JP2005105290A - 導電性及び加工性に優れた樹脂塗装金属板 - Google Patents

導電性及び加工性に優れた樹脂塗装金属板 Download PDF

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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D

Abstract

【課題】 クロメート処理を施した場合は勿論のこと、クロメート処理を施さない場合であっても、耐食性、加工性、及び導電性に優れた樹脂塗装塗装体を提供する。
【解決手段】 金属板の片面または両面にクロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施された金属板に、鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜、及びクリヤー樹脂皮膜が被覆されたものであり、
該金属粉は、Ni,Ag,Zn,Fe,Cuの少なくとも一種であり、
その平均粒子径は5〜30μm、厚みは2μm以下を満足することを特徴とする導電性及び加工性に優れた樹脂塗装金属板。
である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、クロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施された金属板に、鱗片状の金属紛を含有する樹脂皮膜、及びクリアー樹脂皮膜が被覆された積層タイプの樹脂塗装金属板に関するものである。本発明によれば、クロメート処理の有無にかかわらず、非常に優れた導電性及び加工性を確保することができるので、AV,VTR、DVDのトップカバーやボトムオーバー等の如く、特に内面でのアース性や導電性が要請される用途;DVDの内部仕切板等の如く、外面及び内面の両方とも導電性が要請される用途に、好適に使用することができる。
家電製品等に汎用される金属板は、生産性向上等の観点から、加工後に家電メーカーにて塗装するポストコート鋼板に代わり、予め塗装を施したプレコート金属板が汎用されている。この様な用途に使用されるプレコート金属板は、耐食性、塗膜密着性等を向上させるべく、従来は主にクロメート系の下地処理が施されていたが、有害な6価クロムを多量使用することから環境汚染の問題が深刻化している。そこで、有害なクロメート処理に代わり、クロムフリーのノンクロメート処理への対応が要請されている。しかしながら、クロメート処理を施さない場合には、耐食性や塗膜密着性、更には加工性も劣ることが知られている。
この様な要請のもと、例えば特許文献1には、多孔質シリカ粒子にカルシウムをイオン交換により結合させたカルシウムイオン交換シリカと、ポリリン酸塩を所定量含む非クロム系防錆顔料が開示されている。これは、クロメート処理に匹敵する耐食性を確保し、且つ、特に湿潤環境下における耐湿性を高める為には、カルシウムイオン交換シリカにポリリン酸塩を配合すれば良いという知見に基づいてなされたものであり、これにより、上記カルシウムイオン交換シリカ中のカルシウムイオンの溶出が抑えられる結果、優れた耐食性・耐湿性が発揮されるというものである。
一方、特にAV,VTR等の用途に使用する場合には、アース性や電磁波シールド性が必要であり、良好な導電性も備えていることが必要である。ところが上記特許文献1では、導電性については何ら考慮されていない。
導電性を高める方法としては、例えば特許文献2に記載の如く、塗膜中にNi粉の導電性付与剤を添加する方法が開示されている。しかし、上記公報は、使用するNi粉の粒径や厚み、形状等が導電性、更には、加工性や耐食性との関係で如何なる影響を及ぼすかについては言及していない。
特開2001−212506号公報(特許請求の範囲等) 特開2001−58370号公報(特許請求の範囲等)
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、その目的は、クロメート処理を施した場合は勿論のこと、クロメート処理を施さない場合であっても、耐食性、加工性、及び導電性に優れた樹脂塗装塗装体を提供することにある。
