JPH10237478A - 傷付き部耐食性に優れた水系金属表面処理組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板等の金属表面に耐
食性、耐傷付き性、塗装密着性に優れた有機樹脂皮膜を
形成するのに用い、特に、傷付き部耐食性に優れた水系
金属表面処理組成物を提供する。 【解決手段】 （ａ）水溶性もしくは水分散性のウレタ
ン変性アクリル樹脂と、（ｂ）硬化剤と、（ｃ）シリカ
と、及び（ｄ）ワックスとを含有する水系金属表面処理
組成物であって、該組成物中の全固形分重量に対する
（ａ）＋（ｂ）の固形分の重量割合が５０〜９５重量
％、（ｃ）の固形分の重量割合が３〜４０重量％、及び
（ｄ）の固形分の重量割合が２〜２０重量％であり、か
つ、（ａ）と（ｂ）の固形分比が（ａ）／（ｂ）の比で
４〜４９の範囲にあることを特徴とする傷付き部耐食性
に優れた水系金属表面処理組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷延鋼板、亜鉛めっ
き鋼板等の金属表面に耐食性、耐傷付き性、塗装密着性
に優れた有機樹脂皮膜を形成するのに用い、特に、傷付
き部耐食性に優れた水系金属表面処理組成物に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭電化製品や建材等には、亜鉛
や亜鉛系合金めっき鋼板が広く用いられている。これら
の鋼板は、そのままでは、耐食性や塗装性が不十分であ
るために、一般的に、クロメート処理やリン酸塩処理が
施されている。その後、プレス加工や折り曲げ加工等の
成形加工や塗装等が施されるが、使用される用途に応じ
ては、塗装を行わないで用いられる場合も少なくない。
通常、クロメート処理鋼板では、クロメート皮膜の耐食
性、色調、指紋の付着などが重要視されるが、上記要求
性能に加えて、上塗り塗料との塗装密着性も要求され
る。これらの要求性能のうち、例えば、耐食性の改善に
は、クロメート皮膜の厚膜化にて対応可能であるが、こ
の方法によって得られたクロメート皮膜は、クロメート
皮膜独特の黄色を呈しており、色調の点で問題となる。

【０００３】そこで、近年（１）特開平３−１７１８９
号、（２）特開平５−１６１８７４号の公報に記載され
ているように、クロメート処理皮膜の上に更に樹脂塗装
を施す樹脂塗装鋼板が用いられるようになってきた。

【０００４】上記（１）に開示されている技術は、ウレ
タン変性ポリオレフィン系樹脂にフッ素系樹脂粒子及び
シリカ粒子を配合した樹脂皮膜であるが、組成中に架橋
剤を使用していないため、十分な耐食性を得ることがで
きない。

【０００５】上記（２）に開示されている技術は、亜鉛
めっき鋼板のクロメート皮膜の上に溶剤系熱硬化型樹脂
皮膜が鋼板片面当たり０．３〜３．０μｍの厚さで形成
されている鋼板である。この溶剤系熱硬化型樹脂にはポ
リエーテルポリオール、ポリエステルポリオール及びポ
リエーテルポリエステルポリオールからなる群から選ば
れた少なくとも１種のポリオールを使用した水酸基含有
ウレタンプレポリマーが使用されているが、樹脂が溶剤
系であるため、作業面、環境面から問題があり、水溶性
もしくは水分散性の水系金属表面処理組成物とは系統が
異なる。

【０００６】一方、特開平５−１６１８７４号に開示さ
れている塗装鋼板を使用する場合でも、素材によっては
成形加工が不十分なものもあり、成形加工の工程で、プ
レス油に代表される潤滑剤を塗布し、目的とする成形加
工性を達成している。しかし、その後組立を行う場合
は、潤滑剤を脱脂工程で除去使用しなければならないと
いう問題がある。

【０００７】このため、近年、省工程化、コスト低減、
作業環境改善の目的で、プレス油を使用せずに予めワッ
クス系の潤滑剤を板表面に塗布した鋼板が製造されてい
る。しかしながら、ワックス系の潤滑剤は、次工程の脱
脂工程での除去が困難であり、プレス油の場合よりプレ
ス環境は改善されるが、作業性が良好であるとは言えな
い。このため、さらに適切な潤滑面を有した機能性表面
処理鋼板が開発されている。該機能性表面処理鋼板は、
潤滑性の良好な有機樹脂を主成分とする組成物の薄膜が
塗布されたもので、プレス油などの潤滑剤の塗布を必要
とせず成形加工が可能で、かつ、その後の脱脂工程およ
び塗装下地処理を必要としない鋼板である。

