JP2001087707A - Coating method, coating material and coated composite material excellent in corrosion resistance - Google Patents

Coating method, coating material and coated composite material excellent in corrosion resistance

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JP2001087707A
JP2001087707A JP26698999A JP26698999A JP2001087707A JP 2001087707 A JP2001087707 A JP 2001087707A JP 26698999 A JP26698999 A JP 26698999A JP 26698999 A JP26698999 A JP 26698999A JP 2001087707 A JP2001087707 A JP 2001087707A
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steel
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alloy
corrosion resistance
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Hidekazu Ido
秀和 井戸
Tsugumoto Ikeda
貢基 池田
Takenori Nakayama
武典 中山
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating method, a coating material and a coated composite material excellent in corrosion resistance even if the performance of zinc phosphate treatment on a steel material or an Al alloy material side is degraded. SOLUTION: At the time of coating the steel material and the Al alloy material in the same treating process after phosphating, the coating is performed with the coating material containing no lead based pigment but containing calcium phosphate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材とアルミニウ
ム合金材との、耐食性に優れた塗装方法および塗料およ
び複合材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for coating a steel material and an aluminum alloy material with excellent corrosion resistance, a paint and a composite material.

【0002】[0002]

【従来の技術】Al合金は、鋼に比してその比重が1/3 で
あること、優れたエネルギー吸収性を有すること、更に
は断面形状の自由度が高いという特性を有する。したが
って、車両、自動二輪あるいは自動車などの輸送機の車
体重量を増加させずに、安全基準への対応や車体性能を
向上させることが可能となる。また、近年の排気ガス等
の環境問題に対する、車体の軽量化による排ガス量の規
制や燃費の向上にも有効である。
2. Description of the Related Art An Al alloy has characteristics that its specific gravity is 1/3 that of steel, that it has excellent energy absorption, and that it has a high degree of freedom in its sectional shape. Therefore, it is possible to comply with safety standards and to improve vehicle body performance without increasing the vehicle body weight of vehicles such as vehicles, motorcycles, and automobiles. In addition, it is effective in regulating exhaust gas amount and improving fuel efficiency by reducing the weight of a vehicle body in response to recent environmental problems such as exhaust gas.

【0003】このため、自動車のドア補強用部材として
のドアビームやサイドメンバー、バンパーやバンパース
テイなどの車体補強部材 (車体保護部材) 等に、Al-Mg-
Si系のAA乃至JIS 6000系Al合金や、Al-Zn-Mg系の7000系
Al合金などの押出形材が使用されている。
[0003] For this reason, Al-Mg-based materials are used for door beams and side members as vehicle door reinforcing members, body reinforcing members (vehicle protection members) such as bumpers and bumper stays, and the like.
Si-based AA to JIS 6000-based Al alloys and Al-Zn-Mg-based 7000 series
Extruded shapes such as Al alloys are used.

【0004】また、自動二輪や自動車のホイールやナッ
クル、ロアアーム、アッパーアーム等のサスペンション
部品などの、複雑な形状や厚肉部を有する構造材には、
安価で必要な強度や靱性を有するAl合金の鋳造材や鍛造
材 (本発明ではこれらを総称して鋳鍛材と言う) が使用
されている。鋳造材としては、AC4CH などの、Siを6.5
〜7.5% (質量% 、以下同じ) 含む Al-Si-Mg 系Al合金が
代表的である。また、鍛造材としては6000系Al合金など
が代表的である。
In addition, structural materials having complicated shapes and thick portions, such as motorcycles, automobile wheels, suspension parts such as knuckles, lower arms, and upper arms, include:
Inexpensive Al alloy castings and forgings having the necessary strength and toughness (these are collectively referred to as cast forgings in the present invention) are used. As a casting material, 6.5
A typical example is an Al-Si-Mg-based Al alloy containing up to 7.5% (mass%, the same applies hereinafter). As a forged material, a 6000 series Al alloy or the like is typical.

【0005】更に、自動車のドアやフェンダーあるいは
ボンネットなどのパネル材或いはホイール等の自動車用
部材については、5000系や6000系のAl合金圧延板などが
使用されている。この内、6000系Al合金は、プレス成形
加工時には低耐力として成形加工性を確保でき、プレス
成形後の焼付塗装時に時効硬化して耐力が向上し、パネ
ル材として必要な強度を確保できる。また、スクラップ
をAl合金溶解原料として再利用する際に、比較的合金量
が少なく、元の6000系Al合金鋳塊を得やすく、リサイク
ル性に優れている利点もある。
[0005] Further, as a member for a vehicle such as a panel material such as a door, a fender or a bonnet of an automobile, or a wheel, a 5000 series or 6000 series aluminum alloy rolled plate is used. Among them, the 6000 series Al alloy has a low yield strength at the time of press forming and can secure the formability, and can be hardened by age hardening at the time of baking coating after the press forming to improve the proof strength and can secure the necessary strength as a panel material. Further, when scrap is reused as a raw material for dissolving an Al alloy, there is also an advantage that the alloy amount is relatively small, the original 6000 series Al alloy ingot is easily obtained, and the recyclability is excellent.

【0006】しかし、これら板材、形材、鋳造材、鍛造
材などの各種Al合金材が、例えば自動車車体に使用され
る場合、オールアルミ車などの一部を除いて、大部分の
自動車車体は、従来から使用されている鋼板などの鋼材
とAl合金材とが複合材化されて用いられることが多い。
例えば、Al合金製のドアビームやエネルギー吸収材など
の補強部材は、ドアやサイドアーム等の鋼材と、溶接或
いはボルト止め等の機械的な接合によって、複合材化さ
れて車体に取り付けられる。
[0006] However, when various Al alloy materials such as these plate materials, profiles, cast materials, and forged materials are used for, for example, an automobile body, most of the automobile bodies except for a part of an all-aluminum vehicle are used. A steel material such as a steel plate, which has been conventionally used, and an Al alloy material are often used as a composite material.
For example, a reinforcing member such as an aluminum alloy door beam or an energy absorbing material is formed into a composite material by mechanical joining such as welding or bolting to a steel material such as a door or a side arm and attached to a vehicle body.

【0007】一方、通常の自動車などの輸送機の製造ラ
インにおいて、成形、組み立て後の車体は、リン酸亜鉛
処理などの塗装下地処理を施された後、カチオン電着塗
装、中塗り、上塗りなどの各種塗装 (焼付け硬化処理を
含む) が施される。そして、この製造 (表面処理) ライ
ンにおける各工程の処理条件は、基本的に、これまで使
用されてきた鋼材の条件に見合ったものとなっている。
これは、Al合金材の使用量が未だ鋼材ほどには多くない
ため、Al合金材の表面処理は、Al合金材専用の新たな表
面処理工程 (ライン) を設けることなく、鋼材のリン酸
亜鉛処理工程をそのまま利用して行われることが多いか
らでもある。
On the other hand, in an ordinary production line for transport equipment such as automobiles, the molded and assembled vehicle bodies are subjected to a coating base treatment such as zinc phosphate treatment, and then subjected to cationic electrodeposition coating, intermediate coating, top coating, etc. Various coatings (including baking hardening) are applied. The processing conditions of each step in this production (surface treatment) line basically correspond to the conditions of steel materials used so far.
This is because the amount of Al alloy material used is not as large as that of steel material yet, and the surface treatment of Al alloy material is not required to provide a new surface treatment step (line) dedicated to Al alloy material. This is because it is often carried out using the processing steps as they are.

