JPH115061A

JPH115061A - 耐食性に優れた表面処理鋼板

Info

Publication number: JPH115061A
Application number: JP20191297A
Authority: JP
Inventors: Naoto Yoshimi; 直人吉見; Kenichi Sasaki; 健一佐々木; Yoshiharu Sugimoto; 芳春杉本; Masaru Sagiyama; 勝鷺山
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-04-23
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】使用過程において安全で、かつ耐食性に
優れた表面処理鋼板を提供する。【解決手段】上記課題は、亜鉛系めっき鋼板またはア
ルミニウム系めっき鋼板の表面に、高分子マトリックス
にキレート形成基を有している高分子キレート化剤皮膜
が形成されていることを特徴とする、耐食性に優れた表
面処理鋼板によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、家電、建
材用途に最適な表面処理鋼板に関し、製品を取扱う作業
者・ユーザーへの影響、製造時の排水処理対策、さらに
は使用環境下での製品からの有害物質の揮発・溶出など
の環境問題に適応するために、製造時および製品中に環
境・人体に有害なクロム、鉛、カドミウム、水銀などの
重金属を全く含まない環境適応型表面処理鋼板に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】家電製品用鋼板、建材用鋼板、自動車用
鋼板には、従来から亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウ
ム系めっき鋼板の表面に、耐食性（耐白錆性、耐赤錆
性）を向上させる目的で、クロム酸、重クロム酸または
その塩類を主要成分とした処理液によるクロメート処理
が施された鋼板が幅広く用いられている。このクロメー
ト処理は耐食性に優れ、かつ比較的簡単に行うことがで
きる経済的な処理方法である。

【０００３】しかし、クロメート処理は公害規制物質で
ある６価クロムを使用するものであり、処理工程ではク
ロム酸塩が人体へ悪影響を与えることや、排水処理後の
クロムスラッジの廃棄処理が困難であること、またクロ
メート処理後の製品から６価クロムが溶出するおそれが
あるなどの種々の問題を有している。従って、クロム酸
類の使用管理基準が厳しくなると同時に、クロメート処
理工場の管理、排水処理およびクロメート処理物による
二次汚染などの問題が進んでいる。各工場では排水関係
をクローズド化し、クロムイオンが外部に排出するのを
極力防止して公害対策を講じているのが現状である。さ
らに、ユーザーにおいてクロメート処理鋼板の防錆油、
プレス油の脱脂工程において、アルカリ系の脱脂液を用
いる際には、特にクロムの溶出がかなり多く、その脱脂
液中の脱クロム処理が必要である。

【０００４】このようなことから、亜鉛系めっき鋼板の
白錆の発生を防止するためにクロメート処理によらな
い、無公害な処理技術が数多く提案されている。例え
ば、無機化合物、有機化合物、有機高分子材料、あるい
はこれらを組み合わせた溶液を用い、浸漬、塗布、電解
処理などの方法により薄膜を生成させる方法がある。

【０００５】具体的には、 (１) モリブデン、タングステンなどの金属の酸化物を
用いる方法（例えば、特開昭５７−５８７５号公報） (２) タンニン酸を用いた方法（例えば、特開昭５１−
７１２３３号公報） (３) ３価クロムで構成した６価クロムを含まない無公
害のクロメート処理方法（例えば、特開昭６１−５８７
号公報）などが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記(１)の方
法ではモリブデン、タングステンなどの金属酸化物の腐
食に対する安定領域はクロムのそれよりも狭く、クロメ
ートと同程度の耐食性を得ることは困難であった。

【０００７】また、上記(２)の方法では、外観ムラのあ
る不均一な着色皮膜となる。

【０００８】さらに、上記(３)の方法では、可溶性クロ
ムを使用している点から、クロムフリーのニーズには根
本的には応えられない。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであって、使用過程において安全で、かつ耐食性に優
れた表面処理鋼板を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らが鋭意検討を行った結果、亜鉛系めっき鋼
板またはアルミニウム系めっき鋼板の表面に、キレート
形成基を有する高分子キレート化剤の皮膜を形成するこ
とにより、環境・人体に有害なクロメート処理液を行わ
ずに、無公害で耐食性に優れた表面処理鋼板を得ること
に成功した。すなわち、本発明の表面処理鋼板は以下の
構成から成る。

