JP2002212754A - 耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた
表面処理金属板と、その表面処理金属板を得ることがで
きる水性有機複合塗料と製造方法を提供する。 【解決手段】 水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方ま
たは両方、更に、分子量が６０００〜１５０００のポリ
オレフィンワックスディスパージョンと固形分換算で５
〜３５質量％のコロイダルシリカおよび水を含有する水
性有機無機複合塗料を、めっき金属板の上層に乾燥質量
換算で０．３〜５．０ｇ／ｍ²塗布した後、焼き付けて
水性有機無機複合皮膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、家電、建
材製品等に好適に使用される耐食性、密着性、溶接性等
の各種性能に優れるのみならず耐プレスかじり性と耐コ
イル変形性に優れる表面処理金属板と、その表面処理金
属板を得ることができる水性有機無機複合塗料と製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまでに電気亜鉛系めっき鋼板や溶融
亜鉛めっき系鋼板等の表面処理鋼板が開発され、家電、
建材、および自動車部品等の用途において幅広く利用さ
れている。また、これらの鋼板の多くは耐食性および塗
装密着性の向上を目的としてクロメート処理やリン酸塩
処理等が施されている。

【０００３】さらに、最近では特に家電業界において省
工程、省コストの観点から無塗装のまま適用されるもの
が増えてきており、耐食性や塗装密着性のみならず耐か
じり性、耐指紋性、耐結露ムラ性等、鋼板の表面外観品
位に対する様々な性能の要求レベルが高まってきてい
る。この様な需要家での性能要求に応えるべく、クロメ
ート処理を施しためっき鋼板上に特殊樹脂をベースとす
る有機複合皮膜を形成させた塗装金属板が開発された。
例えば、特公平４−１４１９１号公報にはクロメート被
覆めっき鋼板上に水系有機樹脂に特定の微細な粒度のコ
ロイドゾルを追加調整した有機複合皮膜を形成させ、耐
食性、耐指紋性等の性能向上を図った表面処理鋼板の製
造方法が開示されている。

【０００４】特開平３−３９４８５号公報には、亜鉛系
のめっき鋼板の上にクロメート処理を施した後、水性樹
脂にシリカとガラス転位点（Ｔｇ点）が４０℃以上のワ
ックスを分散させた塗料を乾燥質量として０．３〜３．
０ｇ／ｍ²被覆したものが開示されている。また、特開
平３−２８３８０号公報には、電気亜鉛めっき鋼板の上
にクロメート処理を施した後、カルボキシル化したポリ
エチレン樹脂とテフロン（商標）潤滑剤からなる塗料を
乾燥質量として０．５〜４．０ｇ／ｍ²被覆した潤滑鋼
板が開示されている。さらに、深絞り加工性の様な、厳
しい耐かじり性を必要とする需要家の要求に応えるべ
く、有機皮膜中に固形潤滑剤を添加して潤滑性を向上さ
せた表面処理鋼板が開発された。例えば、特開平６−１
７３０３７号公報には、エーテル・エステル型ウレタン
樹脂とエポキシ樹脂にシリカとポリオレフィンワックス
を添加した潤滑皮膜を有する鋼板が開示されている。

【０００５】特公平４−１４１９１号公報で開示されて
いる技術は、耐食性、塗装密着性、耐指紋性および耐結
露性等の性能バランスに優れるものであり、現在家電向
けの主力商品の一つとして利用されている。しかしなが
ら、この様な有機皮膜を被覆させた表面処理鋼板におい
てもハンドリング時の疵付き、プレス加工時のかじり
や、製品輸送時におけるアブレージョン（擦り疵）等が
発生する場合がある。

