JPH05293433A

JPH05293433A - 塗装後の性能に優れる表面処理鋼板

Info

Publication number: JPH05293433A
Application number: JP10131792A
Authority: JP
Inventors: Yuka Kikuta; 田ゆか菊; Kazuo Mochizuki; 月一雄望; Nobuyuki Morito; 戸延行森; Ryoichi Mukai; 亮一向
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-11-09

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた耐低温チッピング性および耐外面錆性、
さらには耐水二次密着性を有し、しかも製造も容易な亜
鉛系めっき表面処理鋼板の提供。【構成】少なくとも片面に亜鉛系めっき層を有し、その
上層にクロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するリン酸濃
度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜１．０であ
るクロメート液を金属クロム換算で付着量５〜２００mg
/m² を塗布焼付し、水冷することなく、その上層にガラ
ス転移温度が６０〜１２０℃の有機皮膜を付着量が乾燥
重量で０．３〜２．０g/m²有してなり、かつ、塗装焼付
け後のクロメート層自身のクロム固定率が９５％以上で
ある塗装後の性能に優れる表面処理鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に自動車外板用鋼板
として好適に適用される塗装後の性能（耐低温チッピン
グ性および塗装後耐食性）に優れた表面処理鋼板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種の鋼板に対する防錆要求が年々高ま
っている。特に自動車用鋼板、電気製品等に対する防錆
要求は厳しく、防錆性を向上させるための表面処理を施
した表面処理鋼板が各種開発実用化されている。

【０００３】このような表面処理鋼板のひとつに亜鉛め
っき、亜鉛−ニッケルめっきなどの亜鉛系合金めっき等
を施した亜鉛系めっき鋼板がある。

【０００４】この亜鉛系めっき鋼板は高湿潤下での防錆
性に優れる鋼板であるが、自動車ドアの袋構造部や曲り
部（ヘミング部）のように高湿潤条件下に曝される上、
塗装がつきまわりにくい部分の用途に適用した際には、
耐食性が不十分であるという問題がある。この改善のた
め、最近では、亜鉛系めっき鋼板上にクロメートおよび
有機被覆を施した有機複合被覆鋼板が提案されている。

【０００５】以上のように、車体内面のように高湿潤環
境条件になりやすい部分には、表面処理鋼板が使用され
る割合が高いが、自動車の車体表面（外面）のように、
外装面を構成する鋼板面では、従来は鮮映性や塗装性の
ように外観に重点が置かれているため、冷延面が使用さ
れ、めっき鋼板は使用されていなかった。このため、塗
装欠陥部や傷部からの外面錆が発生し、外観を損ねるば
かりか、孔あきにまで進行し、自動車の耐久性を低下さ
せる原因にもなっている。このような背景から、近年で
は、車体外面側にも高防錆性が要求されるようになり、
鋼板の両面に表面処理を施す場合がでてきた。

【０００６】車体外面側には、膜厚１００μm 程度の塗
装が施される上、比較的乾燥した状態にあるため、車体
内側の鋼板と比べて腐食の進行は遅いが、塗装の傷部が
存在すると、その部分から腐食が進行する。外装用の表
面処理鋼板、特に自動車の外面となる鋼板面には、内面
側では全く考慮する必要のなかった性能が要求される
が、このような性能のひとつに耐低温チッピング性があ
る。低温チッピングとは、氷点下のような低温時に自動
車の走行中に小石等が車体に当たり、その衝撃でめっき
層等が剥離して鋼板素地が露出する現象である。

【０００７】通常の亜鉛系めっき鋼板、特に亜鉛−ニッ
ケルめっき鋼板のような亜鉛系合金めっき鋼板はめっき
密着性が劣る。このため、めっき層上に塗装を施した後
は、塗膜（電着塗装、中塗り塗装、上塗り塗装等）の応
力がめっきに加わり、低温チッピングによって鋼板素地
とめっき層の剥離が生じ、鉄面が露出することが多くな
る。めっき剥離部が大きいと、亜鉛の犠牲防食効果によ
る地鉄の保護能力が劣り、外面錆が進行する。このよう
に、車体外面側の鋼板では、傷つきにくいこと（耐低温
チッピング性）と、耐外面錆性（塗装後耐食性）が優れ
ていることが必要である。従来の冷延鋼板では、耐低温
チッピング性は優れるが、耐外面錆性は劣り、亜鉛ニッ
ケルめっき鋼板のような亜鉛系合金めっき鋼板では、耐
低温チッピング性が劣るため、耐外面錆性も劣るという
問題を抱えていた。

