JP3076892B2 - 外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板 - Google Patents
外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、摺動磨耗性、高速プレ
ス加工性、塗料密着性等に優れた汎用性能を有する非脱
膜型潤滑めっき鋼板における外観及び耐食性の改善に関
するものである。
ス加工性、塗料密着性等に優れた汎用性能を有する非脱
膜型潤滑めっき鋼板における外観及び耐食性の改善に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、プレス油を塗布して加工されてい
ためっき鋼板あるいは有機複合鋼板に代って、プレ種の
省略が可能な潤滑処理鋼板が使用されている。この潤滑
処理鋼板は、下地に亜鉛系のめっき被膜を有し、その上
にクロメート処理を施した後、潤滑特性を有する有機被
覆を施したもので、潤滑性、加工性、耐磨耗性、耐食性
について良好な特性を有している。
ためっき鋼板あるいは有機複合鋼板に代って、プレ種の
省略が可能な潤滑処理鋼板が使用されている。この潤滑
処理鋼板は、下地に亜鉛系のめっき被膜を有し、その上
にクロメート処理を施した後、潤滑特性を有する有機被
覆を施したもので、潤滑性、加工性、耐磨耗性、耐食性
について良好な特性を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の潤滑鋼板
は、主にプレス絞り加工性と摺動磨耗性の２つの特性を
満足すべく、最上層の有機被覆について、その樹脂、顔
料、潤滑剤についての検討がなされている。例えば、特
開昭６３−１６２８８６号公報に示されるような、めっ
き鋼板または冷延鋼板上にＣｒ換算で付着量５〜２００
ｍｇ／ｍ2 のクロメート被膜を有し、その上にカルボキ
シル基を３〜２０モル％含有するカルボキシル化ポリオ
レフィン系樹脂１００重量部に対し、液体エポキシ樹脂
５〜５０重量部とフッ素樹脂０．５〜１５重量部とを含
有し、その付着量が乾燥重量で０．３〜３ｇ／ｍ2 であ
る有機複合被膜を有することを特徴とする耐食性、加工
後の耐食性、耐指紋性に優れた表面処理鋼板や、特開平
３−９６３０号公報に示されるような、亜鉛系電気めっ
き鋼板の表面に、Ｃｒ付着量が１０〜５０ｍｇ／ｍ2 の
クロメート被膜を有し、その上にカルボキシル基を３〜
２０モル％含有するカルボキシル化したポリエチレン系
ディスパージョンの固形分に対し、ワックスを５〜２５
重量％含有する付着量が０．５〜４ｇ／ｍ2 の塗布層を
有することを特徴とする潤滑性及び耐食性に優れた表面
処理鋼板等がある。
は、主にプレス絞り加工性と摺動磨耗性の２つの特性を
満足すべく、最上層の有機被覆について、その樹脂、顔
料、潤滑剤についての検討がなされている。例えば、特
開昭６３−１６２８８６号公報に示されるような、めっ
き鋼板または冷延鋼板上にＣｒ換算で付着量５〜２００
ｍｇ／ｍ2 のクロメート被膜を有し、その上にカルボキ
シル基を３〜２０モル％含有するカルボキシル化ポリオ
レフィン系樹脂１００重量部に対し、液体エポキシ樹脂
５〜５０重量部とフッ素樹脂０．５〜１５重量部とを含
有し、その付着量が乾燥重量で０．３〜３ｇ／ｍ2 であ
る有機複合被膜を有することを特徴とする耐食性、加工
後の耐食性、耐指紋性に優れた表面処理鋼板や、特開平
３−９６３０号公報に示されるような、亜鉛系電気めっ
き鋼板の表面に、Ｃｒ付着量が１０〜５０ｍｇ／ｍ2 の
クロメート被膜を有し、その上にカルボキシル基を３〜
２０モル％含有するカルボキシル化したポリエチレン系
ディスパージョンの固形分に対し、ワックスを５〜２５
重量％含有する付着量が０．５〜４ｇ／ｍ2 の塗布層を
有することを特徴とする潤滑性及び耐食性に優れた表面
処理鋼板等がある。
【０００４】しかしながら、これらの先行技術で提案さ
れている潤滑処理鋼板の処理被膜は、厚みにして５μｍ
以下のクリアー被膜であることから、その外観は下地の
外観、特にクロメート処理の条件に大きく左右される。
特に、塗布型・反応型のクロメート処理においては、ク
ロムの付着むらが発生しやすく、これに起因する外観不
良や色調のばらつきが問題となる。
れている潤滑処理鋼板の処理被膜は、厚みにして５μｍ
以下のクリアー被膜であることから、その外観は下地の
