JPH1025542A - 燃料タンク用錫めっき鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生産性を阻害することなく、アルコールあるい
はアルコールとガソリンの混合燃料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
た燃料タンク用錫めっき鋼板を提供する。 【解決手段】本発明の燃料タンク用錫めっき鋼板は、重
量％でＣｒ：0.3 ％以上と、Ｓｉ：0.1 ％未満と、Ｎ：
0.005 ％未満とを含み残部が実質的に不可避的不純物及
びＦｅからなる鋼板にＳｎを被覆したことを特徴とする
鋼板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の燃料、特に
アルコール燃料及びアルコールとガソリンの混合燃料タ
ンク用錫めっき鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自動車の燃料としてはガソリンが
主流であり、このタンク材料としては鉛−錫合金からな
るターンめっき鋼板が広く使用されている。

【０００３】一方、最近の地球環境問題への高まりか
ら、有害な自動車排気ガスの減少を可能にするアルコー
ル燃料を使用しようとする動きがブラジルを中心に世界
各地で見られる。しかし、アルコール燃料は鉛に対して
強い溶解性を示すことからターンめっきは使用できな
い。また、アルコール燃料はガソリンと比較して水分を
吸収しやすいことから、通常の亜鉛めっき鋼板やこれを
合金化させた鋼板などは腐食しやすく、また腐食により
発生した不溶性の亜鉛の酸化物が燃料循環系統でフィル
ターの目詰まりを発生させたりするため、新たな燃料タ
ンク用材料が求められていた。

【０００４】このような鋼板の腐食性を考慮し、特公昭
64-475号公報に記されているような、鋼板中のＣ、Ｃ
ｒ、Ａｌ含有量を規定した鋼板上にＳｎ、Ｎｉ、Ｃｏを
めっきした製品が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のようなめ
っき鋼板では、特にアルコール燃料の場合、やや耐食性
に劣ることがある。また製造可能の範囲が狭く製造が困
難な上に、製造コストがかかる。すなわち、特公昭64-4
75号公報の技術によるめっき鋼板では、選択的にめっき
金属が溶出した部位で、下地鋼板の腐食が本発明鋼板
（Ｓｎめっき鋼板）よりも早く赤錆発生に至ることが経
験されたのである。また、２種以上のめっきを行うた
め、それだけのめっきセルとめっき液の保管槽、及びめ
っき種を切り替えるためのライン仕様が必要となり、生
産性を阻害するという欠点を有している。

【０００６】本発明の目的は、生産性を阻害することな
く、アルコールあるいはアルコールとガソリンの混合燃
料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タンク用錫めっき鋼板を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。

【０００８】（１）本発明の燃料タンク用錫めっき鋼板
は、重量％でＣｒ：0.3 ％以上と、Ｓｉ：0.1 ％未満
と、Ｎ：0.005 ％未満とを含み残部が実質的に不可避的
不純物及びＦｅからなる鋼板にＳｎを被覆したことを特
徴とする鋼板である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明者は、アルコールあるいは
アルコールとガソリンの混合燃料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
燃料タンク用表面処理鋼板について鋭意研究を重ねた。

【００１０】その結果、アルコールあるいはアルコール
とガソリンの混合燃料の腐食性能をアノード分極法によ
る腐食速度で評価したとき、鋼中のＣｒ，Ｓｉ，Ｎ量を
制御することにより、腐食速度を非常に低減できるとい
う知見が得られた。

【００１１】この知見に基づき、本発明者は、鋼中のＣ
ｒ，Ｓｉ，Ｎ量を制御した鋼板にさらに耐食性を向上さ
せるために錫を被覆するようにして、アルコールあるい
はアルコールとガソリンの混合燃料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
た燃料タンク用錫めっき鋼板を見出だし、本発明を完成
させた。

【００１２】すなわち、本発明は下地鋼板の鋼組成、及
び錫めっきを下記範囲に限定することにより、アルコー
ルあるいはアルコールとガソリンの混合燃料のような腐
食性の強い燃料に対して長期間の使用に耐え得る、耐食
性の優れた燃料タンク用錫めっき鋼板を得ることができ
る。

