JPH062389B2 - 耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性に優れた有機／無機複合鋼板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性に優れた有
機／無機複合鋼板に関するものである。

〔従来の技術〕

これまでに電気亜鉛めっき鋼板や溶融めっき鋼板あるい
は各種合金めっき鋼板が製造され、家電，自動車，建材
などに広く使用されている。

従来、耐蝕性に優れた鋼板として、亜鉛系めっき鋼板の
クロメート材に特殊樹脂を塗布したいわゆる簡易プレコ
ート鋼板（以後有機複合鋼板とよぶ）、亜鉛系めっき鋼
板のクロメート材に顔料添加によって着色された樹脂を
塗布したいわゆる着色塗装鋼板が開発され、一部市販さ
れている。

前者の有機複合鋼板の例としては、特公昭61-36587号公
報、特開昭60-149786号公報、特開昭58-210192号公報、
特開昭58-210190号公報、特開昭59-116397号公報等の発
明をあげることができ、後者の着色塗装鋼板の例として
は、特開昭63-128935号公報の発明をあげることができ
る。

特公昭61-36587号公報は、電気亜鉛めっき鋼板にクロム
付着量が１０〜６０mg／m²となるようにクロメート被膜
を形成し、ポリエチレン系樹脂ディスパージョンの固形
分100重量部に対しコロイダルシリカを固形分で１０〜
６０重量部混合した水性液を0.3〜４g／m²（固形分）と
なるように塗布することを特徴とする発明を開示するも
のである。

特開昭60-149786号公報は、亜鉛系合金電気めっき鋼板
にクロム付着量が２〜６０mg／m²となるようにクロメー
ト被膜を形成し、ポリエチレン系樹脂ディスパージョン
の固形分100重量部に対し水溶性メラミン樹脂を固形分
として１０〜３０重量部、コロイダルシリカを固形分で
１０〜６０重量部混合した水性液を0.3〜５g／m²（固形
分）塗布することを特徴とする発明を開示するものであ
る。

特開昭58-210192号公報及び特開昭58-210190号公報は、
γ相単相からなるＮｉ−Ｚｎ合金めっき層或いはＦｅ−
Ｚｎ合金めっき層をもつめっき鋼板をクロメート処理
し、その上に導電性物質を含有する塗料、例えばエポキ
シ樹脂にＺｎ粉末を混入した塗料を塗布したものを開示
するものである。

特開昭59-116397号公報は、鋼板の一方の面には第１層
として高耐蝕性電気めっき層を有し、その上に第２層と
して薄電気めっき層を有し、他方の面には第１層として
高耐蝕性電気めっき層を有し、その上に第２層として導
電性顔料を含むエポキシ樹脂あるいはポリエステル樹脂
を３〜１０μ塗布するか、導電性顔料を含まないエポキ
シ樹脂あるいはポリエステル樹脂を３〜１０μ塗布する
ものを開示するものである。

特開昭63-128935号公報は、鋼板表面上に、最内層とし
て亜鉛又は亜鉛合金めっき層、中間層としてクロメート
被膜層、表層として顔料が添加されたアルキッド樹脂，
アミノアルキッド樹脂，アクリル樹脂，エポキシエステ
ル樹脂等の樹脂皮膜層（着色塗装層）を有する着色塗装
鋼板を開示するものである。

これらの有機複合鋼板あるいは着色塗装鋼板は、表層に
形成された特殊樹脂層あるいは着色塗装層によって特に
裸耐蝕性はかなり改善される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、これら鋼板は耐熱性がほとんどなく、250℃以
上になると樹脂は分解するため、使用する場合の温度は
たかだか200℃以下である。そのため加熱時直ちに下地
鋼板は変色し、また酸化物が形成していく。また、加熱
すると樹脂はほとんど分解するため、加熱後の耐蝕性は
確保出来ない。

