JP2019173045A - 無機系化成処理液および無機系化成処理鋼板 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の化成処理液および化成処理鋼板の一実施形態について、詳細に説明する。本実施形態の化成処理鋼板は、化成処理が行われる原板としてのZn(亜鉛)系めっき鋼板と、後述する化成処理液を用いてZn系めっき鋼板の表面に形成された化成処理皮膜とを有する。なお、本明細書中の「A〜B」は「A以上、B以下」を意味する。
化成処理が行われる原板は、耐食性および意匠性に優れるZn系めっき鋼板が使用される。本実施形態における「Zn系めっき鋼板」とは、Al:0.1〜22.0質量%、Zn:50質量%以上を含むZn系めっき層を有するめっき鋼板を意味する。
化成処理皮膜は、後述する化成処理液を用いてZnめっき鋼板の表面に形成される膜である。化成処理皮膜は、Zn系めっき鋼板の耐食性および耐黒変性を向上させるための膜である。本明細書における「耐食性」とは、平坦部耐食性および加工部耐食性の少なくとも一方を含む。「加工部耐食性」とは、化成処理鋼板における、化成処理鋼板を変形させる加工(例えば、曲げ加工)を施した部分(加工部)の耐食性である。「平坦部耐食性」とは、化成処理鋼板における、上記加工部以外の部分の耐食性である。
本実施形態における化成処理液は、Zn系めっき鋼板の表面に塗布され、乾燥されることにより、Znめっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成させるための液体である。本実施形態における化成処理液は、水溶性の4族金属酸素酸塩、リン酸化合物、および1族金属を含む。
4族金属酸素酸塩は、緻密な化成処理皮膜を形成するための成分であり、化成処理鋼板の耐食性を向上させる。
リン酸化合物は、4族金属酸素酸塩と結合することで、緻密な化成処理皮膜を形成するための成分であり、化成処理鋼板の耐食性を向上させる。リン酸化合物の種類は、特に限定されるものではなく、無機のリン酸塩または有機のリン酸塩を用いることができる。
1族金属は、化成処理皮膜中の水酸基を増加させるための成分である。化成処理皮膜中の水酸基が増加すると、化成処理皮膜とZn系めっき鋼板との間に結合が生じやすくなる。その結果、化成処理皮膜とZn系めっき鋼板との密着性を向上させることができる。
次に、本実施形態の化成処理液における、4族金属酸素酸塩、リン酸化合物、および1族金属のモル比について説明する。
本実施形態の化成処理鋼板は、上述の化成処理液をZn系めっき鋼板の表面に塗布し、乾燥することによって化成処理皮膜が形成されることにより製造される。
本発明の化成処理液の他の実施形態について、以下に説明する。なお、本実施形態で説明する事項以外の事項については、実施形態1で説明した事項と同様であるため、説明を省略する。
化成処理鋼板1〜31に対して、蛍光X線装置により化成処理皮膜のZrの付着量を測定した。その結果、すべての化成処理鋼板1〜31においてZrの付着量は、200mg/m2であった。
化成処理鋼板1〜31に対して、形成された化成処理皮膜の原板表面への密着性試験を行った。密着性試験は、以下のように行った。まず、JIS Z2248に準拠して、先端1mmRの押金具を用いて、曲げ角度90°にて各化成処理鋼板1〜31の試験片を曲げ加工した。次に、試験片の曲げ部の外側表面に、JIS Z1522の規定に基づいて、セロハン粘着テープを貼付した後、当該セロハン粘着テープを剥がした。次に、剥がした粘着テープを走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察し、化成処理皮膜の量(すなわち、化成処理皮膜の剥離量)を算出し、化成処理皮膜の剥離率を算出した。図3に示す表に、密着性試験の結果を示す。本密着性試験では、化成処理皮膜の剥離率が3%以下の場合は「◎」、3%より大きく5%以下の場合は「○」、5%より大きく10%未満の場合は「△」、10%以上の場合は「×」と評価した。
次に、化成処理液1〜26に対して、長期保管性試験を行った。本試験では、化成処理液1〜26を25℃の恒温層内で1ヶ月間保存した後、化成処理液1〜26の状態を目視することにより行った。本長期保管性試験の結果を図1に示す。本長期保管性試験では、化成処理液の製造時から変化のない場合は「◎」、極微量の沈殿がみられる場合は「○」、調整時より粘度が上昇した場合、または、ゲル化した場合は「×」と評価した。
Claims (4)
- Al:0.1〜22.0質量%を含む亜鉛めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板の表面に化成処理皮膜を形成するための化成処理液であって、
水溶性の4族金属酸素酸塩、リン酸化合物、および1族金属を含み、
前記化成処理液中の4族金属に対する1族金属のモル比は、0.02以上であり、
前記化成処理液中のリンに対する1族金属のモル比は、0.01以上であることを特徴とする化成処理液。 - 前記4族金属の量が35g/L以下であることを特徴とする請求項1に記載の化成処理液。
- Al:0.1〜22.0質量%を含む亜鉛めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板と、当該亜鉛系めっき鋼板の表面に形成された化成処理皮膜とを有する化成処理鋼板であって、
前記化成処理皮膜は、
4族金属酸素酸塩、リン酸化合物、および1族金属を含み、
4族金属100質量部に対して、0.5質量部以上の1族金属を含み、
リン100質量部に対して、0.7質量部以上の1族金属を含むことを特徴とする化成処理鋼板。 - 前記4族金属酸素酸塩は、Zr酸素酸塩であることを特徴とする請求項3に記載の化成処理鋼板。
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