【０００６】これに対して特開平３−３９４８５号公報
および特開平３−２８３８０号公報で開示されている技
術は、上記で示されるプレス加工時のかじりやアブレー
ジョンが発生しにくく、さらに特開平６−１７３０３７
号公報で開示されている技術は、深絞り加工性の様な厳
しい加工においても優れた耐プレスかじり性を有してい
る。しかしながら、特開平３−３９４８５号公報、特開
平３−２８３８０号公報および特開平６−１７３０３７
号公報で開示されている技術等で製造される鋼板表面は
滑りやすく、巻き緩みによるコイル潰れや、切り板パイ
リング時の荷崩れ等が問題となる。そのため、現在これ
らの問題を回避するために、コイル巻き取り時の張力を
高めたり、梱包後のコイルの巻き緩みを防止するために
バンドの数を増やす等の対策が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐食
性、密着性、溶接性等の各種性能に優れ、かつ耐プレス
かじり性を維持しつつ、巻き緩みによるコイル潰れや切
り板パイリング時の荷崩れ等の問題を改善するために、
皮膜組成と皮膜表面の動摩擦係数と静摩擦係数を制御し
た表面処理金属板とその表面処理金属板を得ることがで
きる水性有機無機複合塗料と製造方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために種々の検討を行った結果、分子量６０
００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパー
ジョンと適正量のコロイダルシリカを含有する水性有機
無機複合塗料を、めっき金属板上に塗布、乾燥して水性
有機無機複合皮膜を形成することで、耐食性、密着性お
よび溶接性等の各種性能に優れるのみならず、金属板表
面の動摩擦係数を０．０７〜０．１５、静摩擦係数が
０．１０以上に制御された耐プレスかじり性と耐コイル
変形性に優れた表面処理金属板が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【０００９】即ち、本発明の要旨とするところは、
（１）水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両
方、更に、分子量が６０００〜１５０００のポリオレフ
ィンワックスディスパージョンと固形分換算で５〜３５
質量％のコロイダルシリカを含有する水性有機無機複合
皮膜を０．３〜５．０ｇ／ｍ²有することを特徴とする
耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金
属板、（２）前記ポリオレフィンワックスディスパージ
ョンが、極性基を含まない分子量６０００〜１５００
０、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックス
ディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価
４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィ
ンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１
種類以上であることを特徴とする前記（１）に記載の耐
プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属
板、（３）表面の動摩擦係数が０．０７〜０．１５、静
摩擦係数が０．１０以上であることを特徴とする前記
（１）または（２）に記載の耐プレスかじり性と耐コイ
ル変形性に優れた表面処理金属板、（４）水性樹脂およ
びケイ酸塩化合物の一方または両方、更に、分子量が６
０００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパ
ージョンと固形分換算で５〜３５質量％のコロイダルシ
リカおよび水を含有することを特徴とする水性有機無機
複合塗料、（５）前記ポリオレフィンワックスディスパ
ージョンが、極性基を含まない分子量６０００〜１５０
００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワック
スディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸
価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフ
ィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも
１種類以上であることを特徴とする前記（４）に記載の
水性有機無機複合塗料、（６）前記（４）に記載の塗料
をめっき金属板に乾燥質量換算で０．３〜５．０ｇ／ｍ
²塗布した後、焼きつけて水性有機無機複合皮膜を形成
することを特徴とする耐プレスかじり性と耐コイル変形
性に優れた表面処理金属板の製造方法、（７）前記
（５）に記載の塗料をめっき金属板に乾燥質量換算で
０．３〜５．０ｇ／ｍ²塗布した後、焼きつけて水性有
機無機複合皮膜を形成すること特徴とする耐プレスかじ
り性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板の製造方
法、である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
従来水性有機無機複合被覆鋼板の耐プレスかじり性を向
上させるためには、一般的に鋼板上の水性有機無機複合
皮膜中に分子量の低いポリオレフィンワックス等の潤滑
剤を添加する手法が用いられている。この様な極性基を
有さず分子量の低いポリオレフィンワックスディスパー
ジョンを水性有機無機皮膜中に配合することで、ワック
スが皮膜表面に粒状で存在し、金属板表面の親和力を低
下させることができると同時に、プレス加工時にワック
スが潰れて鋼板と金型との間に潤滑層が形成されること
となる。このため優れた潤滑効果を得られ、プレス時の
かじりを低減することができる。