上記課題を解決し得た本発明の樹脂塗装金属板は、金属板の片面または両面にクロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施された金属板に、鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜、及びクリヤー樹脂皮膜が被覆されたものであり、
該金属粉は、Ni,Ag,Zn,Fe,Cuの少なくとも一種であり、その平均粒子径は5〜30μm、厚みは2μm以下を満足するところに要旨を有するものである。
ここで、上記鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜に関し、当該樹脂皮膜中に占める、鱗片状の金属粉の比率が10〜50質量%であるもの;当該樹脂皮膜中に、カルシウムイオン交換シリカとポリリン酸塩を質量比で1.0:9.0〜9.0:1.0の範囲で含有する防錆剤を、樹脂固形分に対して3〜15質量%含有するもの;当該樹脂皮膜の膜厚が2〜10μmであるものは、上述した本発明の作用が高められるので、いずれも好ましい態様である。
同様に上記クリヤー樹脂皮膜の膜厚が0.2〜3.0μmであるもの;上記非クロメート系の下地処理皮膜が、シリカ系下地処理剤、ジルコニウム系下地処理剤、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理剤剤の少なくとも1種を含有しており、該シリカ系下地処理皮膜、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理皮膜中に占めるSiの含有量が、Si元素換算で50mg/m以下であり、該ジルコニウム系下地処理皮膜中に占めるZrの含有量が、Zr元素換算で70mg/m以下に制御されたものも、本発明の推奨される態様である。
本発明の樹脂塗装金属板は、クロメート処理を施した場合は勿論のこと、クロメート処理を施さない場合であっても、耐食性に優れると共に、加工性及び導電性に高められた樹脂塗装塗装体を提供することができる。
本発明者らは、クロメート処理の有無を問わず、耐食性に優れることは勿論のこと、導電性及び加工性に優れる樹脂塗装金属板を提供すべく、鋭意検討してきた。その結果、金属板の片面または両面にクロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施された金属板に、鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜(以下、第一の樹脂皮膜と呼ぶ場合がある)、及びクリヤー樹脂皮膜(以下、第ニの樹脂皮膜と呼ぶ場合がある)が被覆された積層タイプの樹脂塗装金属板であって、該金属粉の平均粒子径が5〜30μm、厚みが2μm以下を満足するものは、所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を構成する各要件について説明する。
下地処理皮膜
まず、本発明の樹脂塗装金属板は、金属板の片面または両面にクロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施されたものである。
本発明に用いられる金属板としては、例えば冷延鋼板、熱延鋼板、電気亜鉛めっき鋼板(EG)、溶融亜鉛めっき鋼板(GI)、合金化溶融亜鉛めっき鋼板(GA)、5%Al−Znめっき鋼板、55%Al−Znめっき鋼板、Al等の各種めっき鋼板、ステンレス鋼板等の鋼板類や、公知の金属板等を全て適用することができる。
上記金属板に、クロメート処理を施す場合にはクロメート系の下地処理皮膜が、ノンクロメート処理を施す場合には非クロメート系の下地処理皮膜が被覆される。これらの下地処理皮膜は、金属板の片面に被覆しても良いし、金属板の両面に被覆しても良いが、両面に被覆することが推奨される。具体的には反応型クロメート処理の場合、Cr量を10〜30mg/mの範囲で被覆することが推奨され、塗布型クロメート処理の場合、Cr量を20〜100mg/mの範囲で被覆することが推奨される。