【００１１】１．亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム
系めっき鋼板の表面に、高分子マトリックスにキレート
形成基を有している高分子キレート化剤皮膜が形成され
ていることを特徴とする、耐食性に優れた表面処理鋼
板。

【００１２】２．亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム
系めっき鋼板の表面に、数平均分子量３００以上の高分
子マトリックスにキレート形成基を有している高分子キ
レート化剤皮膜が乾燥後の膜厚で０．０１〜５μｍ形成
されていることを特徴とする、耐食性に優れた表面処理
鋼板。

【００１３】３．亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム
系めっき鋼板の表面に、下記成分を含む皮膜を形成する
ことを特徴とする上記１または２に記載の耐食性に優れ
た表面処理鋼板。

【００１４】(１) 高分子マトリックスにキレート形成
基を有している高分子キレート化剤１００重量部、(２)
シリカ、ポリりん酸塩、りん酸塩、モリブデン酸塩、
フィチン酸、フィチン酸塩、ホスホン酸、ホスホン酸塩
の中から選ばれた少なくとも１種を合計で１〜１００重
量部。

【００１５】４．亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム
系めっき鋼板の表面に、下記成分を含む皮膜を形成する
ことを特徴とする上記１または２に記載の耐食性に優れ
た表面処理鋼板

【００１６】(１) 高分子マトリックスにキレート形成
基を有している高分子キレート化剤１００重量部、(２)
ポリオレフィンワックス等の炭化水素系化合物、フッ
素樹脂系化合物、脂肪酸アミド系化合物、二硫化モリブ
デン、金属石けん、フッ化黒鉛、窒化ホウ素およびポリ
アルキレングリコールの中から選ばれた少なくとも１種
の固形潤滑剤を合計で１〜８０重量部。

【００１７】５．亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム
系めっき鋼板の表面に、下記成分を含む皮膜を形成する
ことを特徴とする上記１または２に記載の耐食性に優れ
た表面処理鋼板。

【００１８】(１) 高分子マトリックスにキレート形成
基を有している高分子キレート化剤１００重量部、(２)
シリカ、ポリりん酸塩、りん酸塩、モリブデン酸塩、
フィチン酸塩、ホスホン酸、ホスホン酸塩の中から選ば
れた少なくとも１種を合計で１〜１００重量部、(３)
ポリオレフィンワックス等の炭化水素系化合物、フッ素
樹脂系化合物、脂肪酸アミド系化合物、二硫化モリブデ
ン、金属石けん、フッ化黒鉛、窒化ホウ素およびポリア
ルキレングリコールの中から選ばれた少なくとも１種の
固形潤滑剤を合計で１〜８０重量部。

【００１９】６．高分子マトリックスに付与されたキレ
ート形成基が、アミノ酸基、カルボキシル基、シチオカ
ルバミン酸塩、ポリアミノ基、チオール基、ザンセート
基、チオウレイド基、ジチオ酸基、β−ジケトン基、ヒ
ドロキサムオキシム基およびこれらの塩の中から選ばれ
た少なくとも１種であることを特徴とする上記１、２、
３、４または５に記載の耐食性に優れた表面処理鋼板。

【００２０】７．キレート形成基を有する高分子マトリ
ックスが、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリ
エチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアミノ
化合物、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、スチレン−ジビニルベンゼン樹
脂、アクリル樹脂、デンプンの中から選ばれた少なくと
も一種であることを特徴とする上記１、２、３、４、５
または６に記載の耐食性に優れた表面処理鋼板。

【００２１】従来、金属表面を腐食抑制剤（インヒビタ
ー）を用いて化学吸着法により防食する手法は古くから
知られており、主に鉄の防食方法として、冷却水系、ボ
イラー系、給水・給湯系などの水と金属が常時接触する
環境下で、水中にアミン系、リン酸系吸着剤を添加する
方法が実用化されている。

