JP2998790B2

JP2998790B2 - 表面処理金属板

Info

Publication number: JP2998790B2
Application number: JP28431496A
Authority: JP
Inventors: 富男梶田; 忠繁中元
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: JPH10130861A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深絞り性に優れた
表面処理金属板に関し、特に家庭用電気製品の部品、例
えばオーディオシャーシ類や、コンピューターケース，
ビデオケース，モーターケース，プーリー等の深絞り製
品に好適な表面処理金属板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用電気製品の部品に用いられる材料
としては、電気Ｚｎめっき鋼板及び溶融Ｚｎめっき鋼板
等のＺｎ系めっき鋼板や、より一層の耐食性及び塗装性
の向上を目的として、該Ｚｎめっき鋼板上にクロメート
処理やりん酸塩処理等の化成処理を施した無機系表面処
理鋼板が多く用いられている。

【０００３】これらの無機系表面処理鋼板は、鋼板メー
カーよりコイル材またはシート材の状態で製品として出
荷され、ユーザーにて各種の加工が施される。但し、こ
れらの表面処理鋼板は、表面が硬い無機質の皮膜で形成
されているため、搬送用の台と接触したり、或いは曲げ
加工時に金属製の型と擦れ合うことにより鋼板表面に擦
り疵等が発生することがある。鋼板表面の疵付きは、製
品の外観及び皮膜性能を損ない商品価値を劣化させる。

【０００４】そこで、クロメート処理が施された表面処
理鋼板に、有機樹脂皮膜を形成した樹脂塗装鋼板（特開
昭５８−１５３７８５号公報、特開昭５８−１７７４７
６号公報等）が提案されている。この樹脂塗装鋼板の場
合、表面が樹脂皮膜により被覆されている為、耐疵付き
性に対しては効果が認められる。しかしながら、モータ
ーケース等の様に深絞り加工が施される部品の場合に
は、金型との間で激しい摺動摩擦が生じるため、摺動面
の樹脂皮膜が剥離して黒変する黒化現象が発生し、製品
外観を著しく損なうと共に、その黒化物が他の設備等に
付着して別の不具合を派生するという問題があった。

【０００５】このような樹脂塗装鋼板が有する上記問題
点を解決するために、樹脂皮膜として、無機高分子化合
物及び固形潤滑材を有する皮膜が形成された潤滑鋼板
（特開平６−５７４４２号公報）や、更に水性樹脂を有
する皮膜が形成された潤滑鋼板（特開平６−５７４４１
号公報）が提案されている。これらの無機高分子をベー
スとした皮膜処理鋼板は、耐疵付き性や深絞り加工時の
皮膜の黒化物の発生については改善効果が認められる。
しかしながら鋼板へ溶液を塗布する際に、はじき等の塗
布欠陥が発生する場合があること及び皮膜の透水性が高
いことから、黒点状の錆びや白錆が発生し易く、また塗
装を行った場合の塗膜の密着性に劣る等の欠点を有して
いた。即ち、耐疵付き性及び深絞り性は改善されるもの
の、耐食性及び塗装性の点では問題を有していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、耐疵付き性及び深絞り性
に優れる樹脂皮膜塗装金属板であり、しかも耐食性及び
塗装性に優れる表面処理金属板を提供しようとするもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、ケイ酸アルカリ金属塩、或いはケイ酸アルカリ
金属塩とケイ酸コロイドを含み更に有機樹脂及び固形潤
滑剤を含む皮膜が形成された表面処理金属板において、
上記ケイ酸アルカリ金属塩がケイ酸リチウムであると共
に、上記皮膜中における（Ｌｉ原子／Ｓｉ原子）比（以
下、Ｌｉ／Ｓｉ比という）が０．２〜０．６であり、且
つケイ酸アルカリ金属塩及び／又はケイ酸コロイドに不
純物として含まれるＮａ及び／又はＫの含有量が皮膜中
において合計１．０重量％以下であることを要旨とする
ものである。

【０００８】上記皮膜中における有機樹脂含有量は、
０．５〜１０．０重量％とすることが好ましく、皮膜中
における固形潤滑剤の含有量は０．２５〜２．０重量
％、該固形潤滑剤の粒径は０．１〜１．０μｍとするこ
とが望ましい。

