JPH10147890A

JPH10147890A - 表面処理金属板

Info

Publication number: JPH10147890A
Application number: JP30682396A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kajita; 富男梶田; Tadashige Nakamoto; 忠繁中元
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1996-11-18
Publication date: 1998-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-18
Also published as: JP2960892B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐疵付き性及び深絞り性に優れる樹脂皮膜塗
装金属板であり、耐食性及び塗装性に優れ、しかも耐汚
染性を有して無塗装でも使用することのできる表面処理
金属板を提供する。【解決手段】ケイ酸アルカリ金属塩、或いはケイ酸ア
ルカリ金属塩とケイ酸コロイドを含み更に有機樹脂及び
固形潤滑剤を含む皮膜が形成された表面処理金属板にお
いて、上記ケイ酸アルカリ金属塩としてケイ酸リチウム
を用い、上記皮膜中における（Ｌｉ原子／Ｓｉ原子）比
を０．２〜０．６とすると共に、上記有機樹脂としては
グラフトポリマーであってシリコーン樹脂成分を有する
ものを採用する。上記グラフトポリマーにおけるシリコ
ーン樹脂成分の含有量は５〜５０重量％とし、皮膜中に
おけるグラフトポリマーの含有量は０．５〜１０．０重
量％とすることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、深絞り性に優れた
表面処理金属板に関し、特に家庭用電気製品の部品、例
えばオーディオシャーシ類や、コンピューターケース，
ビデオケース，モーターケース，プーリー等の深絞り製
品に好適な表面処理金属板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】家庭用電気製品の部品に用いられる材料
としては、電気Ｚｎめっき鋼板及び溶融Ｚｎめっき鋼板
等のＺｎ系めっき鋼板や、より一層の耐食性及び塗装性
の向上を目的として、該Ｚｎめっき鋼板上にクロメート
処理やりん酸塩処理等の化成処理を施した無機系表面処
理鋼板が多く用いられている。

【０００３】これらの無機系表面処理鋼板は、鋼板メー
カーよりコイル材またはシート材の状態で製品として出
荷され、ユーザーにて各種の加工が施される。但し、こ
れらの表面処理鋼板は、表面が硬い無機質の皮膜で形成
されているため、搬送用の台と接触したり、或いは曲げ
加工時に金属製の型と擦れ合うことにより鋼板表面に擦
り疵等が発生することがある。鋼板表面の疵付きは、製
品の外観及び皮膜性能を損ない商品価値を劣化させる。

【０００４】そこで、クロメート処理が施された表面処
理鋼板に、有機樹脂皮膜を形成した樹脂塗装鋼板（特開
昭５８−１５３７８５号公報、特開昭５８−１７７４７
６号公報等）が提案されている。この樹脂塗装鋼板の場
合、表面が樹脂皮膜により被覆されている為、耐疵付き
性に対しては効果が認められる。しかしながら、モータ
ーケース等の様に深絞り加工が施される部品の場合に
は、金型との間で激しい摺動摩擦が生じるため、摺動面
の樹脂皮膜が剥離して黒変する黒化現象が発生し、製品
外観を著しく損なうと共に、その黒化物が他の設備等に
付着して別の不具合を派生するという問題があった。

【０００５】このような樹脂塗装鋼板が有する上記問題
点を解決するために、樹脂皮膜として、無機高分子化合
物及び固形潤滑材を有する皮膜が形成された潤滑鋼板
（特開平６−５７４４２号公報）や、更に水性樹脂を有
する皮膜が形成された潤滑鋼板（特開平６−５７４４１
号公報）が提案されている。これらの無機高分子をベー
スとした皮膜処理鋼板は、耐疵付き性や深絞り加工時の
皮膜の黒化物の発生については改善効果が認められる。
しかしながら鋼板へ溶液を塗布する際に、はじき等の塗
布欠陥が発生する場合があること及び皮膜の透水性が高
いことから、黒点状の錆びや白錆が発生し易く、また塗
装を行った場合の塗膜の密着性に劣る等の欠点を有して
いた。即ち、耐疵付き性及び深絞り性は改善されるもの
の、耐食性及び塗装性の点では問題を有していた。

