JP2001271175A - 表面処理亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐食性に優れた、無公害性の亜鉛系めっき鋼板
の提供。 【解決手段】亜鉛系めっき鋼板に、Ｍｇ、Ｍｎ、Ａｌの
化合物（リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化
物、フッ化物）と、２価以上の金属イオンに配位可能な
有機酸を含有する水性組成物を、塗装し、硬化して皮膜
を形成して課題を達成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表面処理亜鉛系めっ
き鋼板に関し、より詳しくは、クロムを含有する表面処
理剤を用いることなく得られる、耐食性に特に優れた表
面処理亜鉛系めっき鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミ
めっき鋼板などの亜鉛系めっき鋼板は家電、自動車、建
築の分野で広く使用されている。これらの鋼板は、鋼板
の耐食性向上のために、めっきの上にクロメート被覆処
理を施して、もしくはクロメート被覆処理を施した上に
さらに有機皮膜を施して使用されている。有機皮膜を施
す場合、このクロメート皮膜は有機皮膜との密着性を向
上させるという役割も果たす。

【０００３】しかし、クロメート皮膜は耐食性や塗装密
着性に優れているものの、６価クロムを含有するので、
クロメート被覆工程において水質汚染防止法に規定され
る特別な排水処理を行う必要があり、コストアップにな
る欠点を有していた。このため、鋼板、特に亜鉛系めっ
き鋼板の白錆の発生を防止するために、クロムを用いな
い表面処理技術が求められている。これに呼応して多数
の提案がある。

【０００４】例えば、特開平５−１９５２４４号公報
には、（イ）少なくとも４個のフッ素原子と、Ｔｉ、Ｚ
ｒなどの少なくとも１種の元素とからなる陰イオン成分
（例えば、（ＴｉＦ₆ ^2- ）で示されるフルオロチタン
酸）、（ロ）Ｃｏ、Ｍｇなどの陽イオン成分、（ハ）Ｐ
Ｈ調節のための遊離酸、および（ニ）有機樹脂を含有す
るクロムフリー組成物からなる金属の表面処理方法が提
案されている。

【０００５】特開平９−２４１８５６号公報には、
（イ）水酸基含有共重合体、（ロ）Ｐ、および（ハ）Ｃ
ｕ、Ｃｏなどの金属のリン酸塩を含有するクロムフリー
組成物からなる金属の表面処理方法が提案されている。

【０００６】特開平１１−５００１０号公報には、
（イ）ポリヒドロキシエーテルセグメントと不飽和単量
体の共重合体セグメントを有する樹脂、（ロ）リン酸、
および（ハ）Ｃａ、Ｃｏなどの金属のリン酸塩を含有す
るクロムフリー組成物からなる金属の表面処理剤が提案
されている。

【０００７】特開平１１−１０６９４５号公報には、
（イ）Ｍｎ，Ｃｏなどの多価金属イオン、（ロ）フルオ
ロ酸、リン酸、酢酸などの酸、（ハ）シランカップリン
グ剤、および（ニ）重合単位２〜５０の水溶性重合体を
水性媒体に溶解した水溶性表面処理剤が提案されてい
る。

【０００８】特開平１１−２９７２４号公報には、
（イ）チオカルボニル基含有化合物、（ロ）リン酸イオ
ン、および（ハ）水分散性シリカを含有する水性防錆コ
ーティング剤を亜鉛被覆鋼にコーティングする方法が提
案されている。

【０００９】前記〜の方法において、金属板に十分
な付着量の表面処理剤（被覆剤、コーティング剤）を被
覆した場合、すなわち、十分な膜厚の皮膜を施した場合
には、まずまずの耐食性が得られるが、例えば、金属板
の凸部などの一部が露出するような皮膜が施されていた
り、膜厚が薄過ぎる場合には、耐食性が極めて不十分で
あった。つまり、金属板上の皮膜に欠陥や傷が入ると、
その部分から腐食が進行してしまうため、耐食性が不十
分であった。