【００１１】一方、本発明では潤滑剤として分子量６０
００〜１５０００のポリオレフィンワックスディスパー
ジョンを水性有機無機複合塗料中に所定量配合して使用
する。さらに、水性有機無機複合皮膜中の含有量を、固
形分換算で５〜３５質量％に調節する。図１に本件発明
の表面処理金属板の例を示す。本件発明の表面処理金属
板はめっき金属板３上に水性有機無機複合皮膜２を有し
た構成となっている。該水性有機無機複合皮膜２は水性
樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、更にコロ
イダルシリカ、水、及び潤滑剤としてのポリオレフィン
ワックスディスパージョン１を配合させた水性有機無機
複合塗料をめっき金属板３上に適宜な方法で塗布して形
成させたものである。図１のように水性有機無機複合皮
膜２からポリオレフィンワックスディスパージョン１が
粒状に露出した構造となっている。

【００１２】この様に、水性有機無機複合皮膜中にポリ
オレフィンワックスディスパージョンを添加して、かつ
ワックスの分子量を適正な値に調節することで、ワック
スを皮膜表面に粒状で存在させると同時にワックスの硬
度および皮膜表面の親和力を制御する。さらにシリカの
含有率を調節して皮膜硬度と耐食性や密着性等の皮膜性
能との両立化を図る。以上により、良好な耐食性や密着
性を有するだけでなく動摩擦係数が０．０７〜０．１５
で、かつ静摩擦係数が０．１０以上に制御された従来に
ない耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処
理金属板が得られる。

【００１３】以下本発明である耐プレスかじり性と耐コ
イル変形性に優れる表面処理金属板の製造方法を説明す
る。本発明において適用可能な下地めっき金属板として
は、亜鉛めっき金属板、亜鉛−ニッケルめっき金属板、
亜鉛−鉄めっき金属板、亜鉛−クロムめっき金属板、亜
鉛−アルミニウムめっき金属板、亜鉛−チタンめっき金
属板、亜鉛−マグネシウムめっき金属板、亜鉛−マンガ
ンめっき金属板等の亜鉛系の電気めっき、溶融めっき、
蒸着めっき鋼板、アルミニウムまたはアルミニウム合金
めっき金属板、鉛または鉛合金めっき金属板、錫または
錫合金めっき金属板、さらにはこれらのめっき層に少量
の異種金属元素あるいは不純物としてコバルト、モリブ
デン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アル
ミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、アンチモ
ン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を含有したもの、また
は／およびシリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を分
散させたものが含まれる。さらには、以上のめっきと他
の種類のめっき、例えば鉄めっき、鉄−りんめっき等と
組み合わせた複層めっきにも適用可能である。

【００１４】各めっき金属板におけるめっき付着量は片
面１ｇ／ｍ²以上とすることが好ましく、これを下回る
と耐食性が低下する。本発明の表面処理金属板は、めっ
き金属板上に密着性あるいは耐食性等の向上を目的とし
た下地処理を施した後、水性有機無機複合皮膜を形成さ
せて得ることができる他、下地処理を施さずに直接水性
有機無機複合皮膜を形成させて得ることも可能である。
下地処理としては上記目的を達成できるものであれば特
に規定するものではないが、一般的には耐食性や密着性
を向上することができるクロメート処理が好ましい。

【００１５】クロメート皮膜を形成させる手段として
は、例えば無水クロム酸、クロム酸塩、重クロム酸塩を
主剤とした水溶液中での浸漬（反応型）クロメート処
理、電解型クロメート処理、さらには上記水溶液にコロ
イダルシリカ等を混合した処理液を塗布して、水洗する
ことなく乾燥させる塗布型クロメート処理方法等が上げ
られる。

【００１６】クロメート付着量はＣｒ換算で５〜１００
ｍｇ／ｍ²程度とするのが好ましい。付着量がＣｒ換算
で５ｍｇ／ｍ²未満では十分な耐食性が得られず、１０
０ｍｇ／ｍ²を越えるとクロメート皮膜自身の凝集破壊
を生じて塗料密着性が低下する。本発明で用いる水性樹
脂としてはアクリルエステル・アクリル酸共重合物、エ
ポキシ・アクリル酸、オレフィンアクリル酸共重合物、
オレフィンアイオノマー、スチレンアクリル酸共重合
物、ウレタンアクリル酸共重合物、ウレタンエポキシ樹
脂、エチレンイミンアクリル樹脂等が適用でき、塗料と
しては水系溶媒に分散させたエマルジョンを用いるのが
好ましい。また、必要により各種メラミン樹脂、アミノ
樹脂等の架橋剤を添加してもよい。これらの中で、特に
性能面とコストの両面を考慮する場合、オレフィンアク
リル酸共重合物等のアクリル系樹脂を用いるのが好まし
い。また、厳しい深絞り加工を必要とする場合には硬さ
と伸びを兼ね備えたウレタンエポキシ系樹脂を用いるの
が好ましい。

