JPH115269A - 樹脂被覆金属板と塗料組成物および樹脂被覆金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】溶接性（連続スポット溶接性）、加工性、上塗
り密着性および接着性に優れた樹脂被覆金属板を提供す
る。 【解決手段】亜鉛系またはアルミニウム系めっき金属板
の表面に下地処理が施され、その上に下記（１）〜
（４）式（式中で、Ｐ：皮膜中のリン化鉄を主成分とす
る導電顔料量（重量％）、ｔ：樹脂被覆層の平均厚み
（μｍ）である）を満たす樹脂被覆層が形成された樹脂
被覆金属板。特定の主樹脂および硬化剤を用いれば、溶
接性および加工性に加え、各種接着剤との接着性および
上塗り密着性をも向上させ得る。 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接可能型樹脂被
覆金属板、ならびに、溶接可能型樹脂被覆金属板用の塗
料組成物およびそれを用いた樹脂被覆金属板の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂被覆金属板は、平板にあらかじめ塗
装が施された金属板で、成型された後、そのまま製品の
外板として使用されるプレコート金属板と、その上層に
さらに塗装が施される樹脂被覆金属板（以後、プレプラ
イムド金属板と称する）とに大別される。

【０００３】現在、プレコート金属板は、家電製品や屋
内器物用の素材として多く用いられているが、電気伝導
性がなく溶接が行えないという理由のために、このプレ
コート金属板が未だ適用されていない用途がある。例え
ば、自動車用の素材としての用途や、比較的板厚の厚い
材料向けの用途である。

【０００４】しかしその一方で、これらの産業分野で
も、製造工程の簡略化が望まれている。例えば、塗装工
程の一部省略や溶接後の手直し工程の省略などである。

【０００５】その際、使用される金属板（主として鋼
板）をプレコート化して塗装工程全体を省略する方法
と、プレプライムド化して塗装工程の一部を省略する方
法が考えられるが、当然プレプライムド化の方が容易に
進行すると考えられる。例えば、自動車用の素材として
の用途では、塗装工程の完全省略よりも、電着塗装工
程、あるいは電着塗装工程および中塗り塗装工程の省略
の方が容易である。

【０００６】ただし、単に樹脂被覆金属板を採用したプ
レプライムド化では、接合方法の大幅な変更や小物部品
のプレプライムド化などが必要とされるため、技術的課
題が多く残っている。

【０００７】一方、従来から、自動車用の素材として必
要な、加工性、耐食性、溶接性などの種々の性能を併せ
有する樹脂被覆金属板（特に、樹脂被覆鋼板）の研究、
開発がなされてきており、樹脂被覆層に導電顔料を添加
した樹脂被覆鋼板が特許第１７１１３８７号に記載され
ている。

【０００８】しかしながら、上記鋼板は、あくまでも電
着塗装を行うことを前提として設計されている鋼板であ
り、溶接性、プレス成型性および平板部の耐食性等には
優れるものの、各種接着剤との接着性や、中上塗り塗料
あるいは補修用塗料との密着性に関しては考慮されてい
ない。

【０００９】また、溶接性に大きな影響を及ぼす樹脂被
覆層の膜厚と導電顔料量の関係については一切記載がな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
現状に鑑みなされたもので、溶接性（連続スポット溶接
性）および加工性に優れた樹脂被覆金属板を提供するこ
と、さらには、溶接性および加工性に加え、補修用塗料
との密着性（上塗り密着性）および接着性に優れた樹脂
被覆金属板用の塗料組成物およびそれを用いた樹脂被覆
金属板の製造方法を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、導電顔料
を含有する溶接可能な樹脂被覆金属板の性能について調
査を行い、特に、上塗り密着性を高め、良好な溶接性、
接着性を具備させる方策を検討した結果、以下の知見を
得た。

【００１２】すなわち、溶接性に影響を及ぼす樹脂被覆
層厚みとリン化鉄を主成分とする導電顔料（以下、単に
「導電顔料」といえば、「リン化鉄を主成分とする導電
顔料」を指す）の含有量には相関があり、 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：樹脂被覆層中の導電顔料量（重量％） ｔ：樹脂被覆層の平均厚み（μｍ） の関係を満たす樹脂被覆層を有する樹脂被覆金属板であ
れば、溶接性、加工性のバランスが良好になることを見
いだした。つまり、樹脂被覆層の膜厚が厚くなれば、必
要となる導電顔料の含有量も増大するが、導電顔料の含
有量が多すぎると、プレス成型の際に導電顔料の脱落が
生じやすくなり、プレス疵の原因となる。また、膜厚が
薄い場合溶接性は良好となるが、導電顔料を含んだ塗膜
では膜厚が薄いと導電顔料の脱落が起こりやすくなるの
で、導電顔料の含有量に一定の上限がある。

