(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面の粗さの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【請求項２】
冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面の波長 １００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【請求項３】
冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１の方法で測定される平均粗さＲａが１．２μｍ未満であり、かつ、波長１００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満 であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【請求項４】
クロメート皮膜付着量が金属クロム換算で１〜１００ｍｇ／ｍ2、かつ有機樹脂皮膜付着量が０．１〜５ｇ／ｍ2であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に高温多湿環境下で特有な現象である亜鉛の点状腐食を抑制するための、耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面処理鋼板の中でも、亜鉛めっき鋼板の表面にクロメート処理を施し、さらに上層に膜厚１μｍ程度の薄い有機樹脂皮膜を被覆した有機複合被覆鋼板は、ＡＶ・ＯＡ機器、家電製品等の材料に幅広く使用されている。この鋼板は耐白錆性、耐指紋性、導電性に優れているほか、塗装性、潤滑性等の多機能を付与したものが開発され、亜鉛めっき鋼板の主流を占めるにまで至っている。例えば、特許特公平５−５４８２３号公報が挙げられる。
【０００３】
特公平５−５４８２３号公報では、エチレン共重合体樹脂とシリカを含有する樹脂被膜を鋼板表面に形成することにより塗装性および耐食性を向上させる技術が開示されている。
【０００４】
ところで、最近、ＡＶ・ＯＡ機器、家電製品メーカーは、製造コストの低減の狙いから生産拠点を東南アジアに移している。そのため、亜鉛めっき鋼板、有機被覆鋼板も東南アジアでの需要が伸びつつあり、国内高炉メーカーから東南アジアへの輸出量が急増するとともに、国内から素材となる熱延鋼板を輸出し東南アジアで冷間圧延および表面処理鋼板の製造を行うといった現地調達化も進んでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、東南アジア、特に中国華南地区のような高温多湿地域では、雨季が１年の８割りを占めており、国内とは異なる腐食環境にある。そのため、このような地域では、有機被覆鋼板を含む表面処理鋼板を輸送・保管している期間に、局部的な亜鉛の点状腐食（以下、黒点錆びと称す）という現象が発生し、商品価値を損なうという問題が起きている。すなわち、国内向けに開発された有機被覆鋼板をそのまま東南アジア向けに輸出または現地製造する場合、黒点錆びが発生してしまうという問題がある。
【０００６】
特公平５−５４８２３号公報に開示される技術についても上記の問題があり、黒点錆びが発生し、耐黒点錆性という点で充分ではない。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、東南アジア等の高温多湿環境下での特有な黒点錆びの発生が適切に抑制される、耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、母材冷延鋼板の表面粗さを特定の範囲に管理することにより、黒点錆びの発生が著しく低減し、耐錆性に優れた有機被覆鋼板が得られることを知見した。
【０００８】
本発明はかかる知見に基づきなされたもので、以下のような構成を有する。
【００１０】
[１]冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面の粗さの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【００１１】
[２]冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面の波長１００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【００１２】
[３]冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成された有機被覆鋼板において、母材冷延鋼板表面のＪＩＳ Ｂ０６０１の方法で測定される平均粗さＲａが１．２μｍ未満であり、かつ、波長１００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満 であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【００１３】
[４]前記[１]〜[３]において、クロメート皮膜付着量が金属クロム換算で１〜１００ｍｇ／ｍ2、かつ有機樹脂皮膜付着量が０．１〜５ｇ／ｍ2であることを特徴とする耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の詳細をその限定理由と合わせて説明する。
