JPH10305521A

JPH10305521A - 導電性に優れたプレコ−ト鋼板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10305521A
Application number: JP29806496A
Authority: JP
Inventors: Yoshiko Sakamoto; 佳子坂本; Tetsuo Sakai; 哲男坂井; Hiromitsu Fukumoto; 博光福本
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な絶縁性樹脂を鋼板全面に塗布しても導
電性に優れたプレコ−ト鋼板およびその製造方法を提供
する。【解決手段】表面粗度が平均中心線粗さ（Ｒａ）で
０.１μｍ以上である鋼板の表面に樹脂１００重量部に
対してコロイダルシリカを０.１〜１００重量部、潤滑
剤を３〜３０重量部含有するアクリル系またはウレタン
系樹脂の連続皮膜またはこの皮膜に水溶性クロム化合物
を添加したものを形成して、皮膜厚さを鋼板表面粗度に
対してＲａ（μｍ）×１.２≦皮膜厚さ（μｍ）≦Ｒａ
（μｍ）＋０.８μｍにした。皮膜の形成は前記成分を
含有するアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂の水系処
理液に水と相溶性を有する有機溶剤を１０〜５０ｗｔ％
添加して、鋼板の表面に塗布することにより行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗溶接や半田付けな
どの加工が可能な導電性に優れたプレコ−ト鋼板および
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来技術】家電製品や音響機器の製造分野では、めっ
き鋼板を加工した部材を抵抗溶接により製品に組み立て
たり、ア−ス導線接続のような半田付け加工をしたりす
るので、めっき鋼板としては、抵抗溶接性、半田付け性
に優れたものが要求されている。このような性能を備え
ためっき鋼板としては、従来、クロメ−ト処理を施した
ものが使用されていたが、クロメ−ト皮膜は強度が弱
く、潤滑性にも劣るため、部材への加工の際に損傷した
り、除去されたりして、耐食性が低下してしまうもので
あった。

【０００３】そこで、クロメ−ト皮膜の上に樹脂の薄膜
を形成したプレコ−ト鋼板が従来より種々提案されてい
る。例えば、（Ａ）クロメ−ト皮膜の上に絶縁性樹脂を
分散させた不連続皮膜を形成して、樹脂皮膜の存在しな
い部分で導電性を、また、皮膜の存在する部分で塗装性
をそれぞれ確保したもの（特開昭６３−１１４６３５
号、特開平２−２４３３３３号公報）、（Ｂ）クロメ−
ト皮膜の上に絶縁性樹脂の連続薄膜を形成したものなど
である。しかし、（Ａ）の鋼板の場合、樹脂の不連続皮
膜形成は静電塗装によらねばならないため、プレコ−ト
鋼板の製造に一般的に用いられているロ−ルコ−ト法に
比べて生産性が劣るという欠点があった。一方、（Ｂ）
の鋼板の場合は、ロ−ルコ−ト法で製造できるが、鋼板
を樹脂単味の薄膜で被覆したものであるため、耐食性が
劣るという欠点があった。

【０００４】また、他のものとしては、導電性樹脂を含
有する絶縁性樹脂の連続皮膜を形成したものがある。こ
のプレコ−ト鋼板はＡｓＦｓでド−プしたポリアセチレ
ン樹脂、ＣｌＯ^4-でド−プしたポリチオフェン樹脂、Ｈ
Ｃｌでド−プしたポリピオ−ル樹脂等のような導電性樹
脂を絶縁性樹脂に導入して、これをロ−ルコ−ト法でめ
っき鋼板に塗装したものである（特開平３−２７０９３
２号公報）が、絶縁性樹脂の導入を電解重合によらねば
ならないため、コストが高くなるという欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価な絶縁
性樹脂をロ−ルコ−ト法で鋼板全面に塗装しても導電
性、耐食性に優れたプレコ−ト鋼板およびその製造方法
を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面粗度が平
均中心線粗さ（Ｒａ）で０.１μｍ以上である鋼板の表
面に樹脂１００重量部に対してコロイダルシリカを０.
１〜１００重量部、潤滑剤を３〜３０重量部含有するア
クリル系またはウレタン系樹脂の連続皮膜を形成する
か、または樹脂１００重量部に対してクロム酸またはそ
の塩をさらに５０重量部以下含有させて、皮膜厚さを鋼
板表面粗度に対してＲａ（μｍ）×１.２≦皮膜厚さ
（μｍ）≦Ｒａ（μｍ）＋０.８μｍにした。そして、
この鋼板は樹脂１００重量部に対してコロイダルシリカ
を０.１〜１００重量部、潤滑剤を３〜３０重量部を含
有する水分散性もしくは水溶性のアクリル系樹脂または
ウレタン系樹脂の水系処理液またはこの水系処理液に樹
脂１００重量部に対して水溶性クロム化合物を５０重量
部以下含有させたものに水と相溶性を有する有機溶剤を
１０〜５０ｗｔ％添加して、表面粗度が平均中心線粗さ
（Ｒａ）で０.１μｍ以上である鋼板の表面に塗布する
ことにより製造するようにした。