【０００６】更に、これらの表面処理金属板は、加工後
に塗装されることが一般的であるが、近年の用途の多様
化に伴い、塗装をしないまま用いられる場合もあり、ま
た一部が塗装され他の部分は無塗装のまま残されること
もある。無塗装のまま使用される場合に要求される重要
な特性のひとつとして、耐汚染性がある。この耐汚染性
とは、例えば子供の落書きなどによりマジックインクな
どで表面が汚染された場合に、エタノール等を用いれば
その汚染部分を容易に拭き取ることができ、清浄な表面
に戻ることができるという性質である。しかしながら、
従来の皮膜処理鋼板は耐汚染性に乏しく、油性マジック
等に一旦汚染されると汚染の痕跡が非常に目立ち易く、
外観を著しく損ねる等の問題点もあった。そこで耐汚染
性を有して、無塗装のままでも使用することのできる表
面処理鋼板の開発も要望されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、耐疵付き性及び深絞り性
に優れる樹脂皮膜塗装金属板であり、耐食性及び塗装性
に優れ、しかも耐汚染性を有して無塗装でも使用するこ
とのできる表面処理金属板を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、ケイ酸アルカリ金属塩、或いはケイ酸アルカリ
金属塩とケイ酸コロイドを含み更に有機樹脂及び固形潤
滑剤を含む皮膜が形成された表面処理金属板において、
上記ケイ酸アルカリ金属塩がケイ酸リチウムであると共
に、上記皮膜中における（Ｌｉ原子／Ｓｉ原子）比（以
下、Ｌｉ／Ｓｉ比という）が０．２〜０．６であり、且
つ上記有機樹脂がグラフトポリマーであってシリコーン
樹脂成分を有するものであることを要旨とするものであ
る。

【０００９】上記グラフトポリマーとしては、シリコー
ン樹脂成分とアクリル系樹脂成分からなるグラフトポリ
マーを用いれば良く、前記グラフトポリマーが幹ポリマ
ーと枝ポリマーからなる櫛型グラフトポリマーであり、
上記枝ポリマーの一部または全部がシリコーン樹脂であ
ることが耐汚染性の向上を図る上で好ましい。また上記
グラフトポリマーにおけるシリコーン樹脂成分の含有量
は５〜５０重量％とし、皮膜中におけるグラフトポリマ
ーの含有量は０．５〜１０．０重量％とすることが望ま
しい。

【００１０】尚、ケイ酸アルカリ金属塩に不純物として
存在するＮａ及び／又はＫの含有量は、合計１．０重量
％以下とすることが推奨され、皮膜の付着量はＳｉ換算
で０．０２５〜０．５ｇ／ｍ² であることが望ましい。
更に、上記皮膜中にシランカップリング剤を１．０〜１
０．０重量％含有させれば、塗装性（二次密着性）と印
刷性の向上を図ることが可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明者らは、深絞り性に優れる
樹脂皮膜塗装金属板であって、有機溶剤による脱脂後の
耐食性を含む総合的な耐食性と塗装性に優れる表面処理
金属板を開発すべく鋭意研究を重ねた。その結果、皮膜
の主成分であるケイ酸金属塩としてケイ酸リチウムを選
択し、且つ上記皮膜中におけるＬｉ／Ｓｉ比を特定範囲
内に制御することにより、優れた深絞り性を確保したま
まで耐食性及び塗装性にも優れる皮膜が形成できること
を見出した。更に、有機樹脂として櫛型のグラフト重合
体であって、その枝部分の少なくとも一部がシリコーン
樹脂成分で構成されたグラフトポリマーを採用すれば、
前記耐汚染性を改善でき、しかも皮膜の造膜性及び潤滑
性が改善できることを突き止め、本発明に想到した。

【００１２】Ｌｉ／Ｓｉ比が小さ過ぎる場合には、皮膜
の造膜性が低下して、金属板に塗布してもはじかれ易く
なり、密着性に優れた皮膜が形成できないので、耐食性
が劣化すると共に疵がつき易くなる。従ってＬｉ／Ｓｉ
比は０．２以上とすることが必要である。一方、Ｌｉ／
Ｓｉ比が大き過ぎる場合には、塗装を行った場合の塗膜
密着性が劣化する。従って、Ｌｉ／Ｓｉ比は０．６以下
とすることが必要である。このように、本発明では、ケ
イ酸リチウム水溶液のＬｉ／Ｓｉ比またはケイ酸リチウ
ム水溶液とケイ酸コロイドの混合物におけるＬｉ／Ｓｉ
比を０．２〜０．６とすることが必要であり、０．２〜
０．４の範囲であればより好ましい。