【００１３】さらに、樹脂被覆層中のバインダー樹脂種
の影響について調査を行った結果、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはこれ
らの変性樹脂を用いた場合には、加工性が一層良好とな
り、さらに硬化剤としてイソシアネート化合物またはア
ルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂を使用す
ると、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン
系接着剤など、各種接着剤との初期接着性が良好で、さ
らに接着耐久性にも優れることを知見した。

【００１４】本発明はこのような知見に基づいてなされ
たもので、その要旨は、下記（１）の溶接可能型樹脂被
覆金属板、ならびに（２）の溶接可能型樹脂被覆金属板
用の塗料組成物および（３）のその塗料組成物を用いた
樹脂被覆金属板の製造方法にある。

【００１５】（１）下地処理が施された亜鉛系めっきま
たはアルミニウム系めっき金属板の上に樹脂被覆層を有
する樹脂被覆金属板であって、前記樹脂被覆層中にリン
化鉄を主成分とする導電顔料を含み、この導電顔料の含
有量および樹脂被覆層の厚みが下記（１）式〜（４）式
を満たすことを特徴とする溶接可能型樹脂被覆金属板。

【００１６】 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：樹脂被覆層中の導電顔料量（重量％） ｔ：樹脂被覆層の厚み（μｍ） （２）下地処理が施された亜鉛系めっきまたはアルミニ
ウム系めっき金属板の上に樹脂被覆層を有する樹脂被覆
金属板用の塗料組成物であって、主樹脂としてエポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂
またはこれらの変性樹脂から選ばれた１種以上の樹脂
と、硬化剤としてイソシアネート化合物および／または
アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂とを含
有し、さらに下記（１）式〜（４）式を満たすリン化鉄
を主成分とする導電顔料を含有することを特徴とする溶
接可能型樹脂被覆金属板用の塗料組成物。

【００１７】 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：塗料組成物により形成される樹脂被覆層中
の導電顔料量（重量％） ｔ：塗料組成物により形成される樹脂被覆層の厚み（μ
ｍ） （３）下地処理が施された亜鉛系めっきまたはアルミニ
ウム系めっき金属板の上に上記（２）に記載の塗料組成
物を用いて樹脂被覆層を形成することを特徴とする溶接
可能型樹脂被覆金属板の製造方法。

【００１８】なお、前記の「亜鉛系めっきまたはアルミ
ニウム系めっき」には、亜鉛−アルミニウム系めっきと
称されるめっきも含まれる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明（上記（１）、
（２）および（３）の発明）について詳細に説明する。

【００２０】上記（１）の発明は、下地処理が施された
亜鉛系またはアルミニウム系めっき金属板の上に、樹脂
被覆層の厚み（平均厚み）に対して所定の条件を満たす
リン化鉄を主成分とする導電顔料が含有された樹脂被覆
層を有する樹脂被覆金属板である。また、上記（２）の
発明は、樹脂被覆層が特定のバインダー樹脂（主樹脂＋
硬化剤）を含有する塗料組成物であって、かつ、その塗
料組成物により形成される樹脂被覆層が（１）の発明で
規定される条件を満たすようにリン化鉄を主成分とする
導電顔料を含有する樹脂被覆金属板用の塗料組成物であ
り、（３）の発明は、その塗料組成物を用いた樹脂被覆
金属板の製造方法である。

【００２１】＜金属板＞これらの樹脂被覆金属板（上記
（１）〜（３）の発明でいう樹脂被覆金属板を指す）に
使用される基材としての金属板は特定のものに限定され
ない。一般には、ＪＩＳ Ｇ３１４１に規定されるＳＰ
ＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥ等の鋼板、あるいは極低炭素
Ｔｉ添加鋼、Ｐ添加鋼、その他の高張力鋼の鋼板等の少
なくとも片面に、亜鉛系めっき皮膜、アルミニウム系め
っき皮膜、または亜鉛−アルミニウム系めっき皮膜が形
成されためっき鋼板であるが、軽量化のために使用され
るアルミニウム板等であってもよい。その使用目的、使
用部位に応じて適宜選択され得る。

【００２２】＜めっき皮膜＞上記の基材としての金属板
の表面に形成されるめっき皮膜としては、亜鉛系、アル
ミニウム系、または亜鉛−アルミニウム系のめっき皮膜
が挙げられる。例えば、純Ｚｎ、Ｚｎ−Ｆｅ合金、Ｚｎ
−Ｃｏ合金、Ｚｎ−Ｎｉ合金、Ｚｎ−Ｍｎ合金、Ｚｎ−
Ｃｒ合金、Ｚｎ−Ｍｇ合金、Ｚｎ−Ａｌ合金、純Ａｌ、
Ａｌ−Ｍｎ合金等のめっき皮膜である。

