JPH01294897A - 化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板 - Google Patents
化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板Info
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- JPH01294897A JPH01294897A JP12429088A JP12429088A JPH01294897A JP H01294897 A JPH01294897 A JP H01294897A JP 12429088 A JP12429088 A JP 12429088A JP 12429088 A JP12429088 A JP 12429088A JP H01294897 A JPH01294897 A JP H01294897A
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- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、化成処理性、塗装性および耐食性に優れた
表面処理鋼板に関するものである。
表面処理鋼板に関するものである。
電気亜鉛めっき鋼板にさらに高度の耐食性を付与する試
みは古くからなされており、亜鉛めっき層中にNi、
Co、 Fe等を共析合金化させためっき鋼板はすでに
工業化されている。一方、亜鉛めっき層中にSiO□、
TiO□、NzOs等の酸化物を分散共析させる試み
も近年盛んに行なわれつつある。
みは古くからなされており、亜鉛めっき層中にNi、
Co、 Fe等を共析合金化させためっき鋼板はすでに
工業化されている。一方、亜鉛めっき層中にSiO□、
TiO□、NzOs等の酸化物を分散共析させる試み
も近年盛んに行なわれつつある。
例えば、特開昭54−146228号には、亜鉛めっき
層中に2〜15wt、XのSiO□を含有する分散めっ
き鋼板は、純亜鉛めっき鋼板に比べ1.5〜3倍程度の
耐食性が得られると述べられている。また、特開昭61
−87890号には、Zn/Si/P複合めっき鋼板に
ついて述べられ、その耐摩耗性、耐応力腐食割れ性およ
びクロメート処理後の耐食性が向上したと報告されてい
る。特開昭61−143597号には、亜鉛めっき層中
ニ0.13〜1.8 wt、X(7) シ’J 力(S
ift)を含有する分散めっき鋼板の耐食性が電気亜鉛
めっき鋼板の4〜8倍であり、さらに、分散めっき後シ
ランカップリング処理を施せば20倍以上の耐食性が得
られることが報告されている。
層中に2〜15wt、XのSiO□を含有する分散めっ
き鋼板は、純亜鉛めっき鋼板に比べ1.5〜3倍程度の
耐食性が得られると述べられている。また、特開昭61
−87890号には、Zn/Si/P複合めっき鋼板に
ついて述べられ、その耐摩耗性、耐応力腐食割れ性およ
びクロメート処理後の耐食性が向上したと報告されてい
る。特開昭61−143597号には、亜鉛めっき層中
ニ0.13〜1.8 wt、X(7) シ’J 力(S
ift)を含有する分散めっき鋼板の耐食性が電気亜鉛
めっき鋼板の4〜8倍であり、さらに、分散めっき後シ
ランカップリング処理を施せば20倍以上の耐食性が得
られることが報告されている。
特開昭63−11696号には、アルミナゾルまたはニ
ッケルイオンを吸着させて共析し易くしたシリカまたは
クロム酸塩粒子を用いた亜鉛系分散めっき鋼板が、耐食
性の点で優れていると述べられている。
ッケルイオンを吸着させて共析し易くしたシリカまたは
クロム酸塩粒子を用いた亜鉛系分散めっき鋼板が、耐食
性の点で優れていると述べられている。
また、Zn Ni、 Zn−Fe、 Zn−Coとい
った亜鉛合金めっき層中に、SiO2,TiJ、 Zn
O、NbzOs 。
った亜鉛合金めっき層中に、SiO2,TiJ、 Zn
O、NbzOs 。
丁azO:+ 、 Altos等の酸化物粒子を分散共
析させためっき鋼板に関しての文献として、特開昭60
−141898号が挙げられる。同号においては、これ
ら分散めっき層中で、例えば、Zn−10%Ni−1O
%Sin、のめつき組成は、Zn13%Niのめっき組
成の2倍程度の耐食性を示すことが報告されている。
析させためっき鋼板に関しての文献として、特開昭60
−141898号が挙げられる。同号においては、これ
ら分散めっき層中で、例えば、Zn−10%Ni−1O
%Sin、のめつき組成は、Zn13%Niのめっき組
成の2倍程度の耐食性を示すことが報告されている。
一方、こうした酸化物・粒子を含有させた分散亜鉛めっ
き層において、高度なめっき性能を引き出すために、め
っき層を特徴とする特許も多くみられる。
き層において、高度なめっき性能を引き出すために、め
っき層を特徴とする特許も多くみられる。
しかしながら、これらの分散めっき鋼板は、めっき表面
