JPH03164239A - スポツト溶接性にすぐれる亜鉛系めつき鋼板 - 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】 皮粟上■赴徂分立 本発明は、スポット溶接性にすぐれる亜鉛系めっき鋼板
に関し、詳しくは、耐食性、プレス戒形性及びリン酸塩
処理性にすぐれると共に、スポット溶接性にすぐれる亜
鉛系めっき鋼仮に関する．丈来旦及査 一般に、亜鉛系めっき鋼板は、耐食性にすぐれるので、
自動車用外板、内板、家庭電気製品、建築材料等に広く
用いられている。

しかし、近年、亜鉛系めっき＠板には、耐食性に加えて
、加工性、塗装性、溶接性等の性能にっいても、改善が
要求されるに至っている。なかでも、溶接性、特に、ス
ポット溶接性の改善が強く要望されている。

ところで、亜鉛系めっき鋼板をスポット溶接する場合は
、冷間圧延鋼板に比較して、チップの寿命が短い。これ
は、よく知られているように、溶接の途中において、チ
ップの材料である銅とめつき層中の亜鉛とが反応して、
チップ先端の表面に低融点の亜鉛一銅合金層が形或され
、連続的に溶接を行なうとき、この合金層の形戒と剥離
が繰り返されるからである。

また、溶接されるめっき鋼板の間にめっき層が存在する
場合は、低融点のめつき層が通電初期に溶融し、電流密
度が低下して、発熱効率が低下する結果として、更に、
チップ寿命が短くなる。

そこで、このような亜鉛系めっき鋼板のスポット溶接に
おける問題を解決するために、例えば、特開昭６３−１
８６８８２号公報には、亜鉛系めっき鋼板上にＦｅ，　
Ｚｎ−Ｆｅ，　ＴｉＯｚ、ＡＩ２０３、Ｓｉｎ．等の酸
化物等からなる上層めっきを設けることが提案されてお
り、また、特開昭６３−１８６８８３号公報には、めっ
き鋼板表面に加熱処理等によって、酸化被膜を形戒する
ことが提案されている。更に、特開昭６３−１１９９８
８号公報には、例えば、母材にＳｉを含有させて、その
電気抵抗値を高める等、母材及びめっき層の電気抵抗を
高くすることが提案されている。

他方、チップ表面にＦｅ，　Ｎｉ，　Ｔｉ，　ＺｒＯｚ
、ＴｉＢｒｚ等を被覆することによって、チップを改善
することも試みられている。

上述したような方法は、いずれも、ある程度、有効であ
って、一部は、実用化されているが、しかし、溶接性以
外の性能、例えば、耐食性、加工性、リン酸塩処理性等
に有害な影響を与えることがあり、更に、処理に大規模
な設備を必要として、製造費用を高めるので、上述した
方法を工業的規模において適用することは、実際上は困
難である。

が７゜しよ゛と　る 本発明者らは、上記したような亜鉛系めっき鋼板のスポ
ット溶接における種々の問題を解決する？めに鋭意研究
した結果、亜鉛系めっき鋼板上に防錆油を塗布すること
によって、亜鉛系めっき鋼板上に防錆油を塗布しない場
合に比べて、スポット溶接時のチップ寿命が改善される
ことを見出し、更に、防錆油にシランカツプリング剤を
加えることによって、チップ寿命が格段に改善されるこ
とを見出して、本発明に至ったものである。

従って、本発明は、耐食性をはしめ、加工性やリン酸塩
処理性等、本来、亜鉛系めっき鋼仮に要求されている特
性に有害な影響を及ぼすことなく、スポット溶接性を改
善した亜鉛系めっき鋼板を提供することを目的とする。

婬業置」れ吃（薊１Ａ■モ段 本発明によるスポツ口容接性にすぐれる亜鉛系めつきｍ
Ｆｉは、鋼板の表面にシランカツブリング剤０．０５〜
５０重量％を含有する防錆油層が設けられていることを
特徴とする。

シランカツプリング剤を含有する防錆油を亜鉛系めっき
鋼板に塗布することによって、スポット溶接性が改善さ
れるのは、鋼板がチップにて加圧されたとき、シランカ
ップリング剤は、防錆油と共にチップ表面の凹凸に沿っ
て廻り込み、その後の通電による発熱によって、シラン
カツプリング剤を含有する防錆油が分解し、蒸発した後
も、シランカツプリング剤中のケイ素が酸化されて生じ
た二酸化ケイ素が鋼板とチップの表面に残留し、付着し
て、チップとめつき層との間の反応を抑制すると共に、
チップ表面に形成された合金層の剥離を抑制するからで
あるとみられる。

更に、溶接される亜鉛系めっき鋼板間においても、通電
によってシランカツプリング剤を含有する防錆油が分解
、蒸発した後も、シランカツブリング剤中のケイ素が酸
化されて生じた二酸化ケイ素が残留し、その高い電気抵
抗値によって通電路を制限し、めっき鋼板間の発熱効率
を高くすることによって、ナゲット形成へ速やかに移行
させる働きをするので、チップの寿命を一層改善するも
のとみられる。