【００１７】本発明で用いるケイ酸塩化合物としては一
般にＭ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（Ｍはナトリウム、カリウム、リ
チウムのアルカリ金属、ｎは任意の数値）で示されるも
ので、ナトリウムシリケート、カリウムシリケート、リ
チウムシリケートから選ばれる少なくとも１種類以上の
混合物のことである。Ｍ₂ＯとＳｉＯ₂のモル比であるｎ
は１〜１０の範囲が好ましい。ｎの値が１未満では、得
られる皮膜が吸湿しやすくなり皮膜の密着性が不十分と
なるため好ましくない。また、１０を越えると得られる
皮膜が脆くなり加工性が低下するため好ましくない。

【００１８】本発明で用いるコロイダルシリカとしては
球状、線状、あるいは枝分かれを有する球形コロイダル
シリカが結合した数珠状シリカのいずれを用いても良
い。球状シリカの場合、粒子径が５〜５０ｎｍ、線状シ
リカの場合、直径５〜５０ｎｍで長さ／太さの比率が１
〜５に化学的に結合したもの、枝分かれを有する数珠状
シリカの場合、[結合体の長さ／球形シリカの平均粒径]
の比が４以上でかつ１個所以上の枝分かれを有するもの
が好ましい。

【００１９】これらのコロイダルシリカを本発明である
水性有機無機複合塗料中に固形分換算で５〜３５質量％
配合させる。５質量％未満では十分な耐食性および耐プ
レスかじり性が得られず、３５質量％を越えると塗料密
着性および耐プレスかじり性が劣化する。本発明では上
記水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方または両方、コ
ロイダルシリカ、水とともに分子量６０００〜１５００
０のポリオレフィンワックスディスパージョンを水性有
機無機複合塗料中に配合して使用する。さらに好ましく
は、実質的に極性基を含まない分子量６０００〜１５０
００、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワック
スディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸
価４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフ
ィンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも
１種類以上を水性有機無機複合塗料中に配合して使用す
る。

【００２０】ポリオレフィンワックスディスパージョン
としては、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワッ
クス、ポリブチレンワックスを乳化剤濃度５％以下、好
ましくは乳化剤を用いることなく水または水溶液に分散
させたものを用いる。また、変性ポリオレフィンワック
スディスパージョンとしては、同じくポリエチレンワッ
クス、ポリプロピレンワックス、ポリブチレンワックス
を乳化剤濃度５％以下、好ましくは乳化剤を用いること
なく水または水溶液に分散させたものを用いる。極性基
は、触媒存在下で、ポリオレフィンワックスを酸素、オ
ゾンあるいは硝酸等の酸化剤で酸化処理することによっ
て得られる酸化ポリオレフィンワックス、あるいはアク
リル酸、メタアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フ
マール酸、イタコン酸等のエチレン不飽和カルボン酸モ
ノマーとポリオレフィンワックスとをベンゾール等で溶
解し、重合開始剤（パーオキサイド、レドックス、重金
属触媒等）と共に窒素気流中で加熱してグラフト化して
得る。

【００２１】ポリオレフィンワックスディスパージョン
および変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの
質量平均粒径は０．１〜５．０μmが好ましく、さらに
好ましくは１．０〜４．０μｍのものが使用される。質
量平均粒径が０．１μm未満の場合、凝集しやすく安定
性に劣るため好ましくない。また、質量平均粒径が５．
０μmを越えると分散安定性に劣るため好ましくない。
また、質量平均粒径と数平均粒径の比率としては、質量
平均粒径／数平均粒径＜３の範囲内であることが好まし
い。

