JPH05104674A - 耐食性及び成形性に優れた表面処理金属材 - Google Patents
耐食性及び成形性に優れた表面処理金属材Info
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- JPH05104674A JPH05104674A JP29641491A JP29641491A JPH05104674A JP H05104674 A JPH05104674 A JP H05104674A JP 29641491 A JP29641491 A JP 29641491A JP 29641491 A JP29641491 A JP 29641491A JP H05104674 A JPH05104674 A JP H05104674A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面潤滑性が良好で優れた成形性を有し、且
つ耐食性に優れた表面処理金属材を提供しようとするも
のである。 【構成】 金属材の表面に付着量が0.1g/m2 以上のＺｎ
系またはＦｅ系めっき層が形成されると共に、該めっき
層表面をセルロース系有機皮膜により20％以上被覆す
る。
つ耐食性に優れた表面処理金属材を提供しようとするも
のである。 【構成】 金属材の表面に付着量が0.1g/m2 以上のＺｎ
系またはＦｅ系めっき層が形成されると共に、該めっき
層表面をセルロース系有機皮膜により20％以上被覆す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輛や家庭
用電気製品等の外板材、建築用材料等として有用な、耐
食性及びプレス成形性の改善された表面処理金属材に関
するものである。
用電気製品等の外板材、建築用材料等として有用な、耐
食性及びプレス成形性の改善された表面処理金属材に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼材やＡｌ合金材等は、自動車や家庭用
電気製品の外板材や建築材料等の幅広い分野で汎用され
ている。これらの金属材は、大抵の場合プレス成形等に
より用途に応じた様々の形状に成形加工されるので、該
金属材には優れた成形加工性が要求されると共に、耐久
性向上の観点から耐食性も重要な要求特性とされる。
電気製品の外板材や建築材料等の幅広い分野で汎用され
ている。これらの金属材は、大抵の場合プレス成形等に
より用途に応じた様々の形状に成形加工されるので、該
金属材には優れた成形加工性が要求されると共に、耐久
性向上の観点から耐食性も重要な要求特性とされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】金属材のうちＡｌまた
はＡｌ合金材はその軽量性が注目され、車体の軽量化に
よる燃費低減、排ガス低減を目的としてその需要は最近
急速に増大してきているが、冷延鋼材に比べてプレス成
形性に劣るという問題がある。しかもＡｌ合金材は表面
に酸化物からなる安定な不働態皮膜が形成されているの
で、塗装前処理として行なわれるりん酸塩処理等の化成
処理性が悪く、そのため満足のいく塗装後耐食性が得ら
れにくい。
はＡｌ合金材はその軽量性が注目され、車体の軽量化に
よる燃費低減、排ガス低減を目的としてその需要は最近
急速に増大してきているが、冷延鋼材に比べてプレス成
形性に劣るという問題がある。しかもＡｌ合金材は表面
に酸化物からなる安定な不働態皮膜が形成されているの
で、塗装前処理として行なわれるりん酸塩処理等の化成
処理性が悪く、そのため満足のいく塗装後耐食性が得ら
れにくい。
【０００４】これに対し鋼材の場合は、様々の表面処理
法の開発により化成処理性が改善されて塗装後耐食性も
かなり向上し、またプレス成形性も高められているが、
需要者の要望は止まるところを知らず、成形性や耐食性
についても、生産性及び最終製品の品質向上のため更な
る改善が求められている。
法の開発により化成処理性が改善されて塗装後耐食性も
かなり向上し、またプレス成形性も高められているが、
需要者の要望は止まるところを知らず、成形性や耐食性
についても、生産性及び最終製品の品質向上のため更な
る改善が求められている。
【０００５】本発明は上記の様な事情に着目してなされ
たものであって、その目的は、ＡｌまたはＡｌ合金や鋼
材をはじめとする様々の金属材を対象として、プレス成
形等の成形加工性を一段と高めると共に、耐食性につい
ても更に向上させることのできる技術を確立しようとす
るものである。
たものであって、その目的は、ＡｌまたはＡｌ合金や鋼
材をはじめとする様々の金属材を対象として、プレス成
形等の成形加工性を一段と高めると共に、耐食性につい
