JPH1034814A

JPH1034814A - 耐食性、潤滑性および抗菌、防カビ性に優れた表面処理鋼板

Info

Publication number: JPH1034814A
Application number: JP21323696A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Yano; 矢野　　宏和; Yoshikatsu Udagawa; 佳克宇田川; Yoshiko Sakamoto; 佳子坂本; Tetsuo Sakai; 哲男坂井
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-10
Anticipated expiration: 2016-07-24
Also published as: JP3163012B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性、潤滑性に優れた有機樹脂被膜を形成
した表面処理鋼板において、抗菌、防カビ性に優れたも
のを提供する。【解決手段】樹脂１００重量部に対して、０.１〜１
００重量部のコロイダルシリカ、３〜３０重量部の潤滑
剤および０.１〜４０重量部の抗菌、防カビ剤を含有す
るアクリル系および／またはウレタン系樹脂の被膜を最
表層に形成した。被膜にはクロム酸塩を樹脂１００重量
部に対して５０重量部以下含有させてもよい。抗菌、防
カビ剤はアクリルニトリルと酸性基含有単量体との共重
合体粒子に担持させると、作用効果が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無塗油で鋼板を損傷す
ることなく成形加工できる耐食性および抗菌、防カビ性
に優れた表面処理鋼板に関する。

【０００２】

【従来技術】ユニットバスの架台やそのタイルパネルの
骨材には、金属パイプが使用されているが、このパイプ
の多くには溶融亜鉛めっき鋼板や溶融亜鉛−アルミニウ
ム合金めっき鋼板のような亜鉛系めっき鋼板から造管し
たものが使用されている。亜鉛系めっき鋼板からの造管
の場合、鋼板に塗油を施した後造管する方法で従来行っ
ていたが、造管後脱脂処理、防錆処理などを必要とする
ため、近年ではこのような処理の必要がない潤滑性、耐
食性の有機樹脂被膜を形成したものが一般に使用されて
いる。

【０００３】しかし、このような有機樹脂被膜を形成し
た亜鉛系めっき鋼板のパイプをユニットバスの架台や骨
材に使用した場合、ユニットバスは気密性に富み、しか
も、湿度も高いため、パイプにかびや雑菌が自然発生
し、室内が不衛生になるという問題があった。また、近
年は、建物の気密化に伴い、屋内の換気不良から、病院
や食品工場のようなかびや雑菌が発生してはならない建
物内でもユニットバスの室内と同様の現象が生じ、問題
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このかびや
雑菌の自然発生の問題を解決した潤滑性、耐食性に優れ
た表面処理鋼板を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂１００重
量部に対して、０.１〜１００重量部のコロイダルシリ
カ、３〜３０重量部の潤滑剤および０.１〜４０重量部
の抗菌、防カビ剤を含有するアクリル系および／または
ウレタン系樹脂の被膜を最表層に形成した。

【０００６】

【作用】アクリル系樹脂の被膜は、耐水性、耐食性に優
れ、また、ウレタン系樹脂の被膜は加工性、密着性に優
れているが、いずれの被膜も造管のように苛酷なしごき
を受ける加工では密着性が不十分で、抗菌性、防カビ性
を有していない。そこで、本発明では、コロイダルシリ
カを添加して被膜の密着性、耐食性を向上させるととも
に、潤滑剤を添加して、潤滑性を向上させ、造管時や加
工時に被膜剥離や損傷を防止し、さらに、抗菌、防カビ
剤を添加して、抗菌性、防カビ性を付与するようにした
のである。

【０００７】被膜のアクリル系樹脂やウレタン系樹脂
は、公知のものでよく、特に制限はないが、両者の混合
物、共重合物であってもよい。

【０００８】コロイダルシリカは、被膜表面に凹凸を与
え、アンカ−効果により被膜密着性、耐食性を向上させ
る。このコロイダルシリカは公知のものでよいが、その
添加量は樹脂１００重量部に対して、０.１重量部未満
ではアンカ−効果が弱く、十分なる被膜密着性や耐食性
が得られず、１００重量部を超えると、加工性の低下等
の弊害が現れ、造管時に被膜が剥離し易くなるので、
０.１〜１００重量部にする。

