JP3400366B2 - 接着性、耐型カジリ性に優れたアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車車体や家電
製品等に使用される鋼板をベースとした有機複合被覆鋼
板であって、接着性、耐型カジリ性および潤滑性に優
れ、かつ、有機皮膜がアルカリ溶液により容易に除去可
能なアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車車体用に利用される鋼板
は、衝突安全性及び車体軽量化の観点から鋼板の高張力
化、寒冷地での凍結防止剤による腐食による耐久性向上
の観点からめっき皮膜の厚目付け化の方向に向かってお
り、自動車車体に占める、高張力鋼板、厚目付け亜鉛系
めっき鋼板の使用比率は徐々に増加している。

【０００３】自動車車体製造工程は、プレス加工工程、
組立工程、脱脂工程、化成処理工程、塗装工程よりなっ
ている。これらの工程で高張力鋼板、厚目付け亜鉛系め
っき鋼板を自動車車体用として使用した場合、下記のよ
うな問題が生じている。プレス加工工程では、作業性、
脱脂性が要求されるため、高粘度のプレス油を使用する
例は少なく、一般には鋼板に防錆油が塗布されたままプ
レス加工されている。しかし、防錆油では潤滑性が不十
分であるため、厚目付け亜鉛系めっき鋼板をプレス成形
した場合、加工の厳しい部位でしばしばプレス割れ等の
トラブルが生じていた。また、高張力鋼板のプレス成形
では、プレス加工時に高加圧力を要するため、防錆油で
は、油ぎれが生じてしまい、型カジリが生じるという問
題がある。

【０００４】一方、自動車車体の組立工程では、スポッ
ト溶接のみでなく、接合部の応力分散、シール性の向上
のために、ドアパネルのヘミング加工部、フード、トラ
ンクリッドでの外板と内板の接合等には、スポット溶接
と接着剤を併用した接合が、利用されている。この組立
工程は、脱脂工程の前工程でおこなわれるため、鋼板表
面には油分等の残った状態で接着剤が塗布され接合が行
なわれている。そのため、高張力鋼板、厚目付け亜鉛系
めっき鋼板のプレス成形性を向上させるために、プレス
成形時にプレス油を使用した場合、接着性を劣化させる
問題があった。

【０００５】以上のような背景のもと、接着性を確保し
つつ、成形性を向上させるために、従来、次のようなア
ルカリ可溶型有機被覆鋼板が提案されている。すなわ
ち、（１）特開平３−２０３９９６号公報には、特定の
マレイン酸／スチレン系共重合物を特定の水酸基含有化
合物により部分的にエステル化したエステル化物または
その塩よりなる潤滑皮膜剤組成物を被覆した金属薄板
が、（２）特開平９−１７００５９号公報には、酸価４
０〜１００、ガラス転移温度３０〜６０℃のアクリル樹
脂の皮膜が０．５〜５μｍの厚さに形成されたことを特
徴とする接着性に優れたアルカリ可溶型樹脂皮膜被覆亜
鉛系めっき鋼板が、（３）特開平９−２５４３１２号公
報には、酸価４０〜７０、弾性率１０００〜４００００
Ｎ／ｃｍ² のカルボキシル基含有ウレタン樹脂からなる
皮膜が０．５〜５μｍの厚さに形成された接着性および
耐パウダリング性に優れたアルカリ可能型樹脂皮膜被覆
亜鉛系めっき鋼板が、（４）特開平８−２５２８８７号
公報には、下層に酸価４０〜３００、ガラス転移温度０
〜２０℃のアクリル樹脂を分子量５００〜２０００のエ
ポキシオリゴマーで３〜２０重量％変性したエポキシ変
性アクリル樹脂、上層に酸価４０〜３００、ガラス転移
温度４０〜８０℃のアクリル樹脂が形成された耐カジリ
性に優れたアルカリ可溶型保護被覆ステンレス鋼板が開
示されている。