【００１３】前述の様に、シリコーンを成分とするグラ
フトポリマーを添加することによる皮膜の改善機構は解
明された訳ではないが、以下の様に考えられる。即ち、
シリコーン樹脂を枝部（枝ポリマー）の成分とするグラ
フトポリマーが分散している皮膜は、シリコーン樹脂が
皮膜の表面に露出することとなり、表面に露出している
シリコーン樹脂の作用により耐汚染性を発揮し、しかも
皮膜表面での潤滑性が向上して皮膜の加工性も改善され
るものと推定される。

【００１４】但し、グラフトポリマーの含有量が０．５
％未満では、耐汚染性及び皮膜の潤滑性の改善効果が十
分でない。また１０．０％を超えて含有させると深絞り
加工時に摺動面において樹脂が剥離し黒化現象を生じ、
加工後の外観を劣化させる。従って、グラフトポリマー
の含有量は、０．５〜１０．０％とすることが推奨され
る。

【００１５】また、シリコーン樹脂成分の含有率が５％
未満の場合には、耐汚染性及び皮膜の潤滑性に改善効果
が認められず、一方シリコーン樹脂成分の含有率が５０
％を超えると潤滑性の改善効果が飽和すると共に塗装性
の劣化を招く。従って、グラフトポリマー中に含有させ
るシリコーン樹脂成分は５〜５０％であることが好まし
く、２０〜４５％であるとより好ましい。

【００１６】本発明では、シリコーン樹脂成分とグラフ
ト重合を行いグラフトポリマーを形成する樹脂成分を限
定するものではないが、前記アクリル系樹脂成分が代表
的に例示できる。

【００１７】本発明において皮膜を形成する目的で塗布
される溶液は、上記Ｌｉ／Ｓｉ比で０．２〜０．６を満
足するものであればケイ酸リチウム水溶液単独でもよ
く、或いはケイ酸リチウム水溶液とケイ酸コロイドの混
合溶液を用いてもよく、これに潤滑剤含有樹脂を添加す
ることにより得ることができる。

【００１８】従って本発明による表面処理金属板を製造
するにあたっては、ケイ酸リチウム水溶液または、ケイ
酸リチウム水溶液とケイ酸コロイドの混合物を金属板の
表面に塗布して乾燥すれば、微細なシリカ粒子の強固な
乾燥ゲルからなるガラス質の皮膜を金属板表面に形成す
ることができる。

【００１９】ケイ酸リチウムは市販のリチウムシリケー
トを用いればよく、またケイ酸コロイドについても市販
品のコロイダルシリカやコロイドゾルを用いればよい
が、市販品のケイ酸コロイドには一般的に不純物として
ケイ酸ナトリウムやケイ酸カリウムが含有されている。
ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウムは塗布時における
塗布液と鋼板との濡れ性を悪化させ、乾燥して皮膜を形
成した時に、得られる皮膜に欠陥が生じ、耐食性及び密
着性が低下する原因となる。従って、皮膜中に含まれる
Ｎａ及び／又はＫの含有量は合計で１．０％以下に制御
することが望ましい。

【００２０】また、金属板の表面に形成する皮膜の付着
量は、Ｓｉの重量で、０．０２５％〜０．５ｇ／ｍ² の
範囲であることが好ましい。皮膜付着量がＳｉ換算で
０．０２５ｇ／ｍ² よりも少ない時は、強靭で硬いガラ
ス質の皮膜を得ることができず、十分な耐食性と深絞り
加工性が得られない。一方、皮膜付着量がＳｉ換算で
０．５ｇ／ｍ² より多い場合には、皮膜のアース性及び
塗装性が劣化する。

【００２１】尚、本発明は塗布液の塗布方法により限定
されるものではなく、ロールコーター法，ナイフコータ
ー法，スプレー法等の公知の塗布方法の中から任意に選
択すればよい。

【００２２】本発明に係る皮膜を形成する下地の素材は
特に限定されず、鋼板以外にも例えばアルミ板，アルミ
合金板，ステンレス鋼板，チタン板等の金属板の使用も
可能である。但し、上記皮膜形成時における素材との密
着性を考慮すると、Ｚｎ又はＺｎ合金めっき鋼板にクロ
メート処理やりん酸塩処理等の化成処理を施したもの等
が好ましく用いられる。

【００２３】特に、上記Ｚｎ又はＺｎ合金めっき鋼板に
施す化成処理としては、耐食性の観点から、クロメート
処理を施したＺｎ又はＺｎ合金めっき鋼板が最も好まし
い。その際のクロメート皮膜の付着量は耐食性の観点か
ら、Ｃｒ付着量として１０ｍｇ／ｍ² 以上であることが
好ましく、一方Ｃｒ付着量の上限は、皮膜との密着性の
観点から１００ｍｇ／ｍ² とすることが好ましい。尚、
クロメート処理を施す方法としては、水洗型（反応型）
クロメート処理，塗布型クロメート処理，電解クロメー
ト処理等の方法があるが、特に限定するものではなく、
任意の方法で行えば良い。