上記下地処理皮膜を形成するに当たっては、通常、使用される公知の下地処理を施せば良い。例えばクロメート系の下地処理皮膜を被覆する場合には、クロム酸をスプレーした後に水洗する反応型クロメート処理を施しても良いし、或いは、塗布型クロメート処理として、コスマーC(関西ペイント製)、NRC300またはNRC500(いずれも日本ペイント製)等の下地処理剤を、単独で、若しくは併用することが推奨される。一方、非クロメート系の下地処理皮膜を被覆する場合には、リン酸塩系、シリカ系、チタン系、ジルコニウム系等の下地処理剤を、単独で、若しくは併用して行うことが推奨される。代表的なものとしては、シリカ系、ジルコニウム系の下地処理剤、若しくは、重リン酸アルミニウムとシリカを混合した下地処理剤が挙げられる。この場合、下地処理皮膜中に占めるSi元素/Zr元素の含有量によって導電性が変化することから、良好な導電性を確保するためには、その上限を制御することが好ましく、シリカ系下地処理皮膜、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理皮膜中に占めるSiの含有量を、Si元素換算で50mg/m以下(好ましくは30mg/m以下)とし、ジルコニウム系下地処理皮膜中に占めるZrの含有量を、Zr元素換算で70mg/m以下(好ましくは40mg/m以下)とすることが推奨される。尚、その下限は特に限定されないが、所定の耐食性を発揮させる為には、Siの含有量を、Si元素換算で10mg/m以上;Zrの含有量を、Zr元素換算で10mg/m以上とすることが好ましい。
鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜(第一の樹脂皮膜)
上記第一の樹脂皮膜は、特に所望の導電性及び加工性を確保するのに極めて重要である。
この様な作用を発揮する添加剤として、本発明では、鱗片状の金属粉であって、その平均粒子径が5〜30μm、厚みが2μm以下に制御された金属粉を使用する。
上記金属粉としては、Ni,Ag,Zn,Fe,Cuが挙げられ、これらを単独で、若しくは2種以上併用することができる。優れた導電性を確保するという観点からすれば、Ni粉の使用が推奨され、Ni粉を単独で、若しくは、Ni粉と;Ag,Zn,Fe,Cuの少なくとも一種を混合して使用することが好ましい。特に好ましいのは、Ni粉単独である。
更に上記金属粉の形態は、鱗片状(フレーク状)のものを使用する。ここで、鱗片状とは、粒状、球状といった円形のものを除いた「平板状の厚みの薄い形態」を意味し、具体的には、平均粒子径(面径)が5〜30μm(好ましくは15μm以上、20μm以下)、平均長径が3〜18μm(好ましくは10μm以上、15μm以下)、平均短径が0.5〜13μm(好ましくは5μm以上、10μm以下)で、厚みが2μm以下(好ましくは1μm以下)のものである。平均粒子径が小さいと樹脂皮膜内部で通電の回路が形成されず、導電性が劣化する。但し、平均粒子径が大きすぎると加工性・耐食性が劣化する。また、金属粉の厚みが厚くなり過ぎると、樹脂皮膜で金属粉を覆うことができなくなり、そうすると、耐食性及び加工性が劣化してしまう。本発明では、この様な形態を満足する金属紛として、例えばINCO社製INCO ニッケルパウダーHDNP、日鉱金属株式会社製NOVAMET(ノバメット) ニッケルパウダーHCA−1、日鉱金属株式会社製NOVAMET(ノバメット) ニッケルパウダーリーフィング、日鉱金属株式会社製NOVAMET(ノバメット) ニッケルパウダーウオーター等の市販品を使用することができる。
更に上記第一の樹脂皮膜中に占める鱗片状の金属粉の比率は、10〜50質量%(より好ましくは20質量%以上、35質量%以下)とすることが好ましい。添加量が少ないと、樹脂皮膜内部で通電の回路が形成されず、導電性が劣化する。導電性の観点からすれば、添加量が多い程良いが、添加量が多すぎる(50質量%以上)と加工性・耐食性が劣化する。