【０００６】しかし、上述したアルカリ可溶型潤滑被覆
鋼板には、以下のような問題がある。すなわち、上記
（１）、（２）のスチレン系共重合体やアクリル樹脂を
主成分とするアルカリ可溶型潤滑被覆鋼板は、その有機
皮膜の構成成分としてマレイン酸／スチレン共重合物の
エステル化物またはその塩、あるいはアクリル系樹脂を
使用している。これらを使用した有機皮膜は、皮膜強度
が低く、有機皮膜に高面圧がかかった場合、皮膜が容易
に破壊され金型による型カジリが生じ、耐型カジリ性は
劣ったものであった。また、接着性、潤滑性も十分なレ
ベルのものではなかった。

【０００７】一方、上記（３）のウレタン系樹脂を主成
分とするアルカリ可溶型樹脂皮膜被覆亜鉛めっき鋼板
は、アルカリ可溶性および耐パウダリング性に優れる
が、接着性は、十分なレベルのものではなかった。

【０００８】上記（４）のアルカリ可溶型保護被覆ステ
ンレス鋼板のアルカリ可溶型保護皮膜は、耐型カジリ性
と耐ブロッキング性を両立させるため２層構造となって
いる。そのため、２コート２ベークを行わなくてはなら
ず、製造コストが割り高となる。また、その皮膜の主成
分はアクリル樹脂であるため、その耐型カジリ性も十分
なレベルではなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題に鑑みてなされたもので、接着性を劣化
させることなく、鋼板の耐型カジリ性、潤滑性を向上さ
せ、なおかつ、プレス成形後には、アルカリ溶液による
脱脂により容易に除去することのできるアルカリ可溶型
有機皮膜が１コート１ベークで形成されたアルカリ可溶
型有機皮膜被覆鋼板を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルカリ
可溶型有機皮膜被覆鋼板の皮膜構成とその接着性、耐型
カジリ性、潤滑性との関係について鋭意検討を重ねた結
果、以下のような知見を得た。

【００１１】（１）接着性と耐型カジリ性に関して、耐
型カジリ性の向上には、有機皮膜の皮膜強度を向上させ
ることが有効であり、接着性の向上には、有機皮膜に極
性基が多く含有されていることと、剛直な骨格を有する
ことが有効である。そして、これらを同時に満足させる
ためには、有機樹脂として特定の変性エポキシ系樹脂を
使用することが最適である。

【００１２】（２）アルカリ溶液による有機皮膜の溶解
性（以下アルカリ可溶性と称する。）に関しては、変性
エポキシ系樹脂の樹脂酸価を特定範囲にすることによ
り、はじめて接着性、耐型カジリ性を劣化させることな
く、優れたアルカリ可溶性が得られる。

【００１３】（３）さらに、変性エポキシ系樹脂の分子
量を特定範囲とすることによりその耐型カジリ性は格段
に向上するとともに、そのアルカリ可溶性も優れたもの
となる。

【００１４】（４）潤滑性に関しては、有機皮膜に潤滑
剤を特定配合比率で配合することにより、接着性を劣化
させることなく、潤滑性を向上させることが可能になる
ことが判明した。また、その潤滑剤としては、特定粒子
径のパラフィン、ポリエチレン、フッ素系樹脂、窒化ホ
ウ素の何れか少なくとも１種を使用することにより、そ
の潤滑性は格段に向上する。

【００１５】本発明はこのような知見に基づきなされた
ものであり、以下のような構成からなることを特徴とす
る。

【００１６】（１）すなわち、本発明は、鋼板の少なく
とも片面にエポキシ樹脂含有量が樹脂固形分中２０〜９
０重量％であり、樹脂固形分としての酸価が５０〜３０
０ＫＯＨｍｇ／ｇである変性エポキシ系樹脂を主成分と
する皮膜が形成された事を特徴とする接着性、耐型カジ
リ性に優れたアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板を提供す
る。

【００１７】（２）ここで、本発明においては、前記変
性エポキシ系樹脂を主成分とする皮膜の乾燥膜厚は０．
３〜５μｍであることが好ましい。

【００１８】（３）さらに、前記変性エポキシ系樹脂の
重量平均分子量は３０００〜１０００００である。

【００１９】（４）また、前記変性エポキシ系樹脂の構
造は、好ましくは、無水カルボン酸をエポキシ樹脂中の
水酸基に付加した構造からなる。

【００２０】（５）あるいは、前記変性エポキシ系樹脂
の構造は、好ましくは、エポキシ樹脂と、脂肪酸とカル
ボキシル基を含む（メタ）アクリルモノマーとのグラフ
ト重合体からなる。