【００２３】めっき皮膜中には、必要に応じて、有機イ
ンヒビターが添加されていてもよい。

【００２４】有機インヒビターとしては、アルキン類、
アルキノール類、アミン類もしくはその塩、チオ化合
物、複素環化合物、ポリカルボン酸化合物もしくはその
塩、芳香族カルボン酸化合物もしくはその塩、リグニン
スルホン酸もしくはその塩、およびデキストリンの中の
１種以上が使用できる。

【００２５】アルキン類は、炭素−炭素三重結合（−Ｃ
≡Ｃ−）を含む有機化合物であり、例えば、ペンチン、
ヘプチン、オクチンなどが挙げられる。

【００２６】アルキノール類は上記のアルキン類に１個
以上の水酸基が結合した有機化合物で、プロパルギルア
ルコール、１−ヘキシン−３−オール、１−ヘプチン−
３−オールなどが選択できる。

【００２７】アミン類は、分子中に窒素原子を１個以上
含む有機化合物で、脂肪族、芳香族のいずれであっても
よく、ラウリルアミン、オクチルアミン、プロペニルア
ミンシクロヘキシルアミンなどが使用できる。また、そ
の塩とは、例えばそれらの硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩であ
る。

【００２８】チオ化合物は分子中に硫黄原子を１個以上
含む有機化合物で、チオ尿素およびその誘導体、デシル
メルカプタン、ジメチルスルフィドなどが挙げられる。

【００２９】複素環化合物は、環状の分子において、環
の構成原子として炭素以外の元素が含まれている有機化
合物で、例えば、チオフェン、インドール、ベンゾイミ
ダゾール、デキストリンなどが挙げられる。

【００３０】ポリカルボン酸化合物は分子中にカルボキ
シル基を２個以上含む化合物で、クエン酸、コハク酸、
アジピン酸、セバシン酸などが挙げられる。その塩とし
ては、クエン酸二水素カリウム、アジピン酸二ナトリウ
ムなどがある。

【００３１】芳香族カルボン酸化合物は芳香族炭化水素
に結合したカルボキシル基を有する化合物で、安息香
酸、サリチル酸などが挙げられる。その塩とは、安息香
酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウムなどである。

【００３２】上記の化合物の他に、リグニンスルホン酸
およびその塩（リグニンスルホン酸ナトリウムなど）、
デキストリンもインヒビターとして使用できる。

【００３３】有機インヒビターの含有量（めっき皮膜中
における含有量）は、Ｃの含有量に換算して０．００１
〜１０重量％であることが好ましい。０．００１重量％
未満であれば、耐食性向上の効果が小さく、１０重量％
を超えると、めっき皮膜の機械的特性が失われるばかり
か、溶接性にも悪影響を及ぼすからである。

【００３４】めっき皮膜は公知の方法により形成された
ものであればよい、このときのめっき付着量は特に限定
されないが、加工性、耐食性および溶接性のバランスを
考慮すると、片面あたり１０ｇ／ｍ² 以上１２０ｇ／ｍ
² 以下であるのが好ましい。

【００３５】＜下地処理＞上記金属板は、その表面に下
地処理が施される。下地処理としては、特に限定され
ず、クロメート処理、リン酸塩処理、シュウ酸系化成処
理、タンニン酸塩処理、ジルコニア系化成処理などが挙
げられる。この中で、汎用性の高い処理は、クロメート
処理、リン酸亜鉛処理であり、これらの処理が好適であ
る。

【００３６】金属板が上記のめっき鋼板の場合は、その
表面にクロメート処理、リン酸亜鉛処理、またはリン酸
亜鉛処理＋クロメート処理が施され、クロメート皮膜や
リン酸亜鉛皮膜が形成される。これらの皮膜によって、
塗膜密着性（基材金属（鋼）板とその上に形成される樹
脂被覆層との密着性）および耐食性が向上する。

【００３７】クロメート皮膜は、塗布型、反応型、電解
型のいずれの方法により形成されたものであってもよい
が、塗布型クロメート処理によるものが耐食性に優れて
おり、好ましい。塗布型クロメート液の種類は特に限定
されず、市販の部分還元クロメート液を使用すればよ
い。

【００３８】クロメート皮膜の付着量は、少ないと塗膜
密着性が低下し、多いと加工性が低下するので、金属ク
ロム量に換算して１０ｍｇ／ｍ² 以上１００ｍｇ／ｍ²
以下であることが好ましい。さらに好ましくは、３０ｍ
ｇ／ｍ² 以上８０ｍｇ／ｍ²以下である。

