JPH09187883A

JPH09187883A - 有機複合被覆鋼板

Info

Publication number: JPH09187883A
Application number: JP8002295A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sasaki; 健一佐々木; Yoshiharu Sugimoto; 芳春杉本; Masaaki Yamashita; 正明山下
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1996-01-10
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性、塗料密
着性に優れ、かつ潤滑性にも優れた有機複合被覆鋼板を
提供すること。【解決手段】亜鉛または亜鉛系合金めっき層が施された
鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロム換
算で１〜２００のmg／ｍ²の範囲の付着量を有するクロ
メート処理層と、クロメート処理層上に厚さ０．１乃至
５μｍの範囲で形成された樹脂皮膜とを具備し、前記樹
脂皮膜が、（Ａ）エチレン系アイオノマー樹脂とエポキ
シ基含有化合物との反応物：４０〜９８重量％、（Ｂ）
シリカ微粒子：１〜４０重量％、（Ｃ）有機系潤滑剤：
１〜３０重量％からなる複合化樹脂を主成分とする有機
複合被覆鋼板が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、亜鉛系めっきが
施された鋼板の上にクロメート処理層及び樹脂被膜を形
成した有機複合被覆鋼板に関する。このような有機複合
被覆鋼板は、家電製品または建材等に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛または亜鉛系合金めっき鋼板（以
下、亜鉛系めっき鋼板と略記する）の上にクロメート処
理層および樹脂皮膜を形成した有機複合被覆鋼板は、耐
食性、耐指紋性に優れていることから、各種産業分野に
おいて広く利用されている。

【０００３】このような有機複合被覆鋼板は、無塗装で
使われることが多く、無塗装での耐食性はもちろんのこ
と、無塗装での良好な外観が要求される。耐食性につい
ては、下層にクロメート層を有し、上層に樹脂被覆層を
有する有機複合被覆鋼板を用いることにより、ある程度
要求が満たされている。

【０００４】しかし、これら有機複合被覆鋼板が未塗装
状態で保管される場合、特に高温・湿潤環境下に保管さ
れる場合、表面が部分的にあるいは全体に亘って経時的
に黒っぽく変色する、いわゆる黒変現象が発生すること
があり、外観的に商品価値を著しく損なうといった問題
が生じる。さらに、有機複合被覆鋼板は塗装した後使用
する場合もあるため、同時に塗料密着性も必要である。
加えて、スリット加工、運搬あるいは成形加工等の肯定
において皮膜表面に疵がつくことによって、その部分の
耐食性が劣化したり、外観が損なわれることを防ぐため
に潤滑性が求められる。

【０００５】このような背景において以下のような技術
が提案されている。

【０００６】（１）特開平５−２２０４４５号公報（以
下、先行技術１と記す）（２）特開平７−５２３１０号公報（以下、先行技術２
と記す）これらには、エチレン系アイオノマー樹脂をベースとす
る樹脂層を上層に有することにより、有機複合被覆鋼板
の耐黒変性を向上させる技術が開示されている。

【０００７】（３）特開平４−６１９６６号公報（以
下、先行技術３と記す）（４）特開平４−２９０５８２号公報（以下、先行技術
４と記す）これらには、エチレンと不飽和カルボン酸の共重合体を
ベースとし、潤滑剤を含有する樹脂層を上層に有するこ
とにより、有機複合被覆鋼板の塗料密着性および潤滑性
を向上させる技術が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先行技術には以下に示すような問題がある。

【０００９】すなわち、先行技術１および２には、エチ
レン系アイオノマー樹脂をベースとする樹脂層を上層に
有することにより、有機複合被覆鋼板の耐黒変性を向上
させることはできるものの、これらの技術で製造された
鋼板では、塗料密着性、潤滑性が不十分である。

【００１０】また、先行技術３および４には、エチレン
と不飽和カルボン酸の共重合体をベースとし、潤滑剤を
含有する樹脂層を上層に有することにより、有機複合被
覆鋼板の塗料密着性および潤滑性を向上させることはで
きるものの、これらの技術で製造された鋼板では、耐黒
変性が不十分である。

【００１１】このように、従来技術では、耐食性、耐黒
変性、塗料密着性および潤滑性をすべて満足させる有機
複合被覆鋼板は未だ提供されていない。

【００１２】この発明は、かかる事情に鑑みてなされた
ものであって、良好な耐食性を維持しつつ、耐黒変性、
塗料密着性に優れ、かつ潤滑性にも優れた有機複合被覆
鋼板を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、亜鉛または亜鉛系合金めっき層が施さ
れた鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロ
ム換算で１〜２００のmg／ｍ²の範囲の付着量を有する
クロメート処理層と、クロメート処理層上に厚さ０．１
乃至５μｍの範囲で形成された樹脂皮膜とを具備し、前
記樹脂皮膜が、（Ａ）エチレン系アイオノマー樹脂とエ
ポキシ基含有化合物との反応物：４０〜９８重量％、
（Ｂ）シリカ微粒子：１〜４０重量％、（Ｃ）有機系潤
滑剤：１〜３０重量％からなる複合化樹脂を主成分とす
ることを特徴とする有機複合被覆鋼板を提供する。

