JPS5996291A - 亜鉛系片面めつき鋼板 - 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】 本発明は亜鉛系片面めっき鋼板に係り一層に自動車用の
剛食材犯として好適な、耐食性と塗装性に俊れ−さらに
、溶接性とプレス成形性を兼備する、改良された亜鉛ま
たは亜鉛系合金電気めっき鋼板に関する。

亜鉛めつき鉛板は、自動車の車体材料として使用される
が、最近、自動車車体の腐食環境がますます苛酷になシ
、車体腐食が大きな問題になっている。例えば、車体内
面においては、高速道路における凍結防止用岩塩類の散
布により、腐食環境がより一層苛酷にな９、腐食が促進
され易く、従って内面の孔あき腐食への対策が必要とさ
れている。一方、車体外板においては、走行時に凍結防
止剤を散布した路面からはね上けられた小石、砂、岩塩
などで車体外血塗股が打撃され、Ｘ地に達するほどの損
錫（チッピング）を受けることにょ９腐食が生じ、この
世ａＳ部から水分が浸入したｐ、塩分が作用して、さら
に腐食全進行させることとなる。

このような車体の内外両面からの腐食に対する対策とし
ては、鉛板の両面に厚手の亜鉛めっき全施した鋼板の採
用が考えられる。しかしながら。

両面亜鉛めっき銅板では塗膜の密着性が良好でないこと
から、車体外面においては却って前述の石はねによるｓ
ｐ　ｌｌ（−Ｅ剥離や、さらには腐食による塗膜ふくれ
（ブリスター）が生じ易いだけでなく、厚手の亜鉛板υ
゛ｉは著しく溶接性を損うという欠点がある。このため
、現在、車体内面の防館性の確保全浴接施工の面に合せ
考広した片面防錆処理鋼板が多量に使用されつつあり、
耐食性が要求される車体の内面側に助錯処理面を用いる
ことにより、非めっき面を外ｉｉ’ｊ：ｉに用いて浴接
性を（ｉ（ｉｊ保している。

しかしながら、この片面防錆処理鋼板では前述の車体内
面の防錆性および塗装性が不充分であシ、その改良が強
く要望されている。しかも、従来の亜鉛系めっき鋼板は
、プレス或いはロール成形等の加工を受けるとめつき皮
膜が粉状に剥離するパウダーリング現象を生じ−このパ
ウダーリングの発生により、その部分の耐食性が劣化す
ると同時に工具や型に剥ｎｂ粉が堆積し、凹凸欠陥を発
生したり、焼き付きを起こすという欠点があった。

このように、従来用いられている亜鉛または亜鉛系合金
の片面めっき鋼板は一自動車内面側に防錆性を賦与する
ためにめっき面を用い、外面側には溶接性ｋ　ＩＡ′’
Ｊ保するために非めっき面を用いているが、このめっき
面の防錆性は不充分で厚めつきが必要でおり−しかも溶
接性の低下全きたし、また亜鉛捷たは亜鉛合金めっきは
塗装後の耐食性および塗ｊ；位密着性が不充分である。

本発明の目的は、このような従来の亜鉛系めっき銅板の
欠点を改良し、自動車用の耐食材料として好適な、耐食
性と塗装性に優れ、てらに溶接性とプレス成形性を兼備
する、改良された亜鉛系片面めっき諸板全提供すること
にある。

本発明は、会イ４板の片面が一最内層の亜鉛咬たは亜鉛
合金のめつき皮膜、中間府のクロム水和酸化物皮膜およ
び表層の有機高分子化合物の樹脂皮膜の三層によって被
覆されていることを特徴とする亜鉛系片面めっき銅板、
全要旨とするものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の亜鉛系片面めっき鋼板は、鋼板の片面に亜鉛捷
たは亜鉛合金電気めっきを施し、このめっき面にクロメ
ート処理全行ないクロメート（クロム水和酸化物）皮膜
を形成させた後、さらにこのクロメート皮膜上に水’１
８注ないし水分散性の有機高分子化合物を含む水溶液を
塗布・乾燥して樹脂皮膜をイ：７く重ねて被覆すること
により製造する。