ても更に向上させることのできる技術を確立しようとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る表面処理金属材の構成は、金属材
表面に0.1g/m2 以上のＺｎ系もしくはＦｅ系のめっき層
が形成され、且つ該めっき層表面がセルロース系有機皮
膜により20％以上被覆されてなるところに要旨を有する
ものである。尚本発明における上記有機皮膜とは、成形
加工前の金属材に適用し成形性向上や一次防錆等を目的
として施されるものであり、成形加工の後の最終上塗り
塗料として施される一般の有機塗料とは異なるものであ
る。
のできた本発明に係る表面処理金属材の構成は、金属材
表面に0.1g/m2 以上のＺｎ系もしくはＦｅ系のめっき層
が形成され、且つ該めっき層表面がセルロース系有機皮
膜により20％以上被覆されてなるところに要旨を有する
ものである。尚本発明における上記有機皮膜とは、成形
加工前の金属材に適用し成形性向上や一次防錆等を目的
として施されるものであり、成形加工の後の最終上塗り
塗料として施される一般の有機塗料とは異なるものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明者らは、様々の金属材について成形性に
与える影響因子を種々の角度から検討した。その結果、
プレス成形の悪い金属材は、高面圧下における表面の潤
滑保持能が悪く、これが成形性不足の大きな要因になっ
ていることが確認された。従って成形性を高めるために
は、高面圧下においても表面層が潤滑性を保持し得る被
加工材の様に表層部を改質することが望まれる。
与える影響因子を種々の角度から検討した。その結果、
プレス成形の悪い金属材は、高面圧下における表面の潤
滑保持能が悪く、これが成形性不足の大きな要因になっ
ていることが確認された。従って成形性を高めるために
は、高面圧下においても表面層が潤滑性を保持し得る被
加工材の様に表層部を改質することが望まれる。
【０００８】また金属材に高耐食性を与えるには、従来
例の様な単に金属材表面をめっき皮膜によって被覆する
だけでは足りず、腐食環境下で金属材表面に生成した物
質（腐食反応生成物）を、保護皮膜としてそのまま金属
材表面に安定に保持することが極めて重要になってくる
ことが分かった。
例の様な単に金属材表面をめっき皮膜によって被覆する
だけでは足りず、腐食環境下で金属材表面に生成した物
質（腐食反応生成物）を、保護皮膜としてそのまま金属
材表面に安定に保持することが極めて重要になってくる
ことが分かった。
【０００９】そこでこうした知見を基に、成形性及び耐
食性をより効果的に改善することのできる安価な表面処
理法について更に研究を進めた結果、金属材表面にＺｎ
系もしくはＦｅ系のめっき層を形成すると共に、当該め
っき層表面をセルロース系有機皮膜で被覆してやれば、
高面圧下においても高レベルの潤滑性が保持されて優れ
た成形性が確保されることがわかった。しかもＺｎ系も
しくはＦｅ系めっき層の腐食反応によって生成する腐食
生成物は該有機皮膜によって安定に保持され、その結
果、基板表面に緻密な保護皮膜が安定に保持されること
になり、耐食性が著しく高められる。
食性をより効果的に改善することのできる安価な表面処
理法について更に研究を進めた結果、金属材表面にＺｎ
系もしくはＦｅ系のめっき層を形成すると共に、当該め
っき層表面をセルロース系有機皮膜で被覆してやれば、
高面圧下においても高レベルの潤滑性が保持されて優れ
た成形性が確保されることがわかった。しかもＺｎ系も
しくはＦｅ系めっき層の腐食反応によって生成する腐食
生成物は該有機皮膜によって安定に保持され、その結
果、基板表面に緻密な保護皮膜が安定に保持されること
になり、耐食性が著しく高められる。
【００１０】即ちめっき層表面に形成されるセルロース
系有機皮膜は有機質ポリマー特有の網状構造を有してお
り、その下層側のＺｎ系あるいはＦｅ系めっき層の腐食
反応生成物である水酸化物や酸化物を安定に保持する作
用がある。従って、緻密な腐食反応生成物が生成した時
点で金属基材は保護皮膜で覆われることになる。しかも
Ｚｎ系もしくはＦｅ系めっき層は、多湿雰囲気中で電気
伝導性がより小さく且つ緻密な水酸化物系の腐食生成物
となるので、この時点で腐食反応が止められる結果、耐
食性は著しく高められる。
系有機皮膜は有機質ポリマー特有の網状構造を有してお
り、その下層側のＺｎ系あるいはＦｅ系めっき層の腐食
反応生成物である水酸化物や酸化物を安定に保持する作
用がある。従って、緻密な腐食反応生成物が生成した時
点で金属基材は保護皮膜で覆われることになる。しかも
Ｚｎ系もしくはＦｅ系めっき層は、多湿雰囲気中で電気