これに対し、最近の傾向として特に家電業界では耐熱性
に優れ、加熱時に変色しない、すなわち耐加熱変色性に
優れ、かつ加熱後優れた耐蝕性を確保できる鋼板を要求
している。例えば、電気ストーブや石油ストーブあるい
はトースター等に使用される素材は250〜400℃で長時間
使用されても変色しないとともに酸化されず、かつ優れ
た耐蝕性を有する必要がある。また、テレビジョンに使
用されているブラウン管のシュリンクバンドに使用され
る素材の多くは最近ではクロメート被覆黒色めっき鋼板
の上に有機樹脂皮膜を形成した有機複合鋼板であり、製
造時600〜700℃の高温に加熱されるが、素材の黒色の色
調が加熱時に変色せず、かつ加熱後優れた耐蝕性を有す
る必要がある。その他各種加熱を伴う家電製品に対し、
耐熱性、耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性に優れた鋼板
への要求が益々強くなってきた。

しかし、前述したように優れた耐熱性，耐加熱変色性及
び耐蝕性をかねそえた皮膜を有する有機複合鋼板あるい
は着色塗装鋼板は皆無といってよい。

これに対し、本発明は優れた耐熱性，耐加熱変色性及び
加熱後の耐蝕性を兼ねそえた有機／無機の混合皮膜を有
する有機／無機複合鋼板を提供することを目的とするも
のであり、詳しくはクロメート皮膜を有するめっき鋼板
あるいはさらにその上に着色塗装層を有する着色塗装鋼
板の表面に特殊組成からなる有機／無機混合皮膜を形成
させることによって耐熱性，耐加熱変色性に優れ、かつ
加熱後の耐蝕性に優れた有機／無機複合鋼板を提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の要旨は次の通りである。

(1)鋼板表面に第１層としてめっき層を有し、第２層と
して１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層を有し、第３
層としてポリエチレン，酸化ポリエチレン，ポリプロピ
レン，鉱物油，植物油，合成動物油，合成植物油，合成
動植物油，エチレン／アクリル酸共重合体樹脂，ポリア
クリル酸及びその共重合体，ポリアクリル酸エステル及
びその共重合体の水系分散体から選ばれた１種又は２種
以上の混合物の固形分100重量部に対し、SiO₂、Cr₂O₃，
Fe₂O₃，Fe₃O₄，MgO，ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb₂O₅のゾル
の１種又は２種以上を固形分５０〜600重量部含有し、
かつ、ケイ酸カリ，ケイ酸ソーダ，水ガラス，粉末状水
ガラス，メタケイ酸ナトリウム９水塩の１種又は２種以
上を固形分で５０〜600重量部混合した水性液を塗布，
乾燥させた0.2〜5.0g／m²の有機／無機皮膜層を有する
ことを特徴とする耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性に優
れた有機／無機複合鋼板。

(2)鋼板表面に第１層としてめっき層を有し、第２層と
して１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層を有し、第３
層として着色塗装層を有し、第４層としてポリエチレ
ン，酸化ポリエチレン，ポリプロピレン，鉱物油，植物
油，合成動物油，合成植物油，合成動植物油，エチレン
／アクリル酸共重合体樹脂，ポリアクリル酸及びその共
重合体，ポリアクリル酸エステル及びその共重合体の水
系分散体から選ばれた１種又は２種以上の混合物の固形
分100重量部に対し、SiO₂、Cr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O₄，Mg
O，ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb₂O₅のゾルの１種又は２種以
上を固形分５０〜600重量部含有し、かつ、ケイ酸カ
リ，ケイ酸ソーダ，水ガラス，粉末状水ガラス，メタケ
イ酸ナトリウム９水塩の１種又は２種以上を固形分で５
０〜600重量部混合した水性液を塗布，乾燥させた0.2〜
5.0g／m²の有機／無機皮膜層を有することを特徴とする
耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性に優れた有機／無機複
合鋼板。

