JP2012017488A - Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same - Google Patents

Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012017488A
JP2012017488A JP2010154201A JP2010154201A JP2012017488A JP 2012017488 A JP2012017488 A JP 2012017488A JP 2010154201 A JP2010154201 A JP 2010154201A JP 2010154201 A JP2010154201 A JP 2010154201A JP 2012017488 A JP2012017488 A JP 2012017488A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
corrosion resistance
steel sheet
plating layer
spot weldability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010154201A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Yamaguchi
伸一 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2010154201A priority Critical patent/JP2012017488A/en
Publication of JP2012017488A publication Critical patent/JP2012017488A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an Sn-Zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability which is subjected to rust prevention treatment using a chromate-free aqueous metal surface treatment agent.SOLUTION: The Sn-Zn steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability includes a steel plate, an Sn-Zn plating layer formed on one surface or both surfaces of the steel plate, and a composite film formed on the Sn-Zn plating layer. The composite film contains a predetermined organic silicon compound, at least one fluoro compound selected from a titanium hydrofluoric acid and a zircon hydrofluoric acid, a phosphoric acid, and a heteropoly acid compound. The organic silicon compound, the fluoro compound and the phosphoric acid are in a predetermined mass ratio.

Description

本発明は、耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a Sn-Zn plated steel sheet excellent in corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability, and a method for producing the same.

従来、自動車燃料タンク材料として耐食性、加工性、半田性(溶接性)等に優れるPb−Sn系めっき鋼板が長らく使用されてきたが、近年のPbに対する環境規制強化により使用が困難となってきている。代替として多彩な鋼板が提案されているが、中でもSn−Znめっき鋼板は、耐食性、加工性、経済性に優れるため適用が拡大している。   Conventionally, Pb-Sn plated steel sheets with excellent corrosion resistance, workability, solderability (weldability), etc. have long been used as materials for automobile fuel tanks. Yes. Various steel plates have been proposed as alternatives. Among them, Sn—Zn plated steel plates are widely used because of their excellent corrosion resistance, workability, and economic efficiency.

また、特許文献1、2にはZn−Ni系合金めっき上に、6価クロムを含有するクロメート処理を施した燃料タンク用の表面処理鋼板が示されている。また、特許文献3,4には溶融アルミめっきにクロメート処理した素材が示されている。しかし、6価クロムを用いた処理方法は、耐食性及び経済性には優れるが、6価クロムが環境負荷物質であることから規制が厳しくなっており、使用が制限されてきている。そこで、特許文献5に示される6価クロムを低減する方法、特許文献6に示される3価クロムを用いる方法、さらには、特許文献7に示される、クロムを用いずにSiベースの薬剤による方法などが提案されている。   Patent Documents 1 and 2 disclose a surface-treated steel sheet for a fuel tank in which a chromate treatment containing hexavalent chromium is performed on a Zn-Ni alloy plating. Patent Documents 3 and 4 show a material obtained by chromate treatment of molten aluminum plating. However, the treatment method using hexavalent chromium is excellent in corrosion resistance and economic efficiency, but since hexavalent chromium is an environmentally hazardous substance, regulations are becoming strict and its use has been restricted. Therefore, a method for reducing hexavalent chromium shown in Patent Document 5, a method using trivalent chromium shown in Patent Document 6, and a method using Si-based drug without using chromium as shown in Patent Document 7 Etc. have been proposed.

しかしながら、厳しい条件での耐食性評価や溶接条件によっては、クロムを含まない従来技術では十分に目的を達成できておらず、3価クロムを用いた技術が使用されている。しかし、後述するが、従来技術は、亜鉛めっき鋼板をベースに発明された処理であり、表面状態の異なるSn系めっき鋼板にそのまま適用してもでは塗膜密着性が不十分であった。  However, depending on the corrosion resistance evaluation under severe conditions and the welding conditions, the conventional technology that does not include chromium does not sufficiently achieve the purpose, and a technology using trivalent chromium is used. However, as will be described later, the prior art is a process invented based on a galvanized steel sheet, and even when applied as it is to a Sn-based plated steel sheet having a different surface state, the coating film adhesion was insufficient.

一方、自動車燃料タンク材料の場合、ターンメッキと呼ばれるPb−Sn系めっき鋼板が使用されていたが、欧州の規制によりPbが使えなくなることもあり、溶融アルミめっき鋼板や溶融Sn−Znめっき鋼板が使用されるようになってきた。  On the other hand, in the case of automotive fuel tank materials, Pb-Sn plated steel sheet called turn plating was used, but Pb may not be used due to European regulations, so molten aluminum plated steel sheet or molten Sn-Zn plated steel sheet Has come to be used.

従来技術において、3価のクロムと有機酸の組み合わせで、液安定性が良好な処理液を得る方法が特許文献8〜14に示されているが、これらは処理液中の6価クロムの量を減らすことに主眼が置かれており、後述する有機酸分子中のヒドロキシル基/カルボキシル基比の検討が不十分なため、必ずしも塗膜密着性及び耐水性が十分とは言えない。
また、特許文献15、16に示される発明は、前述の理由に加えて塗膜の塗布、乾燥後の水洗を前提とするために、皮膜成分中に溶出成分量が多くなり、塗膜密着性に不利となっている。前述の特許文献6に関してはヒドロキシル基をもつ成分が含まれておらず、特許文献17に関しても、塗膜密着性向上の検討はなされていない。特許文献18においても確かに塗膜密着性や耐食性は良好であるが溶接性とくにスポット溶接の連続打点性で不十分である。特許文献19においても、絶縁物であるフェノール樹脂が混入しているため、スポット溶接の連続打点性が不十分である。
In the prior art, Patent Documents 8 to 14 show methods for obtaining a treatment liquid having a good liquid stability by a combination of trivalent chromium and an organic acid. These are the amounts of hexavalent chromium in the treatment liquid. The main focus is on reducing the amount, and the ratio of hydroxyl group / carboxyl group in the organic acid molecule described later is insufficient, so the coating film adhesion and water resistance are not necessarily sufficient.
In addition to the above-described reasons, the inventions disclosed in Patent Documents 15 and 16 are based on the premise that the coating film is applied and washed with water after drying. Is disadvantageous. With respect to the aforementioned Patent Document 6, no component having a hydroxyl group is contained, and with respect to Patent Document 17 as well, no examination for improving the adhesion of the coating film has been made. Even in Patent Document 18, the coating film adhesion and the corrosion resistance are certainly good, but the weldability, in particular, the continuous spotting property of spot welding is insufficient. Also in patent document 19, since the phenol resin which is an insulator is mixed, the continuous spot property of spot welding is inadequate.

特開昭58−45396号公報JP 58-45396 A 特開平5−106058号公報JP-A-5-106058 特開平10−168581号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-168581 特開平11−217682号公報JP-A-11-217682 特開平11−256354号公報JP 11-256354 A 国際公開WO 2002/20874A2号公報International Publication WO 2002 / 20874A2 特開2001−32085号公報JP 2001-32085 A 特開平10−81977号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-81977 特開平10−81976号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-81976 特開平10−176279号公報JP-A-10-176279 特開平10−212586号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-212586 特開平11−256354号公報JP 11-256354 A 特開2001−181855号公報JP 2001-181855 A 特開2002−146550号公報JP 2002-146550 A 特開2002−256447号公報JP 2002-256447 A 特開2004−346360号公報JP 2004-346360 A 特開2002−226981号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-226981 国際公開WO2008/029953号公報International Publication WO2008 / 029953 特許第3897487号公報Japanese Patent No. 3897487

本発明は、従来技術が抱える問題点を解決するためのものであり、耐食性はもちろんのこと、塗膜密着性やスポット溶接性にも優れた6価クロムフリーの水系金属表面処理剤を用いて防錆処理した、耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れるSn−Znめっき鋼板およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve the problems of the prior art, and uses a hexavalent chromium-free water-based metal surface treatment agent that is excellent in corrosion resistance, coating film adhesion and spot weldability. It aims at providing the Sn-Zn plating steel plate which was excellent in corrosion resistance, coating-film adhesiveness, and spot weldability which processed the rust prevention, and its manufacturing method.