【００２２】ポリオレフィンワックスディスパージョン
および変性ポリオレフィンワックスディスパージョンの
質量平均分子量の範囲としては、６０００〜１５０００
のものが好ましい。質量平均分子量が６０００未満では
耐コイル変形性が劣化するため好ましくない。また、質
量平均分子量が１５０００を越えると耐プレスかじり性
が劣化するため好ましくない。

【００２３】これらのポリオレフィンワックスディスパ
ージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパー
ジョンの質量平均分子量の分析方法および条件を以下に
示すが、分子量の分析はこの方法のみに限定されるもの
ではない。 ・分析方法：高温用ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィ
ー（gel permeation chromatography）） ・カラム：ＰＳ（ポリスチレン）ゲルのミックスタイプ
（２〜４本直列接続） ・溶媒：ｏ−ジクロロベンゼン（ＯＤＣＢ）、トリクロ
ロベンゼン（ＴＣＢ）等 ・測定温度：１３０〜１４０℃ ・検出器：示差屈折計（ＲＩ）もしくは赤外検出器 ・検量線の作成：市販の単分散ＰＳを用いてそれぞれの
分子量に換算。

【００２４】また、変性ポリオレフィンワックスディス
パージョンのＪＩＳ Ｋ ５９０２で規定される酸価（KO
Hmg/g）の範囲としては、４０以下のものが好ましい。
酸価が４０を越えると潤滑剤が硬くなるため十分な潤滑
性が得られない。さらに、これらのポリオレフィンワッ
クスディスパージョンおよび変性ポリオレフィンワック
スディスパージョンのＪＩＳ Ｋ ６７６０で規定される
密度は９５０〜１０００ｋｇ／ｍ³であって、ＪＩＳ Ｋ
２２０７で規定される硬度（針入度）は０．２ｍｍ以
下であって、Ｘ線回折法により求められる結晶化度とし
ては８０％以上であって、融点は１１０〜１５０℃のも
のが好ましい。

【００２５】これらのポリオレフィンワックスディスパ
ージョンおよび変性ポリオレフィンワックスディスパー
ジョンから選ばれる少なくとも１種類以上は、水性有機
無機複合塗料中に固形分換算で１〜３０質量％配合させ
ることが好ましい。１質量％未満では十分な耐プレスか
じり性が得られず、３０質量％を越えると塗料密着性が
劣化するため好ましくない。

【００２６】これらの水性有機無機複合皮膜の付着量範
囲は乾燥質量として０．３〜５．０ｇ／ｍ²とする。さ
らに好ましくは１．０〜３．０ｇ／ｍ²である。付着量
が０．３ｇ／ｍ²未満では目的とする耐プレスかじり性
が劣り、また５．０ｇ／ｍ²を越えると溶接性が困難と
なるため好ましくない。これらの水性有機無機複合皮膜
を形成させるための塗布方法としては、スプレー、カー
テン、フローコーター、ロールコーター、バーコータ
ー、刷毛塗り、浸漬およびエアナイフ絞り等のいずれの
方法を用いても良い。

【００２７】また、焼き付け温度は８０〜２５０℃とす
るのが望ましい。さらに望ましくは用いる潤滑剤の融点
より高い温度とするのが好ましい。８０℃未満では、塗
料中の水が完全に揮発しづらいため耐食性が低下し、２
５０℃を越えると皮膜の硬化が進みすぎて加工性が低下
するため好ましくない。また、乾燥設備については特に
規制するものではないが、熱風吹き付けによる方法や、
ヒーターによる間接加熱方法、赤外線による方法、誘導
加熱による方法、並びにこれらを併用する方法が採用で
きる。

【００２８】本発明の表面処理金属板表面の動摩擦係数
は０．０７〜０．１５、静摩擦係数が０．１０以上であ
るものが好ましい。動摩擦係数が０．１５より高い場合
には耐プレスかじり性が劣化し、動摩擦係数が０．０７
および静摩擦係数が０．１０より低い場合にはと耐コイ
ル変形性に劣るため好ましくない。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例によって
具体的に説明するが、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。 （１）薬剤の種類 実施例に用いた薬剤の一覧を表１に示す。Ｄ１とＤ８を
除くポリオレフィンワックスディスパージョンとして
は、ＪＩＳ Ｋ ６７６０で規定される密度は９５０〜１
０００ｋｇ／ｍ³であって、ＪＩＳ Ｋ ２２０７で規定
される硬度（針入度）は０．２ｍｍ以下であって、Ｘ線
回折法により求められる結晶化度としては８０％以上で
あって、融点は１１０〜１５０℃のものを用いた。