【００２４】以上の通り、本発明によれば、耐疵付き性
及び深絞り性に優れる皮膜塗装金属板であって、耐食性
及び塗装性に優れ、しかも塗装をしないまま使用される
場合において耐汚染性を発揮する表面処理金属板を提供
することができる。

【００２５】更に、家電製品等の部品では、塗装以外に
もシルク印刷等による文字や図等の印刷が行われること
が一般的であり、これらの用途では印刷後の文字または
線等ににじみやはじきが生じることなく、鮮明に印刷さ
れることが要求される。このように表面処理金属板に印
刷性が要求される場合には、本発明に係る皮膜中にシラ
ンカップリング剤を含有させることが推奨される。

【００２６】また、シランカップリング剤を含有させる
ことにより塗装後の密着性（一次密着性）のみならず、
塗装後に沸騰水に浸漬した後の塗膜密着性（二次密着
性）も向上させることが可能である。このようなシラン
カップリング剤が有する塗膜密着性の改善機構について
は完全に解明されたわけではないが、シリコンに結合す
るアルコキシ基が水溶液中で加水分解することによりア
ルコール基とシラノール基が生成し、生成したシラノー
ル基が塗装後の塗膜との結合力を強めるためと推定され
る。

【００２７】シランカップリング剤においてシリコンに
結合しているアルコキシ基に関しては、塗膜密着性の改
善効果が、アルコキシ基の加水分解により生成するシラ
ノール基によるものと推定されることから、加水分解可
能なメトキシ基やエトキシ基等の低級アルコキシ基であ
ることが好ましい。その中でも特に加水分解後の生成す
るアルコールが皮膜の造膜性に悪影響を与えることを考
慮すると、アルコキシ基は加水分解により生成するアル
コールの沸点が低いメトキシ基であることがより好まし
い。シランカップリング剤としては、下記（１）式また
は下記（２）式で示される一般的なシランカップリング
剤を用いることができる。

【００２８】

【化３】

【００２９】（Ｒ₁ ，Ｒ₅ ；低級アルキル基、Ｒ₂ ，Ｒ
₃ ，Ｒ₄ ；低級アルコキシ基）上述の通り本発明は、含有させるシランカップリング剤
の種類を限定するものではないが、水溶液中での分散性
や相溶性等の観点からは、下記（３）式または（４）式
に示すような末端にグリシドキシ基を有するシランカッ
プリング剤を用いることが好ましい。

【００３０】

【化４】

【００３１】（Ｒ_g ；グリシドキシ基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ
₄ ；低級アルコキシ基、Ｒ₅ ；低級アルキル基、Ｒ₆ ；
低級アルキレン基）

【００３２】尚、シランカップリング剤の含有量が１．
０％よりも少ない場合には、塗膜の密着性の改善効果が
不充分であり、塗装後の塗膜密着性、特に二次密着性や
印刷性に優れる鋼板が得られず、一方１０．０％よりも
多い場合には、塗膜密着性、特に二次密着性の改善効果
が飽和すると共に、形成される皮膜が脆くなり加工性に
悪影響を与えることとなるので、シランカップリング剤
の含有量は１．０〜１０．０％とすることが推奨され
る。

【００３３】上述した様に、シランカップリング剤は塗
装後の塗膜の二次密着性及び印刷性の改善に著しい効果
を示すが、シランカップリング剤の添加のみで十分な印
刷性及び塗装性が得られるわけではなく、主体とするケ
イ酸アルカリ金属塩としてケイ酸リチウムを選択し、皮
膜中のＬｉ／Ｓｉ比を制御すると共に、ケイ酸アルカリ
金属塩中に含まれるＮａ及びＫの含有量を最適化するこ
とにより、はじめて塗装後の一次密着性，二次密着性及
び印刷性に優れた表面処理金属板が得られるものであ
る。

【００３４】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に徴して設計変更することは
いずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【００３５】

【実施例】実施例１まず処理液中のＬｉ／Ｓｉ比が耐食性，耐疵付き性，濡
れ性及び塗装性に与える影響を調べることを目的として
以下の実験を行った。金属板としては、クロメート処理
を施した電気Ｚｎめっき鋼板（Ｚｎ付着量２０ｇ／ｍ
² 、Ｃｒ付着量２０ｍｇ／ｍ² 、板厚０．８ｍｍ）を用
いた。

