JPH06306637A

JPH06306637A - 高耐食性燃料タンク用防錆鋼板

Info

Publication number: JPH06306637A
Application number: JP9283793A
Authority: JP
Inventors: Rie Abe; 理枝安倍; Toshinori Mizuguchi; 俊則水口; Makoto Yoshida; 吉田　　誠; Minoru Fujinaga; 実藤永; Ken Sawada; 献澤田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】アルコール又はアルコール混合燃料に高耐食
性を発揮する防錆鋼板。【構成】鋼板表面にアルミ、又はＳｉを３〜１２％含
むＡｌ−Ｓｉ合金めっきを３０〜４００ｇ／ｍ² 行い、
その上にクロメート処理をクロム換算で１０〜４０ｍｇ
／ｍ² 施し、その上層に金属粉末を含む有機結合固形潤
滑皮膜を有することを特徴とする高耐食性燃料タンク用
防錆鋼板。【効果】アルコール、又はアルコール混合燃料に対し
て優れた耐食性を有し、かつ優れたプレス加工性、抵抗
溶接性を有する高耐食性燃料タンク用防錆鋼板を提供す
ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタノールやエタノー
ルなどのアルコールを含む燃料タンク用に使用しても錆
が発生しない、優れた耐食性、プレス加工性、抵抗溶接
性を有する高耐食性燃料タンク用防錆鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の原油問題に関連したガソリン不足
を補うため、ガソリンに容易にブレンドでき、安価で燃
焼させても有害なガスを生じないことから、メタノール
やエタノールといったアルコールがガソリン代替材とし
て北米、中南米、欧州など、世界的に注目されており、
その導入率は年々拡大の傾向にある。１９７９年にブラ
ジルでアルコール（ニート・エタノール）車が市場に現
れ、１９８０年代前半には、アルコールを低濃度でガソ
リンに混合する動きが活発になってきている。しかしな
がらメタノールやエタノールなどのアルコールやその混
合ガソリンを自動車用燃料に使用すると燃料タンクが従
来のガソリン用と同じものならば、腐食されてしまうも
のであった。

【０００３】一般に自動車用燃料タンク材としては、タ
ーンシートと称するＰｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板（特公昭
５７−６１８３３号公報）や、亜鉛めっき鋼板に厚クロ
メート処理を施したもの（特公昭５３−１９９８１号公
報）が、使用されている。これらの鋼板をガソリンタン
ク材料に使用した場合、タンク内面が腐食されて穴あき
が発生したり、燃料循環系統でフィルターの目詰まりを
生じさせる浮遊性の腐食生成物が生じたりすることはな
い。また、タンク外面側が塩害腐食により穴あきが発生
することもない。しかし、メタノールやエタノールなど
のアルコールやその混合ガソリンを使用すると、Ｐｂ−
Ｓｎ合金めっき鋼板に関していえば、このようなＰｂ−
Ｓｎ合金がメタノールやエタノールなどのアルコールに
非常に溶解しやすい特性を有している点が問題であり、
アルコール混合ガソリンに対しては実用が困難と考えら
れる。

【０００４】一方、亜鉛めっき鋼板に厚クロメート処理
を施した材料については、亜鉛は鉄に比べて卑な電位の
金属であるから、めっき層が損傷したプレス加工部では
亜鉛の犠牲防食作用で赤錆、穴あきの発生は抑制される
が、亜鉛の溶出速度が大きく、浮遊性の白色沈澱物を多
量に生成して、燃料循環系統でフィルターの目詰まりが
発生しやすい欠点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな現行タンク材料の欠点を解消し、メタノールやエタ
ノールなどのアルコール単独あるいはこれらのアルコー
ル混合ガソリンに対して優れた耐食性を発揮し、かつタ
ンク製造工程において優れたプレス加工性、抵抗溶接性
を発揮する高耐食性燃料タンク用防錆鋼板を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな防錆鋼板を開発すべく種々検討した結果、鋼板表面
にアルミまたはＡｌ−Ｓｉ合金めっきし、その上にクロ
メート処理をクロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ² 施し、
その上層に金属粉末を含む有機樹脂皮膜を、またはその
上に更に有機結合固形潤滑皮膜を有する構成とすること
によってこれらの問題を一挙に解決できるという新たな
知見を得て本発明を提供構成したものである。

【０００７】すなわち本発明の要旨は、鋼板表面に、ア
ルミめっき層またはＳｉを３〜１２重量％含むＡｌ−Ｓ
ｉ合金めっき層を目付量３０〜４００ｇ／ｍ² を施し、
その上にクロメート処理をクロム換算で１０〜４０ｍｇ
／ｍ² 施し、さらにその上層にＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃ
ｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，１０％Ｃｒ以上のステンレスまたはこ
れらの合金の金属粉末の１種以上を２０〜９５重量％含
有して、残部がエポキシ系、フェノキシ系、フェノール
系、ポリエステル系、ポリウレタン系、フタル酸系、フ
ッ素系、シリコーン系の内一種以上からなる有機樹脂皮
膜を厚さ２〜１００μｍ施し、必要によってはさらに最
外層に厚さ１〜１０μｍの有機結合潤滑皮膜を施した高
耐食性燃料タンク用防錆鋼板である。