【０００８】このような機能性表面処理鋼板に係わる技
術としては、（３）特開昭６１−２３１１７７号、特開
昭６１−２７９６８７号、特開昭６２−３３７８１号、
（４）特開昭６２−２８９２７４号、（５）特公平６−
１０４７９９号の各公報に開示されている技術があるの
で、以下に概説する。

【０００９】上記（３）の各公報に開示された技術は、
一般式ＣＨ₂＝ＣＲ₁−ＣＯＯＲ₂で表される単量体と
α、β不飽和カルボン酸単量体とこれらと、共重合可能
な単量体からなる乳化重合体にシランカップリング剤及
び／またはチタンカップリング剤、クロム酸塩、シリカ
ゾル、微粒子有色顔料及び固体潤滑剤を含有する皮膜が
鋼板表面上に形成されていることを特徴とする表面処理
鋼板である。この様にして得られた皮膜は、折り曲げ加
工や張り出し加工など比較的軽度の加工に対しては有効
であるが、プレス成形に代表される絞り加工やしごき加
工などの強加工時には、摺動面が１００℃以上になり、
樹脂皮膜層が剥離し易くなり、樹脂剥離粉が金型、プレ
ス成形品表面に付着して、加工後の外観を損なうという
問題がある。

【００１０】上記（４）に開示された技術は、亜鉛系め
っき鋼板上にウレタン系樹脂および二酸化珪素の複合物
質または混合物質を主成分とする皮膜層を設けたことを
特徴とするものである。ここで、ウレタン系樹脂とはウ
レタン樹脂と他の樹脂（エポキシ、アクリル、フェノー
ルなど）との混合物を表す。この様にして得られた皮膜
は、低速摺動成形（１０ｍｍ／ｓｅｃ以下）に対しては
有効であるが、プレス成形などの高速摺動成形（５００
ｍｍ／ｓｅｃ前後）では皮膜剥離が生じるため、十分な
耐傷付き性は達成できない。

【００１１】また、上記（５）に開示された技術は、ポ
リエステル系樹脂と架橋剤と平均分子量２０００〜８０
００のポリエチレン系ワックスを含有する皮膜を鋼板表
面上に形成させることを特徴とするものである。この様
にして得られた皮膜は、皮膜自身の加水分解性が十分で
ないため、耐食性、塗装密着性において優れた性能レベ
ルを達成することができない。

【００１２】このように、傷付き部の耐食性が良好で、
かつ、耐食性、塗装密着性に優れた水系金属表面処理組
成物は得られていないのが現状である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
の抱える問題点を解決するためのものであり、耐傷付き
部の耐食性に優れ、かつ、耐食性、塗装密着性に優れた
高機能性表面処理鋼板を形成するのに用いる水系金属表
面処理組成物を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の抱える課題を解決するための手段について鋭意検
討を重ねた結果、特定構造の水溶性もしくは水分散性の
ウレタン変性アクリル樹脂と、硬化剤と、シリカと、及
びワックスとを含有する水系金属表面処理組成物を用い
ることにより、前記課題を解決できることを新たに見い
出し、本発明を完成するに至った。

【００１５】即ち、本発明は（ａ）水溶性もしくは水分
散性のウレタン変性アクリル樹脂と、（ｂ）硬化剤と、
（ｃ）シリカと、（ｄ）ワックスとを含有する水系金属
表面処理組成物であって、該組成物中の全固形分重量に
対する（ａ）＋（ｂ）の固形分の重量割合が５０〜９５
重量％、（ｃ）の固形分の重量割合が３〜４０重量％、
及び（ｄ）の固形分の重量割合が２〜２０重量％であ
り、かつ、（ａ）と（ｂ）の固形分比が（ａ）／（ｂ）
の比で４〜４９の範囲にあることを特徴とする傷付き部
耐食性に優れた水系金属表面処理組成物を提供する。