(3)めっき層の表層または全層が着色されていることを
特徴とする前記(1)または(2)記載の耐熱性，耐加熱変色
性及び耐蝕性に優れた有機／無機複合鋼板。

〔作用〕

本発明は、クロメート皮膜を有するめっき鋼板あるいは
クロメート被覆めっき鋼板の上にさらに着色塗装層を有
する着色塗装鋼板に耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性の
極めて優れた有機／無機の混合皮膜を形成させ、商品価
値を著しく高めるものである。ここで言うめっき鋼板と
は、電気めっき鋼板，溶融めっき鋼板及び着色めっき鋼
板を指す。電気めっき鋼板とは、鋼板上に亜鉛，スズ，
鋼，クロム，ニツケルを単独めっきするか、あるいはこ
れら１種または２種以上の金属を含有した合金めっき鋼
板であり、溶融めっき鋼板とは、亜鉛，アルミニウム，
スズ，マグネシウウム，銅，クロム，ニッケルを単独め
っきするか、あるいはこれら１種または２種以上の金属
を含有した合金めっき鋼板である。また、着色めっき鋼
板とは、めっき層表層が着色化されているものでもよい
し、めっき層全体が着色化されているものでもよい。例
えば、Ｚｎ−Ｎｉ合金めっき鋼板に硝酸系の薬剤を塗布
し、表層を黒色化したもの（以降黒色めっき鋼板とよ
ぶ）、Ａｌめっき鋼板などに薬剤処理をし表層を着色化
したもの、また、電気めっき時のめっき層に酸化物系の
ものを共析させたり、溶融めっき時Ｚｎ浴にＴｉなどを
添加し、溶融めっき後熱処理し、酸化状態によってめっ
き層全体を着色化しためっき鋼板などいずれでもよい。
また、着色塗装鋼板の着色塗装層とは、顔料によって着
色された有機樹脂層であり、顔料が添加された水溶性ま
たは水分散性の有機樹脂、あるいは溶剤で溶かした有機
樹脂を塗布することによって形成されるものである。

以下本発明について詳細に説明する。

本発明はクロメート被覆めっき鋼板、あるいはその上に
さらに着色塗装層を有する塗装鋼板に下記〜の３者
の混合水性液を塗布することにより得られる極めて優れ
た耐熱性と加熱後の耐蝕性に優れた皮膜を有する有機／
無機複合鋼板である。

第１図及び第２図は本発明による有機／無機複合鋼板の
断面構造の１例を示す。第１図は鋼板１の上層にめっき
層２，１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層３を形成し
た表面処理鋼板上に、下記〜の３者を特定比率で混
合した特定厚の有機／無機混合皮膜層４を形成させたも
のである。第１図は鋼板の両面にめっき層２，クロメー
ト皮膜層３，有機／無機混合皮膜層４が形成されている
場合を示したが、めっき層２，クロメート皮膜層３，有
機／無機混合皮膜層４が鋼板の片面に存在する場合も本
発明に含まれる。第２図は鋼板１の上層にめっき層２，
１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層３を形成し、さら
にその上に着色塗装層５を形成した表面処理鋼板上に、
下記〜の３者を特定比率で混合した特定厚の有機／
無機混合皮膜層４を形成させたものである。第２図は鋼
板の両面にめっき層２，クロメート皮膜層３，着色塗装
層５，有機／無機混合皮膜層４が形成されている場合を
示したが、めっき層２，クロメート皮膜層３，着色塗装
層５，有機／無機混合皮膜層４が鋼板の片面に存在する
場合も本発明に含まれる。また、第１図または第２図の
めっき層２が、めっき層の表層または全層が着色された
着色めっき層である場合も本発明に含まれる。

：ポリエチレン，酸化ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，鉱物油，植物油，合成動物油，合成植物油，合成動
植物油，エチレン／アクリル酸共重合体樹脂，ポリアク
リル酸及びその共重合体，ポリアクリル酸エステル及び
その共重合体の水系分散体から選ばれた１種又は２種以
上の混合物 ：Sio₂、Cr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O₄，MgO，ZrO₂，SnO₂，Al
₂O₃，Sb₂O₅のゾルの１種又は２種以上の混合物 ：ケイ酸カリ，ケイ酸ソーダ，水ガラス，粉末状水ガ
ラス，メタケイ酸ナトリウム９水塩の１種又は２種以上
の混合物 本発明の耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性皮膜鋼板の優
れた特性は、上記〜の３者を混合して形成された有
機／無機混合皮膜層に起因するものである。本発明の耐
熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性皮膜鋼板は、上記〜
を特定比率で混合した特定厚の有機／無機混合皮膜層を
クロメート皮膜層上あるいは着色塗装層上に形成させる
ことにより製造できるが、上記〜の混合比率および
有機／無機混合皮膜層厚について以下に述べる。