【００２２】本発明は、これら水回り配管系の防食とは
もちろん目的・用途が異なり、建材、家電、自動車など
の鋼板の防錆を目的としている。ところが、これら防錆
鋼板の目的で、キレート形成基を有する化合物を主体と
する皮膜が実用化された例はほとんどない。その理由
は、(１)金属の種類により吸着能が異なり、亜鉛系めっ
き鋼板、アルミニウム系めっき鋼板と安定で緻密な吸着
皮膜を得ることが困難なこと、(２)上記キレート化剤は
一般に低分子量のため、塗料用高分子樹脂のような連続
皮膜を形成することが困難なこと、などの理由により十
分な防食機能が得られなかった。

【００２３】上記の課題を克服するために本発明者らが
鋭意研究を重ねた結果、高分子マトリックスにキレート
形成基を付与した高分子キレート化剤が優れた防食効果
を有することを見いだしたのである。本発明の特徴は、
従来から知られているＥＤＴＡ等の低分子量のキレート
化剤を防錆用途に適用したのではなく、有機高分子マト
リックスにキレート形成基を付与した高分子キレート化
剤を、亜鉛系めっき鋼板もしくはアルミニウム系めっき
鋼板に適用した点にある。さらに本発明の特徴は、その
キレート形成基が望ましくは特定の種類の中から選択さ
れたものであることである。さらに、有機高分子マトリ
ックスの種類についても望ましくは、特定の種類のもの
を選択することが特徴である。

【００２４】その防食機構は必ずしも明確でないが、
(１)従来の低分子量のキレート化剤ではなく、有機高分
子を主体とする高分子キレート化剤とすることにより塗
料用樹脂のような有機皮膜を形成できる、(２)特定のキ
レート形成基により亜鉛系めっき鋼板もしくはアルミニ
ウム系めっき鋼板の表面と安定で強固な吸着・反応皮膜
を形成する、(３)キレート化形成基が皮膜形成時に溶出
した金属イオンをトラップし、錯体構造皮膜を形成する
こと、(４)従来の低分子量のキレート化剤ではなく、高
分子をマトリックスとする高分子キレート化剤を採用す
ることにより、キレート化形成基が皮膜形成時に溶出し
た金属イオンをトラップして錯体構造皮膜を形成した際
に、三次元の高分子錯体構造を有する皮膜を形成し、緻
密で安定な三次元イオン架橋構造皮膜を形成できる、
(５)さらに形成した皮膜を有する鋼板を腐食環境下に曝
したときに、アノード溶解によって溶出した金属イオン
をキレート形成基が補足し、上記４と同様の電気的に中
和な高分子錯体構造を生成することにより腐食の進行を
抑制するものと考えられる。

【００２５】亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系め
っき鋼板の表面に形成された高分子キレート化剤を含む
皮膜は、高分子マトリックスが有機樹脂と同様に皮膜を
形成して腐食を抑制する効果のみならず、キレート形成
基がめっき皮膜の表面に吸着もしくは反応により緻密な
保護皮膜層を形成するとともに、さらに皮膜成形時に溶
出した亜鉛イオンをキレート形成基がトラップして錯体
構造を形成し、緻密なバリヤー層を形成することによる
防錆効果を発揮できる。さらに腐食環境中に置いても、
腐食によって生成した亜鉛イオンを皮膜中のフリーのキ
レート形成基がトラップし、安定な金属錯体構造を形成
することによって腐食の促進を抑制する効果を発揮する
ものである。これらの複数の防食効果により、初めてク
ロムを使わずに優れた耐食性を付与できたものである。
また、必要に応じて、防錆添加剤と固形潤滑剤などを添
加し、より優れた耐食性、潤滑性の付与を可能とならし
めるものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細とその限定理
由を説明する。