本発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、以下の構成を採用した。
[1] 鋼板と、前記鋼板の一面または両面に形成されたSn−Znめっき層と、前記Sn−Znめっき層上に形成された複合皮膜と、を具備してなり、前記複合皮膜は、アミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)とグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)とが、質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7の割合で配合され、かつ数平均分子量が1000〜10000である有機ケイ素化合物(W)と、チタンフッ化水素酸またはジルコンフッ化水素酸から選ばれる少なくとも1種のフルオロ化合物(X)と、りん酸(Y)と、ヘテロポリ酸化合物(Z)と、が含有されてなり、前記有機ケイ素化合物(W)と前記フルオロ化合物(X)との質量比〔(X)/(W)〕が、0.02≦〔(X)/(W)〕≦0.07の範囲であり、前記有機ケイ素化合物(W)と前記りん酸(Y)との質量比〔(Y)/(W)〕が、0.03≦〔(Y)/(W)〕≦0.12の範囲であることを特徴とする耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。
[2] 前記ヘテロポリ酸化合物(Z)が、ケイタングステン酸水和物、りんタングステン酸水和物、りんモリブデン酸水和物、りんタングストモリブデン酸水和物またはりんバナドモリブデン酸水和物のいずれか1つであることを特徴とする[1]に記載の耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。
[3] 前記複合皮膜の乾燥後の単位面積当たりの質量が0.4〜2.0g/mであることを特徴とする[1]または[2]に記載の耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。
[4] アミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)とグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)からなる有機ケイ素化合物(W)と、フルオロ化合物(X)と、りん酸(Y)と、ヘテロポリ酸化合物(Z)とが、前記有機ケイ素化合物(W)と前記フルオロ化合物(X)との質量比〔(X)/(W)〕が0.02≦〔(X)/(W)〕≦0.07の範囲、前記有機ケイ素化合物(W)と前記りん酸(Y)との質量比〔(Y)/(W)〕が0.03≦〔(Y)/(W)〕≦0.12の範囲で含有されてなる水系金属表面処理剤を、Sn−Znめっき層を有する鋼板の前記Sn−Znめっき層上に塗布してから、前記水系金属表面処理剤を50℃〜250℃の最高到達板温度で乾燥することにより、複合皮膜を形成することを特徴とする耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板の製造方法。
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have adopted the following configuration.
[1] A steel plate, a Sn—Zn plating layer formed on one or both surfaces of the steel plate, and a composite coating formed on the Sn—Zn plating layer, The silane coupling agent (A) containing one group and the silane coupling agent (B) containing one glycidyl group have a mass ratio [(A) / (B)] of 0.5 to 1.7. And an organosilicon compound (W) having a number average molecular weight of 1000 to 10,000, at least one fluoro compound (X) selected from titanium hydrofluoric acid or zircon hydrofluoric acid, and phosphoric acid ( Y) and a heteropolyacid compound (Z), and the mass ratio [(X) / (W)] of the organosilicon compound (W) to the fluoro compound (X) is 0.02. ≦ [(X) / (W)] ≦ 0.07 The mass ratio [(Y) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the phosphoric acid (Y) is in the range of 0.03 ≦ [(Y) / (W)] ≦ 0.12. Sn-Zn plated steel sheet with excellent corrosion resistance, coating film adhesion and spot weldability.
[2] The heteropolyacid compound (Z) is silicotungstic acid hydrate, phosphotungstic acid hydrate, phosphomolybdic acid hydrate, phosphorus tungstomolybdate hydrate or phosphovanadomolybdate hydrate. The Sn-Zn plated steel sheet having excellent corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability according to [1].
[3] Corrosion resistance, coating film adhesion according to [1] or [2], wherein the mass per unit area after drying of the composite film is 0.4 to 2.0 g / m 2 . Sn-Zn plated steel sheet with excellent spot weldability.
[4] An organosilicon compound (W) comprising a silane coupling agent (A) containing one amino group and a silane coupling agent (B) containing one glycidyl group, a fluoro compound (X), phosphorus The acid (Y) and the heteropolyacid compound (Z) have a mass ratio [(X) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the fluoro compound (X) of 0.02 ≦ [(X ) / (W)] ≦ 0.07, the mass ratio [(Y) / (W)] of the organosilicon compound (W) to the phosphoric acid (Y) is 0.03 ≦ [(Y) / (W)] An aqueous metal surface treatment agent contained in a range of ≦ 0.12 is applied on the Sn—Zn plating layer of a steel sheet having an Sn—Zn plating layer, and then the aqueous metal surface treatment agent is applied. Is formed at a maximum plate temperature of 50 ° C. to 250 ° C. to form a composite film. Edible, coating adhesion method excellent Sn-Zn plated steel sheet spot weldability.

本発明によれば、耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性を満足するSn−Znめっき鋼板を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the Sn-Zn plating steel plate which satisfies corrosion resistance, coating-film adhesiveness, and spot weldability can be provided.

以下に本発明の耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板およびその製造方法について詳細に説明する。   The Sn-Zn plated steel sheet excellent in corrosion resistance, coating film adhesion and spot weldability of the present invention and the production method thereof will be described in detail below.

まず、本発明にて使用するSn−Znめっき鋼板について説明する。
本発明にて使用する鋼板は、鋼板の成分が、燃料タンクの複雑な形状に加工でき、さらに、燃料タンク内部および外部環境における腐食の進展を抑制する成分系であることが好ましい。また、鋼板とSn−Znめっき層との界面に形成される合金層の厚みが薄く、めっき剥離を防止できる鋼板を使用することが好ましい。
First, the Sn—Zn plated steel sheet used in the present invention will be described.
The steel plate used in the present invention is preferably a component system in which the components of the steel plate can be processed into a complicated shape of the fuel tank, and further, the progress of corrosion in the fuel tank inside and outside environment is suppressed. Moreover, it is preferable to use the steel plate which the thickness of the alloy layer formed in the interface of a steel plate and a Sn-Zn plating layer is thin, and can prevent plating peeling.