【００１４】また、前記樹脂皮膜におけるエチレン系ア
イオノマー樹脂中の不飽和カルボン酸が、メタクリル酸
であることを特徴とする有機複合被覆鋼板を提供する。

【００１５】さらに、前記樹脂皮膜におけるエポキシ基
含有化合物が多価アルコールのジグリシジルエーテルま
たはポリグリシジルエーテルであることを特徴とする記
載の有機複合被覆鋼板を提供する。

【００１６】さらにまた、前記樹脂被膜におけるエチレ
ン系アイオノマー樹脂とエポキシ基含有化合物との反応
物において、エポキシ基含有化合物の割合がエチレン系
アイオノマー樹脂１００重量部に対して０．１〜３０重
量部であることを特徴とする有機複合被覆鋼板を提供す
る。

【００１７】本発明者らは、有機複合被覆鋼板における
上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、亜鉛系め
っき鋼板のめっき層上に、クロメート処理層を形成し、
その上に、特殊な樹脂層を形成することによって、良好
な耐食性を維持しつつ、耐黒変性、塗料密着性に優れか
つ潤滑性にも優れた有機複合被覆鋼板が得られることを
見出した。すなわち、所定厚さのクロメート処理層の上
に、特定範囲の厚さを有し、主成分がエチレン系アイオ
ノマー樹脂とエポキシ基含有化合物との反応物である皮
膜を形成することにより、その分子構造に起因した密着
力の高さによって、耐黒変性と共に塗料密着性も向上す
ることを見出した。この発明は、本発明者らのこのよう
な知見に基づいてなされたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明においては、亜鉛系めっき
鋼板の表面にクロメート処理層が形成され、その上に
（Ａ）エチレン系アイオノマー樹脂とエポキシ基含有化
合物との反応物：４０〜９８重量％、（Ｂ）シリカ微粒
子：１〜４０重量％、（Ｃ）有機系潤滑剤：１〜３０重
量％からなる複合化樹脂を主成分とする樹脂皮膜が形成
される。

【００１９】本発明において、上層として形成される樹
脂の主成分は、エチレン系アイオノマー樹脂とエポキシ
基含有化合物との反応物である。

【００２０】エチレン系アイオノマー樹脂は、主として
炭化水素から構成される高分子主鎖からなり、側鎖にカ
ルボキシル基を有し、カルボキシル基の少なくとも１部
が金属陽イオンで中和された重合体である。このアイオ
ノマー樹脂の具体例として、エチレンと不飽和カルボン
酸との共重合体であって、含有するカルボキシル基の少
なくとも一部が金属陽イオンで中和されてなる部分中和
物が挙げられる。

【００２１】エチレン−不飽和カルボン酸共重合体の成
分である不飽和カルボン酸としては、炭素数３〜８のも
の等が挙げられる。この炭素数３〜８の不飽和カルボン
酸の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレ
イン酸、フマール酸、イタコン酸、クロトン酸、イソク
ロトン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ナジック酸（エンドシス−ビシクロ［２，２，１］
ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸）、メチルナ
ジック酸、テトラヒドロフタール酸、メチルヘキサンヒ
ドロフタール酸等が挙げられる。これらの中でも、特
に、メタクリル酸が好ましい。

【００２２】また、このエチレン系アイオノマー樹脂の
主骨格を構成するエチレン−不飽和カルボン酸共重合体
は、エチレンと不飽和カルボン酸に加えて第３成分を含
んでいてもよい。この第３成分としては、（メタ）アク
リル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸イソプロピル等の不飽和カルボン酸エステル、
酢酸ビニル等のビニルエステル等が挙げられる。

【００２３】このエチレン−不飽和カルボン酸共重合体
におけるエチレンの含有量は、通常、９５〜６０重量％
であり、好ましくは９２〜７５重量％である。また、不
飽和カルボン酸の含有量は、通常、５〜４０重量％であ
り、特に、８〜２５重量％の範囲が好ましい。また、エ
チレン−不飽和カルボン酸共重合体が第３成分を含む場
合には、第３成分は４０重量％以下の量で存在すること
が好ましい。

