JPS6169978A - 低鉛溶融亜鉛めつき鋼板の塗装前処理方法 - 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】

［産業上の利用分野１ 本発明は塗膜密着性の劣る低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の塗
装前処理方法に関するものである。

【従来の技術１ 近年、亜′Ｉ合若しくは亜ｊａ合金の溶融めつぎ伺（反
が自動車を始め、建築、家電などの幅広い分野に使用さ
れる様になり、用途の多様化と共にその使用環境も高温
、多湿雰囲気下で長期間使用される場合が多くなって来
ている。 従来の溶融亜鉛めっき摺板の場合には、この様な雰囲気
下で長期間使用されると腐食によってめっき層全体が荊
素地から剥離し、めっき鋼板本来の性能が発揮されなく
なるのでぞの点が問題になっている。 この腐食現象は先ず亜鉛の結晶粒界においてに先的に起
こり、これが時間の経過と共に進行して合金口に）ヱし
、亜鉛匝と合金口との間の界面Ｂ食を起こしてめっきロ
全体ｆ：旧素地から剥離さける事によるものである。こ
の腐食利殖はめつき浴に蒸留亜鉛地金を使用する事によ
り、不可避的ン昆入不純物としての鉛がめつき層中の結
晶粒界および合金層との界面近傍に偏析する、この事が
原因の一つと考えられる。 【発明が解決しようとする問題点】 腐食７す離防止法としては電気亜鉛地金を使用し５、め
っき浴中の鉛を０．０Ｑ３ｖｔ％以下、Ａ１を０．＋〜
０．２ｗｔ％と不可避的混入不純物としてＦｅ、　Ｃｃ
ｌおよびＳＯの合計毎が０．６’ｗｔ％以下とを含有し
残部がＺｎより成るめっき浴組成にすることによって腐
食防止に極めて効果的であることが判った。 本発明は上記のめつき浴組成を有し、腐食剥離を生じな
い低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の塗装前処理方法に関するも
のである。 電気亜鉛地金の使用によってめっき口中の粒界および合
金名との界面における鉛の偏析が回避され腐食剥離が防
止出来ると共に、加工後においても従来の溶融亜鉛めつ
きＮ４板の様にめっき層にクラックが発生せず耐久性も
非常に優れている。しかし塗装下地鋼板として低鉛溶融
亜鉛めっき鋼板を使用した場合、塗装後の塗膜密着性が
従来の溶融亜鉛めっき鋼板に比較して劣っている。低鉛
溶融亜鉛めっき鋼板はめつき芒が延性に富んでいるため
加工後においてもめつき同にクラックが生じ難い。その
結果、塗膜も延性限界まで伸びるので塗膜とめつき層と
の中間に存在するリン酸塩皮膜に剪断応力が集中し、リ
ン酸塩皮［１！！　／ｆ凝！Ｌ破壊づる。ごのため塗膜
剥離が起こり易いと内えられる。 之に対し通常の溶融亜鉛めっき鋼板はＪ＋Ｄ工後にめつ
きＭにクラックが生じ易く、このクラックに追従して塗
膜にもクラックＩｆ発生する。ごのためリン酸塩皮膜へ
の剪断応力が緩和され、塗膜剥離を生じ難いと考えられ
る。この事を念頭に塗ＩＩ！！密着性に劣る低鉛溶融亜
鉛めっき鋼板の塗装前処理方法について種々検討した。 先に本発明者はリン酸塩皮１！ｆ！ｆｆｉおよびリン配
亜鎗の結晶サイズを適正範囲に管理し、更にリン酸塩処
理後に塗布型クロメート処理を行なう方法について特願
昭５８　２０７５９８号として提案した。この方法は加
工時のリン酸塩皮膜の凝集破壊を防止するためにリン酸
塩皮膜伍および結晶サイズを適正範囲にコン１ヘロール
したのである。この時のリン酸塩処理は微細なリン酸亜
鉛結晶の形成と処理によるエツチング作用を目的として
いる。即ち、皮膜爵および結晶サイズのコントロールに
より処理面は加工時においても凝集破壊し難い微細なリ