【０００８】これに対して、特開昭６４−７８８３２号
公報に開示されるめっき上にクロメートあるいはリン酸
塩処理皮膜層を設け、さらにその上にＴｇ点５５℃以下
でかつ焼付け後の常温における硬度が鉛筆硬度のＨ〜２
Ｂである有機樹脂皮膜層が０．１〜２．０μm の厚さに
設けられていることを特徴とする耐低温チッピング性の
改善方法が開示されている。

【０００９】めっき鋼板の低温チッピング性試験におけ
る剥離面積とは、通常、地鉄露出面積（地鉄−めっき間
剥離）のみを換算し、めっき残存部は換算しない。前述
の特開昭６４−７８８３２号の表面処理鋼板によれば、
地鉄−めっき間の剥離は減少している。しかし、この方
法で必須の要件としているＴｇ点５５℃以下では耐低温
チッピング性試験の場合換算しない部分（樹脂−電着塗
膜間）の剥離がかなり認められ、自動車用外板としては
実用的でないことが判明した。これはＴｇ点５５℃以下
では樹脂−電着塗膜間の密着性が弱くなるためと推定さ
れる。また、このような鋼板では、樹脂−電着塗膜間の
密着性が劣るために、塗膜下腐食が進行し、赤錆は少な
いものの、塗膜の膨れ剥離が大きくなる。

【００１０】また、特願平２−１３３５４１号公報に亜
鉛系めっき鋼板上にガラス転移点が６０℃〜１２０℃の
樹脂層を設けて耐低温チッピング性を改善する方法が開
示されている。これは、リン酸塩皮膜を排除したことに
よる効果であると記載されている。

【００１１】この方法によると、耐低温チッピング性は
向上し、チッピング後の耐食性も大幅に向上する。ま
た、同一程度の傷つけ方法での大気暴露試験による塗装
後耐食性も良好になるが、塩水散布の条件が多くなる環
境では、赤錆を伴わない塗膜下腐食が進行するという問
題点が残されていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を解決し、優れた耐低温チッピング性
および耐外面錆性、さらには耐水二次密着性を有し、し
かも製造も容易な亜鉛系めっき表面処理鋼板を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、有機複合被覆
鋼板の赤錆を伴わない塗膜下腐食は有機被覆層のガラス
転移点を６０〜１２０℃にするだけでなく、クロメート
皮膜による密着性の確保が重要であることを見いだし
た。

【００１４】すなわち、たとえ、クロメート液中のクロ
ム還元率が低くても、塗装後の使用する状態におけるク
ロム固定率が９５％以上であれば、優れた耐外面錆性を
示すことがわかった。焼付け温度を高くするとクロム固
定率があがることが知られているが、焼付け硬化性を有
する鋼板では、鋼板作製時には低温焼付けが原則であ
り、この方法は適用できない。そこで、本発明ではクロ
メート液中にリン酸を添加する。

【００１５】すなわち、本発明は、少なくとも片面に亜
鉛系めっき層を有し、その上層にクロム酸濃度（Ｔ−Ｃ
ｒ換算）に対するリン酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃ
ｒ）が０．０５〜１．０であるクロメート液を金属クロ
ム換算で付着量５〜２００ｍ²を塗付焼付けし、水冷す
ることなく、その上層にガラス転移温度が６０〜１２０
℃の有機皮膜を付着量が乾燥重量で０．３〜２．０g/m²
有してなり、かつ、塗装焼付け後のクロメート層自身の
クロム固定率が９５％以上であることを特徴とする塗装
後の性能に優れる表面処理鋼板を提供するものである。

【００１６】また、本発明は、少なくとも片面に亜鉛系
めっき層を有し、その上層にクロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換
算）に対するリン酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が
０．０５〜１．０であるクロメート液を金属クロム換算
で付着量５〜２００mg/m² を塗布焼付けし、水冷するこ
となく、その上層に樹脂とシリカとを有しガラス転移温
度が６０〜１２０℃の混合物層を付着量が乾燥重量で
０．３〜２．０g/m²有してなり、かつ、塗装焼付け後の
クロメート層自身のクロム固定率が９５％以上であるこ
とを特徴とるす塗装後の性能に優れる表面処理鋼板を提
供するものである。