【０００７】

【作用】本発明では、皮膜を絶縁性樹脂の連続皮膜にす
るとともに、鋼板に表面粗度が平均中心線粗さ（Ｒａ）
で０.１μｍ以上のものを用いて、皮膜にアンカ−効果
を発揮させることにより密着性を高め、絞り加工等で皮
膜が剥離しないようにする。しかし、鋼板の表面粗度を
大きくすると、凸部の皮膜が薄くなり、耐食性が劣るの
で、平均中心線粗さ（Ｒａ）の１.２倍以上にするので
ある。しかし、皮膜があまり厚くなると抵抗溶接で絶縁
破壊が起こらず、スポット溶接等が困難になるので、平
均中心線粗さ（Ｒａ）＋０.８μｍ以下にする。ここ
で、最大皮膜厚をこのようにしたのは、鋼板表面凸部の
平均中心線粗さのものと通電できれば、鋼板を充分なる
強度で抵抗溶接できるからである。

【０００８】皮膜の樹脂には、アクリル系またはウレタ
ン系樹脂を用いるのであるが、前者は比較的耐水性、耐
食性に優れ、後者は加工性、密着性に優れているという
特性があるので、単独使用のほかに、用途によってはそ
れらの混合物、共重合体を用いてもよい。鋼板には樹脂
皮膜形成前にクロメ−ト皮膜を形成しておくと、密着
性、耐食性を高めることができる。このクロメ−ト皮膜
は反応型、塗布型のいずれでもよい。

【０００９】しかし、樹脂単味では皮膜の密着性、耐食
性、潤滑性等が劣るので、皮膜にはコロイダルシリカを
添加して、密着性、耐食性を向上させ、さらに、潤滑剤
をも添加して、加工の際にかじりが発生しないようにす
る。コロイダルシリカは樹脂１００重量部に対して０.
１〜１００重量部添加する。これは０.１重量部未満で
あると、密着性、耐食性が不十分で、１００重量部を超
えると、加工性が低下するからである。このコロイダル
シリカは市販のものでよく、特に制限はない。

【００１０】潤滑剤は樹脂１００重量部に対して３〜３
０重量部添加する。３重量部未満では充分なる潤滑効果
が得られず、３０重量部を超えると、密着性が低下し
て、加工の際に皮膜が剥離する恐れがある。潤滑剤とし
ては、ワックス、二硫化モリブデン、二硫化タングステ
ン、窒化ホウ素、黒鉛、フッ化黒鉛等が挙げられる。

【００１１】なお、コロイダルシリカの添加だけでは充
分なる耐食性が得られない場合は、水溶性クロム化合物
を添加して、耐食性を向上させることも可能である。こ
のクロム化合物の添加は添加量が多い程耐食性は向上す
るが、樹脂１００重量部に対して５０重量部を超える
と、樹脂がゲル化や沈殿を起こし易くなるので、５０重
量部以下にするのが望ましい。クロム化合物としては、
無水クロム酸、クロム酸アンモニウム、クロム酸亜鉛、
クロム酸ナトリウム、クロム酸バリウム等が挙げられ
る。

【００１２】本発明のプレコ−ト鋼板は、コロイダルシ
リカおよび潤滑剤を前記のように含有する処理液または
これに水溶性クロム化合物を前記のように含有させたも
のを鋼板にロ−ルコ−ト法等で塗装して、連続皮膜を形
成した後、乾燥すれば、製造できるが、アクリル系樹脂
やウレタン系樹脂には水分散性もしくは水溶性のものと
用いて、処理液を水溶液形態にすると、粘度が低いの
で、ロ−ルコ−ト法で薄膜にすることができる。

【００１３】しかし、処理液が水溶液であると、鋼板や
クロメ−ト皮膜に対する濡れ性が劣るので、処理液を塗
布した際にはじきが生じ、均一に塗布できないなどの現
象が生じる。この現象を抑えるには有機溶剤を添加し
て、濡れ性を改善してもよい。この有機溶剤は水との相
溶性が良好で、沸点の高いもの、例えば、アルコ−ルや
エ−テル等を使用するのが望ましい。アルコ−ルとして
は、ブタノ−ル、セロソルブアルコ−ル等が、また、エ
−テルとしては、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テ
ル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−テル、エチレン
グリコ−ルモノブチルエ−テル等が挙げられる。これら
の溶剤は水との相溶性が大きいため、添加量が１０ｗｔ
％未満であると、添加効果が不充分であり、５０ｗｔ％
を超えると、処理液中のコロイダルシリカや潤滑剤がゲ
ル化するといった悪影響を与えるので、１０〜５０ｗｔ
％、好ましくは３０〜４０ｗｔ％にする。