外観、特にクロメート処理の条件に大きく左右される。
特に、塗布型・反応型のクロメート処理においては、ク
ロムの付着むらが発生しやすく、これに起因する外観不
良や色調のばらつきが問題となる。
【０００５】また、こうした外観不良の発生しにくい処
理として電解型のクロメート処理が挙げられるが、その
被膜中のクロムが３価であるために耐食性に劣るという
欠点がある。さらに、先に示した潤滑処理鋼板は、下地
のクロメート処理については付着量のみを規定してお
り、その詳細な処理条件については記載されておらず、
こうした問題に対する解決策は示されていない。
理として電解型のクロメート処理が挙げられるが、その
被膜中のクロムが３価であるために耐食性に劣るという
欠点がある。さらに、先に示した潤滑処理鋼板は、下地
のクロメート処理については付着量のみを規定してお
り、その詳細な処理条件については記載されておらず、
こうした問題に対する解決策は示されていない。
【０００６】また、外観、耐食性に優れたクロメート処
理としては、例えば特開昭６３−１７１６８５号公報等
に記載のものが提案されているが、これらは塗装省略を
目的にクロメート処理単独による使用を前提としたもの
であり、薄膜有機被膜との組み合わせにおいては必ずし
も十分な性能を与えるものではない。本発明は、外観、
耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板、特に外観、耐
食性を改善した潤滑処理鋼板を提供することを目的とす
るものである。
理としては、例えば特開昭６３−１７１６８５号公報等
に記載のものが提案されているが、これらは塗装省略を
目的にクロメート処理単独による使用を前提としたもの
であり、薄膜有機被膜との組み合わせにおいては必ずし
も十分な性能を与えるものではない。本発明は、外観、
耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板、特に外観、耐
食性を改善した潤滑処理鋼板を提供することを目的とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の課題を解決するものであって、その要旨とひるところ
は、亜鉛めっき鋼板を母材とし、その表面にＣｒ3+／全
Ｃｒ比が０．１〜０．８のクロム酸と、リン酸化合物を
クロム酸に対して重量比で０．５〜１．５含み、粒径１
〜１００ｎｍのコロイダルシリカをクロム酸化合物との
重量比で２以下含有するクロメート被膜をＣｒ換算で１
０〜４０ｍｇ／ｍ2 施し、その上層に第２層としてビス
フェノール型骨格、エステル骨格及びカルボキシル基を
有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂とエポキシ樹
脂の総和を全固形分に対して５０〜８５％、ポリオレフ
ィンワックスを３〜３０重量％、粒径３〜３０ｎｍのシ
リカを１０〜４０重量％含有する潤滑被膜を０．３〜５
ｇ／ｍ2 施してなることを特徴とする外観、耐食性及び
加工性に優れた潤滑処理鋼板にある。
の課題を解決するものであって、その要旨とひるところ
は、亜鉛めっき鋼板を母材とし、その表面にＣｒ3+／全
Ｃｒ比が０．１〜０．８のクロム酸と、リン酸化合物を
クロム酸に対して重量比で０．５〜１．５含み、粒径１
〜１００ｎｍのコロイダルシリカをクロム酸化合物との
重量比で２以下含有するクロメート被膜をＣｒ換算で１
０〜４０ｍｇ／ｍ2 施し、その上層に第２層としてビス
フェノール型骨格、エステル骨格及びカルボキシル基を
有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂とエポキシ樹
脂の総和を全固形分に対して５０〜８５％、ポリオレフ
ィンワックスを３〜３０重量％、粒径３〜３０ｎｍのシ
リカを１０〜４０重量％含有する潤滑被膜を０．３〜５
ｇ／ｍ2 施してなることを特徴とする外観、耐食性及び
加工性に優れた潤滑処理鋼板にある。
【０００８】
【作用】本発明の外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑
鋼板は図１に示すような被膜構造を有する。すなわち、
薄鋼板１の上にめっき被膜２、クロメート被膜３、潤滑
被膜４を施してなる被膜構造である。ここで、例えば潤
滑被膜は樹脂＋シリカ＋ポリオレフィンワックス０．３
〜５ｇ／ｍ2 を施したものであり、クロメート被膜はＣ
