JPS6259035A - 耐食性及び加工性のすぐれた複合鋼板及びその製造方法 - 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】 ［発明の利用分野］ 本発明は耐食性及び加工性のすぐれた複合鋼板及びその
製造法に関する。

［発明の背景］ 複合鋼板の用途は自動車部品、電気・機械部品、各種カ
バー類、建材、構造物など広範囲にわたっている。

一方、耐食性が要求される用途には第８図に示すような
表面にＺｎ系メッキ層２を有し、さらにその外側にリン
酸塩皮Ｉ！ｌｌを有する表面処理鋼板を原板として使用
する。

従来かかる複合鋼板の製造は第６図及び第７図に示すよ
うな工程で行なわれている。すなわち。

−１−−Ｆ厩原小聞は晶蕾１琳Ｉ叱ふｒｈフーー−１一
番供給する０次に、約１３０℃まで加熱を行ない。

一定時間その温度に保持後原板を圧着ロール等で圧着し
て仮接着を行う、仮接着後、約１５０℃に加熱し一定期
間その温度に保持して熱可塑性樹脂の熟成を行ない、圧
着ロール等で再度圧着を行なうことにより本接着を行な
う０水接着後は、熱可塑性樹脂の溶融温度以下に冷却す
るものである。

ところで、複合鋼板の多くはプレス加工されて用いられ
るが、複合鋼板は中間層に、鋼板とは変形挙動が全く異
なる組成の樹脂を介在しているため、単一鋼板に比較し
てプレス成形性が劣る。したがって複合鋼板のプレス成
形性は非常に重要な特性である。しかるに、リン酸塩処
理Ｚｎメッキ鋼板を原板に用いて従来の製造法で複合鋼
板を作ると、冷延鋼板を原板に用いた複合鋼板にくらへ
、上記プレス成形性が極めて悪くなる。

また、複合鋼板は、一般にプレス加工後塗料を塗付し、
塗装焼付が行なわれるが、従来の方法で製造した複合鋼
板は塗装焼付後の居間の接着強度が低下するという問題
点もある。

プレス成形性の低下原因については次のように考えられ
る。

一般にリン酸塩処理Ｚｎメッキ鋼板の表面組成はホバイ
ト（ＨＯＰ　Ｅ　Ｉ　ＴＥ）　ノ４木ｍ　（Ｚ　ｎ　３
（ＰＯ）　４Ｈ２０）と考えられ、接着工程での熱履歴
（一般には１５０℃以上）によって４木塩から２水塩（
Ｚ　ｎ　　（Ｐ　Ｏ）　　２　Ｈ２０）に変化し、結晶
水として脱水するため、この結晶水によって樹脂部に気
泡を発生させ、接着強度が劣化し、プレス成形性が低下
するものと考えられる。なお、無水塩まで脱水すると変
色して使用できなくなる。

本発明はかかる知見に基づき、上記問題点を解決するた
めに行なわれたものである。

し発明の概要］ 本出願に係る第１の発明は、鋼板の対向面又は鋼板の両
面にＺｎ系メッキ層を有し、該Ｚｎ系メッキ層の外側に
更にリン酸塩処理皮膜を有する表面処理鋼板間に熱可塑
性樹脂を介在せしめて熱圧着してなる複合積層鋼板にお
いて、該リン酸塩皮膜が２木塩のリン酸塩皮膜であるこ
とを特徴とする耐食性及び加工性のすぐれた複合鋼板で
ある。

本出願に係る第２の発明は、鋼板の対向面又は鋼板の両
面にＺｎ系メッキ層を有し、更にリン酸塩処理皮膜を有
する表面処理鋼板間に熱可塑性樹脂を介在せしめて熱圧
着する複合積層鋼板の製造方法において、該表面処理鋼
板と該樹脂とを熱圧着する工程の前に、該表面処理鋼板
を、熱圧着工程温度以上の温度で予熱処理することを特
徴とする耐食性及び加工性のすぐれた複合鋼板の製造法
である。

