JPH09122579A

JPH09122579A - 耐スクラッチ性に優れた樹脂被覆ステンレス鋼板

Info

Publication number: JPH09122579A
Application number: JP30368195A
Authority: JP
Inventors: Fumishiro Kumon; 史城公文; Kazuyoshi Sugawara; 和良菅原; Hiroshi Tsuburaya; 浩圓谷; Hiromitsu Fukumoto; 博光福本
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-05-13
Anticipated expiration: 2015-10-27
Also published as: JP3819059B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐スクラッチ性に優れた樹脂被覆ステンレス
鋼板を得る。【解決手段】この樹脂被覆ステンレス鋼板は、全Ｃｒ
量５〜５０ｍｇ／ｍ² のクロメート処理皮膜を形成した
ステンレス鋼の表面に、平均分子量１５００〜３５００
のエポキシ樹脂塗膜中に硬質シリカ粉末を２〜１０重量
％含有させ、表面層の最大粗さＲ_max を２〜４μｍの範
囲に調整した下塗り層を形成し、該下塗り層の上に上塗
り層を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐スクラッチ性に優れ
た樹脂被覆ステンレス鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステンレス鋼板は、硬い材質である。そ
のため、樹脂被覆ステンレス鋼板をロールフォーミング
法等で連続的に成形加工すると、成形ロールが当った部
分にカジリが発生し、素地のステンレス鋼板が露出する
ことがある。そのため、建材等としての用途に適さなく
なる。カジリの発生を防止するため、樹脂被覆ステンレ
ス鋼板の耐スクラッチ性を改善することが要求され、種
々の提案が行われている。たとえば、特開昭５２−２２
５１７号公報，特開昭５６−１１９７７９号公報，特開
昭５７−１６１７４号公報等では、ダルスキンパス等で
ステンレス鋼板を所定の表面粗さに粗面化することによ
り塗膜の密着性を向上することが紹介されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧延ま
まのステンレス鋼板は、非常に硬く、ダルスキンパスで
は十分に表面を粗面化できない。そのため、焼鈍酸洗に
よって軟質化する工程を必要とし、工数の増加を招く。
また、焼鈍済みのステンレス鋼板であっても、冷延鋼板
に比較して硬質であるため、表面粗化に使用するダルス
キンパスロールの摩耗が激しく、ロール寿命を短くして
いた。その結果、表面粗化ダルスキンパス工程は、樹脂
被覆ステンレス鋼板を製造する際のコストを上昇させる
原因となっていた。本発明は、このような問題を解消す
べく案出されたものであり、下塗り層を改良することに
より塗膜密着性を向上させ、ダルスキンパスを必要とす
ることなく表面性状，密着性等に優れた樹脂被覆ステン
レス鋼板を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂被覆ステン
レス鋼板は、その目的を達成するため、全Ｃｒ量５〜５
０ｍｇ／ｍ² のクロメート処理皮膜を形成したステンレ
ス鋼の表面に、平均分子量１５００〜３５００のエポキ
シ樹脂塗膜中に硬質シリカ粉末を２〜１０重量％含有さ
せ、表面層の最大粗さＲ_max を２〜４μｍの範囲に調整
した下塗り層を形成し、該下塗り層の上に上塗り層を設
けていることを特徴とする。樹脂塗膜は、ステンレス鋼
板の片面又は両面に形成することができる。上塗り層と
しては、たとえばシリコーンポリエステル樹脂等が使用
される。本発明で使用されるステンレス鋼板には、オー
ステナイト系，フェライト系，マルテンサイト系等の各
種ステンレス鋼板がある。また、表面仕上げについて
も、本発明を拘束するものではないが、２Ｄ，２Ｂ，Ｂ
Ａ，ＨＬ等が採用される。

【０００５】下塗り塗膜が施されるステンレス鋼板は、
通常の脱脂処理，燐酸塩処理を順次施した後、クロメー
ト処理することにより用意される。クロメート処理前の
燐酸塩処理は、必要に応じて行われる前処理であり、ク
ロメート処理液に対するステンレス鋼板の濡れ性を向上
させる。燐酸塩処理を省略し、脱脂処理を施しただけで
は、均一なクロメート皮膜が不均一になる虞れがある。
なお、燐酸塩処理には、塗装前処理用の燐酸亜鉛処理液
等が使用される。クロメート皮膜は、塗膜密着性，耐食
性を確保するためにステンレス鋼板の表面に形成される
ものであるが、良好な塗膜密着性及び耐食性を得るため
にはクロメート皮膜の全Ｃｒ量を５〜５０ｍｇ／ｍ² の
範囲に調整する必要がある。全Ｃｒ量が５，ｇ／ｍ² よ
り少ないと塗膜密着性及び耐食性が低下し、逆に５０ｍ
ｇ／ｍ² を超える全Ｃｒ量では却って塗膜密着性が低下
する。