【００１４】鋼板の種類には、特に限定はないが、１例
を挙げれば、冷延鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛
めっき鋼板、合金化亜鉛めっき鋼板、ステンレス鋼板、
銅めっき鋼板等を挙げることができる。

【００１５】

【実施例】

（１）処理液の調製ウレタン樹脂またはアクリル樹脂１００重量部に対して
コロイダルシリカ、ワックスクおよびクロム酸アンモニ
ウムを表１に示す割合で配合した水溶液を調製して、こ
れにさらにブチルセロソルブを表１に示すように添加し
た。（２）プレコ−ト鋼板の製造溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０.８ｍｍ、亜鉛付着量４５
ｇ／ｍ²）に塗布型クロメ−ト処理を施して、前記処理
液をロ−ルコ−ト法で塗布し、２３０℃で６０秒間焼き
付け乾燥した。このようにして製造したプレコ−ト鋼板
に対して、次のような試験を実施した。

【００１６】（Ａ）導電性４探針式抵抗計［三菱化学（株）製ロレスタ、電極端
子間；５ｍｍ、電極端子形；０.３７ｍｍ］を用いて、
鋼板の表面抵抗値を測定した。（Ｂ）溶接性押し出しにより３個の突起（直径２.４ｍｍ、高さ０.４
ｍｍ）を鋼板の片面側に形成して、電極加圧力５０ｋ
ｇ、溶接電圧１３０Ｖでプロジェクション溶接を実施
し、溶接可能であったものを記号○で、不可能であった
ものを記号×で評価した。

【００１７】（Ｃ）耐食性塩水噴霧試験（ＪＩＳＺ２３７１）に準拠して、２
４０時間実施し、試験後に白錆の発生していないものを
記号○で、一部に白錆が発生していたものを記号△で、
全面に白錆が発生していたものを記号×で評価した。（Ｄ）外観プレコ−ト鋼板表面を目視観察して、はじきの発生して
いなかったものを記号○で、一部にはじきが発生してい
たものを記号△で、全面にはじきが発生していたものを
記号×で評価した。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明のプレコ−ト鋼板
は、絶縁性のアクリル系やウレタン系樹脂の皮膜を鋼板
全面に形成してあるが、最大皮膜厚がＲａ（μｍ）＋
０.８μｍと鋼板表面の凸部より０.８μｍ厚いだけであ
るので、絶縁破壊により抵抗溶接できる。また、皮膜は
コロイダルシリカを含有しているので、密着性、耐食性
に優れ、潤滑剤も含有しているので、潤滑性に優れてい
る。さらに、皮膜は鋼板全面に形成してもよいので、ロ
−ルコ−ト法で塗装でき、生産能率がよい。また、皮膜
の形成をアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂の水系処
理液に水と相溶性を有する有機溶剤を１０〜５０ｗｔ％
添加して行うと、鋼板との濡れ性が良好になるため、耐
食性、外観の良好な皮膜を形成できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２３Ｃ 28/00 Ｃ２３Ｃ 28/00 Ｃ (72)発明者福本博光千葉県市川市高谷新町７番地の１日新製鋼株式会社技術研究所塗装複合材料研究部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面粗度が平均中心線粗さ（Ｒａ）で
０.１μｍ以上である鋼板の表面に樹脂１００重量部に
対してコロイダルシリカを０.１〜１００重量部、潤滑
剤を３〜３０重量部含有するアクリル系またはウレタン
系樹脂の連続皮膜を形成して、皮膜厚さを鋼板表面粗度
に対してＲａ（μｍ）×１.２≦皮膜厚さ（μｍ）≦Ｒ
ａ（μｍ）＋０.８μｍにしたことを特徴とする導電性
に優れたプレコ−ト鋼板。
【請求項２】請求項１のプレコ−ト鋼板の連続皮膜
に樹脂１００重量部に対して水溶性クロム化合物を５０
重量部以下含有させたことを特徴とする導電性に優れた
プレコ−ト鋼板。
【請求項３】樹脂１００重量部に対してコロイダル
シリカを０.１〜１００重量部、潤滑剤を３〜３０重量
部を含有する水分散性もしくは水溶性のアクリル系樹脂
またはウレタン系樹脂の水系処理液に水と相溶性を有す
る有機溶剤を１０〜５０ｗｔ％添加して、表面粗度が平
均中心線粗さ（Ｒａ）で０.１μｍ以上である鋼板の表
面に塗布することを特徴とする導電性に優れたプレコ−
ト鋼板の製造方法。
【請求項４】請求項３の水系処理液に樹脂１００重
量部に対して水溶性クロム化合物を５０重量部以下含有
させたことを特徴とする導電性に優れたプレコ−ト鋼板
の製造方法。