【００１７】ここで、上記各表面処理鋼板において、前
記クロメート液中にＺｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｍｎより
なる群の中から選ばれた１種以上の金属をクロム酸濃度
（Ｔ−Ｃｒ換算）に対する金属（Ｍ）の比（Ｍ／Ｃｒ）
が０．０１〜０．５の範囲で含有するのが好ましい。

【００１８】また、上記各表面処理鋼板において、前記
クロメート液中にフッ素イオンをクロム酸濃度（Ｔ−Ｃ
ｒ換算）に対するフッ素イオン（Ｆ換算）の比（Ｆ／Ｃ
ｒ）が０．５以下含有するのが好ましい。

【００１９】また、本発明は、両面に亜鉛系めっき層を
有し、一方の面は前述の各塗装後の性能に優れる表面処
理鋼板であって、他方の面は、その上層に金属クロム換
算で５〜４００mg/m² の付着量のクロメート処理を施
し、さらに、水平均分子量が２０００以上のエピクロー
ルヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂をベース
とする樹脂組成物とシリカとの混合物を乾燥重量にして
０．２〜３．０g/m²有することを特徴とする両面塗装の
表面処理鋼板を提供するものである。

【００２０】ここで、上記各表面処理鋼板において、前
記亜鉛系めっき層で、第１層としてニッケル含有率が１
６wt％以上の亜鉛−ニッケルめっき層を付着量０．０５
g/m²〜１．０g/m²有し、第２層としてニッケル含有率が
９〜１５wt％の亜鉛−ニッケルめっき層を有するのが好
ましい。

【００２１】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明は、前述の知見を得ることによりなされたものであ
るが、この点について、図面を参照してより詳細に説明
する。

【００２２】図２に示されるように、従来の自動車外板
用両面表面処理鋼板では、冷延鋼板１０上に、例えば亜
鉛−ニッケルめっき等のめっき層１２および２２を形成
し、めっき層１２の上層に塗装、つまり、カチオン電着
塗装１６、中塗り塗装１８、上塗り塗装２０の密着性を
向上するためのリン酸塩処理によって形成されるリン酸
塩皮膜１４を有する。また、さらに高耐食性を付与する
ため、車体内面にあたる側にクロメート層２４、有機被
覆層２６を有する鋼板もある。

【００２３】このような構成を有する従来の表面処理鋼
板では、耐低温チッピング性が劣り、チッピング後の耐
外面錆性も劣っていた。

【００２４】これに対して、めっき上にクロメート、ま
たは、リン酸塩処理皮膜層を設け、さらにＴｇ点５５℃
以下で、かつ焼付け硬化後の常温における硬度が鉛筆硬
度のＨ〜２Ｂである有機樹脂皮膜層を０．１〜２．０μ
m 設ける鋼板については、チッピング時のめっき剥離は
ないものの、樹脂−電着塗膜間の密着性の低下に起因す
ると思われる低温チッピング時の塗膜剥離が生じ、その
後の外面錆性試験おいて、樹脂−電着塗膜間に塩素イオ
ンが進入することによる塗膜膨れを伴った塗膜下腐食が
進行する。

【００２５】これに関しては、めっき上にガラス転移温
度が６０〜１２０℃の有機被覆層を施す方法によって、
チッピング性が改善され、チッピング後の耐外面錆性も
改善されるが、地鉄に達する傷入れ後の塩水噴霧条件を
有する試験方法において、赤錆を伴わない塗膜下腐食が
進行する。

【００２６】本発明の表面処理鋼板では、図１に示すよ
うなガラス転移温度が６０〜１２０℃の有機被覆層３０
の下層として、クロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対する
リン酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜
１．０であるクロメート液を金属クロム換算で付着量５
〜２００mg/m² を塗布焼付けする。

【００２７】さらに、もう一方の側にも亜鉛系めっきを
施し、金属クロム換算で５〜４００mg/m² の付着量のク
ロメート処理を施し、さらに、数平均分子量が２０００
以上のエピクロールヒドリン−ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂をベースとする樹脂組成物とシリカとの混合物
を乾燥重量にして０．２〜３．０g/m²施すことにより、
車体内面の塗装のつき回りにくい部分の耐食性を確保
し、車体内面側からの耐孔あき腐食性も向上することが
でき、先程の車体外面側の優れた耐低温チッピング性、
耐外面錆性とあわせて、自動車車体外板用鋼板として非
常に優れた性能を発揮することができる。