次に、Sn−Znめっき層の組成について説明する。
Sn−Znめっき層におけるZn含有量は、1.0〜8.8質量%の範囲、更により十分な犠牲防食作用を得るには3.0〜8.8質量%の範囲にすることが望ましい。
Sn−Znめっき層におけるZn含有量の限定理由であるが、燃料タンク内面と外面における耐食性のバランスにより限定したものである。燃料タンク外面は、完璧な防錆能力が必要とされるため燃料タンク成形後に塗装される。したがって、塗装厚みが防錆能力を決定するが、素材としてはめっき層のもつ防食効果により赤錆を防止する。特に、塗装のつきまわりの悪い部位ではこのめっき層のもつ防食効果は極めて重要となる。そのため、Sn基めっきへのZnの添加によりめっき層の電位を下げ、犠牲防食能を付与する。そのためには1.0質量%以上のZnの添加が必要である。
一方、Sn−Zn二元共晶点である8.8質量%を超える過剰なZnの添加は、Snデンドライトが晶出せず、融点上昇をひきおこし、めっき下層の金属間化合物層の過剰な成長につながる等のおそれがある。また、めっき層中のZnが優先的に溶解し、腐食生成物が短期間に多量に発生するため、キャブレターの目詰まりを起こしやすい問題がある。また、Zn含有量が多くなることによってめっき層の加工性も低下し、Sn基めっきの特長である良プレス成形性を損なうおそれもある。さらに、めっき層の融点上昇とZn酸化物に起因し、はんだ性が大幅に低下するという問題もある。従って、Sn−Znめっき層におけるZn含有量は、8.8質量%以下が望ましい。
Next, the composition of the Sn—Zn plating layer will be described.
The Zn content in the Sn—Zn plating layer is desirably in the range of 1.0 to 8.8% by mass, and further in the range of 3.0 to 8.8% by mass in order to obtain a more sufficient sacrificial anticorrosive action.
The reason for the limitation of the Zn content in the Sn-Zn plating layer is limited by the balance of corrosion resistance between the inner surface and the outer surface of the fuel tank. The outer surface of the fuel tank is painted after the fuel tank is molded because perfect rust prevention capability is required. Therefore, although the coating thickness determines the rust prevention ability, the material prevents red rust by the anticorrosion effect of the plating layer. In particular, the anticorrosive effect of the plating layer is extremely important in the part where the coating is not good. Therefore, the addition of Zn to the Sn-based plating lowers the potential of the plating layer and imparts sacrificial anticorrosive ability. For that purpose, addition of 1.0 mass% or more of Zn is necessary.
On the other hand, the addition of excess Zn exceeding the Sn-Zn binary eutectic point of 8.8% by mass does not cause Sn dendrite to crystallize, causing the melting point to rise, leading to excessive growth of the intermetallic compound layer under the plating, etc. There is a risk. In addition, Zn in the plating layer is preferentially dissolved, and a large amount of corrosion products are generated in a short period of time, so that there is a problem that the carburetor is easily clogged. In addition, when the Zn content increases, the workability of the plating layer also decreases, and the good press formability, which is a feature of Sn-based plating, may be impaired. Furthermore, there is a problem that the solderability is significantly lowered due to the rise in melting point of the plating layer and Zn oxide. Therefore, the Zn content in the Sn—Zn plating layer is desirably 8.8% by mass or less.

また、燃料タンク内面での腐食は、正常なガソリンのみの場合には問題とならないが、水の混入・塩素イオンの混入・ガソリンの酸化劣化による有機カルボン酸の生成等により、かなり激しい腐食環境が出現する。もし、穿孔腐食によりガソリンが燃料タンク外部に漏れた場合、重大事故につながる恐れがあり、これらの腐食は完全に防止されねばならない。上記の腐食促進成分を含む劣化ガソリンを作製し、各種条件下での性能を調べたところ、Znを8.8質量%以下含有するSn−Znめっき層は極めて優れた耐食性を発揮することが確認された。   In addition, corrosion on the inner surface of the fuel tank is not a problem with normal gasoline alone, but there is a fairly severe corrosive environment due to water contamination, chlorine ion contamination, and the formation of organic carboxylic acids due to oxidative degradation of gasoline. Appear. If gasoline leaks outside the fuel tank due to piercing corrosion, it can lead to serious accidents, and these corrosions must be completely prevented. A deteriorated gasoline containing the above corrosion promoting components was prepared, and the performance under various conditions was examined. As a result, it was confirmed that the Sn-Zn plated layer containing 8.8% by mass or less of Zn exhibits extremely excellent corrosion resistance. .

更に、Znを全く含まない純Snめっき層、またはZn含有量が1.0質量%未満のSn−Znめっき層の場合については、腐食環境中に暴露された初期より、めっき金属が地鉄に対し犠牲防食能を持たないため、燃料タンク内面ではめっきピンホール部での孔食、燃料タンク外面では早期の赤錆発生が問題となる。
したがって、本発明におけるSn−Znめっき層におけるZn含有量は、1.0〜8.8質量%の範囲、更により十分な防食作用を得るには3.0〜8.8質量%の範囲にすることが望ましい。
Furthermore, in the case of a pure Sn plating layer that does not contain any Zn, or a Sn-Zn plating layer with a Zn content of less than 1.0% by mass, the plated metal is sacrificed to the iron from the beginning when exposed to the corrosive environment. Since it does not have anti-corrosion capability, pitting corrosion at the plating pin hole portion on the inner surface of the fuel tank and early red rust generation on the outer surface of the fuel tank are problematic.
Therefore, the Zn content in the Sn—Zn plating layer in the present invention is desirably in the range of 1.0 to 8.8% by mass, and further in the range of 3.0 to 8.8% by mass in order to obtain a further sufficient anticorrosive action.

次に、本発明における複合皮膜について説明する。
複合皮膜は、Sn−Znめっき層上に形成され、有機ケイ素化合物(W)、フルオロ化合物(X)、りん酸(Y)およびヘテロポリ酸化合物(Z)が配合されて構成されている。
この複合皮膜は、後述する組成からなる水系金属表面処理剤を塗布し、乾燥することにより得られる。このとき、乾燥後の複合皮膜の単位面積あたりの質量は、0.5〜1.0g/mとなるよう調整することが望ましい。複合皮膜の単位面積あたりの質量が0.4g/m未満では、Sn−Znめっき層に対する複合皮膜の被覆率が低くなり、耐食性やスポット溶接性が劣るので好ましくない。一方、複合皮膜の単位面積あたりの質量が2.0g/m超では、複合皮膜の比抵抗が高くなるためスポット溶接性が低下するので好ましくない。
Next, the composite film in the present invention will be described.
The composite film is formed on the Sn—Zn plating layer and is composed of an organosilicon compound (W), a fluoro compound (X), a phosphoric acid (Y), and a heteropoly acid compound (Z).
This composite film is obtained by applying a water-based metal surface treatment agent having a composition described later and drying. At this time, it is desirable to adjust the mass per unit area of the composite film after drying to be 0.5 to 1.0 g / m 2 . If the mass per unit area of the composite coating is less than 0.4 g / m 2 , the coverage of the composite coating on the Sn—Zn plating layer is low, and the corrosion resistance and spot weldability are inferior. On the other hand, if the mass per unit area of the composite coating exceeds 2.0 g / m 2 , the specific resistance of the composite coating becomes high, so that spot weldability decreases, which is not preferable.

複合皮膜の必須成分である有機ケイ素化合物(W)は、分子中にアミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)と、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)を質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7の割合で配合して得られるものである。シランカップリング剤(A)とシランカップリング剤(B)の配合比率としては、質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7であることが好ましい。質量比〔(A)/(B)〕が0.5未満であると、浴安定性が著しく低下するため好ましくない。一方、1.7を超えると、塗膜密着性が著しく低下するため好ましくない。   The organosilicon compound (W), which is an essential component of the composite film, includes a silane coupling agent (A) containing one amino group in the molecule and a silane coupling agent (B) containing one glycidyl group in the molecule. ) At a mass ratio [(A) / (B)] of 0.5 to 1.7. As a compounding ratio of the silane coupling agent (A) and the silane coupling agent (B), the mass ratio [(A) / (B)] is preferably 0.5 to 1.7. If the mass ratio [(A) / (B)] is less than 0.5, the bath stability is remarkably lowered, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 1.7, the coating film adhesion is remarkably lowered, which is not preferable.

