JP2002080975A

JP2002080975A - モーターケース用表面処理鋼板

Info

Publication number: JP2002080975A
Application number: JP2000271991A
Authority: JP
Inventors: Satoru Suenaga; 哲末永; Takahiro Matsunaga; 貴裕松永; Naotaka Ueda; 尚孝植田; Seiji Bando; 誠治坂東
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な潤滑性能と導電性能とを有し、プレス
による深絞り加工時の十分な連続成形性をも有するモー
ターケース用表面処理鋼板を安価に提供する【解決手段】めっき鋼板の表面粗さが中心線平均粗さ
Raで0.10〜2.0 μｍであり、めっき面上に金属Cr換算で
５〜120mg/m²の付着量の潤滑剤含有クロメート皮膜を有
する潤滑処理鋼板である。この潤滑剤含有クロメート皮
膜は、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２となる量のリン酸と、
樹脂固形分／Cr質量比が0.5 〜10となる量のアクリル
系、ウレタン系、ポリオレフィン系およびポリエステル
系から選ばれた少なくとも１種の水分散性有機樹脂と、
潤滑剤固形分／Cr質量比が0.010 〜５となる量の天然ワ
ックスおよび合成ワックスから選ばれた少なくとも１種
の平均粒径が0.10〜20μｍである潤滑剤とを含有し、シ
リカを含有しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーターケース用
表面処理鋼板に関し、例えば、耐食クロメート皮膜をめ
っき鋼板上に備え、高い耐食性と優れた導電性とを有
し、さらに連続深絞り成形性に優れたモーターケース用
表面処理鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護のためにプレス油の脱脂
等に使用される有機溶剤の使用規制が行われている。そ
こで、鋼板自体に潤滑性を付与し、プレス油を用いなく
ともプレス成形を行うことができる潤滑処理鋼板が開発
され、実際に使用されるようになってきた。一方、鋼板
の表面に形成される化成処理皮膜に導電性を付与するこ
とによって電磁波シールド性およびアース性をともに高
めた表面処理鋼板が、家電業界を中心として要求されて
おり、実際に使用されている。

【０００３】上述した潤滑処理鋼板として、例えば、特
開平４−320837号公報には、めっき鋼板上にクロメート
層を有し、その上に親水性樹脂、フッ素樹脂およびシリ
カを含有する有機−無機複合潤滑皮膜を形成した表面処
理鋼板が開示されている。この表面処理鋼板は、高度の
潤滑性能を有するものの、最上層を構成する非導電性の
有機−無機複合潤滑被覆で表面が緻密に覆われているた
めに導電性能が低い。さらに、クロメート処理工程と潤
滑皮膜の静電塗布工程との２工程を経て製造されること
から製造工程数が多く、製造コストが嵩む。

【０００４】また、特開昭63−114635号公報および特開
平１−130762号公報には、めっき鋼板にクロメート皮膜
を形成した後、水溶性または水分散性の有機樹脂エマル
ジョンを静電的に霧化してクロメート皮膜上に分散させ
ることにより薄い樹脂不連続皮膜を形成した、導電性に
優れた表面処理鋼板が開示されている。この表面処理鋼
板では、有機樹脂は耐食性や対指紋性を付与するために
用いられ、またクロメート皮膜が潤滑剤を含有しないた
め、潤滑性能が不足する。また、前述した特開平４−32
0837号公報により開示された表面処理鋼板と同様に、ク
ロメート処理工程と静電塗布工程との２工程を経る必要
があり、製造コストが嵩む。

【０００５】また、特開平３−219086号公報には、ノニ
オン系乳化剤を用いて乳化した特定組成のアクリル系エ
マルジョン樹脂、ノニオン系乳化剤で分散させた潤滑剤
分散物、ならびに任意にリン酸イオン、シリカ、Co、N
i、MnおよびZnから選ばれた重金属イオン、およびフッ
素イオンの１種もしくは２種以上を含有するとともにpH
が５以下であるクロメート処理液を、亜鉛めっき鋼板に
塗布して潤滑処理することにより、プレス油などの塗布
を行わなくとも成形加工でき、成形加工後に脱脂を行わ
ずに塗装を行っても塗膜の密着性を十分に確保できる金
属表面処理組成物が開示されている。しかし、この公報
ではリン酸イオン、Cr³⁺と難溶性塩を形成し、重金属イ
オンは難溶性のクロム酸塩を形成して、どちらも耐食性
の向上に寄与すると説明しているが、その実施例ではリ
ン酸と重金属イオンとが常に一緒に添加されており、リ
ン酸または重金属イオンの単独添加のみの場合にも耐食
性を向上できるか否か不明である。