【００２４】本発明のエチレン系アイオノマー樹脂にお
いて、エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が側鎖に有
する、カルボキシル基の少なくとも一部を中和している
金属陽イオンとしては、例えば１〜３価の金属陽イオン
が挙げられ、良好な乳化性を有するアイオノマー樹脂が
得られる点で１価の金属陽イオンが好ましい。この１価
の金属陽イオンの中でも、特に、ナトリウム、カリウム
が好ましい。

【００２５】エチレン−不飽和カルボン酸共重合体が側
鎖に有するカルボキシル基全部に対する、金属陽イオン
で中和されたカルボキシル基の割合、すなわち中和度
は、塗膜の密着性が優れるとともに、良好な安定性を有
する水分散体が得られる点で、通常、２０〜１００％で
あり、好ましくは３０〜８０％である。

【００２６】このエチレン系アイオノマー樹脂は、例え
ば、エチレンと不飽和カルボン酸、および必要に応じて
用いられる前記第３成分を高圧ラジカル重合法により共
重合させ、得られるエチレン−不飽和カルボン酸共重合
体のカルボキシル基を前記金属陽イオンを有する化合物
で中和処理する方法、ポリエチレンに不飽和カルボン酸
をグラフト共重合し、得られる共重合体のカルボキシル
基を前記金属陽イオンを有する化合物で中和処理する方
法等によって製造することができる。また、この製造の
際に、押出機に所要の成分を供給して溶融混練して反応
させてもよいし、適当な溶液中で反応を行わせてもよ
い。

【００２７】エチレン系アイオノマー樹脂と反応させる
エポキシ基含有化合物としては、カルボン酸と２，３−
エポキシプロパノール等の反応によって得られるグリシ
ジルエステル類、およびエピクロルヒドリンと１価また
は多価の金属アルコキシドとの反応等によって得られる
グリシジルエーテル類などを挙げることができる。

【００２８】グリシジルエステル類を得るためのカルボ
ン酸としては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉
草酸等の飽和モノカルボン酸；マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸等の飽和ジカルボン酸；安息香
酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸；アクリル酸、メタ
クリル酸等の不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、フマ
ール酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シ
トラコン酸、アリルコハク酸、メサコン酸、グルタコン
酸、ナジック酸（エンドシス−ビシクロ［２，２，１］
ヘプト−２−エン−５，６−ジカルボン酸）、メチルナ
ジック酸、テトラヒドロフタール酸、メチルヘキサンヒ
ドロフタール酸等の不飽和ジカルボン酸が挙げられる。
これらカルボン酸の１種単独または２種以上がグリシジ
ルエステル類中に含まれていてもよい。

【００２９】エポキシ基含有化合物として用いられるグ
リシジルエステル類の具体例としてはアジピン酸ジグリ
シジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、テレ
フタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。

【００３０】エポキシ基含有化合物として用いられるグ
リシジルエーテル類を得るための１価または多価の金属
アルコキシドは、１価または多価のアルコールと金属と
の反応によって得られる化合物である。ここで用いられ
る１価のアルコールとしては、例えば、メタノール、エ
タノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール等
が挙げられ、多価アルコールとしては、例えば、エチレ
ングリコール、レゾルシン、グリセリン等が挙げられ
る。また、ここで用いられる金属としては、例えば、リ
チウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシ
ウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属等が挙げ
られる。

【００３１】この１価または多価の金属アルコキシドの
具体例として、ナトリウムアルコキシド等が挙げられ
る。これらの金属アルコキシドの１種単独または２種以
上グリシジルエーテル類に含まれていてもよい。

【００３２】エポキシ基含有化合物として用いられるグ
リシジルエーテル類の具体例としては、ソルビトールポ
リグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエー
テル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールポリグリシジルエーテル、ジグリセロ
ールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシ
ジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジル
エーテル、ネオペンチルグリコールポリグリシジルエー
テル、エチレングリコールポリグリシジルエーテル、ポ
リエチレングリコールポリグリシジルエーテル、テトラ
エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレン
グリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリ
コールジグリシジルエーテル、２，２−ビス（４´−グ
リシジルオキシフェニル）プロパングリシジルエーテル
等が挙げられる。

【００３３】また、本発明においてエチレンアイオノマ
ー樹脂と反応させるエポキシ基含有化合物としては、前
記グリシジルエステル類およびグリシジルエーテル類を
１種単独で含んでいてもよいし、２種以上を含んでいて
もよい。

【００３４】このエポキシ基含有化合物は、加熱により
エチレン系アイオノマー樹脂のカルボキシル基と反応し
て、塗料密着性に優れた塗膜を形成する点で、特に多価
アルコールのジグリシジルエーテルまたはポリグリシジ
ルエーテルが好ましい。