【００２７】ベースとなる亜鉛系めっき鋼板としては、
亜鉛めっき鋼板、Ｚｎ−Ｎｉめっき鋼板、Ｚｎ−Ｆｅめ
っき鋼板(電気めっき、合金化溶融亜鉛めっき)、Ｚｎ−
Ｃｒめっき鋼板、Ｚｎ−Ｍｎめっき鋼板、Ｚｎ−Ｃｏめ
っき鋼板、Ｚｎ−Ｃｏ−Ｃｒ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ｃ
ｒ−Ｎｉめっき鋼板、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅめっき鋼板、Ｚ
ｎ−Ａｌめっき鋼板（例えば、Ｚｎ−５％Ａｌ合金めっ
き鋼板、Ｚｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板）、さらには
これらのめっきに金属酸化物、ポリマーなどを分散した
亜鉛系複合めっき鋼板（例えば、Ｚｎ−ＳiＯ₂分散めっ
き）を用いることができる。また、上記のようなめっき
のうち、同種または異種のものを二層以上めっきした複
層めっき鋼板を用いることができる。アルミニウム系め
っき鋼板としては、アルミニウムめっき鋼板、Ａｌ−Ｓ
ｉめっき鋼板を用いることができる。また、上記のめっ
きと鋼板の間に、あらかじめＮｉなどの薄目付けのめっ
きを施しても良い。めっきの方法としては、電解法（水
溶液中での電解、非水溶媒中での電解）、溶融法、気相
法のうち、実施可能ないずれの方法を採用することがで
きる。

【００２８】めっき鋼板の表面は高分子キレート化剤を
塗布する前に必要によりアルカリ脱脂処理、さらに密着
性、耐食性を向上させるために表面調整処理等の前処理
を行うことができる。

【００２９】次に、上記亜鉛系めっき鋼板またはアルミ
ニウム合金板の表面に形成される特定のキレート形成基
を有する高分子キレート化剤について説明する。

【００３０】キレート形成基は、めっき金属表面と化学
吸着することにより防錆効果を生じ、さらに皮膜形成時
にめっきから溶出した金属イオンと反応して不溶性の緻
密なキレート錯体をめっき表面に形成する機能を有する
ものである。

【００３１】有機高分子マトリックスに付与されたキレ
ート形成基には、アミノ酸基、カルボキシル基、シチオ
カルバミン酸基、ポリアミノ基、チオール基、ザンセー
ト基、チオウレイド基、ジチオ酸基、β−ジケトン基、
ヒドロキサムオキシム基等が使用される。以上のキレー
ト基はＮａ塩、Ｋ塩、アンモニウム塩、Ｌｉ塩などの塩
の形でもよい。アミノ酸基としては、例えば、グリシン
基、β−アラニン基、イミノジ酢酸基なども含まれる。
好ましいキレート形成基はジチオカルバミン酸基、チオ
ール基およびこれらのＮａ塩、Ｋ塩、アンモニウム塩、
Ｌｉ塩などの塩である。

【００３２】キレート形成基が導入される有機高分子マ
トリックスとしては、ポリエチレン、ポリビニルアルコ
ール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、
ポリアミノ化合物、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル酸、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン−ジビニルベ
ンゼン樹脂、デンプン等が好適である。好ましい有機高
分子マトリックスはポリアミノ化合物、ポリエチレン、
ポリエチレンイミン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル
酸、エポキシ樹脂等である。

【００３３】有機高分子マトリックスの分子量として
は、任意のもので構わないが、３００以上、好ましくは
千以上、より好ましくは１万以上、特に好ましくは５万
以上である。分子量が１千以下では、耐食性向上効果が
小さい。また、分子量が大きすぎると塗料組成物として
はゲル化するなどの問題が生じるため、望ましくは１０
０万以下である。

【００３４】以上のような高分子キレート化剤の例とし
ては、排水処理中の重金属や、飛灰中の重金属の補集を
狙いとして工業化されている重金属補集剤を適用するこ
とができる。たとえば、ミヨシ油脂(株)製エポフロック
Ｌ−１、エポフロックＬ−２、栗田工業(株)製ウエルク
リンＫ−１００、ウエルクリンＫ−２００などを適用す
ることができる。むろん上記以外の合成品でも構わな
い。