【００２８】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
の表面処理鋼板は、鋼板１０の両面に亜鉛系めっきから
なるめっき層１２および２２を有する。本発明における
亜鉛系めっきとは特に限定はないが、純亜鉛めっき、Ｚ
ｎ−Ｎｉ、Ｚｎ−Ｆｅのような二元系合金めっき、Ｚｎ
−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｚｎ−Ｃｏ−Ｃｒのような三元系合金め
っき、Ｚｎ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ａｌ₂Ｏ₃ のような複合分散
めっき等種々のめっきがあげられ、めっきの形成方法も
特に限定はなく、電気めっき、溶融めっき等各種の方法
が適用可能である。

【００２９】また、適用するめっきが亜鉛−ニッケルめ
っきである場合には、鋼板１０とめっき層１２の密着性
をより良好なものにするために、めっき層の下方はＮｉ
含有率が１６wt％以上のＺｎ−Ｎｉめっきを付着量で
０．０５〜１．０g/m²有するように形成するのが好まし
い。

【００３０】また、このような亜鉛系めっき層の上に、
クロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するリン酸濃度（Ｐ
換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜１．０であるクロ
メート液を金属クロム換算で付着量５〜２００mg/m² を
塗布焼付けする。このようなクロメートを用いることに
より、腐食環境下での電着塗膜−めっき間の密着性を確
保することができる。

【００３１】このようなクロメート層２８は、水冷する
ことなく、その上層にガラス転移温度が６０〜１２０℃
の有機皮膜層３０を付着量が乾燥重量で０．３〜２．０
g/m²設ける。このような構造をとることにより、電着塗
膜−有機皮膜間の密着性をも確保することができる。

【００３２】本発明の表面処理鋼板において、クロメー
ト皮膜２８の付着量が金属クロム換算で５mg/m² 未満で
は、均一なクロメート皮膜２８の形成が困難であり、優
れた耐水二次密着性および電着塗装性を得ることができ
ない。また、２００mg/m² を越えると上層である有機皮
膜との密着性が低下し、耐外面錆性が低下する。また、
クロメート皮膜２４の付着量が金属クロム換算で５mg/m
² 未満では、均一なクロメート皮膜２４の形成が困難で
あり、優れた耐水二次密着性を得ることができない。ま
た、４００mg/m² を越えるとクロム溶出がおこるため環
境上好ましくない。

【００３３】クロメート皮膜２８の形成方法としては使
用環境でのクロム固定率が９５％になれば特に限定しな
いが、本方法では、鋼板塗装過程でのリン酸によるクロ
ムの還元を促進するために、塗布型とするのが良い。ク
ロメートは、クロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するリ
ン酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜１．
０であるクロメート液を用いる。リン酸濃度比が０．０
５未満であると有機皮膜との密着性が不足する。また、
１．０超であると、液の安定性が低下する。クロメート
処理液には、クロム固定率の上昇を目的として、Ｃｏ、
Ｚｎ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｍｎ等の添加物をいれてもよい。し
かしながら、シリカ等を入れる場合は注意が必要であ
り、２００℃程度での焼付けを必要とする。

【００３４】また、前記クロメート液中にフッ素イオン
をＦ／Ｔ−Ｃｒ比として０．５以下含有させると、加工
後の耐食性を高位に安定化できるので好ましい。Ｆ／Ｔ
−Ｃｒが０．５を超えてフッ素イオンを含有させると、
過度のエッチングにより表面が現れて耐食性を悪くする
おそれがある。

【００３５】クロメート皮膜２４の形成方法としては特
に限定はなく、塗布型、電解型、反応型等公知のクロメ
ート処理の方法はいずれも適用可能である。また、クロ
メート処理液には、必要に応じ、シリカ等の各種の添加
剤を加えてもよい。

【００３６】本発明の表面処理鋼板においては、クロメ
ート層２８の上層に、ガラス転移点が６０〜１２０℃の
樹脂からなる有機被覆層３０、または、被膜としてのガ
ラス転移点が６０〜１２０℃の樹脂とシリカの混合物か
らなる有機被覆層３０を有する。このような構成にする
ことにより、非常に良好な耐低温チッピング性および耐
水二次密着性を得ることができる。この有機被覆層３０
には、必要に応じて添加剤を加えてもよい。