【００２１】（６）あるいは、前記変性エポキシ系樹脂
の構造は、好ましくは、ジカルボン酸、油脂類とエポキ
シ樹脂を反応せしめてからなるエポキシエステル樹脂
と、カルボキシル基を含む（メタ）アクリルモノマーと
のグラフト重合体からなる。

【００２２】（７）また、本発明においては、前記アル
カリ可溶型有機被膜が、平均粒子径０．０５〜２０μm
の潤滑剤を樹脂固形分中に２〜４０重量％含有してい
る。

【００２３】（８）さらに、前記潤滑剤はパラフィン、
ポリエチレン、フッ素系樹脂および窒化ホウ素からなる
群の中から選ばれる少なくとも１種以上である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由とともに説明する。

【００２５】本発明で用いるアルカリ可溶型有機皮膜被
覆鋼板の基板としては、一般加工用冷延鋼板（ＣＱ）か
ら深絞り用冷延鋼板（ＤＱ）、高深絞り用冷延鋼板（Ｄ
ＤＱ）、超深絞り用冷延鋼板（ＥＤＤＱ）に至る全ての
軟質加工用冷延鋼板、焼き付け硬化性を有する比較的強
度レベルの低い高張力鋼板から３９０ＭＰａを超える一
般の高張力鋼板に至る全ての高張力鋼板、脱スケールし
た熱延鋼板等が使用可能であり、また、上記の鋼板に亜
鉛系めっき、化成処理等の表面処理の少なくとも何れか
１工程を施した表面処理鋼板も使用できる。

【００２６】亜鉛系めっきのめっき層としては、Ｚｎめ
っき、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき（Ｎｉ含有率１０〜１５ｗ
ｔ％）、Ｚｎ−Ｆｅ合金めっき（Ｆｅ含有率５〜２５ｗ
ｔ％または６０〜９０ｗｔ％）、Ｚｎ−Ｍｎ合金めっき
（Ｍｎ含有率３０〜８０ｗｔ％）、Ｚｎ−Ｃｏ合金めっ
き（Ｃｏ含有率０．５〜１５ｗｔ％）、Ｚｎ−Ｃｒ合金
めっき（Ｃｒ含有率５〜３０ｗｔ％）、Ｚｎ−Ａｌ合金
めっき（Ａｌ含有率３〜６０ｗｔ％）等が挙げられる。
また、上記の各めっき成分にＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等
の合金元素、シリカ、アルミナ、難溶性クロム酸塩等の
酸化物や塩類、ポリマー等を含有させることができる。

【００２７】また、上記のめっき層のうち同種または異
種のものを２層以上めっきした複層めっきとすることも
できる。めっき方法としては、電解法、溶融法、気相法
の何れで行われたものでもよい。

【００２８】以上、本発明の効果は、これらいずれの鋼
板を基板とした場合でも得ることができる。

【００２９】本発明では、アルカリ可溶型有機皮膜の主
成分となる有機樹脂として、エポキシ樹脂含有量が樹脂
固形分中２０〜９０重量％であり、樹脂固形分としての
酸価が５０〜３００ＫＯＨｍｇ／ｇである変性エポキシ
系樹脂皮膜を上述の鋼板表面に形成することを特徴とす
る。

【００３０】本発明においては、耐型カジリ性、接着性
の観点からアルカリ可溶型有機皮膜の主成分となる有機
樹脂として変性エポキシ系樹脂を用いることができる。
耐型カジリ性の向上には、有機皮膜の皮膜強度を向上さ
せることが有効であり、接着性の向上には、有機皮膜が
極性基を多く含有していることと剛直な骨格を有してい
ることが有効であるが、変性エポキシ系樹脂はこれらを
同時に満足させ得、最も優れた接着性と耐型カジリ性を
得ることができるからである。