【０００６】さらに、この特開平３−219086号公報によ
り開示された発明の実施に際し、アクリル系エマルジョ
ン樹脂を含有するクロメート処理液に重金属イオンを添
加すると、樹脂の架橋反応を引き起こし、クロメート処
理液のゲル化を早期に生じる。このため、鋼板表面に塗
布された皮膜が不均一に形成され易くなり、クロメート
皮膜の性能の均一性や外観品質を著しく悪化させるとと
もに、コーティング設備の化成処理液タンクにおける液
の使用寿命を著しく短くする。さらに、リン酸の同時添
加により難溶性塩となったCr³⁺の存在下に重金属イオン
が存在する場合には、クロメート処理液のゲル化がより
顕著に進行してしまう。

【０００７】また、特開平６−192849号公報には、溶融
めっき鋼板に、フッ素イオン含有反応型クロメート処理
液でクロメート処理を行った後、水分散性有機樹脂、ノ
ニオン系乳化剤、シリコーン変性ポリエーテル系消泡
剤、および融点100 ℃以上の高分子樹脂粉末を含有する
処理液を塗布して乾燥することにより、耐食性および潤
滑性に優れた表面処理鋼板が開示されている。しかし、
クロメート処理を２回施すために製造コストが嵩むとと
もに、処理液の安定性等の性能が具体的に開示されてお
らず、工業的規模で実施することは難しい。

【０００８】また、特開平６−192850号公報には、水分
散性ウレタン樹脂、ノニオン系乳化剤、シリコーン変性
ポリエーテル系消泡剤、融点100 ℃以上の高分子樹脂粉
末、および顔料を含有するクロメート処理液が開示され
ている。しかし、このクロメート処理液は顔料を含有す
るため、クロメート皮膜中に欠陥を生じ易くなって耐食
性が低下し、かつコストも嵩む。

【０００９】さらに、本出願人は、先に特開平９−7187
3 号公報により、H₃PO₄/Cr重量比＝0.3 〜２となる量の
リン酸と、樹脂固形分／Cr質量比＝0.5 〜20となる量の
アクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系およびポリ
エステル系から選ばれた少なくとも１種の水分散性有機
樹脂と、潤滑剤固形分／Cr質量比＝0.01〜5 となる量の
平均粒径0.1 〜20μｍのワックスとを含有し、シリカを
含有しない潤滑剤含有型クロメート皮膜を、めっき鋼板
上に金属Cr換算で５〜120mg の付着量で備える潤滑処理
鋼板を、開示した。

【００１０】この潤滑処理鋼板は、無塗油でプレス成形
可能な優れた潤滑性と、電磁波シールドやアースに要求
されるレベルの高度の導電性とを兼ね備え、さらに、優
れた耐食性を有するため、家電や電子・電気機器用鋼板
として好適に用いることができる。また、この潤滑処理
鋼板は、めっき鋼板にクロメート処理を１回施すだけで
製造できるため、安価に製造できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、この特
開平９−71873 号公報により開示された潤滑処理鋼板の
よりいっそうの性能向上を図るべく鋭意検討を重ねた結
果、この潤滑処理鋼板をモータケース用鋼板として用い
るためにプレスによる深絞り加工を行うと、この深絞り
加工により樹脂カスが発生し、得られる潤滑処理鋼板の
外観品質が損なわれることが判明した。

