JP2008190029A - 脱脂性および化成処理性に優れた冷延鋼板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鋼板表面に、15mg/m2以下のNiを付着させた後、水溶性防錆剤と水を主成分とし、水溶性防錆剤中含有酸1mol量に対して2倍mol以上4倍mol以下のアルカリpH調整剤を含む水溶性調質圧延液が調質圧延後の残有機物量で鋼板表面に片面あたり90mg/m2〜300mg/m2付着していることを特徴とした冷延鋼板。
【選択図】なし
Description
「(1)鋼板表面に、15mg/m2以下のNiを付着させた後、水溶性防錆剤と水を主成分とし、水溶性防錆剤中含有酸1molに対して2倍mol以上4倍mol以下のアルカリpH調整剤を含む水溶性調質圧延液が調質圧延後の残有機物量で鋼板表面に片面あたり90mg/m2〜300mg/m2付着していることを特徴とした冷延鋼板。
(2)水溶性調質圧延液に含まれるアルカリpH調整剤がアルカノールアミンであることを特徴とした前記(1)記載の冷延鋼板。
(3)水溶性調質圧延液に含まれる水溶性防錆剤が安息香酸誘導体、有機カルボン酸類、有機キレート含窒素化合物のうち1種または2種以上の混合物であることを特徴とした前記(1)または前記(2)の冷延鋼板。」
である。
まず、本発明における鋼板は、鋼板表面に15mg/m2以下のNiを付着させた冷延鋼板を用いる。Ni付着により、化成処理性や防錆性の向上効果が得られる。付着量がほぼ0〜2mg/m2の低付着量範囲でも化成処理性および防錆性の向上効果は認められるが、3〜15mg/m2の付着量範囲が化成処理性および防錆性の観点から望ましい。Ni付着量が15mg/m2を超える場合であってもある程度の範囲までは化成処理性および防錆性向上効果はあるが、後述するように、防錆油中の極性成分とNi酸化物またはNi水酸化物との吸着力が増加することによると考えられる脱脂性低下が顕著になることと、Ni付着量増加という経済的観点からも好ましくない。
(1)冷延鋼板
厚さ0.8mmのアルミキルド鋼を、70℃の3%塩酸にて30秒間酸洗した後、水洗し、その後、硫酸ニッケル6水和物15g/lのNiめっき浴(めっき浴温度40℃)にて、5A/dm2の電流密度でNiめっきを行った。Ni付着量は通電時間を変化させてコントロールした。
水溶性防錆剤中含有酸に対するpH調整剤の添加量効果を明確化するため、水溶性防錆剤中含有酸のmol量と同等mol量のアミン系pH調整剤からなる塩および界面活性剤を水に溶解した調質圧延液Aをベースとし、アミン系pH調整剤の添加量を過剰に添加した液B〜Eを作成した。各調質圧延液は、70℃の水に攪拌しながら各成分を添加し、均一に溶解した後、室温まで冷却することにより作成した。なお、各成分は市販試薬を使用し、ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤についてはライオン製レオコールSCIを用いた。
水 81.5%
pニトロ安息香酸/イソプロパノールアミンの当量塩 15%
1−ヒドロキシベンゾトリアゾール 3%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤 0.5%
<調質圧延液A2:酸に対するアミン量1.5倍mol>
調質圧延液A1に対し、イソプロパノールアミン0.5倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液A3:酸に対するアミン量2倍mol>
調質圧延液A1に対し、イソプロパノールアミン1倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液A4:酸に対するアミン量4倍mol>
調質圧延液A1に対し、イソプロパノールアミン3倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液A5:酸に対するアミン量4.5倍mol>
調質圧延液A1に対し、イソプロパノールアミン3.5倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液B1:酸とアミンが当mol量>
水 81.5%
ドデカンニ酸/ジイソプロパノールアミンの当量塩 15%
安息香酸ナトリウム 3%
ポリオキシエチレンアルキルエーテル界面活性剤 0.5%
<調質圧延液B2:酸に対するアミン量1.5倍mol>
調質圧延液B1に対し、ジイソプロパノールアミン0.5倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液B3:酸に対するアミン量2倍mol>
調質圧延液B1に対し、ジイソプロパノールアミン1倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液B4:酸に対するアミン量4倍mol>
調質圧延液B1に対し、ジイソプロパノールアミン3倍mol(対酸成分あたり)追加添加
<調質圧延液B5:酸に対するアミン量4.5倍mol>
調質圧延液B1に対し、ジイソプロパノールアミン3.5倍mol(対酸成分あたり)追加添加
(1)小型圧延機による調質圧延
前記調質圧延液の希釈液を用いて、ダルロール(表面粗さRa=3μm、径150mm)を装着した小型圧延機にて調質圧延を行った。圧延条件は、圧延速度10m/min、圧下率1%であった。