【０００９】耐食性をさらに高めたい場合には、クロム
酸塩を添加することも可能である。耐食性はクロム酸塩
添加量の増大に伴って向上するが、添加量が樹脂１００
重量部に対して、５０重量部を超えると、処理液がゲル
化し易くなる等の弊害が現れるので、添加量は５０重量
部以下にするのが好ましい。クロム酸塩としては、処理
液の沈殿やゲル化を起こさせず、被膜物性にも悪影響を
及ぼさないものであればよい。このようなものとしては
クロム酸アンモニウム、クロム酸亜鉛、クロム酸カルシ
ウム、クロム酸ストロンチウム等が挙げられる。

【００１０】潤滑剤は、被膜に潤滑性を付与するもの
で、その添加量は樹脂１００重量部に対して３〜３０重
量部にする。添加量が３重量部未満であると、十分なる
潤滑効果が得られず、３０重量部を超えると、処理液の
分散性が悪くなったり、被膜密着性が低下して、加工時
に被膜が剥離し易くなったりする。この潤滑剤として
は、被膜の加工性、密着性、耐食性等を低下させないも
のであればよく、例えば、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】抗菌、防カビ剤も被膜性能を低下させない
ものであればよく、それは有機化合物を主たる有効成分
とする有機系のもの、重金属イオンを主たる有効成分と
する無機系のものでもよい。この抗菌、防カビ剤は樹脂
１００重量部に対して０.１重量部未満では効果が小さ
く、４０重量部を超えると、効果が飽和するので、０.
１〜４０重量部にする。

【００１２】抗菌、防カビ剤は、被膜に直接混合もしく
は分散させてもよいが、抗菌、防カビ作用を大きくする
には、アクリルニトリルと酸性基含有単量体とのアクリ
ルニトリル共重合体粒子に無機系抗菌、防カビ剤の銀、
錫、銅、亜鉛等の１種または２種以上を担持させるのが
好ましい。アクリルニトリル共重合体は耐食性を有する
ので、被膜に添加しても耐食性を低下させず、しかも、
共重合している酸性基含有単量体がイオン交換性を有す
るので、その粒子をｐＨ２〜４の硝酸銀、硫酸銅または
塩化亜鉛等の溶液に浸漬して、イオン交換処理すると、
重金属イオンがアクリルニトリル共重合体粒子の表面に
露出した状態で担持され、しかも、粒子は被膜表面に露
出するので、抗菌、防カビ作用が大きい。重金属イオン
の溶出量を調整したい場合には、イオン交換処理後ポリ
リン酸、ピロリン酸、シュウ酸のような重金属イオンと
難溶性化合物を形成する陰イオン解離性化合物で処理す
ればよい。

【００１３】アクリルニトリルと共重合させる酸性基含
有単量体としては、アクリルニトリルと共重合可能で、
イオン交換性を有するものであれば、特に限定されない
が、一例を挙げれば、スチレンスルホン酸ソ−ダ、メタ
アクリルスルホン酸ソ−ダ、２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸ソ−ダ等のようなスルホン酸
基含有単量体、（メタ）アクリル酸、マレイン酸等のよ
うなカルボン酸基含有単量体がある。

【００１４】アクリルニトリル共重合体の酸性基含有単
量体共重合量は、特に制約はないが、アクリルニトリル
８０重量％以上、酸性基含有単量体０.５〜２０重量％
にするのが望ましい。アクリルニトリルには必要に応じ
て他の単量体、例えば、ビニルエステル類、ハロゲン化
ビニルもしくはビニリデン類、（メタ）アクリル酸エス
テル類、アクリルアミド類、スチレン類を共重合させる
ことも可能である。