【００３９】リン酸亜鉛皮膜は、通常のプレコート鋼板
の化成処理に使用される薬液を用いて、スプレー法、浸
漬法等の慣用手段で形成された皮膜であればよい。リン
酸亜鉛皮膜の付着量は、クロメート皮膜の場合と同様の
理由で、０．２ｇ／ｍ² 以上１．８ｇ／ｍ² 以下の範囲
であるのが好ましく、さらに好ましくは、０．４ｇ／ｍ
² 以上１．２ｍｇ／ｍ² 以下である。

【００４０】＜樹脂被覆層＞以下に、樹脂被覆層の形成
に用いられるバインダー樹脂（主樹脂＋硬化剤）、硬化
触媒、有機潤滑剤、リン化鉄を主成分とする導電顔料お
よびその他の無機顔料について述べるが、特に断らない
限り、（１）〜（３）の発明でいう樹脂被覆層に共通す
る。

【００４１】［バインダー樹脂］（主樹脂＋硬化剤） 上記（１）の発明の樹脂被覆金属板にあっては、樹脂被
覆金属板の最上層に被覆される樹脂層の構成要素である
バインダー樹脂（主樹脂＋硬化剤）は特定のものに限定
されない。すなわち、主樹脂は、通常のプレコート鋼板
に使用されている樹脂であればよく、硬化剤も、通常の
プレコート鋼板に使用されているものであれば特に限定
されない。アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノ
ール樹脂などが挙げられる。

【００４２】（１）の発明の樹脂被覆金属板は、このよ
うなバインダー樹脂からなる樹脂被覆層を有し、この被
覆層中には、後に詳述するように、所定の条件を満たす
導電顔料が含有されている樹脂被覆金属板である。この
樹脂被覆金属板は、溶接性が良好であり、加工性にも優
れている。

【００４３】しかし、この樹脂被覆金属板に、溶接性に
加えて、一層優れた加工性を付与しようとする場合に
は、主樹脂として、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、アクリル樹脂のいずれかの樹脂が含有さ
れた塗料組成物を用いて形成された樹脂被覆層を有する
樹脂被覆金属板であることが好ましい。この場合、これ
らの樹脂を変性した樹脂が含有された塗料組成物を使用
してもよい。ここで、変性とはコールドブレンドと末端
修飾の両者を意味する。コールドブレンドとは、２種類
以上の樹脂を混合することを意味し、末端修飾とは、あ
る樹脂の末端に異なる樹脂を反応させ新たな樹脂を形成
することを意味する。なお、これらの主樹脂は相溶性を
損なわなければ、２種以上の併用が可能である。

【００４４】また、各種接着剤との接着性を高め、上塗
り密着性、加工性をバランス良く向上させようとする場
合には、硬化剤として、アルキルエーテル化アミノホル
ムアルデヒド樹脂および／またはイソシアネート化合物
が含有された塗料組成物を用いて形成された樹脂被覆層
を有する樹脂被覆金属板であることが好ましい。

【００４５】これらの硬化剤の中で特に好ましいものと
しては、アルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹
脂では、メチロールメラミン樹脂や、メチロールベンゾ
グアナミン樹脂が、イソシアネート化合物では、ヘキサ
メチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート、水素化ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、トルエンジイソシアネー
トの３量体およびその誘導体などが挙げられる。また、
イソシアネート化合物は、ブロック化したもの、しない
もののいずれでもよく、特に限定されない。用途に応じ
て適宜選択され得る。

【００４６】硬化剤は、主樹脂に対して２種以上を併用
してもよい。なお、硬化剤は、主樹脂と併用するのが一
般的であり、硬化剤のみをバインダー樹脂として使用す
ることはまれである。

【００４７】これらの樹脂および硬化剤は、有機溶剤タ
イプあるいは水性化されたタイプのものが好ましい。

【００４８】前記（２）の発明の樹脂被覆金属板用塗料
組成物は、上記のように、特定のバインダー樹脂（主樹
脂＋硬化剤）を含有する塗料組成物であって、それを用
いて樹脂被覆層を形成したときに、前記（１）の発明の
樹脂被覆金属板の樹脂被覆層におけると同様の条件を満
たすようにリン化鉄を主成分とする導電顔料を含有する
塗料組成物である。この塗料組成物を用いて形成された
樹脂被覆層を有する樹脂被覆金属板は、溶接性、加工性
に加え、各種接着剤との接着性および上塗り密着性にも
優れている。