また、上記樹脂皮膜中には防錆剤を添加してもよく、特に非クロメート系の下地処理を行なう場合には、これにより、耐食性が著しく向上する。使用する防錆剤としては公知のものを使用することができ、例えば、シリカ系化合物、リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、ポリリン酸塩系化合物、イオウ系有機化合物、ベンゾトリアゾール、タンニン酸、モリブデン酸塩系化合物、タングステン酸塩系化合物、バナジウム系化合物、シランカップリング剤等が挙げられ、これらを単独で若しくは併用することができる。特に好ましいのは、シリカ系化合物(例えばカルシウムイオン交換シリカ等)と、リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、ポリリン酸塩系化合物(例えばトリポリリン酸アルミニウム等)との併用であり、シリカ系化合物:(リン酸塩系化合物、亜リン酸塩系化合物、またはポリリン酸塩系化合物)を、質量比率で1.0:9.0〜9.0:1.0の範囲で併用することが推奨される。この範囲で制御することにより、優れた耐食性と加工性の両方を確保することができる。特に好ましい組合わせは、カルシウムイオン交換シリカとポリリン酸塩であり、質量比で1.0:9.0〜9.0:1.0(より好ましくは2:8)の範囲とすることが推奨される。上記ポリリン酸塩としては、ピロリン酸アルミニウム、メタリン酸アルミニウム、トリポリリン酸2水素アルミニウム等の使用が推奨される。上記比率が1.0:9.0を超える(即ち、カルシウムイオン交換シリカに比べてポリリン酸塩の量が著しく多くなる)と加工性及び耐食性が劣化する。また、上記比率が9.0:1.0を超える場合であっても(即ち、ポリリン酸塩に比べてカルシウムイオン交換の量が著しく多くなる)、同様に加工性及び耐食性が劣化してしまう。
上記防錆剤は、樹脂固形分(第一の樹脂皮膜を構成する樹脂を固形分に換算したもの)に対して3〜15質量%(より好ましくは5質量%以上、10質量%以下;最も好ましくは7〜8質量%)含有することが推奨される。3質量%未満では、耐食性が著しく低下すると共に、加工性もやや低下する。一方、15質量%を超えると、導電性及び加工性が低下し、耐食性もやや低下する。
更に上記樹脂皮膜の膜厚は2〜10μm(好ましくは4μm以上、6μm以下)とすることが好ましい。膜厚が薄いと、上述した鱗片状の金属粉を覆いきれず耐食性及び加工性が著しく劣化する。一方、膜厚が厚すぎると樹脂皮膜内部(表面層)で通電の回路が形成されず、導電性が劣化する。
上述した第一の樹脂皮膜を構成する樹脂の種類については特に限定されず、例えばポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、フッ素系等の各種の樹脂を用いることができる。これらの樹脂のうち、加工性を考慮すれば、ポリエステル系樹脂の使用が推奨される。
上記防錆剤の使用により耐食性は確保できるが、一方、防錆剤の添加による加工性が低下することも知られている。そこで本発明では、樹脂皮膜の形成成分として、特に、樹脂及び架橋剤の組合わせに留意しており、エポキシ変性ポリエステル系樹脂及び/又はフェノール誘導体を骨格に導入したポリエステル系樹脂、及び架橋剤(好ましくはイソシアネート系樹脂及び/又はメラミン系樹脂、より好ましくは両者の併用)を組合わせて使用することが推奨される。
このうちエポキシ変性ポリエステル系樹脂及びフェノール誘導体を骨格に導入したポリエステル系樹脂(例えばビスフェノールAを骨格に導入したポリエステル系樹脂等)は、ポリエステル系樹脂に比べ、耐食性及び塗膜密着性に優れている。
一方、イソシアネート系架橋剤は加工性向上作用(加工後の外観向上作用を意味し、後記する実施例では、密着性曲げ試験におけるクラック数で評価している)を有しており、これにより、防錆剤を添加したとしても優れた加工性を確保することが可能となる。