【0008】したがって、例えば自動車車体に使用され
るAl合金材は、鋼材との複合材などとして、或いは各々
単独の部材としても、鋼材と同じ処理工程において乃至
同じ処理条件で、表面にリン酸亜鉛処理と塗装処理が施
されることになる。
Accordingly, for example, an Al alloy material used for an automobile body is made of zinc phosphate on the surface in the same processing step or under the same processing conditions as a steel material, even as a composite material with a steel material or as a single member. Processing and painting will be performed.

【0009】Al合金材の側のリン酸亜鉛処理性の問
題。 このように、Al合金材が鋼材と同じ処理工程乃至処理条
件でリン酸亜鉛処理が施される場合に、Al合金材は、鋼
材よりもリン酸亜鉛処理性が劣るため、Al合金材表面
に、均一で適当量のリン酸亜鉛の皮膜が確保されにくい
という問題がある。仮に、このリン酸塩処理性が悪い
と、その後に塗装により形成される塗膜の密着性が低下
する。そしてこの結果、塗装後に糸錆状の腐食や塗膜の
ふくれが生じ、自動車としての耐食性や外観性を低下さ
せるという問題がある。
[0009] The problem of zinc phosphate treatability on the side of the Al alloy material. As described above, when the Al alloy material is subjected to the zinc phosphate treatment in the same processing steps or conditions as the steel material, the Al alloy material is inferior in the zinc phosphate treatment property to the steel material. There is a problem that it is difficult to secure a uniform and appropriate amount of a zinc phosphate film. If the phosphatability is poor, the adhesion of a coating film formed by coating afterwards is reduced. As a result, there is a problem that rust-like corrosion and swelling of the coating film occur after coating, and the corrosion resistance and appearance of the automobile are deteriorated.

【0010】このAl合金材のリン酸塩処理性を改善する
ため、従来からリン酸塩処理浴の側を改善することが行
われている。その代表例としては、リン酸塩処理浴に数
十〜数百ppm 程度の高濃度のフリーフッ素(F) イオンを
添加することである。
[0010] In order to improve the phosphatability of this Al alloy material, the phosphating bath has been conventionally improved. A typical example is to add a high concentration of free fluorine (F) ions of about several tens to several hundreds ppm to a phosphating bath.

【0011】鋼材の側のリン酸亜鉛処理性の問題。 前記フリーフッ素(F) イオンの添加によって、Al合金材
のリン酸塩処理性は、確かに改善される。しかし、Al合
金材表面へのリン酸塩皮膜の形成は、Al合金材表面から
のAlイオンの溶出によって促進されるため、Al合金材の
リン酸塩処理性がよくなるほど、Al合金材表面からのAl
イオンの溶出量が多くなる。そして、このAlイオンの溶
出が多くなると、肝心の鋼材の方のリン酸塩処理性が著
しく阻害されるという新たな問題を生じる。
The problem of zinc phosphate treatability on the steel side. The addition of the free fluorine (F) ions certainly improves the phosphatability of the Al alloy material. However, the formation of a phosphate film on the surface of the Al alloy material is promoted by the elution of Al ions from the surface of the Al alloy material. Al
The elution amount of ions increases. When the elution of Al ions increases, a new problem arises in that the phosphatability of the important steel material is significantly impaired.

【0012】例えば、通常、鋼材をリン酸塩処理した場
合には、鋼材表面に粒状の結晶を有するホスフォフィラ
イトが形成される。このホスフォフィライトは、塗装下
地として、後に続く電着塗装性も良好であり、塗膜密着
性等の耐食性や外観性を保証することができる。しか
し、リン酸塩浴中のAlイオンが多量となった場合、鋼材
表面には板状の結晶を有するホパイトが形成される。そ
して、このホパイトは、電着塗装性が悪く、塗膜密着性
等の耐食性や外観性を保証することができなくなる。
For example, when a steel material is usually subjected to a phosphate treatment, a phosphophyllite having granular crystals is formed on the surface of the steel material. The phosphophyllite also has good electrodeposition coating properties as a coating base, and can guarantee corrosion resistance such as coating film adhesion and appearance. However, when a large amount of Al ions is contained in the phosphate bath, a whipite having plate-like crystals is formed on the surface of the steel material. The Hopite has poor electrodeposition coating properties, and cannot guarantee corrosion resistance such as coating film adhesion and appearance.

【0013】この点、鋼材のリン酸亜鉛処理性を改善す
るために、リン酸亜鉛処理浴より、前記Alイオンの溶出
により浴中に蓄積したAlイオンを積極的に除去すること
が考えられる。しかし、この除去に伴うリン酸塩浴液の
ロスや、浴液のAlイオン除去処理設備にかかるコスト増
が大きく、省エネや効率化が厳しく追求される自動車の
製造ラインにとっては、とても実用的な解決策とならな
い。
In this regard, in order to improve the zinc phosphate treatability of the steel material, it is conceivable to positively remove Al ions accumulated in the bath due to the elution of the Al ions from the zinc phosphate treatment bath. However, the loss of the phosphate bath solution accompanying this removal and the increase in the cost of the bath solution for removing Al ions are large, making it very practical for automobile production lines where energy saving and efficiency are strictly pursued. Not a solution.

【0014】また、Al合金材表面からのAlイオンの溶出
を防止するために、リン酸亜鉛処理の前に、リン酸亜鉛
浴とAl合金材表面とを絶縁しうる、Al合金材の表面処理
皮膜を設けることが考えられる。例えば、Al合金材の表
面処理としては、周知の陽極酸化処理や表面の酸化によ
るAlの酸化物皮膜、亜鉛とクロムとを組み合わせた所謂
ダクロ皮膜処理、クロメート処理皮膜、樹脂皮膜 (ビニ
ールシート等を含む)、リチウム塩, マグネシウム塩,
セリウム塩, カルシウム塩などの皮膜、過マンガン酸カ
リウム皮膜などである。
Further, in order to prevent the elution of Al ions from the surface of the Al alloy material, a surface treatment of the Al alloy material which can insulate the zinc phosphate bath from the surface of the Al alloy material before the zinc phosphate treatment. It is conceivable to provide a coating. For example, as a surface treatment of an Al alloy material, a well-known anodic oxidation treatment or an oxide film of Al by surface oxidation, a so-called dacro film treatment combining zinc and chromium, a chromate treatment film, a resin film (such as a vinyl sheet) Lithium salt, magnesium salt,
Films such as cerium salt and calcium salt, and potassium permanganate film.

【0015】しかし、これら従来の表面処理乃至表面皮
膜は、実際の適用を考慮した場合、Al合金材のリン酸塩
処理性や、塗膜密着性 (塗装性) を阻害し、塗装後の耐
食性を劣化させるという問題がある。また、表面処理工
程が増加してコストがかかるという実際的な問題もあ
る。
However, these conventional surface treatments or surface coatings impair the phosphatability of the Al alloy material and the adhesion (paintability) of the coating film when the actual application is taken into consideration. There is a problem that it deteriorates. In addition, there is a practical problem that the cost increases due to an increase in the number of surface treatment steps.

【0016】したがって、以上説明したように、Al合金
材と鋼材とが同じ処理工程 (ライン) 乃至処理条件でリ
ン酸亜鉛処理 (および塗装) が施される場合の、Al合金
材と鋼材両者のリン酸亜鉛処理性低下の問題は、両者を
同時に解決することが、現状では困難である。
Therefore, as described above, when the Al alloy material and the steel material are subjected to the zinc phosphate treatment (and the coating) under the same processing step (line) or the same processing conditions, both the Al alloy material and the steel material are treated. At the present time, it is difficult to solve both problems of the zinc phosphate treatment property at the same time.