上に露出している粒子が、リン酸と反応しないために、
リン酸塩皮膜の形成が阻害され化成処理性が満足できな
いという問題がある。
上に露出している粒子が、リン酸と反応しないために、
リン酸塩皮膜の形成が阻害され化成処理性が満足できな
いという問題がある。
本発明者等の研究によれば、シリカ粒子およびクロム酸
塩粒子のうち少なくとも1つを含有させた分散めっき層
は裸耐食性は良好ではあるが、塗装性能、特にウェット
な環境下での耐ブリスター性に問題があることがわかっ
た。中でも、化学的に極めて安定なシリカを含有したも
のは、めっき表面に露出しているシリカ粒子が正常な化
成皮膜の形成を疎外することが確認された。
塩粒子のうち少なくとも1つを含有させた分散めっき層
は裸耐食性は良好ではあるが、塗装性能、特にウェット
な環境下での耐ブリスター性に問題があることがわかっ
た。中でも、化学的に極めて安定なシリカを含有したも
のは、めっき表面に露出しているシリカ粒子が正常な化
成皮膜の形成を疎外することが確認された。
ここで、シリカとはSin、である、クロム酸塩とは、
5iCrO,、BaCr0.、 ZnCr0.、CaC
r0. 、 PbCr0a。
5iCrO,、BaCr0.、 ZnCr0.、CaC
r0. 、 PbCr0a。
MgCrL 、に*CrO4,Na2CrO4、Crt
Ox等である。
Ox等である。
上述したシリカ分散亜鉛めっき層の問題点を解決する手
法として、前述した特開昭54−146228号におい
て、第2NとしてIg/m2以上のZnのみからなるめ
っき層を付与することが提案されている。
法として、前述した特開昭54−146228号におい
て、第2NとしてIg/m2以上のZnのみからなるめ
っき層を付与することが提案されている。
しかしながら、この場合、確かに純亜鉛めっき並の化成
処理性は得られるが、そのウェットな環境下での耐ブリ
スター性の問題を解決することはできなかった。
処理性は得られるが、そのウェットな環境下での耐ブリ
スター性の問題を解決することはできなかった。
また、特開昭60−210943号に代表される亜鉛−
鉄合金めっきを応用したものにおいては、耐ブリスター
性の改善はみられたが、EDI装を施すことがスピン不
良が多発する傾向にあるという問題があった。
鉄合金めっきを応用したものにおいては、耐ブリスター
性の改善はみられたが、EDI装を施すことがスピン不
良が多発する傾向にあるという問題があった。
従って、この発明の目的は、上述した現状に鑑み、化成
処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板を提
供することにある。
処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板を提
供することにある。
本発明者等は、亜鉛系分散めっきの化成処理性および塗
装性に着目し、その化成処理性および塗装性を効率良く
安定化させて高める方法を検討してきた。その結果、シ
リカおよびクロム酸塩のうち少なくとも1つを内包した
リン酸化物粒子をめっき液中に分散させることにより、
従来の亜鉛または亜鉛合金からなる亜鉛系分散めっき層
中に必要量の分散粒子を共析させることができるように
なった。さらに、分散めっき鋼板の表面上にリン酸化物
粒子が露出していることから、これに化成処理へを施し
た場合、リン酸塩皮膜の成長が阻害されず、化成処理性
および塗装性が安定して飛躍的に高まることを知見した
。
装性に着目し、その化成処理性および塗装性を効率良く
安定化させて高める方法を検討してきた。その結果、シ
リカおよびクロム酸塩のうち少なくとも1つを内包した
リン酸化物粒子をめっき液中に分散させることにより、
従来の亜鉛または亜鉛合金からなる亜鉛系分散めっき層
中に必要量の分散粒子を共析させることができるように
なった。さらに、分散めっき鋼板の表面上にリン酸化物
粒子が露出していることから、これに化成処理へを施し
た場合、リン酸塩皮膜の成長が阻害されず、化成処理性
および塗装性が安定して飛躍的に高まることを知見した
。
この発明は、上述の知見に基づいてなされたものであっ
て、非めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、または、鉄、ニッ
ケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち少なくと
も1種を含有した亜鉛合金めっき鋼板のうちいずれか1
つの鋼板の少な(とも一方の表面上に、シリカおよびク
ロム酸塩のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒
子を含有し、さらに、溶接性および加工性が必要とされ
る場合は、鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびク
ロムのうち少なくとも1種を含有し、残部が亜鉛および