ｒ3+／全Ｃｒ比が０．１〜０．８のクロム酸と、リン酸
化合物をクロム酸に対して重量比で０．５〜１．５含
み、粒径１〜１００ｎｍのコロイダルシリカをクロム酸
化合物との重量比で２以下含有するクロメート被膜をＣ
ｒ換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ2 施したものであり、また
めっき鋼板は電気めっきで得られる亜鉛めっき鋼板であ
り、めっき量は特に限定する必要はなく、通常使用され
ているめっき鋼板を用いることができる。
鋼板は図１に示すような被膜構造を有する。すなわち、
薄鋼板１の上にめっき被膜２、クロメート被膜３、潤滑
被膜４を施してなる被膜構造である。ここで、例えば潤
滑被膜は樹脂＋シリカ＋ポリオレフィンワックス０．３
〜５ｇ／ｍ2 を施したものであり、クロメート被膜はＣ
ｒ3+／全Ｃｒ比が０．１〜０．８のクロム酸と、リン酸
化合物をクロム酸に対して重量比で０．５〜１．５含
み、粒径１〜１００ｎｍのコロイダルシリカをクロム酸
化合物との重量比で２以下含有するクロメート被膜をＣ
ｒ換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ2 施したものであり、また
めっき鋼板は電気めっきで得られる亜鉛めっき鋼板であ
り、めっき量は特に限定する必要はなく、通常使用され
ているめっき鋼板を用いることができる。
【０００９】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
特徴は、有機被覆の下地クロメート処理に白色で美麗な
外観を有し、かつ被膜密着性に優れた処理を採用したこ
とにある。以下クロメート処理の詳細について述べる。
部分還元クロム酸はクロム酸水溶液に公知の方法で還元
剤を加えて作る。還元率は、Ｃｒ3+／全Ｃｒ比が０．８
超では液の安定性に問題があり、また０．１未満では十
分な白色度が得られない。
特徴は、有機被覆の下地クロメート処理に白色で美麗な
外観を有し、かつ被膜密着性に優れた処理を採用したこ
とにある。以下クロメート処理の詳細について述べる。
部分還元クロム酸はクロム酸水溶液に公知の方法で還元
剤を加えて作る。還元率は、Ｃｒ3+／全Ｃｒ比が０．８
超では液の安定性に問題があり、また０．１未満では十
分な白色度が得られない。
【００１０】シリカゾルの含有量としては、ＣｒＯ3 換
算１に対して２以下が望ましい。これは、この値が２を
超えると上層の有機被覆との加工時の密着性に劣化が認
められるためである。リン酸化合物の添加量は、クロム
酸に対して重量比で０．５〜１．５の範囲である。この
値が１．５超では上層の有機被覆との加工時の密着性に
劣化が認められ、また０．５未満では十分な白色度が得
られない。
算１に対して２以下が望ましい。これは、この値が２を
超えると上層の有機被覆との加工時の密着性に劣化が認
められるためである。リン酸化合物の添加量は、クロム
酸に対して重量比で０．５〜１．５の範囲である。この
値が１．５超では上層の有機被覆との加工時の密着性に
劣化が認められ、また０．５未満では十分な白色度が得
られない。
【００１１】ここで、クロメート付着量としてはＣｒ換
算で１０〜４０ｍｇ／ｍ2 とする必要がある。クロメー
ト付着量が１０ｍｇ／ｍ2 未満では十分な耐食性が得ら
れず、また４０ｍｇ／ｍ2 超では上層の有機被覆との加
工時の密着性に劣化が認められる。クロメートの白色化
機構は、下地めっきの亜鉛とクロメート液中のＣｒ6+の
反応がリン酸イオンによって加速され、有色のＣｒ6+が
Ｃｒ3+に還元される点と、イオン化した亜鉛イオンが界
面のｐＨ上昇に伴い水に対して不溶性でリン酸塩（白
色）、または縮合リン酸塩（無色）を形成し、被膜中の
Ｃｒ6+、Ｃｒ3+も界面の反応に伴うｐＨ上昇により不溶
性クロミウムクロメート（無色ないし薄緑）を形成する
ことによる。
算で１０〜４０ｍｇ／ｍ2 とする必要がある。クロメー
ト付着量が１０ｍｇ／ｍ2 未満では十分な耐食性が得ら
れず、また４０ｍｇ／ｍ2 超では上層の有機被覆との加
工時の密着性に劣化が認められる。クロメートの白色化
機構は、下地めっきの亜鉛とクロメート液中のＣｒ6+の
反応がリン酸イオンによって加速され、有色のＣｒ6+が
Ｃｒ3+に還元される点と、イオン化した亜鉛イオンが界
面のｐＨ上昇に伴い水に対して不溶性でリン酸塩（白
色）、または縮合リン酸塩（無色）を形成し、被膜中の