また、メラミン系架橋剤は、優れた耐食性を有することが本発明者らの検討結果により明らかになった。従って、本発明では、前述した防錆剤と併用することにより、非常に良好な耐食性が得られることになる。
本発明では、上記イソシアネート系架橋剤及びメラミン系架橋剤を単独で使用しても良いが、両者を併用すると、加工性及び耐食性を一層向上させることができる。具体的には、イソシアネート系樹脂100質量部に対し、メラミン系樹脂を5〜80質量部の比率で含有することが推奨される。メラミン系樹脂が5質量部未満の場合、所望の耐食性が得られず、一方、メラミン系樹脂が80質量部を超えると、イソシアネート系樹脂の添加による効果が良好に発揮されず、所望の加工性向上作用が得られない。より好ましくは、イソシアネート系樹脂100質量部に対し、10質量部以上、40質量部以下、更により好ましくは15質量部以上、30質量部以下である。
尚、上記第一の樹脂皮膜には、意匠性等を高める目的で、着色顔料や染料などを添加しても良い。
クリヤー樹脂皮膜(第ニの樹脂皮膜)
第二の樹脂皮膜は、第一の樹脂皮膜中に、所定の鱗片状金属紛を添加したことに伴う弊害(加工時および取扱い時などにおける疵の発生、耐食性の低下等)を防止する為に被覆されるものであり、その為には、膜厚を0.2〜3.0μm(好ましくは0.5μm以上、1μm以下)とすることが推奨される。膜厚が薄いと第一層の樹脂皮膜表面を完全に覆うことができず、加工性および耐食性が劣化する。一方、膜厚が厚すぎると導電性が劣化してしまう。
尚、上記クリヤー皮膜を構成する樹脂としては特に限定されず、透明な皮膜を形成し得る樹脂は全て包含される。具体的にはアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂等の樹脂、及びこれら樹脂の混合物または変性した樹脂等が挙げられる。更にクリヤー皮膜中には、本発明の作用を損なわない範囲で、架橋剤、ワックス、艶消し剤等の添加剤を添加しても良い。これにより、塗膜の潤滑性や強度等を容易に調整することが可能になり、その結果、耐疵付き性を更に高めることができるからである。本発明に用いられる添加剤としては、塗膜中に通常使用され、上記作用を有効に発揮し得るものであればとくに限定されず、例えばメラミン系架橋剤、ブロックイソシアネート系架橋剤等の架橋剤が挙げられる。また、意匠性等を高める目的で、着色顔料や染料などを添加しても良い。
次に、本発明の樹脂塗装金属板を製造する方法について説明する。本発明の金属板は、上述した鱗片状の金属粉を含有する塗布液を、公知の塗装方法で基板の表面に塗布し、乾燥させて製造することができる。塗装方法は特に限定されないが、例えば表面を清浄化して、必要に応じて塗装前処理(例えばリン酸塩処理、クロメート処理など)を施した長尺金属帯表面に、ロールコーター法、スプレー法、カーテンフローコーター法などを用いて塗料を塗工し、熱風乾燥炉を通過させて乾燥させる方法などが挙げられる。被膜厚さの均一性や処理コスト、塗装効率などを総合的に勘案して実用上好ましいのは、ロールコーター法である。
尚、基板として樹脂塗装金属板を使用する場合には、樹脂被膜との密着性または耐食性の向上目的で、塗装前処理としてリン酸塩処理またはクロメート処理を施しても構わない。但し、クロメート処理材については、樹脂塗装体使用中のクロム溶出性の観点から、クロメート処理時のCr付着量を35mg/m2以下に抑制することが好ましい。この範囲であれば、下地クロメート処理層からのクロム溶出を抑えることが可能だからである。また、従来のクロメート処理材は必要に応じて設けられる上塗り塗装の耐水密着性が、6価クロムの溶出に伴って、湿潤環境下において低下する傾向にあるが、上記金属板では溶出が抑制されるため、上塗り被膜の耐水密着性が悪化することはない。
或いは、前述したクロムフリーの下地処理を、ロールコーター法、スプレー法、浸漬処理法等により施せば、ノンクロメートタイプの塗装体を得ることができる。
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施することはすべて本願発明に含まれる。