【０００９】尚、上記皮膜の付着量はＳｉ換算で０．０
２５〜０．５ｇ／ｍ²であることが望ましく、更に、上
記皮膜中にシランカップリング剤を１．０〜１０．０重
量％含有させれば、塗装性（二次密着性）と印刷性の向
上を図ることが可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者らは、深絞り性に優れる
樹脂皮膜塗装金属板であって、耐食性及び塗装性に優れ
る表面処理金属板を開発すべく鋭意研究を重ねた。その
結果、皮膜の主成分であるケイ酸金属塩としてケイ酸リ
チウムを選択し、且つ上記皮膜中におけるＬｉ／Ｓｉ比
を特定範囲内に制御することにより、優れた深絞り性を
確保したままで耐食性及び塗装性にも優れる皮膜を形成
できることを見出し、本発明に想到した。

【００１１】Ｌｉ／Ｓｉ比が小さ過ぎる場合には、皮膜
の造膜性が低下して、金属板に塗布してもはじかれ易く
なり、密着性に優れた皮膜が形成できないので、耐食性
が劣化すると共に疵がつき易くなる。従ってＬｉ／Ｓｉ
比は０．２以上とすることが必要である。一方、Ｌｉ／
Ｓｉ比が大き過ぎる場合には、塗装を行った場合の塗膜
密着性が劣化する。従って、Ｌｉ／Ｓｉ比は０．６以下
とすることが必要である。このように、本発明では、ケ
イ酸リチウム水溶液のＬｉ／Ｓｉ比またはケイ酸リチウ
ム水溶液とケイ酸コロイドの混合物におけるＬｉ／Ｓｉ
比を０．２〜０．６とすることが必要であり、０．２〜
０．４の範囲であればより好ましい。

【００１２】本発明の表面処理金属板において、有機樹
脂は皮膜の造膜性及び耐食性の改善を目的として添加さ
れる。皮膜中に存在させる有機樹脂の種類としては、ウ
レタン系樹脂，アクリル系樹脂，ポリエチレン樹脂，ポ
リスチレン樹脂，ポリエステル樹脂等が好ましい樹脂と
して例示できる。

【００１３】上記有機樹脂の含有量が０．５％未満の場
合には、有機樹脂添加による皮膜造膜性及び耐食性の改
善効果が十分でない。一方有機樹脂の含有量が１０．０
％より多い場合には、深絞り加工を行うことにより摺動
面の樹脂が剥離して黒変する黒化現象が発生し易くな
り、加工後の外観を劣化させる。従って、本発明におい
て有機樹脂の含有量は、０．５〜１０．０％と規定し
た。尚、２．０％以上、７．０％以下であると好まし
い。

【００１４】固形潤滑剤は、皮膜の潤滑性改善により皮
膜の疵付きを防止し、加工時の皮膜の損傷を低減するこ
とを目的として添加される。本発明に用いることのでき
る固形潤滑剤としては、ポリエチレンワックス，酸化ポ
リエチレンワックス，酸化ポリプロピレンワックス，カ
ルナバワックス，パラフィンワックス，モンタンワック
ス，ライスワックス，テフロンワックス，２硫化モリブ
デン，２硫化炭素，グラファイト等が例示でき、これら
の固形潤滑剤の中から１種又は２種以上を任意に選択す
ればよい。処理液中での分散状態や潤滑性能を考慮する
と、ワックスタイプの潤滑剤を用いて、水分散型ワック
スの状態で塗布液中に添加することが推奨される。

【００１５】上記固形潤滑剤の添加量が０．２５％より
少ない場合には、潤滑性の改善効果が十分に得られな
い。一方２．０％より多い場合には、皮膜の耐食性及び
塗装性が劣化する。従って、本発明では皮膜中に含まれ
る固形潤滑剤の添加量を０．２５〜２．０％とすること
が必要である。

【００１６】更に、上記固形潤滑剤はその粒径が０．１
〜１．０μｍであることが好ましい。その理由は、固形
潤滑剤の粒径が０．１μｍより小さい場合には、皮膜中
に潤滑剤が埋もれてしまい満足できる性能が十分得られ
ず、一方１．０μｍより大きい場合には、処理液中にお
ける固形潤滑剤の均一分散性及び液安定性が劣化して鋼
板へ均一に塗布することができなくなるからである。