【００１０】また、前記の方法におけるチオカルボニ
ル基含有化合物のような硫化物は、Ｚｎなどの金属表面
に吸着しやすく、さらにチオール基イオンは、リン酸イ
オンとの相乗作用により、コーティング時に活性な亜鉛
表面のサイトに吸着されて防錆効果を発揮する。この表
面処理方法で得られた亜鉛系めっき鋼板は、表面を−Ｎ
ＣＳ、−ＯＣＳ基を有する層により被覆されると高耐食
性を有するが、皮膜の膜厚を薄くするとチオカルボニル
基含有化合物で被覆されていない部分が出現し、発錆の
原因になる。また、金属板上の皮膜に欠陥や傷が入る
と、その部分から腐食が進行してしまうため、耐食性が
不十分であった。

【００１１】さらに、前記〜の方法は、いずれも金
属表面と表面処理剤が形成する皮膜と界面で強固に付着
させる発想に基づく技術である。微視的に捕らえれば、
金属表面と表面処理剤とは完全には密着し得ないので、
付着性向上には限界があった。すなわち、皮膜に損傷が
あると、腐食により発錆し、腐食が周囲に進行してしま
う問題があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたもので、亜鉛系めっき鋼板への表面処理
剤の被覆工程および得られた表面処理亜鉛系めっき鋼板
の使用の際に、特別な排水処理が不要で、従来の表面処
理亜鉛系めっき鋼板が有する欠点を改良し、耐食性に優
れた表面処理皮膜を有する亜鉛系めっき鋼板を提供する
ことを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するため、鋭意検討した結果、亜鉛系めっき鋼板の
表面に、クロメート被覆することなく、金属塩と有機酸
を含有する表面処理剤を塗布することにより、特に耐食
性に優れた皮膜を形成できることを見出し、本発明を完
成するに至ったものである。

【００１４】すなわち、本発明は、亜鉛系めっき鋼板の
表面に、下記（ａ）および（ｂ）を含有する水性組成物
を塗布して形成された皮膜層を有することを特徴とする
表面処理亜鉛系めっき鋼板である。 （ａ）Ｍｇ、ＭｎおよびＡｌからなる群より選ばれる少
なくとも１種の金属のリン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸
塩、水酸化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少
なくとも１種の金属化合物、（ｂ）２価以上の金属イオ
ンに配位可能な有機酸。

【００１５】好ましい本発明は、前記（ａ）の金属化合
物の他に、さらに、（ｃ）Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎ
ｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｃｕ、Ｃａ、ＶおよびＢａ
からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属のリン酸
塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物およびフッ化物
からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含有
することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板であ
る。

【００１６】また、好ましい本発明は、前記水性組成物
が、さらに、（ｄ）スチレン−カルボキシル基含有化合
物共重合体を含有することを特徴とする表面処理亜鉛系
めっき鋼板である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表面処理亜鉛系め
っき鋼板について、詳細に説明する。本発明の基板の亜
鉛系めっき鋼板は、電気亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛−ニ
ッケルめっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミ
溶融めっき鋼板などであり、亜鉛系のめっきが施された
鋼板であれば特に制限されることはない。

【００１８】本発明の表面処理亜鉛系めっき鋼板は、亜
鉛系めっき鋼板の表面に、（ａ）Ｍｇ、ＭｎおよびＡｌ
の金属化合物の少なくとも１種と、（ｂ）２価以上の金
属イオンに配位可能な有機酸を含有する水性組成物を塗
布、乾燥して形成された皮膜を有している。（ａ）金属
化合物は、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化
物およびフッ化物からなる群より選ばれる少なくとも１
種である。

【００１９】また、本発明の表面処理亜鉛系めっき鋼板
は、上記（ａ）、（ｂ）に加えて、（ｃ）Ｚｎ、Ｃｏ、
Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｃｕ、Ｃ
ａ、ＶおよびＢａからなる群から選ばれる少なくとも１
種の金属の化合物がさらに含有されている水性組成物を
塗布、乾燥して形成された皮膜を有している。（ｃ）金
属化合物は、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸
化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少なくとも
１種である。場合によっては、本発明の表面処理亜鉛系
めっき鋼板は、さらに、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に
加えて、（ｄ）スチレン−カルボキシル基含有化合物を
含有する水性組成物を塗布して形成された皮膜を有して
いる。