伝導性がより小さく且つ緻密な水酸化物系の腐食生成物
となるので、この時点で腐食反応が止められる結果、耐
食性は著しく高められる。
【００１１】更に金属基材がＡｌまたはＡｌ合金である
場合、その表面は前述の如く安定な不働態皮膜で覆われ
ており、塗装前処理として行なわれる化成処理性に欠け
る。しかし上記の様にＺｎ系もしくはＦｅ系めっき層を
形成しておけば化成処理性が高められると共に、化成処
理によって生成する化成処理皮膜はセルロース系有機皮
膜によって安定に保持され、その結果、その表面に塗布
される塗膜との密着性が高められて塗装後耐食性も著し
く改善される。
場合、その表面は前述の如く安定な不働態皮膜で覆われ
ており、塗装前処理として行なわれる化成処理性に欠け
る。しかし上記の様にＺｎ系もしくはＦｅ系めっき層を
形成しておけば化成処理性が高められると共に、化成処
理によって生成する化成処理皮膜はセルロース系有機皮
膜によって安定に保持され、その結果、その表面に塗布
される塗膜との密着性が高められて塗装後耐食性も著し
く改善される。
【００１２】前述の効果を有効に発揮させるには、後記
実施例でも明らかにする如くＺｎ系もしくはＦｅ系めっ
き層の付着量を0.1g/m2 以上に設定しなければならず、
この値未満では緻密な腐食生成物が金属基材の表面全域
に形成され難くなってピンホール欠陥が生じ易くなり、
耐食性が不十分となる。しかもＡｌまたはＡｌ合金基材
に適用した場合に、化成処理性が不十分となって化成処
理後の塗膜密着性や塗装後耐食性も十分に改善されなく
なる。Ｚｎ系もしくはＦｅ系めっき層のより好ましい付
着量は１g/m2以上である。該めっき層付着量の上限は特
に存在しないが、付着量を多くし過ぎることは経済的に
無駄であるばかりでなく、当該めっき層の密着性を下げ
る原因になることもあるので、好ましくは１００g/m2以
下、より好ましくは５０g/m2以下に抑えるのがよい。
実施例でも明らかにする如くＺｎ系もしくはＦｅ系めっ
き層の付着量を0.1g/m2 以上に設定しなければならず、
この値未満では緻密な腐食生成物が金属基材の表面全域
に形成され難くなってピンホール欠陥が生じ易くなり、
耐食性が不十分となる。しかもＡｌまたはＡｌ合金基材
に適用した場合に、化成処理性が不十分となって化成処
理後の塗膜密着性や塗装後耐食性も十分に改善されなく
なる。Ｚｎ系もしくはＦｅ系めっき層のより好ましい付
着量は１g/m2以上である。該めっき層付着量の上限は特
に存在しないが、付着量を多くし過ぎることは経済的に
無駄であるばかりでなく、当該めっき層の密着性を下げ
る原因になることもあるので、好ましくは１００g/m2以
下、より好ましくは５０g/m2以下に抑えるのがよい。
【００１３】またセルロース系有機皮膜による前記効果
を有効に発揮させるには、該皮膜による被覆率を20％以
上にしなければならず、それ未満の被覆率では成形性改
善効果が十分に発揮されなくなるばかりでなく、前記腐
食生成物の保持効果も不十分になり、満足のいく耐食性
が得られ難くなる。優れた成形性及び耐食性を確保する
うえでより好ましいセルロース系有機皮膜の被覆率は５
０％以上である。
を有効に発揮させるには、該皮膜による被覆率を20％以
上にしなければならず、それ未満の被覆率では成形性改
善効果が十分に発揮されなくなるばかりでなく、前記腐
食生成物の保持効果も不十分になり、満足のいく耐食性
が得られ難くなる。優れた成形性及び耐食性を確保する
うえでより好ましいセルロース系有機皮膜の被覆率は５
０％以上である。
【００１４】前記Ｚｎ系もしくはＦｅ系めっきとして
は、ＺｎまたはＦｅの単独めっきあるいはＺｎとＦｅを
様々の比率で含有するＺｎ−Ｆｅ合金めっき、もしくは
ＺｎやＦｅと共にＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ等の金属ある
いはＢ，Ｐ等の非金属、更にはSiO2，Al2O3 ，Al(OH)3
等を含む種々の複合めっきを包含するものであり、これ
らはめっき層の要求特性に応じて適宜選択して決定する
ことができる。まためっき法にも格別の制限はなく、化
学めっき、置換めっき、無電解めっき、電気めっき等の
湿式めっき法、蒸着めっき、ＣＶＤ法、イオンプレーテ
ィング法等の乾式めっき法、あるいはこれらの組合せが
可能である。
は、ＺｎまたはＦｅの単独めっきあるいはＺｎとＦｅを
様々の比率で含有するＺｎ−Ｆｅ合金めっき、もしくは
ＺｎやＦｅと共にＮｉ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｃｏ等の金属ある
いはＢ，Ｐ等の非金属、更にはSiO2，Al2O3 ，Al(OH)3
等を含む種々の複合めっきを包含するものであり、これ