【００３６】アクリル系樹脂とシリコーン樹脂のグラフ
ト共重合体でありシリコーン樹脂成分が３５％である櫛
型グラフトポリマーを重合し、これを、ケイ酸リチウム
とケイ酸コロイドの混合溶液中に、５．０％含有させた
処理液を、塗布乾燥後のＳｉ重量にて０．２ｇ／ｍ² と
なる様に絞りロールにて上記原板の表面に塗布し、板温
８０℃で乾燥させて、ガラス質の皮膜を形成して、表面
処理鋼板を製造した。尚、上記混合溶液は、ケイ酸リチ
ウムとケイ酸コロイドの配合量を調節することによっ
て、Ｌｉ／Ｓｉ比が０〜１．０の範囲で異なるＮｏ．１
〜１４の試験片を得た。

【００３７】これらの試験片について、以下の様にして
耐食性、耐疵付き性、濡れ性及び塗装性試験を行った。 (i) 耐食性試験ＪＩＳＺ２３７１に準じて塩水噴霧試験を実施し、１
００時間後の白錆の発生面積により耐食性を評価した。
評価基準は以下に示す。 ◎：白錆なし ○：白錆５％未満 △：白錆５％以上１０％未満 ×：白錆１０％以上

【００３８】(ii)耐疵付き性試験表面性試験装置（ＨＥＩＤＯＮ社製）を用いて、供試材
を２枚重ねにし、相互の摺動によるすり傷を発生させ、
目視により疵付きを評価した。評価基準は以下に示す。
尚、上記２枚重ねの供試材のうち、上側の供試材の寸法
は１０ｍｍ×１０ｍｍとし、摺動時の荷重は１ｋｇとし
た。 ◎：極めて良い（疵付きなし） ○：良い（若干の疵が見られるが問題のないレベル） △：悪い（疵が目立つ） ×：極めて悪い（疵が著しく目立つ）

【００３９】(iii) 濡れ性試験塗布液を絞りロールで鋼板上に塗布し、乾燥後の表面の
はじきを目視で観察して、以下の基準により評価した。 ◎：極めて良い（はじきが全く生じない） ○：良い（エッジ部にはじきが若干見られるが問題のな
いレベル） △：悪い（エッジ部のはじきが著しい、或いは中央部に
部分的なはじきが見られる） ×：極めて悪い（全面にわたり、はじきが著しい）

【００４０】(iv)塗装性試験得られた皮膜処理鋼板にアクリル系塗料を膜厚２０μｍ
にてスプレー塗布した後、１５０℃で３０分間焼付けた
後、カッターナイフで１ｍｍ枡目の碁盤目１００枡を入
れ、これにテープ剥離試験を実施して、塗膜の残存枡目
数にて塗膜密着性を評価した。夫々の混合溶液のＬｉ／
Ｓｉ比と試験結果を表１に示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】Ｌｉ／Ｓｉ比：０．２〜０．６を満足する
本発明例Ｎｏ．１〜８は、耐食性，耐疵付き性，濡れ性
及び塗装性の全てに優れている。一方Ｌｉ／Ｓｉ比が小
さ過ぎる比較例Ｎｏ．９〜１１では、耐食性，耐疵付き
性及び濡れ性が乏しく、Ｌｉ／Ｓｉ比が大き過ぎる比較
例Ｎｏ．１２〜１４は塗装性に劣っている。

【００４３】実施例２次に、処理液中のグラフトポリマーの含有量が得られる
表面処理鋼板に与える影響を調べた。

【００４４】ケイ酸リチウム水溶液とケイ酸コロイドの
混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が０．４である混合溶液
中に、アクリル系樹脂とシリコーン樹脂のグラフト共重
合体でありシリコーン樹脂成分が３５％である櫛型グラ
フトポリマーを０〜１５重量％含有させて処理液を調整
した塗布液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして
Ｎｏ．１５〜２８の表面処理鋼板を得た。これらの表面
処理鋼板について、前述の方法により耐食性試験を行う
と共に、以下の方法により耐汚染性試験，深絞り加工性
試験を行った。

【００４５】(v) 耐汚染性試験試験片に油性の赤マジックインキ（内田洋行製）で描画
し、２４時間放置後、エタノールをしみこませたガーゼ
でマジックインキをふき取り、残存したマジックインキ
の跡を目視で評価した（◎：極めて良い，○：良い，
△：悪い，×：極めて悪い）。