シランカップリング剤(A)としては、特に限定するものではないが、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシランなどを例示することができる。
また、分子中にグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどを例示することができる。
Although it does not specifically limit as a silane coupling agent (A), 3-aminopropyl triethoxysilane, 3-aminopropyl trimethoxysilane, etc. can be illustrated.
Examples of the silane coupling agent (B) containing one glycidyl group in the molecule include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane.

また、複合皮膜中における有機ケイ素化合物(W)の成分比は、65〜95質量%の範囲がよい。   The component ratio of the organosilicon compound (W) in the composite film is preferably in the range of 65 to 95% by mass.

また、有機ケイ素化合物(W)の調整方法は、特に限定するものではないが、pH4に調整した水に、シランカップリング剤(A)と、前記シランカップリング剤(B)を順次添加し、所定時間攪拌する方法が挙げられる。   The method for adjusting the organosilicon compound (W) is not particularly limited, but the silane coupling agent (A) and the silane coupling agent (B) are sequentially added to water adjusted to pH 4, The method of stirring for a predetermined time is mentioned.

複合皮膜中には、有機ケイ素化合物(W)に由来する官能基として、分子内に式−SiR(式中、R、R及びRは互いに独立し、アルコキシ基又は水酸基を表し、少なくとも1つはアルコキシ基を表す)で表される官能基(a)と、水酸基(前記官能基(a)に含まれ得るものとは別個のもの)およびアミノ基から選ばれる少なくとも1種の親水性官能基(b)とが含まれる。この場合、官能基(a)の数は1分子内につき2個以上、官能基(b)の数は、1分子内につき1個以上が好ましい。官能基(a)の数が1分子内に1個である場合には、Sn表面に対する密着力および造膜性が低下するため、塗膜密着性が低下する。官能基(a)のR1、R2及びR3の定義におけるアルコキシ基の炭素数は特に制限されないが1から6であるのが好ましく、1から4であるのがより好ましく、1又は2であるのがもっとも好ましい。 In the composite film, as a functional group derived from the organosilicon compound (W), a formula —SiR 1 R 2 R 3 (wherein R 1 , R 2 and R 3 are independent of each other, an alkoxy group or At least one selected from a functional group (a) represented by a hydroxyl group, at least one representing an alkoxy group, a hydroxyl group (separate from those that can be included in the functional group (a)) and an amino group 1 type of hydrophilic functional group (b) is included. In this case, the number of functional groups (a) is preferably 2 or more per molecule, and the number of functional groups (b) is preferably 1 or more per molecule. When the number of functional groups (a) is one in one molecule, the adhesion force to the Sn surface and the film-forming property are lowered, so that the coating film adhesion is lowered. The number of carbon atoms of the alkoxy group in the definition of R 1 , R 2 and R 3 of the functional group (a) is not particularly limited, but is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2. Most preferably.

さらに、有機ケイ素化合物(W)の数平均分子量は1000〜10000であることが好ましく、1300〜6000であることがより好ましい。ここでいう数平均分子量は、特に限定するものではないが、TOF−MS法による直接測定およびクロマトグラフィー法による換算測定のいずれかを用いて良い。数平均分子量が1000未満であると、形成される複合皮膜の耐水性が著しく低くなる。一方、数平均分子量が10000より大きいと、有機ケイ素化合物(W)を安定に溶解または分散させることが困難になる。   Furthermore, the number average molecular weight of the organosilicon compound (W) is preferably 1000 to 10,000, and more preferably 1300 to 6000. Although the number average molecular weight here is not particularly limited, either direct measurement by TOF-MS method or conversion measurement by chromatography method may be used. When the number average molecular weight is less than 1000, the water resistance of the formed composite film is remarkably lowered. On the other hand, when the number average molecular weight is larger than 10,000, it is difficult to stably dissolve or disperse the organosilicon compound (W).

次に、複合皮膜の必須成分であるフルオロ化合物(X)については、チタンフッ化水素酸またはジルコンフッ化水素酸から選ばれる少なくとも1種を例示することができる。
また、複合皮膜中におけるフルオロ化合物(X)の成分比は、1〜7質量%の範囲がよい。
Next, about the fluoro compound (X) which is an essential component of the composite film, at least one selected from titanium hydrofluoric acid or zircon hydrofluoric acid can be exemplified.
The component ratio of the fluoro compound (X) in the composite film is preferably in the range of 1 to 7% by mass.

また、複合皮膜の必須成分であるりん酸(Y)の成分比は、2〜10質量%の範囲がよい。   The component ratio of phosphoric acid (Y), which is an essential component of the composite film, is preferably in the range of 2 to 10% by mass.

また、複合皮膜の必須成分であるヘテロポリ酸化合物(Z)としては、例えば、ケイタングステン酸・26水(SiO・12WO・26HO)、りんタングステン酸n水和物(H(PW1240)・nHO)、りんモリブデン酸n水和物(H[PMo12O40]・nHO、n≒30)、りんタングストモリブデン酸(H[PW12−XMoO40]・nHO、(0<X<12、n≒30))、りんバナドモリブデン酸(H15−X[PV12−XMoO40]・nHO、(6<X<12、n≒30))を例示することができる。
また、複合皮膜中におけるヘテロポリ酸化合物(Z)の成分比は、0.5〜25質量%の範囲がよい。
Examples of the heteropolyacid compound (Z) that is an essential component of the composite film include silicotungstic acid · 26 water (SiO 2 · 12WO 3 · 26H 2 O), phosphotungstic acid n hydrate (H 3 (PW 12 O 40 ) · nH 2 O), phosphomolybdic acid n hydrate (H 3 [PMo 12 O 40 ] · nH 2 O, n≈30), phosphorus tungsto molybdic acid (H 3 [PW 12 -XMo X O 40 ] · nH 2 O, (0 <X <12, n≈30)), phosphorus vanadomolybdic acid (H 15 -X [PV 12 -XMo X O 40 ] · nH 2 O, (6 <X < 12, n≈30)).
The component ratio of the heteropolyacid compound (Z) in the composite film is preferably in the range of 0.5 to 25% by mass.

次に、水系金属表面処理剤の各成分である、有機ケイ素化合物(W)、フルオロ化合物(X)、りん酸(Y)およびヘテロポリ酸化合物(Z)の各配合比について説明する。
まず、フルオロ化合物の配合比に関しては、有機ケイ素化合物(W)とフルオロ化合物(X)の質量比〔(X)/(W)〕が0.02〜0.07であることが好ましい。質量比〔(X)/(W)〕が0.02未満であると、耐食性への添加効果が発現しないため好ましくない。一方、質量比〔(X)/(W)〕が0.07より大きいとスポット溶接性が低下するため好ましくない。
Next, each compounding ratio of the organosilicon compound (W), the fluoro compound (X), the phosphoric acid (Y), and the heteropolyacid compound (Z), which are each component of the aqueous metal surface treatment agent, will be described.
First, regarding the compounding ratio of the fluoro compound, the mass ratio [(X) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the fluoro compound (X) is preferably 0.02 to 0.07. If the mass ratio [(X) / (W)] is less than 0.02, the effect of adding to the corrosion resistance is not exhibited, which is not preferable. On the other hand, if the mass ratio [(X) / (W)] is larger than 0.07, spot weldability is lowered, which is not preferable.