【0017】このため、鋼材とAl合金材との複合材を同
一処理工程リン酸亜鉛処理した場合や、あるいは鋼材と
Al合金材とを各々別個に同一処理工程でリン酸亜鉛処理
した場合には、両者の材料あるいはいずれかの材料表面
のリン酸亜鉛皮膜の付着量や付き回り性が劣る (各々の
材料が単独でリン酸亜鉛処理される場合に比して) こと
は避けがたいのが実情である。
For this reason, when a composite material of a steel material and an Al alloy material is treated with zinc phosphate in the same treatment step,
When the aluminum alloy material is separately treated with zinc phosphate in the same processing step, the adhesion amount and the throwing power of the zinc phosphate film on the surface of either material or either material are inferior (each material is used alone). It is unavoidable that this is unavoidable (compared to zinc phosphate treatment).

【0018】塗料の側の問題。 このように、鋼材とAl合金材のリン酸亜鉛処理性が低下
した場合には、塗装下地処理が不充分のまま塗装される
ことになり、必然的に、鋼材とAl合金材の塗装後の耐食
性あるいは塗膜の密着性等の低下をもたらす。
Problems on the paint side. As described above, when the zinc phosphate treatment property of the steel material and the Al alloy material is reduced, the coating is performed with the coating undertreatment insufficient, and inevitably, after the steel material and the Al alloy material are coated. This results in lowering of corrosion resistance or adhesion of the coating film.

【0019】これに対し、カチオン電着塗装や中塗り、
上塗りなどの塗料として、現在は、防錆顔料として、鉛
丹、亜酸化鉛、塩基性クロム酸鉛、シアナミド鉛、鉛酸
カルシウム等の鉛系顔料を含む塗料が使用されている。
そして、これら鉛系顔料を含む塗料であるならば、前記
したリン酸亜鉛処理性が低下する乃至不充分であったと
しても、塗料の側で、前記鉛系顔料の効果により、前記
鋼材とAl合金材の塗装後の耐食性や塗膜の密着性等の低
下をある程度補うことが可能である。
On the other hand, cationic electrodeposition coating, intermediate coating,
At present, paints containing lead-based pigments such as lead red, lead oxide, basic lead chromate, cyanamide lead, calcium leadate and the like are used as rust preventive pigments.
If the paint contains these lead-based pigments, even if the zinc phosphate treatability described above is reduced or insufficient, the paint and the steel material and the aluminum are treated by the effect of the lead-based pigment. It is possible to compensate for the deterioration of the corrosion resistance and the adhesion of the coating film after coating of the alloy material to some extent.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、環
境保護等の問題から、塗料の側でも、塗料に含まれる前
記鉛系顔料を無くして、鉛フリーの (鉛乃至鉛顔料を含
まない) 防錆顔料を、その代替えとして含む塗料に移行
する傾向にある。ただ、鉛フリーの防錆顔料に移行した
際に、この鉛フリーの防錆顔料が、以下に述べる通り、
前記鋼材とAl合金材のリン酸亜鉛処理性の低下に伴う、
塗装後の耐食性や塗膜の密着性等の低下を補えないとい
う新たな問題が生じる。
However, recently, from the viewpoint of environmental protection and the like, the paint side also eliminates the lead-based pigment contained in the paint and is free of lead (no lead or lead pigment). There is a tendency to move to paints containing rust-preventive pigments as a substitute. However, when the transition to lead-free rust preventive pigment, this lead-free rust preventive pigment, as described below,
With the decrease in zinc phosphate treatability of the steel material and the Al alloy material,
A new problem arises in that the deterioration of the corrosion resistance and the adhesion of the coating film after coating cannot be compensated.

【0021】鉛フリーの防錆顔料としては、従来より種
々提案されている。例えば、特開平5-339004号公報で
は、無公害、低毒性で防錆力を強調した亜リン酸亜鉛カ
ルシウムからなる白色防錆顔料が、特開平6-200192号公
報では、亜鉛化合物をコーティングした酸化チタンから
なる防錆顔料が、特開平8-41374 号公報では、シアナミ
ド亜鉛とリン酸カルシウムからなる白色防錆顔料が、各
々開示されている。この他、ほう酸バリウムなどの防錆
顔料も公知である。
Various lead-free rust preventive pigments have been conventionally proposed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-339004, a white rust-preventive pigment composed of zinc calcium phosphite with no pollution, low toxicity and emphasizing the rust-preventive effect is coated with a zinc compound in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-200192. JP-A-8-41374 discloses a rust-preventive pigment composed of titanium oxide, and discloses a white rust-preventive pigment composed of zinc cyanamide and calcium phosphate. In addition, rust preventive pigments such as barium borate are also known.

【0022】しかし、これら鉛系顔料に代わる防錆顔料
は、全て鋼材 (鋼板) のリン酸亜鉛処理および塗装処理
を対象としており、本発明の鋼材とAl合金材との複合材
をリン酸亜鉛処理する場合、鋼材とAl合金材とを同一の
処理工程でリン酸亜鉛処理する場合を対象としていない
(意図していない) 。言い換えると、これら鉛系顔料に
代わる顔料は、リン酸亜鉛処理が良好に行われた鋼板の
場合の塗装処理のみを対象としている。
However, all of these rust-preventive pigments replacing the lead-based pigments are intended for zinc phosphate treatment and painting of steel (steel plate), and the composite of the steel of the present invention and an Al alloy is treated with zinc phosphate. When processing, steel material and Al alloy material are not targeted for zinc phosphate treatment in the same processing step
(Not intended). In other words, these pigments that substitute for the lead-based pigments are intended only for the coating treatment in the case of a steel sheet that has been successfully zinc-phosphorated.

【0023】したがって、これら鉛系顔料に代わる防錆
顔料は、鋼材とAl合金材とが、両者とも、リン酸亜鉛処
理が良好に行われなかった場合の、塗装後の耐食性や塗
膜の密着性の低下を考慮していない。このため、これら
鉛系顔料に代わる防錆顔料を用いた場合、目的とする塗
膜の密着性や塗装後の耐食性の向上効果が、リン酸亜鉛
処理が良好に行われた鋼板に対しては、有効に発揮でき
るものの、リン酸亜鉛処理が良好に行われなかった鋼材
とAl合金材、或いはこれらの複合材に対しては、その効
果は全くの不明であるか、或いは効果を有効に発揮でき
ない。
Therefore, the rust-preventive pigments that can replace these lead-based pigments are the corrosion resistance and the adhesion of the coating film when the steel material and the Al alloy material are not zinc-treated well. Does not consider the decline in sex. For this reason, when these rust-preventive pigments are used in place of the lead-based pigments, the effect of improving the adhesion of the target coating film and the corrosion resistance after coating is reduced for a steel sheet that has been subjected to zinc phosphate treatment. For steels and Al alloys, or composites of these, which can be effectively used but have not been successfully treated with zinc phosphate, the effect is completely unknown or effective. Can not.

