JPS59171643A - 防食性の優れた溶接性塗装鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジンクリッチ塗膜を形成した溶接性塗装銅板に
おいて、ω装原板としてめっき鋼板を用いることにより
防食性を同上さぞ、かつジンクリッチ塗膜として亜鉛粉
末と亜鉛−マグネシウム合金粉末とを含有するものを形
成することにより加工時の耐パウダリング性および防食
性を向上させた溶接性塗装銅板に関する。

近年自動車車体の下廻シやドフ′など防食を必要とする
部分にはジンクリッチ塗料を塗装した溶接性塗装銅板が
使用されている。従来このような鋼板としては冷延鋼板
にクロメート糸皮膜を介してジンクリッチ塗料を塗装し
たものであったが、最近ｂ］洗躍伝の部材等によ、！ｌ
）　ｔｉ食性の艮いものが望まれている。原板か冷延鋼
板では防食性が不十分で、赤錆発生の問題があることか
らさらに爾防賞注のものが安来されている。また従来の
ジンクリッチｅ３．．　ＲＩｒｅ、亜鉛粉末を含有さ゛
せただけのものであったため力［１工時にパウダリング
が起るという問題もあった。

本発明はこれらの問題を解決したジンクリッチ仔、旧び
一装の浴接性塗装銅板を提供するものである。

本発明は側来原板として冷延鋼板を用いていたため防食
性が不十分であった点にｈ＋、これに代えて曲卸を主成
分とする亜鉛合金を電気めっきした複合電気めつき鋼板
を用い、原板的に防食性を同上させようとするものであ
る。

またジンクリッチ□□□科としては伸鉛粉末だけでなく
、これに曲知−マグ不シウム合金粉禾を添加し、１１旧
パウダリング性および溶接性を向」ニさせるとともに、
＠膜的にも防食性を同上させようとするものである。

以下本兄明を詳細に説明する。

本発明の浴接性堕装鋼板は模式的に示せは添付図面の第
１図に示す如く、亜Ｗｉ）を主成分とする非釦合金のめ
つき凰・１を不する複合電気めっき鋼板２の赤面にクロ
メート系皮膜８が形成され、さらにこのクロメート系皮
ｊ換８の上に！１）Ｉ鉛粉末づ・とり１鉛−マクネシウ
ム合金勿禾５とをき刹するジンクリツナ塗膜６か形成さ
れたものである。

上韻複合畝気めつき鋼板２はめっき層１０六而か過度に
粗化されているので、クロメート系皮膜８の付庸量か増
大し、防食性か向上するとともに、スホツト浴接などに
おいてはめつきｊ曽１と浴接チップとの間隔が短くなシ
、辿′屯性か向上して浴接性が良好となる。゛ま／こジ
ンクリッチ塗膜６にアンカー効果を付与し、塗ｊ摸智着
性も向上する。

本発明に用いるこの複合電気めっき鋼板として（１、め
っき層重ｖｃＮ１、Ｃｏ、　ＴｉＸＡ１．Ｆ６．Ｃｒ、
　ＣｕＪｉｇ。

閤０など耐食性元素を１槓または２種以上含有するもの
で、・しｕえはＺｒ１１３％Ｎｉ、Ｚｎ−（８〜１６％
）Ｎｉ−（０，５〜３％）　Ｃｏ、　Ｚｎ　（１〜７Ｑ
　％　）　Ｐｅ、　Ｚｎ　（１〜７０％）Ｆｅ−（０，
００１〜２％）Ｔｉ、　Ｚｎ　（１〜７０％）　Ｆｅ−
Ａｌ　−Ｍｇ−Ｔｉ。