本発明においては、シランカツプリング剤と防錆油との
間には、何ら化学反応を必要としないので、亜鉛系めっ
き鋼仮としては、特に、限定されることなく、電気亜鉛
めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板、Ｆｅ−Ｚｎ系合金化
溶融亜鉛めっき鋼板、電気Ｚｎ−Ｆｅ系合金めっき鋼板
、電気Ｚ　ｎ　−　Ｎｉ系合金めっき鋼板、蒸着亜鉛め
っき鋼板等が用いられるが、更に、これらを組み合わせ
た複層亜鉛めっき鋼板や、Ｆｅ，Ｎｉ以外の金属との亜
鉛合金めっき鋼板も用いられる。また、亜鉛めっき鋼板
は、片面、両面いずれのめつき鋼板でもよい。

更に、防錆油も、通常、用いられているものでよく、特
に、限定されるものではない。従って、例えば、ノック
スラスト５３０Ｆ　（．日本パー力ライジング社製）、
ダイヤモンドＰＡ９２０（三菱石油製）、メタルガード
＃８１４（モービル石油製）等を好適に用いることがで
きる。

また、シランカツプリング剤も、防錆油の粘度を著しく
変化させたり、或いは防錆油との相溶性が全くないもの
でなければ、特に、限定されることなく、任意のものを
用いることができる。例えば、Ａ−１７２、Ａ−１７４
（日本ユニカ−社製）ＫＢＭ５　０　３、ＫＢＭ１００
３　（信越化学工業社製）等を用いることができる。

本発明による亜鉛系めっき鋼板においては、このような
シランカップリング剤を０．０５〜５０重量％含有する
防錆油層が鋼板表面に設けられている。防錆油層におい
てシランカップリング剤の量が０．０５重量％よりも少
ないときは、防錆油層のみを鋼板表面に設けた場合に比
較しても、チップ寿命の改善の効果が少なく、他方、５
０重量％を越えるときは、防錆油層の本来有する防錆能
力が低下する。

１１２Ｉ板表面におけるこのような防錆油層の好適な塗
布量は、スポット溶接時におけるチップの加圧力にもよ
るが、通常は、０．１ｇ／ｒｒｆ以上であることが望ま
しい。しかし、鋼板の表面に過大な里にて塗布しても、
効果が飽和するので、通常は、１ｇ／％以下でよい。し
かし、防錆油をプレス時の潤滑油として用いることを意
図するような場合等もあるので、特に、上限は限定され
るものではない。

発』Ｉと匪果 以上のよう４こ、本発明による亜鉛系めっき鋼板は、そ
の表面にシランカップリング剤を含有する防錆油層が設
けられており、ここに、シランカップリング剤は、めっ
き層と何ら特別な化学反応を起こさないので、亜鉛系め
っき鋼板にとって最も重要な特性である耐食性を劣化さ
せることがなく、スポット溶接性が改善されている。し
かも、本発明によれば、スポット溶接後の脱脂工程にお
いて、過剰のシランカップリング剤やスポット？容接部
に残留している二酸化ケイ素が防錆油と共に除去される
ので、リン酸塩処理性にも何ら有害な影響を与えること
がなく、また、ブレス戒形性等の加工性にも何ら有害な
影響を与えることがない。

実一衡明 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

第１表に示す種々の亜鉛系めっき鋼板の表面にシランカ
ツプリング剤を含有する防錆油を塗布した後、下記の溶
接性試験を行なった。

溶接電流：１０ＫＡ 加圧力　：２５０ｋｇｆ 通電時間：１２サイクル 電極　　：Ｃｕ−１％Ｃｒ 防錆油　：ノツクスラスト５３０Ｆ　（日本パーカライ
ジング社製） この試験方法によって連続溶接を行なって、２００点ご
とに電流８．５ＫＡ″″？：溶接した後、ナゲット径が
４Ｊｔ　（ｔは板厚を示す。）以上を満たす最大打点数
をチップ寿命として評価した。結果を第ｌ表に示す。

また、比較のために、防錆油にシランカツプリング剤を
含有させることなく、又は本発明にて規定する下限量を
下回る量にてシランカツブリング剤を含有させた防錆油
を鋼板に塗布し、同様にして、溶接性試験を行なった。

尚、上記防錆油は、脂肪酸バリウム塩、石抽スルホン酸
カルシウム・ナトリウム塩、ナフテン系低粘度油及びパ
ラフィン系高粘度油からなる。

また、第ｌ表において用いたシランカツブリング剤は次
のとおりである。

Ａ１７４　Ｔ−メタクリ口キシプ口ピルトリメトキシシ
ラン ＫＢＭ１００３　　ビニルトリメトキシシランＡ１７２
　ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン ＫＢＭ５０３　　ｒ−メタクリ口キシプロビルトリメト
キシシラン 第１表から明らかなように、本発明による亜鉛系めっき
鋼板は、比較例に比べて、チップ寿命が１．５〜３倍に
も改善されている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板の表面にシランカップリング剤０．０５〜５
   ０重量％を含有する防錆油層が設けられていることを特
   徴とするスポット溶接性にすぐれる亜鉛系めつき鋼板。