[供試材の作製]
下記供試材(非クロメート系樹脂塗装金属板)を使用し、以下の実施例1〜5の実験を行なった。まず、金属板として電気亜鉛めっき鋼板(板厚0.8mm)を用い、その両面に下地処理として、非クロメート系のシリカ系処理剤(パルコートCT−E220/日本パーカライジング社製)を25〜55mg/mの範囲で制御しつつ、バーコートで塗布した後、乾燥した(非クロメート系下地処理皮膜の形成)。
次に、上記下地処理皮膜を施した金属板に、鱗片状のNi粉[ニッケルパウダーHCA−1(日鉱金属社製ノバメント)のNi粉を使用、厚み1〜3μm、平均粒子径2.5〜35μm]を5〜55質量%含有し、且つ、防錆剤としてカルシウムイオン交換シリカとトリポリリン酸アルミニウムを樹脂固形分に対して2〜17質量%含有する塗布液(ベース樹脂としてポリエステル樹脂を用い、架橋剤としてメラミン樹脂を使用)を、膜厚1〜12μmの範囲で制御しつつ、バーコートで塗布した後、乾燥した(第一の樹脂皮膜の形成)。
更に、クリヤー樹脂(バイロン29×S、東洋紡社製)を膜厚0.2〜3.2μmの範囲でしつつ、バーコートで塗布した後、乾燥した(第二の樹脂皮膜の形成)。
[特性の評価方法]
本実施例で測定した下記特性(1)〜(3)の評価方法は、以下の通りである。
(1)導電性の評価
各供試材の導電性を、表面抵抗計(ダイヤインスツルメンツ(株)製Loresta EP)/4探針式にて10箇所測定し、下記基準で評価した。
(導電性の評価基準)
◎:1mΩ以下でオーバーロード 0回/10箇所
○:1mΩ以下でオーバーロード 1回/10箇所
△:1mΩ以下でオーバーロード 2回/10箇所
×:1mΩ以下でオーバーロード 5回/10箇所
(2)加工性の評価
各供試材につき、JIS−G3312に規定する折り曲げ密着試験の2T曲げを実施し、曲げ部のクラック発生状況を観察し、下記基準で評価した。
(加工性の評価基準)
◎:20倍ルーペで観察したとき、クラックの発生無し
○:20倍ルーペで観察したとき、100μm程度の微小クラックあり
△:20倍ルーペで観察したとき、500μm程度の粗大クラックあり
×:目視観察したとき、目視で確認できる程度のクラックあり
(3)耐食性の評価
各供試材につき、エッジールした供試材をJIS−Z2371に規定する塩水噴霧試験を実施し、白錆発生率1%となる発生時間を測定し、下記基準で評価した。
(耐食性の評価基準)
◎:240時間以上
○:120〜240時間未満
△:72〜120時間未満
×:72時間未満
実施例1:鱗片状の金属紛の形状と、導電性、加工性、耐食性との関係
本実施例では、鱗片状の金属紛の形状が、導電性、加工性、及び耐食性に及ぼす影響について調べた。
具体的には、非クロメート系の下地処理(Si含有量30mg/m2)を施した電気亜鉛めっき鋼板に、上述した第一の樹脂皮膜(膜厚8μm、鱗片状Ni粉を20質量%添加、防錆剤として、カルシウムイオン交換シリカとトリポリリン酸アルミニウム(2:8)を8質量%添加)及び第二のクリヤー樹脂皮膜(膜厚1μm)を被覆した樹脂塗装金属板において、Ni粉の形状を、粒径2.5〜35μm、厚み1〜3μmの範囲で種々変化させたときの上記特性を調べた。その結果を表1に示す。
Figure 2005105290
表1より、鱗片状Ni粉の形状が本発明の範囲(平均粒子径5〜30μm、厚み2μm以下)に制御されているNo.1〜7はいずれも、良好な導電性、加工性及び耐食性を発揮するのに対し、Ni粉の平均粒子径が小さいNo.8、平均粒子径が大きいNo.9、厚みが大きいNo.10は夫々、導電性の低下(No.8)、加工性及び耐食性(No.9及び10)の低下が認められた。
実施例2:鱗片状の金属紛の添加量と、導電性、加工性、耐食性との関係
本実施例では、鱗片状の金属紛の添加量が、導電性、加工性、及び耐食性に及ぼす影響について調べた。