【００３７】本発明に適用される有機被覆層３０のガラ
ス転移点の範囲は樹脂単独の場合、樹脂とシリカの混合
物層の場合ともに被膜として６０〜１２０℃である。６
０℃未満では、各塗料層の残留応力がめっき層１２にか
かることがなく、また衝撃の伝達が有機被覆層３０でと
まるため、鋼板素地からの剥離が生じることはないが、
有機被覆層３０とその上層に形成される塗膜層との間の
密着性が低く、この両者の間で剥離が生じ、耐外面錆性
の良好な表面処理鋼板を得ることができない。一方、有
機被覆層３０のガラス転移点が１２０℃を越えると、塗
料の粘度が高い上に各種の溶媒への溶解性も低下するた
め、均一に塗布することが困難であり、やはり良好な表
面処理鋼板を得ることが出来ない。

【００３８】本発明の有機被覆層３０に適用される樹脂
としては、上記ガラス転移点を有するものなら各種のも
のが適用可能であり、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ア
クリル樹脂、フェノール樹脂、ポリオレフィン樹脂等が
例示される。

【００３９】なお、上記の樹脂は２種以上混合して使用
してもよい。また、ガラス転移点が本発明の範囲未満の
樹脂であっても、各種の硬化剤や変性剤等の添加剤を加
え、ガラス転移点を６０℃以上にして適用することが可
能である。本発明において、この有機被覆層３０の付着
量は乾燥重量で０．３〜２．０g/m²である。有機被覆層
３０の付着量が０．３g/m²未満では、クロメート皮膜２
８上に有機被覆層３０を均一に形成することが困難であ
り、クロム溶出しやすくなり、環境上好ましくない。ま
た、有機被覆層３０の付着量が２．０g/m²を越えると、
この有機被覆層３０の形成の後に通常行われる電着塗装
後の外観が劣化する。なお、前述のように複数の樹脂を
混合して使用する際には、全重量を０．３〜２．０g/m²
とするものである。

【００４０】このような有機被覆層３０の形成方法には
特に限定はなく、適用する樹脂に応じた各種の溶媒を用
い、これに樹脂を溶解して、スプレーコート、ディップ
コート、ロールコート等の方法によって塗布した後、加
熱、紫外線照射等によって乾燥する通常の方法によれば
よい。

【００４１】また、本発明の有機被覆層２６は、クロメ
ート層２４の上層に数平均分子量が２０００以上のエピ
クロールヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を
ベースとする樹脂組成物とシリカとの混合物を乾燥重量
にして０．２〜３．０g/m²施す。このような構成にする
ことにより、裸耐食性を格段に向上させることができ
る。エポキシ樹脂としはグリシジルエポキシ、グリシジ
ルアミン、脂肪族エポキサイド、脂環族エポキサイド等
があるが強靱性、耐食性の見地から本発明鋼板において
はエピクロールヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂を用いる。その具体例としてはエピコート１０１
０、１００９、１００７、１００４、（いずれもシェル
化学製）等の市販品が挙げられる。

【００４２】このような樹脂組成物の数平均分子量Ｍｎ
としては２０００以上が望ましい。樹脂は、同時に添加
するシリカのバインダーの機能をもっている。樹脂の数
平均分子量が２０００未満であると樹脂長が短くなり、
樹脂が編目状に構造を取らないために、シリカのバイン
ダーとしての機能を果たさず、耐食性および塗料密着性
を著しく損ない、また、塗料中でのシリカとの相溶性も
劣化する。また、数平均分子量の上限は定めないが1000
00を越えると、皮膜の抵抗が高まり、電着塗装性および
スポット溶接性を阻害する場合もあるので好ましくは10
0000以下とする。

【００４３】また、望ましくはエポキシ樹脂末端のオキ
シラン環にジアルカノールアミンを付加する。これは、
エポキシ樹脂と一級ヒドロキシル基を安定かつより多く
結合させることにより、皮膜中シリカを安定に結合させ
ることを目的としている。これに用いるジアルカノール
アミンとしては、たとえばジエタノールアミン、ジプロ
パノールアミン、ジブタノールアミン等が挙げられる。

【００４４】さらに、必要に応じて、上記樹脂組成物の
一部をウレタン変性することも可能であるし、また、塗
料中にメラミンやベンゾグアナミンのようなアミン系樹
脂を架橋剤として配合してもよい。有機被覆層２６、３
０中の樹脂に添加するシリカは液相シリカ、気相シリカ
のいずれの場合でも適用可能である。

