JPH0939155A - 耐疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 めっき皮膜／クロメート皮膜／有機複合樹脂
皮膜を有する有機複合被覆鋼板の耐疵付き性 (スリット
時のテンションパッドによる疵付き、搬送時の積み重ね
による疵付き、金型との接触による疵付き等) を改善す
る。 【構成】 亜鉛系めっき鋼板の表面に、反応型または塗
布型クロメート処理により金属Cr換算付着量が５〜200
mg/m² のクロメート皮膜を形成し、その上にシリカと、
好ましくは平均粒径10μｍ以下の潤滑剤粒子をシリカ／
樹脂の合計量 (固形分基準)100重量部に対して２〜20重
量部、を含有する付着量 0.2〜3.5 g/m²の有機複合樹脂
皮膜を形成する。クロメート処理を、処理液のZn含有
量を30 g/l以下に、または処理液のｐＨを 1.0〜5.0
に、管理しながら行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛または亜鉛合金め
っき鋼板 (以下、亜鉛系めっき鋼板と総称する) の上に
クロメート皮膜と樹脂中にシリカを含有する有機複合樹
脂皮膜とを形成した、亜鉛系めっき皮膜／クロメート皮
膜／有機複合樹脂皮膜からなる３層構造の被覆を有する
有機複合被覆鋼板の製造方法に関する。

【０００２】より詳しくは、本発明は、クロメート皮膜
と有機複合樹脂皮膜との密着性を向上させることによ
り、有機複合被覆鋼板のスリット時のテンションパッド
による疵付き、プレス加工時の金型による疵付き、搬送
中等の鋼板同士の擦れによる疵付きなどが起こりにく
く、無塗装で使用される際の外観が損なわれにくい、耐
疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】亜鉛系めっき鋼板を母材とし、その表面
にクロメート皮膜とシリカを含有する有機複合樹脂皮膜
とを順に形成した有機複合被覆鋼板は、その優れた耐食
性と均質な外観から、家電、建材メーカー向けを中心と
して、広く無塗装で適用されている。

【０００４】有機複合被覆鋼板は、一般に鋼帯状の亜鉛
系めっき鋼板に、めっきに続けてクロメート処理とシリ
カを含有する樹脂液の塗装とを行い、塗膜を焼付けた
後、コイル状で保管される。そして、出荷時にコイルを
巻戻し、指定の寸法にスリット(切断) した後、積み重
ねて搬送し、ユーザーでは一般に無塗装のままプレス加
工して最終製品に組立てる。

【０００５】有機複合被覆鋼板は、上記のようなハンド
リング中に疵がつくことが多い。例えば、スリット時に
は、巻取張力をとるためにテンションパッドと呼ばれる
パッドで有機複合被覆鋼板を押さえつけるが、この時に
テンションパッドによるパッド疵が発生することがあ
る。また、スリットした有機複合被覆鋼板を重ねて搬送
する際には、鋼板表面同士の擦り合わせに起因するアブ
レーションと呼ばれる疵が、さらにはプレス加工中に金
型と接触した時などに接触疵が発生することもある。

【０００６】このような擦り疵の散在は、耐食性の劣化
を招くほか、黒く変色して見えることから、特に無塗装
を前提とする有機複合被覆鋼板においては、外観不良と
して製品が不合格になることがあり、スリット時、積み
重ね搬送時、プレス加工時等の疵付き防止を目的とし
た、耐疵付き性の向上が強く求められてきた。

【０００７】さらに、有機複合被覆鋼板は、最上層が樹
脂皮膜であることから、ユーザーでの保管中に防錆油を
使用したり、プレス加工前に加工油 (潤滑油) を使用す
ると、樹脂皮膜への油の染み込みによる外観の低下が起
こることがある。この点と、加工後の脱脂工程 (一般に
環境に有害な有機溶剤が使用される) の省略を目的とし
て、有機複合被覆鋼板は一般に無塗油で使用されること
が多く、一層の耐疵付き性の改善が望まれている。