【００２０】本発明に使用される水性組成物の成分につ
いて、詳細に説明する。 ［金属化合物］本発明の水性組成物に含有される金属化
合物は、（ａ）Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、およびＡｌ化
合物であり、これらの金属化合物はリン酸塩、炭酸塩、
硝酸塩、酢酸塩、水酸化物およびフッ化物の６種である
が、好ましいのはリン酸塩、硝酸塩、酢酸塩である。こ
れらの金属化合物は、単独よりは２種以上、特に３種以
上併用されるのが好ましい。一段と好ましいのは、Ｍｇ
化合物、Ｍｎ化合物、およびＡｌ化合物の３種を併用す
る場合である。併用の場合の各金属化合物の組成比（質
量比）に特に制限はないが、例えば、３種併用の場合に
は、Ｍｇ／Ｍｎ／Ａｌ＝１／１／１〜２／１／１であ
る。

【００２１】これらの金属化合物の水性組成物中におけ
る含有量は、全固形分に対し１〜５０質量％である。１
質量％未満では、耐食性が劣り、５０質量％を超える
と、溶接性が劣る場合がある。好ましいのは３０〜４５
質量％であり、特に好ましいのは３５〜４０質量％であ
る。

【００２２】本発明の水性組成物に、前記３種の金属化
合物の他に金属化合物として、（ｃ）Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔ
ｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｃｕ、Ｃａ、
ＶおよびＢａからなる群から選ばれる少なくとも１種の
金属の化合物を含有させると、耐食性がより一層向上す
る。これら１３種の金属の化合物は、リン酸塩、炭酸
塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物およびフッ化物の６種で
あるのが好ましい。前記１３種の金属の中では、Ｚｎが
好ましい。１３種の金属の化合物を併用する場合の各金
属化合物の組成比（質量比）は特に制限されない。

【００２３】使用に際し、１３種の金属化合物の酸基
を、前記の３種の金属化合物の酸基と一致させる必要は
ないが、同種の酸基であるのが好ましい。これら１３種
の金属化合物の水性組成物中における含有量は、前記３
種の金属化合物の含有量と合計して、固形分に対し１〜
６０質量％である。１質量％未満では、耐食性が劣り、
６０質量％を超えると、溶接性が劣る場合がある。好ま
しいのは３５〜５０質量％である。（ａ）金属化合物と
（ｃ）金属化合物の組成比（質量比）は特に制限されな
いが、（ａ）金属化合物が多い方が好ましい場合が多
い。特に好ましい（ａ）金属化合物と（ｂ）金属化合物
の併用例は、Ｍｇ化合物、Ｍｎ化合物、Ａｌ化合物とＺ
ｎ化合物の場合である。

【００２４】金属化合物の耐食性に及ぼす作用効果は明
らかではないが、以下のように推察される。塩水噴霧環
境下において、表面処理した皮膜下の亜鉛めっき、特に
皮膜損傷部から、下記（１）および（２）の反応によっ
てＺｎ²⁺とＯＨ^- が溶出し、下記（３）および（４）の
反応によって導電性のＺｎＯを生成する。結果として、
腐食が進行する。この際、皮膜損傷部（腐食部）に水性
組成物に含有される金属イオンＭｅⁿ⁺が存在すると、下
記（５）の反応によって、ＭｅとＺｎからなる安定な水
酸化物（腐食生成物）が生成され、腐食の進行が停止す
る。すなわち、耐食作用が発揮される。

【００２５】 アノード反応： Ｚｎ＝Ｚｎ²⁺＋２ｅ^- （１） カソード反応： Ｈ₂ Ｏ＋１／２Ｏ₂ ＋２ｅ^- ＝２ＯＨ^- （２） 水酸化物の生成：Ｚｎ²⁺＋２ＯＨ^- ＝Ｚｎ（ＯＨ）₂ （３） Ｚｎ（ＯＨ）₂ ＝ＺｎＯ＋Ｈ₂ Ｏ （４） Ｍｅⁿ⁺＋Ｚｎ²⁺＋ｍＯＨ^- ＝（Ｍｅ，Ｚｎ）（ＯＨ）_m （５） （Ｍｅは前記（ａ）金属化合物を構成する金属の少なく
とも１種、およびさらには（ｃ）金属化合物を構成する
金属の少なくとも１種である）