【００３１】変性エポキシ系樹脂中のエポキシ樹脂含有
量は、好ましくは２０〜９０重量％、より好ましくは３
０〜９０重量％、最も好ましくは５０〜９０重量％であ
る。エポキシ樹脂含有量が２０重量％未満では、接着
性、耐型カジリ性が劣り、エポキシ樹脂含有量が９０重
量％を超えると、塗料安定性が劣化し、また、アルカリ
溶液による皮膜の溶解除去が極めて困難なものとなる。

【００３２】また、上述の変性エポキシ系樹脂皮膜は鋼
板との密着力が高いが、変性エポキシ系樹脂の樹脂酸価
を特定範囲にすることにより有機皮膜のアルカリ可溶性
を向上させることができる。すなわち、変性エポキシ系
樹脂中の固形分としての樹脂酸価は好ましくは５０〜３
００ＫＯＨｍｇ／ｇ、より好ましくは５０〜２００ＫＯ
Ｈｍｇ／ｇ、最も好ましくは５０〜１９０ＫＯＨｍｇ／
ｇである。樹脂酸価が５０ＫＯＨｍｇ／ｇ未満では、ア
ルカリ溶液での溶解除去が困難となり、一方、樹脂酸価
が３００ＫＯＨｍｇ／ｇを超えると接着性、耐型カジリ
性のみでなく耐食性も劣るからである。

【００３３】変性エポキシ樹脂の重量平均分子量は、耐
型カジリ性、接着性、耐ブロッキング性、耐食性等の観
点から、好ましくは３０００〜１０００００、より好ま
しくは１００００〜９００００、最も好ましくは１１０
００〜６００００である。重量平均分子量が３０００未
満では耐型カジリ性、耐ブロッキング性、耐食性が劣っ
たものとなり、１０００００を超えるとアルカリ可溶性
が劣ったものとなる。

【００３４】本発明における変性エポキシ系樹脂中のエ
ポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ−ジグ
リシジルエーテル、ビスフェノールＡ−ジグリシジルエ
ーテルのε−カプロラクトン開環付加物、ビスフェノー
ルＦ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳ−ジグ
リシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ヘ
キサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸グ
リシジルエステル、テトラグリシジルアミノジフェニル
メタン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル
メチルカルボキシレート、トリグリシジルイソシアヌレ
ート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキ
シレート、ポリプロピレンジグリシジルエーテル、ポリ
ブタジエン又はポリサルファイドの両末端ジグリシジル
エーテル修飾物等もしくはその変性物等を挙げることが
できるが、製造コスト等の観点から、ビスフェノールＡ
−ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦ−ジグリシ
ジルエーテル、もしくはその変性物が特に好ましい。

【００３５】また、本発明における変性エポキシ系樹脂
中の上記エポキシ樹脂以外の成分としては、エポキシ樹
脂中にカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基のよう
な酸価を付与できる物質であれば特に制限はない。

【００３６】また、その他、上述の変性エポキシ系樹脂
となり得る上記エポキシ樹脂以外の成分としては、例え
ば、エポキシ樹脂と反応し得る活性水素を有するアミン
化合物、脂肪酸類、油脂類（脂肪酸のトリグリセリ
ド）、チオール化合物類、リン酸エステル類等が挙げら
れる。また、上述の脂肪酸類及び／又は油脂類と反応し
得るジカルボン酸とグリコール成分等を挙げることがで
き、さらに、この脂肪酸類及び／又は油脂類中の不飽和
結合とラジカル重合し得る重合性二重結合を有する化合
物等を挙げることができる。また、これらの他に分子鎖
中にカルボキシル基を導入する手段として、エポキシ樹
脂中の水酸基と反応しうる無水酸類、カルボン酸を有す
る重合性二重結合単量体が挙げられる。

【００３７】一方、リン酸基を変性エポキシ系樹脂に導
入するためには、活性水素を有するリン酸及び／又はリ
ン酸エステル類等を用いることができる。また、スルホ
ン酸基を導入するためには、スルファミック酸、スルフ
ァミリック酸等のスルホン酸基を有する多官能アミン類
を用いることができる。