【００３５】さらに、このエポキシ基含有化合物の粘度
は、２５℃で５〜３００００ｃｐｓ、特に１０〜２００
００ｃｐｓの範囲にあることが好ましい。

【００３６】本発明において、エポキシ基含有化合物
は、通常、エポキシ当量が８０〜２５００ｇ、特に、１
２０〜２０００ｇの範囲にあるものが用いられる。ここ
でエポキシ当量とは、エポキシ基１グラム当量あたりの
エポキシ基含有化合物のグラム数をいう。例えば、分子
量１００のエポキシ基含有化合物が１分子内に１つのエ
ポキシ基を有する場合には、このエポキシ基含有化合物
のエポキシ当量は１００ｇとなる。また、分子量１００
のエポキシ基含有化合物が１分子内に２つのエポキシ基
を有する場合には、このエポキシ基含有化合物のエポキ
シ当量は５０ｇとなる。

【００３７】エチレン系アイオノマー樹脂とエポキシ基
含有化合物との反応物の調製は、例えば、エチレン系ア
イオノマー樹脂の水分散体にエポキシ基含有化合物を溶
解する方法、エチレン系アイオノマー樹脂、エポキシ基
含有化合物、および水の混合物を混合する方法、エチレ
ン系アイオノマー樹脂、エポキシ基含有化合物、および
水の混合物を加熱溶融し一括乳化する方法等に従って行
うことができる。

【００３８】エチレン系アイオノマー樹脂の水分散体は
容易に調製することができ、通常、水に対して１〜６０
重量％の固形分量のエチレン系アイオノマー樹脂を混合
して１００〜２７０℃の温度で加熱溶融し、分散させる
方法によって調製することができる。

【００３９】また、複合化樹脂の塗布液中におけるエチ
レン系アイオノマー樹脂とエポキシ基含有化合物の濃度
は、特に制限されず、塗布方法、塗布に使用する装置等
に従って適宜調製される。通常、エチレン系アイオノマ
ー樹脂とエポキシ基含有化合物の合計量で５〜５０重量
％であるのが適当であり、好ましくは１０〜４０重量％
である。

【００４０】さらに、エチレン系アイオノマー樹脂とエ
ポキシ基含有化合物との反応物において、エチレン系ア
イオノマー樹脂とエポキシ基含有化合物の含有割合は、
使用するエポキシ基含有化合物の分子量、エポキシ当量
等によって異なるが、複合化樹脂をクロメート処理層の
上に塗布した際に、耐水性および上塗り塗料との密着性
に優れた樹脂被覆層を得る観点から、エチレン系アイオ
ノマー樹脂１００重量部に対して、エポキシ基含有化合
物０．０５〜５０重量部の割合が好ましく、さらに好ま
しくは０．１〜３０重量部であり、０．５〜２０重量部
が一層好ましい。

【００４１】本発明で用いるシリカ微粒子としては、一
次粒子径が５〜５０ｎｍ、二次粒子径が５００ｎｍ以下
の超微細な無定形のシリカ粒子を好適である。一次粒子
が５０ｎｍを超えると乾燥後皮膜にクラックが入ってし
まうため、緻密な皮膜を形成し難く、耐食性が劣化しや
すい。シリカ微粒子は、粒子表面にシラノール基を有し
ており、市場ヘの供給形態によって例えば以下の３種類
に分類され、いずれも本発明に適用することができる。

【００４２】（１）シリカ微粉末一般に乾式シリカと称され、一次粒子径が５０ｎｍ以下
のものであり、四塩化ケイ素の燃焼によって製造され
る。このシリカ微粉末は水分散液または有機溶剤分散液
のいずれかの形態で使用される。

【００４３】（２）有機溶剤分散性シリカいわゆるオルガノシリカゾルであって、例えば米国特許
第２，２８５，４４９号に記載されている製造方法によ
って有機溶剤に分散されたものが挙げられる。すなわ
ち、コロイダルシリカ水分散液における水を有機溶剤で
置換したシリカゾルであって、メタノール、イソプロパ
ノール、ブチルセロソルブなどのアルコール類を分散媒
体にしたものが特に有用である。

【００４４】（３）水分散性シリカいわゆるコロイダルシリカであって、水ガラスの脱ナト
リウム（イオン交換法、酸分解法、解膠法などによる）
によって製造され、一次粒子径が５〜５０ｎｍである。
この水分散性シリカは通常水性分散液として供給され
る。

【００４５】本発明において、樹脂皮膜の主成分である
複合化樹脂中に占めるシリカ微粒子の割合は、耐食性お
よび皮膜の脆さの点から、１〜４０重量％の範囲とす
る。１重量％未満の場合には、耐食性が低下する。一
方、４０重量％を超えると皮膜が脆くなってしまうため
耐食性向上効果が認められず、また、樹脂液が増粘しす
ぎてコーティングしにくくなるため皮膜形成が不完全と
なり、耐食性および耐黒変性が低下し、さらに塗料密着
性も低下する。