【００１６】前記（ｂ）硬化剤は、エポキシ基、オキサ
ゾリン基、イソシアネート基及びアジリジニル基から選
ばれる少なくとも１種の官能基を有することが好まし
い。前記（ａ）ウレタン変性アクリル樹脂の全固形分中
のウレタン成分の固形分重量割合が１０〜３０重量％で
あることが好ましい。更に、前記（ｄ）ウレタン変性ア
クリル樹脂がポリオレフィン骨格を有することが好まし
い。また、前記（ｄ）ワックスが分枝構造を有し、か
つ、ケン化価が０〜３０であることが好ましい。 前記
（ｄ）ワックスの平均粒径が０．０５〜３．０μｍの範
囲であることが好ましい。

【００１７】以下に本発明の構成を詳細に説明する。本
発明の第一の特徴は、ベース樹脂として適切種類の樹脂
を一定重量比で配合させることにある。樹脂としては、
耐食性、耐摩耗性、耐薬品性のバランスの取れた成分に
する必要がある。これらの性能を満足するために、本発
明においては、（ａ）成分として水溶性もしくは水分散
性のウレタン変性アクリル樹脂が使用される。

【００１８】アクリル樹脂のウレタン変性方法として
は、特に限定するものではないが、水酸基を有するアク
リル単量体及び該水酸基を有するアクリル単量体と水酸
基を有しないアクリル単量体とのアクリル共重合体であ
るアクリルポリオールとイソシアネート化合物との重合
物、アクリル樹脂と低分子量ウレタン樹脂との反応によ
って得られる化合物、などが挙げられる。なお、低分子
量のウレタン樹脂とは、各種イソシアネート系硬化剤を
含むもののことをいう。

【００１９】本発明に使用される水酸基を有するアクリ
ル単量体としては、例えば、２−ヒドロキシエチルアク
リレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒド
ロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタ
クリレートなどが挙げられる。 また、水酸基を有しな
いアクリル単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプ
ロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチル
アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、２−エ
チルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ブ
チルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、Ｎ−
ヘキシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ア
クリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ジアセ
トンアクリルアミド、グリシジルメタクリレートなどが
挙げられる。また前記アクリル単量体の他に、マレイン
酸、イタコン酸、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニ
ル、アクリロニトリル等のアクリル単量体と共重合可能
な化合物を使用しても構わない。アクリル共重合体の重
合方法としては、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などが
知られているが、本発明では特に限定するものではな
い。

【００２０】また、前記イソシアネート系の硬化剤とし
ては、脂肪族、脂環式及び芳香族ポリイソシアネートが
挙げられる。具体的には、テトラメチレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソ
シアネートエステル、水添キシリレンジイソシアネー
ト、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、４，
４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、２，
４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソ
ホロンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシー４，
４’−ビフェニレンジイソシアネート、１，５−ナフタ
レンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフタレ
ンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネー
ト、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジ
フェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニ
ルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、及びテトラメチルキ
シリレンジイソシアネート等のポリイソシアネートある
いはこれらポリイソシアネートから得られる誘導体が挙
げられる。

【００２１】本発明に使用される（ａ）水溶性もしくは
水分散性ウレタン変性アクリル樹脂は、樹脂全固形分中
のウレタン成分の固形分重量割合が１０〜５０重量％で
あることが好ましい。より好ましくは１０〜３０重量％
である。ウレタン成分の固形分重量割合が１０重量％未
満では、ウレタン樹脂特有の優れた耐摩耗性を得る事が
できない。また、５０重量％を超える場合は、ウレタン
樹脂の合成に必要不可欠であるイソシアネート化合物が
高価であるため、経済的ではない。

【００２２】更に、本発明に使用されるウレタン変性ア
クリル樹脂はポリオレフィン骨格を有することが好まし
い。ポリオレフィン骨格の導入方法としては、特に限定
するものではないが、例えば、アクリル成分としてエチ
レン変性アクリル共重合体、ポリオール成分として低分
子量ポリオレフィン系ポリオールを用いる方法などが挙
げられる。