【００３８】本発明における変性エポキシ系樹脂の好ま
しい構造としては、カルボキシル基により酸価が導入さ
れた構造であり、例えば以下の構造を挙げることができ
る。

【００３９】（１）無水カルボン酸がエポキシ樹脂中の
水酸基に付加した構造からなる樹脂、（２）エポキシ樹
脂と脂肪酸とカルボン酸を含むアクリル及び／又はメタ
アクリルモノマーとのグラフト共重合体、（３）ジカル
ボン酸、油脂類とエポキシ樹脂を反応せしめてからなる
エポキシエステル樹脂にさらにカルボン酸を含むアクリ
ル及び／又はメタアクリルモノマーからなるグラフト共
重合体、等であり、これらの何れか少なくとも１種以上
であることが望ましい。

【００４０】変性エポキシ系樹脂は、ＢＴＸ系溶剤、エ
ステル系容剤、アルコール系溶剤等の有機溶剤に溶解し
て用いることができる。さらに、水溶性有機溶剤中に変
性エポキシ系樹脂を溶解して、変性エポキシ系樹脂中の
酸構造の少なくとも一部を塩基性化合物により中和・水
希釈することにより、水溶性もしくは水分散性樹脂とし
て用いることができる。ここで、変性エポキシ系樹脂中
の酸構造を中和するのに用いられる塩基性化合物として
は従来公知のものを広く使用でき、例えば、アンモニ
ア、任意の第１級アミン、第２級アミン、第４級アミ
ン、第４級アンモニウム塩等が挙げられる。特に優れた
アルカリ可溶性を必要とする場合、塩基性化合物として
はアンモニア及び／又は第１級アミンを使用することが
望ましい。このような中和剤の使用量としては、反応物
中のカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等に対し
て、通常７０％〜１５０％の中和当量で用いられるのが
よい。この中和剤による中和処理も従来公知の方法で行
うことができる。

【００４１】本発明では、アルカリ可溶型有機皮膜中に
潤滑剤を含有させることにより、潤滑性および耐型カジ
リ性を向上させることができる。潤滑剤の好適な含有量
は、２〜４０重量％であり、特に優れた接着性を必要と
する場合には５〜２５重量％にすることがより好まし
い。潤滑剤含有量が２重量％未満では、潤滑性、耐型カ
ジリ性の向上が不十分であり、潤滑剤含有量が４０重量
％を超えると接着性が劣る。

【００４２】また、潤滑剤の平均粒子径は、接着性、潤
滑性の観点から、好ましくは０．０５〜２０μｍ、より
好ましくは０．１〜１０μｍ、最も好ましくは０．５〜
３μｍとする。粒子径が０．０５μｍ未満であると、潤
滑剤の表面濃化により、有機皮膜最表層に占める潤滑剤
の占有面積が多くなり接着性が劣ったものとなる。一
方、粒子径が２０μｍを超えると、有機皮膜から潤滑剤
の欠落により潤滑性が得られず、耐食性にも劣る。

【００４３】潤滑剤としては、従来公知のものを広く使
用することができ、例えば、グラファイト、二硫化タン
グステン、二硫化モリブデン、窒化ホウ素、パラフィ
ン、ポリエチレン、フッ素系樹脂等を使用できるが、特
に優れた潤滑性と型カジリ性、耐食性を必要とする場
合、パラフィン、ポリエチレン、フッ素系樹脂および窒
化ホウ素からなる群の中から選ばれる少なくとも１種を
使用することが好ましい。

【００４４】本発明のアルカリ可溶型有機皮膜は、上述
したような特定の変性エポキシ系樹脂を主成分とするも
のであるが、アルカリ可溶型有機皮膜には上記ベース樹
脂成分以外に、シリカやアルミナ等の酸化物微粒子、導
電性物質、難溶性クロム酸塩等の防錆添加剤、着色顔料
（例えば、縮合多環系有機顔料、フタロシアニン系有機
顔料等）、着色染料（例えば、アゾ系染料、アゾ系金属
さく塩染料等）、成膜助剤、分散性向上剤、消泡剤等を
含めることができ、これらを単独あるいは２種以上を組
み合わせて配合することも可能である。