らはめっき層の要求特性に応じて適宜選択して決定する
ことができる。まためっき法にも格別の制限はなく、化
学めっき、置換めっき、無電解めっき、電気めっき等の
湿式めっき法、蒸着めっき、ＣＶＤ法、イオンプレーテ
ィング法等の乾式めっき法、あるいはこれらの組合せが
可能である。
【００１５】またセルロース系有機皮膜としては、アセ
チルセルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロ
ース、ニトロセルロース等が例示されるが、これらの中
でも最も一般的なのはアセチルセルロースである。該有
機皮膜の形成法も特に限定されず、ディッピング法、ロ
ールコート法、スプレーコート法、あるいは蒸着等のＰ
ＶＤ法等を適宜採用することができる。
チルセルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロ
ース、ニトロセルロース等が例示されるが、これらの中
でも最も一般的なのはアセチルセルロースである。該有
機皮膜の形成法も特に限定されず、ディッピング法、ロ
ールコート法、スプレーコート法、あるいは蒸着等のＰ
ＶＤ法等を適宜採用することができる。
【００１６】本発明が適用される金属材として最も一般
的なのは、前述の如く鋼材及びＡｌまたはＡｌ合金であ
るが、もとよりこれらに限定されるものではなく、Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｍｇ等の金属もしくはそれらの合金に
も適用することができ、またその形状も最も一般的な板
材の他、線材、棒材、管材等にも適用可能である。
的なのは、前述の如く鋼材及びＡｌまたはＡｌ合金であ
るが、もとよりこれらに限定されるものではなく、Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｍｇ等の金属もしくはそれらの合金に
も適用することができ、またその形状も最も一般的な板
材の他、線材、棒材、管材等にも適用可能である。
【００１７】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の構成及び作用
効果を具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施
例によって制限を受けるものではない。金属基材として
鋼板（アルミキルド鋼）及びＡｌ合金板（Ａｌ−Ｍｇ
系）を使用し、表１に示す如くＺｎ系またはＦｅ系めっ
きを施した後、その上にアセチルセルロース系の有機皮
膜をディッピング法によって形成し、得られた各表面処
理金属材について、下記の方法でプレス成形性及び耐食
性を評価した。結果を表１に示す。
効果を具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施
例によって制限を受けるものではない。金属基材として
鋼板（アルミキルド鋼）及びＡｌ合金板（Ａｌ−Ｍｇ
系）を使用し、表１に示す如くＺｎ系またはＦｅ系めっ
きを施した後、その上にアセチルセルロース系の有機皮
膜をディッピング法によって形成し、得られた各表面処
理金属材について、下記の方法でプレス成形性及び耐食
性を評価した。結果を表１に示す。
【００１８】＜プレス成形性＞エリクセン円筒深絞り試
験による最大絞り荷重によって評価した。 ○ 優：冷延鋼板以下 △ 良：冷延鋼板と同等 × 劣：冷延鋼板以上 ＜耐食性＞塩水噴霧試験による赤錆発生時間で評価し
た。
験による最大絞り荷重によって評価した。 ○ 優：冷延鋼板以下 △ 良：冷延鋼板と同等 × 劣：冷延鋼板以上 ＜耐食性＞塩水噴霧試験による赤錆発生時間で評価し
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１より次の様に考えることができる。N
o. １〜７は本発明の規定要件をすべて満足する実施例
であり、プレス成形性及び耐食性のいずれも良好であ
る。これに対しNo. ８〜15は本発明の規定要件のいずれ
かを欠如する比較例であり、次に示す如くプレス成形性
及び耐食性のいずれかが不十分である。
o. １〜７は本発明の規定要件をすべて満足する実施例
であり、プレス成形性及び耐食性のいずれも良好であ
る。これに対しNo. ８〜15は本発明の規定要件のいずれ
かを欠如する比較例であり、次に示す如くプレス成形性
及び耐食性のいずれかが不十分である。
【００２１】No.8,13,15：セルロース系有機皮膜の被覆
率が不足するため、特にプレス成形性が悪い。 No.9 ：セルロース系有機皮膜が形成されていない
ため、プレス成形性及び耐食性のいずれも悪い。 No.10 ：めっき層及びセルロース系有機皮膜のいず