【００１２】すなわち、特開平９−71873 号公報等によ
り開示されているように、樹脂と潤滑剤とを含有するク
ロメート皮膜をめっき鋼板上に形成すると、このクロメ
ート皮膜は一般的に潤滑性に優れることから、得られる
めっき鋼板の潤滑性能は確かに向上する。しかしなが
ら、この種のクロメート皮膜を有する鋼板にプレスによ
る深絞り加工を行うと、表面化成処理皮膜のカスが発生
し、深絞り加工後の外観品質が損なわれてしまう。

【００１３】また、この潤滑処理鋼板に深絞り加工を連
続して行ってモータケースを量産しようとすると、発生
した樹脂カスによりプレス金型の表面の粗さが増加して
しまうため、モータケースの量産時には、定期的にプレ
ス金型の清掃を行う必要が生じるために大量に連続成形
することができなくなり、この分だけ製造コストが上昇
してしまう。

【００１４】ここに、本発明の目的は、めっき層の表面
に１層型のクロメート皮膜を備えるめっき鋼板を基本的
構成とし、十分な潤滑性能と導電性能とを有するととも
に、プレスによる深絞り加工を行っても樹脂カスの発生
が少なく、これにより、十分な連続成形性をも有するモ
ーターケース用表面処理鋼板を安価に提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、めっき鋼板の
表面粗さが中心線平均粗さRaで0.10〜2.0 μｍであると
ともに、めっき面上に金属Cr換算で５〜120mg/m²の付着
量の潤滑剤含有クロメート皮膜を備える潤滑処理鋼板で
あって、クロメート皮膜が、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２
となる量のリン酸と、樹脂固形分／Cr質量比が0.5 〜10
となる量のアクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系
およびポリエステル系から選ばれた少なくとも１種の水
分散性有機樹脂と、潤滑剤固形分／Cr質量比が0.010 〜
５となる量の天然ワックスおよび合成ワックスから選ば
れた少なくとも１種の平均粒径が0.10〜20μｍである潤
滑剤とを含有し、シリカを含有しないクロメート皮膜で
あることを特徴とするモーターケース用表面処理鋼板で
ある。

【００１６】この本発明にかかるモーターケース用表面
処理鋼板は、クロメート皮膜が、さらに、F/Cr質量比が
0.01〜0.5 となる量のフッ化物を含有することが、望ま
しい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるモーターケ
ース用表面処理鋼板の実施の形態を、詳細に説明する。

【００１８】本実施の形態のモーターケース用表面処理
鋼板は、表面粗さが規定されためっき鋼板を母材とし、
そのめっき面上に、リン酸と有機樹脂とワックス系潤滑
剤と必要に応じてフッ化物とを含有するクロメート皮膜
を備える表面処理鋼板である。そこで、以下、めっき鋼
板およびクロメート皮膜について順次説明する。

【００１９】(めっき鋼板)母材となるめっき鋼板の種類
は特に制限されず、例えば、Zn、Ni、Al、Mn、Pb、Cr、
Co、FeおよびMgの１種もしくは２種以上の金属からなる
めっき皮膜を有するめっき鋼板でもよい。また、２層以
上のめっき層を有する複層めっき鋼板を用いてもよい。
好ましいめっき鋼板は、Zn系 (純ZnまたはZn合金) また
はAl系 (純AlまたはAl合金) のめっき鋼板である。

【００２０】めっき方法も、電気めっき、溶融めっきさ
らには蒸着めっき等といった、いかなるめっき方法であ
ってもよく、特に制限を要さない。めっき付着量も特に
制限されないが、一般には片面当たり１〜150g/m²の範
囲内である。さらに、めっき母材は片面めっき鋼板また
は両面めっき鋼板のいずれであってもよい。

【００２１】また、このめっき鋼板は、表面粗さが中心
線平均粗さRaで0.10μｍ以上2.0 μｍ以下である。中心
線平均粗さRaが0.10μｍ未満であると、鋼板の表面疵が
目立ち易くなって表面外観品質が著しく劣化し、これに
より、製品歩留りが低下する。また、プレス時に油脂を
使用する場合には、油脂の表面保存力が低下し、金型と
鋼板との間で凝着が発生し易くなり、金型の頻繁な清掃
が必要となることから連続成形性が低下する。一方、中
心線平均粗さRaが2.0 μｍを越えると、金型との間で局
部的な金属間接触が発生して金型温度が上昇し、鋼板表
面を傷つけるばかりでなく、金型をも傷つけてしまう。