具体的には、非クロメート系の下地処理(Si含有量30mg/m2)を施した電気亜鉛めっき鋼板に、上述した第一の樹脂皮膜(膜厚8μm、平均粒子径20μm及び厚み1μmの鱗片状Ni粉を添加、防錆剤として、カルシウムイオン交換シリカとトリポリリン酸アルミニウム(2:8)を8質量%添加)及び第二のクリヤー樹脂皮膜(膜厚1μm)を被覆した樹脂塗装金属板において、Ni粉の添加量を、5〜55質量%の範囲で種々変化させたときの上記特性を調べた。その結果を表2に示す。
Figure 2005105290
表2より、鱗片状Ni粉の含有量が本発明の好ましい範囲(10〜55質量%)に制御されているNo.1〜8はいずれも、良好な導電性、加工性及び耐食性を発揮するのに対し、Ni粉の含有量が少ないNo.9、含有量が多いNo.10は夫々、導電性の低下(No.9)、加工性及び耐食性の低下(No.10)が認められた。
実施例3:防錆剤の添加比率及び量と、導電性、加工性、耐食性との関係
本実施例では、防錆剤の添加比率及び添加量が、導電性、加工性、及び耐食性に及ぼす影響について調べた。
具体的には、非クロメート系の下地処理(Si含有量30mg/m2)を施した電気亜鉛めっき鋼板に、上述した第一の樹脂皮膜(膜厚8μm、平均粒子径20μm及び厚み1μmの鱗片状Ni粉を20質量%添加、防錆剤として、カルシウムイオン交換シリカ(S)とトリポリリン酸アルミニウム(P)を添加)及び第二のクリヤー樹脂皮膜(膜厚1μm)を被覆した樹脂塗装金属板において、上記防錆剤中、カルシウムイオン交換シリカ(S)とトリポリリン酸アルミニウム(P)の組成比率(S/P)を0.5/9.5〜9.5/0.5の範囲で、且つ、その添加濃度を2〜17質量%の範囲で種々変化させたときの上記特性を調べた。その結果を表3に示す。
Figure 2005105290
表3より、防錆剤の組成比及び添加濃度が本発明の好ましい範囲(S/P=1/9〜9/1、添加濃度3〜15質量%)に制御されているNo.1〜11はいずれも、良好な導電性、加工性及び耐食性が認められた。
これに対し、上記組成比が1/9を下回るNo.12、上記組成比が9/1を超えるNo.13、添加濃度が3質量%未満のNo.14、添加濃度が15質量%を超えるNo.15は夫々、加工性及び耐食性(No.12〜13)の低下、耐食性の低下及び加工性の若干の低下(No.14)、導電性及び加工性の低下、並びに耐食性の若干の低下(No.15)が認められた。
実施例4:樹脂皮膜の膜厚と、導電性、加工性、耐食性との関係
本実施例では、樹脂皮膜(第一及び第二の樹脂皮膜)の膜厚が、導電性、加工性、及び耐食性に及ぼす影響について調べた。
具体的には、非クロメート系の下地処理(Si含有量30mg/m2)を施した電気亜鉛めっき鋼板に、上述した第一の樹脂皮膜(平均粒子径20μm及び厚み1μmの鱗片状Ni粉を20質量%添加、防錆剤として、カルシウムイオン交換シリカとトリポリリン酸アルミニウム(2:8)を8質量%添加)及び第二のクリヤー樹脂皮膜(膜厚1μm)を被覆した樹脂塗装金属板において、上記第一の樹脂皮膜の膜厚を1〜12μmの範囲で、第二の樹脂皮膜の膜厚を0.1〜3.2μmの範囲で種々変化させたときの上記特性を調べた。その結果を表4に示す。
Figure 2005105290
表4より、第一及び第二の樹脂皮膜の膜厚が共に本発明の好ましい範囲(第一の樹脂皮膜の膜厚2〜10μm、第二の樹脂皮膜の膜厚0.2〜3.0μm)に制御されているNo.1〜12はいずれも、良好な導電性、加工性及び耐食性が発揮された。
これに対し、第一の樹脂皮膜の膜厚が1μmと薄いNo.13、当該膜厚が12μmと厚いNo.14、第二の樹脂皮膜の膜厚が0.1μmと薄いNo.15、当該膜厚が3.2μmと厚いNo.16は夫々、加工性及び耐食性(No.13及び15)の低下、導電性の低下(No.14及び16)が認められた。
実施例5:下地処理皮膜に含まれるSi含有量と、導電性、加工性、耐食性との関係
本実施例では、下地処理として使用される、シリカ系下地処理剤または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理剤に含まれるSi含有量が、導電性、加工性、及び耐食性に及ぼす影響について調べた。