【0024】この問題は、鋼材とAl合金材との複合材
が、輸送機用等に、各々単独で使用された場合に比し
て、非常に腐食しやすくなるという傾向によって、一層
深刻な問題となる。即ち、まず、鋼材とAl合金材とが複
合材化されて使用された場合、Al合金材の側に腐食、所
謂電食と称される腐食が生じやすく、糸さびも発生しや
すくなる。これは、Al合金は鋼よりも卑な金属であるた
め、鋼部材とAl合金材とが接触した場合に、両金属間で
電池が形成されて、Al合金材に腐食電流が流れやすく、
これが電食の原因となるからである。
This problem is more serious due to the tendency that the composite material of the steel material and the Al alloy material is much more likely to be corroded than when each is used alone for transportation or the like. Becomes That is, first, when a steel material and an Al alloy material are used as a composite material, corrosion, so-called electrolytic corrosion, is likely to occur on the Al alloy material side, and thread rust is also likely to occur. This is because the Al alloy is a metal that is more noble than steel, so when the steel member and the Al alloy material come into contact, a battery is formed between the two metals, and the corrosion current easily flows through the Al alloy material,
This is because it causes electrolytic corrosion.

【0025】更に、輸送機が、海水などの塩水腐食環境
下で使用されることが多いことも、鋼材とAl合金材との
複合材が、各々単独で使用された場合に比して、より腐
食しやすい原因となっている。しかも、構造材などのよ
うに、一定の応力負荷状態或いは応力が集中しやすい状
態で使用されることも、複合材がより腐食しやすい原因
となっている。この応力負荷状態での、腐食環境下での
使用は、前記電食の発生を著しく促進する (耐電食性を
低下させる) こととなるからである。また、Al合金材の
最大荷重や曲げ剛性をより高めるために、ZnやCuのよう
な高強度化元素を添加した場合にも、Al合金材自体の腐
食感受性を高める結果となる。
Further, the transport machine is often used in an environment corroded with salt water such as seawater, which is more than the case where the composite material of the steel material and the Al alloy material is used alone. It is a cause of corrosion. In addition, the composite material is more likely to be corroded when used under a certain stress load state or a state where stress is easily concentrated, such as a structural material. This is because the use in a corrosive environment under this stress load significantly promotes the occurrence of the electrolytic corrosion (reduces the electrolytic corrosion resistance). Further, even when a high-strength element such as Zn or Cu is added in order to further increase the maximum load and bending stiffness of the Al alloy material, the corrosion sensitivity of the Al alloy material itself is increased.

【0026】このように、塗装を施した鋼材とAl合金材
とを複合化して輸送機用等に用いる場合、鋼材やAl合金
材が各々単独で使用される場合よりも、更に厳しい塗装
後の耐食性が要求されることになる。しかし、にも拘ら
ず、鋼材とAl合金材とを複合化した場合の、鋼材やAl合
金材のリン酸亜鉛処理性は必然的に低下している。そし
て、これを補って耐食性を発揮すべき塗料の側でも、従
来の鉛系顔料に代わりうる防錆顔料は、鉛系顔料ほど
に、前記塗装後の耐食性を補いえないという大きな問題
がある。
As described above, when the painted steel material and the Al alloy material are compounded and used for a transport machine or the like, the steel material and the Al alloy material are more severe after the painting than when each is used alone. Corrosion resistance will be required. However, in spite of this, when a steel material and an Al alloy material are combined, the zinc phosphate treatability of the steel material and the Al alloy material is necessarily reduced. Even on the side of paints that should exhibit corrosion resistance by compensating for this, there is a major problem that rust preventive pigments that can replace conventional lead-based pigments cannot compensate for the corrosion resistance after coating as much as lead-based pigments.

【0027】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、鋼材やAl合金材の側のリン
酸亜鉛処理性が低下したとしても、厳しい塗装後の耐食
性の要求に応えられる耐食性に優れた塗装方法および塗
料および塗装された複合材を提供しようとするものであ
る。
The present invention has been made in view of such circumstances, and its object is to reduce the corrosion resistance after severe coating even if the zinc phosphate treatability on the steel or Al alloy material side is reduced. An object of the present invention is to provide a coating method, a coating material, and a coated composite material having excellent corrosion resistance that meet the demand.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明塗装方法の要旨は、鋼材とアルミニウム合金
材とを、同じ処理工程にて、リン酸塩処理した後に塗装
するに際し、該塗装を、防錆顔料として、鉛系顔料を含
まずに、リン酸カルシウムを含む塗料により行うことで
ある (請求項1 に対応) 。
In order to achieve this object, the gist of the coating method of the present invention is to provide a method for coating a steel material and an aluminum alloy material after phosphate treatment in the same processing step. The coating is performed using a paint containing calcium phosphate as a rust preventive pigment without a lead pigment (corresponding to claim 1).

【0029】本発明塗装方法の好ましい態様としては、
前記鋼材とアルミニウム合金材とが、前記リン酸塩処理
前に予め複合材化されていることである (請求項2 に対
応)。また、本発明塗装方法は、輸送機の用途の鋼材と
アルミニウム合金材、更には輸送機の中でも自動車の用
途の鋼材とアルミニウム合金材に適用されるのが好まし
い (請求項3 、4 に対応) 。
Preferred embodiments of the coating method of the present invention include:
The steel material and the aluminum alloy material are formed into a composite material before the phosphate treatment (corresponding to claim 2). Further, the coating method of the present invention is preferably applied to steel and aluminum alloy materials for use in transport vehicles, and further to steel and aluminum alloy materials for use in automobiles among transport devices (corresponding to claims 3 and 4). .

【0030】また、本発明塗料の要旨は、上記本発明塗
装方法に用いる塗料であって、防錆顔料として、鉛系顔
料を含まずに、リン酸カルシウムを含むことである (請
求項5 に対応) 。
The gist of the paint of the present invention is that it is a paint used in the above-mentioned coating method of the present invention and contains calcium phosphate as a rust-preventive pigment without containing a lead-based pigment (corresponding to claim 5). .

【0031】更に、本発明複合材の要旨は、予め複合材
化されてリン酸塩処理およひ塗装された、鋼材とアルミ
ニウム合金材との複合材であって、防錆顔料として、鉛
系顔料を含まずに、リン酸カルシウムを含む塗料により
塗装されたことである (請求項6 に対応) 。
Further, the gist of the composite material of the present invention is a composite material of a steel material and an aluminum alloy material which has been previously made into a composite material, and which has been subjected to a phosphate treatment and coating. That is, it was coated with a paint containing calcium phosphate without pigment (corresponding to claim 6).

【0032】本発明は、従来の鉛フリーの防錆顔料のう
ち、リン酸カルシウムのみが、鉛フリーの防錆顔料とし
て用いられた場合に、鋼材やAl合金材の側のリン酸亜鉛
処理性が低下したとしても、鋼材とAl合金材とを複合化
した場合の厳しい、あるいは、より高度な塗膜の密着性
や塗装後の耐食性の要求特性に応えられることを知見し
てなされたものである。
According to the present invention, when only calcium phosphate among the conventional lead-free rust preventive pigments is used as the lead-free rust preventive pigment, the zinc phosphate treatability of the steel or Al alloy material is reduced. Even if it does, it has been found that it is possible to meet the demanding characteristics of the strict or more advanced coating film adhesion and corrosion resistance after coating when a steel material and an Al alloy material are combined.

