JPH02214653A - 識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は塗装鋼板に関する。さらに詳しくは、本発明は
、亜鉛系メッキ鋼板に着色樹脂皮膜を形成した際に、該
樹脂皮膜面と非樹脂皮膜面との識別が必要とされる、例
えば自動車用鋼板として好適な識別性・電着塗装性に優
れた塗装鋼板に関する。

（従来の技術） 従来より、例えば自動車用鋼板として、様々な防錆用塗
装鋼板が使用されてきた０例えば特開昭５８−９８１７
２号公報には、亜鉛系メッキ鋼板上にクロメート皮膜と
複合有機シリケート樹脂皮膜との２層を施して成る鋼板
が提案された。この提案によれば、鋼板の塗料密着性お
よび耐食性を改善することが可能となる。

（発明が解決しようとする諜１！！Ｉ）ところがこの特
開昭５８−９８１７２号公報に開示された鋼板には、そ
の後の検討の結果、次に説明するような問題があること
がわかった。すなわち、鋼板の樹脂皮膜面が無着色化の
ため、非樹脂皮膜面（例えば冷延面あるいは亜鉛メッキ
面）と非常に近偵色となってしまい、樹脂皮膜面と非樹
脂皮膜面との縦割がむずかしいのである。そのためプラ
ンキング工程、プレス工程または溶接工程等において、
鋼板の樹脂皮膜面と非樹脂皮膜面との識別不良に起因し
て、鋼板の両面の取扱い間違いが発生し、品質・生産性
が低下するとともに、後工程への誤装入を来すことがあ
った。

一方、塗装鋼板として、特開昭６１−７９７７９号公報
、同６１−２３１１７７号公報には、有色顔料を含有さ
せた樹脂皮膜を形成した塗装鋼板が提案されている。こ
れらの塗装鋼板は、樹脂皮膜中に６価りロム成分を含有
することによって耐食性を付与しているものであり、鋼
板の耐食性の向上は期待することができる。

しかし、特開昭６１−７９７７９号公報、同６１−２３
１１７７号公報に開示された塗装鋼板を例えば自動車用
鋼板として用いた場合、自動車車体塗装工程である前処
理工程、すなわち脱脂処理工程および化成処理工程にお
いて、樹脂皮膜中の６価クロムが処理液中に溶出してし
まい、その影響として前処理工程に続いて行われる電着
塗装で用いる電着浴が汚染されることにより電着塗装面
の外観品質不良が発生する恐れがある。

またこのように６価クロムが溶出した場合には、塗装鋼
板の耐食性が著しく劣化し、例えば自動車用鋼板として
適当でなくなってしまう。

すなわち、従来は例えば自動車用鋼板として好適であっ
て、かつ識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板を提供す
ることはできなかったのである。

ここに本発明の目的は、例えば自動車用鋼板として好適
であって、かつ識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記の課題を解決するため、種々検討を重
ねた結果、 （ｉ）　１Ｍ＃綱板の表面および裏面に色差を付与する
こと により、識別性に優れた塗装鋼板を得ることができ、さ
らに （ｉｉ　）その表面にクロメート皮膜および樹脂皮膜を
形成した塗装鋼板において、樹脂皮膜中に６価クロムを
含有する代わりに、前記樹脂皮膜の組成を限定すること により、識別性および電着塗装性に優れた塗装鋼板を得
ることができることを知見して、本発明を完成した。

ここに本発明の要旨とするところは、亜鉛系メッキ皮膜
の表面に形成されたクロメート皮膜と、該クロメート皮
膜の上に形成された樹脂皮膜とを少なくとも片面に備え
、その表面および裏面に色差を有する、識別性に優れた
塗装鋼板であって、前記樹脂皮膜は、 （ｉ）その膜厚が０．４〜３．Ｏｐであること、（ｉｉ
）着色顔料：　５〜２０重量％、Ｓｉｎ茸粒子粒子０〜
４０重量％、および残部樹脂からなることを特徴とする
識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板である。

本発明において「色差」とは、人間の目視により識別す
ることができる物体の色の差をいい、色彩、明度等によ
り識別することができる場合も含む。

また本発明において５ｉ０１粒子とはいわゆるシリカゾ
ルであって、具体的には粒子径１−ｔｏｏ−１好ましく
は５〜５０−のものを使用することが望ましい。

（作用） 以下、本発明を作用効果とともに詳述する。なお本明細
書において「％」は特にことわりがない限り、「重量％
」を意味するものとする。

まず、本発明にかかる識別性に優れた塗装鋼板について
説明する。

本発明は、前述したように、鋼板の表面および裏面の識
別が従来は困難であったため、この識別を容易・確実に
するため鋼板の表面に色差を付与するのである。

すなわち、その表面にクロメート皮膜と、該クロメート
皮膜上に樹脂皮膜とを有する鋼板においては、樹脂皮膜
中に顔料を添加することにより、樹脂皮膜を着色するこ
とにより、鋼板の表面に色差を付与する。すなわち、 ■鋼板の片面のみに樹脂皮膜を有する鋼板の場合二二の
場合、鋼板のもう一方の面は冷延鋼板面またはＺｎメッ
キ鋼板面であるから、樹脂皮膜中に任意の顔料を適当量
含有させ、樹脂皮膜を着色する。

