JPH05202487A - 有機複合被覆鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐食性，溶接性，カチオン電着塗装
性，耐低温チッピング性を備え、家電品用，自動車の外
装用として優れた表面処理鋼板を提供する。 【構成】 a) 亜鉛又は亜鉛合金めっき層， b) 付着量が金属クロム換算にて２０〜２００ mg/ｍ²
のクロメ−ト皮膜， c) 固形皮膜厚で0.05〜 2.0μｍの、 不揮発分の重量割
合で 0.1〜２０％のメラミン・シアヌル酸付加物（構造
を図１に示す）を含む樹脂塗料組成物の塗布皮膜（クリ
ヤ−皮膜）， を鋼板上にこの順序で有すると共に、 クロメ−ト皮膜と
樹脂塗料組成物塗布皮膜の何れか又は双方がSiＯ₂ を、
クロメ−ト皮膜ではSiＯ₂/Cr重量比で0.05〜4.0、樹脂塗
料組成物の塗布皮膜では不揮発分の重量割合で５〜４０
％含有させて有機複合被覆鋼板を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カチオン電着塗装
性，溶接性，耐食性，耐低温チッピング性等に優れてい
て、例えば自動車用鋼板としても十分に満足できる有機
複合被覆鋼板に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】近年、年を追って厳しさを増し
ている自動車車体の防錆性能向上要求に対処すべく様々
な種類の表面処理鋼板が開発されてきたが、最近、特に
自動車の外装外面に係わる防錆強化策の一環として亜鉛
又は亜鉛系合金めっき（Zn−Ni合金めっき，Zn−Fe合金
めっき等）鋼板を基材とし、これにクロ−メ−ト処理や
クリア−被覆処理（樹脂被覆処理）を施した有機複合被
覆鋼板の適用が急速に進められている。

【０００３】ところが、従来の表面処理鋼板は必ずしも
カチオン電着塗装性の点で十分に満足できるものとは言
えず、将来益々高度化することが予想される“外観に対
する要求”に応える上で電着塗装性の更なる改善が急務
となっていた。

【０００４】そのため、電着塗装性の改善を目指したと
ころの、“親水性ポリアミド樹脂を含むエポキシ系樹脂
ベ−スの塗料組成物”によってクリア−皮膜（樹脂皮
膜）を形成した有機複合被覆鋼板も提案された（特公平
３−３２６３８号）。

【０００５】確かに、上記提案になる有機複合被覆鋼板
は従来品に比べるとより改善されたカチオン電着塗装性
を示し、自動車の内板用として考えた場合には満足でき
るレベルの性能を備えたものではあったが、それでもな
お次のような問題が指摘された。

【０００６】即ち、この有機複合被覆鋼板では、通常の
めっき鋼板（有機複合被覆鋼板からクリア−皮膜やクロ
メ−ト皮膜を除いたのと同様のめっき鋼板）と比較しな
がら同一条件で電着塗装を施すと、電着塗装膜厚が通常
のめっき鋼板に比べ１〜８μｍ程度厚くなってしまう。
このため、自動車の外板として用いようとしても、プレ
ス疵手入れ部等のようにクリア−皮膜やクロメ−ト皮膜
が削り取らている部位とその周囲とで電着塗装膜厚に差
が生じ、塗装外観品質が著しく低下する。従って、上述
の有機複合被覆鋼板は自動車用外装材としては不適と言
わねばならなかった。

【０００７】また、これとは別に、従来の有機複合被覆
鋼板には耐低温チッピング性が十分でないという問題も
指摘されていた。つまり、有機複合被覆鋼板の防食性付
与層である亜鉛又は亜鉛系合金めっき皮膜、中でも亜鉛
系合金めっき皮膜はめっき処理時に生じた残留応力が大
きく、そのため亜鉛系合金めっきを自動車の外装用鋼板
外面に適用すると“低温チッピング（欧州や北米地域等
のような寒冷地で石はね等の衝撃によりめっき層が鋼板
との界面から剥離する現象）”を生じやすい傾向があっ
た。