【0033】従来の鉛フリーの防錆顔料のうち、リン酸
カルシウムのみが、鋼材やAl合金材の側のリン酸亜鉛処
理性が低下したとしても、より高度な塗膜の密着性や塗
装後の耐食性の要求特性に応えられる理由は、現時点で
は定かではない。しかし、塗膜中に含まれるリン酸カル
シウムは、塗膜の損傷や劣化によるAl合金材の腐食に対
し、腐食で溶出したAl合金中のAlやMgとリン酸イオンが
反応して、例えば、Al 3++PO4 3- →AlPO4 や、3Mg2+
2PO4 3-→Mg3(PO4)2 の反応例のように、AlPO4やMg3(P
O4)2 等の不溶性の化合物を生成して、Al合金の表面を
被覆するものと推考される。また、リン酸カルシウム
は、腐食の先端部で、Ca3(PO4)2 +2H+ →2CaHPO4 +Ca
2+の反応例のように、腐食を促進するpHの低下現象を緩
和する作用もあると推考される。
Among the conventional lead-free rust preventive pigments, phosphoric acid
Only calcium is treated with zinc phosphate on the steel or Al alloy side.
Even if the reason is lowered, the higher adhesion and coating
The reason why the required characteristics of corrosion resistance after mounting can be met
Is not certain. However, phosphoric acid calcium contained in the coating film
Cium protects against corrosion of Al alloy material due to damage and deterioration of coating film.
Al and Mg and phosphate ions in the Al alloy eluted by corrosion
React, for example, Al 3++ POFour 3-→ AlPOFour Or 3Mg2++
2POFour 3-→ MgThree(POFour)TwoAs shown in the reaction example, AlPOFourAnd MgThree(P
OFour)TwoInsoluble compounds such as
It is presumed to be coated. Also, calcium phosphate
Is the tip of the corrosion, CaThree(POFour)Two+ 2H+→ 2CaHPOFour + Ca
2+Slows down the phenomenon of pH that promotes corrosion
It is presumed that there is also an effect of summing.

【0034】しかして、これらのリン酸カルシウムの積
極的な防錆機能は、塗装鋼材表面にも同様に発揮され、
鋼材やAl合金材の側のリン酸亜鉛処理性が低下したとし
ても、鋼材とAl合金材とを複合化した場合のより厳しい
塗装性( 塗膜の密着性) や塗装後の耐食性の要求に対し
て、耐食性を向上させることができるものと推考され
る。そして、因みに前記リン酸カルシウムの積極的な防
錆機能は、鉛の場合の防錆機能と類似しており、この点
がリン酸カルシウムが、他の防錆顔料に比して、優れた
効果を発揮する理由であるとも言える。
However, the positive rust-preventing function of these calcium phosphates is similarly exerted on the surface of the coated steel material,
Even if the zinc phosphate treatability on the steel or Al alloy material side is reduced, the demands for stricter paintability (coating film adhesion) and corrosion resistance after coating when steel and Al alloy materials are combined On the other hand, it is presumed that corrosion resistance can be improved. By the way, the positive rust-prevention function of the calcium phosphate is similar to the rust-prevention function in the case of lead, which is why calcium phosphate exerts an excellent effect compared to other rust-prevention pigments. It can be said that

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】(リン酸カルシウム防錆顔料)本発
明において、防錆顔料として塗料に含むリン酸カルシウ
ムとは、理化学辞典等に記載されている、通常の一般
式、Ca3(PO4)2 で表されるリン酸三カルシウム (第三リ
ン酸カルシウム) 、一般式、CaHPO4で表されるリン酸二
カルシウム (第二リン酸カルシウム) や、これら各々の
水和物等が例示される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Calcium phosphate rust preventive pigment) In the present invention, calcium phosphate contained in a paint as a rust preventive pigment is represented by a general formula of Ca 3 (PO 4 ) 2 described in a dictionary of physics and chemistry. tricalcium phosphate represented (tribasic calcium phosphate), general formula, dicalcium phosphate (dibasic calcium phosphate) and represented by CaHPO 4, hydrates thereof each of which is illustrated.

【0036】そして、これらリン酸カルシウムの防錆顔
料としての塗料への好ましい含有量は、塗膜中の含有量
として、0.5 〜2.5 g/m2程度が好ましい。0.5g/m2 未満
では、リン酸カルシウムの防錆顔料としての前記効果が
発揮されず、鋼材やAl合金材の側のリン酸亜鉛処理性が
低下したとしても、鋼材とAl合金材とを複合化した場合
のより厳しい塗装性や塗装後の耐食性の要求に対して、
耐食性を向上させることができない。一方、2.5 g/m2
越えた場合、樹脂塗料の割合が少なくなり、塗膜の密着
性が低下する。
The content of the calcium phosphate in the paint as a rust preventive pigment is preferably about 0.5 to 2.5 g / m 2 as the content in the coating film. Is less than 0.5 g / m 2, the effect as a rust-preventive pigment calcium phosphate not exhibited, even zinc phosphate treatment of the side of the steel or Al alloy is decreased, composite of the steel material and an Al alloy material Stricter paintability and corrosion resistance requirements after painting,
Corrosion resistance cannot be improved. On the other hand, when it exceeds 2.5 g / m 2 , the ratio of the resin paint decreases, and the adhesion of the coating film decreases.

【0037】リン酸カルシウムの防錆顔料としての塗料
への含有は、通常の自動車車体の塗装に用いられる、カ
チオン型電着塗装用の塗料、中塗りや上塗り用の塗料の
重塗りの場合の、各塗料中に適宜行ってよい。しかし、
中塗りや上塗り用の塗料への含有で、塗装の美観を損な
う場合や、より鋼材とAl合金材に近い側で防食効果を発
揮させる場合には、現行の鉛系顔料と同じく、電着塗装
用の塗料に含有させることが好ましい。
The content of calcium phosphate in the paint as a rust-preventive pigment may be determined in the case of a cation-type electrodeposition paint, a middle coat or a top coat, which is commonly used for painting an automobile body. It may be performed appropriately in the paint. But,
Electrodeposition coating, like the current lead-based pigments, is used in cases where the appearance of the coating is impaired by being included in the paint for intermediate coating or top coating, or when the anticorrosion effect is to be exerted on the side closer to steel and Al alloy materials. It is preferable to include it in a paint for use.

【0038】(樹脂塗料)本発明塗料に用いる樹脂塗料
は、通常、自動車車体や輸送機などに用いられる電着塗
装用の公知の樹脂塗料が適宜使用可能である。即ち、通
常の、リン酸亜鉛処理後のカチオン型電着塗装用の塗料
や、中塗り、上塗り用の塗料等の塗料として、140 〜 2
00℃×5 〜30分程度での焼付け処理で焼付け硬化性 (熱
縮合性) を有する、メラミンアルキドなどアミノアルキ
ド系樹脂塗料、ポリエステルメラミン系樹脂塗料、ポリ
メチルメタアクリレート等のアクリル系樹脂塗料、ビス
フェノール型やノボラック型等のエポキシ系樹脂塗料、
フェノール系樹脂塗料、ポリエステル系樹脂塗料、等の
公知の樹脂塗料が使用可能である。そして、これらを、
このまま或いはシリコン等で変性させて、また、単一の
塗料系で、あるいは、複数の塗料系を適宜混合乃至積層
して、用いる。
(Resin paint) As the resin paint used in the paint of the present invention, a known resin paint for electrodeposition coating usually used for an automobile body or a transportation machine can be appropriately used. That is, as a usual paint for cationic electrodeposition coating after zinc phosphate treatment, or as a paint for intermediate coating or top coating, 140 to 2
Acrylic resin coatings such as aminoalkyd resin coatings such as melamine alkyd, polyester melamine resin coatings, and polymethyl methacrylate, which have baking curability (thermal condensation properties) by baking treatment at about 00 ° C. × 5 to 30 minutes, Epoxy resin paints such as bisphenol type and novolak type,
Known resin paints such as a phenolic resin paint and a polyester resin paint can be used. And these,
As it is or modified with silicon or the like, a single paint system or a plurality of paint systems are appropriately mixed or laminated for use.