【００２２】このように、本実施の形態では、めっき鋼
板の中心線平均粗さRaを0.10μｍ以上2.0 μｍ以下と限
定することにより、連続的に深絞り加工を行ってモータ
ーケースを量産する際に、プレス金型の清掃が不必要と
なるか、若しくは金型の清掃頻度を、工業的規模での生
産を前提としても問題がない程度に著しく軽減すること
ができる。同様の観点から、めっき鋼板の中心線平均粗
さRaの下限値は0.50μｍであることが望ましく、また上
限値は1.05μｍであることが望ましい。

【００２３】本実施形態のめっき鋼板のこれ以外の要素
は、この種のめっき鋼板として周知慣用のめっき鋼板と
同じあればよいため、めっき鋼板に関するこれ以上の説
明は省略する。

【００２４】(クロメート皮膜)本実施の形態の表面処理
鋼板におけるクロメート皮膜は、(i) めっき面上におけ
る付着量が金属Cr換算で５〜120mg/m²であること、(ii)
H₃PO₄/Cr質量比が0.3〜２となる量のリン酸を含有する
こと、(iii) 樹脂固形分／Cr質量比が0.5 〜10となる量
のアクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系およびポ
リエステル系から選ばれた少なくとも１種の水分散性有
機樹脂を含有すること、(iv)潤滑剤固形分／Cr質量比が
0.01〜５となる量の天然ワックスおよび合成ワックスか
ら選ばれた少なくとも１種の平均粒径が0.10〜20μｍで
ある潤滑剤を含有すること、(v)シリカを含有しないこ
とという５つの特徴を有する。以下、これらの特徴につ
いて順次説明する。

【００２５】(i) めっき面上における付着量：金属Cr換
算で５mg/m²以上120mg/m²以下付着量が、金属Cr換算で５mg/m²未満であると、一般的
に一次防錆能力が低下し、鋼板製造後に客先にて使用さ
れるまでの間で早期に下地めっきの腐食が発生すること
がある。一方、付着量が、金属Cr換算で120mg/m²を超え
ると、膜厚増加により導電性が劣化する。そこで、本実
施の形態では、めっき面上におけるクロメート皮膜の付
着量は、金属Cr換算で５mg/m²以上120mg/m²以下と限定
する。同様の観点から、付着量の下限は20mg/m²である
ことが望ましく、また上限は80mg/m²であることが望ま
しい。

【００２６】(ii)H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２となる量の
リン酸を含有することリン酸添加の目的は、クロメート皮膜の増膜強化による
耐食性の向上と、H₃PO ₄-Cr錯体形成による黄色度の低下
と、黄色度低下による耐指紋性の向上とにある。例えば
家電用途への使用を考えた場合、黄色度の大きな鋼板は
外観上好ましくない。また、材料使用上のハンドリング
性を考慮するにあたり、指紋付着は成品の外観品質を悪
化させる。これらの問題が、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２
となる量のリン酸を添加することにより解消される。

【００２７】すなわち、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 未満とな
る量のリン酸の添加では、黄色度の増大、耐食性の劣
化、および耐指紋性の劣化がいずれも著しくなる。一
方、H₃PO ₄/Cr質量比が２を越える量のリン酸の添加で
は、皮膜中のCr⁶⁺が著しく減少し、同時に皮膜の硬化が
起こり、耐食性が著しく劣化する。そこで、本実施の形
態では、クロメート皮膜が、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２
となる量のリン酸を含有することと限定する。同様の観
点から、H₃PO₄/Cr質量比の下限は0.4 であることが望ま
しく、また上限は1.5 であることが望ましい。

【００２８】さらに、リン酸としては、オルトリン酸以
外に、メタリン酸、ポリリン酸等の縮合リン酸も使用で
き、これらの場合にはH₃PO₄に換算した使用量が、上述
した範囲を満足すればよい。