不可避不純物からなる分散亜鉛めっき層を5〜150g
/m2形成したことに特徴を有するものである。
て、非めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、または、鉄、ニッ
ケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち少なくと
も1種を含有した亜鉛合金めっき鋼板のうちいずれか1
つの鋼板の少な(とも一方の表面上に、シリカおよびク
ロム酸塩のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒
子を含有し、さらに、溶接性および加工性が必要とされ
る場合は、鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびク
ロムのうち少なくとも1種を含有し、残部が亜鉛および
不可避不純物からなる分散亜鉛めっき層を5〜150g
/m2形成したことに特徴を有するものである。
次にこの発明について説明する。
分散めっきの下地となる鋼板について述べる。
分散めっきの下地となる鋼板には、冷延鋼板、酸洗済み
の熱延* Fi等の非めっき鋼板および亜鉛めっき鋼板
を用いることができる。さらには、鉄、ニッケル、マン
ガン、コバルトおよびクロムのうち少なくとも1種を含
有した亜鉛合金めっき鋼板を用いることもできる。
の熱延* Fi等の非めっき鋼板および亜鉛めっき鋼板
を用いることができる。さらには、鉄、ニッケル、マン
ガン、コバルトおよびクロムのうち少なくとも1種を含
有した亜鉛合金めっき鋼板を用いることもできる。
亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板を用いる場合
には、そのめっき量は特に限定するところではないが、
めっき層の加工性の点から、めっき量は10〜60g/
m2の範囲とすることが好ましい。
には、そのめっき量は特に限定するところではないが、
めっき層の加工性の点から、めっき量は10〜60g/
m2の範囲とすることが好ましい。
また、亜鉛合金めっき鋼板を用いる場合においても、含
有させる合金めっきの成分範囲を特に限定するところで
はない。
有させる合金めっきの成分範囲を特に限定するところで
はない。
ただし、耐食性、溶接性および加工性の点を考慮すると
、亜鉛合金めっき鋼板の合金めっきが亜鉛−鉄合金めっ
きの場合は鉄の含有率が2〜35wt、χの範囲内(残
部は亜鉛)とすることが好ましい。
、亜鉛合金めっき鋼板の合金めっきが亜鉛−鉄合金めっ
きの場合は鉄の含有率が2〜35wt、χの範囲内(残
部は亜鉛)とすることが好ましい。
同様の理由から、亜鉛−ニッケル合金めっきの場合はニ
ッケルの含有率が2〜20wt、χの範囲内、亜鉛−マ
ンガン合金めっきの場合は、マンガンの含有率が10〜
9Qwt、Xの範囲内、亜鉛−コバルト合金めっきの場
合はコバルトの含有率が0.1〜5 wt、χの範囲内
、亜鉛−クロム合金めっきの場合は、クロムの含有率が
0.1〜5−t、χの範囲内(いずれも残部は亜鉛)と
することが好ましい。
ッケルの含有率が2〜20wt、χの範囲内、亜鉛−マ
ンガン合金めっきの場合は、マンガンの含有率が10〜
9Qwt、Xの範囲内、亜鉛−コバルト合金めっきの場
合はコバルトの含有率が0.1〜5 wt、χの範囲内
、亜鉛−クロム合金めっきの場合は、クロムの含有率が
0.1〜5−t、χの範囲内(いずれも残部は亜鉛)と
することが好ましい。
また、鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびクロム
のうち2種以上を含有する亜鉛合金めっきの場合は、こ
れら2種以上の合計の含有率が2〜35wt、χの範囲
内、(残部は亜鉛)とすることが同様の理由から好まし
い。
のうち2種以上を含有する亜鉛合金めっきの場合は、こ
れら2種以上の合計の含有率が2〜35wt、χの範囲
内、(残部は亜鉛)とすることが同様の理由から好まし
い。
次に、分散めっき層について述べる。
分散めっき層としては、亜鉛を金属成分とする分散めっ
き層、または、溶接性および加工性を向上させる目的で
鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち
少なくとも1種および亜鉛(以下亜鉛系合金と称す)を
金属成分とする分散めっき層を用いることができる。
き層、または、溶接性および加工性を向上させる目的で
鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち
少なくとも1種および亜鉛(以下亜鉛系合金と称す)を
金属成分とする分散めっき層を用いることができる。
(1) 亜鉛を金属成分とする分散めっき層分散めっ
き皮膜の組成は、シリカおよびクロム酸塩のうち少なく
とも1つを内包したリン酸化物粒子が1〜30wt、χ
、残部が亜鉛および不可避不純物からなる。
