JPH04290582A - 塗装性に優れた表面処理鋼板 - 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】

【００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗膜密着性に優れた表
面処理鋼板に関する。

【００２】

【従来技術】従来より亜鉛（亜鉛系合金）めっき鋼板、
アルミニウム（アルミニウム系合金）めっき鋼板などの
めっき鋼板は自動車、家電、建築などの分野に広く使用
されているが、近年、このような表面処理鋼板には、耐
食性のほか塗装前処理の省略化、加工性や耐指紋性の向
上などが要求されている。このため、後処理として、単
にクロメート処理を施しただけでは不充分で、クロメー
ト皮膜の上に膜厚５μｍ以下の薄い有機樹脂皮膜を形成
して、塗装前処理を施さなくともその有機樹脂皮膜の上
に上塗り塗料を直接塗装できるようにしたものが種々開
発されている。また、このうち、一部のものは、樹脂皮
膜中に潤滑剤を添加して、皮膜に潤滑性を付与し、加工
しても皮膜に疵が生じないようにしている。

【００３】この種の表面処理鋼板では皮膜樹脂に水可溶
性もしくは水分散性のものを使用しているものが多く、
とくに、塗膜密着性、耐食性に優れたアクリル系樹脂が
使用されている。このアクリル系樹脂として従来使用さ
れているものは、ポリアクリル酸およびその共重合体、
ポリアクリル酸エステルおよびその共重合体のようなア
クリル酸系樹脂、ポリメタクリル酸およびその共重合体
、ポリメタクリル酸エステルおよびその共重合体のよう
なメタクリル酸系樹脂などで、共重合体の場合はアクリ
ルもしくはメタクリル以外のモノマ−を共重させていた
。

【００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアクリル系樹脂のうち、アクリル酸系樹脂皮膜は、
皮膜に潤滑剤を添加した場合、潤滑剤が皮膜表面より浸
出し、皮膜の上に上塗り塗料を塗装すると、上塗り塗膜
の密着性が低下してしまうという問題もあった。また、
メタクリル酸系樹脂皮膜の場合は、上塗り塗膜の密着性
、特に、耐水密着性が劣るという問題があった。本発明
は、これらの欠点を解消した表面処理鋼板を提供するも
のである。

【００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、めっき鋼板の
表面にクロメート皮膜を形成し、そのクロメート皮膜の
上に（Ａ）一般式ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯＲ（Ｒ
は水素か、炭素数が１〜８のアルキル基）で示されるメ
タクリル酸もしくはそのエステルとアクリル酸もしくは
そのエステルとの共重合体樹脂、または、（Ｂ）前記構
造のメタクリル酸もしくはそのエステル、アクリル酸も
しくはそのエステルおよびこれらと共重合可能なモノマ
−との共重合体樹脂（但し、共重合可能なモノマ−のモ
ル比率は５０％未満）で、メタクリル酸およびそのエス
テル成分がモル比率で２０％以下であるものの皮膜、ま
たは、この皮膜に樹脂１００重量部当たり１〜２５重量
部添加したものを形成した。

【００６】

【作用】メタクリル酸樹脂やメタクリル酸共重合体樹脂
は硬く、上塗り塗膜との密着性が劣るため、上塗り塗装
を施した場合の耐水密着性に劣る。一方、アクリル酸樹
脂やアクリル酸共重合体樹脂は、柔らかく、上塗り塗膜
との密着性が優れているため、耐水密着性に優れている
が、潤滑剤を添加した場合表面に浸出してくる。そこで
、この両者を共重合させるか、それらと共重合可能なモ
ノマ−を共重合させれば、上塗り塗装した場合の耐水密
着性を改善でき、皮膜表面からの潤滑剤浸出を抑制でき
る。しかし、皮膜はメタクリル酸およびそのエステル成
分がモル比率で２０％を越えると、上塗り塗膜との耐水
密着性が低下してしまう。

【００７】図１は、クロメート処理した電気亜鉛めっき
鋼板（板厚０．６ｍｍ、めっき付着量２０ｇ／ｍ２）に
メチルメタクリレ−トとエチルアクリレ−トの共重合体
のメチルメタクリレ−ト成分量を種々変更したものを塗
布して、乾燥した後、アクリル系溶剤型塗料［日本ペイ
ント（株）製ス−パ−ラックＦ４７］を塗装して、乾燥
し、その後沸水中に２時間浸漬して、上塗り塗膜の密着
性を調査した結果を示すものである。密着性試験は、ゴ
バン目６ｍｍ張り出し加工して、加工部にセロテ−プ貼
付け、剥離を施し、残存塗膜率（％）を算出する方法で
行った。図１から明らかなように、メチルメタクリレ−
トのモル比率が２０％を越えると、耐水密着性が急激に
低下してしまう。