【００２９】(iii) 樹脂固形分／Cr質量比が0.5 〜10と
なる量のアクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系お
よびポリエステル系から選ばれた少なくとも１種の水分
散性有機樹脂を含有すること樹脂は、水性のクロメート処理液中に分散させて使用す
るため、水分散性のもの、すなわちエマルジョン樹脂を
用い、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のいずれの樹脂
でもよい。アクリル系、ポリオレフィン系、ウレタン系
およびポリエステル系のエマルジョン樹脂は、いずれも
市販のものを用いればよい。

【００３０】これらの有機樹脂を添加することにより、
クロメート皮膜の造膜が補強され、耐食性が向上する。
その上、これらの有機樹脂は、クロメート皮膜中にとも
に存在させる潤滑剤粉末と高い親和性を示すため、この
潤滑剤粉末をクロメート皮膜中に確実に保持することに
有効である。また、上述した有機樹脂は、いずれも、柔
軟性が高いため、生成したクロメート皮膜の柔軟性を高
め、プレス成形した場合における加工部の被覆性を改善
することができ、その結果として、加工部においても高
耐食性を維持することができる。例えば、エポキシ樹脂
では、皮膜の柔軟性が比較的乏しいためにかかる耐食性
の改善効果を得ることができない。

【００３１】本実施の形態では、有機樹脂は、樹脂固形
分／Cr質量比が0.5 以上10以下となる範囲の量で、クロ
メート皮膜中に存在させる。樹脂固形分／Cr質量比が0.
5 未満であると、加工部の耐食性のみならず平板部の耐
食性も大幅に劣化する。また、潤滑剤の固定も不十分と
なって、潤滑剤による潤滑効果が低下する。一方、樹脂
固形分／Cr質量比が10を越えると、有機物皮膜が厚く鋼
板表面を覆うことになるため、モーターケースへのプレ
ス加工のような連続深絞り成形において樹脂カスが著し
く発生して金型面に固着し、製品を傷つけ製品外観を著
しく悪化させるために定期的な金型清掃が必要となる。
そこで、本実施の形態では、樹脂固形分／Cr質量比は、
0.5 以上10以下と限定する。同様の観点から、樹脂固形
分／Cr質量比の下限値は0.75であることが望ましく、ま
た上限値は８であることが望ましい。

【００３２】(iv)潤滑剤固形分／Cr質量比が0.010 〜５
となる量の天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれ
た少なくとも１種の平均粒径が0.10〜20μｍである潤滑
剤を含有すること潤滑剤としては、天然ワックスと、例えばポリエチレン
ワックスや酸化ポリエチレンワックス等といった合成ワ
ックスとのいずれをも用いることができる。なお、例え
ばフッ素樹脂や黒鉛等といった他の固形潤滑剤は、後述
する変形抵抗が大きいために、望ましくない。

【００３３】ワックス系潤滑剤の潤滑効果は、加工時に
起こる潤滑剤の変形 (以下、本明細書では「ズリ変形」
という) に対する抵抗が小さいことに起因して、発生す
る。このため、ワックス系潤滑剤の平均粒径が大きい方
がこのズリ変形の量が大きくなり、潤滑剤としてより効
果的である。潤滑剤の平均粒径が0.10μｍ未満である
と、ズリ変形の量が小さ過ぎ、鋼板の加工に耐え得るだ
けの潤滑に必要なズリ変形の量を与えることができな
い。一方、潤滑剤の平均粒径が20μｍを超えると、有機
樹脂による潤滑剤の固定が不完全となり、やはり十分な
潤滑効果を得ることができなくなる。そこで、本実施の
形態では、ワックス系潤滑剤の平均粒径は、0.10μｍ以
上20μｍ以下と限定する。同様の観点から、ワックス系
潤滑剤の平均粒径の下限値は0.3 μｍであることが望ま
しく、また上限値は10μｍであることが望ましい。

【００３４】また、このワックス系潤滑剤は、潤滑剤固
形分／Cr質量比が0.010 以上５以下となる量でクロメー
ト皮膜中に添加する。すなわち、潤滑剤固形分／Cr質量
比が0.010 未満であると十分な潤滑効果を得ることがで
きなくなり、一方、潤滑剤固形分／Cr質量比が５を越え
るとワックス系潤滑剤がクロメート皮膜の表面を緻密に
覆うことになり、導電性が不十分となる。そこで、本実
施の形態では、潤滑剤固形分／Cr質量比は、0.010 以上
５以下と限定する。同様の観点から、潤滑剤固形分／Cr
質量比の下限値は0.03であることが望ましく、また上限
値は３であることが望ましい。