【０００８】有機複合被覆鋼板の耐疵付き性の改善に関
する従来技術としては、例えば、特殊な硬化剤を樹脂中
に添加する (特開平３−136840号公報) か、樹脂焼付け
温度を高温側に規定する (特開平３−197131号公報) こ
とにより、最上層の樹脂皮膜の硬度を上昇させて疵付き
にくくしたものがある。また、有機複合樹脂皮膜中に特
殊な中空樹脂粒子を添加する (特開平４−27537 号公
報) か、または潤滑剤を添加する (特開平５−169587号
公報、特開平５−51763 号公報) ことにより、皮膜の潤
滑性を向上させて耐疵付き性を改善することも知られて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術はいず
れも、最上層の有機複合樹脂皮膜を改質することによ
り、有機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善するものであ
り、その下層のクロメート皮膜を改質することにより有
機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善しようとする試みは
なかった。

【００１０】本発明者らは、テンションパッドとの擦
れ、鋼板同士の擦れ、金型などとの接触等に起因する有
機複合被覆鋼板の耐疵付き性を改善するには、最上層の
有機複合樹脂皮膜の改質だけでは不十分であり、クロメ
ート皮膜の改善、特にクロメート皮膜の有機複合樹脂皮
膜との密着性を向上させ、有機複合樹脂皮膜を剥離しに
くくすることが重要であることを見出した。

【００１１】特開平４−285179号公報には、クロメート
処理を施した鋼板上に、シランカップリング剤を含む水
性組成物を塗布することにより、塗膜の密着性を向上さ
せて耐疵付き性を改善することが開示されているが、こ
の方法も樹脂皮膜の組成により有機複合樹脂層とクロメ
ート皮膜層の密着力を向上させるものであり、クロメー
ト皮膜そのものの改善を目的としたものではない。

【００１２】本発明の目的は、クロメート皮膜の改質に
よりクロメート皮膜とその上層の有機複合樹脂皮膜との
密着力を向上させることにより、耐テンションパッド性
を含む耐疵付き性が改善された有機複合被覆鋼板を得る
ことができる有機複合被覆鋼板の製造方法を提供するこ
とである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために検討を重ねた結果、クロメート皮膜と
上層の有機複合樹脂皮膜との密着性を阻害しているの
が、クロメート処理中に母材めっき層より処理液中に溶
出してきたZnイオンと処理中のｐＨの変動であることを
知り、これらの条件を一定範囲に規制することにより、
クロメート皮膜と上層の有機複合樹脂皮膜との密着力が
著しく改善されることを見出し、本発明に到達した。

【００１４】ここに、本発明は、亜鉛系めっき鋼板の表
面に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr
換算付着量が５〜200 mg/m² のクロメート皮膜を形成
し、その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m²の
有機複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆
鋼板の製造において、前記クロメート処理を、処理液
のZn含有量を30 g/l以下に管理しながら行うか、または
処理液のｐＨを 1.0〜5.0 に管理しながら行う、こと
を特徴とする耐疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製
造方法である。

【００１５】好適態様にあっては、前記有機複合樹脂皮
膜が、平均粒径10μｍ以下の潤滑剤粒子を、固形分基準
でシリカと樹脂の合計量100 重量部に対して２〜20重量
部の割合で含有する。以下、本発明について詳しく説明
する。

【００１６】母材めっき鋼板 本発明の有機複合被覆鋼板の母材は亜鉛系めっき鋼板、
即ち、亜鉛めっき鋼板および亜鉛合金めっき鋼板 (合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を含む) である。亜鉛合金めっき
種の例は、Zn−Ni、Zn−Fe、Zn−Co、Zn−Al等のZnを主
成分とする任意の合金めっきである。また、亜鉛系めっ
き鋼板は、機能性を付与するための添加剤をめっき皮膜
中に共析させた亜鉛系複合 (共析) めっき鋼板であって
もよい。しかし、純亜鉛めっきが、めっき皮膜の硬度が
低く、めっき皮膜が疵付き易いため、本発明の効果が最
も顕著に現れる。従って、好ましい母材は亜鉛めっき鋼
板である。

【００１７】亜鉛系めっき鋼板のめっき方法は特に制限
されず、溶融金属中に浸漬させる溶融めっき法、電気的
に電析させる電気めっき方法、および蒸気から析出させ
る気相めっき法 (蒸着、スパッタリング等) のいずれで
もよい。また、亜鉛系めっき鋼板のめっき皮膜の付着量
(以下、いずれも片面当たりの付着量) は一般に 0.5〜
80 g/m² 、好ましくは10〜40 g/m² の範囲である。