【００１７】本発明において皮膜を形成する目的で塗布
される溶液は、上記Ｌｉ／Ｓｉ比で０．２〜０．６を満
足するものであればケイ酸リチウム水溶液単独でもよ
く、或いはケイ酸リチウム水溶液とケイ酸コロイドの混
合溶液を用いてもよく、これに有機樹脂と固形潤滑剤を
添加することにより得ることができる。

【００１８】従って本発明による表面処理金属板を製造
するにあたっては、ケイ酸リチウム水溶液または、ケイ
酸リチウム水溶液とケイ酸コロイドの混合物を金属板の
表面に塗布して乾燥すれば、微細なシリカ粒子の強固な
乾燥ゲルからなるガラス質の皮膜を金属板表面に形成す
ることができる。

【００１９】ケイ酸リチウムは市販のリチウムシリケー
トを用いればよく、またケイ酸コロイドについても市販
品のコロイダルシリカやコロイドゾルを用いればよい
が、市販品のケイ酸コロイドには一般的に不純物として
ケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムが含有されている。
ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウムは塗布時における
塗布液と鋼板との濡れ性を悪化させ、乾燥して皮膜を形
成した時に、得られる皮膜に欠陥が生じ、耐食性及び密
着性が低下する原因となる。従って、皮膜中に含まれる
Ｎａ及び／又はＫの含有量は合計で１．０％以下に制御
することが望ましい。

【００２０】また、金属板の表面に形成する皮膜の付着
量は、Ｓｉの重量で、０．０２５％〜０．５ｇ／ｍ² の
範囲であることが好ましい。皮膜付着量がＳｉ換算で
０．０２５ｇ／ｍ² よりも少ない時は、強靭で硬いガラ
ス質の皮膜を得ることができず、十分な耐食性と深絞り
加工性が得られない。一方、皮膜付着量がＳｉ換算で
０．５ｇ／ｍ² より多い場合には、皮膜のアース性及び
塗装性が劣化する。

【００２１】尚、本発明は塗布液の塗布方法により限定
されるものではなく、ロールコーター法，ナイフコータ
ー法，スプレー法等の公知の塗布方法の中から任意に選
択すればよい。

【００２２】本発明に係る皮膜を形成する下地の素材は
特に限定されず、鋼板以外にも例えばアルミ板，アルミ
合金板，ステンレス鋼板，チタン板等の金属板の使用も
可能である。但し、上記皮膜形成時における素材との密
着性を考慮すると、Ｚｎ又はＺｎ合金めっき鋼板にクロ
メート処理やりん酸塩処理等の化成処理を施したもの等
が好ましく用いられる。

【００２３】特に、上記Ｚｎ又はＺｎ合金めっき鋼板に
施す化成処理としては、耐食性の観点から、クロメート
処理を施したＺｎ又はＺｎ合金めっき鋼板が最も好まし
い。その際のクロメート皮膜の付着量は耐食性の観点か
ら、Ｃｒ付着量として１０ｍｇ／ｍ² 以上であることが
好ましく、一方Ｃｒ付着量の上限は、皮膜との密着性の
観点から１００ｍｇ／ｍ² とすることが好ましい。尚、
クロメート処理を施す方法としては、水洗型（反応型）
クロメート処理，塗布型クロメート処理，電解クロメー
ト処理等の方法があるが、特に限定するものではなく、
任意の方法で行えば良い。

【００２４】以上の通り、本発明によれば、耐疵付き性
及び深絞り性に優れる皮膜塗装金属板であって、耐食性
及び塗装性に優れる表面処理金属板を提供することがで
きる。

【００２５】更に、家電製品等の部品では、塗装以外に
もシルク印刷等による文字や図等の印刷が行われること
が一般的であり、これらの用途では印刷後の文字または
線等ににじみやはじきが生じることなく、鮮明に印刷さ
れることが要求される。このように表面処理金属板に印
刷性が要求される場合には、本発明に係る皮膜中にシラ
ンカップリング剤を含有させることが推奨される。

【００２６】また、シランカップリング剤を含有させる
ことにより塗装後の密着性（一次密着性）のみならず、
塗装後に沸騰水に浸漬した後の塗膜密着性（二次密着
性）も向上させることが可能である。このようなシラン
カップリング剤が有する塗膜密着性の改善機構について
は完全に解明されたわけではないが、シリコンに結合す
るアルコキシ基が水溶液中で加水分解することによりア
ルコール基とシラノール基が生成し、生成したシラノー
ル基が塗装後の塗膜との結合力を強めるためと推定され
る。