Ｚｎ−（５〜２０％）Ｎｉ−（０，０２〜５％）Ｔ　ｉ
、　Ｚｎ　（ｓ〜■６　）Ｎ　１−１％　ｐｔｌＩｌｏ
、　Ｚｎ　　（ｓ〜ｉ　６％）Ｎｉ−２％Ｃｒ、などが
必る。これらの即鉛合金のめつきＪ・−はχ４１戎の異
なるものをｒ；、ｔ　ｊ・Δにしたものでもよく、また
その複層の中ｖｒ、純亜鉛めつさを斤込んでもよい、例
えば鋼索地側からＺｎ−Ｆｅ／ＺＨ，Ｚｎ／Ｚｎ−Ｆｅ
、　Ｚｎ−Ｎｉ／Ｚｎ−Ｆｅ　、なでの如くである クロメート系皮材３は反応型クロメート処理（例えばク
ロム敵単味のものやそれにエツチング剤を添カロしたも
の）、ノーリンスの塗布型クロメート処理、あるいは’
４　Ｐｊ６クロメートなど公知のクロメート処理法で形
成」−だものでよい。しかしイ重々’ｔ＊　＋ｉ”ｌ’
　してみると下記の組成のような塗布型クロメート処理
液によるのが防食、塗膜密着性上好ましい。

処理液１ （ａ）４０〜５０％が３価状態に還元されている三ば化
クロム１０重量部 （ｂ）　　燐酸（１００％Ｈ３Ｐ０４）３〜４重就部（
ｅ）　　ポリアクリル酸４〜５重蓋部（ｄ）　　アクリ
ルエマルジョン重合体固形分１７〜２０重蔵部 （ｅ）　　水浴液にするための水２００−””４．　Ｏ
ｏ　Ｏ重吋部 処理液２ ＱｉＪ記処理液１の組成において、（ａ）の三酸化クロ
ムが６価クロムのすべてまたは一部が３価の状態に還元
され、６価クロム量／３価クロム址の比が０〜ｚ３にな
った処理液。

本発明の場合クロメルト系皮膜３の付着財看理（α皮膜
に含有される全クロム量で行い、この全クロム量が１０
〜５０　Ｑ／ｎ？になるようにする。これは１０ｑ／靜
未満であると防食性が乏しくなり、また塗膜相系性も安
定せず、常に良好な密着性が得られないからである。一
方５０１叡宝を超えると防食性は向上するが、塗膜密着
性が低下してプレス加工などで剥離−やすくなる。

ジンクリッチ塗膜６は従来の狸鉛粉末のみを含有するジ
ンクリッチ塗）漢に亜鉛−マグ坏シウム合金粉末を添加
することにより加工時の耐パウダリング性および防食性
を向上させたもので、両粉末の混合比はＺｎ粉末／　Ｚ
ｎ−Ｍｇ合金粉末−５０１５０〜９８／２になるように
する。亜鉛粉末に対する亜鉛マグネンウム合金粉末の添
加量上限を５０％にしたのは５０％を超えてもパウダリ
ング性や防食性の向上効果は５０％の場合とあまり変ら
ず、コスト高になるからである。一方下限を２％にした
のは２％未満であると添加効果が得られず、耐パウダリ
ング性、防食性とも亜鉛粉末単独の場合とほとんど変ら
なくなるからである。

またジンクリッチ倫膜６の亜鉛粉末と罷鉛−マグネシウ
ム合金粉末の合計含有量は６０％未満でちると通電性が
低下し、電気溶接性が悪くなるので６０％以上含有さぜ
る。しかし９１％を超えると耐７Ｊｎ工剥離性が低下す
るので、９１％以下にムるようにする。

上ｉ己両粉末を含有する塗膜の樹脂としては分子量１〜
１０万の直鎖状エポキシ系樹脂が品質的、作業的に好丑
しい。

塗膜（乾燥塗膜）厚は２μ未満であると防食性が乏しく
なるので２μ以上にする　しかし５０μを酪えると表面
粗度を大きくしても通電性が改善てれないので、５０μ
以下になるようにする。