【００４９】［硬化触媒］硬化触媒は、必要に応じて適
宜選択、使用すればよい。例えば、硬化剤としてアルキ
ルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂を使用する場
合には、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンス
ルホン酸等のスルホン酸系硬化触媒が使用される。これ
らの触媒は、アミンなどで中和したタイプでも、中和し
ないタイプでもよい。

【００５０】イソシアネート化合物の硬化触媒として
は、ジブチル錫ジラウレートや、１，３−ジアセトキシ
テトラブチルスタノキサンなどの金属有機酸塩や、トリ
エチレンジアミン、テトラブチルアンモニウムクロライ
ドなどの三級アミンおよびその塩などが使用されうる。

【００５１】［有機潤滑剤］有機潤滑剤は、加工用治具
と樹脂被覆層との摩擦を減少させ、樹脂被覆層にかかる
力を弱めて加工時に生じる樹脂被覆層の損傷を防止しよ
うとするもので、必要に応じて適宜選択、使用すればよ
い。

【００５２】この場合、選択される有機潤滑剤として
は、低比重で樹脂被覆層中での容積分率が大きいだけで
なく、溶接時に熱分解しやすく、しかも共存する樹脂の
熱分解を促進する物質であることが好ましい。

【００５３】このような理由から、ポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン系化合物や、カルボン酸
エステル系化合物、ポリアルキレングリコール等が特に
好ましい。カルボン酸エステル系化合物としては、ステ
アリン酸、オレイン酸、アジピン酸、セバシン酸等のカ
ルボン酸と、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ネオペ
ンチルアルコール等とのモノエステル、ジエステル、ポ
リエステル等があげられ、ポリアルキレングリコールと
しては、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリ
コール等が挙げられる。これらの有機潤滑剤は、それぞ
れ単独でも、あるいは２種以上の組み合わせでも使用で
きる。

【００５４】これらの有機潤滑剤の粒径は、１μｍ以上
１０μｍ以下が好ましい。粒径が１μｍ未満では十分な
潤滑性の発現が困難であり、１０μｍを超えると成型時
に有機潤滑剤自身が脱落しやすくなり、押し込み疵の原
因となる。

【００５５】樹脂被覆層中の有機潤滑剤の含有量は特に
限定されないが、固形分として、すなわち樹脂被覆層の
固形分重量に対して０重量％以上１５重量％以下である
のが好ましい。有機潤滑剤の含有量が１５重量％を超え
ると動摩擦係数が小さくなりすぎて成型時にしわが発生
したり、剥離した有機潤滑剤が押し込み疵の原因となり
やすく、上塗り密着性も著しく低下する場合がある。

【００５６】［導電顔料］樹脂被覆層に導電性を付与
し、溶接性を良好にするため、導電顔料が添加される。
導電顔料としては、（イ）電気抵抗が低く安定してお
り、少量で十分な通電効果が得られること、（ロ）溶接
時の発熱により溶融しない高融点物質であること、
（ハ）硬度が高く、溶接時の加圧により導電顔料が絶縁
性の樹脂被覆層を破壊し、導電性をより良好にできるこ
と、および、（ニ）低価格で大量供給が可能であるこ
と、等の性質を備えた顔料が好ましい。

【００５７】上記の諸条件を満たす顔料として、リン化
鉄（Ｆｅ₂ Ｐ）を主成分とし、平均粒径が２０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下の顔料が最適である。リン
化鉄を主成分とする顔料はフェロホス等として各種のも
のが市販されているので、それらを単独あるいは組み合
わせて用いればよい。

【００５８】樹脂被覆層中におけるリン化鉄を主成分と
する顔料の含有量は、樹脂被覆層の厚みと大きな相関が
ある。

【００５９】すなわち、リン化鉄を主成分とする導電顔
料の含有量および樹脂被覆層の厚みが下記（１）〜
（４）式を満たす場合は、十分な溶接性が確保され、し
かも加工性に悪影響を及ぼすことはない。

【００６０】 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：樹脂被覆層中の導電顔料量（重量％） ｔ：樹脂被覆層の厚み（μｍ） 図１は、上記（１）式〜（４）式を図示したもので、樹
脂被覆層に含まれるリン化鉄を主成分とする導電顔料量
と樹脂被覆層の厚みの適正範囲を示す図である。この図
は後述する実施例で種々の樹脂被覆金属板について行っ
た性能試験の結果得られたもので、導電顔料量と樹脂被
覆層の厚みが図１の斜線で示した領域内にあれば、良好
な溶接性および加工性が確保される。なお、この図に示
されるように、樹脂被覆層の厚みが０．５〜１．５μｍ
の範囲内であれば、樹脂被覆層中に導電顔料が含まれて
いなくても溶接性は損なわれない。