【００２６】［有機酸］本発明の水性組成物に含有され
る、２価以上の金属イオンに配位する有機酸は、水性組
成物中で解離した前記（ａ）金属化合物および（ｃ）金
属化合物の２価〜６価の金属イオンに配位できるもので
あり、（ｂ）オキサル酸、トリカルバリル酸、クエン
酸、イソクエン酸、コハク酸、リンゴ酸、グルタル酸な
どが例示される。好ましいのはトリカルバリル酸、クエ
ン酸、イソクエン酸、コハク酸である。これらは２種以
上併用してもよい。有機酸は、亜鉛めっき面のエッチン
グを促進させるとともに、水性組成物に含有させた金属
化合物に配位し、水性組成物から形成された皮膜をより
緻密にする。皮膜が緻密化すると、腐食環境下での亜鉛
系めっきの溶出が抑制され、耐食性が向上する。

【００２７】有機酸の含有量は特に制限されないが、水
性組成物の全固形分の１〜１０質量％であるのが好まし
い。１質量％未満であると、未架橋点が多くなり、皮膜
の緻密化が妨げられ、結局、耐食性が不十分になる虞が
ある。逆に、１０質量％を超えると、水性組成物として
の安定性が保持できない。

【００２８】［スチレン−カルボキシル基含有化合物共
重合体］本発明の水性組成物に含有されるスチレン−カ
ルボキシル基含有化合物共重合体は、スチレンとカルボ
キシル基含有化合物との共重合体、およびスチレン、カ
ルボキシル基含有化合物とその他の重合性化合物との共
重合体である。前者のスチレン−カルボキシル基含有化
合物共重合体を、単独使用しても、数種併用してもよ
く、後者のスチレン−カルボキシル基含有化合物−その
他の重合性化合物共重合体を、単独使用しても、数種併
用してもよい。また、前者の共重合体と後者の共重合体
を併用してもよい。共重合体はグラフト共重合体であっ
てもよい。

【００２９】スチレン−カルボキシル基含有化合物共重
合体は、表面処理剤の塗布により形成される皮膜のアル
カリ環境下での安定性の向上に有効であり、耐食性、塗
膜密着性の改善をもたらす。

【００３０】スチレン−カルボキシル基含有化合物共重
合体におけるカルボキシル基含有化合物の含有量が共重
合体の０．５重量％以上であると、耐食性が向上するの
で、好ましい。また共重合体の重量平均分子量は特に限
定されないが、１万〜数十万程度である。

【００３１】カルボキシル基含有化合物としては、例え
ば、エチレン性不飽和カルボン酸とその誘導体をあげる
ことができる。エチレン性不飽和カルボン酸は、例え
ば、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸などのモ
ノカルボン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸など
のジカルボン酸である。誘導体としてはアルカリ金属
塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、エステルなどをあ
げることができる。好ましい誘導体はアクリル酸やメタ
アクリル酸のブチルエステル、メチルエステルなどの低
級アルキルエステルである。

【００３２】スチレン以外、およびカルボキシル基含有
化合物以外の重合性化合物は、ビニルエステル、水酸基
含有ビニル化合物、スルフォン酸基含有ビニル化合物、
リン酸基含有ビニル化合物、その他のビニル化合物など
である。

【００３３】スチレン−カルボキシル基含有化合物共重
合体の水性組成物中における含有量は特に限定されない
が、全固形分の１〜１０質量％であるのが好ましい。１
重量％未満であると、皮膜のアルカリ環境下での安定性
の向上が不十分で、耐食性の改善が不十分である。逆
に、１０質量％を超えると、水性組成物としての安定性
が保持できない。

