JPH05106058A - 燃料容器用高耐食性表面処理鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 アルコールを混合したガソリン（ガソホー
ル）やアルコールのような腐食性の強い燃料に対して長
期間の使用に耐え得る耐食性の優れた、燃料容器用の表
面処理鋼板を提供する。 【構 成】 Ni含有率が８〜20重量％、めっき付着量が
10〜60ｇ／m²のZn−Ni系合金電気めっきを施した鋼板の
表面に、Cr：Si：Ｆ＝１：0.2 〜５：0.05〜0.5の重量
比でかつ、CrがCr³⁺／（Cr⁶⁺＋Cr³⁺）＝ 0.1〜0.5 の範
囲よりなる皮膜組成のクロメート皮膜をクロム量で５〜
100 mg／m²施したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料容器用材料として
使用される高耐食性表面処理鋼板に係り、特にガソリ
ン、アルコールを混合したガソリン（ガソホール）、ア
ルコール等の燃料を収容する燃料容器用表面処理鋼板に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車、自動二輪車等のガソリ
ンタンク材料には、例えば特公昭53-19981号公報に示さ
れるように、鋼板に数％〜20％のSnを含有するPb−Sn合
金をめっきしたターンシートといわれる溶融めっき鋼板
が使用されている。この材料は、冷延鋼板に溶融法でめ
っきして製造され、Snはめっき密着性を向上させるため
に添加される。

【０００３】ターンシートは加工性が良好なために広く
使用されているが、ターン被膜は電気化学系列では鉄よ
り貴であり、鉄鋼に対して犠牲防食作用を有しないた
め、被膜中にめっき欠陥部分が存在すると孔食が発生
し、めっき欠陥を皆無にすることはほとんど不可能であ
ること、また、被膜が軟らかく傷がつきやすいこと等の
欠点がある。

【０００４】しかも近年、自動車用の燃料には、石油事
情の悪化を考慮して燃料にメチルアルコール、エチルア
ルコールあるいはメチルターシャリーブチルエーテル等
のようなアルコールを混合したガソリンあるいはアルコ
ールを代替燃料として一部実用されており、今後多用さ
れる気運にある。しかし、ターンシートは、アルコール
に含まれる水分あるいはホルムアルデヒト、アセトアル
デヒト等のアルコール酸化物や蟻酸、酢酸等の不純物に
よって腐食され易い欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、アルコール混合ガソリンあるいは
アルコールのような腐食性の強い燃料に対して長期間の
使用に耐え得る耐食性の優れた燃料容器用表面処理鋼板
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ni含有率が８
〜20重量％、めっき付着量が10〜60ｇ／m²のZn−Ni系合
金電気めっきを施した鋼板の表面に、Cr：Si：Ｆ＝１：
0.2 〜５：0.05〜0.5の重量比でかつ、CrがCr³⁺／（Cr
⁶⁺＋Cr³⁺）＝0.1〜0.5 の範囲よりなる皮膜組成のクロ
メート皮膜をクロム量で５〜100 mg／m²施したことを特
徴とする燃料容器用高耐食性表面処理鋼板である。

【０００７】

【作 用】以下、本発明の高耐食性燃料容器用表面処理
鋼板について詳細に説明する。本発明において用いられ
るめっき鋼板は、Zn−Ni系合金電気めっき鋼板、さらに
はこの鋼板のめっき成分にＰ、Co、Cr、Sn、Sb、Ｖ、F
e、Ti、Mn、Si、Tl、Bi、Cd、Cu、Pb、Al及びそれらの
酸化物、炭化物、窒化物等のうちの１種または２種以上
を意図的に添加し、あるいは不可避的に混入したもの等
あらゆるZn−Ni系合金または複合めっき被膜に適用する
ことができる。

【０００８】Zn−Ni系合金めっき被膜の付着量は10〜60
ｇ／m²、めっき層中のNi含有率は８〜20重量％とする。
被膜付着量が10ｇ／m²未満ではクロメート処理をしても
十分な耐食性が得られない。また、付着量が60ｇ／m²を
超えると、燃料容器に成形する際の加工性が悪くなる。
また、めっき層中のNi含有率が８重量％未満及び20重量
％を超えると十分な耐食性が得られない。

【０００９】次いで、上記したZn−Ni系合金電気めっき
鋼板に塗布型クロメート処理を施す。クロメート皮膜の
組成はCr：Si：Ｆ＝１：0.2 〜５：0.05〜0.5 の重量比
でかつ、皮膜厚さをクロム量で５〜100 mg／m²とする。
クロメート皮膜の組成をCr：Si：Ｆ＝１：0.2 〜５：0.
05〜0.5 に規定したのは以下の理由による。Cr：Si＝
１：0.2未満では耐食性が悪く、Siの添加効果がない。
また、Cr：Si＝１：５までは耐食性は向上するが、それ
を超えても耐食性の改善効果がないからである。また、
Crに対しＦの割合が0.05未満であると満足できる耐食性
が得られない。また、 0.5を超えるとクロメート皮膜の
反応性が高くなり、下地のZnとの反応により、皮膜中の
６価クロム（以下Cr⁶⁺で示す）が３価クロム（以下Cr³⁺
で示す）に急速に還元されるためにクロメート皮膜の自
己修復能が強くなるか、その期間が短くなり、結果とし
て耐食性が悪くなるからである。

