JP2008115442A - 加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材およびその水系処理薬剤。 - Google Patents
加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材およびその水系処理薬剤。 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 (A)チタン化合物およびジルコニウム化合物の中から少なくとも1種以上、(B)myo−イノシト−ルの2〜6個の結合リン酸エステル、およびそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩の中から少なくとも1種以上と(C)シリカを含有し、(A)の金属換算量(Zr+Ti):(B):(C)の質量比が1:0.2〜1.7:0.2〜5である皮膜を(A)の金属換算量で30〜1000mg/m2 付与した加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材およびその水系処理薬剤。
【選択図】 なし
Description
(1)(A)チタン化合物およびジルコニウム化合物の中から少なくとも1種以上、(B)myo−イノシトールの2〜6個の結合リン酸エステル、およびそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩の中から少なくとも1種以上と(C)シリカを含有し、(A)の金属換算量(Zr+Ti):(B):(C)の質量比が1:0.2〜1.7:0.2〜5である皮膜を(A)の金属換算量で30〜1000mg/m2 付与したことを特徴とする加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
(3)(B)が6個のリン酸エステルである請求項1または2に記載の加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
(4)アルミめっき鋼材のめっき層組成が、Al:70〜97質量%、Si:3〜15質量%であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
本発明のアルミめっき鋼材上の複合皮膜に含有させるチタン化合物およびジルコニウム化合物(A)は、チタン化合物およびジルコニウム化合物を含有する処理薬剤を塗布乾燥することにより形成される。処理薬剤に含有させるチタン化合物およびジルコニウム化合物としては特に限定するものではないが、チタン化合物としてはシュウ酸チタンカリウム、硫酸チタニル、塩化チタン、チタンラクテート、チタンイソプロポキシド、チタン酸イソプロピル、チタンエトキシド、チタン2−エチルー1−ヘキサノラート、チタン酸テトライソプロピル、チタン酸テトラ−n−ブチル、チタニアゾル等があげられる。
以下に本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明する。尚、これらの実施例は本発明の説明のために記載するものであり、本発明を何ら限定するものではない。
(1)アルミめっき鋼材の作製
表1および表2に示す成分の鋼を通常の転炉−真空脱ガス処理により溶製し、鋼片とした後、通常の条件で熱間圧延、冷間圧延を行い、0.8mmの鋼板を得た。この鋼板にNOF−RFタイプの溶融めっきラインで組成を振ったAl−Siめっきを実施した。何れもめっき付着量を約40g/m2 に調整した。こうして製造しためっき鋼板をアルミめっき鋼材の供試材として使用した。
上記の各供試材をシリケート系アルカリ脱脂剤のファインクリーナー4336(登録商標:日本パーカライジング(株)製)で脱脂処理(濃度20g/l、温度60℃、20秒間スプレー)した後、水道水で洗浄した。
(3)処理薬剤の調整
チタン化合物/ジルコン化合物、myo−イノシトール系、シリカ、リン酸化合物を、表1に示すような薬剤を各比率で配合し、各pHとなるようにアルカリ溶液、例えばアミン、アンモニウムやナトリウム、カリウムなどを用いて処理薬剤を調整した。比較として従来特許文献を参考にMo、V等の金属をインヒビターとして含有した薬剤、シランカップリング剤を用いた薬剤も調整した。
上記にて調整した各処理薬剤をバーコーターにて上記各試験板上に塗布し、到達板温80℃で乾燥した。尚、皮膜量(g/m2 )の調整は処理薬剤の固形分濃度を適宜調整することにより実施した。
〔性能評価項目及び評価方法〕
(a)処理薬剤安定性
調合した薬剤を40℃一定温度に40日間保管し、薬剤の性状を目視で確認し安定性を以下の基準で判断した。
○:均一な状態を維持
×:沈殿物が生成し、薬剤として不適
(b)皮膜外観
薬剤塗布・乾燥後の皮膜外観を以下の基準で目視で判断した。
◎:外観が美麗で極めて均一な皮膜を形成
○:外観が均一な皮膜を形成
×:外観が粉吹き状態、あるいはまだら状で皮膜としての様相を呈していない。