【００２３】本発明に使用される（ａ）ウレタン変性ア
クリル樹脂は、加熱により自己架橋するが、架橋が十分
でないため耐食性及び耐溶剤性が不十分である。このた
め、本発明では（ｂ）成分として硬化剤を配合してい
る。硬化剤には、エポキシ化合物、アミン類、多価アル
コール、多塩基酸、及びイソシアネート化合物等がある
が、より優れた耐食性と耐溶剤性を得るために、エポキ
シ基、オキサゾリン基、イソシアネート基、及びアジリ
ジニル基から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する
化合物を用いることがより好ましい。その他の硬化剤で
あるアミン類、多価アルコール、多塩基酸等は親水性の
強い官能基（アミノ基、水酸基、カルボキシル基等）を
有しているため、耐水性が劣化するので好ましくない。
硬化剤として、エポキシ樹脂を用いた場合、エポキシ樹
脂自体の耐薬品性と接着性のため、得られる皮膜の耐薬
品性と塗装密着性が向上する。また、オキサゾリン系、
アルコキシシリル系、イソシアネート系、及びアジリジ
ニル系の化合物の硬化剤を用いた場合も同様の効果が期
待できると考えられる。

【００２４】本発明の水系金属表面処理組成物において
は、組成物中の全固形分重量に対する（ａ）＋（ｂ）の
固形分の重量割合は５０〜９５重量％とするのが好まし
い。より好ましくは５５〜７５重量％である。この重量
割合が５０重量％未満ではバインダー効果が不十分なた
め目的とする耐食性が得られない。また、９５重量％を
超える場合も目的とする耐食性が得られない。

【００２５】（ｂ）硬化剤の配合量は（ａ）ウレタン変
性アクリル樹脂／（ｂ）硬化剤の固形分重量の比で４〜
４９であることが好ましい。この比が４未満では、本発
明の樹脂の特性を十分に発揮することができず、また、
ベース樹脂と未反応の硬化剤が残存して可塑剤的役割を
するため、耐食性及び塗装密着性が低下する。また、４
９を超えると配合効果が乏しくなる。

【００２６】本発明では、耐食性の向上のため（ｃ）成
分としてシリカ（ＳｉＯ₂）を全固形分重量に対する重
量割合で３〜４０重量％配合している。全固形分重量に
対するシリカの固形分重量割合が３重量％未満では耐食
性の向上効果が小さく、４０重量％を超える量では、樹
脂のバインダー効果が小さくなり、耐食性が低下する。
なお、シリカの粒径及び種類については、本発明では特
に限定するものではない。

【００２７】一般的に金属表面処理組成物に潤滑添加物
を添加すると潤滑性能は向上する傾向がある。この代表
的な潤滑添加物として、黒鉛や二硫化モリブデンなどの
固体潤滑剤が挙げられる。このうち、黒鉛は塗膜中にわ
ずかでも配合されると色調に影響を与えることから意匠
性を求める用途には不適であり、さらに、塗膜を着色す
るために傷つき部を強調する事となるため製品価値を著
しく低下させる事から不適である。一方、二硫化モリブ
デンは特定の結晶面で滑りやすい性質を持っているが、
滑りやすい結晶面以外の結晶面は比較的硬く研磨剤とし
て作用することから、本発明の目的とする傷付き部耐食
性を悪化させるため不適である。このため、本発明では
潤滑成分として、（ｄ）ワックスが含有され、その含有
量は水系金属表面処理組成物中の全固形分重量に対する
重量割合で２〜２０重量％であることが好ましい。より
好ましくは５〜１５重量％である。（ｄ）ワックスの配
合量が、２重量％未満では成形加工性向上効果が小さ
く、２０重量％を超える量では、成形加工時にプレス装
置やその周辺にワックスが飛散するため、作業環境上好
ましくなく、耐食性も低下する。

【００２８】ワックスの種類に関しては特に限定するも
のではないが、カルナウバワックス、ライスワックス、
ラノリンワックス、モンタンワックス、パラフィンワッ
クス、マイクロクリスタリンワックス、脂肪酸エステル
ワックスおよび脂肪酸アミドワックスあるいはこれらの
部分けん化物、ポリエチレンワックス、ポリオレフィン
ワックス、塩素化炭化水素、フッ素化炭化水素、エチレ
ンアクリルコポリマーワックスなどが挙げられる。ま
た、これらのワックスは２種類以上を併用しても構わな
い。