き皮膜の組成は、シリカおよびクロム酸塩のうち少なく
とも1つを内包したリン酸化物粒子が1〜30wt、χ
、残部が亜鉛および不可避不純物からなる。
シリカおよびクロム酸塩のうち少なくとも1つを内包し
たリン酸化物粒子の含有率が1−【、χ未満では、化成
処理を施した時にリン酸塩皮膜の形成が不均一になり、
塗装性が劣化する。一方、30wt、χを超えるとめっ
き皮膜の加工性が劣化する。
たリン酸化物粒子の含有率が1−【、χ未満では、化成
処理を施した時にリン酸塩皮膜の形成が不均一になり、
塗装性が劣化する。一方、30wt、χを超えるとめっ
き皮膜の加工性が劣化する。
従って、シリカおよびリン酸塩の少なくとも1つを内包
したリン酸化物粒子の含有率は1〜30wt、χとする
ことが好ましい。
したリン酸化物粒子の含有率は1〜30wt、χとする
ことが好ましい。
めっき層に共析させる分散粒子は、粒子径が1μl以下
のものが好ましい。粒子径が11naを超えると、めっ
き層中に均一に分散させ難く、めっき層の耐食性が安定
しない。また、粒子としてはめっき浴に添加するうえで
の取り扱い易さから、市販のコロイド状の粒子を使用す
ることが好ましい。
のものが好ましい。粒子径が11naを超えると、めっ
き層中に均一に分散させ難く、めっき層の耐食性が安定
しない。また、粒子としてはめっき浴に添加するうえで
の取り扱い易さから、市販のコロイド状の粒子を使用す
ることが好ましい。
共析させるリン酸化物粒子の組成は、リン酸化物(P換
算)が4〜90wt、χ、シリカ(SiO□換算)およ
びクロム酸塩(Cr(h換算)のうち少なくとも1つが
10〜96wt、χである。
算)が4〜90wt、χ、シリカ(SiO□換算)およ
びクロム酸塩(Cr(h換算)のうち少なくとも1つが
10〜96wt、χである。
シリカおよびクロム酸塩のうち少なくとも1つの含有率
が10Wt、′1未満では、シリカ、クロム酸塩の耐食
性向上への寄与が十分でない、一方96wt、χを超え
ると、シリカ、クロム酸塩をリン酸化物が十分に内包で
きず、化成処理を施した際のリン酸塩皮膜の形成が不均
一となる。従って、シリカおよびクロム酸塩のうち少な
くとも1つの含有率は10〜96wt.%の範囲に限定
することが好ましい。また、リン酸化物の含有率が4
wt、χ未満では、リン酸塩皮膜の形成が不均一となり
、9(ht、χを超えると所望の効果が得られない。従
って、リン酸化物の含有率は4〜9Qwt、χの範囲に
限定することが好ましい。
が10Wt、′1未満では、シリカ、クロム酸塩の耐食
性向上への寄与が十分でない、一方96wt、χを超え
ると、シリカ、クロム酸塩をリン酸化物が十分に内包で
きず、化成処理を施した際のリン酸塩皮膜の形成が不均
一となる。従って、シリカおよびクロム酸塩のうち少な
くとも1つの含有率は10〜96wt.%の範囲に限定
することが好ましい。また、リン酸化物の含有率が4
wt、χ未満では、リン酸塩皮膜の形成が不均一となり
、9(ht、χを超えると所望の効果が得られない。従
って、リン酸化物の含有率は4〜9Qwt、χの範囲に
限定することが好ましい。
本発明において、シリカおよびクロム酸塩のうち少なく
とも1つを内包したリン酸化物粒子には、シリカおよび
クロム酸塩のうち少なくとも1つとリン酸化物との結合
性を向上させる目的で、Ti。
とも1つを内包したリン酸化物粒子には、シリカおよび
クロム酸塩のうち少なくとも1つとリン酸化物との結合
性を向上させる目的で、Ti。
W、Mo、−g、 AI、 Mn、 Ca、 Ba、
Li、 Cr、 FeおよびCoのうち1種以上を含有
させることができる。
Li、 Cr、 FeおよびCoのうち1種以上を含有
させることができる。
このようなリン酸化物粒子の一例として、粒子組成が、
A/=3.3%、P:11.3%、 SiO□: 86
.4%。
.4%。
のリン酸化物粒子のコロイド溶液が市販されている(日
本化学工業製)。
本化学工業製)。
めっき量は5〜150g/ポに限定する。めっき量が5
g/m2未満では、めっき層の耐食性向上が十分でない
、一方1.150g/m2を超えると、めっき層の加工
性が低下する。従って、めっき量は5〜1.50g/m
2の範囲に限定すべきである。
g/m2未満では、めっき層の耐食性向上が十分でない
、一方1.150g/m2を超えると、めっき層の加工
性が低下する。従って、めっき量は5〜1.50g/m
2の範囲に限定すべきである。
特にめっき層の生産性を考慮すれば、めっき量は5〜l
oog/m2の範囲に限定することが好ましい。
oog/m2の範囲に限定することが好ましい。
(2) 亜鉛系合金を金属成分とする分散めっき層こ
の分散めっき層は、シリカおよびクロム酸塩のうち少な
くとも1つを内包したリン酸化物粒子を1〜30wt.
%含有し、さらに、鉄=2〜8Qw t 、χ。
の分散めっき層は、シリカおよびクロム酸塩のうち少な
くとも1つを内包したリン酸化物粒子を1〜30wt.