【０００８】そこで、上記問題に対処すべく、めっき表
面に緩衝材として柔らかい樹脂皮膜を形成する手段が提
案されたが（特開昭６４−７８８３２号）、この場合に
は樹脂皮膜（クリア−皮膜）を形成するための塗料組成
物として軟質（ガラス転移点５５℃以下）の樹脂がベ−
スとなったものを選ぶ必要があり、そのため耐食性の良
好な高架橋型の樹脂を適用することができずに耐食性面
での不利を余儀無くされる結果となっていた。その上、
このような軟質樹脂皮膜を備えた有機複合被覆鋼板にあ
っても、電着塗装性に関して前記提案（特公平３−３２
６３８号）と同様の問題を免れ得なかった。

【０００９】一方、近年、後塗装の省略と耐指紋性の向
上を狙いとして、家電用素材鋼板にも有機複合被覆鋼板
が多用されるようになっている。しかし、自動車用であ
れ家電用であれ、有機複合被覆化（めっき皮膜＋クロメ
−ク皮膜＋クリア−皮膜化）に伴い溶接性（電気抵抗溶
接性）が劣化するとの問題も指摘された。

【００１０】このようなことから、本発明が目的とした
のは、優れた耐食性や溶接性を有していることは勿論、
カチオン電着塗装性，耐低温チッピング性にも優れてい
て家電用，自動車の外装用としても十分に満足できる表
面処理鋼板を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は上
記目的を達成すべく、特に防錆性や塗装性の点で優れる
亜鉛又は亜鉛系合金めっき鋼板のカチオン電着塗装性及
び耐低温チッピング性を大幅に改善し得る方策を求めて
鋭意研究を重ねた結果、次のような知見を得ることがで
きた。

【００１２】(a) 特定Cr付着量でクロメ−ト下地処理を
施した亜鉛又は亜鉛合金めっき鋼板上に、メラミン・シ
アヌル酸付加物（以降“ＭＣＡ”と略称する）を添加し
た樹脂塗料組成物によるクリア−皮膜を施して有機複合
被覆鋼板を構成すると、該鋼板は良好な耐食性，溶接性
を保持したままでカチオン電着塗装性が著しく改善さ
れ、例えプレス疵手入れ部等のようなクリア−皮膜やク
ロメ−ト皮膜が削り取らている部位が存在していたとし
ても該部位との差が認められない程度に均一な厚さの電
着膜形成が可能となって、自動車外装外面用材料として
十分満足できる塗装外観を得ることができる。

【００１３】(b) 更に、上記クロメ−ト皮膜中又は有機
樹脂皮膜中に所定量のSiＯ₂ を含有させると、塗料組成
物を構成する樹脂としてガラス転移度が特定範囲にある
軟質なものを選ばなくても大幅に改善された耐低温チッ
ピング性を発揮するようになり、寒冷地向け自動車の外
装外面用材料としても十分満足できる性能が確保され
る。しかも、SiＯ₂ を有機樹脂皮膜中に含有させた場合
には、この有機複合被覆鋼板は大幅に改善された溶接性
を示すようになる上、耐食性も向上する。

【００１４】本発明は、上記知見事項等に基づいて完成
されたものであり、「鋼板上に、 a) 亜鉛又は亜鉛合金めっき層， b) 付着量が金属クロム換算にて２０〜２００ mg/ｍ²
のクロメ−ト皮膜， c) 固形皮膜厚で0.05〜 2.0μｍの、 不揮発分の重量割
合で 0.1〜２０％のＭＣＡを含む樹脂塗料組成物の塗布
皮膜（クリヤ−皮膜）， をこの順序で有すると共に、 クロメ−ト皮膜と樹脂塗料
組成物塗布皮膜の何れか又は双方がSiＯ₂ を、 クロメ−
ト皮膜ではSiＯ₂/Cr重量比で0.05〜4.0 、 樹脂塗料組成
物の塗布皮膜では不揮発分の重量割合で５〜４０％含有
させて有機複合被覆鋼板を構成することにより、 優れた
カチオン電着塗装性，溶接性（ダイレクトスポット溶
接，インダイレクトスポット溶接，シ−ム溶接等の電気
抵抗溶接性),耐食性，耐低温チッピング性を兼備せしめ
た点」に大きな特徴を有している。