【００４６】(vi)深絞り加工性試験８０トンのクランクプレス装置を用いて、単発のプレス
試験を実施して、成形後の成形品の摺動面の型かじり及
び黒化現象（耐黒化性）について、目視で評価して、深
絞り加工性とした。評価基準は以下に示す。 ◎：型かじり、黒化現象が全く無し ○：若干見られるが、問題のないレベル △：型かじりまたは黒化現象が目立つ ×：型かじりまたは黒化現象が著しく目立つ結果は表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】本発明例Ｎｏ．１５〜２２は、耐食性，耐
汚染性，深絞り加工性の全てに優れている。一方、グラ
フトポリマーが少ないＮｏ．２３，２４は耐汚染性が悪
く、一方多過ぎると（Ｎｏ．２５〜２８）、絞り加工時
に黒化現象が発生することが分かる。

【００４９】実施例３次に、グラフトポリマー中のシリコーン含有量と得られ
る表面処理鋼板の性質との関係を調べた。ケイ酸リチウ
ムとケイ酸コロイドの混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が
０．４である混合溶液中に、シリコーン含有率を０〜６
０％の範囲で変化させたアクリル系樹脂とシリコーン樹
脂の櫛型グラフトポリマーを添加して処理液を調整した
塗布液を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてＮ
ｏ．２９〜４０の表面処理鋼板を得た。これらの表面処
理鋼板について、前述の方法により耐汚染性、塗装性及
び深絞り加工性を調べた。結果は、表３に示す。

【００５０】

【表３】

【００５１】グラフトポリマー中のシリコーン含有量が
５．０〜５０．０％である本発明例Ｎｏ．２９〜３５
は、耐汚染性、塗装性及び深絞り加工性のいずれにも優
れている。一方シリコーン含有量の少な過ぎる比較例Ｎ
ｏ．３６〜３８は、耐汚染性及び深絞り加工性に乏し
く、シリコーン含有量の多過ぎる比較例Ｎｏ．３９，４
０は塗装性に乏しいことが分かる。

【００５２】実施例４次に、処理液中のＮａ及び／又はＫの含有量と得られる
表面処理鋼板の性質との関係を調べた。ケイ酸リチウム
とケイ酸コロイドの混合物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が
０．４である混合溶液中に、ケイ酸ナトリウム及び／又
はケイ酸カリウムをＮａ及び／又はＫの含有量で０〜
３．０重量％の範囲で変化させて添加したこと以外は、
実施例１と同様にして、Ｎｏ．４１〜４７の表面処理鋼
板を得た。これらの表面処理鋼板について、実施例１，
２と同様にして耐食性試験，濡れ性試験，深絞り加工性
試験を行った。結果は、表４に示す。

【００５３】

【表４】

【００５４】Ｎａ及び／又はＫの含有量が１．０重量％
以下の本発明例Ｎｏ．４１〜４４は、耐食性，濡れ性及
び深絞り加工性の全てに優れている。一方Ｎａ及び／又
はＫの含有量が１．０重量％を超える比較例Ｎｏ．４５
〜４７は、耐食性及び濡れ性に劣っている。

【００５５】実施例５次に、皮膜の付着量と得られる表面処理鋼板の性質との
関係を調べた。ケイ酸リチウムとケイ酸コロイドの混合
物であって、Ｌｉ／Ｓｉ比が０．４である混合溶液を用
いたこと以外は実施例１と同様にして得た塗布液を、塗
布乾燥後のＳｉ重量にて０．０２５〜１．０ｇ／ｍ² と
なる様に実施例１と同様の方法で塗布して乾燥させ、Ｎ
ｏ．４８〜５７の表面処理鋼板を得た。

【００５６】これらの表面処理鋼板について、実施例
１，２と同様にして耐食性試験及び深絞り加工性試験を
行うと共に、表面抵抗をテスターにて測定して、アース
性を以下の様に評価した。 ◎：５０Ω未満 ○：５０Ω以上１００Ω未満 △：１００Ω以上２００Ω未満 ×：２００Ω以上結果は表５に示す。

【００５７】

【表５】

【００５８】Ｓｉ付着量が０．０２５〜０．５ｇ／ｍ²
の範囲を満足する本発明例Ｎｏ．４８〜５３は、耐食
性，深絞り加工性及びアース性の全てに優れている。一
方Ｓｉ付着量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．５４は、耐食性
及び深絞り加工性に乏しく、Ｓｉ付着量が多過ぎる比較
例Ｎｏ．５５〜５７はアース性に劣っている。以下に示
す実施例６〜１１は、前記シランカップリング剤を添加
した場合の表面処理金属板の特性を調べることを目的と
して行ったものである。