【００２７】シランカップリング剤においてシリコンに
結合しているアルコキシ基に関しては、塗膜密着性の改
善効果が、アルコキシ基の加水分解により生成するシラ
ノール基によるものと推定されることから、加水分解可
能なメトキシ基やエトキシ基等の低級アルコキシ基であ
ることが好ましい。その中でも特に加水分解後の生成す
るアルコールが皮膜の造膜性に悪影響を与えることを考
慮すると、アルコキシ基は加水分解により生成するアル
コールの沸点が低いメトキシ基であることがより好まし
い。

【００２８】シランカップリング剤としては、下記
（１）式または下記（２）式で示される一般的なシラン
カップリング剤を用いることができる。（Ｒ₁ ，Ｒ₅ ；低級アルキル基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ；低
級アルコキシ基）

【００２９】上述の通り本発明は、含有させるシランカ
ップリング剤の種類を限定するものではないが、水溶液
中での分散性や相溶性等の観点からは、下記（３）式ま
たは（４）式に示すような末端にグリシドキシ基を有す
るシランカップリング剤を用いることが好ましい。Ｒ₂ ｜Ｒ_g−Ｒ₆−Ｓｉ−Ｒ₃…（３）｜Ｒ₄ Ｒ₂ ｜Ｒ_g−Ｒ₆−Ｓｉ−Ｒ₃…（４）｜Ｒ₅ （Ｒ_g；グリシドキシ基、Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄；低級アルコキ
シ基、Ｒ₅；低級アルキル基、Ｒ₆；低級アルキレン基）

【００３０】尚、シランカップリング剤の含有量が１．
０％よりも少ない場合には、塗膜の密着性の改善効果が
不充分であり、塗装後の塗膜密着性、特に二次密着性や
印刷性に優れる鋼板が得られず、一方１０．０％よりも
多い場合には、塗膜密着性、特に二次密着性の改善効果
が飽和すると共に、形成される皮膜が脆くなり加工性に
悪影響を与えることとなるので、シランカップリング剤
の含有量は１．０〜１０．０％とすることが推奨され
る。

【００３１】上述した様に、シランカップリング剤は塗
装後の塗膜の二次密着性及び印刷性の改善に著しい効果
を示すが、シランカップリング剤の添加のみで十分な印
刷性及び塗装性が得られるわけではなく、主体とするケ
イ酸アルカリ金属塩としてケイ酸リチウムを選択し、皮
膜中のＬｉ／Ｓｉ比を制御すると共に、ケイ酸アルカリ
金属塩中に含まれるＮａ及びＫの含有量を最適化するこ
とにより、はじめて塗装後の一次密着性，二次密着性及
び印刷性に優れた表面処理金属板が得られるものであ
る。

【００３２】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００３３】

【実施例】実施例１まず処理液中のＬｉ／Ｓｉ比が耐食性，耐疵付き性，濡
れ性及び塗装性に与える影響を調べることを目的として
以下の実験を行った。金属板としては、クロメート処理
を施した電気Ｚｎめっき鋼板（Ｚｎ付着量２０ｇ／ｍ
² 、Ｃｒ付着量２０ｍｇ／ｍ² 、板厚０．８ｍｍ）を用
いた。ケイ酸リチウムとケイ酸コロイドの混合溶液中
に、ウレタン系樹脂５重量％及び粒径０．６μｍの水分
散型ポリエチレンワックス粒子１．５重量％を添加した
塗布液を、塗布乾燥後のＳｉ重量にて０．２ｇ／ｍ² と
なる様に絞りロールにて上記原板の表面に塗布し、板温
８０℃で乾燥させて、ガラス質の皮膜を形成して、表面
処理鋼板を製造した。尚、上記混合溶液は、ケイ酸リチ
ウムとケイ酸コロイドの配合量を調節することによっ
て、Ｌｉ／Ｓｉ比が０〜１．０の範囲であるＮｏ．１〜
１２の試験片を得た。

【００３４】これらの試験片について、以下の様にして
耐食性、耐疵付き性、濡れ性及び塗装性試験を行った。 (i) 耐食性試験ＪＩＳＺ２３７１に準じて塩水噴霧試験を実施し、１
００時間後の白錆の発生面積により耐食性を評価した。
評価基準は以下に示す。 ◎：白錆なし ○：白錆５％未満 △：白錆５％以上１０％未満 ×：白錆１０％以上。

