JPH0774473B2 - 塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法 - Google Patents
塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法Info
- Publication number
- JPH0774473B2 JPH0774473B2 JP1276464A JP27646489A JPH0774473B2 JP H0774473 B2 JPH0774473 B2 JP H0774473B2 JP 1276464 A JP1276464 A JP 1276464A JP 27646489 A JP27646489 A JP 27646489A JP H0774473 B2 JPH0774473 B2 JP H0774473B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- steel sheet
- degreasing
- corrosion
- corrosion resistance
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Landscapes
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は化成処理性、電着塗装性、塗料密着性などの塗
装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法に関するも
のである。
装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法に関するも
のである。
近年、欧州北部、カナダ、米国北部などいわゆる冬季融
雪を目的に岩塩を散布する地域において自動車車体腐食
の問題が発生し、その対策として、従来の冷延鋼板に替
り耐食性表面処理鋼板が採用され、その使用量も年々増
加している。
雪を目的に岩塩を散布する地域において自動車車体腐食
の問題が発生し、その対策として、従来の冷延鋼板に替
り耐食性表面処理鋼板が採用され、その使用量も年々増
加している。
中でも合金化溶融亜鉛めっき鋼板（GAと略記）もその一
つであり、 比較的厚めっきが可能であること。
つであり、 比較的厚めっきが可能であること。
溶接性が優れていること。
コストが比較的安い。
などの利点から他の表面処理鋼板（車体防錆鋼板）に比
べ多く使用されている。同時にGAに対する品質への要求
も厳しいものとなっている。
べ多く使用されている。同時にGAに対する品質への要求
も厳しいものとなっている。
即ち、GAをそのまま自動車用防錆鋼板として使用した場
合、自動車メーカーから化成処理性（リン酸塩処理
性）、電泳塗装仕上り性、塗装後耐食性が不良であると
の指摘がなされた。
合、自動車メーカーから化成処理性（リン酸塩処理
性）、電泳塗装仕上り性、塗装後耐食性が不良であると
の指摘がなされた。
その対策として例えば特公昭58−15554号公報の如く、G
Aの表面にFe％が40％以上のFe−Zn合金めっきを施す方
法がある。
Aの表面にFe％が40％以上のFe−Zn合金めっきを施す方
法がある。
その他、GAの表面に薄いFeまたはNi,Fe−Ｐ、またはZn
−Niなどの合金めっきを施す方法もある。
−Niなどの合金めっきを施す方法もある。
しかしながらこのようにGA表面にFe,Ni,Fe−Zn,Fe−P,Z
n−Niなどのめっきをする場合、実際の生産ラインにお
いて次のような問題があった。例えば下記の工程で２層
めっき鋼板を製造した場合２層めっき鋼板に通常自動車
メーカーなどの電着塗装前にリン酸塩処理を施すと、表
面に白淡色のスジ模様が発生する問題がしばしばあっ
た。
n−Niなどのめっきをする場合、実際の生産ラインにお
いて次のような問題があった。例えば下記の工程で２層
めっき鋼板を製造した場合２層めっき鋼板に通常自動車
メーカーなどの電着塗装前にリン酸塩処理を施すと、表
面に白淡色のスジ模様が発生する問題がしばしばあっ
た。
この白淡色すじ模様を走査型電子顕微鏡で観察するとリ
ン酸塩結晶が不完全で所々素地がスケ（まばら）状に見
えるのが判った。
ン酸塩結晶が不完全で所々素地がスケ（まばら）状に見
えるのが判った。
この問題を解決するために鋭意対策を検討した結果、問
題点発生の原因を解明することにより、上層めっき以前
の前処理方法を工夫することで解決出来ることを知見し
た。
題点発生の原因を解明することにより、上層めっき以前
の前処理方法を工夫することで解決出来ることを知見し
た。
すなわち、本発明の要旨はGAを苛性ソーダとリン酸ソー
ダの１種または２種以上で10〜150g/を含有し、更に
カチオン系かアニオン系又はノニオン系界面活性剤を0.
1〜1g/を含有する脱脂水溶液中で脱脂処理する。ある
いはさらにその後処理として濃度が１〜20g/の硫酸水
溶液中で酸洗処理して金属めっきまたは含有めっきある
いはこれらの積層めっきすることにより塗装性と耐食性
に優れた表面処理鋼板の製造法である。
ダの１種または２種以上で10〜150g/を含有し、更に
カチオン系かアニオン系又はノニオン系界面活性剤を0.