なお防食性に関し亜鉛粉末と亜鉛−マグネシウム合金粉
末だけでは耐食性が不十分で、さらに高置の防食性を必
要とする場合には防錆顔料を添加することも可能である
。防錆顔料としてはストロンチウムクロノート ルシウムなどが過当で、これらのものを０２〜５％添加
オる。５％を超えて添加すると、塗膜光面より６１曲ク
ロムなどの浴出が著しくなり、防食効果も飽和して徐加
増社効果か小さい。また用途か外観を必要とする用途で
ある場合顔料を冷加して看色することも可能である。

本発明の場合上述のようにジンクリッチ塗膜に亜鉛粉末
とともに亜鉛−マグ不シウム合金粉末を含有させると加
工時の耐パウダリング性や防食性が向上するのであるが
、その理由は次のように考えられる。

まずＩ側パウダリングの向上であるが、これは亜鉛−マ
グネシウム合金粉末の硬度が亜鉛より著しく高いことに
よるものと考えられる。すなわち一般にプレス加工時粉
床の硬度か高い場合金型への粉末の付層は少くなるので
、曲妬粉木より硬１及の高い亜鉛−マク不シウム合金彷
末の場合金型への付焔は少くな９、その結果耐）くラダ
リング性が向」ニするものと考えられる。

一力’Ａ）ｊ食性の向」二は亜鉛ーマグ不シウム合金か
！ＩＩ！鉛のカルバニック作用を抑制御−るためと考え
られる。マグネシウムは電位的には亜鉛よシ卑であるか
、腐食猿境におかれ／Ｃ場合安定な腐食生成物を生じる
とともに、亜鉛に対して、亜鉛のガルバニック作用を緩
和させる。従って許細は不明であるが、匝鉛〜マグイ・
シウム合金も同様な作用を有するものと推定される。こ
のためこの合金を含有させると犠鉛の自己消費的な４貴
極的ガルバニック作用は緩和され、めっき層や＠膜より
必要以上の亜鉛の溶出が抑制され、防食性が向上するも
のと老えられる、、 本発明の場合このようにジンクリッチ塗膜６に亜鉛粉末
とともに推鉛ーマグネシウム合金粉末を含有させると亜
鉛粉末のみの場合より酬バウターリング性、防食性は向
上するが、さらに防食性を高めたい場合には前述の如く
防錆顔料を添ヵロする．。

この防錆顔料の添加作用は亜鉛−マグネシウム合金粉末
に類似し、防錆顔料自体の防食作用のほか、亜鉛の過剰
な溶出を抑制する作用を有する。

本発明の場合曲鉛ーマグ不シウム合金粉末のマグネシウ
ム含有量についてはとくに限定しないが、工業的規模で
製造できる１〜５％含有のものが作業的、品質的に好捷
しく・。これはＩｌｉｌｉ−鉛の場合マグネシウムを添
力目すると第２図に示すように急激に硬度が上昇し、溶
接性上問題がないので、防食性のだめには任意の含有量
のものを使用できるからである。

次に実施例によυ本発明の作用効果を説明する。

第１表は板厚０．８　ｍｍの複合電気めっき鋼板または
冷延鋼板（タル仕上）を原板とし、これに全り一ムＭ　
２　０＋＋：ど／Ｒのクロメート系皮膜と種々の膜厚の
ジンクリッチ糸膜とを下記条件により形成した浴接性塗
装鋼板を示したものであり、丑だ第２表ｆｒｆこの鋼板
の性能を副食した結果を示したものである。

（＋）　　クロメート系皮膜の形成条件三酸化クロム酸
１０重量部、リン酸３重世部、ポリアクリル酸５重量部
、アクリルエマルジョン重合体固形分１８重量部、水２
０００重葉部、ＣｒＡ−６　７Ｃｒ＋５　＝　１。４か
らなる塗布型クロメート処理液をロールコート法で塗布 （２）　　ジンクリッチ塗膜の形成条件０　−　ルコ−
　　トにより塗装し、こね７を２　５　０　℃（板温）
で６０秒間焼付。