Ｃｒ6+、Ｃｒ3+も界面の反応に伴うｐＨ上昇により不溶
性クロミウムクロメート（無色ないし薄緑）を形成する
ことによる。
【００１２】さらに、クロメート処理層の上層には、ビ
スフェノール型骨格、エステル骨格及びカルボキシル基
を有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂とエポキシ
樹脂の総和を全固形分に対して５０〜８５％、ポリオレ
フィンワックスを３〜３０重量％、粒径３〜３０ｎｍの
シリカを１０〜４０重量％含有する潤滑被膜を０．３〜
５ｇ／ｍ2 形成する。ここで、潤滑被膜量が０．３ｇ／
ｍ2 未満では十分な潤滑加工性、耐食性が得られないこ
とから０．３ｇ／ｍ2 を下限とし、また５ｇ／ｍ2 を超
えると安定した加工性等の性能が得られないことから５
ｇ／ｍ2 を上限とした。
スフェノール型骨格、エステル骨格及びカルボキシル基
を有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂とエポキシ
樹脂の総和を全固形分に対して５０〜８５％、ポリオレ
フィンワックスを３〜３０重量％、粒径３〜３０ｎｍの
シリカを１０〜４０重量％含有する潤滑被膜を０．３〜
５ｇ／ｍ2 形成する。ここで、潤滑被膜量が０．３ｇ／
ｍ2 未満では十分な潤滑加工性、耐食性が得られないこ
とから０．３ｇ／ｍ2 を下限とし、また５ｇ／ｍ2 を超
えると安定した加工性等の性能が得られないことから５
ｇ／ｍ2 を上限とした。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について述べる。各種
亜鉛メッキ鋼板に本発明の処理を施した鋼板と、従来法
に基づいた処理を施した鋼板の作成例を表１に示す。ま
た、表２にこれらの鋼板の性能評価結果を示す。各評価
方法は次のとおりである。
亜鉛メッキ鋼板に本発明の処理を施した鋼板と、従来法
に基づいた処理を施した鋼板の作成例を表１に示す。ま
た、表２にこれらの鋼板の性能評価結果を示す。各評価
方法は次のとおりである。
【００１４】〔外観〕鋼板作成後、３０ｃｍ×３０ｃｍ
の鋼板サンプルについて、目視にて以下の基準に基づい
て外観の評点づけを行った。 ◎ 色調差、むらなく美麗 ○ 若干色調差あるが美麗 △ 色調差、またはむらあり × 激しい色調差、色むらあり 〔裸耐食性〕鋼板作成後、試験片をそのままの状態で塩
水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−２３７１）を行い、塩水噴霧
開始後、１０００時間目で試験片の錆発生状態を下記基
準に基づき評点づけを行った。
の鋼板サンプルについて、目視にて以下の基準に基づい
て外観の評点づけを行った。 ◎ 色調差、むらなく美麗 ○ 若干色調差あるが美麗 △ 色調差、またはむらあり × 激しい色調差、色むらあり 〔裸耐食性〕鋼板作成後、試験片をそのままの状態で塩
水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−２３７１）を行い、塩水噴霧
開始後、１０００時間目で試験片の錆発生状態を下記基
準に基づき評点づけを行った。
【００１５】◎ 白錆発生２０％未満 ○ 白錆発生２０〜７０％ △ 白錆発生７０〜１００％ × 赤錆発生あり 〔潤滑特性〕 動摩擦係数：直径１０ｍｍの鋼球に１００ｇの荷重をか
け、毎秒１０ｍｍで移動させたときにロードセルにより
水平方向の力を測定し、この値を鋼球にかけた荷重１０
０ｇで除して摩擦係数とした。
け、毎秒１０ｍｍで移動させたときにロードセルにより
水平方向の力を測定し、この値を鋼球にかけた荷重１０
０ｇで除して摩擦係数とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、本発
明の潤滑処理鋼板は、外観、耐食性、潤滑性ともに良好
であり、従来処理に比べて優れた性能を示すものであ
る。
明の潤滑処理鋼板は、外観、耐食性、潤滑性ともに良好
であり、従来処理に比べて優れた性能を示すものであ
る。
【図１】本発明鋼板の被膜構成の説明図である。