%含有し、さらに、鉄=2〜8Qw t 、χ。
ニッケル:2〜35wt、χ1マンガン:10〜90w
t、χ、コバルト:0.1〜5 ijt、χおよびクロ
ム:0゜01〜30wt、χのうち少なくとも1種を含
有し、残部が亜鉛および不可避不純物からなる。
t、χ、コバルト:0.1〜5 ijt、χおよびクロ
ム:0゜01〜30wt、χのうち少なくとも1種を含
有し、残部が亜鉛および不可避不純物からなる。
亜鉛系合金を金属成分とする分散めっきを用いる利点は
、溶接性および加工性を向上させることにある。
、溶接性および加工性を向上させることにある。
しかしながら、鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよ
びクロムのうち少なくとも1種の各金属元素の含有率が
、上述した成分濃度の下限未満の場合には溶接性および
加工性が不充分である。−方、上限を超えると、めっき
層の加工性および耐食性が劣化する。
びクロムのうち少なくとも1種の各金属元素の含有率が
、上述した成分濃度の下限未満の場合には溶接性および
加工性が不充分である。−方、上限を超えると、めっき
層の加工性および耐食性が劣化する。
従っテ、鉄、ニッケル、マンガン、コバルトおよびクロ
ムのうち少なくとも1種の含有率は、鉄:2〜3Qwt
、X、ニッケル=2〜35wt、χ、ラマンン: l
O〜90wt、χ、コバルト: 0.1〜5 wt。
ムのうち少なくとも1種の含有率は、鉄:2〜3Qwt
、X、ニッケル=2〜35wt、χ、ラマンン: l
O〜90wt、χ、コバルト: 0.1〜5 wt。
2クロム: 0.01〜30wt.%の範囲内に限定す
ることが好ましい。
ることが好ましい。
リン酸化物粒子の含有率およびめっき量の限定理由は、
上述(+)のめっき層の場合と同様である。
上述(+)のめっき層の場合と同様である。
次に、上述した分散めっき層を鋼板表面上に形成させる
手段について述べる。
手段について述べる。
分散めっき層を鋼板表面上に形成させる手段はいくつか
考えられるが、最も筒車なのは各めっき層を形成するめ
っき浴の組成を調整することである。めっき浴組成等の
めっき条件の一例を次に示すや ZnSO4: 100〜500 g / RN
atSOa : 10〜50 g / 1C1
,、COONa : 12〜50 g /
1リン酸化物粒子:0.5〜100g/lNaN0z
: 100〜110000ppめっきpH
: ]〜5.6 電解条件二通常の電気亜鉛めっきの電解条件に準する。
考えられるが、最も筒車なのは各めっき層を形成するめ
っき浴の組成を調整することである。めっき浴組成等の
めっき条件の一例を次に示すや ZnSO4: 100〜500 g / RN
atSOa : 10〜50 g / 1C1
,、COONa : 12〜50 g /
1リン酸化物粒子:0.5〜100g/lNaN0z
: 100〜110000ppめっきpH
: ]〜5.6 電解条件二通常の電気亜鉛めっきの電解条件に準する。
なお、上述のめっき浴組成に示されるNaNO3は、硝
酸イオンによってシリカを効率よく共析させる目的でめ
っき浴中に添加された添加剤である。このも青酸イオン
のほかにもニコチン酸アミド、ニコチン酸、ピリジン、
安息香酸または安息香酸ソーダ、エトキシ化−α−ナフ
トールスホン酸等の水溶性不飽和環状化合物またはその
塩を同し目的で使用することができる(特許出願中)。
酸イオンによってシリカを効率よく共析させる目的でめ
っき浴中に添加された添加剤である。このも青酸イオン
のほかにもニコチン酸アミド、ニコチン酸、ピリジン、
安息香酸または安息香酸ソーダ、エトキシ化−α−ナフ
トールスホン酸等の水溶性不飽和環状化合物またはその
塩を同し目的で使用することができる(特許出願中)。
従来のZn 5i(h分散めっき鋼板に化成処理を施
した場合、めっき表面には化学的に安定なSiO!粒子
表面が露出しているため、この上にはリン酸皮膜が成長
せず、めっき鋼板全体として不均一なリン酸塩皮膜が形
成し、その結果塗料のV!着性が1貝なわれていた。
した場合、めっき表面には化学的に安定なSiO!粒子
表面が露出しているため、この上にはリン酸皮膜が成長
せず、めっき鋼板全体として不均一なリン酸塩皮膜が形
成し、その結果塗料のV!着性が1貝なわれていた。
これに対して、本発明の鋼板においては、化成処理を施
した場合、めっき鋼板上に露出しているリン酸化物粒子
によってリン酸塩皮膜の形成は阻害されず、めっき鋼板
上に均一なリン酸塩皮膜が形成される。従って、この粒
子を分散させためっき#I板に化成処理を施した場合、
塗t4の密着性が向上する。
した場合、めっき鋼板上に露出しているリン酸化物粒子
によってリン酸塩皮膜の形成は阻害されず、めっき鋼板
上に均一なリン酸塩皮膜が形成される。従って、この粒
子を分散させためっき#I板に化成処理を施した場合、
塗t4の密着性が向上する。
第1図は、この発明のF4仮の分散めっき層中における
Zn、 Si、 O,P、 FeおよびNの各元素の債
を、イオンマイクロ分析器(I MA)によって分析し
た代表的な結果を示すグラフである。第1図において、
縦軸はめっき層のスパフタリングによって発生した各元
素の二次イオン強度cカウント数・任意単位)を示し、
そして、横軸はめっき層のスパフタリングの時間(分)
を示す。
Zn、 Si、 O,P、 FeおよびNの各元素の債
を、イオンマイクロ分析器(I MA)によって分析し
た代表的な結果を示すグラフである。第1図において、
縦軸はめっき層のスパフタリングによって発生した各元
素の二次イオン強度cカウント数・任意単位)を示し、
そして、横軸はめっき層のスパフタリングの時間(分)
を示す。
第1図に示すように、Zn、 O、Si、 P :
R;よびt4が均一にめっき層中に分散している状態が
検出されている。