【００１８】クロメート処理 母材めっき鋼板をクロメート処理液に浸漬することによ
り、金属Cr換算の付着量が５〜200 mg/m² のクロメート
皮膜をめっき表面に形成する。

【００１９】亜鉛系めっき鋼板のクロメート処理による
皮膜形成は、例えば 2Cr⁶⁺ + 3Zn → 2Cr³⁺ + 3Zn²⁺ ‥‥ で示される。即ち、クロメート処理液による亜鉛の溶解
(Znのイオン化) によってCr⁶⁺ (CrO₃または重クロム酸
塩) がCr³⁺に還元され、生成したCr³⁺と液中の酸の陰イ
オン (例、硫酸またはリン酸イオン) とが結びついて難
溶性のクロム塩からなる皮膜が生成する。亜鉛が溶出す
る上記の反応は、Znのエッチング反応であるというこ
とができる。溶解したZnイオンの一部は、Cr⁶⁺またはCr
³⁺と反応して皮膜に取り込まれる。

【００２０】上記の反応は、反応型クロメート処理にお
いて見られる反応の例である。塗布型クロメート処理で
はZnの代わりに還元剤を使用して、また電解型クロメー
ト処理では電気的に、それぞれCr⁶⁺をCr³⁺に還元するこ
とにより造膜が起こる。しかし、塗布型クロメート処理
であっても、めっき鋼板とクロメート処理液との接触に
よって上記の反応が起こり、程度の差はあっても母材
のめっき皮膜からの亜鉛の溶出が起こる。その結果、反
応型および塗布型のクロメート処理では、クロメート処
理液を連続的に使用すると、使用時間とともに処理液中
のZn含有量が増大する。また、使用時間とともにクロメ
ート処理液のｐＨは変動する。なお、電解型クロメート
処理では、母材のめっき鋼板には負電位が印加されてい
ることから、の亜鉛の溶出反応は防止される。

【００２１】本発明にあっては、反応型または塗布型ク
ロメート処理によりクロメート皮膜を形成する際に、放
置しておけば次第に増大していくクロメート処理液のZn
含有量とｐＨを、Zn含有量については30 g/l以下に、
ｐＨについては 1.0〜5.0の範囲に、それぞれ管理す
る。それにより、クロメート皮膜の上にシリカを含有す
る有機複合樹脂皮膜を形成した場合に、クロメート皮膜
の樹脂皮膜との密着力が著しく高くなる。

【００２２】クロメート処理液のZn含有量が30 g/lより
多くなると、クロメート皮膜の有機複合樹脂皮膜との密
着力を確保することが困難になる。好ましくは、このZn
含有量を20 g/l以下に管理する。クロメート処理液中の
Zn含有量が有機複合樹脂皮膜との密着性を阻害する理由
は完全には解明されていないが、クロメート処理中に母
材のめっき鋼板表面に、脆くて非常に微細なZn−Cr酸化
物結晶が成長してくるため、樹脂皮膜とこの微細Zn−Cr
酸化物結晶との間でクロメート層と有機複合樹脂皮膜と
の剥離を生じ、樹脂皮膜との密着性確保に必要なアモル
ファスなクロメート皮膜が形成されないためではないか
と推測される。その結果、テンションパッドとの擦れ、
鋼板同士の擦れ、金型との接触などにより樹脂皮膜が剥
離し易くなり、耐疵付き性が劣化するものと考えられ
る。

【００２３】クロメート処理液のｐＨが1.0 未満と低い
と、めっき鋼板とのZnエッチング反応 (例、上記の反
応) が過剰になり、亜鉛の溶出量 (従って、処理液中の
Zn含有量) を制御することが困難となる上、めっき皮膜
の表面のZnが局部的にエッチングされることにより、め
っき表面が脆くなって、樹脂皮膜とクロメート皮膜との
密着力が低下する。一方、クロメート処理液のｐＨが5.
0 より高くなると、処理液中に母材めっき層より溶出し
てきたZnイオンが水酸化物となって沈降するため、処理
工程上に問題がある。また、めっき表面のZnの微量な溶
解とクロム酸との反応により樹脂皮膜との密着性が良好
なアモルファスなクロメート皮膜が形成できても、めっ
き層とこのアモルファスなクロメート皮膜との密着性が
劣化するため、やはり樹脂皮膜の密着力は十分に確保で
きない。そのため、いずれの場合も、樹脂皮膜が擦れな
どにより剥離し易く、耐疵付き性が低下する。好ましい
クロメート処理液のｐＨ領域は 1.5〜4.0 、さらに好ま
しくは２〜３である。