【００６１】［その他の無機顔料］樹脂被覆層には、樹
脂被覆金属板の端面耐食性や耐水密着性などを向上させ
るために、必要に応じて導電顔料以外の「その他の無機
顔料」が添加される。

【００６２】「その他の無機顔料」としては、クロム酸
系防錆顔料、ノンクロム系防錆顔料、着色顔料、体質顔
料等が挙げられる。

【００６３】例えばクロム酸系防錆顔料としては、クロ
ム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、クロム酸カルシウ
ム、クロム酸バリウム、塩基性クロム酸鉛等が挙げられ
る。また、ノンクロム系防錆顔料にはリン酸塩顔料、バ
ナジン酸塩顔料、モリブデン酸塩顔料、あるいはリンモ
リブデン酸塩系顔料等がある。

【００６４】着色顔料の代表例としては、酸化チタン、
カーボンブラック、酸化鉄等が挙げられ、また、体質顔
料としては、例えば、シリカ、アルミナ、カオリン、炭
酸カルシウム、硫酸バリウムなどがあげられる。

【００６５】これらの顔料は単独でも２種類以上の組み
合わせでも使用できる。

【００６６】ただし、「その他の無機顔料」を添加する
場合、その含有量の合計が、固形分として、樹脂被覆層
の固形分重量に対して２５重量％以下であるのが好まし
い。含有量の合計が２５重量％を超えると溶接性が低下
する傾向がある。より好ましい範囲は、０．５重量％以
上２０重量％以下である。

【００６７】樹脂被覆層を形成する方法は特に限定され
ない。ロールコート法、カーテンフローコート法、スプ
レー法等により上記の条件を満たすように塗膜を塗布し
た後、乾燥・硬化すればよい。

【００６８】乾燥・硬化方法についても特に限定され
ず、一般に用いられる熱風オーブンや、誘導加熱オーブ
ンが適用できる。乾燥・硬化温度は樹脂種により適宜設
定されるが、一般には最高到達鋼板温度で１４０℃以上
２６０℃以下で、乾燥・硬化時間は３０秒以上３分以下
である。

【００６９】前記（３）の発明は、前述した特定のバイ
ンダー樹脂（主樹脂＋硬化剤）を含有する塗料組成物で
あって、その塗料組成物により形成される樹脂被覆層が
前記の所定の条件を満たすようにリン化鉄を主成分とす
る導電顔料を含有する塗料組成物（前記（２）の発明の
塗料組成物）を用いた樹脂被覆金属板の製造方法であ
る。

【００７０】製造に際し、亜鉛系めっきまたはアルミニ
ウム系めっき金属板の表面に施す、例えばクロメート処
理やリン酸亜塩処理などの下地処理は、いずれも公知の
方法により行えばよい。その上に、前記（２）の発明の
塗料組成物を用いて樹脂被覆層を形成する。樹脂被覆層
の形成は、上述したように行えばよい。

【００７１】この樹脂被覆金属板は、既に述べたよう
に、溶接性、加工性に加え、各種接着剤との接着性およ
び上塗り密着性にも優れている。

【００７２】

【実施例】

＜実施例１＞厚み０．７ｍｍの鋼板（ＪＩＳ Ｇ３１４
１に規定されるＳＰＣＥ相当材）の両面にニッケル含有
電気亜鉛めっき（Ｎｉ：１３重量％、Ｚｎ：８７重量
％）を施し、アルカリ脱脂、水洗および乾燥処理を行っ
た後、市販のクロメート処理液（日本ペイント製 ＮＲ
Ｃ３００）をロールコータで塗布し、最高到達鋼板温度
１４０℃となるよう熱風オーブンで４０秒間乾燥した。
クロメート皮膜の付着量は金属クロムに換算して５０ｍ
ｇ／ｍ² であった。

【００７３】次に、その上層に表１に示す樹脂被覆層
（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３５）を形成した。なお、表１にお
いて、樹脂被覆層中のリン化鉄を主成分とする導電顔
料、およびその他の無機顔料の含有量は、固形分として
の含有量、すなわち樹脂被覆層の固形分重量に対する重
量百分率で表した値である。

【００７４】また、樹脂被覆層中には、有機潤滑剤とし
て、セリダスト３６２０（ヘキスト社製微粉化ポリエチ
レンワックス）を固形分として０．５重量％添加した。

【００７５】導電顔料には、フェロホスＨＲＳ２１３２
（フーカーケミカルスアンドプラスチックス社製リン化
鉄主成分導電顔料）を、その他の無機顔料としては、リ
ンモリブデン酸アルミニウム系顔料（キクチカラー
（株）製ＬＦボウセイＰＭ−３０８）、シリカ（日本ア
エロジル(株)製アエロジル１３０）、リンバナジウム混
合顔料（日本ペイント（株）製ＶＰ顔料Ｆ−１２１）お
よび酸化チタン顔料（石原産業（株）製タイペークＣＲ
９５）を用いた。