【００１３】以下に本発明の錫めっき鋼板の鋼の成分添
加理由、成分範囲限定理由、及び錫めっきの限定理由に
ついて説明する。

【００１４】（１）成分組成範囲 鋼中の添加元素について、Ｃｒ：0.3 ％以上、Ｓｉ：0.
1 ％未満、Ｎ：0.005％未満に限定する。このことは本
発明の実験により明らかとなった。

【００１５】図１、２に様々な鋼中元素について、その
添加量とアノード電流の関係を示す。なお、アノード電
流の測定方法は、 ・測定溶液：エタノール90％＋酢酸1500ppm ＋ＬｉＣｌ
Ｏ₄ 0.5 Ｍ、・溶液温度：25℃、・走査速度：10mV/mi
n. で、各サンプルのＥ＝200mV におけるアノード電流
値である。

【００１６】この結果から、鋼中の添加元素についてＣ
ｒをｌｏｇ（Ｃｒ含有率）≧−0.5つまりＣｒ含有率が
0.3 ％以上、Ｓｉをｌｏｇ（Ｓｉ含有率）≦−1.0 つま
りＳｉ含有率が0.1 ％未満、Ｎをｌｏｇ（Ｎ含有率）≦
−2.3 つまりＮ含有率が0.005 ％未満にコントロールす
ることにより、アノード電流の通電をｌｏｇｉが−２以
下つまりほとんど０にすることができ、アルコール含有
燃料における腐食を押さえることができることが判っ
た。その他の添加元素とアノード電流との関係は認めら
れなかった。また、Ｃｒについては、その含有率が10％
を超えると、燃料タンク成形時の加工性や溶接性が低下
するため、その範囲を0.3 〜10％とすることが好まし
い。

【００１７】なお、本発明においては定めないが、Ｃ，
Ｍｎ，sol.Ａｌはそれぞれ以下の理由により、0.1 ％以
下、0.05〜2.0 ％、0.1 ％以下の範囲とすることが好ま
しい。

【００１８】Ｃ：0.1 ％を超えると加工性が劣化するた
め、0.1 ％以下に抑えることが好ましい。

【００１９】Ｍｎ：製鋼上、不可欠な元素であり、Ｓを
固着し、延性を改善する。この効果を得るためには0.05
％以上の添加が必要であり、2 ％を超えると加工性が劣
化するため、その範囲を0.05〜2.0 ％とすることが好ま
しい。

【００２０】sol.Ａｌ：製鋼上、不可避な元素であり、
脱酸のため0.005 ％以上が必要であるが、多すぎるとフ
ェライトを硬化させ加工性を損ねるため、0.1 ％以下に
抑えることが好ましい。

【００２１】また、Ｐ，Ｓは本発明の効果を阻害しない
範囲での混入は許容される。さらに必要に応じてＴｉ，
Ｎｂを添加することも可能である。

【００２２】（２）錫めっき 本発明においてはアルコール燃料、アルコールとガソリ
ンの混合燃料、ガソリン、有機酸、水分、塩素イオン等
に対して良好な耐食性を示すＳｎを被覆金属として選択
した。

【００２３】すなわち、上記の成分に調整した鋼板をそ
のまま燃料タンクに使用したのでは、燃料タンク内面に
対しては燃料中に含有される水分、塩素イオン等に対す
る耐食性が不充分であり、また、燃料タンクの外面腐食
においては内面側以上に水分や塩素イオンが多量に存在
する環境下におかれるため、赤錆発生が著しく、十分な
耐食性を有しない。従って、上記鋼板にＳｎめっきを行
う。

【００２４】この錫めっき層の被覆量は1.0 〜100g/m²
が施されることが望ましい。これは被覆量1.0g/m² 未満
では被覆層の均一被覆性が極めて不十分であり、ピンホ
ールの生成量が多く、耐食性向上効果が得られない場合
があるためである。さらに、被覆量が100g/m² を超える
と耐食性向上効果が飽和するばかりでなく、経済的にも
好ましくない。

【００２５】Ｓｎめっきは電気めっき法、熱せきめっき
法のどちらでも構わない。電気めっき法の場合、脱脂・
酸洗などの冷延鋼板に対する表面洗浄化、活性化処理が
行われた後に電気Ｓｎめっきが行われるが、その処理方
法や処理条件は特に規定されるものではなく、フェノー
ルスルフォン酸浴や硼弗化浴等を用いることができる。