【０００６】クロメート処理には、アクリルエマルジョ
ン及びシリカを配合した塗布型クロメート処理液，シリ
カを配合した燐酸−クロム酸系処理液等が使用される。
クロメート処理液は、ロールコータ，カーテンフローコ
ータ，浸漬引上げ法等によってステンレス鋼板に塗布さ
れる。そして、ロール等でクロメート処理液を絞り取っ
た後、水洗することなく８０〜２００℃で乾燥すること
により、クロメート皮膜が形成される。クロメート処理
後、ロールコート法，カーテンローラコート法等によっ
て下塗り塗膜がステンレス鋼に施される。下塗り塗膜と
して使用されるエポキシ樹脂は、官能基（−ＯＨ）密度
が高い低分子量樹脂ほど橋掛け密度が高くなり、樹脂の
網目構造が密になる。その結果、ステンレス鋼素地に対
する付着量が向上する。しかし、加工性が低下する。他
方、高分子量樹脂ほど橋掛け密度が低くなり、樹脂の網
目構造が疎になる。その結果、素地との付着量が劣る
が、柔軟性に富む塗膜が形成される。

【０００７】このようなことから、エポキシ樹脂として
は、平均分子量（Ｍｎ）が１４００〜３５００の範囲に
あるものが使用される。平均分子量（Ｍｎ）が１４００
未満ではステンレス鋼素地に対する付着性が向上するも
のの、塗膜の加工性が劣る。逆に、３５００以上の平均
分子量では、加工性が良好であるものの、十分な耐スク
ラッチ性が発現されない。しかし、ステンレス鋼素地に
対する下塗り塗膜の付着性及び下塗り塗膜の加工性との
バランスを考慮すると、２９００前後の平均分子量が好
ましい。エポキシ樹脂に添加する硬質シリカは、摩擦性
に優れており、摩耗材として作用し、下塗り塗膜の耐ス
クラッチ性を向上させる。その結果、ステンレス鋼板の
素地が露出することが防止される。また、硬質シリカを
エポキシ樹脂に分散させることにより、下塗り塗膜の表
面粗さが大きくなり、下塗り塗膜と上塗り塗膜の付着面
積が増加する。そのため、下塗り塗膜に対する上塗り塗
膜の層間付着強度を高くなり、結果として上塗り塗膜の
耐スクラッチ性を改善し、下塗り塗膜及びステンレス鋼
板素地の露出が抑制される。

【０００８】硬質シリカは、エポキシ樹脂に対して２〜
１０重量％の範囲で添加する必要がある。２重量％に満
たない添加量では摩耗作用及び下塗り塗膜の表面粗さに
及ぼす硬質シリカの添加効果が十分でなく、逆に１０重
量％を超える多量添加は下塗り塗膜の塗膜密着性及び加
工性を低下させる。また、エポキシ樹脂に添加される硬
質シリカは、１〜５μｍの粒径をもっていることが好ま
しい。粒径が１μｍ未満であると、硬質シリカの摩耗作
用及び下塗り塗膜の表面粗さが小さくなり、耐スクラッ
チ性が劣化する。逆に５μｍを超える粒径では、下塗り
塗膜の表面粗さが大きくなりすぎ、シリカ粒子に起因し
た凹凸が外観を劣化させ、加工性も低下する。硬質シリ
カを配合したエポキシ樹脂は、３〜５μｍ程度の膜厚を
もつ下塗り塗膜としてステンレス鋼の表面に施される。
膜厚が３μｍに満たないと、耐スクラッチ性，成形加工
性，耐食性が低下する。逆に５μｍを超える膜厚では、
塗料が無駄に消費されることから塗料コストが高くなる
ばかりでなく、加工性も低下する。上塗り塗装には、シ
リコーンポリエステル塗料，ポリエステル塗料等が使用
される。たとえば、シリコーンポリエステル塗料（ＳＰ
ＤＩＦＳ−４５，日本ペイント株式会社製）を使用
する場合、乾燥塗膜が厚み１５μｍとなるように塗布
し、焼付け板温２３０℃で５０秒間加熱することにより
焼き付ける。また、ポリエステル塗料（ＮＳＣ２５０
ＨＱ，日本ペイント株式会社製）を使用する場合、乾燥
塗膜が厚み５〜１３μｍとなるように塗布し、焼付け板
温２１５℃で４０〜５０秒間加熱することにより焼き付
ける。