【００２４】クロメート処理液のZn含有量は、処理量等
から推測することも可能であるが、原子吸光法などの適
当な分析法により処理液を分析すれば容易に測定でき
る。また、ｐＨは電導度測定またはｐＨ計により簡便に
測定することができる。

【００２５】Zn含有量を30 g/l以下、好ましくは20 g/l
以下に管理するには、適当な時点でクロメート処理液の
一部または全部を抜き出し、新しい液と交換すればよ
い。必要であれば、抜き出したクロメート処理液は、Zn
を沈殿反応等を利用して除去し、Cr⁶⁺化合物 (クロム
酸、重クロム酸塩など) 、酸などの成分を補給して再生
し、再使用することができる。ｐＨを管理するには、必
要に応じて適当な酸を補給すればよい。また、クロメー
ト処理液の一部抜き出しと補給を定期的または連続的に
行うオートドレイン化 (自動的液交換処理) を採用し
て、クロメート処理液のZn含有量もしくはｐＨ、或いは
その両者を自動的に管理することもできる。

【００２６】前述したように、本発明においては、処理
液のZn含有量およびｐＨが経時的に増大または変動する
反応型または塗布型のクロメート処理によりクロメート
皮膜を形成する。クロメート処理は、上記のZn含有量お
よび／またはｐＨの管理を除けば、従来と同様に実施す
ることができる。

【００２７】反応型クロメート処理は、一般に母材の亜
鉛系めっき鋼板を、Cr⁶⁺化合物と必要により酸その他の
添加剤が溶解した水溶液中に浸漬することにより行う。
造膜を促進させるため、反応型クロメート処理液にも還
元剤を添加してもよい。浸漬時間は少なくとも５秒、通
常は10〜数十秒と比較的長い。従って、処理中のZn溶出
量も多くなるので、本発明の方法が最も有効なクロメー
ト処理法である。クロメート処理液から取り出した鋼板
は、次いで水洗して、可溶性のCr⁶⁺を洗い流した後、乾
燥する。

【００２８】塗布型クロメート処理液は、Cr⁶⁺化合物の
ほかに、通常は還元剤を含有する。また、塗布型クロメ
ート処理液には、酸などの水溶性の添加剤のほかに、シ
リカ、水性樹脂などの分散型の添加剤を含有することも
できる。塗布型クロメート処理は、母材の亜鉛系めっき
鋼板を処理液に短時間 (通常は10秒以下、例えば１〜５
秒程度) 浸漬した後、余分な液をロールで絞るか、或い
はロールもしくはスプレーなどにより処理液を母材鋼板
に塗布することにより行うことができる。本発明の方法
は、特に浸漬またはスプレーにより処理する場合に有効
である。処理後の鋼板は、直ちに乾燥する。この乾燥は
通常は加熱により行い、乾燥中に還元剤の作用により皮
膜中のCr⁶⁺がCr³⁺に還元され、造膜する。

【００２９】上述したように、クロメート皮膜の付着量
は５〜200 mg/m² である。この付着量が５mg/m² 未満で
は、有機複合被覆鋼板として重要な性能である耐食性が
確保できない上、鋼板表面に均一なクロメート皮膜層を
形成することが困難となり、本発明の目的である有機複
合樹脂皮膜とクロメート皮膜との密着力を確保すること
ができない。一方、Cr付着量が200 mg/m² より大きくな
ると、クロメート皮膜層内での凝集破壊が起こるように
なり、やはり十分な有機複合樹脂皮膜とクロメート皮膜
との密着力が確保できない。また、Cr付着量の増大はク
ロメート処理時間の増大につながるため、めっき表面で
のZnのエッチング量が増大し、クロメート処理液中のZn
含有量が増大するため、Zn含有量の制御が困難となる点
でも、過大なCr付着量は好ましくない。さらに、コスト
的にもCr付着量の過度の増大は不利である。好ましいCr
付着量は10〜150 mg/m² の範囲である。