【００１５】なお、下地の亜鉛又は亜鉛合金めっきの目
付け量は耐食性の要求レベルに応じて選択されるが、耐
外面錆性を向上させる目的からは１０g/ｍ² 以上とする
ことが好ましい。勿論、「亜鉛合金めっき」の種類には
格別な制限はなく、Zn−Ni合金めっき又はZn−Fe合金め
っき、或いは更にCo，Ti等を添加した公知の亜鉛系合金
めっきの何れを適用しても構わない。

【００１６】また、クリア−皮膜のベ−スとなる樹脂系
も種類が格別に制限されるものではなく、要求性能に応
じて従来品の中から任意に選択することができるが、特
に顕著な効果が得られるものとして推奨されるのはエポ
キシ系樹脂である。そして、前述したように、本発明に
おいては樹脂塗料組成物の塗布皮膜（クリア−皮膜）に
関してガラス転移温度を特に規定する必要はない。とこ
ろで、この樹脂塗料組成物に添加する前記「ＭＣＡ」と
は例えば図１のような構造を有する組成物であり、通常
は平面構造をなしていると考えられる。

【００１７】更に、クロメ−ト皮膜及びクリア−皮膜に
含有せしめられるSiＯ₂ は、その製造方法により気相シ
リカ，液相コロイダルシリカ，水性凝集シリカに大別で
きるが、何れのものを使用しても優れた耐低温チッピン
グ性の改善効果を得られることは確認済である。

【００１８】

【作用】上述のように、亜鉛又は亜鉛合金めっき層を設
けて優れた耐食性を確保した本発明に係わる有機複合被
覆鋼板は、ＭＣＡを添加した樹脂塗料組成物によるクリ
ア−皮膜を施したことにより、鋼板の脱脂・化成処理時
におけるCr溶出量の低減効果に加えてカチオン電着塗装
性の著しい改善効果を発揮させ、更にクロメ−ト皮膜と
クリア−皮膜の何れか又は双方にSiＯ₂ を含有させるこ
とによって優れた耐低温チッピング性，溶接性をも付与
したものである。

【００１９】ここで、クリア−皮膜中に存在せしめたＭ
ＣＡは、親水性が非常に強いために電着液のクリア−皮
膜中への浸透を容易に許し、電着塗装時にクリア−皮膜
の電気抵抗を低下させる効果を有している。しかも、こ
のＭＣＡはクリア−皮膜中に微粒子状に分散して存在す
るため、親水性ポリアミド樹脂の如き“塗料に可溶な親
水性樹脂”に比べて“電着塗装時に電着塗料をクリア−
皮膜中へ浸透させる特性”が著しく優れており、通電パ
スを確保する効果は格段に大きい。そのため、ＭＣＡを
含有させたクリア−皮膜は従来のものを凌駕する電着塗
装性を示すようになる。

【００２０】一方、クロメ−ト皮膜中又はクリア−皮膜
中にSiＯ₂ を含有させると有機複合被覆鋼板の耐低温チ
ッピング性が大幅に改善されるメカニズムについては必
ずしも明確ではないが、SiＯ₂ 粒子が存在することによ
って何らかの衝撃エネルギ−の分散・吸収効果が発揮さ
れるものと考えられる。

【００２１】また、有機複合被覆化した場合に鋼板の電
気抵抗溶接性が低下するのは、“溶接チップと鋼板間の
クリア−皮膜”の燃焼残留物（スス等）がチップ先端に
付着するためであるが、クリア−皮膜中にＭＣＡとSiＯ
₂ を含有させると溶接過程での発熱に伴い皮膜の一部が
昇華してススとならないようなクリア−皮膜組成とな
り、溶接性も大幅に改善される。