【００４５】本発明の製造方法では、上記変性エポキシ
系樹脂を主成分とする塗料組成物を鋼板の少なくとも片
面の表面に塗布し、焼き付けることによりアルカリ可溶
型有機皮膜を形成する。その乾燥膜厚は０．３〜５μｍ
にすることが好ましく、さらに耐型カジリ性、潤滑性、
アルカリ可溶性、接着性等の観点からより好ましくは
０．５〜３μｍ、最も好ましくは０．５〜２μｍであ
る。

【００４６】乾燥膜厚が０．３μｍ未満では、十分な耐
型カジリ性、潤滑性が得られず、一方、乾燥膜厚が５μ
ｍを超えるとアルカリ可溶性、接着性が劣化する。

【００４７】塗料組成物を鋼板表面に塗布する方法は任
意である。通常はロールコーター法により塗布するが、
浸漬法やスプレー法により塗布した後に、エアーナイフ
法やロール絞り法により塗布量を調整することも可能で
ある。

【００４８】また、塗料組成物を塗布した後の焼き付け
処理は、熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉を用いて
行なうことができる。焼き付け温度は、耐ブロッキング
性、アルカリ可溶性等の観点から、到達板温で好ましく
は５０〜３００℃、より好ましくは６０〜２００℃、最
も好ましくは６０〜１００℃である。到達板温が５０℃
未満では、耐ブロッキング性が劣り、到達板温が３００
℃を超えると、アルカリ可溶性が劣った皮膜となる。

【００４９】本発明は、以上述べたような皮膜構造を両
面または片面に有する鋼板を含むものである。したがっ
て、本発明の態様としては、例えば以下のようなものが
ある。

【００５０】（１）片面…鋼板表面＋有機皮膜 片面…鋼板表面 （２）両面…鋼板表面＋有機皮膜 また、本発明では、アルカリ可溶型有機皮膜の上層に、
さらに防錆油層を設けることもできる。この防錆油とし
ては、錆止め添加剤（例えば、油溶性界面活性剤）、石
油系基剤（例えば、鉱油、溶剤）、油膜調整剤（例え
ば、鉱油、結晶性物質、粘調物質）、酸化防止剤（例え
は、フェノール系酸化防止剤）、潤滑剤（例えば、極圧
添加剤）を主な構成成分とした、通常の防錆油、洗浄防
錆油、潤滑防錆油等が挙げられる。通常の防錆油として
は、基剤を石油系溶剤に溶解・分解させた指紋除去型防
錆油、溶剤希釈型防錆油、ペトロラクタム、ワックスを
基剤とした潤滑油型防錆油、気化性防錆油等が挙げられ
る。

【００５１】防錆油膜の付着量としては、アルカリ可溶
性、接着性等の観点から、好ましくは１０ｇ／ｍ² 以
下、より好ましくは５ｇ／ｍ² 以下である。付着量が１
０ｇ／ｍ² を超えるとアルカリによる有機皮膜可溶性、
接着性に劣る。

【００５２】

【実施例】板厚０．８ｍｍの鋼板にアルカリ脱脂及び水
洗、乾燥を行った後、塗料組成物をロールコーターによ
り塗布し、焼き付けた後、防錆油または洗浄油を塗布し
た。このようにして得られたアルカリ可溶型有機皮膜被
覆鋼板について、アルカリ可溶性、接着性、潤滑性、耐
型カジリ性、耐食性の各試験を行った。（ただし耐型カ
ジリ用試験のみ板厚１．６ｍｍの鋼板を使用した。） （１）基板となる鋼板 表１、表２に素材鋼板、表３にめっき種、表４に本実施
例で使用した鋼板を示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】（２）有機樹脂 表５に本発明で使用した有機樹脂を示す。

【００５８】

【表５】

【００５９】表５に記載の構造１ないし構造５について
説明する。

【００６０】構造１：無水カルボン酸がエポキシ樹脂中
の水酸基に付加した構造からなる樹脂。 構造２：エポキシ樹脂と脂肪酸とカルボン酸を含むアク
リル及び／又はメタアクリルモノマーとのグラフト共重
合体からなる構造を有した変性エポキシ系樹脂。 構造３：ジカルボン、油脂類とエポキシ樹脂を反応せし
めてからなるエポキシエステル樹脂にさらにカルボン酸
を含むアクリル及び／又はメタアクリルモノマーからな
るグラフト共重合体からなる構造を有する変性エポキシ
系樹脂。 構造４：リン酸及び／又はリン酸エステルを反応せしめ
てからなるエポキシリン酸エステル樹脂。