【００３０】有機複合樹脂皮膜の形成 クロメート処理した亜鉛系めっき鋼板に、次いでシリカ
を含有する樹脂液を塗布し、通常は焼付けにより皮膜を
乾燥または硬化させて、有機複合樹脂皮膜 (シリカ／樹
脂の複合皮膜) を 0.2〜3.5 g/m²の付着量で形成する。

【００３１】使用する樹脂種は、耐食性の点から環境遮
断効果が大きく、ユーザーで行われる溶剤脱脂やアルカ
リ脱脂に対する耐脱脂性に優れた樹脂が好ましい。適当
な樹脂の例は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂等であり、これらを１種または２種以上を混合した
ベース樹脂に、シリカを混合して、塗布に用いる樹脂液
を調製する。樹脂液は、有機溶剤を用いた溶剤型の樹脂
液と、水性樹脂 (例、エマルジョン樹脂、水溶性樹脂)
からなる樹脂液のいずれでもよいが、好ましいのは水性
樹脂である。

【００３２】シリカは造膜を促進し、腐食生成物を捕捉
する作用があり、シリカを樹脂中に含有させると、耐食
性がさらに向上する。シリカとしては、コロイダルシリ
カ (シリカゾル、水性シリカ) と気相シリカ (ヒューム
ドシリカ、乾式シリカ) のいずれでもよいが、水性樹脂
の場合にはコロイダルシリカまたは親水性の気相シリカ
の使用が好ましい。シリカの平均粒径 (平均一次粒子
径) は３〜20 nm の範囲が好ましく、その配合量は樹脂
皮膜中の含有量 (即ち、固形分基準でシリカと樹脂の合
計量に対する割合) がSiO₂として５〜40重量％となる範
囲が好ましい。

【００３３】樹脂液には、樹脂とシリカに加えて、付加
的な機能を付与するため、架橋剤、反応促進剤、触媒、
シランカップリング剤、着色剤、防錆顔料などの各種の
添加剤を必要に応じて添加してもよい。また、後述する
ように、樹脂液に固体潤滑剤粉末を添加して、得られた
有機複合樹脂皮膜中に特定粒径の潤滑剤粒子を含有させ
ることが好ましい。

【００３４】有機複合樹脂皮膜は、乾燥重量で 0.2〜3.
5 g/m²の付着量となるように形成する。樹脂皮膜の付着
量が0.2 g/m²未満では、有機複合被覆鋼板として十分な
耐食性が確保できない。一方、樹脂皮膜の付着量が3.5
g/m²より大きくなると、樹脂層そのものが樹脂層内で凝
集破壊を起こし易くなるため、耐疵付き性はかえって低
下する。好ましい樹脂皮膜の付着量は 0.5〜1.8 g/m²の
範囲である。

【００３５】前述したように、有機複合樹脂皮膜に固体
潤滑剤粉末を添加することが好ましい。クロメート処理
時の液中のZn含有量および／またはｐＨの管理によりク
ロメート皮膜と樹脂皮膜との密着性を改善した上に、樹
脂皮膜中に潤滑剤粒子を含有させてその滑り性を向上さ
せると、耐疵付き性がさらに一層改善され、テンション
パッドとの擦れ、鋼板同士の擦れ、金型等との接触など
に起因する疵が発生しにくくなる。

【００３６】本発明で使用する固体潤滑剤としては、ポ
リエチレン等のポリオレフィン系の合成ワックス、ポリ
テトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂など、従来
より潤滑処理鋼板の製造に一般に使用されているもので
よい。

【００３７】潤滑剤粒子の平均粒径は10μｍ以下とす
る。平均粒径が10μｍより大きくなると、樹脂皮膜の表
面に潤滑剤粒子が頭をだすような形で存在するために、
この潤滑剤がテンションパッドや金型等で削られること
により、被覆が疵付くようになる。潤滑剤の好ましい平
均粒径は 0.2〜5.0 μｍの範囲である。平均粒径が0.2
μｍよりも小さくなると、上記の潤滑剤の添加効果が低
下する。