【００３５】(v) シリカを含有しないこと一般的に、クロメート皮膜には、耐食性向上を目的とし
てシリカが添加されることが多い。しかし、シリカは導
電性を有さない物質であり、これが皮膜中に存在する
と、電磁波シールドやアースに要求されるレベルの導電
性を保持することができなくなる。また、シリカは硬度
が高いため、モーターケースへの成形時に深絞り加工を
連続的に行うと、プレス金型の表面を傷つけ、成型品の
外観品質を悪化させ、金型清掃が必要となるために生産
性を阻害する。

【００３６】そこで、本実施の形態では、クロメート皮
膜にはシリカを含有させない。本実施の形態のモーター
ケース用表面処理鋼板は、以上説明しためっき鋼板およ
びクロメート皮膜を有するが、その好適態様にあって
は、クロメート皮膜がさらにフッ化物を含有してもよ
い。クロメート皮膜がフッ化物を含有すると、これから
遊離したフッ素イオンによってクロメート処理液の塗布
時にめっき表面が適度にエッチングされ、クロメート皮
膜と下地めっき皮膜との密着性が強固になり、モーター
ケース用表面処理鋼板の加工性や耐食性がさらに向上す
る。

【００３７】フッ化物としては、フッ素イオンを遊離す
る任意のものを用いることができる。例えば、フッ化水
素酸、ジルコンフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸、チタ
ンフッ化水素酸、ホウフッ化水素酸、ならびにこれらの
酸のアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩等を例示す
ることができるが、好ましくは、ケイフッ化水素酸(H ₂S
iF₆)である。

【００３８】フッ化物をクロメート皮膜中に添加する場
合、添加量は、F/Cr質量比が0.01以上0.5 以下となるよ
うにする。F/Cr質量比が0.5 を超える、過大なフッ化物
の添加は、処理液の安定性を低下させ、クロメート処理
皮膜の著しい耐食性劣化を招く。一方、F/Cr質量比が0.
01を下回ると、フッ化物によりエッチング効果が殆ど得
られなくなる。そこで、本実施の形態では、フッ化物を
クロメート皮膜中に添加する場合には、その添加量はF/
Cr質量比が0.01以上0.5 以下となるようにする。同様の
観点から、F/Cr質量比の下限値は0.02であることが望ま
しく、上限値は0.45であることが望ましい。

【００３９】本実施の形態で用いるクロメート処理液
は、例えばクロム酸、クロム酸塩さらには重クロム酸塩
等の６価クロム化合物、または６価クロム化合物と３価
クロム化合物とを含有する水溶液に、上述したリン酸、
有機樹脂および潤滑剤、さらには必要に応じてフッ化物
を所定の量で添加して、溶解ないし分散させることによ
って調製される。さらに、このクロメート処理液には、
必要に応じて、周知慣用の界面活性剤や分散剤等を、少
量配合することも可能である。

【００４０】このようにして調整されたクロメート処理
液を、めっき鋼板の表面に塗布してクロメート皮膜を形
成するには、浸漬、ロール塗布、噴霧さらにはカーテン
フロー塗布等の各種の塗布手段を利用することが可能で
ある。これらの塗布手段によって塗布した後、一般的に
加熱して塗膜を乾燥させることにより、クロメート皮膜
が形成される。

【００４１】塗膜の乾燥は、クロメート皮膜中に含有さ
せた樹脂およびワックス系潤滑剤の融点または軟化点を
超えない温度域に昇温して行うことが好ましく、通常は
50〜150 ℃程度である。

【００４２】このようにして、有機樹脂と複合化された
クロメート皮膜中にワックス系潤滑剤が均一に分散され
たクロメート皮膜が、めっき鋼板の表面に形成された、
本実施の形態の表面処理鋼板が製造される。