■鋼板の両面に樹脂皮膜を有する場合：この場合には、
鋼板の片面にのみ、顔料を含有した樹脂皮膜を形成し、
もう一方の面には顔料を含有せずに透明なままの樹脂皮
膜とするか、または、片面にはＡ色を示す顔料を含有し
た樹脂皮膜を形成し、もう一方の面にはＡ色と識別可能
なり色を示す顔料を含有した樹脂皮膜を形成し、鋼板の
両面の樹脂皮膜を異なった色で着色する という手段を用いればよい、すなわち、いずれの場合に
も鋼板の表面および裏面に色差を付与しておけばよい。

このようにしてその表面および裏面に色差を付与するこ
とにより、識別性に優れた塗装鋼板を得ることができる
。

次に、本発明にかかる識別性・電着塗装性に優れた塗装
！ｌｌ板において、従来の塗装鋼板と同じように、防錆
力の向上を目的としてクロメート皮膜が形成された亜鉛
メッキ鋼板の表面に、さらに膜厚０．４〜３．０−の樹
脂皮膜を形成する理由を説明する。

この樹脂皮膜の膜厚が０．４−未満ではクロメート皮膜
を完全に覆い切ることができず、前述したように電着塗
装前の前処理工程で、クロメート皮膜からＣｒの溶出が
生じたり耐食性の劣化を招くことが懸念され、一方３．
０−を超える膜厚になると溶接性、すなわちスボッｌ接
性の劣化が心配されることになるために、樹脂皮膜の膜
厚を０．４〜３．０−と制限したのである。さらに望ま
しくは０．５〜２．０−の範囲である。

なお、クロメート皮膜は鋼板の防錆力の向上・確保とい
う観点からは鋼板の両面に形成することが望ましいが、
鋼板の用途・種類に応じて、片面にだけ形成してもよい
ことはいうまでもない、また、このクロメート皮膜は塗
布型、電解型のいづれでも良く、金属クロム！換算で１
０〜２００　ｍｇ／１１”、好ましくは３０〜１００　
ｓｇ／ｍ”の範囲で付着させるのが良い。付着量が１０
１１ｇ／１１！未満では十分な耐食性を得ることができ
ず、一方２００　ｓｇ／ｓ”を超えるとクロメート皮膜
の剥離が生じたり、溶接性の劣化を招くおそれがあるか
らである。

次に、クロメート皮膜上に形成された樹脂皮膜中の着色
顔料の含有量を５〜２０％と制限した理由を説明する。

含有量が５％未満では着色化の効果が弱く非樹脂皮膜面
の目視による識別が難しくなり、一方５％以上で喀含有
量が増加すると共に目視による識別は容易になるが、２
０％を超えて着色顔料が含ま。

れると電気抵抗溶接性の劣化が発生し、この塗装鋼板の
用途、とりわけ自動車用としての用途において適当でな
いからである。

樹脂皮膜中の着色含有量が５〜２０％の範囲なら非樹脂
皮膜面との識別性も良好である。

さらにこの範囲を外れ、２０％を越えて着色顔料が含ま
れると、成形加工性の低下を招き、例えばこの後にプレ
ス加工等の成形加工を行った際に、樹脂皮膜の剥離を生
じ、塗装鋼板の耐食性が劣化するからである。

また第１図に、冷延面、従来法にかかる樹脂皮膜面、亜
鉛メッキ面および本発明にかかる樹脂皮膜面のそれぞれ
を検出物体として、光電管センサーのセンサー出力値を
用いて、それぞれの検出物体の識別力を調査した結果を
グラフで示す、なお各検出物体の検出面に対する光電管
の光軸の角度は０６〜５６の６水準とした。

第１図に示されるように、本発明にかかる樹脂皮膜面は
従来の樹脂皮膜面に比較して光電管センサーによる識別
において光電管センサー出力値が大きく下がり（冷延面
または亜鉛メッキ面との出力差が大きくなって）、また
光軸の角度の変動の影響も殆ど受けていないことがわか
る。すなわち、本発明にかかる塗装鋼板の識別性は従来
法にかかる塗装調板等に比較して大幅に向上したことが
わかる。