【００３５】(ii)耐疵付き性試験表面性試験装置（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて、供試材
を２枚重ねにし、相互の摺動によるすり傷を発生させ、
目視により疵付きを評価した（◎：極めて良い，○：良
い，△：悪い，×：極めて悪い）。尚、上記２枚重ねの
供試材のうち、上側のものは寸法１０ｍｍ×１０ｍｍと
し、摺動時の荷重は１ｋｇとした。

【００３６】(iii) 濡れ性試験塗布液を絞りロールで鋼板上に塗布し、乾燥後の表面の
はじきを目視で観察して、評価した（◎：極めて良い，
○：良い，△：悪い，×：極めて悪い）。

【００３７】(iv)塗装性試験得られた皮膜処理鋼板にメラミン系塗料を膜厚２０μｍ
にてスプレー塗布した後、１５０℃で３０分間焼きつけ
た後、カッターナイフで１ｍｍ枡目の碁盤目１００枡を
入れ、これにテープ剥離試験を実施して、塗膜の残存枡
目数にて塗膜密着性を評価した。夫々の混合溶液のＬｉ
／Ｓｉ比と試験結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】Ｌｉ／Ｓｉ比：０．２〜０．６を満足する
本発明例Ｎｏ．１〜７は、耐食性，耐疵付き性，濡れ性
及び塗装性の全てに優れている。一方Ｌｉ／Ｓｉ比が小
さ過ぎる比較例Ｎｏ．８〜１０では、耐食性，耐疵付き
性及び濡れ性が乏しく、Ｌｉ／Ｓｉ比が大き過ぎる比較
例Ｎｏ．１１，１２は塗装性に劣っている。

【００４０】実施例２次に、処理液中の有機樹脂の含有量と得られる表面処理
鋼板の性質との関係を調べた。ケイ酸リチウムとケイ酸
コロイドの混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が０．４であ
る混合溶液中に、ウレタン系樹脂を０〜１５重量％の範
囲で含有させ、さらに粒径０．６μｍの水分散型ポリエ
チレンワックス粒子１．０重量％を添加して処理液を調
整した塗布液を用いたこと以外は、実施例１と同様にし
てＮｏ．１３〜２４の表面処理鋼板を得た。これらの表
面処理鋼板について、実施例１と同様にして耐食性試
験，濡れ性試験，塗装性試験を行うと共に、以下の方法
により深絞り加工性試験を実施した。

【００４１】(v) 深絞り加工性試験８０トンのクランクプレス装置を用いて、単発のプレス
試験を実施して、成形後の成形品の摺動面の型かじり及
び黒化現象（耐黒化性）について、目視で評価して、深
絞り加工性とした（◎：極めて良い，○：良い，△：悪
い，×：極めて悪い）。結果は、表２に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】有機樹脂の含有量が０．５〜１０．０重量
％である本発明例Ｎｏ．１３〜１９は、耐食性，濡れ
性，塗装性及び深絞り加工性の全てに優れている。一方
有機樹脂の含有量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．２０〜２２
は、耐食性，濡れ性，塗装性及び深絞り加工性のいずれ
かも劣っており、有機樹脂の含有量が多過ぎる比較例Ｎ
ｏ．２３，２４では、深絞り加工時に黒化現象が発生し
た。

【００４４】実施例３次に、処理液中の固形潤滑剤の含有量及び粒径と得られ
る表面処理鋼板の性質との関係を調べた。ケイ酸リチウ
ムとケイ酸コロイドの混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が
０．４である混合溶液中に、ウレタン系樹脂５重量％
と、粒径の異なる水分散型ポリエチレンワックス粒子を
０〜１０重量％の範囲で添加して処理液を調整した塗布
液を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてＮｏ．２
５〜３９の表面処理鋼板を得た。これらの表面処理鋼板
について、実施例１，２と同様にして耐食性試験，塗装
性試験，深絞り加工性試験を行うと共に、以下に示す方
法により、動摩擦係数を測定した。