【００２９】また、ワックスの平均粒径は、０．０５〜
３．０μｍの範囲が好ましい。平均粒径が０．０５μｍ
未満の場合は、加工性が不十分であり、３．０μｍを超
える場合は、固体化したワックスの分布が不均一となる
ため好ましくない。また、ワックスの融点としては、５
０〜１６０℃のものが好ましい。ワックスの融点が５０
℃未満では、夏場の作業環境ではワックス自体が溶融
し、ワックス本来の潤滑性が発揮されないため、耐傷付
き性が低下する。逆に、ワックスの融点が１６０℃を超
える場合はワックス自体の持つ潤滑性が発揮されないた
め、耐傷付き性が低下する。ワックス粒子の形状として
は、真球状のものが高度の加工性を得るためにより好ま
しい。

【００３０】なお、本発明の水系金属表面処理組成物
は、被塗面に均一な皮膜を得るための濡れ性向上剤と呼
ばれる界面活性剤や増粘剤、溶接性の向上の為の導電性
物質、意匠性向上のための着色顔料、造膜性向上のため
の溶剤等を添加しても構わない。

【００３１】また、本発明の水系金属表面処理組成物の
性能を効率良く引き出すために、例えば、亜鉛系めっき
鋼板の表面に、クロメート皮膜を金属クロム換算で５〜
１００ｍｇ／ｍ²施し、その上層に本発明の水系金属表
面処理組成物を塗布乾燥し、該表面に０．３〜３．０ｇ
／ｍ²の皮膜を形成させることが好ましい。

【００３２】亜鉛系めっき鋼板のめっき量は特に限定す
るものではなく、一般的な溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜
鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板が適用でき
る。

【００３３】亜鉛めっき鋼板上に形成するクロメート皮
膜は特に限定するものではないが、電解型クロメート処
理、反応型クロメート処理、或いは、塗布型クロメート
処理などの方法によって皮膜を形成することが好まし
い。また、クロム付着量は金属クロム換算で５〜１００
ｍｇ／ｍ²であることが好ましい。クロム付着量が５ｍ
ｇ／ｍ²未満の場合は、満足すべき耐食性が得られな
い。クロム付着量が１００ｍｇ／ｍ²を超える場合は、
クロメート自体の凝集破壊が生じ易く密着性が低下する
ので好ましくない。

【００３４】本発明の水系金属表面処理組成物は、乾燥
皮膜重量で０．３〜３．０ｇ／ｍ²形成させることが好
ましい。塗料の塗布方法としては、ロールコーター法、
浸漬法、静電塗布法などがあるが、本発明では特に限定
するものではない。

【００３５】また、本発明の水系金属表面処理組成物
は、固形分濃度が５〜５０重量％の範囲であることが好
ましい。固形分濃度が５重量％未満の場合は、乾燥時間
が長くなるため好ましくない。５０重量％を超える場合
は、組成物自体の粘度が高く、取り扱い上支障を来す恐
れがある。

【００３６】次に、本発明を実施例によってさらに詳し
く説明する。なお、これらの実施例には本発明の説明の
ために記述するものであり、本発明をなんら限定するも
のではない。

【００３７】〔試験板の作成〕 （１）供試材 下記に示した市販の素材を供試材として使用した。 ・両面電気亜鉛めっき鋼板（ＥＧ） 板厚＝０．８ｍｍ、目付量＝２０／２０（ｇ／ｍ²） ・溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ） 板厚＝０．８ｍｍ、目付量＝６０／６０（ｇ／ｍ²） ・５％アルミニウム含有溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＦ） 板厚＝０．８ｍｍ、目付量＝９０／９０（ｇ／ｍ²）

【００３８】（２）脱脂処理上記の各供試材をシリケー
ト系アルカリ脱脂剤のファインクリーナー４３３６ （登録商標：日本パーカライジング（株）製）で脱脂処
理した。（濃度＝２０ｇ／Ｌ、温度＝６０℃、２分スプ
レー）