1〜1g/を含有する脱脂水溶液中で脱脂処理する。ある
いはさらにその後処理として濃度が１〜20g/の硫酸水
溶液中で酸洗処理して金属めっきまたは含有めっきある
いはこれらの積層めっきすることにより塗装性と耐食性
に優れた表面処理鋼板の製造法である。
以下、本発明について詳細に説明する。
第１の問題点であるリン酸塩処理後の淡白色発生原因に
ついてEPMA分析装置を用いて調査した結果、淡白色部に
は正常部に比べてSi元素（SiO2の生成と思われる）が多
いことを見出した。このSiO2生成の要因について、さら
に探究した結果、脱脂液薬剤のオルソ珪酸ソーダ（Na4S
iO4）に起因することが判った。
ついてEPMA分析装置を用いて調査した結果、淡白色部に
は正常部に比べてSi元素（SiO2の生成と思われる）が多
いことを見出した。このSiO2生成の要因について、さら
に探究した結果、脱脂液薬剤のオルソ珪酸ソーダ（Na4S
iO4）に起因することが判った。
即ち、従来から使用されているオルソ珪酸ソーダを溶解
した脱脂液にGAを浸漬した場合加水分解反応によりGA表
面にSiO2が析出する。SiO2の析出量は、GA表面の酸化膜
厚みや活性度の相違によりバラツキがあるが、脱脂条件
（オルソ珪酸ソーダ濃度、温度、浸漬時間）を選択して
もリン酸塩処理後の淡白色異常部は完全に無くならな
い。
した脱脂液にGAを浸漬した場合加水分解反応によりGA表
面にSiO2が析出する。SiO2の析出量は、GA表面の酸化膜
厚みや活性度の相違によりバラツキがあるが、脱脂条件
（オルソ珪酸ソーダ濃度、温度、浸漬時間）を選択して
もリン酸塩処理後の淡白色異常部は完全に無くならな
い。
そこで脱脂薬剤の選択について調査した結果、GAを先ず
脱脂処理する。脱脂処理には苛性ソーダとリン酸ソーダ
の１種または２種と界面活性剤から成る脱脂液を使用す
る。苛性ソーダはアルカリ脱脂用（植物性油脂）で鹸化
作用が強い。またリン酸ソーダは弱アルカリ性で鹸化、
乳化、分散作用は小さいが亜鉛などの脱脂に使うと、素
地をおかさない特徴がある。また、硬水を軟化する作用
があるので、脱脂効果を向上させ、水洗効果もよくす
る。これらの脱脂液は界面活性剤と共にそれぞれ単独に
または混合して使用される。しかし、その濃度が10g/
未満の薄い脱脂水溶液では、油脂内部に滲透しても膨潤
させ油脂とめっき表面の付着力を弱めることが出来な
い。その反対に150g/の濃度を越えるとめっき表面が
アルカリにおかされやすくなるので避けるべきである。
脱脂処理する。脱脂処理には苛性ソーダとリン酸ソーダ
の１種または２種と界面活性剤から成る脱脂液を使用す
る。苛性ソーダはアルカリ脱脂用（植物性油脂）で鹸化
作用が強い。またリン酸ソーダは弱アルカリ性で鹸化、
乳化、分散作用は小さいが亜鉛などの脱脂に使うと、素
地をおかさない特徴がある。また、硬水を軟化する作用
があるので、脱脂効果を向上させ、水洗効果もよくす
る。これらの脱脂液は界面活性剤と共にそれぞれ単独に
または混合して使用される。しかし、その濃度が10g/
未満の薄い脱脂水溶液では、油脂内部に滲透しても膨潤
させ油脂とめっき表面の付着力を弱めることが出来な
い。その反対に150g/の濃度を越えるとめっき表面が
アルカリにおかされやすくなるので避けるべきである。
また、表面活性剤は洗滌効果を著しく向上させる。これ
はアルカリの金属面への浸透、湿潤、洗滌力を強化する
ためである。また脱却された油が乳化され、液中に浮遊
し、めっき面に再び付着することがなくなる。以上のこ
とからアニオン系界面活性剤石油系洗剤、カチオン界面
活性剤ピリジン系、ノニオン界面活性剤エステル系など
一般に脱脂処理に供される活性剤を使用する。しかし脱
脂水溶液中において表面活性剤の濃度が0.1g/未満で
は活性剤の特色である親油性および親水性基をもつもの
でも、その分子量が相当大きくないと優秀な活性を示さ
ない。その限界が0.1g/である。また1g/を越える濃
度はその効果はあがらず、泡発生などの弊害を生ずるこ
とが多い。さらに脱脂された後に活性剤がめっき面に残
留して上層めっきを害することとなる。
はアルカリの金属面への浸透、湿潤、洗滌力を強化する
ためである。また脱却された油が乳化され、液中に浮遊
し、めっき面に再び付着することがなくなる。以上のこ
とからアニオン系界面活性剤石油系洗剤、カチオン界面
活性剤ピリジン系、ノニオン界面活性剤エステル系など
一般に脱脂処理に供される活性剤を使用する。しかし脱
脂水溶液中において表面活性剤の濃度が0.1g/未満で
は活性剤の特色である親油性および親水性基をもつもの
でも、その分子量が相当大きくないと優秀な活性を示さ
ない。その限界が0.1g/である。また1g/を越える濃
度はその効果はあがらず、泡発生などの弊害を生ずるこ
とが多い。さらに脱脂された後に活性剤がめっき面に残