【００４５】(vi)動摩擦係数測定方法摺動試験装置を用いて、加圧力４６ｋｇｆ／ｃｍ² 、引
き抜き速度３００ｍｍ／分にて試験を実施した時の引き
抜き荷重を測定し、引き抜き荷重から動摩擦係数を測定
した。尚、動摩擦係数は両面同時に測定したが、測定結
果は両面の平均値を示した。結果は、表３に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】処理液中の固形潤滑剤の含有量が０．２５
〜２．０重量％であり、その粒径が０．１〜１．０μｍ
である本発明例Ｎｏ．２５〜３１は、耐食性，塗装性及
び深絞り加工性の全てに優れていて、動摩擦係数も小さ
い。

【００４８】一方固形潤滑剤の含有量が少な過ぎる比較
例Ｎｏ．３２及び３３は、深絞り加工性が乏しく、固形
潤滑剤の含有量が多過ぎる比較例Ｎｏ．３４〜３６は耐
食性及び塗装性が劣っている。また固形潤滑剤の粒径が
小さ過ぎる比較例Ｎｏ．３７は、深絞り加工性に乏しい
と共に動摩擦係数が大きく、固形潤滑剤の粒径が大き過
ぎる比較例Ｎｏ．３８は耐食性，塗装性及び深絞り加工
性に劣り、固形潤滑剤の粒径が３．０μｍの比較例Ｎ
ｏ．３９では溶液中に固形潤滑剤の分散ができなかっ
た。

【００４９】実施例４次に、処理液中のＮａ及び／又はＫの含有量と得られる
表面処理鋼板の性質との関係を調べた。ケイ酸リチウム
とケイ酸コロイドの混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が
０．４である混合溶液中に、ケイ酸ナトリウム及び／又
はケイ酸カリウムをＮａ及び／又はＫの含有量で０〜
３．０重量％の範囲で変化させて添加したこと以外は、
実施例１と同様にして、Ｎｏ．４０〜４６の表面処理鋼
板を得た。これらの表面処理鋼板について、実施例１，
２と同様にして耐食性試験，濡れ性試験，深絞り加工性
試験を行った。結果は、表４に示す。

【００５０】

【表４】

【００５１】Ｎａ及び／又はＫの含有量が１．０重量％
以下の本発明例Ｎｏ．４０〜４３は、耐食性，濡れ性及
び深絞り加工性の全てに優れている。一方Ｎａ及び／又
はＫの含有量が１．０重量％を超える比較例Ｎｏ．４４
〜４６は、耐食性及び濡れ性に劣っている。

【００５２】実施例５次に、皮膜の付着量と得られる表面処理鋼板の性質との
関係を調べた。ケイ酸リチウムとケイ酸コロイドの混合
物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が０．４である混合溶液を用
いたこと以外は実施例１と同様にして得た塗布液を、塗
布乾燥後のＳｉ重量にて０．０１５〜２．０ｇ／ｍ² と
なる様に実施例１と同様の方法で塗布して乾燥させ、Ｎ
ｏ．４７〜５６の表面処理鋼板を得た。

【００５３】これらの表面処理鋼板について、実施例
１，２と同様にして耐食性試験及び深絞り加工性試験を
行うと共に、表面抵抗をテスターにて測定して、アース
性を以下の様に評価した。 ◎：５０Ω未満 ○：５０Ω以上１００Ω未満 △：１００Ω以上２００Ω未満 ×：２００Ω以上結果は表５に示す。

【００５４】

【表５】

【００５５】Ｓｉ付着量が０．０２５〜０．５ｇ／ｍ²
の範囲を満足する本発明例Ｎｏ．４７〜５２は、耐食
性，深絞り加工性及びアース性の全てに優れている。一
方Ｓｉ付着量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．５３は、耐食性
及び深絞り加工性に乏しく、Ｓｉ付着量が多過ぎる比較
例Ｎｏ．５４〜５６はアース性に劣っている。以下に示
す実施例６〜１１は、前記シランカップリング剤を添加
した場合の表面処理金属板の特性を調べることを目的と
して行ったものである。

【００５６】実施例６シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例１と同様にしてＬｉ／Ｓｉ比が０〜１．０の
範囲にあるＮｏ．１０１〜１１２の試験片を得た。これ
らの試験片について、前述の方法により、耐食性，耐疵
付き性，濡れ性，塗装性（一次密着性）を調べる試験を
行うと共に、以下の方法により塗装性（二次密着性）及
び印刷性を調べた。