銅板のもう一方の反対面はめつきは３ｍさす非めっき面
とし、クロメート処理および水溶性有機高分子化合物の
被覆も行なわない冷延銅板の表面状態とするのが好適で
ｉ）る。

本発明における片面亜鉛または亜鉛合金は気めっきは、
通常の亜鉛或いは亜鉛を主体とした合金ｎたは複合めつ
き、さらに、積層めっき等で１月めっき液組成＋　１Ｊ
ｊ５１１７条件−めつき組成およびめっき厚等は特に限
定きれない。

壕だ、クロメート処理も通常の処理方法でよく。

無水クロム敵−クロム酸塩１重クロム酸等を王剤とし、
６ｆ酸、硫酸塩、硝酸−弗素化合物等を添加剤とした水
溶液中での浸漬クロメート処理、電解クロメート処理お
よびこれらの溶液を塗布する塗布型クロメート処理性で
、めっき層上にクロム水和酸化物を生体とする皮膜を形
成するものであシ、その液組成、処理東件、クロム付Ｎ
量等は特に限定されない。

さらに、クロメート処理面に塗布するために、本発明で
用いる有機高分子化合物としては、水溶性または水分散
性のもの−例えば、アルキッド樹脂、フェノールアルキ
ッド樹脂、アミノアルキッド樹脂、アクリル樹脂、エポ
キシエステル樹脂等の水溶性高分子化合物が挙けられ、
さらにこれらに、クロム水利酸化物皮膜に吸着されて緻
密な皮膜全形成し、クロメート皮膜の経時劣化を防止し
、耐食性を向上させるために−シリコン、チタン或いは
アルミニウム等のゾルを加え１分散させた無機・有機複
合水溶性高分子化合物が挙けられる。

これらの水浴性有機高分子化合物の水溶液の樹脂濃度は
、１〜５０％で任意に調節でき、樹脂皮膜乾燥後の付着
量を５０〜３０００１１Ｖｍ’にするのが好ましい。５
０ｍｇ／、、、ｘ未満では樹脂の皮膜厚が薄く所期の耐
食性向上効果が小さく−３０００■／ｍ”以上では耐食
性向上効果は著しく太きいが、溶接性の低下およびコス
トアップの面から望ましくない。この付着力には１００
〜２０００ｍ、９７ｍ２が特に好ましい。なお、これら
の薄い皮膜’ｋ　６８板の片面のクロメート皮膜上に施
す（（（・ま−スプレーーロー・ルコータ等が簡単で経
済的であシ、皮膜全形成させた後は、単に水分を除去す
る程度の乾燥で充分である。

このように本発明は−特に自動車車体内側の苛酷な腐食
に対して一亜鉛系めっき、クロメート皮膜および薄い有
機樹脂皮膜処理全行なうことにより、自動車メーカーで
行なう電着塗装後の塗膜密着性および耐食性ケ改良する
ものであるが、ここでクロメート反力・λ後の薄い有機
樹脂皮膜処理は、自動車メーカーで行々う化厄処理工程
でのクロムＹ６出の防止および電着塗料の密着性向上に
極めて重要な効果を有する。

１だ、本発明の鋼板を自動車車体に用いる場合、自！１
ＩＩｌ単車体外４ｉ１に対しては９ん酸塩処理性、３コ
ート塗装性の優れた非めっき（冷延鋼板）面を用いるよ
うにすれば極めて有利である。