R;よびt4が均一にめっき層中に分散している状態が
検出されている。
次に、この発明を実施例により説明する。
(実施例1〕
基本的な亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきを得るべく調
製された硫酸基本浴中に、シリカおよびクロム酸塩のう
ち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を濃度が0
.5〜100ff/Nとなるように添加し、pI(を1
〜5.6 として、分散めっき浴を調製した。そして、
この分11シめっき浴を用いて、亜鉛板を陽極とし非め
っきLj仮を陰極として、非めっき?・!I(反に分散
めっきを施して、非めっき鋼板の表面上に分散めっき層
を形成し、本発明の供試体No、 1〜9および比較用
供試体No、 1〜4を2JiI製した。
製された硫酸基本浴中に、シリカおよびクロム酸塩のう
ち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を濃度が0
.5〜100ff/Nとなるように添加し、pI(を1
〜5.6 として、分散めっき浴を調製した。そして、
この分11シめっき浴を用いて、亜鉛板を陽極とし非め
っきLj仮を陰極として、非めっき?・!I(反に分散
めっきを施して、非めっき鋼板の表面上に分散めっき層
を形成し、本発明の供試体No、 1〜9および比較用
供試体No、 1〜4を2JiI製した。
比較のために、同様な硫酸基本浴、硫酸基本浴にシリカ
を添加した分散めっき浴、硫酸基本浴にクロム酸塩を添
加した分]1シめっき浴、または、硫酸基本浴にシリカ
および窒素酸化物等の窒素化合物(第1表においては(
N)で示す)を添加した分11tめっき浴を調製し、そ
してこれらの分散めっき浴を用いて、亜鉛板を陽極とし
非めっき鋼板を陰極として、非めっき鋼板に分11シめ
っきを施して、非めっき鋼板の表面上に分散めっき層を
形成し、比較用供試体Nα5〜8を調製した。
を添加した分散めっき浴、硫酸基本浴にクロム酸塩を添
加した分]1シめっき浴、または、硫酸基本浴にシリカ
および窒素酸化物等の窒素化合物(第1表においては(
N)で示す)を添加した分11tめっき浴を調製し、そ
してこれらの分散めっき浴を用いて、亜鉛板を陽極とし
非めっき鋼板を陰極として、非めっき鋼板に分11シめ
っきを施して、非めっき鋼板の表面上に分散めっき層を
形成し、比較用供試体Nα5〜8を調製した。
これらの本発明の供試体および比較用供試体の分散めっ
き層の構成、その成分含有率およびめっき■を第1表に
示した。
き層の構成、その成分含有率およびめっき■を第1表に
示した。
次いで、本発明の供試体および比較用供試体の各々に対
して、塩水噴霧試験を行ない裸耐食性を評価して第1表
に併せて示した。
して、塩水噴霧試験を行ない裸耐食性を評価して第1表
に併せて示した。
さらに、本発明の供試体および比較用供試体の各々に対
して、耐水密着性試験、クロスカット複合腐食試験、お
よび、リン酸塩処理性試験を行ない、塗装性、塗装耐食
性および化成処理性について評価し、その結果を第1表
に併せて示した。
して、耐水密着性試験、クロスカット複合腐食試験、お
よび、リン酸塩処理性試験を行ない、塗装性、塗装耐食
性および化成処理性について評価し、その結果を第1表
に併せて示した。
なお、試験方法および評価方法は以下に述べる通りであ
る。
る。
(+1 裸耐食性
各供試体に対して、塩水噴霧試験を連続1000時間ま
で行ない、赤錆発生までの塩水噴霧時間を測定し時間で
示した。
で行ない、赤錆発生までの塩水噴霧時間を測定し時間で
示した。
(2) 耐水密着性
供試体の各々をリン酸塩処理後、各供試体の表面にED
塗装、中塗および上塗塗装をこの順序で施した後、40
°Cの薄留水に240時間浸漬し、直後にゴバン目!、
I11試験を行なった。その評価方法は以下に示す。
塗装、中塗および上塗塗装をこの順序で施した後、40
°Cの薄留水に240時間浸漬し、直後にゴバン目!、
I11試験を行なった。その評価方法は以下に示す。
1点:塗膜剥離部の面積0%、
2点: 5%以内、
3点= 5〜50%、
4点=50〜75%、
5点ニア5〜100%。
(3) クロスカット複合腐食試験
サイクルをリン酸塩処理し、その表面にED塗装を施し
た後クロスカットし、下記に示した複合腐食試験を10
0 サイクル行ない、クロスカットを中心に塗料のフク
レ幅を測定するとともに、素地の′J″11板の板厚減
少値を測定した。
た後クロスカットし、下記に示した複合腐食試験を10
0 サイクル行ない、クロスカットを中心に塗料のフク
レ幅を測定するとともに、素地の′J″11板の板厚減
少値を測定した。
複合腐食試験サイクル
塗膜のフクレ幅および板rq−減少値の評価は以下に示
す如くである。
す如くである。
塗膜のフクレ幅:
◎:最大フクレ幅の1/2が0.5 mm以内、○:
0.5〜3.0 +nm、△:
3.0〜5.0 +nm。
0.5〜3.0 +nm、△:
3.0〜5.0 +nm。
X : 5.0肋以上。
板厚減少値:
◎:0.1閤未満、
○:0.1〜0.3順、
△:0.3〜0.5mm、
X:0.5M以上。
(4) リン酸塩処理性
供試体の各々に対して、処理時間を120秒、一定とし
てリン酸塩処理を行ない、その時のリン酸塩皮膜の付着
計を測定した。
てリン酸塩処理を行ない、その時のリン酸塩皮膜の付着
計を測定した。
第1表に示すように、リン酸化物粒子に内包されたシリ
カの含有率が本発明の範囲を超えて高く、リン酸化物の
含有率が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Nα1
は、?it水密着性およびリン酸塩処理性が悪かった。
カの含有率が本発明の範囲を超えて高く、リン酸化物の
含有率が本発明の範囲を外れて低い比較用供試体Nα1