【００４６】本発明においては、上記シリカとクロム酸
塩化合物などのクロム化合物を併用して、合計で５０重
量％以下の範囲で添加してもよい。この場合のクロム化
合物としては、無水クロム酸（ＣｒＯ₃）、クロム酸ス
トロンチウム（ＳｒＣｒＯ₄）、クロム酸バリウム（Ｂ
ａＣｒＯ₄）、クロム酸鉛（ＰｂＣｒＯ₄）、塩基性ク
ロム酸亜鉛（ＺｎＣｒＯ₄・４Ｚｎ（ＯＨ）₂）等の６
価クロム酸化合物、およびクロム酸クロム化合物などを
適用することができる。

【００４７】本発明においては、樹脂皮膜の潤滑性を付
与するために、上記複合化樹脂に、必須成分として有機
系潤滑剤が含有される。有機系潤滑剤としては、平均粒
径２０μｍ以下の樹脂微粉末、例えばポリオレフィン系
樹脂粉末が有効である。ポリオレフィン系樹脂粉末は、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等のオレフ
ィン系炭化水素の重合体からなるものであればいずれで
もよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。また、
上記ポリオレフィン系樹脂粉末は、品質上の観点から、
重量平均分子量が５００〜５０００のものが好ましい。
重量平均分子量が５０００を超えると潤滑性が低下する
傾向にある。また、５００未満では樹脂皮膜の表面にべ
とつきを生じ、コイル貯蔵時等においてブロッキングを
じることがあり好ましくない。上記ポリオレフィン系樹
脂粉末の他に、フッ素系樹脂、例えばポリ四フッ化エチ
レン樹脂、ポリ六フッ化プロピレン樹脂、ポリフッ化ビ
ニリデン樹脂等の微粉末を使用してもよいし、これらを
ポリオレフィン系樹脂粉末と組み合わせて用いてもよ
い。

【００４８】上記有機系潤滑剤の代わりに、グラファイ
ト、二硫化モリブデン等の無機系の固体潤滑剤を用いる
ことも考えられるが、この場合には樹脂液との相溶性が
不十分で貯蔵安定性に乏しく、また皮膜形成後の潤滑性
も劣るので好ましくない。

【００４９】有機系潤滑剤の添加量は、樹脂皮膜の主成
分である複合化樹脂に対して１〜３０重量％の範囲であ
る。１重量％より少ないと潤滑性が発揮されないし、３
０重量％を超えると樹脂皮膜の強度が低下しやすくな
り、塗膜密着性が低下してしまう。さらに好ましい範囲
は２〜１５重量％である。２重量％以上であれば潤滑性
が一層向上するし、１５重量％以下であれば塗膜密着性
が一層向上する。

【００５０】上記シリカ部粒子および有機系潤滑剤の合
計量は複合樹脂に対して６０重量％以下である必要があ
る。これは、６０重量％を超えると樹脂皮膜の主成分で
ある複合化樹脂のもつ下地との密着力が低下し、耐黒変
性が低下してしまうからである。さらに、６０重量％を
超えると樹脂皮膜の主成分である複合化樹脂のもつ上塗
塗料との密着力も低下してしまい、塗料密着性も低下し
てしまうからである。

【００５１】このようなシリカ微粒子および有機系潤滑
剤の含有量の制限から、エチレン系アイオノマー樹脂と
エポキシ基含有化合物との反応物の複合化樹脂に対する
割合は、必然的に４０〜９８重量％となる。

【００５２】本発明において、樹脂皮膜の厚さは０．１
〜５μｍの範囲、好ましくは、０．３〜３μｍの範囲で
ある。０．１μｍ未満では樹脂皮膜の耐黒変性を抑制す
るためのバリヤー効果を全く期待することができないば
かりか、ハンドリング等による擦傷の発生を防止するこ
とができず好ましくない。また、５μｍを超えると厳し
い加工を受けた際に被膜剥離を招き易くなるため好まし
くない。

【００５３】なお、本発明における樹脂皮膜中には、必
要に応じて、金属酸化物、顔料や染料、その他各種機能
付与のための添加剤を加えても構わない。

【００５４】複合化樹脂皮膜の形成は、例えば以下の方
法によって行うことができる。すなわち、まず、上記複
合樹脂を主成分とする組成物の塗液を、ロールコータ
ー、カーテンロールコーター、またはスプレーなどの公
知の塗装方法によって塗布するか、またはこれらの塗液
中にクロメート処理を施した亜鉛系めっき鋼板を浸漬し
た後ロールや空気吹付けによって付着量をコントロール
して膜を形成し、次いでこれを乾燥させるといった方法
である。乾燥は常温でも構わないが、通常、熱風炉や誘
導加熱装置などにより鋼板の温度が約６０℃以上に、好
ましくは８０〜２００℃になるように加熱することによ
ってなされる。