以下に本発明を実施例により詳細に説明するが。

本発明はその要旨を越えない限り一以下の実施例に限定
されるものではない。

実施例１ 素材ｓ　ｐ　ｃ　ｃ、板厚０．７朋の冷延鋼板全電解脱
脂、酸洗した後−硫酸浴を用いて、鋼板の片面に２０Ａ
／ｄｒｎ２の？（テ流密度でＺｎ２０Ｆ／ｉの付着量の
電気めっきを行なった。その後＋　ＣｒＯ３７ｙ／Ａ！
、Ｈ３Ｂｏ３５　ｊＪ’／　ｌ、液温４０℃のクロメー
ト液をＺｎめっき面にスプレーして、Ｃｒ水和酸化物１
０　ｍ９／ｙｙＸ　　の片面クロメート処理を行ない、
乾燥した。さらに、このクロメート処理面に、アクリル
変性アルキッド樹脂にシリカゾル全分散させた水溶性高
分子化合物水浴液をロールコータ−で高分子化合物が表
１に示す如く５０〜３０００　ｍｌ／ｍ’（乾燥後の重
量）となるように塗布・乾燥して、本発明の片面表面処
理を行なった。

本発明による片面表面処理銅板と、高分子化合物樹脂皮
膜を設けない従来の片面亜鉛めっき鋼板の耐食性および
溶接性の試験結果を表１に示す。

但し、耐食性は無塗装での耐食性として、塩水噴霧試験
（ＪＩＳ　　Ｚ−２３７１）　　による赤錆発生日数で
表わし、溶接性は一表面処理面をそれぞれスポット溶接
の′ｌ１−１．朽側になるように重ね合せて連続スポッ
ト溶接（Ｔｊ；接電流９０００Ａ−加圧力２２０Ｋｇ−
溶接時間１２サイクル）を行ない、その連続打点数で評
価した。

表１の結果から、本発明による片面めっき銅板は、従来
の片面めっき鋼板に比べて、無塗装での耐食性が著しく
改良されることが明らかである。

捷た。スポット溶接の連続打点性は、樹脂付着量が３０
００　ｍ９／ｎＸでは若干低下するものの、極めて優れ
た結果を与え、特に本発明によれば耐食性、溶接性がと
もに優れていることが明らかである。

実施例２ 実施例１と同様に、冷延鋼板を脱脂、酸洗した後、表２
に示す如く、Ｚｎ２０ｙ／ｉの付着量のＺｎ　めつき（
硫酸浴による）、Ｚ　ｎ　−Ｎ　ｉ　２０９／ｌｒｌ（
Ｎｉ１３ｗｔ％）付着量のＺ　ｎ−Ｎ　ｉ合金めつき（
Ｚｎ３０４・７　Ｈ２０１５０ｙ／１．　　Ｎ　ｉ　Ｓ
　Ｏ４・６Ｈ２０２００パおよびＮａ２ＳＯ４３０り／
ｉの合金めっき浴による）ラフ；・１板の片面に電気め
っきにより施した。

そノ後、Ｃｒ　Ｏ３１０！／Ｉ）および弗化物ｉｙ、＃
のクロメート液をめっき面にスプレーして、表２の如（
Ｃｒ水和酸化物皮膜３ｍ９／ｍ　’ｉたは２０ｆ／ｎｌ
をめっき面に形成させ、さらにシリカゾル添加した水浴
性有機高分子化合物をロールコータ−で２００　ｍ９／
ｍ’　”ｔたは１０００ｍ９／ｌｎ’　　（乾燥後の重
量）となるように塗布し、熱風乾燥を行ない本発明の片
面表面処理鋼板を作製した。

本発明による片面表面処理鋼板と従来の片面Ｚｎめっき
鋼板、片面Ｚｎ−Ｎｉ　　合金めつき鋼板および片面Ｚ
　ｎ　−Ｆ　ｅ合金めつ＠銀板の耐食性、塗装性等を比
較試験した。その試験結果を表２に示す。