上記に示す水系分散体樹脂の１種あるいは２種以上の
混合物を100部（固形分重量部）に対しに示す各種酸
化物のゾルの１種あるいは２種以上の固形分を５０〜60
0部（固形分重量部）混合し、かつ、に示すケイ酸化
合物の１種あるいは２種以上を５０〜600部（固形分重
量部）混合した水性液を0.2g／m²（固形分）以上となる
ように塗布すると耐熱性及び加熱後の耐蝕性に極めて優
れた皮膜が形成され、優れた有機／無機複合鋼板を製造
できることを確認した。

第３図，第４図，第５図は、クロム付着量が６５mg／m²
となるようにクロメート処理したＺｎ−Ｎｉ系合金めっ
き鋼板の上に、 酸化ポリエチレンの水系分散体：SiO₂ゾル＝100:300
（固形分重量比） となるように固定し、粉末状水ガラスの添加量をかえた
水性液を乾燥後の皮膜が1.0g／m²となるように塗布し、
耐熱性，耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性がどのように
変化するかを示したものである。

ここで耐熱性は600℃に６０分均熱し（試料温度）、試
料の酸化による重量増を測定し評価した。

◎：全く重量変化無 ○：０〜0.1g／m²重量増加 △：0.1〜0.5g／m²重量増加 ×：0.5〜1.0g／m²重量増加 ××：1.0g／m²以上重量増加 耐加熱変色性は600℃に６０分均熱し（試料温度）、試
料表面の変色性を調査し、◎，○，△，×，××の５段
階で評価したものであり、◎が最良である。

◎：全く変色無 ○：わずかに変色有り △：一部変色有り ×：ブルーイング ××：かなり黒色化あるいは灰暗色 また、加熱後の耐蝕性は600℃で６０秒加熱後、JIS-Z-2
371規格に準拠した塩水噴霧試験により（食塩水濃度５
％，槽内温度３５℃，噴霧圧力２０psi）500時間後の発
錆状況を調査し、◎，○，△，×，××の５段階で評価
したものであり、◎が最良である。

◎：赤錆発生 ０％ ○： 〃 ０〜１％ △： 〃 １〜10％ ×： 〃 10〜50％ ××： 〃 50％以上 第３図から明らかなように粉末状水ガラスの添加量によ
って耐熱性は変化し、粉末状水ガラスが５０部に満たな
いと皮膜の耐熱性は低下し、酸化されて重量は増加す
る。また、600部を越えると次第に耐熱性は低下する。
これに対し、５０〜600部の領域では皮膜は極めて優れ
た耐熱性を示し、重量変化は全く認められない。

第４図から明らかなように粉末状水ガラスの添加量によ
つて耐加熱変色性も変化し、粉末状水ガラスが５０部に
満たないと耐加熱変色性はかなり低下する。また、600
部を越えると耐加熱変色性はやや低下する傾向にある。

また、第５図から明らかなように粉末状水ガラスの添加
量によって加熱後の耐蝕性も変化し、粉末状水ガラスが
５０部に満たないと耐蝕性はかなり低下する。また、60
0部を越えると加熱後の耐蝕性はやや低下する傾向にあ
る。

以上の結果は、粉末状水ガラスのかわりにケイ酸カリ，
ケイ酸ソーダ，水ガラス，メタケイ酸ナトリウム９水塩
を用いても、あるいはこれらのうち２種以上を同時に使
用してもほぼ同様の結果が得られた。

次に第６図，第７図，第８図は、同じくクロム付着量が
６５mg／m²となるようにクロメート処理したＺｎ−Ｎｉ
系合金めっき鋼板の上に、 酸化ポリエチレンの水系分散体： 粉末状水ガラス＝100:350（固形分重量比）となるよう
に固定し、SiO₂ゾルの添加量をかえた水性液を乾燥後の
皮膜が1.0g／m²となるように塗布し、耐熱性，耐加熱変
色性及び加熱後の耐蝕性がどのように変化するかを示し
たものである。