１ 薄鋼板 ２ めっき被膜 ３ クロメート被膜 ４ 潤滑被膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｕ Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｇ Ｃ２３Ｃ 22/33 Ｃ２３Ｃ 22/33 28/00 28/00 Ｃ Ｃ２５Ｄ 11/38 ３０５ Ｃ２５Ｄ 11/38 ３０５ 15/02 15/02 Ｑ (56)参考文献 特開 平３−39485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−103185（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−310975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−270480（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86 C23C 28/00 B05D 3/10,7/14,7/24 B32B 15/08 C25D 11/38,15/02
Claims (1)
- 【請求項１】 亜鉛めっき鋼板を母材とし、その表面に
Ｃｒ3+／全Ｃｒ比が０．１〜０．８のクロム酸と、リン
酸化合物をクロム酸に対して重量比で０．５〜１．５含
み、粒径１〜１００ｎｍのコロイダルシリカをクロム酸
化合物との重量比で２以下含有するクロメート被膜をＣ
ｒ換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ2 施し、その上層に第２層
としてビスフェノール型骨格、エステル骨格及びカルボ
キシル基を有するエーテル・エステル型ウレタン樹脂と
エポキシ樹脂の総和を全固形分に対して５０〜８５重量
％、ポリオレフィンワックスを３〜３０重量％、粒径３
〜３０ｎｍのシリカを１０〜４０重量％含有する潤滑被
膜を０．３〜５ｇ／ｍ2施してなることを特徴とする外
観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06096789A JP3076892B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06096789A JP3076892B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305176A JPH07305176A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3076892B2 true JP3076892B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=14174413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06096789A Expired - Fee Related JP3076892B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 外観、耐食性及び加工性に優れた潤滑処理鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3076892B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100312121B1 (ko) * | 1997-07-18 | 2001-12-12 | 이구택 | 윤활수지용액을 이용한 수지피복 용융아연 도금강판의 제조방법 |
| JP2001140080A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Nippon Steel Corp | 潤滑ステンレス鋼板及び潤滑ステンレス鋼管、並びに潤滑ステンレス鋼管製造方法 |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP06096789A patent/JP3076892B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07305176A (ja) | 1995-11-21 |
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|---|---|---|---|
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