記載の碁盤目
テープ法（すきま間隔１mm）によって判定した。加工部
密着性は、ＪＩＳ Ｋ ５４００の８．２に規定される
エリクセン試験機で７mm押し出して、押し出した部分を
テープ剥離して皮膜の剥離を目視によって判定した。以
下の基準によって評点付けした。 １０点：剥離なし ９点：３％以下の剥離面積 ８点：３％超５％以下の剥離面積 ７点：５％超８％以下の剥離面積 ６点：８％超１０％以下の剥離面積 ５点：１０％超１５％以下の剥離面積 ４点：１５％超３０％以下の剥離面積 ３点：３０％超５０％以下の剥離面積 ２点：５０％超７５％以下の剥離面積 １点：７５％超の剥離面積

【００４６】また、二次密着性として表面処理鋼板を沸
騰水に３０分浸漬し２４時間放置した後に、上述の方法
でオルガセレクト１００を塗装した後の塗膜の密着性を
調べた。

【００４７】４．耐指紋性 処理鋼板の皮膜に指紋を付着させ、指紋の見え易さを目
視で判定し、評点を付けた。評点は、５は指紋跡が見え
ない、４は極く僅かに指紋跡が見える、３は指紋跡が見
える、２は指紋跡が目立つ、１は指紋跡が非常に目立
つ、とした。

【００４８】５．耐エタノール性 プレス油をガーゼにしみこませて防錆処理鋼板の皮膜上
に塗布し、この油をエタノールをしみこませたガーゼで
拭き取り、皮膜の跡残りを目視で判定して評点を付け
た。油汚れ等をきれいにするために、エタノールでふき
取る作業が行われることがあり、このときに皮膜が損傷
を受けないかどうかを評価するための試験である。評点
は、５は跡残りなし、４は極く僅かに跡残りあり、３は
跡残りあり、２は跡残りが目立つ、１は跡残りが非常に
目立つ、とした。

【００４９】６．耐食性（ＳＳＴ） 平板（切断したままの鋼板の端面部と裏面をシール）
と、エリクセン７mm加工部（エリクセンで７mm押し出し
た鋼板の端面部と裏面をシール）について、塩水噴霧試
験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１に規定されるもの）を１６８
時間行った。評価基準は下記のものとした。 １０点：異常なし ９点：１０点と８点の間 ８点：僅かに白錆発生 ７〜６点：８点と５点の間 ５点：面積の半分に白錆発生 ４〜２点：５点と１点の間 １点：全面に白錆発生

【００５０】実施例においては、防錆皮膜の厚みの薄い
実施例１、２はやや耐指紋性、耐食性が劣り、防錆皮膜
中にシリカの添加がない実施例９はやや耐食性が劣り、
防錆皮膜の焼付板温が低い実施例２０はやや耐エタノー
ル性が劣るが、実用に耐えうるものである。原板のめっ
きを変更した例においても、本発明によれば、耐食性、
上塗り塗膜密着性、耐指紋性、耐エタノール性に優れた
表面処理鋼板が得られる。

【００５１】これに対し、本発明の範囲にない例とし
て、防錆皮膜の厚みの薄い比較例１では耐指紋性と耐食
性が劣り、りん酸化合物の添加量が少ない比較例２では
密着性と耐食性が劣り、りん酸化合物の添加がない比較
例３と５では密着性と耐食性が大きく劣り、りん酸化合
物の添加量が多すぎる比較例４では塗料がゲル化してし
まい塗装ができなかった。また、比較例６、７はいずれ
もクロム含有処理鋼板であり、クロム毒性を有してい
る。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有害な６価クロムを含まず、耐食性と防錆皮膜の下地め
っき鋼板への密着性が良好な非クロム型処理亜鉛系めっ
き鋼板の利用が可能になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 彰 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 金井 洋 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属材の上層に、固形分として有機樹脂
   １００重量部とりん酸化合物０．０１〜２０重量部（Ｐ
   Ｏ₄ として）を含み、厚さが０．１〜５μｍの皮膜を有
   することを特徴とする非クロム型表面処理金属材。
2. 【請求項２】 前記上層皮膜が、固形分として微粒シリ
   カ１〜５００重量部を更に含有することを特徴とする請
   求項１記載の非クロム型表面処理金属材。