【００３０】

【表１】

【００３１】（２）金属板の種類 金属板は表２に示すものを用いた。

【００３２】

【表２】

【００３３】（３）クロメート処理 表２に示すＥＧおよびＺＮを、クロム酸５０ｇ／ｌ、硫
酸０．３ｇ／ｌの浴中で電流密度１０Ａ／ｄｍ²で所定
の電気量を通電して電解型クロメート処理を施し、水洗
した後熱風乾燥炉を用いて到達板温８０℃で乾燥した。
また、表２に示すＧＩについては還元率４０％の還元ク
ロム酸とシリカをＳｉＯ₂／ＣｒＯ₃の比で３となるよう
に配合したクロメート処理液を塗布した後、水洗せずに
乾燥した。尚、クロメート皮膜の付着量は蛍光Ｘ線分析
により、Ｃｒ換算で定量した。 （４）水性有機無機複合塗料の調整 表１に示す水性樹脂とケイ酸塩化合物の一方または両
方、コロイダルシリカおよびポリオレフィンワックスデ
ィスパージョンを表４〜６に示す比率で配合し、水性有
機無機複合塗料を調整した。 （５）水性有機無機複合塗料の塗布・乾燥方法 （３）に示すクロメート処理を施しためっき金属板に、
（４）で調整した水性有機無機複合塗料を乾燥質量とし
て表４〜６に示す値となるように塗布し、到達板温１４
０℃で焼き付け乾燥して評価用サンプルを作製した。ま
た、有機複合皮膜の付着量は塗布時の液膜量を質量法に
より測定して算出した。 （６）性能評価項目 ａ：平板耐食性 （５）で作製した評価用サンプルを、JIS Z 2371に記載
されている塩水噴霧試験方法に準じて試験し、雰囲気温
度35℃で、5％のNaCl水溶液を塗装鋼板試料に吹き付
け、７２時間後の白錆発生率を測定した。以下の評価
で、◎および○を良好と判定した。

【００３４】 ◎ ： 白錆発生なし ○ ： 白錆発生率 １０％未満 △ ： 白錆発生率 １０％以上、５０％未満 × ： 白錆発生率 ５０％以上 ｂ：加工部耐食性 （５）で作製した評価用サンプル試験片に６ｍｍのエリ
クセン加工を施し、JIS Z 2371に記載されている塩水噴
霧試験方法に準じて、雰囲気温度35℃で、5％のNaCl水
溶液を塗装鋼板試料に吹き付け、４８時間後の加工部に
おける白錆発生率を測定した。以下の評価で、◎および
○を良好と判定した。

【００３５】 ◎ ： 白錆発生なし ○ ： 白錆発生率 ５％未満 △ ： 白錆発生率 ５％以上、２０％未満 × ： 白錆発生率 ２０％以上 ｃ：塗料密着性 （５）で作製した評価用サンプルに、さらに、バーコー
タを用いて、メラミンアルキッド樹脂塗料（関西ぺイン
ト（株）製、アミラック＃1000）を、乾燥膜厚が２５μ
mとなるように塗布し、炉温130℃で20分間焼き付けた。
次に、１晩放置した後、沸騰水に３０分浸漬したものと
そうでないものについて、７ｍｍエリクセン加工を施
し、粘着テープ（ニチバン（株）：商品名セロテープ）
を試験片のエリクセン加工部に張り付けた。粘着テープ
を速やかに斜め４５゜の方向に引っ張り、エリクセン加
工部の外観を目視で評価した。以下の評価で、◎および
○を良好と判定した。

【００３６】 ◎ ： 剥離なし ○ ： 剥離面積率 ５％未満 △ ： 剥離面積率 ５％以上、５０％未満 × ： 剥離面積率 ５０％以上 ｄ：連続溶接性 （５）で作製したサンプルを表３に示す条件で連続スポ
ット溶接試験を行い、安定してナゲット径が３ｍｍφ以
上形成できる打点数を求めた。