【0039】なお、本発明塗料は、リン酸カルシウムの
防錆顔料と樹脂塗料の他、着色顔料や安定剤や乳化剤等
の公知の適宜の添加剤が使用可能である。
The paint of the present invention can use known additives such as coloring pigments, stabilizers and emulsifiers in addition to the rust preventive pigment of calcium phosphate and the resin paint.

【0040】次に、本発明の適用対象Al合金は、圧延板
材、押出形材、鍛造材として、AA乃至JIS 3000系、5000
系、6000系、7000系の成分規格のAl合金が適宜適用可能
である。また、鋳造材用として、Al-Cu-Si系のAC2A、AC
2B、Al-Si 系のAC3A、Al-Si-Mg系のAC4A、AC4C、AC4CH
、Al-Si-Cu系のAC4B、Al-Si-Cu-Mg 系のAC4D、Al-Si-N
i-Cu-Mg系のAC8A、AC8B、AC8C等のAl合金が適宜使用可
能である。また、これら規格以外のAl合金でも、本発明
の輸送機などの対象とする用途の要求特性を満足するAl
合金は、全て本発明の適用対象となる。例えば、更なる
特性の向上や他の特性を付加するための、適宜成分組成
の変更は許容される。
Next, the Al alloy to which the present invention is applied is a rolled sheet material, an extruded shape material, or a forged material as AA to JIS 3000 series, 5000
Al alloys with component specifications of 6000 series, 6000 series, and 7000 series can be appropriately applied. For casting materials, Al-Cu-Si based AC2A, AC
2B, AC3A of Al-Si system, AC4A, AC4C, AC4CH of Al-Si-Mg system
, Al-Si-Cu AC4B, Al-Si-Cu-Mg AC4D, Al-Si-N
An i-Cu-Mg-based Al alloy such as AC8A, AC8B, or AC8C can be used as appropriate. Further, even with Al alloys other than these standards, Al alloys satisfying the required characteristics of the intended use such as the transport aircraft of the present invention are also used.
All alloys are subject to the present invention. For example, it is permissible to appropriately change the component composition in order to further improve the characteristics or add other characteristics.

【0041】また、本発明に係るAl合金材は、常法によ
る圧延加工、押出加工等によって、板材や押出材として
製造される。即ち、成分規格範囲内に溶解調整されたア
ルミ合金溶湯を、例えば、連続鋳造圧延法、半連続鋳造
法(DC鋳造法、ホットトップ鋳造法)等の通常の溶解鋳
造法を適宜選択して鋳造する。次いで、この鋳塊に均質
化熱処理を施し、熱間圧延−冷間圧延−調質処理 (溶体
化および焼き入れ処理や時効硬化処理) 、押出加工−調
質処理、熱間鍛造−調質処理、鋳造材−調質処理あるい
はこれらの組み合わせにより、板材、形材、鍛造材等の
所望の断面形状のAl合金材とする。
Further, the Al alloy material according to the present invention is manufactured as a sheet material or an extruded material by rolling, extruding, or the like by a conventional method. That is, the molten aluminum alloy melted and adjusted within the component standard range is cast by appropriately selecting a normal melting casting method such as a continuous casting rolling method and a semi-continuous casting method (DC casting method, hot top casting method). I do. Next, the ingot is subjected to a homogenizing heat treatment, and hot rolling, cold rolling, tempering (solution treatment and quenching and age hardening), extrusion, tempering, hot forging, tempering. An Al alloy material having a desired cross-sectional shape such as a plate material, a shape material, a forged material, or the like is formed by a cast material-tempering process or a combination thereof.

【0042】更に、鋼材の方も、この種分野で通常用い
られる、成形加工用の冷延鋼板であるJIS G 3141の SPC
C 、SPCD、SPCE、JIS G 3125の SPA-C、低降伏点鋼板、
超深絞り用鋼板等や他の低炭素鋼や低合金鋼、或いは窒
素添加鋼、APFC 40 〜60、リン添加鋼、2 相組織鋼 (フ
ェライト+マルテンサイト) の高張力乃至高強度 (ハイ
テン) 鋼、更に、成形加工用の熱延鋼板であるJIS G 31
13の SAPH32 〜45、JIS G 3131の SPHC 、SPHD、SPHEな
どが基本的に使用可能である。また、これら鋼板に、防
錆を目的として、亜鉛めっきを施した表面処理鋼板も使
用可能である。
Further, the steel material is also a JIS G 3141 SPC which is a cold-rolled steel sheet for forming work which is usually used in this kind of field.
C, SPCD, SPCE, JIS G 3125 SPA-C, low yield point steel sheet,
High tensile strength or high strength (high tensile) of ultra-deep drawn steel sheets and other low carbon steels and low alloy steels, nitrogen-added steels, APFC 40-60, phosphorus-added steels, and dual-phase steels (ferrite + martensite) JIS G 31 which is a hot rolled steel sheet for forming work
13 SAPH32-45, JIS G 3131 SPHC, SPHD, SPHE, etc. can be used basically. In addition, zinc-plated surface-treated steel sheets can be used for the purpose of rust prevention.

【0043】そして、鋼材の製造方法も通常の鋼板の製
造方法により製造可能である。即ち、鋼の連続鋳造や造
塊法による溶製後、分塊圧延乃至熱間鍛造や、厚板圧延
などの熱間加工後冷間圧延を行い、所定の製品板厚に製
造される。なお、これら加工条件や加工後の冷却や熱処
理の条件は、鋼材の強度などの機械的性質の要求や仕様
に応じて、適宜決定される。
The steel material can also be manufactured by a normal steel plate manufacturing method. That is, the steel is produced by continuous casting or ingot-making method, and then subjected to cold rolling after hot working such as slab rolling, hot forging, and thick plate rolling, thereby producing a predetermined product sheet thickness. These processing conditions and conditions for cooling and heat treatment after the processing are appropriately determined according to requirements and specifications of mechanical properties such as strength of the steel material.

【0044】そして、これらAl合金材および鋼材は、例
えば、各々輸送機の部材乃至部品として成形された後、
鋼材製部材とAl合金製部材とが、溶接或いはボルト止め
等の機械的な接合によって、複合材化され、輸送機用材
複合部材乃至複合部品として輸送機に取り付けられる。
The Al alloy material and the steel material are formed, for example, as members or parts of a transport machine, respectively.
The steel member and the Al alloy member are made into a composite material by mechanical joining such as welding or bolting, and attached to the transport as a transport composite material member or composite part.

【0045】[0045]

【実施例1】次に、本発明の実施例を説明する。前記常
法により、表1 に示す規格の冷延鋼板と、同じく表1 に
示す規格で、圧延板、押出形材 (板状) 、鍛造材 (板
状) 、鋳造材 (板状) の種々の形状を有するAl合金材と
を準備し、各Al合金材を板厚が1.0mm で、70mm×150mm
の平板に切り出すとともに、冷延鋼板も同じ大きさに切
り出し、両者を合わせて、コーナー部4 箇所を鋼製のボ
ルト止めして接合し、鋼材とAl合金材との複合材の試験
片を製作した。
Embodiment 1 Next, an embodiment of the present invention will be described. According to the above-mentioned conventional method, various types of cold-rolled steel sheets having the specifications shown in Table 1 and rolled sheets, extruded shapes (plates), forged materials (plates), and cast materials (plates) also having the specifications shown in Table 1 Prepare an Al alloy material having the shape of the above, each Al alloy material is 1.0mm in thickness, 70mm × 150mm
And a cold-rolled steel plate of the same size, cut them together and join them with steel bolts at the four corners to produce a composite specimen of steel and Al alloy. did.