第６図から明らかなようにSiO₂ゾルの添加量によって耐
熱性は変化し、SiO₂ゾルが５０部に満たないと耐熱性は
低下し、酸化され重量増加しやすくなる。また、600部
を越えると皮膜の造膜性を失い、かなり酸化されやすく
なる。これに対し、５０〜600部の領域ではまったく酸
化されず、優れた耐熱性を示す。一方、SiO₂ゾルの添加
量は耐加熱変色性にも大きな影響を与え、第７図から明
らかなようにSiO₂ゾルが５０部に満たないと耐加熱変色
性はやや低下し、一部変色し、600部を越えると耐加熱
変色性は大幅に低下する。また、SiO₂ゾルの添加量は加
熱後の耐蝕性にも大きな影響を与え、第８図から明らか
なようにSiO₂ゾルが５０部に満たないと加熱後の耐蝕性
はやや低下し、600部を越えると加熱後の耐蝕性と大幅
に低下する。これに対し、５０〜600部の領域では安定
して優れた耐蝕性が得られる。

以上の結果は、SiO₂ゾルのかわりにCr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O
₄，MgO，ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb₂O₅のゾルを用いても、
あるいはこれらのうち２種以上を同時に使用してもほぼ
同様の結果が得られた。

また、上記第３〜８図の結果は酸化ポリエチレンの水分
散体を用いたが、酸化ポリエチレンのかわりにポリエチ
レン，ポリプロピレン，鉱物油，植物油，合成動物油，
合成植物油，合成動植物油，エチレン／アクリル酸共重
合体樹脂，ポリアクリル酸及びその共重合体樹脂，ポリ
アクリル酸エステル及びその共重合体樹脂，ポリメタク
リル酸及びその共重合体樹脂，ポリメタクリル酸エステ
ル及びその共重合体樹脂の水分散体を用いても同様の結
果が得られた。

次に第９図，第１０図，第１１図は、クロム付着量が６
５mg／m²となるようにクロメート処理したＺｎ−Ｎｉ系
合金めっき鋼板の上に、 酸化ポリエチレンの水系分散体：SiO₂ゾル： 粉末状水ガラス＝100:300:350 （固形分重量比） となるように固定し、水性液を塗布し乾燥後の皮膜厚を
かえ、耐熱性，耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性がどの
ように変化するかを示したものである。

第９図，第１０図，第１１図から明らかなように、皮膜
厚によって耐熱性，耐加熱変色性，加熱後の耐蝕性は変
化し、0.2g／m²未満ではそれら特性が低下し、これに対
して0.2g／m²以上では優れた耐熱性，耐加熱変色性，加
熱後の耐蝕性を示す。

上記第１〜１１図の結果はめっき鋼板のＣｒ付着量が６
５mg／m²の場合であるが、第１２図にＺｎ−Ｎｉ系合金
めっき鋼板の上にクロム付着量をかえ、水系分散体酸化
ポリエチレン100部（固形分重量部）にSiO₂ゾル300部
（固形分重量部），粉末状水ガラス350部（固形分重量
部）混合した水性液を1.0g／m²（固形分）塗布した場合
の皮膜の密着性を示す。

皮膜の密着性試験は上記塗布した試験片を３０分沸騰
し、その後２mmゴバン目に皮膜をカットしテープ剥離
し、剥離面積で評価した。

◎：剥離面積 ０％ ○： 〃 ０〜１％ △： 〃 １〜10％ ×： 〃 10〜50％ ××： 〃 50％以上 第１２図から明らかなようにＣｒ付着量が１０mg／m²未
満、あるいは150mg／m²超では皮膜の密着性は低下す
る。

上記第９〜１１図の結果および第１２図の結果は、 酸化ポリエチレンの水系分散体：SiO₂ゾル： 粉末状水ガラス＝100:300:350 （固形分重量比） となるように固定したものであるが、SiO₂ゾルを５０〜
600部、粉末状水ガラスを５０〜600部に変更してもほぼ
同様な結果が得られた。

また、SiO₂ゾルのかわりにCr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O₄，MgO，
ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb₂O₅のゾルを用いても、あるいは
これらのうち２種以上を同時に使用してもほぼ同様の結
果が得られた。