留して上層めっきを害することとなる。
このような脱脂水溶液で脱脂されたGAは油脂類の汚染は
除去されて活性度の良好な表面となる。しかしリン酸ソ
ーダ系脱脂剤溶液中で脱脂すると脱脂処理の溶液温度、
処理時間などの諸条件によってリン酸塩被膜のうすい色
むら（灰黒色の違い）を生じることがある。これは表面
に微量のリン酸亜鉛が生じるためなので、このムラ外観
を除くため、脱脂後更に硫酸溶液中で酸洗処理するとよ
い。酸洗処理は１％未満の濃度はGA表面の洗浄効果が低
く、また20g/以上になると、GA表面やGAめっき層の亀
裂部がエッチングされ加工性劣化につながる。
除去されて活性度の良好な表面となる。しかしリン酸ソ
ーダ系脱脂剤溶液中で脱脂すると脱脂処理の溶液温度、
処理時間などの諸条件によってリン酸塩被膜のうすい色
むら（灰黒色の違い）を生じることがある。これは表面
に微量のリン酸亜鉛が生じるためなので、このムラ外観
を除くため、脱脂後更に硫酸溶液中で酸洗処理するとよ
い。酸洗処理は１％未満の濃度はGA表面の洗浄効果が低
く、また20g/以上になると、GA表面やGAめっき層の亀
裂部がエッチングされ加工性劣化につながる。
この様な前処理工程を終えたGAはFe,Niなどの金属めっ
きまたはFe−P,Zn−Fe,Zn−Niなどの合金めっきあるい
はこれらの積層電気めっきが施される。しかして得られ
た表面処理鋼板は、問題となる白淡色すじ模様が防止さ
れて塗装性と耐食性と共に優れた表面処理鋼板が得られ
る。
きまたはFe−P,Zn−Fe,Zn−Niなどの合金めっきあるい
はこれらの積層電気めっきが施される。しかして得られ
た表面処理鋼板は、問題となる白淡色すじ模様が防止さ
れて塗装性と耐食性と共に優れた表面処理鋼板が得られ
る。
実施例−１ 合金化溶融亜鉛めっき鋼板（GA）の試料には、通常の連
続溶融亜鉛めっきラインでめっきした後、合金化処理し
た鋼板（板厚は0.8mmめっき付着量は表側に40g/m2、裏
側は40g/m2、めっき層組成はZn:89％、Fe:11％）をNaOH
またはNa3PO4とカチオン界面活性剤濃度1g/を添加し
た脱脂水溶液を用いて温度50℃〜60℃に10秒間浸漬した
後、水洗しつつブラッシングを行なった。
続溶融亜鉛めっきラインでめっきした後、合金化処理し
た鋼板（板厚は0.8mmめっき付着量は表側に40g/m2、裏
側は40g/m2、めっき層組成はZn:89％、Fe:11％）をNaOH
またはNa3PO4とカチオン界面活性剤濃度1g/を添加し
た脱脂水溶液を用いて温度50℃〜60℃に10秒間浸漬した
後、水洗しつつブラッシングを行なった。
さらに酸洗処理する場合はH2SO4濃度:1％（10g/）の2
0℃〜25℃溶液に５秒間浸漬したのち水洗した。
0℃〜25℃溶液に５秒間浸漬したのち水洗した。
さらに上層めっきに、Zn−Fe（80％）Zn−Ｐ（１〜２
％）、Zn−Ni（11％）の３種類について試験したが代表
例としてZn−Fe（80％）合金めっきについて示す。採用
しためっき浴組成、めっき条件、および得られためっき
性状は下記の通りである。
％）、Zn−Ni（11％）の３種類について試験したが代表
例としてZn−Fe（80％）合金めっきについて示す。採用
しためっき浴組成、めっき条件、および得られためっき
性状は下記の通りである。
めっき浴組成 めっき条件 ZnSO4・7H2O 16g/ 電流密度 80A/cm2 FeSO4・7H2O 430g/ めっき時間 2.8 秒 H2SO4 11g/ 温度 50 ℃ pH 1 めっき性状 付着量 3.1〜3.7g/m2 合金組成 Zn−Fe（77〜85％） めっき後の外観を肉眼で観察し、以下の如く良否を判定
した。
した。
◎ 異常なし（表面均一） ○ 軽度な流れ模様発生 △ 軽度な線状模様発生（白黒むら発生） × 線状模様発生（白黒むら鮮明） 次に同試験片にリン酸塩被膜処理（パーカーライジング
のフルディップ薬剤PB3080）を次の如く施した。
のフルディップ薬剤PB3080）を次の如く施した。
脱脂:40℃×２分、表面調整:1.4g/，常温×２分、化
成:43℃×２分,TA23,FAO.8,被膜重量2.5g/m2。化成処理
被膜の判定は下記の標準で行なった（肉眼観察であるが
必要に応じてSEM観察も実施）。
成:43℃×２分,TA23,FAO.8,被膜重量2.5g/m2。化成処理
被膜の判定は下記の標準で行なった（肉眼観察であるが
必要に応じてSEM観察も実施）。
◎ 良好（緻密な盤状結晶） ○ ほぼ良好（緻密であるが若干針状結晶あり） △ 線状模様の白い部分スケ（結晶が存在しない）あり × 線状模様の白い部分にスケ多い。
次にED塗装を行なって、ED後の表面外観を観察した。
ED条件は次の通り。