【００７６】樹脂被覆層の形成に際して、バインダー樹
脂に、導電顔料とその他の無機顔料を添加し、ペイント
シェーカーで１時間ガラスビーズ分散した。その後、ビ
ーズを濾過し、有機潤滑剤を所定量添加した後、１０分
間混合した。このようにして得られた塗料の不揮発分は
５０％であった。

【００７７】

【表１】

【００７８】この塗料を、前記のクロメート処理を施し
ためっき鋼板表面にロールコータで乾燥膜厚が５μｍに
なるよう塗布し、熱風オーブンを用いて最高到達鋼板温
度が２３２℃になるように１分間焼き付け硬化させ、樹
脂被覆鋼板とした。

【００７９】得られた樹脂被覆鋼板について、連続スポ
ット溶接性、加工性（成型性）、上塗り密着性、初期接
着性および接着耐久性の各性能を下記の方法により評価
した。

【００８０】〔連続スポット溶接性〕樹脂被覆鋼板（３
００ｍｍ×３００ｍｍ）２枚を重ね合わせ、先端径が５
ｍｍの電極を用い、加圧力２５０ｋｇｆ、通電時間１２
サイクル、溶接電流８５００Ａの条件で連続スポット溶
接を行った。

【００８１】溶接性の評価は、連続スポット溶接が可能
な打点数により以下の３段階で行い、◎であれば良好と
した。

【００８２】 ◎：連続スポット溶接可能な打点数が２０００点以上 △：連続スポット溶接可能な打点数が１０００点以上２
０００点未満 ×：連続スポット溶接可能な打点数が１０００点未満 〔加工性（成型性）〕円筒深絞り試験機を使用し、しわ
押さえ荷重３トン、ポンチ径５０ｍｍφ、ダイス径５
２．４ｍｍφ、ブランク径９５ｍｍφで絞り抜き、加工
部のテープ剥離試験を行った。

【００８３】成型性の評価は以下の３段階で行い、◎で
あれば良好とした。

【００８４】 ◎：異常なし △：テープに剥離した塗膜片が付着、パウダリングあり
（ただし、供試材に割れはなし） ×：供試材に割れあり 〔上塗り密着性〕樹脂被覆鋼板（１５０ｍｍ×１００ｍ
ｍ）上に種々の２液型塗料を乾燥膜厚が４０μｍとなる
ようにスプレー塗装し、６０℃で４０分焼き付けした。
使用した２液型塗料は下記の通りである。

【００８５】 上塗り：アクリルウレタン系上塗り塗料 上塗り：ポリエステルウレタン系上塗り塗料 その後、塗膜に２ｍｍ幅の碁盤目を１００マス切り、テ
ープ剥離試験を行った。

【００８６】上塗り密着性の評価は以下の３段階で行
い、◎であれば良好とした。

【００８７】 ◎：塗膜剥離なし △：塗膜一部剥離 ×：塗膜全面剥離 〔初期接着性〕２枚の樹脂被覆鋼板（１５０ｍｍ×２５
ｍｍ）の表面同士を接着して引っ張り継ぎ手を作製し、
この継ぎ手の剪断接着強度を引っ張り試験を行って測定
した。接着面積は２５ｍｍ×１２．５ｍｍとした。

【００８８】接着剤には、２液型常温硬化アクリル接着
剤、熱硬化型エポキシ接着剤および２液型ウレタン接着
剤の３種類を使用した。

【００８９】接着継ぎ手の作製は以下の方法により行っ
た。

【００９０】２液型常温硬化アクリル接着剤を用いる場
合には、２液を混合した直後に膜厚が１５０μｍになる
ようにスペーサーを挟んで塗りつけ、そのまま室温で４
８時間放置した。

【００９１】熱硬化型エポキシ接着剤の場合には、同様
に膜厚が１５０μｍになるようにスペーサーを挟んで貼
り付けた後、１５０℃×２０分で硬化させ、さらに室温
で２４時間放置した。

【００９２】２液型ウレタン接着剤の場合も、エポキシ
接着剤の場合と同様の方法で継ぎ手を作製した。

【００９３】初期接着性の評価は以下の３段階で行い、
◎であれば良好とした。

【００９４】 ◎：接着強度が２０ＭＰａ以上で、剥離形態が接着剤の
凝集破壊であるもの △：接着強度は２０ＭＰａ以上であるが、樹脂被覆鋼板
と接着剤の界面で剥離するもの ×：接着強度が２０ＭＰａ以下で、樹脂被覆鋼板と接着
剤の界面で剥離するもの 〔接着耐久性〕初期接着性試験で用いた継ぎ手の作製方
法と同様の方法で接着継ぎ手を作製した後、６０℃×９
０％ＲＨ（相対湿度）の湿潤環境下で３ヶ月間放置し、
その後の接着強度を初期接着性試験におけると同様の方
法で測定した。