【００２２】以下、本発明において 「クロメ−ト付着
量」, 「クリア−皮膜の膜厚」, 「クリア−皮膜中のＭＣＡ
含有割合」, 「クロメ−ト皮膜中のSiＯ₂ 含有割合」 及び
「クリア−皮膜中のSiＯ₂ 含有割合」 を前記の如くに限
定した理由を説明する。

【００２３】A) クロメ−ト付着量 クロメ−ト皮膜は亜鉛又は亜鉛合金めっき鋼板を基材と
する表面処理鋼板の耐食性を更に改善するために必要な
層であり、またSiＯ₂ を含有させることによって耐低温
チッピング性を向上させる作用も発揮するが、その付着
量が２０mg/m² 未満では所望する耐食性，耐チッピング
性の改善効果を確保することができず、一方、付着量が
２００ mg/ｍ² を超えると脱脂・化成処理時のCr溶出量
が大きくなるため好ましくない。従って、クロメ−ト付
着量は２０〜２００ mg/ｍ² と定めた。

【００２４】B) クリア−皮膜の膜厚 クリア−皮膜（樹脂塗料組成物を塗布して生じた固形皮
膜）は表面処理鋼板の脱脂・化成処理時におけるCr溶出
量の低減や電着塗膜との密着性を確保するために必要で
あるほか、SiＯ₂ を含有させた場合には耐低温チッピン
グ性の更なる改善作用を発揮する。しかし、その膜厚が
0.05μｍ未満では上記作用による所望の効果が得られ
ず、一方、 2.0μｍを超える膜厚になると溶接性の低下
を招くことから（皮膜の絶縁性が大きくなって溶接時の
チップの損傷や通電不能を引き起こす）有機樹脂皮膜の
膜厚を0.05〜 2.0μと定めたが、好ましくは 0.2〜 2.0
μに調整するのが良い。

【００２５】C) クリア−皮膜中のＭＣＡ含有割合 前述したように、クリア−皮膜中のＭＣＡ（樹脂塗料組
成物の不揮発分中のＭＣＡ）はカチオン電着塗装性の改
善に必要な成分であるが、クリア−皮膜中のＭＣＡ含有
割合が 0.1重量％未満であると所望の電着塗装性改善効
果，溶接性改善効果が得られず、一方、２０重量％を超
えて含有させた場合には電着塗装性改善効果等には悪影
響はないものの経済的な不利を招く。従って、クリア−
皮膜中のＭＣＡ含有割合は 0.1〜２０重量％と定めた。

【００２６】D) クロメ−ト皮膜中のSiＯ₂ 含有割合 耐低温チッピング性を改善するにはクロメ−ト皮膜中に
SiＯ₂ を含有させるのが好ましいが、この場合、SiＯ₂
含有割合が「SiＯ₂/Cr重量比」で0.05未満の場合には耐
低温チッピング性の改善効果が十分でなく、一方、前記
重量比が 4.0を超えると溶接性が低下する（皮膜の絶縁
性が大となって溶接時のチップの損傷が大きくなったり
通電不能になったりする）。従って、クロメ−ト皮膜中
にSiＯ₂ を含有させる場合には、その含有量をSiＯ₂/Cr
重量比で0.05〜 4.0の範囲と定めた。

【００２７】E) クリア−皮膜中のSiＯ₂ 含有割合 耐低温チッピング性，溶接性，耐食性を改善するのにク
リア−皮膜中へSiＯ₂ を含有させるのも極めて有効な手
段であるが、クリア−皮膜中にSiＯ₂ を含有させる場合
には、その含有割合（エポキシ系樹脂塗料組成物の不揮
発分に対する割合）が５重量％未満では所望する耐チッ
ピング性，溶接性，耐食性の改善効果が得られず、一
方、４０重量％を超えて含有させると逆に溶接性の劣化
を招く。従って、クリア−皮膜中のSiＯ₂ 含有割合は５
〜４０重量％と定めたが、好ましくは５〜２０に調整す
るのが良い。