【００５７】(vii) 塗装性試験（二次密着性）塗装後の各試験片を沸水に１時間浸漬後、１時間常温で
放置した後、一次密着性と同様の方法で塗膜残存率を測
定し、以下の基準により二次密着性の評価を行った。 ◎：塗膜残存率１００％ ○：塗膜残存率８０％以上１００％未満 △：塗膜残存率４０％以上８０％未満 ×：塗膜残存率４０％未満。

【００５８】(viii)印刷性試験得られた鋼板にシルクスクリーン印刷により、０．２ｍ
ｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍの線を印刷し、印刷後の各
線の鮮映性を目視にて評価した。尚、印刷にはエポキシ
系塗料を使用して、焼付条件は４０℃×２０分間とし、
はじきやにじみがないものは◎と評価し、若干のにじみ
は見られるものの特に問題のないレベルにあるものを
○、はじきやにじみがあるものを△、はじきやにじみが
著しいものを△と評価した。夫々の混合溶液のＬｉ／Ｓ
ｉ比と試験結果を表６に示す。

【００５９】

【表６】

【００６０】本発明例Ｎｏ．１０１〜１０６は、耐食
性，耐疵付き性，濡れ性，塗装性及び印刷性の全てに優
れている。一方、Ｌｉ／Ｓｉ比が小さ過ぎる比較例Ｎ
ｏ．１０７〜１０９は、耐食性，耐疵付き性及び濡れ性
がいずれも劣っており、Ｌｉ／Ｓｉ比が大き過ぎる比較
例Ｎｏ．１１０〜１１２は塗装性及び印刷性に劣ってい
る。

【００６１】実施例７シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％添加したこと以外
は、実施例２と同様にしてウレタン系樹脂を０〜１５重
量％の範囲で含有量を変化させ、処理液中の有機樹脂の
含有量と得られる表面処理鋼板の性質の関係を調べた。
結果は表７に示す。

【００６２】

【表７】

【００６３】有機樹脂の含有量が０．５〜１０．０重量
％を満足する本発明例Ｎｏ．１１３〜１１９は、耐食
性，濡れ性，塗装性，深絞り加工性のいずれにも優れて
いる。有機樹脂の含有量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．１２
０〜１２２は、耐食性及び濡れ性に劣り、有機樹脂が含
有量が多過ぎる比較例Ｎｏ．１２３及び１２４では、深
絞り加工時に黒化現象が発生した。

【００６４】実施例８シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％添加したこと以外
は、実施例３と同様にして、処理液中の固形潤滑剤の含
有量及び粒径と得られる表面処理鋼板の性質との関係を
調べた。結果は、表８に示す。

【００６５】

【表８】

【００６６】処理液中の固形潤滑剤の含有量が０．２５
〜２．０重量％であり、その粒径が０．１〜１．０μｍ
である本発明例Ｎｏ．１２５〜１３１は、耐食性，塗装
性，印刷性及び深絞り加工性の全てに優れている。一方
固形潤滑剤の含有量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．１３２及
び１３３は、深絞り加工性が乏しく、固形潤滑剤の含有
量が多過ぎるＮｏ．１３４〜１３６は耐食性及び塗装性
が劣っている。また固形潤滑剤の粒径が０．１〜１．０
μｍを満足しない比較例Ｎｏ．１３７及び１３８は深絞
り加工性に劣り、固形潤滑剤の粒径が３．０μｍの比較
例Ｎｏ．１３９では溶液中に固形潤滑剤の分散ができな
かった。

【００６７】実施例９シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例４と同様にして、処理液中のＮａ及び／又は
Ｋの含有量と得られる表面処理鋼板の性質との関係を調
べた。結果は、表９に示す。

【００６８】

【表９】

【００６９】Ｎａ及び／又はＫの含有量が１．０重量％
以下の本発明例Ｎｏ．１４０〜１４３は、耐食性，濡れ
性，深絞り加工性及び印刷性の全てに優れている。一方
Ｎａ及び／又はＫの含有量が１．０重量％を超える比較
例Ｎｏ．１４４〜１４６は、耐食性，濡れ性及び印刷性
に劣っている。

【００７０】実施例１０次に、処理液中のシランカップリング剤の含有量と表面
処理鋼板の性質の関係を調べた。Ｌｉ／Ｓｉ比を０．４
とし、粒径０．６μｍの水分散型ポリエチレンワックス
粒子の含有量を１．０重量％とし、更に下記の表１０に
示すシランカップリング剤を０〜１５．０重量％含有さ
せたこと以外は、実施例１と同様にして試験片Ｎｏ．１
４７〜１５９を作製し、前述の方法により、深絞り加工
性及び塗装性を調べた。