【００９５】接着耐久性の評価は以下の３段階で行い、
◎であれば良好とした。

【００９６】 ◎：接着強度が１５ＭＰａ以上で、剥離形態が接着剤の
凝集破壊であるもの △：接着強度は１５ＭＰａ以上であるが、樹脂被覆鋼板
と接着剤の界面で剥離するもの ×：接着強度が１５ＭＰａ未満で、樹脂被覆鋼板と接着
剤の界面で剥離するもの 各性能の評価結果を表２および図２に示す。なお、図２
中の○印に付した数字は、表２の供試Ｎｏ．に対応す
る。

【００９７】

【表２】

【００９８】これらの結果から明らかなように、本発明
で規定する条件を満たす実施例１〜２５、および実施例
３１〜３５では、溶接性（連続スポット溶接性）および
加工性が良好であり、特に、前記（２）の発明で規定す
る特定のバインダー樹脂（主樹脂＋硬化剤）を用いた実
施例１〜２５においては、溶接性および加工性に加え、
上塗り密着性、初期接着性および接着耐久性の全ての性
能が良好であった。

【００９９】これに対して、比較例２６〜３０では、図
２に示されるように、樹脂被覆層に含まれるリン化鉄を
主成分とする導電顔料量と樹脂被覆層の厚みとの関係が
図１に斜線で示した領域（適正範囲）から外れているた
め、溶接性および加工性のいずれかが不良であった。

【０１００】

【発明の効果】本発明（前記（１）の発明）の樹脂被覆
金属板は、溶接性（連続スポット溶接性）および加工性
に優れ、特に、特定のバインダー樹脂（主樹脂＋硬化
剤）を用いた樹脂被覆層を有する樹脂被覆金属板（前記
（３）の発明により得られた樹脂被覆金属板）にあって
は、さらに、上塗り密着性および接着性にも優れてい
る。そのため、例えば、組み立て、補修の際に、溶接が
行われ、あるいは接着と溶接が併用されるような自動車
用の素材として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂被覆金属板の樹脂被覆層に含まれ
るリン化鉄を主成分とする導電顔料量と樹脂被覆層の厚
みの適正範囲を示す図である。

【図２】実施例の結果で、各供試材の樹脂被覆層に含ま
れるリン化鉄を主成分とする導電顔料量と樹脂被覆層の
厚みの関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 清之 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内 (72)発明者 広瀬 洋三 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下地処理が施された亜鉛系めっきまたはア
   ルミニウム系めっき金属板の上に樹脂被覆層を有する樹
   脂被覆金属板であって、前記樹脂被覆層中にリン化鉄を
   主成分とする導電顔料を含み、この導電顔料の含有量お
   よび樹脂被覆層の厚みが下記（１）式〜（４）式を満た
   すことを特徴とする溶接可能型樹脂被覆金属板。 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：樹脂被覆層中の導電顔料量（重量％） ｔ：樹脂被覆層の厚み（μｍ）
2. 【請求項２】下地処理が施された亜鉛系めっきまたはア
   ルミニウム系めっき金属板の上に樹脂被覆層を有する樹
   脂被覆金属板用の塗料組成物であって、主樹脂としてエ
   ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステ
   ル樹脂またはこれらの変性樹脂から選ばれた１種以上の
   樹脂と、硬化剤としてイソシアネート化合物および／ま
   たはアルキルエーテル化アミノホルムアルデヒド樹脂と
   を含有し、さらに下記（１）式〜（４）式を満たすリン
   化鉄を主成分とする導電顔料を含有することを特徴とす
   る溶接可能型樹脂被覆金属板用の塗料組成物。 Ｐ≧７．１４ｔ−１０．７１ ・・・（１） Ｐ≦７．１４ｔ＋２１．４３ ・・・（２） ｔ≧０．５ ・・・（３） Ｐ≦６０ ・・・（４） ただし、Ｐ：塗料組成物により形成される樹脂被覆層中
   の導電顔料量（重量％） ｔ：塗料組成物により形成される樹脂被覆層の厚み（μ
   ｍ）
3. 【請求項３】下地処理が施された亜鉛系めっきまたはア
   ルミニウム系めっき金属板の上に請求項２に記載の塗料
   組成物を用いて樹脂被覆層を形成することを特徴とする
   溶接可能型樹脂被覆金属板の製造方法。