【００６１】構造５：スルホン酸を有する多官能アミン
と付加反応して得られるスルホン酸を側鎖に有する変性
エポキシ系樹脂。

【００６２】なお、比較例として、変性エポキシ系樹脂
の代わりにアクリル樹脂、ウレタン樹脂を主成分とする
有機皮膜を作製した。

【００６３】アクリル樹脂：アクリル酸、メタアクリル
酸、アクリル酸エチルエステル、メタアクリル酸ブチル
エステルからなる単量体をブチルセロソルブ中で、常法
のラジカル重合により樹脂酸価１００ＫＯＨｍｇ／ｇ、
重量平均分子量３５０００のアクリル樹脂を得、これを
アンモニア水で中和、転相し、純水で希釈して試験に用
いた。

【００６４】ウレタン樹脂：水性ウレタン樹脂としてオ
レスターＵＤ１１１Ｎ（三井化学者製）を用いた。

【００６５】（３）潤滑剤 表６に本実施例で有機皮膜中に添加した潤滑剤を示す。

【００６６】

【表６】

【００６７】（４）塗料組成物 上記の有機樹脂に潤滑剤をサンドミルまたは高速攪拌機
をもちいて分散させ、塗料組成物を作成した。塗料組成
物の構成を表７に示す。

【００６８】

【表７】

【００６９】（５）防錆油 表８に本実験で用いた防錆油を示す。

【００７０】

【表８】

【００７１】以上のようにして作成したアルカリ可溶型
有機皮膜被覆鋼板の構成およびそれらのアルカリ溶液に
よる有機皮膜溶解性（アルカリ可溶性）、接着性、潤滑
性、耐型カジリ性、耐ブロッキング性、耐食性の評価結
果を表９ないし表１５に示す。なお、各特性の評価方法
は以下の通りである。

【００７２】（ａ）アルカリ溶液による有機皮膜溶解性
（アルカリ可溶性） （条件１）供試材をアルカリ脱脂液（ＦＣＬ４４６０
（日本パーカライジング（株）製）、４５℃）に１２０
秒浸漬し、その後、純水で１分間水洗した後の供試材の
水塗れ面積率で評価した。

【００７３】（条件２）供試材をアルカリ脱脂（ＦＣＬ
４４６０（日本パーカライジング（株）製）、４５０
℃、６０秒浸漬）、水洗、表面調整、化成処理（ＰＢＬ
３０２０（日本パーカライジング（株）製）、水洗、乾
燥を行い、リン酸塩皮膜の析出状態を表面ＳＥＭで観察
した。

【００７４】（ｂ）接着性 ２枚の供試材（２５×１５０ｍｍ）の片方の試験片の有
機皮膜形成面に、エポキシ系接着剤（ＥＰ１９０（セメ
ダイン（株）製））を重ね合わせ部（２５×１２．５ｍ
ｍ）に塗布し、他方の試験片の有機皮膜形成面を重ね合
わせた後、硬化（１６０℃×２時間）させて接着した。
硬化接着後、試験片をアルカリ脱脂（ＦＣＬ４４６０
（日本パーカライジング（株）製）、４５℃、１８０秒
浸漬）した後、接着面の引っ張り剪断強度を測定した。

【００７５】（ｃ）潤滑性 供試材を２８．５×２８０ｍｍ幅に剪断し、図１に示す
ような平板摺動試験（ビード：５×１０ｍｍ、押しつけ
力：４００ｋｇｆ、引き抜き速度：１．０ｍ／ｓｅｃ）
で行い、その時の引き抜き力（Ｆ）を測定し、摩擦係数
（μ＝Ｆ／４００）を測定した。