【００３９】（３）−１反応型クロメート化成処理 脱脂処理した供試材をジンクロム３５７（登録商標：日
本パーカライジング（株）製）でスプレー処理（浴温度
＝５０℃、時間＝５秒）を行い、水洗後２２０℃の雰囲
気温度（鋼板到達板温＝１００℃）で１０秒間乾燥し試
験板とした（目標クロム付着量は２０ｍｇ／ｍ²）。 （３）−２塗布型クロメート化成処理 脱脂処理した供試材をジンクロム１３００ＡＮ（登録商
標：日本パーカライジング（株）製）をロールコーター
法で塗布し、水洗することなく直ちに２２０℃の雰囲気
温度（鋼板到達板温＝１００℃）で１０秒間乾燥し試験
板とした（目標クロム付着量は３０ｍｇ／ｍ²）。

【００４０】〔水系金属表面処理組成物の調製〕室温に
て、表１のベース樹脂、表２の硬化剤、表３のシリカ及
び表４のワックスをこの順にプロペラ撹拌機を用いて撹
拌しながら混合し、蒸留水を加えて固形分濃度を調整し
て実施例及び比較例用の表５及び表６の水系金属表面処
理組成物を調製した。

【００４１】〔水系金属表面処理組成物の試験板への塗
布〕上記にて調整された各水系金属表面処理組成物をバ
ーコーターで、上記各試験板に塗布し、２２０℃の雰囲
気温度（鋼板到達板温＝１００℃）で１０秒間乾燥した
（目標付着量＝１．０ｇ／ｍ²）。なお、付着量の調整
は該組成物の固形分濃度及びバーコーターの種類を適宜
変更して行った。

【００４２】〔塗装板性能試験〕 （１）平板部耐食性 ＪＩＳ−Ｚ２７３１による塩水噴霧試験をＥＧ材の場合
は２４０時間、ＧＩ材及びＧＦ材の場合は４８０時間行
い、白錆発生状況を観察し、下記基準により平板部耐食
性を評価した。 ◎：錆発生が全面積の ３％未満 ○：錆発生が全面積の ３％以上１０％未満 △：錆発生が全面積の１０％以上３０％未満 ×：錆発生が全面積の３０％以上

【００４３】（２）脱脂部耐食性 シリケート系アルカリ脱脂剤パルクリーン−Ｎ３６４Ｓ
（商標：日本パーカライジング（株）製、濃度＝２０ｇ
／Ｌ、温度＝６０℃）に５分間浸漬した後、下記基準に
より脱脂部耐食性の評価を行った。 ◎：錆発生が全面積の ３％未満 ○：錆発生が全面積の ３％以上１０％未満 △：錆発生が全面積の１０％以上で性能劣化なし ×：錆発生が全面積の１０％以上で性能劣化あり

【００４４】（３）加工部耐食性 エリクセン試験機を用いて試験板を７ｍｍ押し出した
後、下記基準により加工部耐食性の評価を行った。 ◎：錆発生が加工部全面積の ５％未満 ○：錆発生が加工部全面積の ５％以上１０％未満 △：錆発生が加工部全面積の１０％以上２５％未満 ×：錆発生が加工部全面積の２５％以上

【００４５】（４）傷付き部耐食性 ＮＴカッターで傷を亜鉛めっき素地に達するまで入れた
後、下記基準により傷付き部耐食性の評価を行った。 ◎：カット部からの錆幅が１ｍｍ未満 ○：カット部からの錆幅が１ｍｍ以上３ｍｍ未満 △：カット部からの錆幅が３ｍｍ以上１０ｍｍ未満 ×：カット部からの錆幅が１０ｍｍ以上

【００４６】（５）傷付き性 試験板を３０ｍｍ幅に切断し、先端半径１．０ｍｍ、成
形高さ４ｍｍ、圧着荷重１００Ｋｇ、引き抜き速度２０
０ｍｍ／ｍｉｎでドロービード試験を行い、その外観を
観察し、傷付き性を下記基準にて評価した。 ◎：皮膜損傷無し ○：皮膜損傷部分が全体の摺動部分の５％未満 △：皮膜損傷部分が全体の摺動部分の５％以上２０％未
満 ×：皮膜損傷部分が全体の摺動部分の２０％以上

【００４７】（６）塗装密着性 メラミンアルキッド系塗料（商標：アミラック＃１００
０、関西ペイント（株）製）を焼き付け乾燥後の膜厚が
２５μｍになるように塗布して、１２５℃で２０分間焼
き付け、２４時間後に沸騰水に２時間浸漬し、さらに２
４時間後に評価を行った。塗料密着評価方法はＪＩＳ−
Ｋ５４００により描画、ゴバン目エリクセン、衝撃の各
試験を行い、これらの総合評価により下記基準により評
価した。 ◎：塗膜剥離面積、０％ ○：塗膜剥離面積、１％未満 △：塗膜剥離面積、１０％未満 ×：塗膜剥離面積、１０％以上