なお着色顔料の種類としては、酸化鉄イエ゛ロー酸化鉄
レッド、チタン白、カーボンブラック、フタロシアニン
ブルー、フタロシアニングリーン、ベンジジンレッドな
どの無機系顔料または存機系顔料のいづれをも使用する
ことができるが、コスト、塗料分散性の観点からは無機
系顔料を用いることが好ましい。

次に、本発明にかかる塗装鋼板において、クロメート皮
膜上に形成した樹脂皮膜中のＳｔｏｗ粒子の含を量を１
０〜４０％と制限した理由を説明する。

まず第２図に電着膜厚と電着外観との関係をグラフで示
す、第２図から明らかなように電着塗装外観はその電着
膜厚に大きく依存する。そして電着膜厚が２２−を超え
ると電着の塗装面の外観品質が急激に悪化すると共に“
ガスピン“と呼ばれる微少なくぼみが発生する。このよ
うなことから優れた電着塗装外観品質を確保するには電
着膜厚が２２ｐＡ以下となるように平文てを講する必要
がある。

ところで、電着膜厚は樹脂皮膜中の５ｉ０１粒子量の影
響を受け、Ｓｉｎ、粒子量の増加につれて減少してゆ（
、すなわち、樹脂皮膜中のＳｉｎｇ粒子量が１０％未満
の場合には２２．１１１１を超える厚みの電着膜厚が形
成されるようになり、いわゆるガスビンが発生し易くな
って、電着外観の劣化を招き、一方４０％を超えてＳｉ
０１粒子が含まれると、逆に電着膜厚が不足するため塗
装後の鋼板の耐食性が劣化することとなってしまう。

さらに、この範囲を外れ４０％を越えて５ｉ０１粒子が
含まれると、成形加工性の低下を招き、前述したように
この後に成形加工等を行うと樹脂皮膜の剥離を生じ、塗
装鋼板の耐食性が劣化するからである。

そこで、樹脂皮膜中のＳｉＯ□粒子の含有量を、１０〜
４０重量％と制限したのである。

本発明にかかる識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板に
使用される亜鉛系メッキ鋼板としては、亜鉛メッキ鋼板
、Ｚｎ　−Ｆｅ合金メッキ鋼板、Ｚｎ−Ｎｉ合金メッキ
鋼板、Ｚｎ　−Ｍｎ合金メッキ鋼板、Ｚｎ−ＡＱ合金メ
ッキｉｉａ板、Ｚｎ　−ｃｏ　−Ｃｒ合金メッキ鋼板、
更にはこれらのメッキ成分にＮｉ、　ＦｅＳＭｎ、　Ｍ
ｏ、　Ｃｏ、ＡＱ、Ｃｒ等の１種または２種以上を添加
したメッキ鋼板、また上記メッキ層の１種以上を複層設
けた複合メッキ鋼板等が例示され、何れの鋼板に対して
も適用できる。またメッキ付着量についても制限を要す
るものではなく、例えば自動車用鋼板において通常用い
られる、２０〜６０ｇ／ｍ”程度でよい。

また、樹脂皮膜として用いる樹脂としては、エポキシ樹
脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコールｌ　脂、ヒド
ロキシエチルセルロース樹脂、７ｎｔキツド樹脂等の樹
脂を使用することができ、好ましくは耐食性の点で優れ
たエポキシ樹脂が良い。

さらに樹脂皮膜層の焼付温度としては、低温過ぎると樹
脂硬化が不十分となってブロッキングを起こす恐れがあ
り、また高い温度になり過ぎると塗膜にクランクが生じ
て耐食性の劣化を招く懸念があることから、焼付温度は
１００〜２００℃に調整するのが望ましい、さらに好ま
しくは１２０〜１８０℃の範囲である。

なお、本発明にかかる樹脂皮膜をクロメート皮膜上に形
成せしめるには、従来の塗装鋼板における樹脂皮膜の形
成法と同様に、ｓｔｏｗ粒子、種々の着色顔料および残
部樹脂からなる樹脂皮膜処理液を調整し、該処理液をク
ロメート皮膜上に塗布した後に、上記温度範囲で焼付を
行えばよい。

次に、本発明を実施例とともに詳述するが、これはあ（
までも本発明の例示であって、これにより本発明が不当
に制限されるものではない。

実施例 メッキ付着量２０ｇ／ａ−板厚０．７　ｔｉｔｓのＺｎ
−Ｎｉ合金電気メッキ鋼板に、クロム付着量が金属Ｃｒ
換算で５０ｍｇ／ｍ”である塗布型クロメート処理を行
って、乾燥を行ってクロメート皮膜を形成した。その後
に３１０１粒子、種々の着色顔料および残部：エポキシ
樹脂からなる樹脂皮膜処理液を前記クロメート皮膜上に
塗布して、塗装鋼板を製造し、試料Ｎα１ないし試料隠
１８を得た。