【００３７】

【表３】

【００３８】以下の評価で◎および○を良好と判定し
た。 ◎ ： 打点数５０００以上 ○ ： 打点数２５００以上 ５０００未満 △ ： 打点数１０００以上 ２５００未満 × ： 打点数１０００未満 ｅ：耐プレスかじり性 （５）で作製したサンプルについて角筒クランクプレス
試験を行った。角筒クランクプレス試験の条件は、しわ
押さえ圧６トンでサンプル（０．８×２２０×１８０ｍ
ｍ）を６５×１１５ｍｍ、高さ５０ｍｍに成形して、成
形後の摺動面を目視にて評価した。以下の評価で◎およ
び○を良好と判定した。

【００３９】 ◎ ： 黒化なし ○ ： 摺動部の５０％未満の面積が黒化、摺動疵あり △ ： 摺動部の５０％以上の面積が黒化、摺動疵あり × ： 下地金属が露出、かじりあり ｆ：耐アブレージョン性試験 （５）で作製したサンプルに、ビニールを介して１０ｇ
／ｃｍ²の荷重で３６０回／分の楕円振動を加えて摺動
部にアブレージョンを発生させた。１０分間試験を行っ
た後のサンプル表面を目視にて評価した。以下の評価で
◎および○を良好と判定した。

【００４０】 ◎ ： 黒化なし ○ ： 摺動部の５０％未満の面積が黒化 △ ： 摺動部の５０％以上の面積が黒化 × ： 下地金属が露出 ｇ：静摩擦係数 新東科学製１０Ｄ型ＨＥＩＤＯＮ静摩擦係数測定装置
で、０．５゜／ｓｅｃ、平面圧子に（５）で作製したバ
リを取り除いた面積２５ｃｍ²のサンプルを張り付け
て、重さ２００ｇの条件にて（５）で作製したサンプル
どうしの静摩擦係数を測定した。 ｈ：動摩擦係数 新東科学製１４Ｓ型ＨＥＩＤＯＮ動摩擦係数測定装置
で、１０ｍｍφステンレス球摺動、荷重１００ｇ、摺動
速度１５０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて（５）で作製したサ
ンプルの動摩擦係数を測定した。 ｉ：耐コイル変形性 板厚１ｍｍで摩擦係数が異なる内径５０８ｍｍの１０ｔ
コイルを数種類製造し、このコイルをクレーンにて３回
昇降を行った後、最外巻きの緩みによって生じたコイル
巻き方向（縦方向）最端部のずれ（距離）を測定し、動
摩擦係数、静摩擦係数との関係について調査を行った。
その結果、動摩擦係数、静摩擦係数と巻き緩みによって
生じたコイル巻き方向（縦方向）最端部のずれ（距離）
とは良く対応しており、動摩擦係数が０．０７未満、静
摩擦係数が０．１０未満では、巻き緩みによるコイル最
端部のずれは５０ｍｍ以上となったが、動摩擦係数が
０．０７以上、静摩擦係数が０．１０以上とすること
で、巻き緩みによるコイル最端部のずれを３０ｍｍ以下
に抑えることができた。そこで、実験室の試験では
７）、８）で測定される動摩擦係数と静摩擦係数を耐コ
イル変形性の指標として用いた。以下の評価で○を良好
と判定した。

【００４１】 ○ ： 動摩擦係数：０．０７以上、静摩擦係数：０．
１以上 × ： 動摩擦係数：０．０７未満、静摩擦係数：０．
１未満 以上の評価結果を表７〜９に示す。これらの結果より明
らかなように、本発明の技術により耐食性、密着性、溶
接性等の各種性能に優れ、さらに動摩擦係数が０．０７
〜０．１５、静摩擦係数が０．１以上に制御された耐プ
レスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属板
を得ることができる。