【００４５】以上のような構成を有する本発明の表面処
理鋼板は、有機被覆層３０上に、電着塗装１６、中塗り
塗装１８、上塗り塗装２０等が施され、また、有機被覆
層２６上には電着塗装１６が施され、自動車用鋼板等の
各種の用途に適用される。なお、本発明の表面処理鋼板
は、リン酸塩皮膜を有さなくても優れた塗膜密着性を有
することは前述の通りである。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例をあげ、本発明
をより詳細に説明する。（実施例１）冷延鋼板を酸洗、脱脂後、めっきを行い、
めっき鋼板を作製した。なお、亜鉛−ニッケルめっきの
うちいくつかのものは、付着量０．３g/m²でＮｉ含有率
が１６％以上になるような前めっきを行い、その後平均
Ｎｉ含有率が１２％の所定付着量のＺｎ−Ｎｉめっきを
行った。作製しためっき鋼板のめっき種、目付量、前め
っきの有無を表４に示す。

【００４７】このようにして、作製しためっき鋼板表面
に表３に示すクロメート処理液をロールコーターで塗布
した後、電気炉で乾燥することによりクロメート処理を
行った。このようにして作製したいくつかの鋼板表面の
一方の面に、表１の樹脂を用い、もう一方の面に表２の
樹脂を用いて有機被覆層を形成した。なお有機被覆層の
形成は、適用する樹脂をそれに応じた溶媒に溶解し、適
宜シリカを添加したものをバーコーターによって塗布し
た後、電気炉で乾燥することによって行った。形成した
有機被覆層の樹脂種、シリカ含有率、ガラス転移温度、
樹脂塗布量を表４に示す。サンプルには、リン酸塩処理
を行った。処理条件は下記に示す通りである。

【００４８】（リン酸塩処理）通常のアルカリ脱脂を行
い、続いて、リン酸塩処理（日本パーカライジング社製
パルボンド３０２０に１２０秒浸漬）を行った。リン酸
塩処理の有無およびリン酸塩皮膜の有無を表４に示す。
ここで得られた各サンプルの電着塗装前のアルカリ脱脂
工程前後のクロム溶出量を測定した。また、１７０℃、
６０分焼付けた後のクロム固定率を測定した。測定は、
脱脂前後の鋼板のクロム付着量を蛍光Ｘ線分析によって
測定し、その差をクロム溶出量とみなして評価した。評
価基準は下記の通りである。 ◎ １mg/m² 以下 ○ １〜２mg/m² 未満 △ ２〜５mg/m² 未満 × ５mg/m² 越える結果は、表４に示す。また、クロム固定率は、％で表示
した。

【００４９】（耐食性）以上のようにして作製した表面
処理鋼板の一方の面の裸耐食性を調査した。下記の条件
を１サイクルにする複合サイクル腐食試験を行い、赤錆
の発生するサイクル数で評価した。このようにして作製した表面処理鋼板の一方の面に、パ
ワートップＵ−６００（日本ペイント（株）製）を電着
電圧２５０Ｖ、浴温２８℃、１８０秒通電し、１７０℃
×２０分焼き付けた。電着塗装後のサンプルに、さらに
自動車用中塗り塗料、上塗り塗料をスプレー塗装した。
このようにして得られた各サンプルを用い、ダイヤモン
ドショット試験、耐外面錆性試験および耐水二次密着性
試験を行った。

【００５０】（ダイヤモンドショット試験）ダイヤモンド：１０ｍｇ（±１ｍｇ）試験温度：−２０℃ ショットスピード：２１０km/h 上記の各条件においてダイヤモンドショット試験を行っ
た。試験後は、テープによって剥離試験を行った。評価
方法は、ショット１０点の剥離面積の合計面積である。

【００５１】（耐外面錆性）３コート塗装したサンプル
に、のこ刃で傷を入れ、暴露し、週２回海水散布して耐
外面錆性を調査した。６ヶ月後の塗膜の膨れ幅および外
観で評価した。膨れ幅３ｍｍ未満 ◎ 膨れ幅３〜５ｍｍ ○ 膨れ幅５〜７ｍｍ △ 膨れ幅７ｍｍ以上 × 赤錆無し ◎ 傷部近辺のみの赤錆 △ 塗膜下の赤錆 ×