【００３５】高分子キレート化剤皮膜には、腐食をさら
に抑制するための目的で、必要に応じて、シリカ、ポリ
りん酸塩、りん酸塩、モリブデン酸塩、フィチン酸塩、
ホスホン酸、ホスホン酸塩の中から１種以上を配合する
ことができる。

【００３６】シリカは、コロイダルシリカ、ヒュームド
シリカいずれでもよい。コロイダルシリカとしては、例
えば、スノーテックスＯ、Ｎ、２０、３０、４０、
Ｃ、Ｓ（以上、日産化学株製）を用いることができる。
また、ヒュームドシリカとしては、ＡＥＲＯＳＩＬＲ
９７１、Ｒ８１２、Ｒ８１１、Ｒ９７４、Ｒ２０２、Ｒ
８０５、１３０、２００、３００、３００ＣＦ（以上、
日本アエロジル製）を用いることができる。これらシリ
カは、腐食環境下で緻密で安定な亜鉛の腐食生成物の生
成に寄与し、この腐食生成物がめっき表面に緻密に形成
されることによって、腐食の促進を抑制することができ
ると考えられている。

【００３７】シリカの配合量としては、高分子キレート
化剤１００重量部に対して、１〜１００重量部（シリカ
の固形分重量）とする。１重量部未満では、耐アルカリ
脱脂後の耐食性向上効果が少ない。一方、１００重量部
超では、塗装性、加工性が低下するので好ましくない。
好ましくは、５〜８０重量部が適当である。

【００３８】シリカ以外の腐食抑制剤として、公知のポ
リりん酸塩（例えば、ポリりん酸アルミ：テイカＫ−Ｗ
ＨＩＴＥ８０、８４、１０５、Ｇ１０５、９０（以上、
テイカ株製））、りん酸塩（例えば、りん酸亜鉛、りん
酸二水素アルミニウム、亜りん酸亜鉛等）、モリブデン
酸塩、りんモリブデン酸塩（りんモリブデン酸アルミニ
ウム）、フィチン酸、フィチン酸塩、ホスホン酸、ホス
ホン酸塩を１種以上添加してもよい。

【００３９】これらのシリカ以外の腐食抑制剤の配合量
（シリカの固形分重量）は高分子キレート化剤１００重
量部に対し合計で１〜１００重量部、好ましくは５〜８
０重量部が適当であり、シリカと上記のシリカ以外の腐
食抑制剤を併用する場合には上記配合量はさらにシリカ
を加えた合計量である。

【００４０】さらに、皮膜の加工性を向上させる目的
で、必要に応じて固形潤滑剤を配合することができる。
本発明に適用できる固形潤滑剤としては、以下のような
ものがあげられる。

【００４１】(１) ポリオレフィンワックス等の炭化水
素系化合物：例えば、ポリエチレンワックス、合成パラ
フィン、天然パラフィン、マイクロワックス、塩素化炭
化水素等。 (２) フッ素樹脂系化合物：例えば、ポリフルオロエチ
レン樹脂（ポリ４フッ化エチレン樹脂等）、ポリフッ化
ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂等 (３) 脂肪酸アミド系化合物：例えば、ステアリン酸ア
ミド、パルミチン酸アミド、メチレンビスステアロアミ
ド、エチレンビスステアロアミド、オレイン酸アミド、
エシル酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド等。 (４) 金属石けん類：例えば、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸鉛、ラウリン酸カルシウム、パルミチ
ン酸カルシウム等。 (５) 金属硫化物：二硫化モリブデン、二硫化タングス
テン。 (６) その他：例えば、グラファイト、フッ化黒鉛、窒
化ホウ素、ポリアルキレングリコール、アルカリ金属硫
酸塩等。

【００４２】以上の固形潤滑剤の中でも、ポリエチレン
ワックス、フッ素樹脂系化合物（中でもポリ４フッ化エ
チレン樹脂微粒子）が好適である。ポリエチレンワック
スとしては、ヘキスト製セリダスト９６１５Ａ、３７１
５、３６２０、３９１０、三洋化成製サンワックス１３
１−Ｐ、１６１−Ｐ、三井石油化学(株)製ケミパールＷ
−１００、Ｗ−２００、Ｗ−５００、Ｗ−８００、Ｗ−
９５０などを用いることができる。