【００７１】

【表１０】

【００７２】シランカップリング剤を１．０〜１０．０
重量％の範囲で含有させた本発明例Ｎｏ．１４７〜１５
４は、深絞り加工性及び塗装性のいずれにも優れてい
る。一方シランカップリング剤の含有量が少な過ぎる比
較例Ｎｏ．１５５，１５６は二次密着性に乏しく、シラ
ンカップリング剤の含有量が多過ぎる比較例Ｎｏ．１５
７〜１５９は深絞り加工時に型かじりが発生した。

【００７３】実施例１１シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例５と同様にして、ガラス質の皮膜の付着量と
得られる表面処理鋼板の性質との関係を調べた。結果は
表１１に示す。

【００７４】

【表１１】

【００７５】Ｓｉ付着量が０．０２５〜０．５ｇ／ｍ²
の範囲を満足する本発明例Ｎｏ．１６０〜１６５は、耐
食性，深絞り加工性及びアース性の全てに優れている。
一方Ｓｉ付着量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．１６６は、耐
食性及び深絞り加工性に乏しく、Ｓｉ付着量が多過ぎる
比較例Ｎｏ．１６７〜１６９はアース性に劣っている。

【００７６】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、耐疵付き性及び深絞り性に優れる樹脂皮膜塗装金属
板であって、耐食性及び塗装性に優れる表面処理金属板
を提供できることとなった。また、更に上記特性に加え
て二次密着性及び印刷性にも優れた表面処理金属板の提
供も可能となった。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭52−76236（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−284003（ＪＰ，Ａ) 特開平６−57441（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86 B05D 7/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸アルカリ金属塩、或いはケイ酸ア
ルカリ金属塩とケイ酸コロイドを含み更に有機樹脂及び
固形潤滑剤を含む皮膜が形成された表面処理金属板にお
いて、上記ケイ酸アルカリ金属塩がケイ酸リチウムであると共
に、上記皮膜中における（Ｌｉ原子／Ｓｉ原子）比が
０．２〜０．６であり、且つケイ酸アルカリ金属塩及び
／又はケイ酸コロイドに不純物として含まれるＮａ及び
／又はＫの含有量が皮膜中において合計１．０重量％以
下であることを特徴とする表面処理金属板。
【請求項２】皮膜中における有機樹脂含有量が０．５
〜１０．０重量％である請求項１に記載の表面処理金属
板。
【請求項３】皮膜中における固形潤滑剤の含有量が
０．２５〜２．０重量％であると共に、該固形潤滑剤の
粒径が０．１〜１．０μｍである請求項１または２に記
載の表面処理金属板。
【請求項４】皮膜の付着量がＳｉ換算で０．０２５〜
０．５ｇ／ｍ²である請求項１〜３のいずれかに記載の
表面処理金属板。
【請求項５】上記皮膜中にシランカップリング剤が
１．０〜１０．０重量％含有される請求項１〜４のいず
れかに記載の表面処理金属板。
【請求項６】シランカップリング剤が下記（１）式ま
たは（２）式で表されるシランカップリング剤よりなる
群から選択される１種以上である請求項５に記載の表面
処理金属板。Ｒ₂ ｜Ｒ₁−Ｓｉ−Ｒ₃…（１）｜Ｒ₄ Ｒ₂ ｜Ｒ₁−Ｓｉ−Ｒ₃…（２）｜Ｒ₅ （Ｒ₁，Ｒ₅；低級アルキル基、Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄；低級ア
ルコキシ基）
【請求項７】シランカップリング剤が下記（３）式ま
たは（４）式で表されるシランカップリング剤からなる
群より選択される１種以上である請求項５に記載の表面
処理金属板。Ｒ₂ ｜Ｒ_g−Ｒ₆−Ｓｉ−Ｒ₃…（３）｜Ｒ₄ Ｒ₂ ｜Ｒ_g−Ｒ₆−Ｓｉ−Ｒ₃…（４）｜Ｒ₅ （Ｒ_g；グリシドキシ基、Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄；低級アルコキ
シ基、Ｒ₅；低級アルキル基、Ｒ₆；低級アルキレン基）