【０００８】以下に本発明について詳細に説明する。こ
れは、下層のアルミめっき層もしくはＳｉ３〜１２％Ａ
ｌ〜Ｓｉ系合金めっきのめっき層表面に安定な酸化皮膜
が形成されているため、メタノールやエタノールなどの
アルコールやその混合ガソリンに対して優れた耐食性を
示す。アルミもしくはＳｉ３〜１２％Ａｌ−Ｓｉ系合金
めっきのみではめっき層中にピンホールなどのめっき欠
陥が存在すると、その部分より孔食状に腐食して赤錆を
発生する。また、塩素イオンの混入があると、めっき層
が溶解して白錆を発生しやすくする。これらのような錆
類が、タンク内を浮遊すると、循環系統でフィルターの
目詰まりを起こすことになりかねない。

【０００９】しかし、アルミ、Ａｌ−Ｓｉ合金というの
は、３０〜４００ｇ／ｍ² の目付量があれば、燃料が劣
化したときに発生する有機酸に対する耐食性がたいへん
良好である。このようなアルミもしくはＳｉ３〜１２％
Ａｌ−Ｓｉ系合金めっき層の特性を生かし、また該めっ
き層の欠点を補うためガソリン及びアルコール系燃料に
対して優れた耐食性、耐久性を有する金属粉末と有機樹
脂からなる皮膜を該めっき層の上に施す。更に、その皮
膜とめっき層の間に、耐食性向上と密着性向上の目的を
持つクロメート皮膜を付着させることで、かかる欠点を
解決できることを確認した。

【００１０】クロメート処理は従来の公知組成の処理液
でよく、またその処理方法も浸漬、スプレー、電解、塗
布など公知の方法によったものでよい。クロム換算量を
１０〜４０ｍｇ／ｍ² とした理由は、１０ｍｇ／ｍ² 以
下では、塗料の密着性が悪くなり、耐食性も低下する。
４０ｍｇ／ｍ² を超えると（クロメート皮膜を付与し過
ぎても）、塗料の密着性は悪くなり、製造コストも増加
するためである。

【００１１】有機塗料の中の金属粉添加の目的は、主と
して抵抗溶接性の確保にある。すなわち、有機樹脂皮膜
は一般に高い絶縁性を有しており、これを鋼板表面に複
合させたものは抵抗溶接が困難である。そこで本発明で
は有機樹脂皮膜中に金属粉末を必要量分散させ、皮膜の
電導性を高めるために添加する。この場合、金属粉末と
してＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，１０％Ｃｒ
以上のステンレスまたはこれらの合金を選んだ理由は、
これらの金属がいずれもガソリン、メタノールやエタノ
ールなどのアルコールに対して優れた耐食性を有するか
らである。ステンレスについても高耐食性を保持する不
動態皮膜を形成するには、少なくとも１０％のＣｒが必
要なためである。

【００１２】これら金属粉末の内、１種以上を有機樹脂
皮膜中に適正量添加することで前述の目的が達成され
る。尚、上記以外の例えばＰｂ，Ｆｅの金属粉末はメタ
ノールやエタノールなどのアルコールに対して耐食性が
劣り、使用できない。金属粉末の添加量を２０〜９５％
とした理由は、２０重量％未満では有機樹脂皮膜の電導
性が改善されないため、抵抗溶接が困難となり、９５重
量％を超えると、溶媒の割合が小さいために塗料の粘度
が♯４フォードカップ６０秒以上に上昇することから皮
膜の連続性が悪くなり、耐食性、密着性、プレス加工性
が劣化するためである。

【００１３】以上に述べた金属粉末を含む有機樹脂皮膜
の厚さを２〜１００μｍとした理由は、２μｍ未満では
必要とされる耐食性が不十分なためであり、１００μｍ
を超えると耐食性が飽和する上、プレス加工性、密着
性、抵抗溶接性に不都合が生じ、また製造コストもかか
るためである。さらに本発明では、上記の各皮膜層が施
された鋼板の上に有機結合潤滑皮膜を施してもよい。