【００４３】このクロメート皮膜の表面には、潤滑剤粒
子が現れるが、潤滑剤はクロメート皮膜の表面を完全に
は覆わない。このため、この本実施の形態のモーターケ
ース用表面処理鋼板は、無塗油であっても、プレス成形
が可能な高度の潤滑性能と、電磁波シールドやアークに
要求される高度の導電性能と、プレスによる深絞り加工
を行っても樹脂カスの発生が少ないことに起因した十分
な連続成形性とを有しており、モーターケース用として
好適に用いることができる。

【００４４】そして、この表面処理鋼板は、プレス成形
等の深絞り加工を行われてモーターケースに成形される
が、必要であれば、このプレス成形後にさらに塗装を行
うことにより、クロメート皮膜に良好に密着した塗膜を
形成すればよい。なお、電磁波シールドやアースの目的
で導電性をさらに確保したい場合には、プレス成形後の
塗装の際に、導電性塗料を塗布することが有効である。

【００４５】

【実施例】さらに、本発明を実施例を参照しながらより
具体的に説明する。表１に示す、中心線平均粗さRaおよ
び片面当たりめっき付着量を有するＡ〜Ｊの10種類のめ
っき鋼板に、表２に示す有機樹脂、リン酸 (オルトリン
酸) 、潤滑剤、および必要に応じてフッ化物 (ケイフッ
化水素酸) を含有するクロメート処理液を用いてクロメ
ート処理を行い、試片番号１〜試片番号60の表面処理鋼
板を製造した。

【００４６】なお、このクロメート処理液は、市販の部
分還元型クロメート処理液に、表２に示す種類の有機樹
脂と、潤滑剤と、リン酸と、必要に応じてケイフッ化水
素酸とを、同じく表２に示す割合で添加することによ
り、調製した。

【００４７】

【表１】また、使用した水分酸性の有機エマルジョン樹脂および
潤滑剤の詳細は、次の通りである。

【００４８】アクリル系樹脂： (ヘキスト合成製モビニ
ール700 、固形分47％) ポリオレフィン系樹脂： (中央理化工業製ET−８、固形
分35％) ウレタン系樹脂： (大日本インキ製ハイドランAP−20、
固形分30％) ポリエステル系樹脂： (東洋紡製バイロナールMD1200、
固形分34％) 合成ワックス：ポリエチレンワックス (固形分10〜50
％) 天然ワックス：酸化ポリエチレンワックス (固形分10〜
50％) 。

【００４９】クロメート処理は、供試めっき鋼板をクロ
メート処理液に浸漬し、遠心分離により余分な処理液を
除去した後、100 ℃で１分間乾燥することにより行っ
た。形成されたクロメート皮膜の付着量は表２に示す通
りであった。

【００５０】

【表２】得られた表面処理鋼板のモーターケース連続成型性、導
電性、潤滑性、耐食性、および連続成型性を調査した。
これらの試験結果を表３にまとめて示す。耐食性に関し
ては、特に家電等で使用される場合、鋼板からの赤錆は
もちろんのこと、めっき自身の腐食外観も不良とみなさ
れることを考慮し、本実施例では母材がZn含有めっき鋼
板であるため、Zn腐食による白錆を腐食の発生とみなし
た。導電性試験装置：表面抵抗測定器 (SQメーター) 押付荷重：130 ｇ接触測定面積：0.9mm 径操作速度：２cm/min 評点１、２を合格とした。潤滑性試験装置：バウデン摺動装置荷重：500 ｇ評点１、２を合格とした。平板耐食性試験装置：塩水噴霧試験機条件：JIS −Z2371 に準ずる供試材：端面と裏面を粘着テープでシール評価基準：白錆発生面積率５％までの時間 240時間以上・・・１ 120〜240 時間・・・２ 72 〜120 時間・・・３ 24 〜72時間・・・４ 24 時間未満・・・５評点１〜４を合格とした。加工部耐食性試験装置：塩水噴霧試験機条件：JIS −Z2371 号に準ずる供試材：90°曲げ実施後、端面と裏面を粘着テープでシ
ール評価基準：白錆発生面積率５％までの時間 120時間以上・・・１ 72 〜120 時間・・・２ 48 〜72 時間・・・３ 12 〜48時間・・・４ 12 時間未満・・・５評点１〜４を合格とした。連続成型性試験装置：円筒絞り試験機板厚：0.8 ミリブランク径：100 ミリポンチ径：40ミリクリアランス：0.15ミリブランクホルダー圧：500kg プレス荷重：1000kg 評価基準：金属のカスまたは樹脂カス発生までの連続成
型回数 50万個以上・・・１ 10万〜50万個・・・２１万〜10万個・・・３ 1000個〜１万個・・・４ 1000個未満・・・５評点１〜２を合格とした。