なお、樹脂は、たとえば、ポリオレフィン系樹脂（ポリ
プロピレン、ポリエチレン）、ｉ！！化ビニル、変性酢
酸ビニル、ナイロン、ポリビニルブチラール、アクリル
樹脂、熱可塑性ポリエステル、接着性ポリエチレン、あ
るいは、これらの変性体、複合体を用いればよい。

また５本発明の対象となる複合鋼板は鋼板の占める割合
が大きいもの、あるいは、鋼板より中間樹脂層のほうが
厚い軽量化目的の軽量化複合鋼板のいずれでもよい。

鋼板の種類は問わない、その対向面又は鋼板の両面にＺ
ｎ系メッキ層を有し、更にリン酸塩処理皮膜を有する表
面処理鋼板であればよい。

熱可塑性樹脂を介在せしめる手段は問わない。

たとえばフィルム状の樹脂を表面処理鋼板間に挿入すれ
ばよい。

熱圧着する手段としては、たとえば、ホットプレス、ホ
ー、トロール等を用いればよい。

熱圧着温度は、一般に樹脂の溶融温度以上の温度で行な
われる。

本発明では、表面処理鋼板と該樹脂とを熱圧着する工程
の前に、表面処理鋼板を、熱圧着工程温度以上の温度で
予熱処理する。

予熱時間は、予熱温度により変化するが、たとえば　１
５０℃では２〜３分子熱すればよい。

なお、成形後に塗料を塗付し塗装焼付を行なう場合であ
って、塗装焼付温度が圧着温度より高い場合は予熱温度
を塗装焼付温度以上で行なえば、成形前の接着強度が向
上するのみならず、塗装焼付後の接着強度も向上する。

なお、熱圧着工程の前に予熱を行なえば、予熱後は一旦
常温まで冷却して、それから熱圧着工程に移行してもよ
いし、常温まで冷却することなくそのまま熱圧着工程に
移行してもよい。

また、予熱温度の上限は、２５０〜３００℃が好ましい
、この温度を越えると鋼板表面が変色する。

〔発明の実施例］ 以下に本発明の詳細な説明する。

（第１実施例） 表面処理鋼板として、リン皮膜を有する５ＥＣＥ−ＩＯ
，７ｔＸ　９１４ｗＸ　１８２９Ｌを使用し、熱可塑性
樹脂として膜厚？ＯｙＬの熱可塑性制振用樹脂を使用し
た。

以上の表面処理鋼板及び樹脂を使用して第１図及び第２
図に示す工程により複合鋼板を作成した。すなわち、ま
ず１表面処理鋼板を、１５０℃を越える温度（Ｔ１）ま
で加熱し、その温度に３分間保持後室温まで冷却した０
次いで、表面処理鋼板の間に熱可塑性樹脂からなるフィ
ルムを供給し、その後、熱ロール通板によって１３０℃
熱圧着で仮接着を行ない、（第２図（Ａ）の工程）仮接
着後、約１５０℃まで加熱しくＴ２）、１５０℃に約１
０分間保持して熱可塑性樹脂の熟成を行ない、圧着ロー
ル等で再度圧着を行なうことにより本接着を行ない（第
２図ＣＢ）の工程）、次いで熱可塑性樹脂の溶融温度以
下に冷却した（第２図（Ｃ）の工程）。

以上のように製造した複合鋼板につき、Ｔ剥離強度を試
験した所、１９．５ｋｇｆ／２５ｍ　ｍであり、冷延鋼
板（ＳＥＣＥ−ＳＯ０，７ｔＸ　９１４ｗＸ　１８２９
Ｌ）ノ場合より高い剥離強度を示した。

また、溶融温度を　！６０℃、１８０℃、２００℃と変
え、上記と同様の工程・条件で複合鋼板を製造し、剥離
強度を調べた所、いずれも２０ｋｇＦ／２５ｍ　ｍとい
う高い剥離強度を示した。その結果を第４図にグラフで
示す、第４図には、　１５０℃（圧′着工程以上の温度
）以下で予熱した場合と、冷延鋼板をＴ８した場合とを
比較のために示しである。