【００４３】フッ素樹脂としては、テトラフルオロエチ
レン微粒子が好適で、ダイキン工業株製ルブロンＬ−
２、Ｌ−５、三井・デュポン製ＭＰ１１００、１２０
０、旭アイシーアイフロロポリマーズ(株)製フルオン
ディスパージョンＡＤ１、ＡＤ２、フルオンＬ１４０
Ｊ、Ｌ１５０Ｊ、Ｌ１５５Ｊなどを用いることができ
る。ポリオレフィンワックスとテトラフルオロエチレン
の併用により優れた潤滑効果を発揮できる。

【００４４】これらの潤滑剤の配合量は、合計で高分子
キレート化剤１００重量部に対して、１〜８０重量部が
適当である。１重量部未満では潤滑効果が乏しく、ま
た、８０重量部超では塗装性が低下する。好ましくは３
〜４０重量部である。

【００４５】さらに、その他の添加剤として、着色染料
（例えば、有機溶剤可溶性アゾ系染料、水溶性アゾ系金
属染料等）、有機着色顔料（例えば、縮合多環系有機顔
料、フタロシアニン系有機顔料等）、無機顔料（酸化チ
タン）、キレート剤（チオール等）、導電性顔料（例え
ば、亜鉛、アルミニウム、ニッケルなどの金属粉末、リ
ン化鉄、アンチモンドープ型酸化錫など）、カップリン
グ剤（例えば、シランカップリング剤、チタンカップリ
ング剤など）、メラミン・シアヌル酸付加物等を添加す
ることができる。

【００４６】高分子キレート化剤は溶液状態で塗布す
る。溶媒は高分子キレート化剤が水溶性の場合には水溶
液でよく、濃度は１〜４０％（重量％）程度でよい。

【００４７】上述したような高分子キレート化剤皮膜
は、亜鉛系めっき鋼板もしくはアルミニウム系めっき鋼
板の表面に、クロメート処理を施さずに塗布する。乾燥
後の膜厚は、任意の膜厚で良いが、望ましくは、０.０
１〜５μｍである。０.０１μｍ未満では、耐食性が不
十分であり、一方、溶接性を要求する用途では、５μｍ
を越えると溶接性が低下する。より好ましくは０．０５
〜３μｍ、さらに好ましくは０．１〜２μｍである。

【００４８】上記の高分子キレート化剤を含む塗料組成
物を亜鉛系めっき鋼板もしくはアルミニウム系めっき鋼
板の表面に形成する方法としては、塗布、浸漬、スプレ
ーいずれでも良い。塗布処理方法としては、ロールコー
ター（３ロール方式、２ロール方式等）、スクイズコー
ター、ダイコーターなどいずれの方法でもよい。また、
スクイズコーター等による塗布処理、あるいは浸漬処
理、スプレー処理の後に、エアナイフ法やロール絞り法
により塗布量の調整、外観の均一化、膜厚の均一化を行
うことも可能である。

【００４９】これらコーティングの後には、水洗するこ
となく加熱乾燥を行う。ただし、本発明高分子キレート
皮膜は下地亜鉛系めっき鋼板もしくはアルミニウム系め
っき鋼板と化学吸着もしくは反応により結合しているの
で、コーティング後の水洗工程を実施することも可能で
ある。

【００５０】加熱乾燥処理方法としては、ドライヤー、
熱風炉、高周波誘導加熱炉、赤外線炉等を用いることが
できる。加熱処理は、到達板温で５０〜３００℃、好ま
しくは８０〜２５０℃の範囲で行うことが望ましい。こ
の加熱温度が５０℃未満では皮膜中の水分が多量に残
り、耐食性が不十分となる。また、３００℃を越えると
非経済的であるばかりでなく、皮膜に欠陥が生じ耐食性
が低下する。