電着塗料 日本ペイント製パワートップ Ｕ−80 グレー 電着条件 220V×３分 28℃極間150mm 極比：対比 1:3（サンプル） 塗膜厚み 20〜25μ 焼付条件 180℃×３分 ED塗装表面の判定基準 ◎ 表面平坦 ○ 微小凹みが数個見られる/70×150mm △ 凹み５〜10ケ/70×150mm × 凹み50ケ/70×150mm Zn−Fe（〜80％）合金めっきを施した場合の試験結果を
総まとめを第１表に示す。
総まとめを第１表に示す。
本発明の効果が顕著に現れている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 真 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 菅 文彦 福岡県北九州市八幡東区枝光１―１―１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (56)参考文献 特公 昭58−15554（ＪＰ，Ｂ２) 加瀬敬年「最新めっき技術」（昭58−11 −30）産業図書株式会社Ｐ．65−76
Claims (2)
- 【請求項１】合金化溶融亜鉛めっき鋼板を、苛性ソーダ
とリン酸ソーダの１種または２種で10〜150g/を含有
し、さらにカチオン系かアニオン系又はノニオン系界面
活性剤を0.1〜1g/を含有する脱脂水溶液中で脱脂処理
した後、該表面に耐食性金属めっきまたは耐食性合金め
っきあるいはこれらの積層めっきを行なうことを特徴と
する塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法。 - 【請求項２】合金化溶融亜鉛めっき鋼板を苛性ソーダと
リン酸ソーダの１種または２種で10〜150g/含有し、
更にカチオン系かアニオン系又はノニオン系界面活性剤
を0.1〜1g/を含有する脱脂水溶液中で脱脂処理し、続
いて濃度１〜20g/の硫酸溶液中で酸洗処理した後、該
表面に耐食性金属めっきまたは耐食性合金めっきあるい
はこれらの積層めっきを行なうことを特徴とする塗装性
と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276464A JPH0774473B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1276464A JPH0774473B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03138391A JPH03138391A (ja) | 1991-06-12 |
| JPH0774473B2 true JPH0774473B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=17569812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1276464A Expired - Fee Related JPH0774473B2 (ja) | 1989-10-24 | 1989-10-24 | 塗装性と耐食性に優れた表面処理鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774473B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112941537B (zh) * | 2021-01-29 | 2023-10-27 | 常州工程职业技术学院 | 一种常温脱脂剂及制备方法 |
| CN115216716B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-09-08 | 山东嘉隆新型材料有限公司 | 一种高强度抗压镀锌板 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815554A (ja) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Toray Ind Inc | 樹脂組成物 |
-
1989
- 1989-10-24 JP JP1276464A patent/JPH0774473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 加瀬敬年「最新めっき技術」（昭５８−１１−３０）産業図書株式会社Ｐ．６５−７６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03138391A (ja) | 1991-06-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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