【０００９】

【実施例】板厚が０．３ｍｍで２Ｄし上げのＳＵＳ３０
４及びＳＵＳ４４４ステンレス鋼板を、アルカリ脱脂材
で脱脂し、水洗後、リン酸亜鉛処理剤で処理し、再度水
洗して乾燥させた。このように前処理されたステンレス
鋼板に、塗布型クロメート処理剤（サーフコートＮＲＣ
３００ＮＳ，日本ペイント株式会社製）をロールコータ
で塗布し、水洗することなく１００℃で乾燥させた。そ
の結果、全Ｃｒ量が２０ｍｇ／ｍ² のクロメート皮膜が
形成された。クロメート皮膜の上に、防錆顔料，体質顔
料及び硬質シリカを配合したエポキシ樹脂下塗り塗料を
乾燥膜厚で５μｍとなるように塗装し、２１５℃で乾燥
焼付けした。下塗り塗料としては、平均分子量２９００
のエポキシ樹脂に防錆顔料としてクロム酸ストロンチウ
ムを３５重量部及び体質顔料としての酸化チタンとその
他の顔料を複合配合し、表１に示すように種々の割合で
粒径１〜３μｍの硬質シリカを配合したものを使用し
た。更に、この下塗り塗膜の上に、シリコーンポリエス
テル樹脂塗料を乾燥膜厚で１５μｍになるように塗装
し、２３０℃で乾燥焼付けした。

【００１０】比較のため、硬質シリカを添加しない下塗
り塗料，平均分子量１４００，４０００のエポキシ樹脂
塗料を同様な条件下でステンレス鋼板に塗布し、下塗り
塗膜を形成した。以上のようにして製造された塗装鋼板
について、塗膜密着性，耐湿性，加工性，耐スクラッチ
性及び耐食性を調査した。調査結果を、表１に併せ示
す。なお、各性質を求めた試験方法及び評価方法は、次
の通りである。塗膜密着性試験２０℃の室内で０〜２０ｔの１８０度折り曲げ加工を塗
装鋼板に施し、折り曲げ部を粘着テープで剥離した。そ
して、０〜２ｔで塗膜の剥離が発生しないものを◎，３
ｔで塗膜剥離が発生したものを○，４ｔで塗膜剥離が発
生したものを△，５ｔで塗膜剥離が発生したものを×と
して評価した。なお、○以上であれば、プレコート鋼板
として実用に供し得る。

【００１１】耐湿性ＪＩＳＺ０２０８に準拠し、試験温度を７０℃に設定
した湿潤試験を１０００時間行った。試験後に塗膜表面
を観察し、塗膜フクレの発生しないものを◎，塗膜フク
レの発生が検出されたものを×として評価した。加工性試験２０℃の室内で０〜２０ｔの１８０度折り曲げ加工を塗
装鋼板に施し、折り曲部の塗膜にクラックが発生したか
否かによって加工性を判定した。そして、０〜２ｔで塗
膜にクラックが発生しないものを◎，３〜４ｔでクラッ
クが発生したものを○，５ｔでクラックが発生したもの
を△，６ｔでクラックが発生したものを×として評価し
た。なお、○以上であれば、プレコート鋼板として実用
に供し得るものである。

【００１２】耐スクラッチ性試験キザミのない１０円硬貨でステンレス鋼板の素地に達す
るほど強く塗膜表面を引っ掻き、素地の露出如何によっ
て耐スクラッチ性を判定した。そして、素地の露出がな
いものを◎，素地露出面積が３０％以下のものを○，素
地露出面積が３１〜５０％のものを△，素地露出面積が
５０％を超えるものを×として評価した。なお、○以上
であれば、プレコート鋼板として実用に供し得る。耐食性ＪＩＳＤ０２０１に準拠したＣＡＳＳ試験を４８０
時間行い、平坦部及び２ｔ折り曲げ加工部の発銹程度に
よって耐食性を判定した。発銹がみられないものを◎，
発銹率５％以下のものを○，発銹率６〜１０％のものを
△，発銹率が１０％を超えるものを×として評価した。

【００１３】

【００１４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の樹脂被
覆ステンレス鋼板は、下塗り塗膜に硬質シリカを分散さ
せることにより、塗膜の耐スクラッチ性を改善してい
る。また、配合された硬質シリカにより下塗り塗膜の表
面が粗面化されるため、上塗り塗膜との層間付着強度が
向上し、塗膜密着性が改善される。しかも、ダルスキン
パスを必要とすることなく高品質の塗膜が形成されるた
め、製造コストも節減される。このようにして、本発明
の樹脂被覆鋼板は、塗膜密着性，耐湿性，加工性，耐食
性，耐スクラッチ性等に優れたプレコート鋼板として各
種分野で使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福本博光千葉県市川市高谷新町７番１号日新製鋼株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全Ｃｒ量５〜５０ｍｇ／ｍ² のクロメー
ト処理皮膜を形成したステンレス鋼の表面に、平均分子
量１５００〜３５００のエポキシ樹脂塗膜中に硬質シリ
カ粉末を２〜１０重量％含有させ、表面層の最大粗さＲ
_max を２〜４μｍの範囲に調整した下塗り層を形成し、
該下塗り層の上に上塗り層を設けていることを特徴とす
る耐スクラッチ性に優れた樹脂被覆ステンレス鋼板。