【００５１】

【表３】表３からわかるように、有機樹脂と、ワックス系潤滑剤
と、リン酸と、必要に応じてフッ化物とを含有するクロ
メート皮膜をめっき鋼板上に形成した本発明にかかる表
面処理鋼板は、いずれも、導電性と潤滑性を高いレベル
で兼ね備えているとともに、連続成型性の評点も合格基
準を満足しており、平板部のみならず加工部の耐食性も
良好であった。

【００５２】また、試片番号２〜試片番号８について、
中心線平均粗さRaと連続打点性の評点との関係を図１に
グラフにまとめて示す。図１に示すグラフから、めっき
鋼板の中心線平均粗さRaを0.10μｍ以上2.0 μｍ以下と
限定することにより、連続的に深絞り加工を行ってモー
ターケースを量産する際に、プレス金型の清掃が不必要
となるか、若しくは金型の清掃頻度を、工業的規模での
生産を前提としても問題がない程度に著しく軽減するこ
とができることがわかる。

【００５３】さらに、試片番号12〜試片番号18につい
て、樹脂固形分／Cr質量比と連続打点性の評点との関係
を図２にグラフにまとめて示す。図２に示すグラフか
ら、加工部の耐食性のみならず平板部の耐食性、さらに
は潤滑性の劣化を防止できるとともに、樹脂カスの発生
を抑制でき、定期的な金型清掃も不要となることがわか
る。

【００５４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
り、めっき層の表面に１層型のクロメート皮膜を備える
めっき鋼板を基本的構成とし、十分な潤滑性能と導電性
能とを有するとともに、プレスによる深絞り加工を行っ
ても樹脂カスの発生が少なく、これにより、十分な連続
成形性をも有するモーターケース用表面処理鋼板を安価
に提供することができた。

【００５５】かかる効果を有する本発明の意義は、極め
て著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の試片番号２〜試片番号８について、中
心線平均粗さRaと連続打点性の評点との関係をまとめて
示すグラフである。

【図２】実施例の試片番号12〜試片番号18について、樹
脂固形分／Cr質量比と連続打点性の評点との関係をまと
めて示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植田尚孝和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者坂東誠治和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内Ｆターム(参考） 4K026 AA02 AA07 AA09 AA12 AA13 AA22 BA06 BB04 BB08 BB09 CA16 CA26 CA28 CA37 CA39 DA15 DA16 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】めっき鋼板の表面粗さが中心線平均粗さ
Raで0.10〜2.0 μｍであるとともに、めっき面上に金属
Cr換算で５〜120mg/m²の付着量の潤滑剤含有クロメート
皮膜を有する潤滑処理鋼板であって、前記クロメート皮膜が、H₃PO₄/Cr質量比が0.3 〜２とな
る量のリン酸と、樹脂固形分／Cr質量比が0.5 〜10とな
る量のアクリル系、ウレタン系、ポリオレフィン系およ
びポリエステル系から選ばれた少なくとも１種の水分散
性有機樹脂と、潤滑剤固形分／Cr質量比が0.010 〜５と
なる量の天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた
少なくとも１種の平均粒径が0.10〜20μｍである潤滑剤
とを含有し、シリカを含有しないクロメート皮膜である
ことを特徴とするモーターケース用表面処理鋼板。
【請求項２】前記クロメート皮膜が、さらに、F/Cr質
量比が0.01〜0.5 となる量のフッ化物を含有することを
特徴とする請求項１に記載されたモーターケース用表面
処理鋼板。