【００３４】本発明の水性組成物の塗布によって形成さ
れた皮膜の塗料密着性を上げ、さらに皮膜の緻密性を上
げるため、水性組成物に金属酸化物を含有させるのが好
ましい。金属酸化物はＳｉＯ₂ 、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂ 、Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｎＯ₂ 、Ｓｂ₂Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｆｅ₃
Ｏ₄ などが例示されるが、これらを併用することもでき
る。好ましいのはシリカ（ＳｉＯ₂ ）であり、コロイダ
ルシリカ、気相シリカが特に好ましい。金属酸化物の粒
径は特に限定されないが、粒子が小さいほど、表面処理
剤成分との混合が良好になり好ましい。金属酸化物、特
にシリカは、カップリング剤と併用すると、相乗効果が
期待できる。金属酸化物の含有量は、従来の亜鉛めっき
鋼板用表面処理剤に含有されている量と同程度であれ
ば、十分な効果を発揮することができる。

【００３５】本発明の水性組成物に、ワックスやその他
の一般的な添加剤を通常使用される量だけ含有させ、前
記の耐食性などの効果、および耐指紋性などの、その他
の効果を発揮させることもできる。

【００３６】水性組成物は前記成分を、水系媒体に溶解
ないし分散して使用される。該溶液ないし分散液は固形
分濃度が１〜６０質量％、好ましくは５〜５０質量％に
調整される。

【００３７】本発明の水性組成物を、亜鉛系めっき鋼板
に適用し、該鋼板の上に、皮膜を形成するには、該組成
物の溶液ないし分散液を、亜鉛系めっき鋼板の一方また
は両方の表面に、塗布し、リンガーロールで押圧し、乾
燥して、皮膜を形成・硬化させる方法が一般的である。
水性組成物を亜鉛系めっき鋼板に塗布するには、ロール
コート、スプレー塗装、刷毛塗り、浸漬塗装、カーテン
フローなどの方法が用いられる。

【００３８】皮膜の膜厚は０．１〜５μｍであるのが好
ましく、０．５〜２．０μｍであるのが特に好ましい。
０．１μｍ未満であると、耐食性が劣化する。逆に、５
μｍを超えると、耐食性は向上するが、コストアップに
なる。

【００３９】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳しく説明
する。 ［発明例１〜２５、比較例１〜５］第１表に記載した金
属化合物、下記の有機酸、および第１表に記載した成分
を、水性媒体中で、第１表に記載した割合で混合して水
性組成物を調製した。該組成物を、下記の亜鉛系めっき
鋼板Ａ〜Ｇにロールコート塗布した。その後、鋼板温度
が２０秒間で１５０℃となるように加熱し、乾燥・硬化
させて、膜厚が０．０５〜６μｍの皮膜を形成させ、試
験片を作製した。

【００４０】［亜鉛系めっき鋼板Ａ〜Ｇ］ 鋼板Ａ： 電気亜鉛めっき鋼板（板厚：１．０ｍｍ、Ｚ
ｎ：２０ｇ／ｍ² ） 鋼板Ｂ： 電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板（板厚：１．
０ｍｍ、Ｚｎ−Ｎｉ：２０ｇ／ｍ² 、Ｎｉ：１２質量
％） 鋼板Ｃ： 溶融亜鉛めっき鋼板（板厚：１．０ｍｍ、Ｚ
ｎ：６０ｇ／ｍ² ） 鋼板Ｄ： 合金化溶融亜鉛めっき鋼板（板厚：１．０ｍ
ｍ、Ｚｎ：６０ｇ／ｍ² 、Ｆｅ：１０質量％） 鋼板Ｅ： 亜鉛５％アルミニウム鋼板（［ガルファ
ン］、板厚：１．０ｍｍ、６０ｇ／ｍ² 、Ａｌ：５質量
％） 鋼板Ｆ： 亜鉛５５％アルミニウム鋼板（［ガルバリウ
ム］、板厚：１．０ｍｍ、６０ｇ／ｍ² 、Ａｌ：５５質
量％） 鋼板Ｇ： 陽極電解処理鋼板（板厚：１．０ｍｍ、Ｚｎ
−Ｎｉ：１０ｇ／ｍ² 、Ｎｉ：１２質量％）