次いで、このようにして得られた試料Ｎ１１ｌないし試
料１４１１１８につき、対冷延面および亜鉛メッキ面と
の識別性、電着塗装を施した際の外観、耐食性（被覆前
後における被覆鋼板の耐食性）、電着塗装後の耐食性、
並びに溶接性等を調査し、結果を第１表にまとめて示し
た。

ここで被覆鋼板の識別性は、目視および光電管センサー
法（立石電機製オムロン：Ｅ３ＳＡ−Ｏ３−５０Ｃ４３
Ａ、検出物体距１１１１−７０ｍｍ、検出物体角度−〇
°）で行い、決起基準で評価した。

目視法　　０・・・識別性良好 ×・・・識別性に難有 光電管センサー法 Ｏ・・・Δ３ｍＡ以上で識別性良好 ×・・・Δ３＋ｓＡ以上で識別性難有 また電着塗装外観は、電着塗料としてパワート石 ツブｌｌ−６００（商品骨接１：日本ペイント■製）を
使用して電着塗装を行い、その外観を決起基準で評価し
た結果である。

Ｏ・・・ガスピンなく肌良好 ×・・・ガスピン又はユズ肌発生 また被覆鋼板の耐食性は、 塩水噴霧（５％ＮａＣＱ水溶液、３５℃）：６時間↓ 湿潤（９５％ＲＨ≦、４０°Ｃ）：３時間↓ 乾燥（５０℃）：３時間 のサイクル試験を行い成形加工前の耐食性は１５０サイ
クル後に、また成形加工後の耐食性は１００サイクル後
に、決起基準で評価した。尚、成形加工は絞り比８０１
５０無塗油の円筒絞り加工を実施した。

Ｏ・・・赤錆発生なし ×・・・赤錆発生 さらに電着塗装後耐食性は、電着塗装後の試験片にクロ
スカットを入れ、塩水噴霧試験８００時間後に決起基準
で評価した。

Ｏ・・・塗膜フクレなし ×・・・塗膜フクレ発生 さらに溶接性については、 チップ　　８畦型 通電時間　：１０サイクル 溶接電流　ｊ　８０００Ａ 加圧力　　：　２００ｋｇ のスポット溶接性を適用した際の連続打点性を調査し、
決起基準で評価した。

Ｏ・・・良好（スポット溶接５０００打点以上）×・・
・不良（スポット溶接５０００打点以下）第１表からも
明らかなように、本発明にかかる塗装鋼板（試料Ｎ１１
ｌないし試料Ｎ１１１２）は、識別性および電着塗装性
に優れ、さらには溶接性、耐食性にも優れ、自動車用塗
装鋼板として掻めて好適であることがわかる。

これに対して試料Ｎ１１１３は、着色顔料の範囲が本発
明にかかる範囲より少ないため、識別性が不足している
ことがわかる。

試料Ｎ１１１４は、着色顔料の範囲が本発明にかかる範
囲より多いため、溶接性および加工後耐食性が劣化して
いることがわかる。

試料Ｎ［Ｌｉ２は、樹脂皮膜の膜厚が本発明の範囲より
も少ないため、耐食性が劣化していることがわかる。

試料磁１６は、３１（ｌ□粒子含有量が本発明の範囲よ
り少ないため、電着膜厚が増加してしまい、電着外観が
悪化していることがわかる。

試料Ｎｌ１１７は、５ｉ（ｈ粒子含有量が本発明の範囲
より多いため、電着膜厚が減少してしまい、塗装後の耐
食性が劣化し、また被覆鋼板の加工後耐食性が劣化して
いることがわかる。

さらに試料Ｎ［１１Ｂは、着色顔料を含有しないため、
従来の塗装鋼板のように識別性が悪いことがわかる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明にかかる塗装鋼板は、識別性
に優れ、かつ、電着塗装性にも優れていることから自動
車や電気機器類等の素材として十分満足し得る塗装鋼板
を提供することができ、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】

第１図は、検出物体角度と光電管センサー出力の関係を
示したグラフ；および 第２図は、電着膜厚と電着塗装外観との関係を示したグ
ラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 亜鉛系メッキ皮膜の表面に形成されたクロメート皮膜と
   、該クロメート皮膜の上に形成された樹脂皮膜とを少な
   くとも片面に備え、その表面および裏面に色差を有する
   、識別性に優れた塗装鋼板であって、前記樹脂皮膜は、 （ｉ）その膜厚が０．４〜３．０μｍであること、（ｉ
   ｉ）着色顔料：５〜２０重量％、ＳｉＯ＿２粒子：１０
   〜４０重量％、および残部樹脂からなること を特徴とする識別性・電着塗装性に優れた塗装鋼板。