また、粉末状水ガラスのかわりにケイ酸カリ，ケイ酸ソ
ーダ，水ガラス，メタケイ酸ナトリウム９水塩を用いて
も、あるいはこれらのうち２種以上を同時に使用しても
ほぼ同様の結果が得られた。

また、酸化ポリエチレンのかわりにポリエチレン，ポリ
プロピレン，鉱物油，植物油，合成動物油，合成植物
油，合成動植物油，エチレン／アクリル酸共重合体樹
脂，ポリアクリル酸及びその共重合体樹脂，ポリアクリ
ル酸エステル及びその共重合体樹脂，ポリメタクリル酸
及びその共重合体樹脂，ポリメタクリル酸エステル及び
その共重合体樹脂の水系分散体を用いても同様の結果が
得られた。

以上の結果より、第２層のクロメート皮膜層のクロム付
着量を１０〜150mg／m²に限定するものであり、第３層
の有機／無機皮膜層の上記〜の有機／無機混合比率
を、の固形分100重量部に対して、を固形分で５０
〜600重量部、を固形分で５０〜600重量部に限定し、
皮膜厚の下限を0.2g／m²に限定するものである。なお、
皮膜厚の上限については経済的な観点より5.0g／m²に限
定するものである。

ここで、本発明による有機／無機複合皮膜によって極め
て優れた耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性が得られるメ
カニズムについてはかならずしも明確ではないが、おお
よそ次のように考えられる。すなわち、本発明で用いる
樹脂は比較的高温域まで安定であり、且つ分解速度が遅
い。したがって、加熱により急激な燃焼や、分解が起き
にくく、徐々に分解されるため塗布された皮膜の状態は
そのまま維持される。また、それと平行してその温度に
応じてケイ酸化合物とゾルが反応し、緻密な皮膜を形成
する。このようにして得られた皮膜は半無定形なため極
めて緻密であり、酸素の拡散を遮断するため酸化物は形
成されず耐熱性に優れ、また同時に第１層のめっき層，
第２層のクロメート層の酸化を防止することにより変色
することを防ぐとともに、自身も透明皮膜のまま変化し
ないため耐加熱変色性にも優れている。また、このよう
にして形成された皮膜は柔軟性に富むため、加工に追従
し、かつ緻密であることから、腐食環境下でH₂OやＣｌ^-
の拡散を押さえ優れた耐蝕性を示す。

第３〜１１図はクロメート処理したＺｎ−Ｎｉ系合金め
っき鋼板に処理した場合について述べたが、クロメート
処理して１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層を形成し
ためっき鋼板にさらに着色塗装層を有する着色塗装鋼板
に、上記有機／無機混合皮膜を塗布しても同様の効果が
えられる。すなわち、着色塗装層は顔料を含有する有機
樹脂で形成されているので上層の有機／無機混合皮膜と
の密着性は充分に確保されると共に、上記有機／無機混
合皮膜は加熱時反応して極めて緻密な皮膜に改質するた
め、外部から拡散してくる酸素を遮断し、着色塗装層を
形成する顔料や有機樹脂の酸化を押さえるため、顔料や
有機樹脂の変色を防止し、優れた耐加熱変色性を示す。
あわせて上記有機／無機混合皮膜は加熱時反応して軟化
点が高く、かつ緻密で柔軟性にも富んでいるため、優れ
た耐熱性と加熱後優れた耐蝕性も付与される。

なお、着色塗装鋼板におけるクロメート皮膜層のクロメ
ート付着量を１０〜150mg／m²に限定するのは、周知の
ように着色塗装層との密着性を確保するためである。

〔実施例〕

（実施例１） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：11.0％）に、Ｃｒ付着量が６５mg／m²となる
ようにクロメート処理し、 水系分散体酸化ポリエチレン：SiO₂ゾル： 粉末状水ガラス＝100:350:300 （固体分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て1.0g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例２） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金め
っき鋼板（Ｎｉ：11.0％，Ｃｏ＝0.5％）に、Ｃｒ付着
量が90mg／m²となるようにクロメート処理し、 水系分散体ポリエチレン：Cr₂O₃ゾル： ケイ酸カリ＝100:200:400（固形分重量部）となるよう
に調整した水性液をその上に塗布し、乾燥して1.2g／m²
となるように皮膜を形成した。