【００１４】有機結合潤滑皮膜付与の目的は、鋼板がタ
ンク製造工程においてきびしいプレス加工を受けるた
め、表面の潤滑性機能を改善して高耐食性を保持するも
のである。この皮膜の厚さが１μｍ未満であると潤滑性
が不十分であり、１０μｍを超えると後加工での脱膜が
不十分な場合に抵抗溶接に支障をきたす。有機結合固形
皮膜の構成に関しては、特に制限しないが、プレス加工
後の抵抗溶接工程においてこの皮膜が１０μｍ以上残留
すると通電不良、電極汚れ等の抵抗溶接上の問題が生じ
るので、固形潤滑皮膜としては抵抗溶接工程前に湯洗あ
るいはアルカリ脱脂等の簡単な手段により溶解脱膜する
ようなものであることが望ましい。次に実施例により本
発明を説明する。

【００１５】

【実施例】板厚０．８ｍｍの冷延鋼板（Ｓｐｃｃ）を用
いて次のような表面処理鋼板を準備した。（本発明対象材）溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき鋼板＋後処理（クロメート処
理、塗装含む）（本発明対象外材）・溶融Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板＋後処理（クロメート
処理、塗装含む）・電気Ｚｎめっき鋼板＋後処理（クロメート処理、塗装
含む）

【００１６】比較材・溶融Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板（後処理なし）・電気Ｚｎめっき鋼板（後処理なし）・溶融Ａｌ−Ｓｉ合金めっき鋼板（後処理なし）クロメート処理については、以下に示す浴に浸漬して付
着量がクロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ² となる皮膜を
形成した。ＣｒＯ₃ ５０ｇ／ｌＨ₃ＰＯ₄ ２０ｇ／ｌ
浴温５０℃ 次層の樹脂塗装は、金属粉末と有機樹脂からなる固形分
と溶剤を重量比で１：１の割合で混合した懸濁液を作成
し、これをロールコーターでクロメート処理まで終了し
た鋼板表面に塗布し、乾燥、焼付することで得た。

【００１７】評価については、以下に示す方法により全
てのサンプルについて行った。（１）プレス加工性評価エリクセン試験機により、直径５０ｍｍ、深さ２５ｍｍ
の平底円筒絞り加工を行った。（２）抵抗溶接性評価電極：クロム−銅合金、溶接：二重かさね、加圧力：４
００ｋｇ、通電時間：３０ｓｅｃ溶接電流：１２ＫＡの条件にて評価を行った。（３）耐食性評価（１）と同様に加工したサンプルに、次に示す３種の混
合燃料２０ｃｃを、室温にて６カ月間封入して、外観を
観察した。表１にこの結果を示す。

【００１８】表１から明らかなとおり、本発明の高耐食
性燃料タンク用防錆鋼板は優れた耐食性、プレス加工
性、抵抗溶接性を有するものであり、メタノールやエタ
ノールなどのアルコール及びアルコール混合ガソリン用
タンク材料として好適である。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【発明の効果】以上の実施例も示すとおり、本発明によ
ればメタノールやエタノールなどのアルコール及び混合
ガソリンに対して優れた耐食性を有し、かつ優れたプレ
ス加工性、抵抗溶接性を有する高耐食性燃料タンク用防
錆鋼板を提供することが可能となり、産業の発展に貢献
するところ極めて顕著なものがある。

フロントページの続き (72)発明者藤永実福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者澤田献福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板表面に、アルミめっき層またはＳｉ
を３〜１２重量％含むＡｌ−Ｓｉ合金めっき層を目付量
３０〜４００ｇ／ｍ² で施し、その上にクロメート処理
をクロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ² 施し、さらにその
上層にＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，１０％Ｃ
ｒ以上のステンレスまたはこれらの合金の金属粉末の１
種以上を２０〜９５重量％含有して残部がエポキシ系、
フェノキシ系、フェノール系、ポリエステル系、ポリウ
レタン系、フタル酸系、フッ素系、シリコーン系の内一
種以上からなる有機樹脂皮膜を厚さ２〜１００μｍ施し
たことを特徴とする高耐食性燃料タンク用防錆鋼板。
【請求項２】鋼板表面に、アルミめっき層またはＳｉ
を３〜１２重量％含むＡｌ−Ｓｉ合金めっき層を目付量
３０〜４００ｇ／ｍ² で施し、その上にクロメート処理
をクロム換算で１０〜４０ｍｇ／ｍ² 施し、さらにその
上層にＺｎ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｓｎ，１０％Ｃ
ｒ以上のステンレスまたはこれらの合金の金属粉末の１
種以上を２０〜９５重量％含有して残部がエポキシ系、
フェノキシ系、フェノール系、ポリエステル系、ポリウ
レタン系、フタル酸系、フッ素系、シリコーン系の内一
種以上からなる有機樹脂皮膜を厚さ２〜１００μｍ施
し、さらに最外層に厚さ１〜１０μｍの有機結合潤滑皮
膜を施したことを特徴とする高耐食性燃料タンク用防錆
鋼板。