【００１５】アクリルニトリル共重合体粒子は、処理液
中で沈降せず、また、１〜３μｍの薄い被膜中に存在し
ても加工性や密着性を低下させず、被膜が白濁して見え
ないようにする必要がある。このためには平均粒径が
０.９μｍ以下の球状微粒子にするのが望ましい。粒子
を球状微粒子にすると、担持面積が大きく、粒子が被膜
表面に露出しても、潤滑性を低下させない。また、粒径
を０.９μｍ以下にすると処理液中で沈降せず、粒子は
透明になる。平均粒径を０.９μｍ以下の球状微粒子に
するには、乳化重合法などでアクリルニトリルと酸性基
含有単量体とを共重合させればよい。

【００１６】被膜中には、処理液中に添加した乳化剤、
消泡剤、界面活性剤等を含有していても問題ない。被膜
は抗菌、防カビ作用を発揮させるため、最表層になるよ
うにするが、下側に反応型や塗布型のクロメ−ト皮膜を
形成すると、耐食性や密着性が大きくなる。厚みは厚く
ても問題ないが、薄い方が好ましく、１〜３μｍが望ま
しい。鋼板は冷延鋼板、めっき鋼板、ステンレス鋼板の
いずれでもよい。形成方法も公知方法でよい。

【００１７】

【実施例】溶融亜鉛めっき鋼板（板厚０.６ｍｍ、片面
付着量６０ｇ／ｍ²）および電気亜鉛めっき鋼板（板厚
０.６ｍｍ、片面付着量２０ｇ／ｍ²）に反応型クロメ−
ト処理を施し、また、ステンレス鋼板（ＳＵＳ４３０、
板厚０.６ｍｍ）には塗布型クロメ−ト処理を施して、
クロメ−ト皮膜（皮膜量４０ｍｇ／ｍ²）を形成した
後、表１に示す組成の処理液をロ−ルコ−ト法により乾
燥被膜厚で２μｍになるように塗布して、１５０℃で焼
き付け乾燥した。

【００１８】

【表１】（注１）鋼板のＡは溶融亜鉛めっき鋼板、Ｂはステンレ
ス鋼板、Ｃは電気亜鉛めっき鋼板である。（注２）樹脂のＡは軟質ウレタン系樹脂、Ｂはアクリル
系樹脂である。（注３）潤滑剤のＡはワックス、Ｂは黒鉛、Ｃは二流化
モリブデンである。（注４）クロム酸塩のＡはクロム酸アンモニウム、Ｂは
クロム酸カルシウムである。（注５）抗菌、防カビ剤のＡ₁、Ａ₂およびＡ₃は、アクリ
ルニトリルと酸性基含有単量体とを表２の割合で乳化重
合して得られた共重合体の球状微粒子（平均粒径０.１
μｍ）をそれぞれｐＨ２〜４、濃度１〜５００ｍ.ｍｏ
ｌ／ｌの硝酸銀、硫酸銅および塩化亜鉛の溶液（９８
℃）に３０分浸漬して、担持金属濃度１％にした無機系
のものである。また、Ｂは市販のジンクオマジン抗菌、
防カビ剤（有機系）を、Ｃは市販のジメチルジチオカル
バミン酸亜鉛（有機系）をいずれも必要に応じて粉砕し
て、処理液に分散させたものである。

【００１９】

【表２】（注６）コロイダルシリカ、潤滑剤、クロム酸塩および
抗菌、防カビ剤の添加量はいずれも樹脂１００樹脂に対
する量である。

【００２０】その後、以上のようにして製造した表面処
理鋼板に次の試験を実施した。表３にこの試験結果を示
す。（１）潤滑性（ドロ−ビ−ド）試験引き抜き速度２００ｍｍ／分、加圧力１０００ｋｇｆ、
接触面積６ｃｍ²、引き抜き長さ７５ｍｍでドロ−ビ−
ド試験を行い、試験後の塗膜の破損状態を目視観察し
て、塗膜が全く破損しないものを記号◎で、破損面積が
９０〜９９％のものを記号○で、６０〜８９％のものを
記号△で、０〜５９％破損のものを記号×で評価した。

【００２１】（２）加工部密着性試験試験片に１８０度密着折り曲げ加工を施した後、加工部
にセロハンテ−プをいったん貼付けて剥離するテ−ピン
グ試験を行い、塗膜剥離のないものを評価点５、塗膜剥
離が加工部の１〜２０％に認められたものを評価点４、
加工部の２１〜４０％に認められたものを評価点３、加
工部の４１〜６０％に認められたものを評価点２、加工
部の６１〜１００％に認められたものを評価点１とし
た。