【００４１】［金属化合物Ａ〜Ｇ］パターンの数値は金
属イオンの質量比率である。全体の含有量と、Ｍｅⁿ⁺、
Ｍｅ₁ ⁿ⁺、Ｍｅ₂ ⁿ⁺の金属種は第１表に記載した。Ｍ
ｅ、Ｍｅ₁ 、Ｍｅ₂ は、それぞれ（ｃ）金属化合物の金
属を示し、Ｍｅ₁ 、Ｍｅ₂ は、別種の金属であることを
示す。ｎ＋は金属イオンの価数を示し、２価〜６価であ
る。 パターンＡ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅⁿ⁺＝１／
１／１／１ パターンＢ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅⁿ⁺＝１／
０／１／２ パターンＣ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅⁿ⁺＝２／
１／０／１ パターンＤ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅ₁ ⁿ⁺／Ｍ
ｅ₂ ⁿ⁺＝１／１／１／１／１ パターンＥ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅ₁ ⁿ⁺／Ｍ
ｅ₂ ⁿ⁺＝１／０／１／２／１ パターンＦ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅ₁ ⁿ⁺／Ｍ
ｅ₂ ⁿ⁺＝２／１／１／１／１ パターンＧ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺／Ｍｅ₁ ⁿ⁺／Ｍ
ｅ₂ ⁿ⁺＝０／１／０／１／１ パターンＨ： Ｍｇ²⁺／Ｍｎ²⁺／Ａｌ³⁺＝１／１／１

【００４２】［金属化合物Ａ〜Ｇを構成する酸基］第１
表の金属イオン欄に示した酸基。 酸基Ｐ： リン酸 酸基Ｃ： 炭酸 酸基Ｎ： 硝酸 酸基Ａ： 酢酸 酸基Ｈ： 水酸化物 酸基Ｆ： フッ化物

【００４３】［有機酸Ａ〜Ｄ］ 有機酸Ａ： トリカルバリル酸 有機酸Ｂ： クエン酸 有機酸Ｃ： イソクエン酸 有機酸Ｄ： コハク酸

【００４４】［スチレン−カルボキシル基含有化合物共
重合体Ａ〜Ｄ］ 共重合体Ａ： スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合
体（固形分４０質量％） 共重合体Ｂ： スチレン−アクリル酸ブチル共重合体
（固形分４０質量％） 共重合体Ｃ： スチレン−アクリル酸共重合体（固形分
４５質量％） 共重合体Ｄ： スチレン−メタアクリル酸メチル共重合
体（固形分４０質量％）

【００４５】各試験片の特性（耐アルカリ性、平板部耐
食性、塗装後耐食性、アルカリ脱脂後耐食性および上塗
り塗装密着性）を下記の試験方法に従って評価した。 ［耐アルカリ性］直径４８ｍｍの円板状に打ち抜いた試
験片を、アルカリ脱脂液（［ＣＬ−Ｎ３６４Ｓ］：日本
パーカライジング社製）に６０℃で２分間浸漬した。浸
漬前後のＣカウントを蛍光Ｘ線分析を用いて測定し、固
定率を次式により算出し、下記の評価基準に従って評価
した。結果を第２表に示した。 固定率＝（浸漬前のＣカウント−浸漬後のＣカウント）
／浸漬前のＣカウント×１００ ○： ８０％以上 △： ５０％以上 ８０％未満 ×： ５０％未満

【００４６】＜平板部耐食性＞試験片を７０ｍｍ×１５
０ｍｍの大きさに剪断後、端面部をシールし、塩水噴霧
試験（ＪＩＳ Ｚ−２３７１）を行い、各試験片表面の
面積の５％に白錆が発生するまでに要する時間を下記の
評価基準に従って評価した。結果を第２表に示した。 ◎： １２０時間以上 ○： ９６時間以上 １２０時間未満 △： ７２時間以上 ９６時間未満 ×： ７２時間未満