【００５１】本発明は、以上述べたような皮膜を両面ま
たは片面に有する鋼板を含むものである。本発明鋼板の
形態としては、例えば、以下のようなものがある。

【００５２】(１) 片面：めっき皮膜−高分子キレート
化剤皮膜、片面：めっき皮膜 (２) 方面：めっき皮膜−高分子キレート化剤皮膜、片
面：公知のリン酸塩処理皮膜など (３) 両面：めっき皮膜−高分子キレート化剤皮膜

【００５３】

【実施例】家電、建材、自動車部品用の表面処理鋼板と
して、亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系めっき鋼
板（表１）の表面をアルカリ脱脂処理後、水洗乾燥し
て、次いで、各種マトリックス種類・マトリックス分子
量、各種キレート形成基からなる高分子キレート化剤
（表２）、必要に応じてシリカ（表３）、シリカ以外の
防錆添加剤（表４）、固形潤滑剤（表５）からなる塗装
組成物（表６）をロールコーターにより塗布し、各種温
度で加熱乾燥した。

【００５４】高分子キレート化剤としては例えば、表２
実施例１に示したようにミヨシ油脂(株)製エポフロッ
クＬ−１（分子量：８万〜１２万、キレート形成基：ジ
チオカルバミン酸Ｎａ塩基とチオールＮａ塩基）を用い
た。また、例えば表１４に示したように、各種マトリッ
クスとキレート形成基を組み合わせたものを用いた。

【００５５】また、皮膜の膜厚は、塗料組成物の固形分
濃度（加熱残分）、あるいは塗布条件（ロールの圧下
力、回転速度等）により調整した。得られた表面処理鋼
板について、耐食性、塗料密着性、加工性の各試験を行
った結果を表７〜１３に示す。尚、本実施例の製造条
件、品質性能の評価方法は、以下の通りである。

【００５６】(１) めっき鋼板板厚０．８ｍｍ、表面厚さ（Ｒａ）１．０ｍｍの冷延鋼
板に各種亜鉛系めっきまたはアルミニウム系めっきを施
し、処理原板として用いた（表１参照）。

【００５７】(２) 高分子キレート化剤を主成分とする
塗料組成物以下の高分子キレート化剤水溶液を主体とし、必要に応
じて、防錆添加剤、固形潤滑剤を塗料養分酸機（サンド
グラインダー）を用いて必要時間分散させ、塗料用組成
物を得た。

【００５８】(２−１) 高分子キレート化剤表２に示す有機高分子マトリックスとキレート形成基か
らなる高分子キレート化剤水溶液を用いた。また、比較
例として、従来から防錆剤として知られているタンニン
酸水溶液、及び、低分子量のキレート化剤であるＥＤＴ
Ａ（エチレンジアミンテトラ酢酸）水溶液を用いた。 (２−２) 防錆添加剤表３に示すシリカ、表４に示すポリりん酸塩、りん酸
塩、モリブデン酸塩、フィチン酸、フィチン酸塩、ホス
ホン酸、ホスホン酸塩を使用した。 (２−３) 固形潤滑剤表５に示す固形潤滑剤を使用した。

【００５９】［品質性能の評価方法］ (１) 皮膜外観各サンプルについて、皮膜外観の均一性(ムラの有り無
し)を目視で評価した。評価基準は、以下の通りであ
る。 ○：ムラが全く無い均一な外観 △：ムラが若干目立つ外観 ×：ムラが目立つ外観

【００６０】(２) 耐白錆性各サンプルについて、塩水噴霧試験（ＪＩＳ−Ｚ−２３
７１）を施し、所定時間後の白錆面積率で評価した。
尚、シリカを含まない皮膜については４８時間後の耐白
錆性で評価し、防錆添加剤（シリカ、シリカ以外の防錆
添加剤）を含む皮膜についてはシリカによる防錆効果に
より４８時間で優位差が現れないため、より厳しく７２
時間後で評価した。判定方法は、以下の通りである。 ◎ ：白錆面積率５％未満 ○ ：白錆面積率５％以上、１０％未満 ○−：白錆面積率１０％以上、２５％未満 △ ：白錆面積率２５％以上、５０％未満 × ：白錆面積率５０％以上、１００％以下