薬剤塗布・乾燥した鋼材をエリクセン試験機を用いて7mm押し出した後、セロハンテープ(登録商標)で押し出し部分の皮膜を剥離し以下の基準で判断した。
◎:皮膜剥離まったくなし
○:皮膜剥離1%未満
×:皮膜剥離1%以上
(d)平板耐食性
薬剤塗布・乾燥した鋼材を加工しない状態で塩水噴霧試験(JIS−Z2371)に供し、72hr後の白錆発生面積率を測定し以下の基準で評価した。
(評価基準)
◎:錆発生無し
○:錆発生率2%未満
△:2%から5%未満
×:5%以上
(e)加工部耐食性
薬剤塗布・乾燥した鋼材をエリクセン試験機を用いて7mm押し出した後塩水噴霧試験(JIS−Z2371)に供し、72hr後の白錆発生面積率を測定し以下の基準で評価した。
(評価基準)
◎+:錆発生無し
◎:錆発生率2%未満
○:2%から5%未満
△:5%から30%未満
×:30%以上
(f)加熱時耐変色性
薬剤塗布・乾燥した鋼材を大気雰囲気にて300℃で200hrの加熱処理に供した。加熱前後の表面外観変化を色彩色差計にて測定した。測定に際してはL*×a*×b*表示で測定し、測定前後の変化から次式でΔE*を計算した。 ΔE*=√(ΔL*×ΔL*+Δa*×Δa*+Δb*×Δb*)
得られたΔE*に関し以下の基準で評価した。
(評価基準)
◎:2未満
○:2〜3未満
△:3〜4未満
×:4以上
(g)加熱後耐食性
上記加熱処理後(大気雰囲気にて300℃で200hr放置)の鋼材を加工しない状態で塩水噴霧試験(JIS−Z2371) に供し、72hr後の白錆発生面積率を測定し以下の基準で評価した。
◎:錆発生率2%未満
○:2%から5%未満
△:5%から30%未満
×:30%以上
チタン化合物/ジルコニウム化合物(A)と、myo−イノシトール(B)とシリカ(C)を本発明の比率を保って皮膜を付与したアルミめっき鋼板は、薬剤安定性、皮膜外観、皮膜密着性も良好で十分な耐食性を保持し、さらに耐熱試験後も皮膜外観及び耐食性も良好であった。さらに(D)成分を添加することで、耐熱後の耐食性が更に良好となる。特にめっき層組成、処理薬剤のpHも適正な範囲に保った本発明例No.13は全ての項目において極めて良好な性能を発揮する。一方処理薬剤の比率は適正範囲内であるが、めっき層組成、あるいは処理薬剤のpHのいずれかが適正範囲から外れた場合(本発明例No.14からNo.17)は比較例No.11に示すクロメート材より良好な性能は発揮するものの実施例13より若干性能に劣る。
比較例No.1及びNo.2は薬剤の配合比は適切であるが皮膜の付与量が不適切で十分な性能が発揮されていない。比較例No.3〜No.7はいずれも薬剤の配合比が不適切な場合で、比較例No.3、No.4はB成分、比較例No.5、No.6はC成分、比較例No.7はD成分の配合比が不適切で、いずれも十分な性能が発揮されていない。
Claims (5)
- (A)チタン化合物およびジルコニウム化合物の中から少なくとも1種以上、(B)myo−イノシト−ルの2〜6個の結合リン酸エステル、およびそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩の中から少なくとも1種以上と(C)シリカを含有し、(A)の金属換算量(Zr+Ti):(B):(C)の質量比が1:0.2〜1.7:0.2〜5である皮膜を(A)の金属換算量で30〜1000mg/m2 付与したことを特徴とする加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
- 皮膜中に更に(D)オルト(水素)りん酸化合物、メタりん酸化合物、ポリ燐酸(水素)化合物の中から少なくとも1種を(A)の金属換算量1に対して(D)のP換算の質量比で0.03〜0.5を含有した請求項1記載の加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
- (B)が6個のリン酸エステルである請求項1または2に記載の加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
- アルミめっき鋼材のめっき層組成が、Al:70〜97質量%、Si:3〜15質量%であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材。
- (A)チタン化合物およびジルコニウム化合物の中から少なくとも1種以上、(B)myo−イノシトールの2〜6個の結合りん酸エステル、およびそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、およびアンモニウム塩の中から少なくとも1種以上と(C)シリカと水とを含有し、(A)の金属換算量(Zr+Ti):(B):(C)の質量比が1:0.2〜1.7:0.2〜5となり、(D)成分を含有した組成において、pHが7から11となる加熱時の耐変色性、加熱後耐食性に優れたアルミめっき鋼材用水系処理薬剤。
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