調質圧延後の鋼板から100mm×100mmサイズで切板サンプルを準備し、エタノール1000ccに30分間浸漬し、調質圧延液の残有機物量を抽出した後、その抽出液をエバポレーターで5mlにまで濃縮し、液体クロマトグラフィ分析した。片面当たりの残有機物量は、抽出された残有機物重量(mg)/切板サンプル面積半分(m2)で計算した。
調質圧延したサンプルに防錆油(パーカー興産製ノックスラスト530F)をラボロールコーター(ウレタンゴムロール、径150mm)を用いて塗布した。塗油量は1.0〜1.5g/m2の範囲でほぼ一定とした。ロール回転数とロール圧下力により塗油量をコントロールした。
前記各種条件にて作成した鋼板サンプルについて以下の性能評価を実施した。なお、サンプル水準と性能評価結果を表1にまとめる。
脱脂性は、アルカリ脱脂後に水洗し、水洗後取り出した時の表面水濡れ面積率により評価した。アルカリ脱脂液は、日本パーカライジング製FC−4460Aを20g/L、FC−4460Bを12g/L、溶解した40℃の水溶液(pH12.1)を用いた。主成分は、炭酸ナトリウム、リン酸塩、水酸化ナトリウム、界面活性剤である。需要家における連続操業時の脱脂された防錆油の混入による液劣化やpHの変化などの工程変動を考慮すると、新液での評価では不十分であるため、日本パーカライジング製FC−4460を20g/L溶解した40℃のアルカリ脱脂液にあらかじめ防錆油(パーカー興産製ノックスラスト530F)を10g/L添加し、十分攪拌した後炭酸ガスを含ませることによりpHを10.5まで低下させた模擬劣化液を20L作成した。この模擬劣化液をステンレス製の容器に入れ、10mmφの羽根型攪拌翼を用いて500rpmにて攪拌した状態で、鋼板サンプルを1分および2分間浸漬しアルカリ脱脂を実施した。脱脂後、30秒間スプレー水洗し、水洗取り出し後30秒後の鋼板表面の水濡れ面積率を目視にて評価した。評価は下記の判定基準に従った。
評点◎:水濡れ95〜100%
○:水濡れ80〜94%
△:水濡れ50〜79%
×:水濡れ50%未満
前記脱脂および水洗後の鋼板サンプルに対し、表面調整剤(日本パーカライジング製プレパレン40404、温度23℃)を20秒スプレーし、化成処理液(日本パーカライジング製パルボンド3020、リン酸亜鉛化成処理剤、温度42℃)に2分間浸漬することにより化成皮膜を形成、その後30秒間スプレー水洗し、乾燥した。化成処理を行ったサンプルについて、外観の目視評価、化成結晶形態のSEM観察し、化成処理皮膜付着量を測定した。SEM観察は、加速電圧20kV、倍率3000倍で実施した。目視で確認可能なムラなどの外観観察とSEM観察の結晶形態やサイズから総合的に判断して化成処理皮膜としての良否を判断した。良否の判断は○:良好、×:不良で表記し、不良の場合はその内容を記載した。また、化成皮膜量は化成皮膜剥離前後の重量差から重量法により測定した。化成皮膜の剥離は、70℃の5重量%無水クロム酸水溶液中に鋼板を15分間浸漬して実施した。5重量%無水クロム酸水溶液は、和光純薬工業製無水クロム酸(和光規格1級品)をイオン交換水に添加して作成した。
(3−1)屋内暴露試験
防錆油を塗布した100×100mmサイズの鋼板サンプルを1枚ずつサンプル架台に立てかけてサンプル保管倉庫屋内に14日間放置後、表面のさび、変色などの発生状況を目し評価した。評価は下記の判定基準に従った。
評点◎:錆、変色の発生がなし
○:錆、変色の発生が3%未満
△:錆、変色の発生が3〜30%
×:錆、変色の発生が30%超
防錆油を塗布した100×100mmサイズの鋼板サンプルの5枚重ねを一組とし、スタックした鋼板サンプルをテフロン(登録商標)シートで挟んだ後、端部4箇所にボルト用穴を有した150×150×4mm厚のステンレス板で挟み、トルク2Nmでボルト締めした後、50℃×湿度95%の湿潤試験装置に14日間静置したあと取り出し、積み重ねた試験サンプルの表面を目視観察した。評価は下記の判定基準に従った。
評点◎:錆、変色の発生がなし
○:錆、変色の発生が3%未満
△:錆、変色の発生が3〜30%
×:錆、変色の発生が30%超
調質圧延した直後の鋼板サンプル(防錆油塗油なし、100×100mmサイズ)についてゴムロール絞りを行う。サンプル100枚を絞った後に、ロールを回転させながら50℃の温風にてロール表面を乾燥し、ロール表面への付着物発生状況を目視確認する。評価は下記の判定基準に従った。
評点◎:付着物なし
○:ロールの一部にごくわずかに付着物が認められる
△:ロール全面にごくわずかに付着物が認められる
×:ロール全面に付着物が認められる
Claims (3)
- 鋼板表面に、15mg/m2以下のNiを付着させた後、水溶性防錆剤と水を主成分とし、水溶性防錆剤中含有酸1molに対して2倍mol以上4倍mol以下のアルカリpH調整剤を含む水溶性調質圧延液が調質圧延後の残有機物量で鋼板表面に片面あたり90mg/m2〜300mg/m2付着していることを特徴とした冷延鋼板。
- 水溶性調質圧延液に含まれるアルカリpH調整剤がアルカノールアミンであることを特徴とした請求項1記載の冷延鋼板。
- 水溶性調質圧延液に含まれる水溶性防錆剤が安息香酸誘導体、有機カルボン酸類、有機キレート含窒素化合物のうち1種または2種以上の混合物であることを特徴とした請求項1または請求項2記載の冷延鋼板。
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