【００３８】潤滑剤は、固形分基準でシリカ(SiO₂)と樹
脂の合計量100 重量部に対して２〜20重量部、好ましく
は５〜10重量部となる割合で樹脂皮膜中に含有させる。
潤滑剤の割合が２重量部未満では、上記の潤滑剤の添加
効果を十分に得ることができない。一方、20重量部より
多量に潤滑剤が樹脂皮膜中に存在すると、樹脂皮膜の表
面に潤滑剤粒子が頭を出したり、樹脂皮膜の焼付け中に
潤滑剤が表面にブリードすることにより潤滑剤が表面に
現れ、表面の潤滑剤がテンションパッド、金型、鋼板同
士等との擦れにより剥離し易くなるため、耐疵付き性が
かえって低下する。

【００３９】なお、以上に説明したクロメート皮膜およ
び有機複合樹脂皮膜は、用途に応じて、母材めっき鋼板
の両面または片面に形成することができる。或いは、ク
ロメート皮膜を両面に形成し、有機複合樹脂皮膜は片面
のみに形成してもよい。本発明の有機複合被覆鋼板は、
無塗装で十分に使用可能な耐食性と耐疵付き性とを備え
ているが、所望によりさらに塗装を施して使用すること
も当然可能である。

【００４０】

【実施例】本発明の有機複合被覆鋼板の製造方法を以下
の実施例により具体的に説明する。なお、以下の実施例
において％は特に指摘しない限り重量％である。

【００４１】(実施例１)母材の亜鉛系めっき鋼板とし
て、付着量 (片面当たり) がいずれも20 g/m² の電気Zn
めっき鋼板および電気Zn−13％Ni合金めっき鋼板を用い
た。これらはいずれも両面めっき鋼板で、連続めっきラ
インで製造されたものであった。なお、鋼板の板厚は0.
8 mmであった。

【００４２】クロメート処理に用いた処理液は、全Cr量
が40 g/lとなる濃度のクロム酸水溶液に、Cr⁶⁺／Cr³⁺の
比が１／１になるように還元剤のエチレングリコールを
添加した水溶液をベースにし、これに硫酸を15 g/l、ケ
イフッ酸を3 g/l 添加した水溶液であった。クロメート
処理液中のZn含有量とｐＨの影響を調べるため、処理液
に硫酸亜鉛を添加してZn含有量を調整し、処理液のｐＨ
は硫酸または水酸化ナトリウムを添加して調整した。

【００４３】このクロメート処理液を用いて、上記のい
ずれかの亜鉛系めっき鋼板に、温度を40℃と一定にし
て、塗布型または反応型のクロメート処理を行った。塗
布型クロメート処理は、鋼板を処理液に２秒浸漬した
後、ロールにより余分な処理液を絞りとり、直ちに100
℃のオーブンで10秒間乾燥することにより実施した。反
応型クロメート処理は、鋼板を同じ処理液中に10〜30秒
間浸漬した後、十分に水洗して可溶性のCr⁶⁺を洗い流し
た後、熱風乾燥することにより実施した。クロメート皮
膜の付着量は、塗布型クロメート処理ではロール絞り時
の絞り量により、反応型クロメート処理では浸漬時間に
よって変化させた。

【００４４】こうして母材の亜鉛系めっき鋼板の両面に
クロメート皮膜を形成した後、アクリルエマルジョン
に、固形分基準で樹脂とシリカの合計量に基づいて20％
の量のシリカ (平均粒径10 nm のコロイダルシリカ)
と、場合により樹脂とシリカの固形分合計量100 重量部
に対して25重量部以下の潤滑剤 (種々の粒径のポリエチ
レンワックス) とを添加し、均一に混合した樹脂液を、
片面のクロメート皮膜上にバーコーターにより塗布し、
板温100 ℃で12秒間加熱して塗膜を焼付けて、有機複合
被覆鋼板を作製した。

【００４５】この有機複合被覆鋼板の無塗装時の重要な
基本性能である耐食性と耐疵付き性について次のように
評価した。 〔耐食性〕有機複合被覆鋼板の試験片に対してJIS Z 23
71に規定する塩水噴霧試験を実施し、白錆が全評価面積
に対して５％以上発生するまでの白錆発生時間を調べ
た。従来の有機複合被覆鋼板の実績から、母材が電気Zn
めっき鋼板では白錆発生時間が200 時間以上あれば、電
気Zn−Niめっき鋼板では白錆発生時間が600 時間以上あ
れば、耐食性としては合格と判定した。