れも形成しておらないものであり、プレス成形性及び耐
食性のいずれも非常に悪い。 No.11 ：めっき層の付着量が不足するため、耐食性
が悪い。 No.12,14 ：セルロース系以外のポリオレフィン系有機
皮膜を形成したものであるが、表面の潤滑性が不足する
ためプレス成形性が悪い。
率が不足するため、特にプレス成形性が悪い。 No.9 ：セルロース系有機皮膜が形成されていない
ため、プレス成形性及び耐食性のいずれも悪い。 No.10 ：めっき層及びセルロース系有機皮膜のいず
れも形成しておらないものであり、プレス成形性及び耐
食性のいずれも非常に悪い。 No.11 ：めっき層の付着量が不足するため、耐食性
が悪い。 No.12,14 ：セルロース系以外のポリオレフィン系有機
皮膜を形成したものであるが、表面の潤滑性が不足する
ためプレス成形性が悪い。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、金
属基材の表面にＺｎ系またはＦｅ系のめっき層を所定の
付着量以上となる様に形成し、その表面をセルロース系
有機皮膜により所定の被覆率で被覆することにより、成
形性及び耐食性の優れた表面処理金属材を提供し得るこ
とになった。
属基材の表面にＺｎ系またはＦｅ系のめっき層を所定の
付着量以上となる様に形成し、その表面をセルロース系
有機皮膜により所定の被覆率で被覆することにより、成
形性及び耐食性の優れた表面処理金属材を提供し得るこ
とになった。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属材表面に0.1g/m2 以上のＺｎ系もし
くはＦｅ系のめっき層が形成され、且つ該めっき層表面
がセルロース系有機皮膜により20％以上被覆されている
ことを特徴とする耐食性及び成形性に優れた表面処理金
属材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29641491A JPH05104674A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 耐食性及び成形性に優れた表面処理金属材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29641491A JPH05104674A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 耐食性及び成形性に優れた表面処理金属材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104674A true JPH05104674A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17833239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29641491A Withdrawn JPH05104674A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 耐食性及び成形性に優れた表面処理金属材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05104674A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0630987A1 (fr) * | 1993-06-24 | 1994-12-28 | Sollac | Procédé de revêtement de peinture par cataphorèse d'une pièce en acier galvanisé-allié |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP29641491A patent/JPH05104674A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0630987A1 (fr) * | 1993-06-24 | 1994-12-28 | Sollac | Procédé de revêtement de peinture par cataphorèse d'une pièce en acier galvanisé-allié |
| FR2706911A1 (ja) * | 1993-06-24 | 1994-12-30 | Lorraine Laminage |
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