（実施例３） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼
板（Ｆｅ：11.5％）に、Ｃｒ付着量が120mg／m²となる
ようにクロメート処理し、 水系分散体動植物油：Fe₂O₃ゾル： ケイ酸ソーダ＝100:400:350 （固形分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て1.8g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例４） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金め
っき鋼板（Ｎｉ：12.5％，Ｃｒ＝1.5％）に、Ｃｒ付着
量が４０mg／m²となるようにクロメート処理し、 エチレン／アクリル酸共重合体樹脂： Al₂O₃ゾル：水ガラス＝100:100:500 （固形分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て2.1g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例５） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｍｎ系合金めっき鋼
板（Ｍｎ：75.5％）に、Ｃｒ付着量が５５mg／m²となる
ようにクロメート処理し、 ポリアクリル酸：Sb₂O₅ゾル：粉末状水ガラス＝100:50
0:500（固形分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て0.9g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例６） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：11.5％）に、Ｃｒ付着量が６５mg／m²となる
ようにクロメート処理し、 水系分散体酸化ポリエチレン：SiO₂ゾル： メタケイ酸ナトリウム９水塩＝100:350:350 （固形分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て1.0g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例７） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：12.0％）に、硝酸と硫酸の混合液をスプレー
塗布し、めっき層の表面を黒色化した後、Ｃｒ付着量が
９５mg／m²となるようにクロメート処理し、 エチレン／アクリル酸共重合体樹脂： SiO₂ゾル：メタケイ酸ナトリウム９水塩 ＝100:400:300（固形分重量部） となるように調整した水性液をその上に塗布し、乾燥し
て1.2g／m²となるように皮膜を形成した。

（実施例８） めっき付着量が２０g／m²のＺｎめっき鋼板の表面に、
付着量が４５mg／m²となるようにクロメート処理し、そ
の上に着色顔料を含む水溶性樹脂を１０μ塗布した塗装
鋼板の上に 水系分散体エチレン／アクリル酸共重合体樹脂：ZrO₂ゾ
ル：粉末状水ガラス＝100:350:350 となるように調整した水性液を塗布し、乾燥して1.5g／
m²となるように皮膜を形成した。

（比較例１） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：11.5％）を用いた。

（比較例２） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：11.5％）に、Ｃｒ付着量が８０mg／m²となる
ようにクロメート処理した鋼板を用いた。

（比較例３） めっき付着量が２０g／m²のＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼
板（Ｎｉ：11.5％）に、Ｃｒ付着量が８０mg／m²となる
ようにクロメート処理し、その上にエポキシ樹脂を塗布
し、乾燥して1.6g／m²となるように皮膜を形成した。

実施例１〜８ならびに比較例１〜３で得られた表面処理
鋼板について各種試験を行った結果を第１表に示す。

各種試験条件は次の通りである。

(a)耐熱性 第３図，第６図，第９図と同じ条件で実施し、評価も同
じ基準で実施した。

(b)耐加熱変色性 第４図，第７図，第１０図と同じ条件で実施し、評価も
同じ基準で実施した。

(c)耐蝕性 第５図，第８図，第１１図と同じ条件で実施し、600℃
で６０秒加熱後JIS-Z-2371規格に準拠した塩水噴霧試験
により、500h後の白錆発生率（％）及び1000h後の赤錆
発生率（％）を求めた。