【００６１】(３) 塗料密着性各サンプルについて、メラミン系の焼き付け塗料（膜厚
３０μｍ）を塗布した後、沸水中に２時間浸漬し、直ち
に、碁盤目（１０×１０、１ｍｍ間隔）のカットを入れ
てセロテープによる剥離を行った。判定基準は以下の通
り。 ◎：剥離なし ○：剥離面積率５％未満 △：剥離面積率５％以上、２０％未満 ×：剥離面積率２０％以上

【００６２】(４) 加工性ブランク径φ１２０ｍｍ、ダイス径φ５０ｍｍで深絞り
成形（無塗油条件）を行い、割れが生ずるまでの成形高
さで評価した。評価基準は以下の通り。 ◎：絞り抜け ○：成形高さ３０ｍｍ以上 △：成形高さ２０ｍｍ以上、３０ｍｍ未満 ×：成形高さ２０ｍｍ未満

【００６３】

【表１】

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】

【表４】

【００６７】

【表５】

【００６８】

【表６】

【００６９】

【表７】

【００７０】

【表８】

【００７１】

【表９】

【００７２】

【表１０】

【００７３】

【表１１】

【００７４】

【表１２】

【００７５】

【表１３】

【００７６】

【表１４】

【００７７】

【表１５】

【００７８】

【発明の効果】本発明により、クロムを使用することな
く耐食性にすぐれた表面処理鋼板を提供することができ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鷺山勝東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜鉛系めっき鋼板またはアルミニウム系
めっき鋼板の表面に、高分子マトリックスにキレート形
成基を有している高分子キレート化剤皮膜が形成されて
いることを特徴とする、耐食性に優れた表面処理鋼板
【請求項２】高分子キレート化剤が数平均分子量３０
０以上の高分子マトリックスにキレート形成基を有して
いるものであってその皮膜が乾燥後の膜厚で０．０１〜
５μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の耐食
性に優れた表面処理鋼板
【請求項３】高分子キレート化剤皮膜が高分子キレー
ト化剤１００重量部に対しシリカ、ポリりん酸塩、りん
酸塩、モリブデン酸塩、フィチン酸、フィチン酸塩、ホ
スホン酸、ホスホン酸塩の中から選ばれた少なくとも１
種を合計で１〜１００重量部含有することを特徴とする
請求項１または２に記載の耐食性に優れた表面処理鋼板
【請求項４】高分子キレート化剤皮膜が高分子キレー
ト化剤１００重量部に対しポリオレフィンワックス等の
炭化水素系化合物、フッ素樹脂系化合物、脂肪酸アミド
系化合物、二硫化モリブデン、金属石けん、フッ化黒
鉛、窒化ホウ素およびポリアルキレングリコールの中か
ら選ばれた少なくとも１種の固形潤滑剤を合計で１〜８
０重量部含有することを特徴とする請求項１、２または
３に記載の耐食性に優れた表面処理鋼板
【請求項５】高分子キレート化剤皮膜がさらに高分子
キレート化剤１００重量部に対しポリオレフィンワック
ス等の炭化水素系化合物、フッ素樹脂系化合物、脂肪酸
アミド系化合物、二硫化モリブデン、金属石けん、フッ
化黒鉛、窒化ホウ素およびポリアルキレングリコールの
中から選ばれた少なくとも１種の固形潤滑剤を合計で１
〜８０重量部含有することを特徴とする請求項３または
４に記載の耐食性に優れた表面処理鋼板
【請求項６】キレート形成基が、アミノ酸基、カルボ
キシル基、シチオカルバミン酸基、ポリアミノ基、チオ
ール基、ザンセート基、チオウレイド基、ジチオ酸基、
β−ジケトン基、ヒドロキサムオキシム基およびこれら
の塩の中から選ばれた少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１、２、３、４または５に記載の耐食性に
優れた表面処理鋼板
【請求項７】高分子マトリックスが、ポリエチレン、
ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリ
エチレンイミン、ポリアミノ化合物、ポリ塩化ビニル、
ポリアクリル酸、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、スチ
レン−ジビニルベンゼン樹脂、アクリル樹脂、デンプン
の中から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５または６に記載の耐食性に
優れた表面処理鋼板