【0046】これら複合材の試験片 (供試材) 表面の潤
滑剤を脱脂して完全に除去し、その後、発明例および比
較例とも、リン酸チタンのコロイド分散液 (コロイダル
チタン溶液: 日本パーカーライジング (株) 社製、商品
名PBL3020 システム、温度25℃、浸漬1 分) 処理および
リン酸亜鉛処理 (フリーフッ素イオン量 50ppm、温度42
℃、浸漬2 分) した。この際、鋼試験片およびAl試験片
のリン酸亜鉛付着量(g/m2)を測定した。また、鋼試験片
のリン酸亜鉛について、1000倍の電子顕微鏡で観察し、
電着塗装性に優れた粒状のホスフォフィライトのみから
なっている場合を○、電着塗装性が劣る葉状のホパイト
が一部生じている場合を×として評価した。これらの結
果を表2 に示す。また、リン酸亜鉛処理性が良い場合の
参考のために、表1 に示す規格の冷延鋼板のみ (比較例
No.17)、および表1 に示す規格のAl合金圧延板のみ (比
較例No.18)を、前記と同じ条件でリン酸チタンのコロイ
ド分散液処理およびリン酸亜鉛処理を行った場合のリン
酸亜鉛付着量(g/m2)を測定した。これらの結果も表2 に
示す。
The lubricant on the surface of the test piece (test material) of the composite material was completely degreased to remove the lubricant, and thereafter, in both the invention examples and the comparative examples, a colloidal dispersion of titanium phosphate (colloidal titanium solution: Nippon Parker Co., Ltd.) Rising Co., Ltd., product name PBL3020 system, temperature 25 ° C, immersion for 1 minute) treatment and zinc phosphate treatment (free fluorine ion amount 50ppm, temperature 42)
° C, immersion for 2 minutes). At this time, the zinc phosphate adhesion amount (g / m 2 ) of the steel test piece and the Al test piece was measured. In addition, about the zinc phosphate of the steel test piece, observed with an electron microscope of 1000 times,
The evaluation was evaluated as ○ when the sample consisted only of granular phosphophyllite having excellent electrodeposition coatability, and as x when part of leaf-like whipite having poor electrodeposition coatability was generated. Table 2 shows the results. Also, for reference when zinc phosphate treatability is good, only cold-rolled steel sheets of the specifications shown in Table 1 (Comparative Example
No. 17) and only the rolled aluminum alloy sheet of the specifications shown in Table 1 (Comparative Example No. 18) were treated with a colloidal dispersion of titanium phosphate and a zinc phosphate treatment under the same conditions as above. The zinc oxide adhesion amount (g / m 2 ) was measured. Table 2 also shows these results.

【0047】次いで、これらの化成処理を行った複合材
の試験片に、表1 に示す通り、本発明のリン酸カルシウ
ム (発明例No.1〜11、No.1〜7 はリン酸三カルシウム、
No.7〜11はリン酸二カルシウム) 、比較例として、鉛系
顔料、亜リン酸亜鉛カルシウム、酸化チタン、シアナミ
ド亜鉛、ほう酸バリウム (比較例No.12 〜16) 等の、各
種防錆顔料を含むカチオン型電着塗料 (日本ペイント
(株) 社製、商品名パワートップU-80) により、各例と
も20μm 厚さの電着塗装を行った。そしてその後、中塗
りおよび上塗り塗装(2コート2 ベーク塗装) として、各
例とも中塗りと上塗りの塗膜が各々30μm 厚さの表1 に
示す各種塗装皮膜を設けた。各ベークハード (焼き付け
硬化) 処理条件は、各々170 ℃×20分とした。
Next, as shown in Table 1, the test pieces of the composite materials subjected to the chemical conversion treatment were subjected to the calcium phosphate of the present invention (Examples Nos. 1 to 11 and Nos. 1 to 7 were tricalcium phosphate,
Nos. 7 to 11 are dicalcium phosphates) and, as comparative examples, various rust preventive pigments such as lead pigments, zinc calcium phosphite, titanium oxide, zinc cyanamide, barium borate (Comparative Examples Nos. 12 to 16) Cationic electrodeposition paint containing
In each case, a 20 μm-thick electrodeposition coating was performed using a power top U-80 (trade name, manufactured by Corporation). Then, thereafter, as a middle coat and a top coat (two coats, two bake coats), various coats shown in Table 1 having a thickness of 30 μm each in the middle coat and the top coat were provided in each case. Each baking hard (baking hardening) treatment condition was 170 ° C. × 20 minutes.

【0048】(塗装後耐蝕性試験) そして、発明例、比
較例の複合材の塗装試験片に、全て同じ条件で、耐糸さ
び評価試験を行った。これらの評価結果も表2 に示す。
耐糸さび評価試験は、Al合金材と鋼材の塗装試験片の両
表面に一片が7cm のクロスカットを施した後、35℃の5%
NaCl水溶液 (塩水) を24時間噴霧し、その後、40℃、85
%RH の恒温恒湿の雰囲気に1440時間放置した。この放置
後の複合材のAl合金材と鋼材の各々の表面 (塗装面)に
発生した糸さびの最大長さL(クロスカットより垂直方向
の距離) を測定した。そして、糸さびの最大長さL が、
L ≦1mm のものを○、1mm <L ≦3mm のものを△、L >
3mm のものを×として評価した。また、同時に、塗膜密
着性の評価として、塗膜のふくれ (剥離) についても評
価し、塗膜のふくれが生じていないものを○、塗膜のふ
くれが生じているものを×として評価した。
(Corrosion Resistance Test after Painting) Then, the coating test specimens of the composite materials of the invention examples and the comparative examples were subjected to a rust resistance evaluation test under the same conditions. Table 2 also shows the results of these evaluations.
The rust resistance evaluation test was performed by applying a 7 cm cross-cut to both surfaces of a painted test piece of Al alloy material and steel material, followed by 5% at 35 ° C.
NaCl aqueous solution (brine) is sprayed for 24 hours, and then
It was left for 1440 hours in an atmosphere of constant temperature and humidity of% RH. After the standing, the maximum length L (distance in the vertical direction from the cross cut) of the thread rust generated on the surface (painted surface) of each of the Al alloy material and the steel material of the composite material was measured. And the maximum length L of the thread rust is
○ for L ≦ 1mm, △ for 1mm <L ≦ 3mm, L>
3 mm was evaluated as x. At the same time, as the evaluation of the coating film adhesion, the blistering (peeling) of the coating film was also evaluated. .

【0049】表2 の結果から明らかな通り、リン酸カル
シウムを防錆顔料として用いた発明例No.1〜11は、鋼材
やAl合金材の側のリン酸亜鉛付着量が少なく、かつ鋼材
表面でのホパイトが生成している等、リン酸亜鉛処理性
が、比較例No.17 、18の鋼材やAl合金材単独の場合に比
して、低下したとしても、塗膜の耐食性 (耐糸さび性)
や塗膜の密着性 (塗膜の剥離性) が、鉛系防錆顔料の場
合や比較例No.17 、18の鋼材やAl合金材単独の場合と同
様に優れている。
As is evident from the results in Table 2, Invention Examples Nos. 1 to 11 using calcium phosphate as a rust preventive pigment had a small amount of zinc phosphate adhering to the steel material or Al alloy material side and had a small amount of zinc phosphate on the steel material surface. Even if the zinc phosphate treatability such as formation of Hopite is lower than that of the steel or Al alloy alone of Comparative Examples Nos. 17 and 18, the corrosion resistance of the coating film (yarn rust resistance )
And the adhesion of the coating film (peelability of the coating film) are excellent as in the case of the lead-based rust-preventive pigment and in the case of the steel materials of Comparative Examples Nos. 17 and 18 and the aluminum alloy material alone.