［発明の効果］ 従来、耐熱性，耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性を同時
に充分満足する有機／無機複合皮膜を有する表面処理鋼
板は存在しなかったが、本発明によればきわめて優れた
耐熱性，耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性に優れた皮膜
が得られる。従って、例えば本発明による有機複合鋼板
を、加工時或いは組立時に熱履歴を受けたり、あるいは
製品として使用する際、長時間熱を受ける家電製品の各
種部品や、建材など多くの用途に使用することにより素
材は酸化されず、また着色めっき層および／または着色
塗装層は変色せずいつまでも鮮やかな色調を維持し、か
つ優れた耐蝕性を確保できることから、本発明の経済的
効果は極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明による有機／無機複合鋼板の断
面概要図、 第３図，第４図，第５図はクロメート処理したＺｎ−Ｎ
ｉ系合金めっき鋼板の上に水系分散体の酸化ポリエチレ
ンとコロイダルシリカの配合を固定し、粉末状水ガラス
の添加量をかえた水性液を塗布し、耐熱性，耐加熱変色
性及び加熱後の耐蝕性がどのように変化するかを示した
図、 第６図，第７図，第８図は同じくクロメート処理したＺ
ｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼板の上に水系分散体の酸化ポリ
エチレンと粉末状水ガラスの配合を固定し、コロイダル
シリカの添加量をかえた水性液を塗布し、耐熱性と加熱
後の耐蝕性がどのように変化するか示した図、 第９図，第１０図，第１１図はクロメート処理したＺｎ
−Ｎｉ系合金めっき鋼板の上に水系分散体の酸化ポリエ
チレンとコロイダルシリカと粉末状水ガラスの配合を固
定した水性液を塗布し、乾燥後の皮膜厚をかえ、耐熱
性，耐加熱変色性及び加熱後の耐蝕性がどのように変化
するかを示した図、 第１２図はＺｎ−Ｎｉ系合金めっき鋼板の上にクロム付
着量をかえ、水系分散体酸化ポリエチレンとコロイダル
シリカ及び粉末状水ガラスを混合した水性液を塗布した
場合の皮膜の密着性を示す図である。 １…鋼板、２…めっき層、３…クロメート皮膜層、４…
有機／無機混合皮膜層、５…着色塗装層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼板表面に第１層としてめっき層を有し、
   第２層として１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層を有
   し、第３層としてポリエチレン，酸化ポリエチレン，ポ
   リプロピレン，鉱物油，植物油，合成動物油，合成植物
   油，合成動植物油，エチレン／アクリル酸共重合体樹
   脂，ポリアクリル酸及びその共重合体，ポリアクリル酸
   エステル及びその共重合体の水系分散体から選ばれた１
   種又は２種以上の混合物の固形分100重量部に対し、Sio
   ₂，Cr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃O₄，MgO，ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb
   ₂O₅のゾルの１種又は２種以上を固形分５０〜600重量部
   含有し、かつ、ケイ酸カリ，ケイ酸ソーダ，水ガラス，
   粉末状水ガラス，メタケイ酸ナトリウム９水塩の１種又
   は２種以上を固形分で５０〜600重量部混合した水性液
   を塗布，乾燥させた0.2〜5.0g／m²の有機／無機皮膜層
   を有することを特徴とする耐熱性，耐加熱変色性及び耐
   蝕性に優れた有機／無機複合鋼板。
2. 【請求項２】鋼板表面に第１層としてめっき層を有し、
   第２層として１０〜150mg／m²のクロメート皮膜層を有
   し、第３層として着色塗装層を有し、第４層としてポリ
   エチレン，酸化ポリエチレン，ポリプロピレン，鉱物
   油，植物油，合成動物油，合成植物油，合成動植物油，
   エチレン／アクリル酸共重合体樹脂，ポリアクリル酸及
   びその共重合体，ポリアクリル酸エステル及びその共重
   合体の水系分散体から選ばれた１種又は２種以上の混合
   物の固形分100重量部に対し、SiO₂，Cr₂O₃，Fe₂O₃，Fe₃
   O₄，MgO，ZrO₂，SnO₂，Al₂O₃，Sb₂O₅のゾルの１種又は
   ２種以上を固形分５０〜600重量部含有し、かつ、ケイ
   酸カリ，ケイ酸ソーダ，水ガラス，粉末状水ガラス，メ
   タケイ酸ナトリウム９水塩の１種又は２種以上を固形分
   で５０〜600重量部混合した水性液を塗布，乾燥させた
   0.2〜5.0g／m²の有機／無機皮膜層を有することを特徴
   とする耐熱性，耐加熱変色性及び耐蝕性に優れた有機／
   無機複合鋼板。
3. 【請求項３】めっき層の表層または全層が着色されてい
   ることを特徴とする請求項１または２記載の耐熱性，耐
   加熱変色性及び耐蝕性に優れた有機／無機複合鋼板。