ンひ亜鉛の析出部位と著しく緻密なエツチング肌を有し
、リン酸亜鉛が析出していない部位が混在している。こ
の状態で塗布型クロメート処理を行なうため、エツチン
グ皿部ではクロメート処理液の濡れ性が改善され、また
造Ｉｌｌ後においてはエツチング肌によるアンカー効果
により塗布型クロメート皮膜の密着性が著しく向上する
。このため、塗装後の塗１１１ｉ！密着性も実用上満足
する水準にまで改善されるものである。 しかしリン酸塩皮Ｐ！量および結晶サイズを適正範囲内
におさめるには、リン酸１ｇ処理液の組成およびめっき
鋼板の表面状態など複雑な管理が必要である。更に発生
するスラツヂ、リン酸塩処理工程からの廃液などについ
ての無公害化処理も必要である。この様に塗布型クロメ
ート処理舶に行なうリン酸塩処理の効果とリン酸塩皮膜
但および結晶サイズをコントロールするための処理液の
管理。 無公害化処理などを考慮すると、リン酸塩処理に代わる
優れた表面調整処理が望まれる。そこで種々検討した結
果、Ｇｏ、　Ｎｉ、　Ｆｅの１種または２種以上を表面
調整処理で分散析出させた後、塗布型クロメート処理す
る方法が最も優れていることを見い出した。

【問題点を解決するための手段］ 本発明は結晶質で加工性に劣るリン酸塩皮膜に代わり、
非晶質で比較的加工性に優れている塗布型クロメート処
理を行なうに先立ち、低鉛溶融亜鉛めっき鋼板に予め塩
酸、硫酸、リン酸中の何れかの水溶液に水溶性のＦｅ、
　Ｃｏ、　Ｎｉの１種または２種以上を添加した溶液か
ら成る表面：ＪＲ整液で処理するが、またはアルカリ水
溶液中にＦｅ、　Ｇｏ、　Ｎｉを１種または２種以上添
加した溶液から成る表面調整液で処理し、低鉛溶融亜鉛
めつき河仮の表面にＦｅ、　Ｇｏ、　Ｎｉの１種または
２種以上を総合ｆｉｆｆｉとして５〜１００ｍ　ｑ　ｉ
　ｍ２　ｆｉｔを分散析出させることを特徴とするもの
である。 【作用】 この表面調整によって通常の酸、アルカリによるエツチ
ング作用に加え、Ｆｅ、　ｃｏ、　Ｎ１（７）置換析出
に伴う著しいエツチング作用が付加される。このため表
面調整処理後の低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の表面には著し
く緻密なエツチング肌が付与されるのである。この低鉛
溶融亜鉛めっき鋼板に塗布型クロメート処理を行なうと
、塗布型クロメート処理液の）謂れ性の向上と造膜後の
皮ＩＩりの密着性が著しく向上すると共にＦｅ、　ｃｏ
、　Ｎｉの置換によって塗装後の塗膜密着性および耐食
性が著しく向上するのである。 また表面調整処理によるＦｅ、　Ｃｏ、　Ｎｉの１種ま
たは２種以上の分散析出量は総合居間として５〜１００
ｍ　ＩＪ　／’　ｍ２が適当であり、５ｍｇ／ｍ２未満
では充分な密着性が得られず、また１００ｍ　ｒＪ／　
ｍ２を超えると、パウダリングの傾向が認められ且つ著
しく長い処理時間、処理液の消費量が増加など経済的に
不利である。 更に本発明に係る表面調整処理後に行なう塗布型クロメ
ート処理は市販のクロム酸ベース有機バインダータイプ
、クロム酸ベース無機バインダータイプ、クロム酸ベー
ス有機無礪バインダー混合タイプの回れでもよいが、形
成される塗布型クロメート皮膜は全Ｃｒｆｆ１として、
２０〜１００ｍ　ｇ　ｉ　ｍ’の範囲が適当であり、全
Ｃｒｌが２０ｍ　ｇ　、’　ｍ２未満では塗装後に充分
な耐食性が１ｑられず、また１００ｍ　ｇ　ｒ’　ｎ＋
２を超えると塗装後の塗膜密着性が低下するためである
。 ［実施例１ 以下、実施例に従い本発明の構成について説明する。 めっき層組成がρｂ　：　０．００３ｗｔ％、　Ａｌ　