【００８】本発明の皮膜に使用する樹脂としては、メタ
クリル酸−アクリル酸共重合体、メタクリル酸−アクリ
ル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル−アクリ
ル酸共重合体、メタクリル酸エステル−アクリル酸エス
テル共重合体、メタクリル酸−アクリル酸−第３モノマ
−共重合体、メタクリル酸−アクリル酸エステル−第３
モノマ−共重合体、メタクリル酸エステル−アクリル酸
−第３モノマ−共重合体、メタクリル酸エステル−アク
リル酸エステル−第３モノマ−共重合体である。

【００９】ここで、メタクリル酸エステルとしては、メ
チルメタクリレ−ト、エチルメタクリレ−ト、ブチルメ
タクリレ−トなどが掲げられる。また、アクリル酸エス
テルとしては、メチルアクリレ−ト、エチルアクリレ−
ト、ブチルアクリレ−ト、２−エチルヘキシルアクリレ
−トなどが掲げられる。さらに、メタクリル酸およびそ
のエステル並びにアクリル酸およびそのエステルと共重
合可能なモノマ−としては、アクリロニトリル、アクリ
ルアミド、スチレン、ブタジエン、ビニルアセテ−トな
どが掲げられる。なお、皮膜厚は、５μｍ以下、好まし
くは０．１〜２．５μｍにする。

【０１０】本発明でのめっき鋼板は、クロメート処理に
より耐食性を向上させることのできるものであればよい
。例えば、亜鉛めっき鋼板、亜鉛−鉄合金めっき鋼板、
亜鉛−ニッケル合金めっき鋼板、亜鉛−マンガン合金め
っき鋼板、亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板、亜鉛−
マグネシウム合金めっき鋼板、亜鉛−クロム合金めっき
鋼板、亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金めっき鋼
板、亜鉛−コバルト−クロム合金めっき鋼板などの亜鉛
系めっき鋼板、アルミニウムめっき鋼板、アルミニウム
−シリコン合金めっき鋼板、アルミニウム−クロム合金
めっき鋼板、アルミニウム−マンガン合金めっき鋼板、
アルミニウム−ニッケル合金めっき鋼板などのアルミニ
ウム系めっき鋼板、銅めっき鋼板、銅合金めっき鋼板な
どである。

【０１１】クロメート皮膜も従来のクロメート処理法で
形成したものでよい。すなわち、クロメート処理法には
、塗布型、反応型、電解型などがあるが、これらのいず
れの方法で形成したものでもよい。また、皮膜量は、従
来５〜２００ｍｇ／ｍ２にしているが、この範囲でよい
。

【０１２】有機樹脂皮膜に潤滑剤を添加する場合の添加
剤も従来のものでよい。例えば、有機系のものとして、
従来、ポリエチレンワックス、天然パラフィンなど炭化
水素系のもの、ラウリル酸、ステアリン酸など脂肪酸系
のもの、脂肪酸の低級アルコ−ルエステルや脂肪酸の多
価アルコ−ルエステルなどのようなエステル系のものが
使用されているが、これらでよい。無機系のものとして
は、グラファイト、二硫化モリブデン、二硫化タングス
テンなどが使用されているが、これらでもよい。

【０１３】有機樹脂皮膜中への潤滑剤添加量は、樹脂１
００重量部当たり１重量部未満であると、添加効果があ
まりなく、２５重量部を越えると、皮膜処理液への分散
不良、ゲル化が生じ、皮膜の密着性も低下するため、従
来１〜２５重量部にしていたが、この範囲でよい。

【０１４】

【実施例】塗布型クロメート処理を施した亜鉛−ニッケ
ル合金めっき鋼板（板厚０．７ｍｍ、めっき付着量２０
ｇ／ｍ２、めっき層のＮｉ含有率１１．８ｍａｓｓ％）
または反応型クロメート処理を施した溶融アルミニウム
めっき鋼板（板厚１．０ｍｍ、めっき付着量４３ｇ／ｍ
２、めっき層のＳｉ含有率９．１ｍａｓｓ％）に有機樹
脂を被覆して、塗膜密着性試験を行った。なお、めっき
鋼板へのクロメート処理は、次のようにして行った。