は、?it水密着性およびリン酸塩処理性が悪かった。
リン酸化物粒子に内包されたシリカの含有率が本発明の
範囲を外れて低く、リン酸化物の含有率が本発明の範囲
を超えて高い比較用供試体Nα2は、裸耐食性、耐水密
着性および塗装耐食性が悪がった。
範囲を外れて低く、リン酸化物の含有率が本発明の範囲
を超えて高い比較用供試体Nα2は、裸耐食性、耐水密
着性および塗装耐食性が悪がった。
リン酸化物粒子が内包されたクロム酸塩の含有率が本発
明の範囲を超えて高く、リン酸化物の含有率が本発明の
範囲を外れて低い比較用供試体阻3は、耐水密着性およ
びリン酸塩処理性が悪かった。
明の範囲を超えて高く、リン酸化物の含有率が本発明の
範囲を外れて低い比較用供試体阻3は、耐水密着性およ
びリン酸塩処理性が悪かった。
リン酸化物粒子が内包されたクロム酸塩の含有ドが本発
明の範囲を外れて低く、リン酸化物の含イ1率が本発明
の範囲を趙えて高い比較用供試体Nα4は、裸耐食性お
よび塗装耐食性が悪かった。
明の範囲を外れて低く、リン酸化物の含イ1率が本発明
の範囲を趙えて高い比較用供試体Nα4は、裸耐食性お
よび塗装耐食性が悪かった。
リン酸化物粒子を含有しない分散めっき層が形成された
比較用供試体Nα5〜8は、第1表に示すように、大部
分の試験において悪い評価しか得られなかった。
比較用供試体Nα5〜8は、第1表に示すように、大部
分の試験において悪い評価しか得られなかった。
これに対して、本発明の範囲内において、亜鉛めっき層
中にリン酸化物粒子を共析させた本発明の供試体Nα1
〜9は、いずれも、化成処理性および塗装性が良好で、
塗装耐食性および裸耐食性も優れていた。
中にリン酸化物粒子を共析させた本発明の供試体Nα1
〜9は、いずれも、化成処理性および塗装性が良好で、
塗装耐食性および裸耐食性も優れていた。
[実施例2]
基本的な亜鉛めっきまたは亜鉛合金めっきを得るべく調
製された硫酸基本浴中に、シリカおよびクロム酸塩のう
ち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を濃度が0
.5〜100g/I!、となるように添加し、pHを1
〜5.6 として、分散めっき浴を調製した。そして、
これらの分散めっき浴のいずれかを用いて、亜鉛めっき
鋼板または亜鉛合金めっき鋼板に分散めっきを施して、
これらの鋼板の表面上に、亜鉛−リン酸化物粒子、また
は、亜鉛合金−リン酸化物粒子からなる分散めっき層を
形成し、本発明の供試体Nα10〜22を調製した。
製された硫酸基本浴中に、シリカおよびクロム酸塩のう
ち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を濃度が0
.5〜100g/I!、となるように添加し、pHを1
〜5.6 として、分散めっき浴を調製した。そして、
これらの分散めっき浴のいずれかを用いて、亜鉛めっき
鋼板または亜鉛合金めっき鋼板に分散めっきを施して、
これらの鋼板の表面上に、亜鉛−リン酸化物粒子、また
は、亜鉛合金−リン酸化物粒子からなる分散めっき層を
形成し、本発明の供試体Nα10〜22を調製した。
これらの本発明の供試体の上層めっき層(分散めっき層
)の構成、下層めっき層(下地鋼板に施された亜鉛また
は亜鉛合金めっき層)の構成、上層めっき層の成分含有
率、下層めっき層の成分台(1率、および、上層および
下層のめっき量を第2表に示した。
)の構成、下層めっき層(下地鋼板に施された亜鉛また
は亜鉛合金めっき層)の構成、上層めっき層の成分含有
率、下層めっき層の成分台(1率、および、上層および
下層のめっき量を第2表に示した。
次いで、本発明の供試体に対して実施例1と同様の試験
方法および評価方法によって、裸耐食性、塗装性、塗装
耐食性および化成処理性の評価を行ない、その結果を第
2表に併せて示した。
方法および評価方法によって、裸耐食性、塗装性、塗装
耐食性および化成処理性の評価を行ない、その結果を第
2表に併せて示した。
第2表に示すように、亜鉛めっき層または亜鉛合金めっ
き層中にリン酸化物粒子を共析させた本発明の供試体N
α10〜22は、いずれも、化成処理性および塗装性が
非常に良好で、塗装耐食性および裸耐食性に優れていた
。
き層中にリン酸化物粒子を共析させた本発明の供試体N
α10〜22は、いずれも、化成処理性および塗装性が
非常に良好で、塗装耐食性および裸耐食性に優れていた
。
以上説明したように、この発明の鋼板は、亜鉛めっき層
中または亜鉛合金めっき層中にシリカおよびクロム酸塩
のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を共析
させた分散めっき石を形成させており、シリカ粒子およ
びクロム酸塩粒子のうち少なくとも1つを共析させた分
散めっき層が形成Jれた亜鉛系めっき鋼板に比べて、化
成処理性、塗装性および耐食性に優れているので、産業
上有用な効果をもたらすことができる。
中または亜鉛合金めっき層中にシリカおよびクロム酸塩
のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒子を共析
させた分散めっき石を形成させており、シリカ粒子およ
びクロム酸塩粒子のうち少なくとも1つを共析させた分
散めっき層が形成Jれた亜鉛系めっき鋼板に比べて、化
成処理性、塗装性および耐食性に優れているので、産業
上有用な効果をもたらすことができる。
第1図は、この発明の鋼板の分散めっき層中におけるZ
n、 Si、 O,P、 FeおよびNの各元素の1
を、イオンマイクロ分析器(IMA)によって分析した
代表的な結果を示すグラフである。図面において、樅軸
はめっき層のスパンクリングによって発生した各元素の
二次イオン強度(カウント数・任意中位)を示し、そし
て、横軸はめっき層のスパンクリングの時間(分)を示
す。 茅1図