【００５５】本発明の亜鉛系めっき鋼板としては、黒変
発生が特に懸念される電気純亜鉛めっき鋼板、および電
気めっき法または溶融めっき法によってめっき層が形成
された他の亜鉛系めっき鋼板または亜鉛系合金めっき鋼
板が挙げられる。

【００５６】クロメート処理層は、鋼板に優れた耐食性
を付与すると共に、樹脂皮膜の形成を容易ならしめる効
果を有する。この層を形成するクロメート処理として
は、反応型、塗布型、電解型等公知のクロメート処理に
よればよいが、クロム付着量が金属クロム換算で１〜２
００ｍｇ／ｍ²であるクロメート層を形成する必要があ
る。付着量が１ｍｇ／ｍ²未満では耐食性が不十分であ
り、また２００ｍｇ／ｍ²を超えると、その量に見合っ
た耐食性向上効果を得ることができないのみならず、鋼
板の変形を伴う曲げ加工などが施された場合に、クロメ
ート処理層の凝集破壊が発生しやすくなる。クロメート
処理層のより好ましい付着量は、金属クロム換算で、鋼
板片面当たり１０〜１００ｍｇ／ｍ²の範囲内である。

【００５７】具体的例を挙げるならば、反応型クロメー
ト処理液の組成としては、金属クロム換算で１〜１００
ｇ／ｌの水溶性クロム化合物と、０．２〜２０ｇ／ｌの
硫酸とを主成分とするものが挙げられ、かつ全クロム中
の３価クロムの含有量が５０重量％以下、このましくは
２０〜３５重量％以下であって、必要に応じてこれらに
適量の金属イオン、例えばＺｎ²⁺、Ｃｏ²⁺，Ｆｅ³⁺等と
他の鉱酸例えばりん酸、フッ酸等を加えたものであって
もよい。

【００５８】塗布型クロメート処理液の具体例として
は、上記反応型クロメート処理と同様の組成の液中に、
分子中に多量のカルボキシル基を含有する水溶性でかつ
上記反応型クロメート処理液と同様の組成の液中に、分
子中に多量のカルボキシル基を含有する水溶性でかつ上
記反応型クロメート処理液と同様の組成の液と相溶性の
ある有機高分子樹脂を添加し、ｐＨを２．０〜３．５に
調整したものが挙げられる。この有機高分子としては、
平均分子量１０００〜５０００００であることが好まし
い。その添加量は一般に樹脂分に換算して０．０２〜３
０ｇ／ｌの範囲である。

【００５９】いずれにしても、第１層としてのクロメー
ト層の付着量は、上述したように、金属クロム換算で１
〜２００mg／ｍ²の範囲であればよい。

【００６０】

【実施例】以下、比較例と対比しつつこの発明の実施例
について説明する。なお、以下の説明中「部」及び
「％」はいずれも重量基準によるものとする。

【００６１】（複合化樹脂の合成例１）まず、ベース樹
脂の合成法から述べる。部分的に中和されたエチレン−
メタクリル酸共重合体（メタクリル酸含有量１５％、中
和度５０％、中和剤：水酸化ナトリウム）１００ｇを２
５０℃で溶融してエチレン系アイオノマー樹脂溶融物を
調製した。

【００６２】このエチレン系アイオノマー樹脂溶融物
を、水３００ｇを装入して１７０℃に加熱した内容積１
リットルの耐圧ホモミキサーに、１０００ｒｐｍで攪拌
しながら、約２時間かけて装入した。さらに、３０分間
攪拌しながら室温まで冷却し、エチレン系アイオノマー
樹脂の水分散体を得た。得られたエチレン系アイオノマ
ー樹脂の水分散体の樹脂濃度は２５％、粘度は６００ｃ
ｐｓ（２５℃）、平均粒径は１μｍ以下であった。

【００６３】次に、テトラエチレングリコールジグリシ
ジルエーテルの５０％の水溶液を調製し、この水溶液を
エチレン系アイオノマー樹脂の水分散体１００ｇに対し
て、５．０ｇ添加し、攪拌することによって水分散型樹
脂液Ａを得た。