但し、各々の試験方法は下記の如くである。

無塗装耐食性・・・塩水１戦霧試験による赤腑発生時向
を下記ランクに分けて評価し た。

Ｘ　　ｌＯｏ　ｌｌｒ以下 ×　１００〜５００ｈｒ △　５００〜ｌ　ＣＩ　ＯＯｈｒ ○　１００（１〜２０００ｈｒ ◎　２０００’ｈｒ以上 面めつき銀板にジん酸塩処理（浸漬）を行なった後、カ
チオン壓電着塗装（２０μ７′ｉＬ）を行なった。その
後、とばん目１００個ｔケガキセロテープ剥離で塗ｊ口
の密着性を調べ、下記ランクに分けて評価した。

◎　俊 ○良 △町 Ｘ　不良 さらに、耐食性は塩水噴紡試駐３０日後におけるＭｋ４
クロスカットｔ’Ａからの塗）漠ふくれ幅で下記ランク
により評価した。

◎　ふくれ幅殆どなし ○　〃小 △　〃甲 ×　〃大 父　　　Ｉ　　祢めて太 ３コート塗装後の密シｃｆ注と耐食性 ・・・カチオン―％”’　−’（”ｌ”シおよび上塗９
の３コート塗装後、試験片を５０℃の温水にｌＯ日間浸
漬し、こばん目−セロテープ剥離による塗膜の密着性（
２次密着性）全調べ、電着塗装の密着性と同様に評価し
た。また、耐食性は塩水吹１Ｊシ虱験９０日後における
３コ一ト塗装クロスカツト部の塗装ζγふくれ幅で電着
塗装の耐食性と同様に評価した。

表２ 課２のＡｒｉ己■から、本発明による片面めっき鋼板は
、従来の片囲めつき９ｉｌ板に比べて、無塗装での耐食
性が名しく改ｉｔされることが明らかである。

−また、電名塗装および３コート後の塗膜密着性と１ｊ
１］食性も著しく改良されることが明らかであシ、本発
明による片面表面処理＠、ｆＪ、板は自動車用防錆銅板
として、極めて有効であることが明らかである。

以上詳述した如く、本発明によれば以下のような効果を
イＧることかでさる。

■　亜鉛ば／こは亜ｊ賞合誼のっさ−クロメート皮膜お
よび有様高分子化合物の皮膜の三層から被覆され、無塗
装での耐食゛ぴがζしく向上する。

■　クロメート皮１ｊ真の上に有様高分子化合物の皮膜
が形成されているので、自動車メーカーでの処理工程中
のり凸ム２出がなく廃液処理の問題がない。

■　電ターｉ塗装後の塗膜密着性および耐食性が著しく
向上する。

■　１１食性が優れているので、めっき付着量を少なく
することができる。これはコストの低下だけでなく、ｉ
？：；　４五Ｖ１ユ向上に有利である。

■　片面めっきであるので、両面めっきに比べて溶接性
は著しく向上する。

■　非めつさ［■］は冷延（（４板而でりり、自動車車
体月１．１とした場合、自動車メーカーでのりん酸処理
性が良く、電着塗装および３コート後の耐食性および塗
膜密着性（１次および２次密着性）が優れている。

■　亜鉛系めっき皮ｊ漠上には、クロメート皮膜および
有様皮膜を市）−る友ぬ、プレス或いはロール成形時に
樹脂皮膜が潤滑作用を発揮し、加工性が改良される。ｒ
ｉ　ｆＣ−皮膜ｑ１ｊ離がないため、加工部での耐食性
の劣化が極めて少ない。

代理人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） ４９７−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　鋼板の片面が一最内層の亜鉛または亜鉛合金
   のめつき皮膜、中間層のクロム水利酸化物皮膜および表
   層の有機高分子化合物の樹脂皮膜の三層によって被覆さ
   れていることを特徴とする亜鉛系片面めっき銅板。
2. （２）該有機高分子化合物が水溶性または水分散性であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の亜鉛
   系片田］めっき鋼板。
3. （３）鋼板の他方の面が冷延鋼板面であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の亜鉛系
   片面゛めつき銅板。