【００２２】（３）潤滑性試験後の耐食性上記潤滑性試験後の試験片に対して、塩水噴霧試験（Ｊ
ＩＳＫ５４００）を２４０時間実施し、白錆が全く
発生しないものを記号◎で、白錆発生面積が１〜１０％
のものを記号○で、１１〜４０％のものを記号△で、４
１〜１００％のものを記号×で評価した。

【００２３】（４）抗菌力試験大腸菌（EscherichiacoliIFO 3301）、黄色ブドウ球菌
（StaphylococcusaureusIFO 12732）を３５℃の普通ブ
イヨン培地で１６〜２０時間振とう培養して、その培養
液を滅菌燐酸緩衝液で２０,０００倍に希釈した後、そ
の希釈液を前記潤滑性試験前後の試験片表面に１ｍｌ滴
下して、２５℃で２４時間保存し、取り出した。取り出
し後、SCDLP培地で試験片から培養液を洗いだして、標
準寒天培地を用いた混釈平板培養法（３５℃、２日間培
養）により生菌数を測定し、滅菌率（％）を次の式で算
出し、滅菌率（％）が１００％のものを記号◎で、９５
％以上のものを記号○で、６０〜９５％未満のものを記
号△で、６０％未満のものを記号×で評価した。

【００２４】

【式１】滅菌率（％）＝［（希釈液の生菌数−２４時間
保存後の生菌数）／希釈液の生菌数］×１００

【００２５】（５）カビ抵抗性試験前記潤滑性試験前後の試験片のカビ抵抗性をＪＩＳＺ
２９１１（１９９２）の一般工業製品の試験に準じて
試験し、カビの発育状態が認められないものを評価点
３、カビの発育部面積が試験片の１／３以下のものを評
価点２、カビの発育部面積が試験片の１／３を超えるも
のを評価点１とした。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明の表面処理鋼板
は、最表層のアクリル系および／またはウレタン系樹脂
の被膜がコロイダルシリカと潤滑剤を含有しているの
で、耐食性、潤滑性を有し、しかも、抗菌、防カビ剤を
さらに含有しているので、ユニットバスのような換気性
の悪い湿潤室内の部材に使用しても、雑菌やカビの発生
を抑制できる。また、抗菌、防カビ剤をアクリルニトリ
ルと酸性基含有単量体との共重合体粒子に担持させる
と、被膜表面に露出させることができるので、雑菌やカ
ビの発生抑制作用が大きくなる。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】耐食性、潤滑性および抗菌、防カビ性
に優れた表面処理鋼板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 22/24 Ｃ２３Ｃ 22/24 28/00 28/00 Ｃ (72)発明者坂本佳子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 (72)発明者坂井哲男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】樹脂１００重量部に対して、０.１〜
１００重量部のコロイダルシリカ、３〜３０重量部の潤
滑剤および０.１〜４０重量部の抗菌、防カビ剤を含有
するアクリル系および／またはウレタン系樹脂の被膜を
最表層に形成したことを特徴とする耐食性、潤滑性およ
び抗菌、防カビ性に優れた表面処理鋼板。
【請求項２】請求項１において、被膜にクロム酸塩
を樹脂１００重量部に対して５０重量部以下含有させた
ことを特徴とする耐食性、潤滑性および抗菌、防カビ性
に優れた表面処理鋼板。
【請求項３】抗菌、防カビ剤をアクリルニトリルと
酸性基含有単量体との共重合体粒子に担持させたことを
特徴とする請求項１または２に記載の耐食性、潤滑性お
よび抗菌、防カビ性に優れた表面処理鋼板。
【請求項４】抗菌、防カビ剤が銀、錫、銅および亜
鉛の１種または２種以上であることを特徴とする請求項
１、２または３に記載の耐食性、潤滑性および抗菌、防
カビ性に優れた表面処理鋼板。