【００６４】また、共重合体の種類、エポキシ基含有化
合物の種類、含有率の異なる樹脂液も基本的に同様の条
件で合成した。

【００６５】なお、比較例に使用するベース樹脂の異な
る樹脂についても同様にして合成した。また、樹脂につ
いては、後述する表１、２に明示した。

【００６６】これらの樹脂にシリカ微粒子と有機系潤滑
剤を加えて複合化樹脂組成物を得た。以下に一例を示
す。

【００６７】樹脂Ａ１００部をフラスコ中に装入し、常
温で十分に攪拌しながら、ヒュームドシリカ（日本アエ
ロジル製：商品名アエロジル３００、一次粒径７ｎｍ）
３．４ｇと、有機潤滑剤として、分子量２０００のポリ
エチレン微粉末（粒径０．６μｍ）３．４ｇを約１０分
間に徐々に加えて、複合化樹脂組成物を得た。

【００６８】（実施例１〜２９）板厚０．８ｍｍ、めっ
き量２０ｇ／ｍ²の電気亜鉛めっき鋼板のめっき層上
に、反応型クロメート処理、または塗布型クロメート処
理を施し、乾燥することによって付着量１０〜２００ｍ
ｇ／ｍ²のクロメート処理層を形成した。

【００６９】次いで、クロメート処理層上に、前記合成
例で合成した各種複合化樹脂組成物をロールコーターに
よって塗布し、その後誘導加熱装置によって鋼板の温度
が１４０℃に到達するまで加熱して塗液を乾燥させ、樹
脂皮膜を形成した。各実施例における条件を表１に示
す。

【００７０】（比較例１〜１８）これら比較例では、実
施例と同一の電気亜鉛めっき鋼板を用い、めっき層上に
反応型クロメート処理により付着量２５ｍｇ／ｍ²のク
ロメート処理層を形成した。クロメート処理層上に、本
発明の範囲外の各種樹脂皮膜を表２に示す条件で形成し
た。

【００７１】なお、表１、２中のクロメート付着量は、
金属クロム換算量を表示し、また、エポキシ基含有化合
物の含有量はエチレン系アイオノマー樹脂１００重量部
に対する重量部で表示し、さらに、樹脂皮膜中のシリカ
含有量および有機系潤滑剤の含有量は、樹脂、シリカ、
有機系潤滑剤の合計を１００％とした場合の％で表示し
ている。

【００７２】また、表１、２中、樹脂の種類の欄の記号
は以下に示すとおりである。

【００７３】Ａ：エチレン−メタクリル酸共重合体、Ｎ
ａ中和アイオノマー（合成例の樹脂Ａ）Ｂ：エチレン−アクリル酸共重合体、Ｎａ中和アイオノ
マーＣ：エチレン−フマル酸共重合体、Ｎａ中和アイオノマ
ーＤ：エチレン−イタコン酸共重合体、Ｎａ中和アイオノ
マーＥ：エチレン−マレイン酸共重合体、Ｎａ中和アイオノ
マーＦ：エチレン−アクリル酸共重合体Ｇ：アクリル樹脂エマルジョンＨ：水溶性ウレタン樹脂Ｉ：酢酸ビニル−アクリル酸共重合体Ｊ：エチレン−酢酸ビニル共重合体また、エポキシ基含有化合物の種類の欄の記号は以下に
示すとおりである。

【００７４】ａ：テトラエチレングリコールジグリシジルエーテルｂ：２，２−ビス（４´−グリシジルオキシフェニル）
プロパングリシジルエーテルｃ：アジピン酸ジグリシジルエステルｄ：フタル酸ジグリシジルエステルこのようにして得られた実施例および比較例の有機複合
被覆鋼板について、耐黒変性、耐食性、塗料密着性およ
び潤滑性を以下に示す試験方法によって評価した。その
結果も表１、２に示す。

【００７５】（１）耐黒変性５０℃，９５％ＲＨの高温湿潤環境に６０日間放置し、
試験前後の鋼板のＬ値（ＪＩＳＺ８７３０６．６．
２（１９８０），ハンターの色差式における明度指数）
の変化から耐黒変性を評価した。評価基準は以下のとお
りである。

【００７６】 ◎：Ｌ値変化が１未満 ○：Ｌ値変化が１〜３ Δ：Ｌ値変化が３〜５ ×：Ｌ値変化が５を超える。

【００７７】（２）耐食性ＪＩＳＺ２３７１に基づく塩水噴霧試験を実施し、２
４０時間後の白錆発生面積率を測定し、耐食性を評価し
た。評価基準は以下のとおりである。

【００７８】 ◎：１０％未満 ○：１０％以上３０％未満 Δ：３０％以上５０％未満 ×：５０％以上。

【００７９】（３）塗料密着性メラミンアルキッド系塗料（大日本塗料製：デリコン＃
７００）をスプレーにて３０μｍの膜厚になるように塗
装し、１３０℃で３０分間焼き付けたサンプルを試験片
とし、沸騰水に３０分間浸漬した後碁盤目テープ法（Ｊ
ＩＳＫ５４００８．５．２）に基づいて、１ｍｍ×
１００の碁盤目を入れ、これをテープ剥離した後の塗料
の状態により塗料密着性を評価した。評価基準は以下の
とおりである。