黒点錆びの原因を調査した結果、有機被覆鋼板表面において、有機樹脂皮膜に局部的な薄い部分（以下、薄膜部と称す）が存在する場合、この薄膜部が腐食の起点となり黒点錆びが発生していること、そして、この薄膜部は、有機被覆鋼板の有機樹脂皮膜の平均膜厚が非常に薄い（通常、約１μｍ程度）ために、鋼板表面の粗さの影響を受けて形成されることが判った。
【００１５】
まず最初に、黒点錆びが発生した有機被覆鋼板と発生していない有機被覆鋼板について、鋼板表面が溶解しないように希塩酸で有機樹脂皮膜、クロメート、亜鉛めっきをエッチング除去し、次いで、母材冷延鋼板表面の粗さ曲線を非接触式粗さ計で測定し、特定波長領域に対する平均粗さ分布で整理した。この特定波長領域に対する平均粗さ分布は、波長領域を特定のピッチで限定した場合の平均粗さを示すもので、一般に規定されているＪＩＳ  Ｂ０６０１の方法で表される平均粗さＲａ（以下「ＪＩＳ−Ｒａ」とする）とは異なるものである。得られた結果を図１に示す。図１より、黒点錆びが発生していない鋼板は波長によって平均粗さ分布がばらつかず、どの波長でも分布が低いのに対し、黒点錆びが発生した鋼板は、平均粗さ分布が黒点錆びが発生していない鋼板に比べて全体的に粗いのに加え、特定の波長１００〜１５０μｍの範囲で平均粗さ分布が極めて高いことがわかる。
【００１６】
次に、有機皮膜の薄膜部を形成し、黒点錆びの発生に影響する母材冷延鋼板の表面粗さについて検討するため、放電加工仕上げのロールにより調質圧延を施した冷延鋼板について、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４にしたがって測定した表面の平均粗さＲａ（「ＪＩＳ−Ｒａ」と称する）と山カウント数ＲＰＶＣ及び黒点錆び発生状況を調査した。得られた結果を図２に示す。ここで、ＪＩＳ−Ｒａは接触式表面粗さ計によりＪＩＳ  Ｂ０６０１の方法に従って測定した。また、山カウント数ＲＰＶＣは、非接触式表面粗さ計により粗さ曲線を測定し、そのデータを低域フィルタによる高域カットオフ値と高域フィルタによる低域カットオフ値によりフィルタをかけ、１００〜１５０μｍの範囲の山カウント数を抽出した。また、黒点錆び発生状況は、高温多湿環境（平均気温２６〜３１℃、平均相対湿度７０〜８５ＲＨ％）の条件下で４か月間保管した鋼板の黒点錆の発生個数により行い、１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が2個以下を合格、１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が３個以上を不合格として評価した。
【００１７】
図２より、母材冷延鋼板のＪＩＳ−Ｒａが１．２未満で、または山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満の領域では黒点錆びが発生していないことがわかる。以上より、本発明においては、母材冷延鋼板の表面粗さを、ＪＩＳ−Ｒａが１．２μｍ未満もしくは粗さの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満とする。冷延鋼板の表面粗さを上記範囲内に規定することにより、局部的な薄膜部の形成を抑制し、黒点錆びの発生を抑制することできる。また、本発明においては、母材冷延鋼板の表面粗さをＪＩＳ−Ｒａが１．２μｍ未満、かつ、粗さの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満とすることにより、さらに耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板が得られる。
【００１８】
また、ＪＩＳ−Ｒａの下限は特に設けない。特定波長の山カウント数ＲＰＶＣについても下限は特に設けない。
【００１９】
以上の理由により、さらに耐錆性に優れた有機被覆鋼板を得るためには、一般に規定されているＪＩＳ−Ｒａが１．２μｍ未満とするのに加え、上記と同様の理由により、さらに耐黒点錆性に優れた有機被覆鋼板を得るためには、粗さの山カウント数ＲＰＶＣが１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満とするのに加え、特定の波長１００〜１５０μｍでの冷延鋼板表面の粗さを制御することが好ましい。
【００２０】
上記特定波長１００〜１５０μｍは、一般的に、調質圧延ロール（放電ダルロール仕上げ）の粗さの波長と一致している。したがって、調質圧延後の粗さを管理すること、すなわち調質圧延条件（圧延ロールの表面粗さ、調圧率）を管理することにより、ＪＩＳ−Ｒａを１．２μｍ未満もしくは特定波長１００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣを１００ｐｅａｋ／ｉｎｃｈ未満にし、黒点錆びの発生を抑制することができる。
【００２１】