【００５９】実施例６シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例１と同様にしてＬｉ／Ｓｉ比が０〜１．０の
範囲にあるＮｏ．１０１〜１１４の試験片を得た。これ
らの試験片について、前述の方法により、耐食性，耐疵
付き性，濡れ性，塗装性（一次密着性）を調べる試験を
行うと共に、以下の方法により塗装性（二次密着性）及
び印刷性を調べた。

【００６０】(vii) 塗装性試験（二次密着性）塗装後の各試験片を沸水に１時間浸漬後、１時間常温で
放置した後、一次密着性と同様の方法で塗膜の残存枡目
数により二次密着性の評価を行った。

【００６１】(viii)印刷性試験得られた鋼板にシルクスクリーン印刷により、０．２ｍ
ｍ，０．５ｍｍ，１．０ｍｍの線を印刷し、印刷後の各
線の鮮映性を目視にて評価した。尚、印刷にはエポキシ
系塗料を使用して、焼付条件は４０℃×２０分間とし
た。評価基準は以下に示す。 ◎：はじきやにじみがない ○：若干のにじみは見られるものの特に問題のないレベ
ル △：はじきやにじみが目立つ ×：はじきやにじみが著しい夫々の混合溶液のＬｉ／Ｓｉ比と試験結果を表６に示
す。

【００６２】

【表６】

【００６３】Ｌｉ／Ｓｉ比が０．２〜０．６の範囲にあ
る本発明例Ｎｏ．１０１〜１０８は、耐食性，耐疵付き
性，濡れ性，塗装性及び印刷性の全てに優れている。一
方、Ｌｉ／Ｓｉ比が小さ過ぎる比較例Ｎｏ．１０９〜１
１１は、耐食性，耐疵付き性及び濡れ性がいずれも劣っ
ており、Ｌｉ／Ｓｉ比が大き過ぎる比較例Ｎｏ．１１２
〜１１４は塗装性及び印刷性に劣っている。

【００６４】実施例７シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％添加したこと以外
は、実施例２と同様にして、処理液中の有機樹脂の含有
量が、表面処理鋼板に与える影響を調べた。結果は表７
に示す。

【００６５】

【表７】

【００６６】グラフトポリマーの含有量が０．５〜１
０．０％である本発明例Ｎｏ．１１５〜１２２は、耐食
性，深絞り加工性，耐汚染性，塗装性，印刷性の全てに
優れている。一方、グラフトポリマーの含有量の少な過
ぎる比較例Ｎｏ．１２３，１２４は耐食性及び耐汚染性
に劣り、型かじりも発生した。またグラフトポリマーの
含有量の多過ぎる比較例Ｎｏ．１２５〜１２８では深絞
り加工時に黒化現象が生じた。

【００６７】実施例８シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％添加したこと以外
は、実施例２と同様にして、グラフトポリマー中のシリ
コーン含有量が、表面処理鋼板に与える影響を調べた。
結果は表８に示す。

【００６８】

【表８】

【００６９】本発明例Ｎｏ．１２９〜１３５は、グラフ
トポリマー中のシリコーン樹脂の含有量が５．０〜５
０．０％であり、深絞り加工性，耐汚染性，塗装性，印
刷性の全てに優れている。一方、グラフトポリマー中の
シリコーン含有量の少な過ぎる比較例Ｎｏ．１３６〜１
３８は深絞り加工性及び耐汚染性に劣り、シリコーン含
有量の多過ぎる比較例Ｎｏ．１３９，１４０は塗装性及
び印刷性に劣ることが分かる。

【００７０】実施例９シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例４と同様にして、処理液中のＮａ及び／又は
Ｋの含有量と得られる表面処理鋼板の性質との関係を調
べた。結果は、表９に示す。

【００７１】

【表９】

【００７２】Ｎａ及び／又はＫの含有量が１．０重量％
以下の本発明例Ｎｏ．１４１〜１４４は、耐食性，濡れ
性及び深絞り加工性の全てに優れている。一方Ｎａ及び
／又はＫの含有量が１．０重量％を超える比較例Ｎｏ．
１４５〜１４７は、耐食性及び濡れ性に劣っている。