次に、複合皮膜の必須成分であるりん酸(Y)の配合比に関しては、有機ケイ素化合物(W)とりん酸(Y)の質量比〔(Y)/(W)〕が0.03〜0.12であることが好ましい。質量比〔(Y)/(W)〕が0.03未満であると耐食性への添加効果が発現しないため好ましくない。一方、質量比〔(Y)/(W)〕が0.12より大きいと、形成される複合皮膜の水溶化が著しくなるため塗膜密着性が劣化して好ましくない。   Next, regarding the compounding ratio of phosphoric acid (Y) which is an essential component of the composite film, the mass ratio [(Y) / (W)] of the organosilicon compound (W) and phosphoric acid (Y) is 0.03 to 0.03. It is preferably 0.12. If the mass ratio [(Y) / (W)] is less than 0.03, the effect of addition to corrosion resistance is not exhibited, which is not preferable. On the other hand, if the mass ratio [(Y) / (W)] is greater than 0.12, the resulting composite coating will become so water-soluble that the coating film adhesion deteriorates, which is not preferable.

次に、ヘテロポリ酸化合物(Z)の配合量に関しては、有機ケイ素化合物(W)とヘテロポリ酸化合物(Z)の質量比〔(Z)/(W)〕が0.01〜0.3であることが好ましい。質量比〔(Z)/(W)〕が0.01未満であると、耐食性向上が十分発揮されないため好ましくない。一方、質量比〔(Z)/(W)〕が0.3より大きいとヘテロポリ酸は溶出性成分であり、溶出成分比率が高くなると皮膜そのものの遮蔽性(保護性)が低下するため耐食性が悪くなるため好ましくない。   Next, regarding the compounding quantity of heteropoly acid compound (Z), mass ratio [(Z) / (W)] of organosilicon compound (W) and heteropoly acid compound (Z) is 0.01-0.3. It is preferable. If the mass ratio [(Z) / (W)] is less than 0.01, the corrosion resistance cannot be sufficiently improved, which is not preferable. On the other hand, if the mass ratio [(Z) / (W)] is greater than 0.3, the heteropolyacid is an elution component, and if the elution component ratio is increased, the shielding property (protective property) of the coating itself is lowered, resulting in corrosion resistance. Since it gets worse, it is not preferable.

また、本発明に係る複合皮膜には、塗工性を向上させるためのレベリング剤や水溶性溶剤、金属安定化剤、エッチング抑制剤およびpH調整剤などを添加してもよい。
レベリング剤としては、ノニオンまたはカチオンの界面活性剤として、ポリエチレンオキサイドもしくはポリプロピレンオキサイド付加物やアセチレングリコール化合物などが挙げられる。
また、水溶性溶剤としてはエタノール、イソプロピルアルコール、t−ブチルアルコールおよびプロピレングリコールなどのアルコール類、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルなどのセロソルブ類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトンなどのケトン類が挙げられる。
更に、金属安定化剤としては、EDTA、DTPAなどのキレート化合物が挙げられ、エッチング抑制剤としては、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン、グアニジンおよびピリミジンなどのアミン化合物類が挙げられる。特に1分子内に2個以上のアミノ基を有するものが金属安定化剤としても効果があり、より好ましい。
また、pH調整剤としては、酢酸および乳酸などの有機酸類、フッ酸などの無機酸類、アンモニウム塩やアミン類などが挙げられる。
In addition, a leveling agent, a water-soluble solvent, a metal stabilizer, an etching inhibitor, a pH adjuster, and the like for improving the coatability may be added to the composite film according to the present invention.
Examples of the leveling agent include nonionic or cationic surfactants such as polyethylene oxide or polypropylene oxide adducts and acetylene glycol compounds.
Water-soluble solvents include alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, t-butyl alcohol and propylene glycol, cellosolves such as ethylene glycol monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, acetone , Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.
Furthermore, examples of the metal stabilizer include chelate compounds such as EDTA and DTPA, and examples of the etching inhibitor include amine compounds such as ethylenediamine, triethylenepentamine, guanidine, and pyrimidine. In particular, those having two or more amino groups in one molecule are more preferable because they are effective as metal stabilizers.
Examples of the pH adjuster include organic acids such as acetic acid and lactic acid, inorganic acids such as hydrofluoric acid, ammonium salts and amines.

次に、本発明のSn−Znめっき鋼板の製造方法について説明する。まず、熱間圧延、酸洗、冷間圧延、焼鈍、調質圧延等の一連の工程を経た焼鈍済みの鋼板、または圧延材を被めっき材として、圧延油あるいは酸化膜の除去等の前処理を行う。     Next, the manufacturing method of the Sn-Zn plated steel sheet of this invention is demonstrated. First, pre-treatment such as removal of rolling oil or oxide film using steel plate or rolled material that has undergone a series of processes such as hot rolling, pickling, cold rolling, annealing, temper rolling, etc. as a material to be plated I do.

次に、鋼板表面にSn−Znめっき層を形成する。Sn−Znめっき層はSn−Znめっきを行うことにより形成する。Sn−Znめっきはめっき付着量確保のため、溶融めっき法で行うことを基本とする。電気めっき法でも長時間の電解を行えばめっき付着量は確保できるが、経済的ではない。また、本発明で狙うめっき付着量範囲は、20〜150g/m(片面)と比較的厚目付の領域であり、さらにめっき元素の電位差が大きい場合、適切に組成を制御することは困難を伴うため、Sn−Znめっきは溶融めっき法で行うのが最適である。 Next, an Sn—Zn plating layer is formed on the steel plate surface. The Sn-Zn plating layer is formed by performing Sn-Zn plating. Sn-Zn plating is basically performed by the hot dipping method in order to secure the coating amount. Even if electroplating is performed for a long time, the amount of plating can be secured, but it is not economical. Moreover, the plating adhesion amount range aimed at in the present invention is a relatively thick area of 20 to 150 g / m 2 (single side), and if the potential difference of the plating elements is large, it is difficult to control the composition appropriately. Therefore, Sn-Zn plating is optimally performed by hot dipping.

次に、Sn−Znめっき層上に複合皮膜を形成する。
まず、複合皮膜の構成成分である、有機ケイ素化合物(W)、フルオロ化合物(X)、りん酸(Y)およびヘテロポリ酸化合物(Z)が配合されてなる水系金属表面処理剤を調整する。
水系金属表面処理剤は、水、アルコールなどの水系溶媒に、各成分を所定の配合比で配合することで得られる。得られた水系金属表面処理剤を、鋼板のSn−Znめっき層上に塗布する。
Next, a composite film is formed on the Sn—Zn plating layer.
First, a water-based metal surface treatment agent, which is a constituent component of the composite film, is prepared by blending an organosilicon compound (W), a fluoro compound (X), a phosphoric acid (Y), and a heteropolyacid compound (Z).
The aqueous metal surface treatment agent can be obtained by blending each component in an aqueous solvent such as water or alcohol at a predetermined blending ratio. The obtained aqueous metal surface treatment agent is applied on the Sn—Zn plating layer of the steel sheet.