【０１５】（１）塗布型クロメート処理全Ｃｒ２５ｇ／
ｌ、Ｃｒ３＋／全Ｃｒの比０．４、シリカゾル７５ｇ／
ｌ、リン酸８ｇ／ｌ、ホウ酸２ｇ／ｌからなるクロメー
ト処理液をロ−ルコ−タ−でめっき鋼板に塗布して、全
Ｃｒ量が５０ｍｇ／ｍ２のクロメート皮膜を形成し、２
００℃で乾燥した。 （２）反応型クロメート処理 無水クロム酸８ｇ／ｌ、リン酸１５ｇ／ｌ、フッ酸１ｇ
／ｌからなるクロメート処理液にめっき鋼板を浸漬して
、引き上げ後絞りロ−ルで絞り、全Ｃｒ量が２０ｍｇ／
ｍ２のクロメート皮膜を形成した。

【０１６】また、有機樹脂の被覆は、アクリル酸もしく
はそのエステルのモノマ−、メタクリル酸もしくはその
エステルのモノマ−および共重合可能なモノマ−のモル
比率を変えたそれらの共重合体樹脂を製造して、そのエ
マルジョンを調製し、これを乾燥塗膜厚が１．０〜１．
５μｍとなるようにクロメート処理めっき鋼板に塗布し
、１００℃で乾燥した。また、一部のエマルジョンには
、有機系または無機系潤滑剤を樹脂１００重量部当たり
１０〜１５重量部添加して塗布した。第１〜３表に表面
処理鋼板の構造を示す。

【０１７】さらに、塗膜密着性は、有機樹脂被覆鋼板に
アクリル系溶剤型塗料［日本ペイント（株）製ス−パ−
ラックＦ４７］を乾燥塗膜厚が３０μｍになるように塗
布し、１６０℃で１０分間加熱乾燥し、冷却後そのまま
又は沸水中に２時間浸漬後塗膜密着性試験を行った。塗
膜密着性試験は、碁盤目セロハンテ−プ剥離、碁盤目６
ｍｍ張り出し加工後セロハンテ−プ剥離を施し、セロハ
ンテ−プ剥離後の塗膜残存率（％）で評価した。第４表
にこの結果を示す。

【０１８】

【第１表】 ＭＡ：メチルアクリレ−ト、ＢＡ：ブチルアクリレ−ト
、ＥＡ：エチルアクリレ−ト、２ＥＨＡ：２−エチルヘ
キシルアクリレ−ト、Ａｃ：アクリル酸、

【０１９】

【第２表】 ＭＭＡ：メチルメタクリレ−ト、ＢＭＡ：ブチルメタク
リレ−ト、ＥＭＡ：エチルメタクリレ−ト、ＭＡｃ：メ
タクリル酸

【０２０】

【第３表】

【０２１】

【第４表】

【０２２【発明の効果】以上のように、本発明の表面処
理鋼板は、上塗り塗装した場合の塗膜耐水密着性が向上
し、有機樹脂皮膜に潤滑剤を添加しても、上塗り塗膜と
の密着性が低下することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】メチルメタクリレ−ト−エチルアクリレ−ト共
重合体皮膜中のメチルメタクリレ−ト量と上塗り塗膜の
密着性との関係を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　めっき鋼板の表面にクロメート皮膜を
   形成し、そのクロメート皮膜の上に（Ａ）一般式ＣＨ２
   ＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯＲ（Ｒは水素か、炭素数が１〜
   ８のアルキル基）で示されるメタクリル酸もしくはその
   エステルとアクリル酸もしくはそのエステルとの共重合
   体樹脂、または、（Ｂ）前記構造のメタクリル酸もしく
   はそのエステル、アクリル酸もしくはそのエステルおよ
   びこれらと共重合可能なモノマ−との共重合体樹脂（但
   し、共重合可能なモノマ−のモル比率は５０％未満）で
   、メタクリル酸およびそのエステル成分がモル比率で２
   ０％以下であるものの皮膜を形成したことを特徴とする
   塗装性に優れた表面処理鋼板。
2. 【請求項２】　　請求項１の共重合体樹脂皮膜に潤滑剤
   を樹脂１００重量部当たり１〜２５重量部添加したこと
   を特徴とする塗装性に優れた表面処理鋼板。