【0050】ただ、リン酸カルシウムの含有量が比較的
少ない発明例No.4は塗膜の耐糸さび性が、また、リン酸
カルシウムの含有量が比較的多い発明例No.3は塗膜の密
着性が他の発明例よりも劣っており、リン酸カルシウム
の好ましい含有量の意義が裏付けられる。
However, Invention Example No. 4 having a relatively low content of calcium phosphate has a rust resistance of the coating film, and Invention Example No. 3 having a relatively high content of calcium phosphate has an adhesion property of the coating film. It is inferior to other invention examples, and supports the significance of the preferable content of calcium phosphate.

【0051】一方、これに対し、鉛系顔料、亜リン酸亜
鉛カルシウム、酸化チタン、シアナミド亜鉛、ほう酸バ
リウムを防錆顔料として用いた比較例No.12 〜16は、鋼
材やAl合金材の側のリン酸亜鉛付着量が少なく、かつ鋼
材表面でのホパイトが生成している等、リン酸亜鉛処理
性が低下した場合、塗膜の耐糸さび性や塗膜の密着性
(塗膜の剥離性) が、発明例に比して、また、鉛系防錆
顔料の場合や比較例No.17 、18の鋼材やAl合金材単独の
場合に比しても、著しく劣っている。
On the other hand, Comparative Examples Nos. 12 to 16 in which lead pigments, zinc calcium phosphite, titanium oxide, zinc cyanamide, and barium borate were used as rust-preventive pigments, exhibited a lower resistance to steel and Al alloy materials. If the zinc phosphate treatment property is low, such as the amount of zinc phosphate adhered to the surface and the formation of whipite on the steel surface is low, the coating will have rust resistance and adhesion.
(Removability of the coating film) is significantly inferior to the invention examples and also compared to the case of the lead-based rust preventive pigment or the steel material of Comparative Examples Nos. 17 and 18 and the aluminum alloy material alone. ing.

【0052】したがって、以上の事実から、本発明の臨
界的な意義や好ましい条件の意義が裏付けられる。
Therefore, the above facts support the critical significance of the present invention and the significance of preferred conditions.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、鋼材やAl合金材の側の
リン酸亜鉛処理性が低下したとしても、鋼材とAl合金材
とを複合化した場合の厳しい、あるいは、より高度な塗
装性や塗装後の耐食性の要求特性に応えられる、鋼材と
アルミニウム合金材との塗装方法および複合材用塗料お
よび塗装された複合材を提供することができる。したが
って、Al合金材の自動車、車両、船舶などの輸送機材用
への用途の拡大を図ることができる点で、多大な工業的
な価値を有するものである。
According to the present invention, even if the zinc phosphate treatability of the steel material or the Al alloy material is reduced, severe or more advanced coating is required when the steel material and the Al alloy material are combined. It is possible to provide a coating method for a steel material and an aluminum alloy material, a coating material for a composite material, and a coated composite material that can meet required properties of corrosion resistance and corrosion resistance after coating. Therefore, the use of the Al alloy material for transportation equipment such as automobiles, vehicles, ships, and the like can be expanded, and thus has a great industrial value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 201/00 C09D 201/00 C23C 22/07 C23C 22/07 (72)発明者 中山 武典 神戸市西区高塚台1丁目5番5号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Fターム(参考) 4D075 BB75X CA33 DA06 DA23 DB02 DB07 DB64 DC08 DC11 EC01 EC15 4J038 HA416 KA08 NA03 PC02 4K026 AA02 AA07 AA09 AA22 BA03 BA04 BA12 BB06 BB07 BB08 CA16 CA23 CA28 EB08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 201/00 C09D 201/00 C23C 22/07 C23C 22/07 (72) Inventor Takenori Nakayama Takatsuka, Nishi-ku, Kobe-shi No. 1-5-5 Kobe Steel Works Kobe Research Institute F-term (reference) 4D075 BB75X CA33 DA06 DA23 DB02 DB07 DB64 DC08 DC11 EC01 EC15 4J038 HA416 KA08 NA03 PC02 4K026 AA02 AA07 AA09 AA22 BA03 BA04 BA12 BB06 BB06 BB08 CA16 CA23 CA28 EB08

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鋼材とアルミニウム合金材とを、同じ処
理工程にて、リン酸塩処理した後に塗装するに際し、該
塗装を、防錆顔料として、鉛系顔料を含まずに、リン酸
カルシウムを含む塗料により行うことを特徴とする耐食
性に優れた塗装方法。
When a steel material and an aluminum alloy material are subjected to a phosphate treatment in the same treatment step and then painted, the paint is a paint containing calcium phosphate without a lead-based pigment as a rust preventive pigment. A coating method with excellent corrosion resistance, characterized by being carried out according to:
【請求項2】 前記鋼材とアルミニウム合金材とが、前
記リン酸塩処理前に予め複合材化されている請求項1に
記載の耐食性に優れた塗装方法。
2. The coating method according to claim 1, wherein the steel material and the aluminum alloy material are formed into a composite material before the phosphate treatment.
【請求項3】 前記鋼材とアルミニウム合金材との用途
が輸送機用である請求項1または2に記載の耐食性に優
れた塗装方法。
3. The coating method having excellent corrosion resistance according to claim 1, wherein the use of the steel material and the aluminum alloy material is for a transport machine.
【請求項4】 前記鋼材とアルミニウム合金材との用途
が自動車用である請求項3に記載の耐食性に優れた塗装
方法。
4. The coating method having excellent corrosion resistance according to claim 3, wherein the use of the steel material and the aluminum alloy material is for an automobile.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
塗装方法に用いる塗料であって、防錆顔料として、鉛系
顔料を含まずに、リン酸カルシウムを含むことを特徴と
する塗料。
5. A paint used in the coating method according to claim 1, wherein the paint contains calcium phosphate without a lead-based pigment as a rust preventive pigment.
【請求項6】 予め複合材化されてリン酸塩処理およひ
塗装された、鋼材とアルミニウム合金材との複合材であ
って、防錆顔料として、鉛系顔料を含まずに、リン酸カ
ルシウムを含む塗料により塗装されたことを特徴とする
複合材。
6. A composite material of a steel material and an aluminum alloy material which has been previously made into a composite material, and which has been subjected to a phosphate treatment and coating, wherein calcium phosphate is used as a rust preventive pigment without a lead-based pigment. A composite material characterized by being coated with a paint containing the same.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006054593A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-26 Dai Nippon Toryo Co., Ltd. Anticorrosive coating compositions
JP2009198195A (en) * 2008-02-19 2009-09-03 National Maritime Research Institute Deterioration accelerating test method of coating, and device for same
JP2010503738A (en) * 2006-09-14 2010-02-04 ビーエーエスエフ コーティングス アクチェンゲゼルシャフト Calcium hydrogen phosphate-containing coating composition, process for its preparation, use of the coating composition and support coated with the coating composition

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