その後、水系金属表面処理剤を乾燥させることにより、Sn−Znめっき層上に複合皮膜を形成する。このときの乾燥温度は、最高到達板温度として50℃〜250℃であることが望ましく、シロキサン反応が十分に起こる110℃〜200℃がより望ましい。最高到達板温度が50℃未満では複合皮膜における架橋反応が不十分で、塗膜密着性に悪影響を及ぼす。一方、最高到達板温度が250℃超では、複合皮膜が硬くなり伸びが劣化するため、スポット溶接性が劣化する。また、加熱方法は特に限定するものではなく、熱風、直火、誘導加熱、赤外、近赤外、電気炉等いずれの方法を用いてもかまわない。   Thereafter, the aqueous metal surface treatment agent is dried to form a composite film on the Sn—Zn plating layer. The drying temperature at this time is preferably 50 ° C. to 250 ° C. as the maximum plate temperature, and more preferably 110 ° C. to 200 ° C. at which the siloxane reaction sufficiently occurs. When the maximum plate temperature is less than 50 ° C., the cross-linking reaction in the composite film is insufficient, which adversely affects the coating film adhesion. On the other hand, if the maximum plate temperature exceeds 250 ° C., the composite coating becomes hard and the elongation deteriorates, so that the spot weldability deteriorates. The heating method is not particularly limited, and any method such as hot air, direct fire, induction heating, infrared, near infrared, electric furnace, etc. may be used.

本発明のSn−Znめっき鋼板は、耐食性、塗膜密着性およびスポット溶接の連続打点性の全てを満足する。これにより、優れた耐食性、塗膜密着性およびスポット溶接性を兼備した、自動車燃料タンク材料、家庭用電気機械、産業機械材料を提供することが可能となる。このような効果の理由は以下のように推測されるが、本発明はかかる推測に縛られるものではない。   The Sn—Zn plated steel sheet of the present invention satisfies all of the corrosion resistance, coating film adhesion and spot welding continuous spotting properties. This makes it possible to provide automobile fuel tank materials, household electrical machines, and industrial machine materials that have excellent corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability. The reason for such an effect is presumed as follows, but the present invention is not limited to such presumption.

本発明における水系金属表面処理剤を用いて形成される複合皮膜は、主に有機ケイ素化合物によるものである。本発明により得られる優れた耐食性は、この有機ケイ素化合物の一部が水系金属表面処理剤塗布後の乾燥などにより濃縮されたときに有機ケイ素化合物が互いに反応して連続皮膜を成膜すること、および有機ケイ素化合物の一部が加水分解して生成した−Si−OH 基が鋼板表面とSi−O−M結合(被塗物表面の金属元素)を形成することにより著しいバリア効果を発揮すること、によると推定される。   The composite film formed using the aqueous metal surface treatment agent in the present invention is mainly composed of an organosilicon compound. The excellent corrosion resistance obtained by the present invention is that the organosilicon compound reacts with each other to form a continuous film when a part of this organosilicon compound is concentrated by drying after application of the aqueous metal surface treatment agent, And -Si-OH group formed by hydrolysis of a part of the organosilicon compound exerts a remarkable barrier effect by forming a Si-OM bond (metal element on the surface of the object to be coated) with the steel sheet surface. It is estimated that.

一方、本発明における水系金属表面処理剤を用いた複合皮膜は、ケイ素を基盤として形成される。また、その構造については、ケイ素−有機鎖の配列が規則的であり、かつ有機鎖が比較的短いことから、複合皮膜中の極めて微小な区域に、規則的かつ緻密にケイ素含有部と有機物部、すなわち無機物と有機物が配列している。そのため、無機系皮膜が通常有する耐熱性や導電性、および、有機系皮膜が通常有する加工追随性や塗膜密着性などを併せ持つ新規な複合皮膜の形成が可能になると推定される。   On the other hand, the composite film using the aqueous metal surface treatment agent in the present invention is formed on the basis of silicon. In addition, the structure of the silicon-organic chain is regular and the organic chain is relatively short, so that the silicon-containing part and the organic part are regularly and densely arranged in a very small area in the composite film. That is, an inorganic substance and an organic substance are arranged. Therefore, it is presumed that it becomes possible to form a new composite film having both the heat resistance and conductivity usually possessed by the inorganic film and the processing followability and paint film adhesion usually possessed by the organic film.

また、本発明におけるSn−Znめっき層は優れた耐食性を発揮するが、このSn−Znめっき層は、スポット溶接性(スポット溶接の連続打点性)が低下しやすい。その理由は下記1)〜3)に示す通りと推定される。
1)スポット溶接の電極であるCuとめっきの9割以上を占めるSnとが抵抗発熱の熱で容易に脆い合金を形成し、電極加圧時の衝撃で生成した合金層が欠損することで表面積が拡大し、一定電流で溶接しているため実質的に電流密度が低下する。
2)一定の電流密度を下回ると溶接強度が保たれなくなるため、新品電極への交換が必要となる。
3)電極費用や電極交換時間の短縮のために400点以上のスポット溶接の連続打点性が望まれているが、当該めっきのスポット溶接の連続打点は約200点である。
In addition, the Sn—Zn plating layer in the present invention exhibits excellent corrosion resistance, but this Sn—Zn plating layer is likely to deteriorate in spot weldability (continuous spot welding spot performance). The reason is estimated as shown in the following 1) to 3).
1) Cu, which is an electrode for spot welding, and Sn, which accounts for more than 90% of the plating, form a brittle alloy easily by the heat of resistance heating, and the alloy layer generated by impact during electrode pressurization is lost, resulting in a surface area However, since the welding is performed at a constant current, the current density is substantially reduced.
2) If the current density is below a certain level, the welding strength cannot be maintained, so it is necessary to replace it with a new electrode.
3) In order to shorten electrode costs and electrode replacement time, continuous spot spotting of spot welding of 400 points or more is desired, but the spot spot welding spot spot of the plating is about 200 points.

そこで、本発明に係る複合皮膜を形成させることで、スポット溶接性を高めることができる。すなわち、本発明では、スポット溶接における電極加圧時に、複合皮膜中の有機成分の延性により、電極であるCuとめっき中のSnとの直接的な接触が防止される。さらに、抵抗発熱時に有機皮膜の蒸発に伴う気化熱によりめっき表面の発熱が抑制される。また、複合皮膜中の無機成分がガラス状態に変態する。このガラス状に変態した無機成分が、電極であるCuとめっき中のSnとの合金形成を阻止するバリア皮膜として機能する。以上により、スポット溶接性を高めることができる。ただし、この効果は、もともとスポット溶接性に劣るSn−Znめっき鋼板でのみ認められ、電気亜鉛めっき鋼板(EG)や溶融亜鉛めっき鋼板(GI)、溶融合金化亜鉛めっき鋼板(GA)等のスポット溶接での連続打点性が1000点以上の材料ではほとんど効果は得られない。これは、連続打点中に生成するガラス状皮膜が電極表面を覆ってしまい通電点が確保できなくなるためと思われる。   Then, spot weldability can be improved by forming the composite film which concerns on this invention. That is, in the present invention, direct contact between Cu as an electrode and Sn during plating is prevented due to the ductility of the organic component in the composite film during electrode pressurization in spot welding. Furthermore, the heat generation on the plating surface is suppressed by the heat of vaporization accompanying the evaporation of the organic film during the resistance heat generation. Moreover, the inorganic component in the composite film is transformed into a glass state. This inorganic component transformed into glass functions as a barrier film that prevents alloy formation between Cu as an electrode and Sn during plating. As described above, spot weldability can be improved. However, this effect was originally observed only for Sn-Zn plated steel sheets that are inferior in spot weldability. Spots such as electrogalvanized steel sheets (EG), hot dip galvanized steel sheets (GI), and hot galvanized steel sheets (GA) The effect is hardly obtained with a material having a continuous spotability of 1000 or more in welding. This is presumably because the glassy film formed during the continuous spotting covers the electrode surface and the energization point cannot be secured.