【００７３】実施例１０次に、処理液中のシランカップリング剤の含有量と表面
処理鋼板の性質の関係を調べた。Ｌｉ／Ｓｉ比を０．４
とし、更に下記の表１０に示すシランカップリング剤を
０〜２０．０重量％含有させたこと以外は、実施例１と
同様にして試験片Ｎｏ．１４８〜１６０を作製し、前述
の方法により、深絞り加工性及び塗装性を調べた。

【００７４】

【表１０】

【００７５】シランカップリング剤を１．０〜１０．０
重量％の範囲で含有させた本発明例Ｎｏ．１４８〜１５
５は、深絞り加工性及び塗装性のいずれにも優れてい
る。一方、シランカップリング剤が添加されていない
か、含有量が少な過ぎる場合の比較例Ｎｏ．１５６，１
５７は二次密着性に乏しく、シランカップリング剤の含
有量が多過ぎる比較例Ｎｏ．１５８〜１６０は深絞り加
工時に型かじりが発生した。

【００７６】実施例１１シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランを５．０重量％含有させたこと以外
は、実施例５と同様にして、皮膜の付着量と得られる表
面処理鋼板の性質との関係を調べた。結果は表１１に示
す。

【００７７】

【表１１】

【００７８】Ｓｉ付着量が０．０２５〜０．５ｇ／ｍ²
の範囲を満足する本発明例Ｎｏ．１６１〜１６６は、耐
食性，深絞り加工性及びアース性の全てに優れている。
一方Ｓｉ付着量が少な過ぎる比較例Ｎｏ．１６７は、耐
食性及び深絞り加工性に乏しく、Ｓｉ付着量が多過ぎる
比較例Ｎｏ．１６８〜１７０はアース性に劣っている。

【００７９】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、耐疵付き性及び深絞り性に優れる樹脂皮膜塗装金属
板であって、耐食性及び塗装性に優れ、しかも耐汚染性
を有して無塗装のままでも使用できる表面処理金属板の
提供が可能となった。また、更に上記特性に加えて二次
密着性及び印刷性にも優れた表面処理金属板の提供も可
能となった。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケイ酸アルカリ金属塩、あるいはケイ酸
アルカリ金属塩とケイ酸コロイドを含み更に有機樹脂を
含む皮膜が形成された表面処理金属板において、上記ケイ酸アルカリ金属塩がケイ酸リチウムであると共
に、上記皮膜中における（Ｌｉ原子／Ｓｉ原子）比が
０．２〜０．６であり、且つ前記有機樹脂がグラフトポリマーであってシリコー
ン樹脂成分を有することを特徴とする表面処理金属板。
【請求項２】上記グラフトポリマーが、シリコーン樹
脂成分とアクリル系樹脂成分からなる請求項１に記載の
表面処理金属板。
【請求項３】上記グラフトポリマーが幹ポリマーと枝
ポリマーからなる櫛型グラフトポリマーであり、該枝ポ
リマーの一部または全部がシリコーン樹脂である請求項
１または２に記載の表面処理鋼板。
【請求項４】上記グラフトポリマーにおけるシリコー
ン樹脂成分の含有量が５〜５０重量％である請求項１〜
３のいずれかに記載の表面処理金属板。
【請求項５】皮膜中におけるグラフトポリマーの含有
量が０．５〜１０．０重量％である請求項１〜４のいず
れかに記載の表面処理金属板。
【請求項６】ケイ酸アルカリ金属塩に不純物として存
在するＮａ及び／又はＫの含有量が合計１．０重量％以
下である請求項１〜５のいずれかに記載の表面処理金属
板。
【請求項７】皮膜の付着量がＳｉとして０．０２５〜
０．５ｇ／ｍ² である請求項１〜６のいずれかに記載の
表面処理金属板。
【請求項８】上記皮膜中にシランカップリング剤が
１．０〜１０．０重量％含有される請求項１〜７のいず
れかに記載の表面処理鋼板。
【請求項９】シランカップリング剤が下記（１）式ま
たは（２）式で表されるシランカップリング剤よりなる
群から選択される１種以上である請求項８に記載の表面
処理金属板。【化１】（Ｒ₁ ，Ｒ₅ ；低級アルキル基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ；低
級アルコキシ基）
【請求項１０】シランカップリング剤が下記（３）式
または（４）式で表されるシランカップリング剤からな
る群より選択される１種以上である請求項８に記載の表
面処理金属板。【化２】（Ｒ_g ；グリシドキシ基、Ｒ₂ ，Ｒ₃ ，Ｒ₄ ；低級アル
コキシ基、Ｒ₅ ；低級アルキル基、Ｒ₆ ；低級アルキレン基）