【００７６】（ｄ）耐型カジリ性 供試材を２８．５×２８０ｍｍ幅に剪断し、図１に示す
ような平板摺動試験（ビード：５×１０ｍｍ、引き抜き
速度：１．０ｍ／ｓｅｃ）で押し付け力を４００ｋｇｆ
から１００ｋｇｆ単位で増加させ、最初に型カジリが生
じた荷重を型カジリ荷重として評価した。

【００７７】（ｅ）耐ブロッキング性 （条件１）２０×２０ｍｍのサイズに剪断した供試材の
皮膜形成面どうしを重ねあわせ、加圧力２５０ｋｇｆ／
ｃｍ² で加圧し、５０℃雰囲気で２４時間放置した後の
ブロッキングの有無を調べた。

【００７８】（条件２）２０×２０ｍｍのサイズに剪断
した供試材の皮膜形成面どうしを重ねあわせ、加圧力３
５０ｋｇｆ／ｃｍ² で加圧し、６０℃雰囲気で２４時間
放置した後のブロッキングの有無を調べた。

【００７９】※条件２は条件１より、より厳しい条件と
した。

【００８０】（ｆ）耐食性 ７０×１５０ｍｍに剪断し、エッジ部にテープシールを
施した供試材に塩水噴霧試験を７時間実施した。その
後、試験片の表面を観察し、白錆発生面積率（亜鉛系め
っき鋼板ベース）または赤錆発生面積率（亜鉛系めっき
鋼板ベース以外）により評価した。

【００８１】

【表９】

【００８２】

【表１０】

【００８３】

【表１１】

【００８４】

【表１２】

【００８５】

【表１３】

【００８６】

【表１４】

【００８７】

【表１５】

【００８８】

【発明の効果】以上述べた、本発明のアルカリ可溶型有
機皮膜被覆鋼板は、優れた潤滑性、耐型カジリ性、接着
性を有し、しかも、有機皮膜がアルカリにより容易に脱
脂可能な鋼板であり自動車用、家電用および建材用表面
処理鋼板として極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 平板摺動試験の概略説明図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷺山 勝 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 伊東 祐一 千葉県茂原市東郷1900番地 三井化学株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−44969（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−114014（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−114013（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−114012（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−296023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 15/08 B05D 7/14

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板の少なくとも片面にエポキシ樹脂含
   有量が樹脂固形分中２０〜９０重量％であり、樹脂固形
   分としての酸価が５０〜３００ＫＯＨｍｇ／ｇである変
   性エポキシ系樹脂を主成分とする皮膜が形成され、前記
   変性エポキシ系樹脂の重量平均分子量が３０００〜１０
   ００００であり、かつ、樹脂固形分中に平均粒子径０．
   ０５〜２０μmの潤滑剤を２〜４０重量％含有し、更
   に、前記潤滑剤がパラフィン、ポリエチレン、フッ素系
   樹脂および窒化ホウ素からなる群の中から選ばれる少な
   くとも１種であることを特徴とする接着性、耐型カジリ
   性に優れたアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板。
2. 【請求項２】 前記変性エポキシ系樹脂を主成分とする
   皮膜の乾燥膜厚が０．３〜５μmであることを特徴とす
   る請求項１に記載の接着性、耐型カジリ性に優れたアル
   カリ可溶型有機皮膜被覆鋼板。
3. 【請求項３】 前記変性エポキシ系樹脂が、無水カルボ
   ン酸をエポキシ樹脂中の水酸基に付加した構造からなる
   樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の接
   着性、耐型カジリ性に優れたアルカリ可溶型有機皮膜被
   覆鋼板。
4. 【請求項４】 前記変性エポキシ系樹脂が、エポキシ樹
   脂と脂肪酸とカルボキシル基を含む（メタ）アクリルモ
   ノマーとのグラフト共重合体であることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の接着性、耐型カジリ性に優れたア
   ルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板。
5. 【請求項５】 前記変性エポキシ系樹脂が、ジカルボン
   酸、油脂類とエポキシ樹脂を反応せしめてからなるエポ
   キシエステル樹脂と、カルボキシル基を含む（メタ）ア
   クリルモノマーとのグラフト共重合体であることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の接着性、耐型カジリ性に
   優れたアルカリ可溶型有機皮膜被覆鋼板。