【００５２】（耐水二次密着性試験）各サンプルを４０
℃の温水に２４０時間浸漬した。各サンプルを取り出し
たのち、１０分以内に碁盤目状に２ｍｍ間隔で１００
個、カッターナイフを用いて傷をつけ、セロハンテープ
を用いて剥離試験を行った。評価は、剥離個数を測定す
ることによって行った。 ◎ 剥離無し ○ 剥離個数１以下 △ 剥離個数２〜１０ × 剥離個数１１以上各試験の結果は、表４に示す。

【００５３】上記表４に示される結果より、本発明の表
面処理鋼板によれば、従来の表面処理鋼板に比べ、優れ
た塗装後の性能を示す。さらに、反対面（内面側）に高
耐食性を必要とする場合には、その必要性に応じて有機
被覆を施すことによって、自動車外板用表面処理鋼板と
して、必要なすべての特性を満たす鋼板とすることが可
能である。

【００５４】

【００５５】

【００５６】

【００５７】

【表１】

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】

【表５】

【００６２】

【表６】

【００６３】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、本発明の表面処理鋼板は少なくとも一方の面
が塗装後の性能に優れているので、自動車車体用をはじ
め広く利用することができ、特に自動車外板として特に
好適に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗装後の性能に優れる表面処理鋼板を
概念的に示す図である。

【図２】従来の表面処理鋼板を概念的に示す図である。

【符号の説明】１０冷延鋼板１２亜鉛系めっき層１４リン酸塩皮膜１６電着塗装１８中塗り塗装２０上塗り塗装２２亜鉛系めっき層２４クロメート皮膜２６有機被覆層２８クロメート皮膜３０有機被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０３Ｂ 8720−4ＤＣ２３Ｃ 28/00 Ａ // Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｇ (72)発明者森戸延行千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者向亮一千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社技術研究本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面に亜鉛系めっき層を有し、
その上層にクロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するリン
酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜１．０
であるクロメート液を金属クロム換算で付着量５〜２０
０mg/m² を塗付焼付けし、水冷することなく、その上層
にガラス転移温度が６０〜１２０℃の有機被膜を付着量
が乾燥重量で０．３〜２．０g/m²有してなり、かつ、塗
装焼付け後のクロメート層自身のクロム固定率が９５％
以上であることを特徴とする塗装後の性能に優れる表面
処理鋼板。
【請求項２】少なくとも片面に亜鉛系めっき層を有し、
その上層にクロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するリン
酸濃度（Ｐ換算）の比（Ｐ／Ｃｒ）が０．０５〜１．０
であるクロメート液を金属クロム換算で付着量５〜２０
０mg/m² を塗布焼付けし、水冷することなく、その上層
に樹脂とシリカとを有しガラス転移温度が６０〜１２０
℃の混合物層を付着量が乾燥重量で０．３〜２．０g/m²
有してなり、かつ、塗装焼付け後のクロメート層自身の
クロム固定率が９５％以上であることを特徴とする塗装
後の性能に優れる表面処理鋼板。
【請求項３】前記クロメート液中にＺｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｍｏ、Ｍｎよりなる群の中から選ばれた１種以上の金属
をクロム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対する金属（Ｍ）の
比（Ｍ／Ｃｒ）が０．０１〜０．５の範囲で含有するこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の塗装後の性能
に優れる表面処理鋼板。
【請求項４】前記クロメート液中にフッ素イオンをクロ
ム酸濃度（Ｔ−Ｃｒ換算）に対するフッ素イオン（Ｆ換
算）の比（Ｆ／Ｃｒ）が０．５以下含有することを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の塗装後の性
能に優れる表面処理鋼板。
【請求項５】両面に亜鉛系めっき層を有し、一方の面は
請求項１ないし４のいずれかに記載の塗装後の性能に優
れる表面処理鋼板であって、他方の面は、その上層に金
属クロム換算で５〜４００mg/m² の付着量のクロメート
処理を施し、さらに、数平均分子量が２０００以上のエ
ピクロールヒドリン−ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
をベースとする樹脂組成物とシリカとの混合物を乾燥重
量にして０．２〜３．０g/m²有することを特徴とする両
面塗装の表面処理鋼板。
【請求項６】前記亜鉛系めっき層で、第１層としてニッ
ケル含有率が１６wt％以上の亜鉛−ニッケルめっき層を
付着量０．０５g/m²〜１．０g/m²有し、第２層としてニ
ッケル含有率が９〜１５wt％の亜鉛−ニッケルめっき層
を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の塗装後の
性能に優れる表面処理鋼板。