【００４２】

【表４】

【００４３】

【表５】

【００４４】

【表６】

【００４５】

【表７】

【００４６】

【表８】

【００４７】

【表９】

【００４８】

【発明の効果】本発明の表面処理金属板は、耐食性、密
着性、溶接性等の各種性能に優れ、さらに耐プレスかじ
り性を維持しつつ、巻き緩みによるコイル潰れや切り板
パイリング時の荷崩れの問題を改善したものであるた
め、家電、建材および自動車分野向け材料として好適で
ある。また、本発明に係る水性有機無機複合塗料と製造
方法により、良好な耐プレスかじり性と耐コイル変形性
を有する表面処理金属板を市場に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表面処理金属板を説明する図である。

【符号の説明】

１…ポリオレフィンワックスディスパージョン ２…水性有機無機複合皮膜 ３…めっき金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 5/02 5/02 123/02 123/02 201/00 201/00 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｚ 22/53 22/53 (72)発明者 宮内 優二郎 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 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 Ｆターム(参考） 4D075 BB24Z BB92Z CA06 CA13 CA33 CA48 DA23 DB02 DB05 DB06 DB07 DC01 DC11 DC18 EA06 EA10 EA13 EA19 EB02 EB13 EB14 EB22 EB33 EB38 EB52 EB55 EB56 EB57 EC03 EC22 EC53 EC54 EC60 4F100 AA03B AA20B AB01A AJ11B AK01B AK03 AK24 AK51 AK53 AL06B BA02 EJ69 GB07 GB32 JA07B JB05B JK14 JK20 JL04 YY00B 4J038 CB002 CC061 CG021 CG141 CJ011 CJ131 CJ261 CJ271 CJ281 DA132 DB211 DB281 GA16 HA436 HA446 KA06 MA08 MA10 MA14 NA03 NA12 NA23 PB05 PB07 PB09 PC02 4K026 AA02 AA07 AA12 AA13 AA22 BA01 BA02 BA06 BA12 BB04 BB06 BB08 BB09 BB10 CA16 CA19 CA21 CA27 CA39 CA41 DA02 DA11 DA15 EB08 EB11 4K044 AA02 AB02 BA10 BA14 BA15 BA21 BB04 BC01 BC02 BC04 BC05 BC08 CA11 CA16 CA17 CA18 CA53

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方ま
   たは両方、更に、分子量が６０００〜１５０００のポリ
   オレフィンワックスディスパージョンと固形分換算で５
   〜３５質量％のコロイダルシリカを含有する水性有機無
   機複合皮膜を０．３〜５．０ｇ／ｍ²有することを特徴
   とする耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面
   処理金属板。
2. 【請求項２】 前記ポリオレフィンワックスディスパー
   ジョンが、極性基を含まない分子量６０００〜１５００
   ０、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックス
   ディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価
   ４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィ
   ンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１
   種類以上であることを特徴とする請求項１に記載の耐プ
   レスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理金属
   板。
3. 【請求項３】 表面の動摩擦係数が０．０７〜０．１
   ５、静摩擦係数が０．１０以上であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の耐プレスかじり性と耐コイル
   変形性に優れた表面処理金属板。
4. 【請求項４】 水性樹脂およびケイ酸塩化合物の一方ま
   たは両方、更に、分子量が６０００〜１５０００のポリ
   オレフィンワックスディスパージョンと固形分換算で５
   〜３５質量％のコロイダルシリカおよび水を含有するこ
   とを特徴とする水性有機無機複合塗料。
5. 【請求項５】 前記ポリオレフィンワックスディスパー
   ジョンが、極性基を含まない分子量６０００〜１５００
   ０、粒径０．１〜５．０μmのポリオレフィンワックス
   ディスパージョンと分子量６０００〜１５０００、酸価
   ４０以下、粒径０．１〜５．０μmの変性ポリオレフィ
   ンワックスディスパージョンから選ばれる少なくとも１
   種類以上であることを特徴とする請求項４に記載の水性
   有機無機複合塗料。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の塗料をめっき金属板に
   乾燥質量換算で０．３〜５．０ｇ／ｍ²塗布した後、焼
   きつけて水性有機無機複合皮膜を形成することを特徴と
   する耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処
   理金属板の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の塗料をめっき金属板に
   乾燥質量換算で０．３〜５．０ｇ／ｍ²塗布した後、焼
   きつけて水性有機無機複合皮膜を形成すること特徴とす
   る耐プレスかじり性と耐コイル変形性に優れた表面処理
   金属板の製造方法。