【００２６】また、熱せきめっき法の場合、電気めっき
法と同様に表面洗浄化、活性化処理後、湿式フラックス
法（塩化亜鉛＋約10％塩化アンモニウム）により表面の
酸化物を除去し、300 〜400 ℃に熱された溶融錫層で5
〜10秒浸漬することにより得ることができる。錫めっき
層の被覆量は高圧気体絞り法やロール絞り法により調整
する。

【００２７】上記のＳｎめっき鋼板は、下地鋼板の耐食
性とめっき層の耐食性による重ね合わせの効果以外に電
気化学的反応による相乗的な効果が期待される。

【００２８】以上の如く、本発明によれば、下地鋼板の
鋼成分と錫めっき被覆層の相乗効果によりアルコールあ
るいはアルコール含有燃料に対し優れた耐食性を示す自
動車用等の燃料タンク用鋼板を提供することが可能であ
る。

【００２９】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。

【００３０】表１に示すとおり各鋼成分を変化させた鋼
板を用い、脱脂・酸洗工程を経て通常のめっき前処理を
施してから、鋼板の少なくとも片面に各々本発明の被覆
層を所定量施した鋼板について以下に示す性能試験を行
い評価した。

【００３１】（試験・評価方法） （１）タンク内面耐食性試験 160 φのブランクサイズより直径80mm、ダイＲ10mmのポ
ンチにて50mmの深さに絞り加工を行い、この加工品中に
腐食試験液を100 ｍｌ封入し、常温で６カ月間放置し、
以下の基準で評価した。

【００３２】◎：表面に全く変化なし。○：表面にかす
かに変化あり。△：表面に若干の錆、変色を認める。
×：表面に錆、変色を認める。

【００３３】なお腐食液の組成は以下の通りである。

【００３４】 腐食液−Ａ） 85％ガソリン＋14％メタノール＋酢酸1500ppm ＋水、 腐食液−Ｂ） 15％ガソリン＋84％メタノール＋酢酸1500ppm ＋水 （２）外面耐食性試験（塩害環境耐食性試験） JIS-Ｚ2371の塩水噴霧試験方法において、塩濃度を0.5
％に変更し、端部をテープにシール後、試験を実施し
た。200 時間後のサンプル平面部の錆、変色等の異常を
調査した。錫めっき表面の変化を目視で観察し、以下の
基準で評価した。 ○：表面に全く変化なし（合格）。△：表面に若干の
錆、変色を認める。×：表面に錆、変色を認める（不合
格）。

【００３５】（３）プレス成型性 直径80mmの円筒型ポンチを使用し、シワ押え圧力500kg
で絞り加工を行い、その際の限界絞り比にて評価を行っ
た。

【００３６】○：限界絞り比 2.4 以上。△：限界絞り
比 2.0 〜2.4 。×：限界絞り比2.0 未満。

【００３７】以上の実施例の結果を表１に示す。同表か
ら明らかなように、本発明の試料No.1〜4 の錫めっき板
は、いずれも全ての特性に優れている。本発明条件から
外れた比較例の試料No.1〜7 の錫めっき板は、タンク内
面耐食性、外面耐食性、プレス成型性のいずれかで不合
格となっている。

【００３８】以上より、本発明の製品は比較材に比べ、
アルコールあるいはアルコール含有燃料タンク用鋼板と
して極めて優れた特性を有することが判った。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、鋼成分、及び錫めっき
の被膜を特定することにより、生産性を阻害することな
く、特にアルコールあるいはアルコール含有燃料中で優
れた耐食性を示す燃料タンク用錫めっき鋼板を提供する
ことができる。

【００４１】本鋼板は、自動車のアルコールあるいはア
ルコール含有燃料用タンク素材に用いることができ、そ
の耐食性を飛躍的に高めるなど、工業上極めて有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る様々な鋼中元素
（Ｎ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｃ）の添加量とアノード電流の関係
を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係る様々な鋼中元素（Ｍ
ｎ，Ｓ，Ｐ，sol.Ａｌ）の添加量とアノード電流の関係
を示す図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％でＣｒ：0.3 ％以上と、Ｓｉ：0.
   1 ％未満と、Ｎ：0.005 ％未満とを含み残部が実質的に
   不可避的不純物及びＦｅからなる鋼板にＳｎを被覆した
   ことを特徴とする燃料タンク用錫めっき鋼板。