【００４７】［塗装後耐食性］試験片を７０ｍｍ×１５
０ｍｍの大きさに剪断後、メラミン−アルキッド系樹脂
（［オルガノセレクト １２０ ホワイト］：日本ペイ
ント社製）を膜厚２０μｍでバーコート塗装し、１３５
℃で１５分間焼付け（硬化）後、端面部をシールした。
その後、各試験片上の皮膜を貫通して素地鋼に達する切
り傷をカッターナイフでクロスカット状に入れ、塩水噴
霧試験（ＪＩＳ Ｚ−２３７１）を行い、１週間後のク
ロスカット傷からの塗膜の片側膨れ幅を見て、下記の評
価基準に従って評価した。結果を第２表に示した。 ◎： １ｍｍ未満 ○： １ｍｍ以上 ５ｍｍ未満 △： ５ｍｍ以上 １０ｍｍ未満 ×： １０ｍｍ以上

【００４８】［アルカリ脱脂後耐食性］試験片を７０ｍ
ｍ×１５０ｍｍの大きさに剪断後、アルカリ脱脂液
（［ＣＬ−Ｎ３６４Ｓ］：日本パーカライジング社製）
に６０℃で２分間浸漬した。その後、端面部をシール
し、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ−２３７１）を行い、各
試験片表面の面積の５％に白錆が発生するまでに要する
時間を下記の評価基準に従って評価した。結果を第２表
に示した。 ○： ７２時間以上 △： ４８時間以上 ７２時間未満 ×： ４８時間未満

【００４９】［上塗り塗装密着性］ＪＩＳ Ｋ−５４０
０に準拠して、メラミン−アルキッド系樹脂（［オルガ
ノセレクト １２０ ホワイト］：日本ペイント社製）
を膜厚２０μｍでバーコート塗装し、１３５℃で１５分
間焼付け（硬化）後、各試験片上の皮膜を貫通して素地
鋼に達する切り傷をカッターナイフで１ｍｍ間隔で碁盤
目状に付け、この碁盤目の上に粘着テープを貼り、剥が
した後の塗膜の付着状態（塗膜剥離面積）を目視観察
し、以下の評価基準に従って評価した。結果を第２表に
示した。 ◎： ０％ ○： ０％超 ５％以下 △： ５％超 １５％以下 ×： １５％超 ３５％以下 ××： ３５％超

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】

【表３】

【００５３】

【発明の効果】本発明の表面処理亜鉛めっき鋼板はクロ
ムを含有しない、いわゆる無公害のノンクロメート処理
剤の水性組成物で表面処理してあるので、耐食性と環境
対応性が共に優れており、従来の自動車、家電、建材分
野で使用されているクロメート処理鋼板に代替し得る。
また、クロムを含有しない無公害の表面処理亜鉛系めっ
き鋼板であることから、容器関連、食器関連、屋内用建
材に至るまでの広い用途に使用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 千代子 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 樋貝 和彦 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA07 AA09 AA12 AA13 AA22 BA01 BA03 BB06 BB08 CA16 CA18 CA23 CA28 CA32 CA33 CA36 CA38 CA39

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】亜鉛系めっき鋼板の表面に、下記（ａ）お
   よび（ｂ）を含有する水性組成物を塗布して形成された
   皮膜層を有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき
   鋼板。 （ａ）Ｍｇ、ＭｎおよびＡｌからなる群より選ばれる少
   なくとも１種の金属のリン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、酢酸
   塩、水酸化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少
   なくとも１種の金属化合物、 （ｂ）２価以上の金属イオンに配位可能な有機酸。
2. 【請求項２】前記（ａ）の金属化合物の他に、さらに、
   （ｃ）Ｚｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓ
   ｒ、Ｙ、Ｃｕ、Ｃａ、ＶおよびＢａからなる群から選ば
   れる少なくとも１種の金属のリン酸塩、炭酸塩、硝酸
   塩、酢酸塩、水酸化物およびフッ化物からなる群より選
   ばれる少なくとも１種の化合物を含有することを特徴と
   する請求項１に記載の表面処理亜鉛系めっき鋼板。
3. 【請求項３】前記水性組成物が、さらに、（ｄ）スチレ
   ン−カルボキシル基含有化合物共重合体を含有すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面処理
   亜鉛系めっき鋼板。