以下に本発明の実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

まず、下記(1)に示すSn−Znめっき鋼板を用意し、このSn−Znめっき鋼板に対して下記(2)に示す脱脂処理を施し前処理を行った。次に、表1〜表3に示す種々の成分を配合して、水系金属表面処理剤を作成し、Sn−Znめっき鋼板表面に塗布した。さらに、水系金属表面処理剤を乾燥させ、Sn−Znめっき鋼板表面に複合皮膜を形成させた。その後、下記に示す評価試験をそれぞれ行い、耐食性、塗膜密着性およびスポット溶接性を評価した。
水系金属表面処理剤の配合例、複合皮膜の単位面積あたりの質量、乾燥温度を表4及び表5に示す。また、評価試験の結果を表6に示す。
First, the Sn-Zn plated steel sheet shown in the following (1) was prepared, and the degreasing process shown in the following (2) was applied to the Sn-Zn plated steel sheet to perform a pretreatment. Next, various components shown in Tables 1 to 3 were blended to prepare an aqueous metal surface treatment agent and applied to the surface of the Sn-Zn plated steel sheet. Further, the aqueous metal surface treatment agent was dried to form a composite film on the surface of the Sn—Zn plated steel sheet. Thereafter, the following evaluation tests were performed to evaluate corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability.
Tables 4 and 5 show formulation examples of the water-based metal surface treatment agent, the mass per unit area of the composite film, and the drying temperature. Table 6 shows the result of the evaluation test.

試験板の調製
(1)試験素材
下記に示した市販の素材を用いた。
Sn−Znめっき鋼板(SZ:Zn含有量7質量%):板厚=0.8mm、めっきの目付量=30/30(g/m2
Preparation of test plate (1) Test material Commercially available materials shown below were used.
Sn-Zn plated steel sheet (SZ: Zn content 7% by mass): Plate thickness = 0.8 mm, plating basis weight = 30/30 (g / m 2 )

(2)脱脂処理
上記Sn−Znめっき鋼板を、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)を用いて、濃度20g/L 、温度60℃の条件で2分間スプレー処理し、純水で30秒間水洗したのちに乾燥したものを試験板とした。
(2) Degreasing treatment The above-described Sn-Zn plated steel sheet is subjected to a silicate alkaline degreasing agent Fine Cleaner 4336 (registered trademark: manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd.) for 2 minutes at a concentration of 20 g / L and a temperature of 60 ° C. The test plate was spray-treated, washed with pure water for 30 seconds and then dried.

〔評価試験〕
1.SST平面部試験
JIS Z 2371による塩水噴霧試験(SST)を980時間行い、白錆発生状況を観察した。○、◎を合格とした。
<評価基準>
◎=白錆発生が全面積の3%未満
○=白錆発生が全面積の3%以上10%未満
△=白錆発生が全面積の10%以上30%未満
×=白錆発生が全面積の30%以上
〔Evaluation test〕
1. A salt spray test (SST) according to SST plane test JIS Z 2371 was conducted for 980 hours, and the occurrence of white rust was observed. ○ and ◎ were accepted.
<Evaluation criteria>
◎ = White rust generation is less than 3% of total area ○ = White rust generation is 3% or more and less than 10% △ = White rust generation is 10% or more and less than 30% of total area × = White rust generation is total area More than 30%

2.塗膜密着性試験
メラミンアルキッド系塗料を、焼付け乾燥後の膜厚が25μmとなるようにバーコートで塗布し、120℃で20分焼付けた後、1mm碁盤目にカットし、塗膜の密着性の評価を残個数割合(残個数/カット数:100個)にて行った。○、◎を合格とした。
<評価基準>
◎=100%
○=95%以上
△=90%以上95%未満
×=90%未満
2. Coating adhesion test Melamine alkyd paint was applied by bar coating so that the film thickness after baking and drying was 25 μm, baked at 120 ° C. for 20 minutes, then cut into 1 mm grids, and the coating adhesion Was evaluated based on the remaining number ratio (remaining number / number of cuts: 100). ○ and ◎ were accepted.
<Evaluation criteria>
◎ = 100%
○ = 95% or more Δ = 90% or more and less than 95% × = less than 90%

3.スポット溶接性(連続打点性)
適正電流範囲
電極:Cr−Cu 16mmφ−先端6mmφ−40R 加圧:220kgf
溶接条件:予備加圧時間;50サイクル 通電時間;10サイクル ホールド時間;3サイクル
評価方法:ナゲット部ピール剥離後ナゲット径 下限 ⇒ 3.6mm 上限 ⇒ チリ発生
3. Spot weldability (continuous spotting)
Appropriate current range Electrode: Cr-Cu 16mmφ-Tip 6mmφ-40R Pressurization: 220kgf
Welding conditions: pre-pressurization time; 50 cycles energization time; 10 cycles hold time; 3 cycles Evaluation method: nugget diameter after peeling nugget part peel lower limit ⇒ 3.6 mm upper limit ⇒ generation of dust

上記で求めた適正電流範囲の中央電流値にて連続打点を調査した。終了点はナゲット部ピール剥離後ナゲット径が3.6mmを下回る点とした。○、◎を合格とした。
◎=打点数が600点以上
○=打点数が400点以上 500点未満
△=打点数が100点以上 400点未満
×=打点数が100点以下
The continuous dot was investigated at the center current value in the appropriate current range obtained above. The end point was a point where the nugget diameter after peeling of the nugget portion was less than 3.6 mm. ○ and ◎ were accepted.
◎ = Number of hits is 600 points or more ○ = Number of hit points is 400 points or more and less than 500 points Δ = Number of hit points is 100 points or more and less than 400 points x = Number of hit points is 100 points or less

表6に示す通り、実施例1〜52は、良好な耐食性、塗膜密着性およびスポット溶接性の全てを満足することがわかる。   As shown in Table 6, it can be seen that Examples 1 to 52 satisfy all of good corrosion resistance, coating film adhesion and spot weldability.

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Figure 2012017488
Figure 2012017488

Claims (4)