【００４６】〔耐疵付き性〕耐疵付き性に関しては、有
機複合被覆鋼板同士の擦れによる疵付きに対する耐アブ
レーション性と、テンションパッドとの擦れによる耐テ
ンションパッド性の２種類について調査した。

【００４７】耐アブレーション性 図１に示すように、同じ有機複合被覆鋼板の２枚の短冊
型の試験片を、有機複合樹脂皮膜を形成した面 (樹脂
面) を内側にして交差させ、交差部に平均面圧が200 g/
mm² となる重りを乗せて加圧しながら、試験片に矢印の
方向の捩じり力を加えて試験片同士を擦り合わせた後、
相対湿度95％以上、温度50℃の湿潤試験機にて480 時間
の腐食試験を実施し、この腐食試験後の樹脂面の塗膜の
疵付き状況と腐食 (錆発生) 状況を目視観察して、耐ア
ブレーション性を下記の基準で判定した。樹脂皮膜が潤
滑剤を含有しない場合には評点４以上を、耐疵付き性の
改善を目的として樹脂皮膜に潤滑剤を添加した場合には
評点５を合格とした。

【００４８】５：擦り疵無し、錆発生無し ４：擦り疵軽度、錆発生無し ３：擦り疵半分、錆発生軽度 ２：擦り疵重度、錆発生軽度 １：全面樹脂剥離、錆発生重度。

【００４９】耐テンションパッド性 図２に示すように試験を実施した。即ち、樹脂面を上に
して可動式の台に固定した試験片の中央部に、直径10 m
m のフェルト地のパッド摺動子を介して直径５mmの荷重
棒を置き、この荷重棒に平均面圧が100 g/mm² となるよ
うに荷重を加えた状態で、矢印のように可動式の台ごと
試験片を所定回数往復運動させる (移動幅12 mm 、移動
速度4 mm/sec) ことにより、パッド摺動子を樹脂面に対
して摺動させた。パッドとの摩擦熱の影響を考慮し、試
験片の温度を50℃に設定した。摺動後の樹脂面を目視観
察して、耐テンションパッド性を下記の基準で判定し
た。この評点が４以上であれば、耐テンションパッド性
は合格である。

【００５０】５：パッド疵無し、金属光沢無し ４：パッド疵やや有り、金属光沢無し ３：パッド疵半分、金属光沢有り ２：全面パッド疵発生、金属光沢軽度 １：全面パッド疵発生、金属光沢全面 試験結果を、有機複合被覆鋼板の母材鋼板のめっき種、
クロメート処理液のZn含有量とｐＨ、クロメート処理方
法、クロメート皮膜の付着量 (Cr換算量) 、ならびに有
機複合樹脂皮膜の付着量、潤滑剤の含有量と粒径ととも
に表１にまとめて示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１からわかるように、No.1〜８より、耐
食性と耐疵付き性を満足できるCr付着量が５〜200 mg/m
² 、特に耐テンションパッド性が最良となるCr付着量は
10〜150 mg/m² であることが判る。

【００５３】No.9〜12より、クロメート処理液のZn含有
量が増大すると、耐疵付き性が劣化することが判る。N
o. 13〜19より、耐食性と耐疵付き性を満足できる有機
複合樹脂皮膜の付着量が 0.2〜3.5 g/m²であることが判
る。特に、 0.5〜1.8 g/m²で耐テンションパッド性が良
好となる。

【００５４】No. 20〜24より、一層の耐疵付き性の向上
を目的として潤滑剤を添加した場合、潤滑剤の粒径とし
ては10μｍ以下が効果があり、特に耐テンションパッド
性に着目すると、潤滑剤の粒径は 0.2〜5.0 μｍが最適
であることが判る。No. 25〜30より、潤滑剤の添加量は
２〜20重量部がよく、特に耐テンションパッド性に着目
すると、５〜10重量部が最良であることが判る。

【００５５】(実施例２)液ｐＨを3.0 と一定にしたクロ
メート処理液を用いて実施例１と同様に有機複合被覆鋼
板を作製し、クロメート処理液中のZn含有量の影響につ
いて詳細に調査した。

【００５６】母材鋼板としては電気純Znめっき鋼板を使
用し、Zn含有量が異なる処理液を用いた反応型クロメー
ト処理にてCr付着量が80mg/m² のクロメート皮膜を形成
した後、潤滑剤を含まない有機複合樹脂皮膜を0.8 μｍ
(0.9 g/m²に相当) の膜厚で形成した。得られた有機複
合被覆鋼板の耐疵付き性 (耐アブレーション性と耐テン
ションパッド性) を上記の要領で評価した。