【００４８】実施例１〜３４ 上記にて調整した表５の水系金属表面処理組成物を各試
験板に、上記の通り塗布、乾燥した。試験水準の詳細を
表７に示した。得られた塗装板について塗装板性能試験
を行った。その結果を表９に示した。

【００４９】比較例１〜７ 上記にて調整した表６の水系金属表面処理組成物を供試
材に上記の通り塗布、乾燥した。試験水準の詳細を表８
に示した。得られた塗装板について塗装板性能試験を行
った。その結果を表１０に示した。比較例１は、ウレタ
ン成分がないベース樹脂を用いたケースであり、比較例
２は（ａ）ベース樹脂／（ｂ）硬化剤の比が６９のケー
スであり、比較例３は、（ａ）ベース樹脂／（ｂ）硬化
剤の比が２．５のケースであり、比較例４は、（ｃ）シ
リカが２重量％のケースであり、比較例５は（ａ）ベー
ス樹脂＋（ｂ）硬化剤の合計量が４０重量％で、（ｃ）
シリカが５０重量％のケースであり、比較例６は（ｄ）
ワックスを使用しないケースであり、比較例７は（ｄ）
ワックスが３０重量％のケースである。

【００５０】本発明の水系金属表面処理組成物を用いて
形成された実施例１〜３４の有機樹脂被覆鋼板は、耐食
性、傷付き性、塗装密着性の各性能が何れも良好であ
る。一方、本発明の範囲外のものを用いた比較例１〜７
では傷付き性、傷付き部耐食性が特に劣っていた。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の水系金属
表面処理組成物を、例えば、クロメート処理を施した亜
鉛系めっき鋼板の表面に塗布、次いで乾燥させることに
より、平面部はもちろんのこと、脱脂部、加工部、傷付
き部の耐食性とも優れ、かつ、傷付き性、塗装密着性と
もに優れる有機樹脂被覆鋼板を得ることができるので、
実用上の価値は極めて大きいと言える。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】

【表５】

【００５７】

【表６】

【００５８】

【表７】

【００５９】

【表８】

【００６０】

【表９】

【００６１】

【表１０】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２３Ｆ 11/14 Ｃ２３Ｆ 11/14 11/173 11/173 //(Ｃ１０Ｍ 169/04 107:42 129:18 125:26 159:06） Ｃ１０Ｎ 20:00 20:06 30:12 40:24 50:02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）水溶性もしくは水分散性のウレタン
   変性アクリル樹脂と、（ｂ）硬化剤と、（ｃ）シリカ
   と、及び（ｄ）ワックスとを含有する水系金属表面処理
   組成物であって、該組成物中の全固形分重量に対する
   （ａ）＋（ｂ）の固形分の重量割合が５０〜９５重量
   ％、（ｃ）の固形分の重量割合が３〜４０重量％、及び
   （ｄ）の固形分の重量割合が２〜２０重量％であり、か
   つ、（ａ）と（ｂ）の固形分比が（ａ）／（ｂ）の比で
   ４〜４９の範囲にあることを特徴とする傷付き部耐食性
   に優れた水系金属表面処理組成物。
2. 【請求項２】前記硬化剤が、エポキシ基、オキサゾリン
   基、イソシアネート基及びアジリジニル基から選ばれる
   少なくとも１種の官能基を有する請求項１に記載の水系
   金属表面処理組成物。
3. 【請求項３】前記（ａ）ウレタン変性アクリル樹脂の全
   固形分中のウレタン成分の固形分重量割合が１０〜５０
   重量％である請求項１に記載の水系金属表面処理組成
   物。
4. 【請求項４】前記（ａ）ウレタン変性アクリル樹脂がポ
   リオレフィン骨格を有する請求項１又は３に記載の水系
   金属表面処理組成物。
5. 【請求項５】前記（ｄ）ワックスの平均粒径が０．０５
   〜３．０μｍの範囲である請求項１に記載の水系金属表
   面処理組成物。