【００１０】次に、Cr³⁺の比率をCr³⁺／（Cr⁶⁺＋Cr³⁺）
＝ 0.1〜0.5 の範囲に規定したのは以下の理由による。
処理液がCr³⁺／（Cr⁶⁺＋Cr³⁺）＝ 0.1未満の時はCr³⁺の
割合が少なく、アルカリ水溶液中に処理鋼板を浸漬した
時にクロムが溶解し、耐食性が悪くなる。Cr³⁺／（Cr⁶⁺
＋Cr³⁺）＝ 0.5 を超えると、Cr³⁺の割合が多くなり不
溶性のクロム化合物が沈澱してしまい、この処理液を鋼
板に塗布すると、外観や耐食性が悪くなるからである。

【００１１】Cr³⁺／（Cr⁶⁺＋Cr³⁺）＝ 0.1〜0.5 の調整
は無水クロム酸水溶液単独を還元しても、処理浴の組成
全てを調合してから還元しても、いずれの方法でもよ
い。還元剤としては、特に限定する必要がなく、一般に
使用されている過酸化水素、アルコール類、単糖類、二
糖類、多糖類、ヒドラジン等が使用できる。アルコール
類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、
エチレングリコール、ポリエチレングリコール等、糖類
としてブドウ糖、ショ糖、デンプン等がある。

【００１２】クロメート皮膜の厚さをクロム量で５〜15
0 mg／m²に規定したのは以下の理由による。クロメート
皮膜の厚さが５mg／m²未満では鋼板表面の被覆が不完全
であり、耐食性が悪くなり、未処理のZn−Ni系合金めっ
き鋼板の耐食性と変わりなくなる。 150mg／m²を超える
と耐食性は改善されるが、プレス加工後の抵抗溶接工程
において通電不良、電極汚れ等の抵抗溶接上の問題が生
じるからである。

【００１３】本発明の燃料容器用高耐食性表面処理鋼板
は、公知のめっき法により得ることができる。まず、Zn
−Ni系合金電気めっき層に関しては、例えば NiSO₄・6H
₂O 100〜350ｇ／ｌ、 ZnSO₄・7H₂O 100〜250 ｇ／ｌ、
Na₂SO₄ 50ｇ／ｌから成るめっき浴を用いて、浴pH 1.2
〜1.8 、浴温55〜65℃、電流密度40〜50Ａ／dm² の条件
のもとで鋼板表面に電気めっきを施すことによってNi 8
〜20重量％を含有するZn−Ni合金めっき層を得ることが
できる。また目付量については電流密度とめっき時間の
関係から調整すればよい。

【００１４】次にこのZn−Ni系合金めっきの上にクロメ
ート処理液をロールコータ等により必要量を塗布し、板
温 100〜300 ℃の範囲で焼き付ければよい。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を比較例とともに以下説明す
る。0.7mmのＳＰＣＥ相当の冷延鋼板を素材原板とし
て、常法に従って前処理を行った後、以下に示すめっき
浴組成、めっき条件により表１、２に示すZn−Niめっき
鋼板を製造した。

【００１６】 Zn−Niめっき浴組成 NiSO₄・6H₂O 100〜350 ｇ／ｌ ZnSO₄・7H₂O 100〜250 ｇ／ｌ Na₂SO₄ 50 ｇ／ｌ めっき条件 pH 1.2〜1.8 浴温 55〜65 ℃ 電流密度 40〜50 Ａ／dm² このようにして得られたZn−Ni合金電気めっき鋼板に、
表１、２に示す組成のクロメート処理液をロールコータ
により鋼板表面に塗布し、乾燥、焼付けした。

【００１７】得られた本発明の高耐食性燃料容器用鋼板
について、耐食性と抵抗溶接性試験を行った。耐食性試
験に供した試験片としては、加工を受けた状態での耐食
性を評価する意味で５cm×10cmの試験片の中央をエリク
セン試験機で６mm押出し、加工部及びその周辺の耐食性
を塩水噴霧試験と表１、２に組成を示す液中に5000時間
の浸漬試験を行い、目視観察により評価した。評価方法
は以下の通りである。

【００１８】○…発錆なし △…白錆が発錆 ×…白錆、赤錆が発錆 抵抗溶接性試験は試験片を二重かさねして、先端幅６m
m、直径 250mmのCu−Cr合金の電極を用い、加圧力 400k
g、溶接速度25cm／min 、通電時間 3.5サイクルon ２サ
イクル off、溶接電流10kAでラップシーム溶接を行い、
抵抗溶接性の評価を行った。評価方法は、溶接断面を光
学顕微鏡観察を行い、溶け込み率で評価した。評価基準
は以下の通りである。

【００１９】○…溶け込み率が20％以上 △…溶け込み率が10％以上20％未満 ×…溶け込み率が10％未満 表１、２から、本発明の実施例は、比較例に比べアルコ
ール及びアルコール混合ガソリンに対し優れた耐食性を
有し、かつ優れた抵抗溶接性を有することがわかる。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明により、アル
コール及びアルコール混合ガソリンに対して優れた耐食
性を有し、かつ優れた抵抗溶接性を有する高耐食性燃料
容器用鋼板を提供することが可能になった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ni含有率が８〜20重量％、めっき付着量
   が10〜60ｇ／m²のZn−Ni系合金電気めっきを施した鋼板
   の表面に、Cr：Si：Ｆ＝１：0.2 〜５：0.05〜0.5 の重
   量比でかつ、CrがCr³⁺／（Cr⁶⁺＋Cr³⁺）＝ 0.1〜0.5 の
   範囲よりなる皮膜組成のクロメート皮膜をクロム量で５
   〜100 mg／m²施したことを特徴とする燃料容器用高耐食
   性表面処理鋼板。