具体的には、非クロメート系のシリカ系下地処理(パルコートCT−E220、日本パーカライジング製)、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理[50質量%重リン酸アルミニウム(日本化学工業社製)50質量部とコロイダルシリカ「ST−O」(日産化学工業社製)50質量部の混合液(pH2〜3)]を施した電気亜鉛めっき鋼板に、上述した第一の樹脂皮膜(粒子径20μm及び厚み1μmの鱗片状Ni粉を20質量%添加、防錆剤として、カルシウムイオン交換シリカとトリポリリン酸アルミニウム(2:8)を8質量%添加)及び第二のクリヤー樹脂皮膜(膜厚1μm)を被覆した樹脂塗装金属板において、下地処理皮膜中に含まれるSi(Si元素換算)の含有量を25〜55mg/m2の範囲で種々変化させたときの上記特性を調べた。
非クロメート系のシリカ系下地処理を施したときの結果を表5に、重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理を施したときの結果を表6に、夫々、示す。
Figure 2005105290
Figure 2005105290
表5及び表6より、非クロメート系のシリカ系下地処理、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理のいずれを施した場合においても、下地処理皮膜中に含まれるSiの含有量が本発明の好ましい範囲(25〜55mg/m2)に制御されているNo.1〜6はいずれも、良好な導電性、加工性及び耐食性を発揮するのに対し、Si含有量が多いNo.7は、導電性の低下が認められた。

Claims (6)

  1. 金属板の片面または両面にクロメート系または非クロメート系の下地処理皮膜が施された金属板に、鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜、及びクリヤー樹脂皮膜が被覆されたものであり、
    該金属粉は、Ni,Ag,Zn,Fe,Cuの少なくとも一種であり、
    その平均粒子径は5〜30μm、厚みは2μm以下を満足することを特徴とする導電性及び加工性に優れた樹脂塗装金属板。
  2. 前記鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜中に占める、鱗片状の金属粉の比率は10〜50質量%である請求項1に記載の樹脂塗装金属板。
  3. 前記鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜中に、カルシウムイオン交換シリカとポリリン酸塩を質量比で1.0:9.0〜9.0:1.0の範囲で含有する防錆剤を、樹脂固形分に対して3〜15質量%含有するものである請求項1または2に記載の樹脂塗装金属板。
  4. 前記鱗片状の金属粉を含有する樹脂皮膜の膜厚は2〜10μmである請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂塗装金属板。
  5. 前記クリヤー樹脂皮膜の膜厚は0.2〜3.0μmである請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂塗装金属板。
  6. 前記非クロメート系の下地処理皮膜は、シリカ系下地処理剤、ジルコニウム系下地処理剤、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理剤剤の少なくとも1種を含有しており、
    該シリカ系下地処理皮膜、または重リン酸アルミニウムとシリカの下地処理皮膜中に占めるSiの含有量は、Si元素換算で50mg/m以下であり、
    該ジルコニウム系下地処理皮膜中に占めるZrの含有量は、Zr元素換算で70mg/m以下である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂塗装金属板。
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