【００２８】なお、先にも述べたように、クリア−皮膜
を形成する目的の１つは電着塗膜との密着性を確保する
と共に、有機複合被覆鋼板の脱脂・化成処理時のCr溶出
量を低減させることである。従って、この観点からは使
用する樹脂塗料組成物の樹脂系そのものに対する規定は
ないものの、当然クロメ−ト皮膜及び電着塗膜との密着
性を十分考慮して樹脂系を選択するのが良い。そして、
この観点からは、クロメ−ト皮膜又はクリア−皮膜の一
方又は双方にシランカップリング剤を添加することが好
ましい。これによってクリア−皮膜とクロメ−ト皮膜，
電着塗膜との密着性は更に向上し、耐低温チッピング性
の改善に一層の好結果が得られる。

【００２９】この場合、シランカップリング剤の添加量
は、クロメ−ト皮膜もしくはクリア−皮膜中に（即ち樹
脂塗料組成物の不揮発分として）含有されているSiＯ₂
の重量に対して１×１０^-5倍以上とするのが良い。

【００３０】シランカップリング剤としては、例えばビ
ニルトリクロルシラン，ビニルトリス（βメトキシエト
キシ）シラン，ビニルトリエトキシシラン，ビニルトリ
メトキシシラン，γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン，β−(3, 4 エポキシシクロヘキシル）エチ
ルトリメトキシシラン，γ−クリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン，Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン，Ｎ−β（アミノエチル）γ−
アミノプロピルメチルジメトキシシラン，γ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン，Ｎ−フェニル−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン，γ−メルカプトプロピル
トリメトキシシラン，γ−クロロプロピルトリメトキシ
シラン等の既存のものが使用できるが、これは、クリア
−皮膜形成のために使用する有機樹脂との組み合わせに
より適切なものを選択すれば良い。

【００３１】また、上記有機複合被覆鋼板の加工性を向
上させる目的で、クリア−皮膜中に（即ち樹脂塗料組成
物の不揮発分として）ポリエチレンワックスを１〜２０
重量％の範囲で添加しても良い。なぜなら、クリア−皮
膜中にポリエチレンワックスが含有されているとプレス
加工時の摺動抵抗が小さくなり、鋼板の加工性が改善さ
れるからである。ただ、ポリエチレンワックスの含有量
（樹脂塗料組成物の不揮発分に対する割合）が１重量％
未満であると加工性改善効果が十分でなく、また２０重
量％を超えると電着塗膜の密着性に悪影響が出てくるよ
うになることから注意を要する。

【００３２】次に、本発明を実施例によって説明する。

【実施例】

〈実施例１〉Zn−13wt％Niめっき鋼板を基材とし、これ
にクロメ−ト処理とクリア−皮膜塗装を施して有機複合
被覆鋼板を得た。なお、上記クロメ−ト処理にて形成し
たクロメ−ト皮膜は「SiＯ₂/Cr＝１」の重量比でSiＯ₂
を含有し、付着量が金属クロム換算で６０ mg/ｍ² のも
のであった。

【００３３】また、クリア−皮膜は、ウレタン変成エポ
キシ樹脂をベ−スとし、イソシアネ−トで塗料乾燥時に
架橋させるタイプの樹脂塗料組成物を使用して形成した
が、その際、該樹脂塗料組成物に不揮発分重量割合で
“４％のＭＣＡ”又は“２０％の親水性ポリアミド樹脂
（比較添加材）”の何れかを含有させると共に、各々に
ついて形成クリア−皮膜厚を種々変化させた。