本例に基づき製造した複合鋼板をＸ線解析により検査し
た所、そのリン酸塩皮膜は２水塩のリン酸塩皮膜であっ
た。

（第２実施例） 第２実施例においては、第１実施例と同様の表面処理鋼
板及び樹脂を使用した。

本例では、第３図に示すように、予熱後板接着温度であ
る１３０℃まで冷却し、次いで第１実施例と同様に仮接
着、本接着、冷却という工程を経た。

本例により製造した複合鋼板につき剥離強度を検査した
ところ第１実施例同様高い剥離強度を示した。

また、そのリン酸塩皮膜は２木場のリン酸塩皮膜であっ
た。

（第３実施例） 第１実施例と同じ表面処理鋼板、樹脂を使用して複合鋼
板を製造した。ただ１本例においては、ｐ熱温度を１５
０℃と２００℃とした。このようにして製造した複合鋼
板を各種の温度に再加熱して、塗装焼付を行なった場合
の剥離強度への影響を調べた。その結果を第５図に示す
。

第５図に示すように、予熱温度が１５０℃の場合には、
再加熱温度が１５０℃近くまで高い剥離強度を示す、し
かし、１５０℃に近づくと剥離強度は急激に低下する。

また、予熱温度が２００℃の場合には再加熱温度が２０
０℃まで高い剥離強度を示す、しかし、２００℃に近づ
くと剥離強度は急激に低下する。したがって、予熱温度
は再加熱温度（塗装焼付温度）より低い温度で行なえば
剥離強度は低下しないことがわかる。

［発明の効果］ 本出願に係る第１の発明によれば、接着強度が大幅に改
善された。冷延原板にくらべ非常に高い接着強度をもち
、プレス成形性が良好な複合鋼板を製造することができ
る。

本出願に係る第２発明によれば、接着強度が大幅にａ＋
善された。冷延原板にくらべ非常に高い接着強度をもち
、プレス成形性が良好な複合鋼板を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本出願に係る第２発明の一実施例を示す工程
図である。第２図は本出願に係る第１実施例における加
熱工程を示すグラフである。第３図は本出願に係る第２
発明の第２実施例における加熱工程を示すグラフである
。第４図は予熱温度と剥離強度との関係を示すグラフで
ある。第５図は、予熱温度１５０℃、２００℃で製造し
た複合鋼板の再加熱温度と剥離強度との関係を示すグラ
フである。第６図は従来例における製造工程を示す工程
図である。第７図は従来例における加熱工程を示すグラ
フである。第８図は複合鋼板の構造を示すための断面図
である。 ｌ−ψリン酸塩皮膜、２・−Ｚｎ系メ−／キ層。 ３・・鋼板、４・・樹脂、５・・表面処理鋼板、６拳・
複合鋼板。 第１図 →時間 第３図 →＠間 第６５Ｗ 第７図 時間□

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼板の対向面又は鋼板の両面にＺｎ系メッキ層を有
   し、該Ｚｎ系メッキ層の外側に更にリン酸塩処理皮膜を
   有する表面処理鋼板間に熱可塑性樹脂を介在せしめて熱
   圧着してなる複合積層鋼板において、該リン酸塩皮膜が
   ２水塩のリン酸塩皮膜であることを特徴とする耐食性及
   び加工性のすぐれた複合鋼板。 ２　鋼板の対向面又は鋼板の両面にＺｎ系メッキ層を有
   し、更にリン酸塩処理皮膜を有する表面処理鋼板間に熱
   可塑性樹脂を介在せしめて熱圧着する複合積層鋼板の製
   造方法において、該表面処理鋼板と該樹脂とを熱圧着す
   る工程の前に、該表面処理鋼板を、熱圧着工程温度以上
   の温度で予熱処理することを特徴とする耐食性及び加工
   性のすぐれた複合鋼板の製造法。 ３　成形後に塗料を塗付し塗装焼付を行なう場合であっ
   て、塗装焼付温度が圧着温度より高い場合は予熱温度を
   塗装焼付温度以上で行なう特許請求の範囲第２項記載の
   耐食性及び加工性のすぐれた複合鋼板の製造方法。