【００５７】その結果を図３に示す。図３において、上
段の評点が耐アブレーション性、下段の評点が耐テンシ
ョンパッド性を示す。図３から、クロメート処理液のZn
含有量が30 g/l以下であれば、良好な耐疵付き性が得ら
れ、特に耐テンションパッド性に着目すると、最適なZn
含有量は20 g/l以下であることが判る。

【００５８】(実施例３)クロメート処理液のZn含有量を
10 g/lと一定にして実施例１と同様に有機複合被覆鋼板
を作製し、クロメート処理液のｐＨの影響について詳細
に調査した。

【００５９】母材鋼板としては電気純Znめっき鋼板を使
用し、ｐＨが異なる処理液を用いた塗布型クロメート処
理にてCr付着量が40mg/m² のクロメート皮膜を形成した
後、潤滑剤を含まない有機複合樹脂皮膜を1.0 μｍ (1.
2 g/m²に相当) の膜厚で形成した。得られた有機複合被
覆鋼板の耐疵付き性 (耐アブレーション性と耐テンショ
ンパッド性) を上記の要領で評価した。

【００６０】その結果を図４に示す。図４も上段が耐ア
ブレーション性、下段が耐テンションパッド性である。
図４から、クロメート処理液のｐＨが1.0 〜5.0 である
と耐疵付き性が良好となり、特に耐テンションパッド性
に着目すると、最適ｐＨ域は1.5〜4.0 の範囲であるこ
とが判る。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の有機複合
被覆鋼板の製造方法では、Zn含有量および／またはｐＨ
を適正範囲に管理しながらクロメート処理を行うことに
より、これまで提案されたような樹脂皮膜の改質では不
可能であった、有機複合被覆鋼板の耐疵付き性、中でも
耐テンションパッド性の向上が可能となる。

【００６２】また、このようなクロメート処理を施した
上に、適正な潤滑剤を含有する有機複合樹脂皮膜を形成
することにより、耐疵付き性をさらに一層向上させるこ
とがでいる。

【００６３】従って、本発明の方法により、スリット時
のテンションパッドとの擦れによる疵付きをはじめとし
て、搬送中の鋼板同士の擦れによる疵付き、プレス加工
時の金型との接触による疵付きなどが抑制された、無塗
装の有機複合被覆鋼板の製品を容易に製造することでき
るので、製品外観や製品歩留りが改善されると共に、疵
付きは耐食性劣化の原因ともなることから耐食性もさら
に向上する。このように、本発明の経済的効果は非常に
大きいものと期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼板同士の擦れに対する耐アブレーション性の
評価方法を示す説明図である。

【図２】耐テンションパッド性の評価方法を示す説明図
である。

【図３】クロメート処理液中のZn含有量が耐疵付き性
(上段＝耐アブレーション性、下段＝耐テンションパッ
ド性) に及ぼす影響を示すグラフである。

【図４】クロメート処理液中のｐＨが耐疵付き性 (上段
＝耐アブレーション性、下段＝耐テンションパッド性)
に及ぼす影響を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面
   に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr換
   算付着量が５〜200 mg/m² のクロメート皮膜を形成し、
   その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m²の有機
   複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆鋼板
   の製造において、前記クロメート処理を処理液のZn含有
   量を30 g/l以下に管理しながら行うことを特徴とする、
   耐疵付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面
   に、反応型または塗布型クロメート処理により金属Cr換
   算付着量が５〜200 mg/m² のクロメート皮膜を形成し、
   その上にシリカを含有する付着量 0.2〜3.5 g/m²の有機
   複合樹脂皮膜を形成することからなる有機複合被覆鋼板
   の製造において、前記クロメート処理を処理液のｐＨを
   1.0〜5.0 に管理しながら行うことを特徴とする、耐疵
   付き性に優れた有機複合被覆鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記有機複合樹脂皮膜が、平均粒径10μ
   ｍ以下の潤滑剤粒子を、固形分基準でシリカと樹脂の合
   計量100 重量部に対して２〜20重量部の割合で含有す
   る、請求項１または２記載の方法。