本発明の有機被覆鋼板は、冷延鋼板表面に亜鉛系めっきが形成され、さらに上層にクロメート皮膜と有機樹脂皮膜が形成される。亜鉛系めっきは特に限定されず、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−Ｃｒ−Ｎｉめっき鋼板、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅめっき鋼板、Ｚｎ−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）、Ｚｎ−Ｍｇめっき鋼板、Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇ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−Ｓｉ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。
【００２２】
また、クロメート皮膜をこれらのめっき表面に塗布形成する場合に、皮膜欠陥やムラが発生しないよう、めっき表面にあらかじめ、必要に応じて任意のアルカリ脱脂、溶剤脱脂、表面調整処理（アルカリ性の表面調整処理、酸性の表面調整処理）を施すことができる。また、本発明皮膜を施した鋼板が使用環境下で黒変（めっき表面の酸化現象の一種）するのを防止する目的で、めっき表面にあらかじめ、必要に応じて鉄族金属イオン（Ｎｉイオン，Ｃｏイオン，Ｆｅイオン）を含む酸性またはアルカリ性表面調整処理を行うこともできる。また電気亜鉛めっきを下地とする場合には、黒変防止の目的で、電気めっき浴に鉄族金属イオン（Ｎｉイオン，Ｃｏイオン，Ｆｅイオン）を含有させてめっき皮膜中にこれらの金属を１ｐｐｍ以上含有させることができる。この場合、めっき皮膜中の鉄族金属濃度の上限は特に限定されるものではない。
【００２３】
クロメート皮膜としては、反応型、電解型、塗布型のものが挙げられる。Ｃｒ付着量は、金属クロム換算で１〜１００ｍｇ／ｍ2、好ましくは５〜６０ｍｇ／ｍ2である。Ｃｒ付着量が１ｍｇ／ｍ2未満では耐食性が不十分となり好ましくない。また、１００ｍｇ／ｍ2超えでは外観色調が黄色みを帯び、不均一となり好ましくない。
【００２４】
有機樹脂皮膜としてはエポキシ樹脂、エチレン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂が挙げられる。これらは溶剤系、水分散性、水溶性いずれでもよい。また、有機樹脂皮膜中に、防錆添加剤として、シリカ、アルミナなどの金属酸化物微粒子、縮合リン酸Ａｌや縮合リン酸Ｃａなどのリン酸塩、モリブデン酸ＡｌなどのＭｏ酸塩、Ｃａ交換シリカ、チオールやチウラムなどの有機系インヒビターを添加することができる。また、有機樹脂皮膜中に、ポリエチレンワックス、ＰＴＦＥなどの潤滑剤を添加することができる。有機樹脂皮膜付着量は０．１〜５ｇ／ｍ2で、好ましくは、０．５〜３ｇ／ｍ2である。有機樹脂付着量が０．１ｇ／ｍ2未満では耐食性が不十分となり好ましくない。また、５ｇ／ｍ2超えでは経済的でなく、また導電性も低下するため好ましくない。
【００２５】
【実施例】
冷延鋼板表面に、下層側から亜鉛系めっき皮膜、クロメート皮膜及び有機樹脂皮膜順に形成した各種有機被覆鋼板を高温多湿環境下（平均気温２６〜３１℃、平均相対湿度７０〜８５ＲＨ％）で、４ヶ月、屋内で保管し、黒点錆びの発生状況を調査した。ここで、亜鉛系めっき皮膜は電気亜鉛めっき２０ｇ／ｍ2とし、クロメート皮膜は反応型クロメートにより金属クロム換算で４０ｍｇ／ｍ2、有機樹脂皮膜はエチレン系樹脂とシリカを主成分とする皮膜とした。さらに上記各種有機被覆鋼板について、有機樹脂皮膜、クロメート、亜鉛めっきを希塩酸でエッチング除去し、冷延鋼板表面の平均粗さＪＩＳ−Ｒａを接触式粗さ計で、山カウント数を非接触式粗さ計でそれぞれ測定した。山カウント数は、カットオフ値を１００〜１５０μｍの間に設定した。測定した結果を黒点錆発生評価と併せて表１に示す。なお、表１において、黒点錆発生評価は、高温多湿環境（平均気温２６〜３１℃、平均相対湿度７０〜８５ＲＨ％）の条件下で４ヶ月間保管した鋼板の黒点錆の発生個数により行い、１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が以下の基準で評価した。
【００２６】
合格：１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が2個以下
不合格：１０５ｃｍ2面積当たりの黒点錆の個数が３個以上
【００２７】
【表１】
0003876640.tif 000002
【００２８】
表１より、本発明例では、黒点錆びが発生せず、耐錆性に優れた有機被覆鋼板が得られている。
【００２９】
一方、比較例では、黒点錆びが発生し、耐錆性に劣っていることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上により、本発明によれば、耐錆性に優れた有機被覆鋼板を得ることができる。また、本発明により得られる有機被覆鋼板は黒点錆の発生もなく、耐錆性に優れるので、高温多湿環境下での使用にも耐えうることが可能とあり、家電、建材、自動車用途として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】波長と波長領域に対する平均粗さ分布及び黒点錆び発生状況との関係を示す図。
【図２】平均粗さＪＩＳ−Ｒａと特定波長１００〜１５０μｍの山カウント数ＲＰＶＣ及び黒点錆び発生状況との関係を示す図。
【図１】
0003876640.tif 000003
【図２】
0003876640.tif 000004