鋼板と、
前記鋼板の一面または両面に形成されたSn−Znめっき層と、
前記Sn−Znめっき層上に形成された複合皮膜と、を具備してなり、
前記複合皮膜は、アミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)とグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)とが、質量比〔(A)/(B)〕で0.5〜1.7の割合で配合され、かつ平均の分子量が1000〜10000である有機ケイ素化合物(W)と、
チタンフッ化水素酸またはジルコンフッ化水素酸から選ばれる少なくとも1種のフルオロ化合物(X)と、
りん酸(Y)と、
ヘテロポリ酸化合物(Z)と、が含有されてなり、
前記有機ケイ素化合物(W)と前記フルオロ化合物(X)との質量比〔(X)/(W)〕が、0.02≦〔(X)/(W)〕≦0.07の範囲であり、前記有機ケイ素化合物(W)と前記りん酸(Y)との質量比〔(Y)/(W)〕が、0.03≦〔(Y)/(W)〕≦0.12の範囲であることを特徴とする耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。
Steel sheet,
A Sn-Zn plating layer formed on one or both surfaces of the steel sheet;
A composite film formed on the Sn-Zn plating layer,
In the composite film, the silane coupling agent (A) containing one amino group and the silane coupling agent (B) containing one glycidyl group are 0 in mass ratio [(A) / (B)]. An organosilicon compound (W) blended at a ratio of 0.5 to 1.7 and having an average molecular weight of 1000 to 10,000;
At least one fluoro compound (X) selected from titanium hydrofluoric acid or zircon hydrofluoric acid;
Phosphoric acid (Y),
A heteropolyacid compound (Z), and
The mass ratio [(X) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the fluoro compound (X) is in the range of 0.02 ≦ [(X) / (W)] ≦ 0.07. The mass ratio [(Y) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the phosphoric acid (Y) is in the range of 0.03 ≦ [(Y) / (W)] ≦ 0.12. A Sn-Zn plated steel sheet excellent in corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability.
前記ヘテロポリ酸化合物(Z)が、ケイタングステン酸水和物、りんタングステン酸水和物、りんモリブデン酸水和物、りんタングストモリブデン酸水和物またはりんバナドモリブデン酸水和物のいずれか1つであることを特徴とする請求項1に記載の耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。   The heteropolyacid compound (Z) is either silicotungstic acid hydrate, phosphotungstic acid hydrate, phosphomolybdic acid hydrate, phosphotungstomolybdate hydrate or phosphovanadomolybdate hydrate. The Sn-Zn plated steel sheet having excellent corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability according to claim 1, wherein the number is one. 前記複合皮膜の乾燥後の単位面積当たりの質量が0.4〜2.0g/mであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板。 The mass per unit area after drying of the composite film is 0.4 to 2.0 g / m 2. Corrosion resistance, coating film adhesion, and spot weldability according to claim 1 or 2. Excellent Sn-Zn plated steel sheet. アミノ基を1つ含有するシランカップリング剤(A)とグリシジル基を1つ含有するシランカップリング剤(B)からなる有機ケイ素化合物(W)と、フルオロ化合物(X)と、りん酸(Y)と、ヘテロポリ酸化合物(Z)とが、前記有機ケイ素化合物(W)と前記フルオロ化合物(X)との質量比〔(X)/(W)〕が0.02≦〔(X)/(W)〕≦0.07の範囲、前記有機ケイ素化合物(W)と前記りん酸(Y)との質量比〔(Y)/(W)〕が0.03≦〔(Y)/(W)〕≦0.12の範囲で含有されてなる水系金属表面処理剤を、Sn−Znめっき層を有する鋼板のSn−Znめっき層上に塗布してから、前記水系金属表面処理剤を50℃〜250℃の最高到達板温度で乾燥することにより、複合皮膜を形成することを特徴とする耐食性、塗膜密着性、スポット溶接性に優れたSn−Znめっき鋼板の製造方法。   An organosilicon compound (W) comprising a silane coupling agent (A) containing one amino group and a silane coupling agent (B) containing one glycidyl group, a fluoro compound (X), and phosphoric acid (Y ) And the heteropolyacid compound (Z) have a mass ratio [(X) / (W)] of the organosilicon compound (W) and the fluoro compound (X) of 0.02 ≦ [(X) / ( W)] ≦ 0.07, the mass ratio [(Y) / (W)] of the organosilicon compound (W) to the phosphoric acid (Y) is 0.03 ≦ [(Y) / (W) The aqueous metal surface treatment agent contained in the range of ≦ 0.12 is applied on the Sn—Zn plating layer of the steel sheet having the Sn—Zn plating layer, and then the aqueous metal surface treatment agent is added at 50 ° C. to 50 ° C. Corrosion resistance characterized by forming a composite film by drying at a maximum plate temperature of 250 ° C, Film adhesion method excellent Sn-Zn plated steel sheet spot weldability.
JP2010154201A 2010-07-06 2010-07-06 Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same Withdrawn JP2012017488A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010154201A JP2012017488A (en) 2010-07-06 2010-07-06 Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010154201A JP2012017488A (en) 2010-07-06 2010-07-06 Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012017488A true JP2012017488A (en) 2012-01-26

Family

ID=45602946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010154201A Withdrawn JP2012017488A (en) 2010-07-06 2010-07-06 Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012017488A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015098625A (en) * 2013-11-19 2015-05-28 新日鐵住金株式会社 Sn-BASED PLATED STEEL SHEET, AND AQUEOUS PROCESSING SOLUTION
JP2017160500A (en) * 2016-03-10 2017-09-14 新日鐵住金株式会社 Fuel tank
CN114951934A (en) * 2022-04-06 2022-08-30 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Spot welding method for passivated galvanized sheet

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015098625A (en) * 2013-11-19 2015-05-28 新日鐵住金株式会社 Sn-BASED PLATED STEEL SHEET, AND AQUEOUS PROCESSING SOLUTION
JP2017160500A (en) * 2016-03-10 2017-09-14 新日鐵住金株式会社 Fuel tank
CN114951934A (en) * 2022-04-06 2022-08-30 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Spot welding method for passivated galvanized sheet
CN114951934B (en) * 2022-04-06 2024-04-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 Spot welding method for passivated galvanized sheet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4776458B2 (en) Chromate-free surface-treated metal material with excellent corrosion resistance, heat resistance, fingerprint resistance, conductivity, paintability, and black residue resistance during processing
EP3730672B1 (en) Surface treatment solution composition for ternary hot-dip zinc alloy-plated steel sheet, providing excellent corrosion resistance and blackening resistance, ternary hot-dip zinc alloy-plated steel sheet surface-treated using same, and manufacturing method therefor
US9200165B2 (en) Surface treatment liquid for zinc or zinc alloy coated steel sheet, zinc or zinc alloy-coated steel sheet, and method for manufacturing the same
KR101120230B1 (en) AQUEOUS TREATMENT LIQUID FOR Sn-PLATED STEEL SHEET HAVING EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AND COATING ADHESION, AND METHOD FOR PRODUCING SURFACE-TREATED STEEL SHEET
WO2008059890A1 (en) Surface-treated metal material and method for producing the same
CN114502673B (en) Surface treatment solution composition, ternary hot-dip galvanized alloy steel sheet surface-treated with the same, and method for producing the same
JP5588112B2 (en) Chromate-free coated hot-dip galvanized steel sheet with excellent corrosion resistance
TW201500557A (en) Steel sheet plated with aluminum-containing zinc and process for producing same
CN107406986B (en) Zinc-based plated steel sheet for hot pressing
JP6569194B2 (en) Surface-treated hot-dip galvanized steel sheet with excellent corrosion resistance
JP2007186745A (en) Steel sheet for fuel tank
JP2012017488A (en) Sn-zn plated steel plate with excellent corrosion resistance, film adhesion and spot weldability, and method of manufacturing the same
TW201638389A (en) Steel plate for use in fuel tank
JP6206112B2 (en) Sn-based plated steel sheet and aqueous treatment liquid
JP5259168B2 (en) Surface treatment agent and steel plate
JP2010095746A (en) Surface-treated metal material having excellent corrosion resistance, conductivity and heat resistance, and method for manufacturing the same
JP6056792B2 (en) Surface treatment liquid for galvanized steel sheet, surface-treated galvanized steel sheet and method for producing the same
JP6265050B2 (en) Fused Sn-Zn plated steel sheet having excellent corrosion resistance and paint adhesion and method for producing the same
JP6142750B2 (en) Surface-treated steel sheet for fuel tank
JP3897487B2 (en) Sn-based, Al-based surface-treated steel sheets and post-treatment chemicals that do not use Cr
JP5953901B2 (en) Steel plate for fuel tank and manufacturing method thereof
JP7063298B2 (en) Surface treatment liquid for hot-dip galvanized steel sheet, zinc-based plated steel sheet and its manufacturing method
TWI780245B (en) Pre-treating agent, pre-treating method, metal material having chemical film and method for producing the same, and coating metal material and method for producing the same
JP7099424B2 (en) Zinc-based plated steel sheet with surface treatment film and its manufacturing method
JP2024035322A (en) Metal surface treatment agent, and coated metal material and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20131001