：　０．　＋５ｗｔ％　。 不可避的混入不純物（Ｆｅ、　Ｃ（Ｉ、　Ｓｎの合計但
）：ｏ、ｏｓｓｗｔ％、残部がＺｎから成る低鉛溶融亜
鉛めっき鋼板（板厚０．３５ｍｍ、目付５１’：１−２
５相当品）と比較材としてミニマイズドスパングル表面
肌の溶融亜鉛めっき鋼板（ＪＩＳ−Ｇ　３３１２．板１
１７０．３５ｍｍ。 目付ｆｉＺ−２５相当品）とを供試材とした。供試材に
第４表に示す内容の表面調整を行ない、第１表に示す塗
布型クロメート塗装を行なった。塗装後の塗膜密着性は
第２表、耐食性は２Ｔ折り曲げ後ＪＩＳ　ｌ　２３７４
に準じた塩水噴霧試験を行ない第３表に示す評価基準で
判定した。 第１表 以下余白 第２表 なお、表面調整処理によるＦｅ、　Ｇｏ、　Ｎｉの分散
析出ｍは、析出金属の添加母および処理時間でコンＩ・
ロールした。 また塗布型クロメート皮膜口は皮膜中の全Ｃｒ１Ｊで管
理したが、この全Ｃｒｆｌのコントロールは塗布型クロ
メート処理液を純水で希釈し、更に適正なバーコーター
を用いることによって行なった。 之等の処理板を塗装し塗膜雷管性を２丁折り曲げ試験お
よびコインスクラッチ試験を行なった。この結果を第４
表に示す。 以下余白 第４表から明らかな様に、通常の低鉛溶融亜鉛めっき鋼
板（Ｎｏ、　７　’　、　８　’　、　９　’　）では
リン酸塩処理。 塗布型クロメート処理或いは表面調整処理１粱、塗布型
クロメート処理する方法など、何れにおいても充分な塗
膜密着性、耐食性を示している。低鉛溶融亜鉛めっき鋼
板（ｌＪｏ、　１　’　、　２’　）においてはリン配
塩処理、塗布型クロメート処理単独では充分な性能が得
られず、また表面調整処理後、塗布型クロメート処理す
る方法においても（Ｎｏ、３’　、４’　）分散析出さ
せるＦｅ、　Ｇｏ、　Ｎｉのｍが５　ｍ　’］　／　ｍ
２未満および塗布型クロメート処理における全Ｃｒｌが
２０ＩＩＩｑ／ｌｌ１２未満および１００＋＋＋　ｑ　
／　ｍ２を超える（Ｈａ５’、６’と性能が充分でない
ことが判る。しかし低鉛溶融亜鉛めっき鋼板に表面調整
処理後に塗布型クロメート処理する方法において分散析
出させるＦｅ、　Ｃｏ。 Ｎｉイオン伍を５〜１１００Ｉｌ１／ｍ２．塗布型クロ
メート処理における全Ｃｒｌを２０〜１００ｍ　ｇ　／
　ｍ２にすることによって、塗装後の塗Ｉｌ！密着性お
よび耐食性が充分な性能を示すことが判る。 【発明の効果１ 従来のリン閑塩処理および塗布型クロメート処理単独で
は低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の塗装後の塗膜密着性、耐食
性は不充分であったが、本発明の適用によって実用上満
足すべき充分な性能が得られ、その工業的価値は大きい
ものと考える。 本発明は低鉛溶融亜鉛めっき鋼板および塗膜密着性に劣
るノースキンバス溶融亜鉛めっき鋼板或いは冷延鋼板な
どに適用出来る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　Ｐｈ：０．００３ｗｔ％以下、Ａｌ：０．１〜０．
   ２ｗｔ％と不可避的混入物としてＦｅ、ＣｄおよびＳｎ
   の合計量が０．０６ｗｔ％以下を含有し残部がＺｎより
   成るぬっき層を有する溶融亜鉛めっき鋼板の塗装前処理
   において、表面調整処理によりＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの１種
   または２種以上を総金属量として５〜１００ｍｇ／ｍ＾
   ２を分散析出させた後、該鋼板上に塗布型クロメート皮
   膜を全Ｃｒ量として２０〜１００ｍｇ／ｍ＾２形成させ
   ることを特徴とする低鉛溶融亜鉛めっき鋼板の塗装前処
   理方法。