【００８０】 ◎：全く以上なし ○：はがれ面積が１０％未満 Δ：はがれ面積が１０％以上、５０％未満 ×：はがれ面積が５０％以上。

【００８１】（４）潤滑性引張り試験機によって、面圧：５０ｋｇ／ｃｍ²、引き
抜き速度：１００ｍ／分の条件で、平板状の試験片を引
き抜き、その際の動摩擦係数を調べて潤滑性を評価し
た。評価基準は以下のとおりである。

【００８２】 ◎：動摩擦係数０．１０未満 ○：動摩擦係数０．１０〜０．１５未満 Δ：動摩擦係数０．１０〜０．２５未満 ×：動摩擦係数０．２５以上。

【００８３】

【表１】

【００８４】

【表２】

【００８５】表１から明らかなように、実施例１〜２９
では、いずれも良好な耐黒変性、耐食性、塗料密着性、
潤滑性を示した。なかでも、ベース樹脂としてエチレン
−メタクリル酸共重合体、Ｎａ中和アイオノマーを用い
た実施例１〜１８の耐黒変性が特に優れており、またエ
ポキシ基含有化合物が、多価アルコールのジグリシジル
エーテルまたはポリグリシジルエーテルであり、その含
有率がエチレン系アイオノマー樹脂１００部に対して
０．５〜２０部であり、さらに有機系潤滑剤含有率が２
〜１５％である実施例１〜６、８、９、１１、１３、１
４、１８、１９においては、耐黒変性、耐食性、塗料密
着性、潤滑性の全てが特に優れる。

【００８６】これに対して、表２から明らかなように、
比較例１〜１８では耐黒変性、耐食性、塗料密着性、潤
滑性の全てを同時に満足することはできなかった。すな
わち、比較例１、２はエポキシ基含有化合物の含有量が
エチレン系アイオノマー樹脂１００部に対して１〜３０
部としている本発明の範囲を外れるために耐食性が劣
る。比較例３、４はシリカ含有率が本発明の範囲外であ
るために耐食性が劣る。比較例５は、樹脂膜厚が下限よ
り小さいために耐食性が劣る。比較例６は樹脂膜厚が上
限より大きいために耐黒変性が劣る。比較例７は有機系
潤滑剤の含有率が下限より低いために潤滑性が劣る。比
較例８は有機系潤滑剤の含有率が上限より大きいために
塗料密着性が劣る。比較例９〜１８では樹脂の種類が異
なるために、耐黒変性、耐食性、塗料密着性が不十分で
ある。

【００８７】

【発明の効果】この発明によれば、良好な耐食性を維持
しつつ、耐黒変性、塗料密着性に優れ、かつ潤滑性にも
優れた有機複合被覆鋼板が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 63/02 ＮＪＰＣ０８Ｌ 63/02 ＮＪＰＣ０９Ｄ 163/02 ＰＫＥＣ０９Ｄ 163/02 ＰＫＥＣ２３Ｃ 22/24 Ｃ２３Ｃ 22/24 28/00 28/00 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜鉛または亜鉛系合金めっき層が施され
た鋼板と、該鋼板のめっき層上に形成され、金属クロム
換算で１〜２００のmg／ｍ²の範囲の付着量を有するク
ロメート処理層と、クロメート処理層上に厚さ０．１乃
至５μｍの範囲で形成された樹脂皮膜とを具備し、前記樹脂皮膜が、（Ａ）エチレン系アイオノマー樹脂と
エポキシ基含有化合物との反応物：４０〜９８重量％、
（Ｂ）シリカ微粒子：１〜４０重量％、（Ｃ）有機系潤
滑剤：１〜３０重量％からなる複合化樹脂を主成分とす
ることを特徴とする有機複合被覆鋼板。
【請求項２】前記樹脂皮膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂中の不飽和カルボン酸が、メタクリル酸であ
ることを特徴とする請求項１に記載の有機複合被覆鋼
板。
【請求項３】前記樹脂皮膜におけるエポキシ基含有化
合物が多価アルコールのジグリシジルエーテルまたはポ
リグリシジルエーテルであることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の有機複合被覆鋼板。
【請求項４】前記樹脂被膜におけるエチレン系アイオ
ノマー樹脂とエポキシ基含有化合物との反応物におい
て、エポキシ基含有化合物の割合がエチレン系アイオノ
マー樹脂１００重量部に対して０．１〜３０重量部であ
ることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか
１項に記載の有機複合被覆鋼板。