【００３４】そして、このようにして得られた各有機複
合被覆鋼板につきカチオン電着塗装性を調査した。な
お、この電着塗装性の調査は次のように実施した。即
ち、得られた有機複合被覆鋼板から図２に示す寸法の試
験片を切出し、電着塗装に際しては、図示したように試
験片の下半分を６００番の研磨紙で研磨した後、塗装下
地たるリン酸亜鉛処理を施した。そして、電着時には研
磨部の電着膜厚が１８μｍとなるように膜厚調整を行
い、研磨部に１８μｍ厚の電着膜が形成された時の“非
研磨部の電着膜厚”を測定した。つまり、“研磨部の電
着膜厚”と“非研磨部の電着膜厚”との間に差が少ない
ほど電着塗装性が良好であると判定されるからである。

【００３５】これらの調査結果を図３に整理して示し
た。図３に示される結果からも明らかなように、先に特
公平３−３２６３８号として提案された“親水性ポリア
ミド樹脂含有のクリア−皮膜”を有する表面処理鋼板で
は“研磨部の電着膜厚”と“非研磨部の電着膜厚”との
差が大きく、例えばプレス疵の手入れ部等があると電着
塗装後に外観ムラが生じるのに対して、本発明に従った
“ＭＣＡ含有のクリア−皮膜”を有する表面処理鋼板は
電着塗装性が非常に優れており、“研磨部の電着膜厚”
と“非研磨部の電着膜厚”とに殆ど差がなくてプレス疵
の手入れ部等があったとしても電着塗装後に外観ムラと
ならないことが分かる。

【００３６】一方、これとは別に、クリア−皮膜中のＭ
ＣＡ含有量（樹脂塗料組成物の不揮発分に対する重量割
合）と電着塗装性との関係をも調査した。この調査で
は、先の試験材と同様にクロメ−ト処理を施したZn−13
wt％Niめっき鋼板基材に、種々の割合でＭＣＡを含有さ
せたクリア−皮膜（ウレタン変成エポキシ樹脂をベ−ス
としてイソシアネ−トで塗料乾燥時に架橋させるタイプ
の樹脂塗料組成物を使用し形成した）を１μｍ厚に形成
し、前記場合と同様に電着塗装性を評価した。

【００３７】上記クリア−皮膜中のＭＣＡ含有量と電着
塗装性に係わる調査結果を、図４に整理して示す。図４
に示される結果からも、“エポキシ樹脂系クリア−皮膜
を有する有機複合被覆鋼板”のクリア−皮膜中にＭＣＡ
が 0.1重量％以上含有されると優れた電着塗装性を示す
ようになることが分かる。

【００３８】〈実施例２〉表１に示すめっき目付量の
“Zn−13wt％Niめっき鋼板”と“Zn−９wt％Feめっき鋼
板”を準備した。次いで、これらのめっき鋼板にクロメ
−ト処理とクリア−皮膜塗装を施し、鋼板上に前記表１
に示す亜鉛合金めっき層，クロメ−ト皮膜及びクリア−
皮膜を備えた有機複合被覆鋼板を得た。

【００３９】

【表１】

【００４０】なお、上記クロメ−ト処理では、クロメ−
ト液に適宜SiＯ₂ ，シランカップリング剤を添加した処
理液を使用した。

【００４１】また、クリア−皮膜は、適宜SiＯ₂ ，シラ
ンカップリング剤を添加した“ビスフェノ−ルＡ型エポ
キシ樹脂をベ−スとしてイソシアネ−トで塗料乾燥時に
架橋させるタイプの５重量％ＭＣＡ含有樹脂塗料組成
物”を使用し形成した

【００４２】次いで、このように製造された各有機複合
被覆鋼板につき、「耐低温チッピング性」, 「Cr溶出
量」, 「耐外面錆性」及び「溶接性」を調査し、その結
果を表２に示した。

【００４３】

【表２】

【００４４】なお、有機複合被覆鋼板の前記性能評価に
は次に示す方法を採用した。耐低温チッピング性 電着塗装３０μ，自動車用上塗り塗料４０μの２コ−ト
２ベ−ク処理を施した後、−２０℃に冷却してグラベロ
テスタ−で小石の衝撃を与え、この箇所のセロハンテ−
プ剥離を試みて“めっき−鋼板界面の剥離径”を測定。