丑た塗膜性能は次の要領で調査した。

（１）　　塗膜密着性 ＪＩＳ　　Ｇ　　３３１２の着色亜鉛鉄板の試験法に準
じて折曲げ試験を行った。折曲げ試験は曲げ内側の間隔
枚数０枚（Ｏｔ）、２枚（２ｔ）、４枚（４ｔ）で１８
０度密漸近曲げ加工を行った後７ＪＩ］工部塗膜にセロ
テープを貼付け、それを急激にひきはがすセロチープレ
１離を行い、次の基準により評価した。

□ ｊ　　４　１　　　１〜１０ ）　　３’ｌｌ　　〜　３０ ぜ ：　　２　１　　３１〜７０ （２）　　耐パウダリング性 試験片をブランク径３６０　ｘｓ＝に切断後防錆潤滑油
（オイルコートＺ２、出光興産製）を塗布して３００　
トン油圧プレス・機によりポンチ径２００　ｍｍ、ポン
チＲ１３；ｎｍ、ダイスＲ４７ｎｍ、絞り高さ６５龍、
全しわ理え２２トンの条件で塗面が外側になるようにし
て円筒深絞り試験を行い、試験後ダイス金型に付着した
パウダーを研摩紙でこすりとり、その幇を目視で評価し
て次の基準で評価した。

（３）防食性 試験片にあらかじめめっき層または鋼素地にＣするクロ
、；クカットと、内仙１１Ｕｊμ、φ２枚（２Ｌ）の１
８０度折曲げとを施し、端面なシールすることなくＪＩ
　　Ｚ−２３７１に基く塩水ｌ１１２霧試験に供し、赤
錆の発生する゛ま−υの時ｉｉｌを調査した１、（４）
溶接性 下記溶接条件でスポット溶＠を行った後溶接試験片を引
張試験し、引張りせんｉ６ｉ強度３５０Ａ９ｆ未満の強
度のものの発生率をＡ食した。

（イ）溶接条件 （ロ）　引張せん断強度３５０Ａ９ｆ未満の発生率ｉ　
記号　１　　　　　　　発　　　　生　　　　率率　○
　ｌ　２襲以下のもの ミ　△　Ｉ　　２％を超え、３５Ｓ４以下のものｉ　　
Ｘ　　　ｉ　　　３５％を超えるもの第２表より原板に
亜鉛を主成分とする亜鉛合金のめつきてれた複合電気め
っき鋼板を用いたものは冷延鋼板を用いたものより著し
く赤錆が発生しにくい。−１′たジンクリッチ塗膜中に
亜鉛−マグネシウム合釡粉末を添刀ｑしたものは耐パウ
タリング性および防食性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗装鋼板の模式ｊ所面図、第２図はＺ
ｎ−Ｍｇ合金のＭｇ置と硬度との関係を示すグラフであ
る。１ １　めつき層、２・・複合電気めっき鋼板、３・・・ク
ロメート系皮膜、４　亜鉛粉末、５・・・頃釦−マグイ
・／ラム合金粉末、６・−ジンクリッチ塗膜、特許出願
人 臼新袈銅株式会社 代理人 進　　　＃　　　　満

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）亜鉛合金が１電気めっきされた複合電気めっき鋼
   板上にクロメート系皮膜を介して亜鉛粉末と弦鉛−マグ
   不シウム合金粉末とを６０Ｍ量係以上含有するジンクリ
   ッチ塗膜が形成されていることを特徴とする防食性の後
   れた浴接性塗装鋼板。
2. （２）　　亜鉛粉床／亜鉛−マグ不シウム合金粉末の比
   が５０１５０〜９８／２で、塗膜中の両者の合計含有量
   が６０〜９１ｉ量係であることを特徴とする特許請求の
   Ｍ！、囲第１項に記載の防食性の優れた溶接性塗装銅板
   。