【００４５】Cr溶出量 アルカリ脱脂液〔日本パ−カライジング社のＦＣ４４１
０（商品名）を使用〕で４０℃×２分の浸漬脱脂を行
い、その前後における鋼板のCr付着量を蛍光Ｘ線により
測定し、溶出量を算出。

【００４６】耐外面錆性 電着塗膜３０μ，自動車用上塗り塗料４０μの２コ−ト
２ベ−ク処理を施した後、カッタ−ナイフでクロスカッ
ト疵を入れ、週２回の塩水散布を含む屋外暴露を３ケ月
実施した後、前記カット部からの赤錆発生の有無を目視
確認。

【００４７】溶接性 チップ先端径６mmφのCu−Cr合金チップを用いると共
に、 スクイズ時間：２０サイクル， 通電：１２サイクル， 保持：５サイクル（５０Hz）， 溶接電流：１０ｋＡ， 加圧力：２００kg でスポット溶接連続打点テストを行い、剪断引張りで溶
接ハガレが生じた打点数をもって溶接性とする。

【００４８】第２表に示される結果からも、本発明で規
定する条件を満足している有機複合被覆鋼板は前記何れ
の性能にも優れているのに対して、有機複合被覆鋼板の
構成条件が本発明の規定から外れた場合には、耐低温チ
ッピング性，耐Cr溶出性, 耐外面錆性及びスポット溶接
性が揃って十分に満足できる表面処理鋼板の実現が不安
定となることが明らかである。なお、この例で作成した
有機複合被覆鋼板は、何れも優れた電着塗装性を示すこ
とは確認済である。

【００４９】〈実施例３〉Zn−13wt％Ni合金電気めっき
鋼板（目付量：20g/ｍ²)を基材とし、このめっき皮膜上
に 「Cr／ＰＯ₄ ^3- ＝１／１」, 「Cr／SiＯ₂ ＝１／１」 な
る組成のクロメ−ト皮膜をCr付着量が６０ mg/ｍ²(金属
Cr量換算）となるように塗布・焼付けし、更にその上に
エポキシ系クリア−樹脂塗料を乾燥膜厚が１μの厚さに
なるように塗布・焼付して有機複合被覆鋼板を得た。な
お、エポキシ系クリア−樹脂中のＭＣＡ及びSiＯ₂ の添
加量は種々変化させた。

【００５０】そして、得られた有機複合被覆鋼板につ
き、上塗り塗装をした場合の 「二次密着性」, 「耐食性」
並びに 「スポット溶接性」 を調査した。ここで、二次密
着性，耐食性，スポット溶接性の評価は次のように行っ
た。

【００５１】二次密着性 得られた有機複合被覆鋼板に「アルカリ脱脂→水洗→化
成処理→水洗→カチオン電着塗装→４０℃の温水に５０
０時間浸漬」の処理を施した後、被覆膜に一辺が１mmの
ゴバン目を１００マス切込み、これをセロハンテ−プで
剥離し、その際の塗膜残存率で評価した。なお、アルカ
リ脱脂，化成処理並びに電着塗装は下記条件で処理し
た。イ ) アルカリ脱脂：４０℃のＳＤ２７０ＴＯ（日本ペイ
ント社製）なるアルカリ脱脂液を２分間スプレ−する。ロ ) 化成処理：５０℃のＳＤ２５００（日本ペイント社
製）なるクロメ−ト処理液に２分間浸漬する。ハ ) カチオン電着塗装：ｕ−６００（日本ペイント社
製）なる塗料を用い、２０μ厚に電着塗装する。

【００５２】耐食性 「塩水噴霧（５％NaCl水溶液, ３５℃×４hr）→乾燥
（６０℃×２hr）→湿潤（R.H.＞９５％，５０℃，２h
r) 」なる塩水噴霧試験で２００サイクル後の赤錆発生
面積率を測定し、その値で評価した。溶接性 チップ先端径６mmφのＣＦ型Cu−Cr合金チップを用いる
と共に、 スクイズ時間：３０サイクル， 通電：１０サイクル， 保持：１０サイクル（５０Hz）， 溶接電流：８ｋＡ， 加圧力：２００kg の条件で５０点毎に冷延鋼板とサンプルと試験材とを交
互に打つスポット溶接連続打点テストを行い、捩じり試
験でのナゲット剥離を生じた打点数で溶接性を評価し
た。

【００５３】これらの調査結果を、クリア−樹脂中への
ＭＣＡ及びSiＯ₂ の添加量別に表３に示す。

【００５４】

【表３】

【００５５】表３に示される結果からも、本発明に係る
有機複合被覆鋼板は優れた二次密着性，耐食性，スポッ
ト溶接性を示すことが分かる。

【００５６】〈実施例４〉純Zn電気めっき鋼板（目付
量：２０g/ｍ²)を基材とし、このめっき皮膜上にCr付着
量が８０ mg/ｍ²(金属Cr量換算）となるように反応型の
クロメ−トを付着させ、更にその上にSiＯ₂(気相シリ
カ):２０wt％，ＭＣＡ：５％を含有するアクリル系クリ
ア−皮膜を形成させ、性能を評価した。なお、アクリル
系クリア−皮膜の膜厚は種々変化させた。

【００５７】そして、得られた有機複合被覆鋼板につき
「耐食性」, 「耐指紋性」 並びに 「スポット溶接性」 を調
査した。ここで、スポット溶接性の評価は実施例３と同
様とし、また耐食性，耐指紋性の評価は次のように行っ
た。

【００５８】耐食性 実施例３に示した塩水噴霧試験を実施し、１２０時間後
の白錆発生面積率を測定してその値で評価した。耐指紋性 指で有機複合被覆鋼板表面を触った時の指触跡が目立つ
かどうかを目視にて評価した。これらの調査結果を、ク
リア−膜厚別に表４に示す。

【００５９】

【表４】

【００６０】表４に示される結果からも、本発明に係る
有機複合被覆鋼板は優れた耐食性，耐指紋性，スポット
溶接性を示すことが分かる。

【００６１】

【効果の総括】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、非常に優れた耐食性，電着塗装性，耐低温チッピン
グ性，溶接性等を備えた有機複合被覆鋼板を実現するこ
とが可能となり、自動車車体の外装外面用材料や家電品
材料に適用して外観並びに耐久性の著しい向上が期待で
きるなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＭＣＡ（メラミン・シアヌル酸付加物）の構造
に関する説明図である。

【図２】電着塗装性の試験片に関する説明図である。

【図３】実施例での、“親水性ポリアミド樹脂含有のク
リア−皮膜”及び“ＭＣＡ含有のクリア−皮膜”を有す
る表面処理鋼板の電着塗装性に関する調査結果を示すグ
ラフである。

【図４】実施例での、クリア−皮膜中のＭＣＡ含有量と
電着塗装性に係わる調査結果を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細田 靖 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼板上に、 a) 亜鉛又は亜鉛合金めっき層， b) 付着量が金属クロム換算にて２０〜２００ mg/ｍ²
   のクロメ−ト皮膜， c) 固形皮膜厚で0.05〜 2.0μｍの、不揮発分の重量割
   合で 0.1〜２０％のメラミン・シアヌル酸付加物を含む
   樹脂塗料組成物の塗布皮膜， をこの順序で有すると共に、クロメ−ト皮膜と樹脂塗料
   組成物塗布皮膜の何れか又は双方がSiＯ₂ を、クロメ−
   ト皮膜ではSiＯ₂/Cr重量比で0.05〜 4.0、樹脂塗料組成
   物塗布皮膜では不揮発分の重量割合で５〜４０％含有し
   て成ることを特徴とする、有機複合被覆鋼板。