n、 Si、 O,P、 FeおよびNの各元素の1
を、イオンマイクロ分析器(IMA)によって分析した
代表的な結果を示すグラフである。図面において、樅軸
はめっき層のスパンクリングによって発生した各元素の
二次イオン強度(カウント数・任意中位)を示し、そし
て、横軸はめっき層のスパンクリングの時間(分)を示
す。 茅1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 非めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、または、鉄、ニッ
ケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち少なくと
も1種を含有した亜鉛合金めっき鋼板のうちいずれか1
つの鋼板の少なくとも一方の表面上に、シリカおよびク
ロム酸塩のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒
子を含有し、残部が亜鉛および不可避不純物からなる分
散亜鉛めっき層を5〜150g/m^2形成したことを
特徴とする、化成処理性、塗装性および耐食性に優れた
表面処理鋼板。 2 非めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板、または、鉄、ニッ
ケル、マンガン、コバルトおよびクロムのうち少なくと
も1種を含有した亜鉛合金めっき鋼板のうちいずれか1
つの鋼板の少なくとも一方の表面上に、シリカおよびク
ロム酸塩のうち少なくとも1つを内包したリン酸化物粒
子を含有し、さらに、鉄、ニッケル、マンガン、コバル
トおよびクロムのうち少なくとも1種を含有し、残部が
亜鉛および不可避不純物からなる分散亜鉛めっき層を5
〜150g/m^2形成したことを特徴とする、化成処
理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板。 3 前記分散亜鉛めっき層中の鉄、ニッケル、マンガン
、コバルトおよびクロムのうち少なくとも1種の含有率
が、鉄:2〜80wt.%、ニッケル:2〜35wt.
%、マンガン:10〜90wt.%、コバルト:0.1
〜5wt.%、クロム:0.01〜30wt.%である
請求項2記載の化成処理性、塗装性および耐食性に優れ
た表面処理鋼板。 4 前記分散亜鉛めっき層中の前記リン酸化物粒子の含
有率が、1〜30wt.%である請求項1、2または3
記載の化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処
理鋼板。 5 前記リン酸化物粒子中の前記シリカおよびクロム酸
塩のうち少なくとも1つの含有率が、10〜96wt.
%である請求項1、2、3または4記載の化成処理性、
塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板。 6 前記分散亜鉛めっき層は、5〜100g/m^2形
成された請求項1、2、3、4または5記載の化成処理
性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12429088A JPH01294897A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12429088A JPH01294897A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01294897A true JPH01294897A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14881682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12429088A Pending JPH01294897A (ja) | 1988-05-20 | 1988-05-20 | 化成処理性、塗装性および耐食性に優れた表面処理鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01294897A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665760A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
JPH0665759A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01246398A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 複合分散粒子の製造方法及び複合めっき方法 |
-
1988
- 1988-05-20 JP JP12429088A patent/JPH01294897A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01246398A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-10-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 複合分散粒子の製造方法及び複合めっき方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665760A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
JPH0665759A (ja) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Nippon Steel Corp | 高耐食性複層電気めっき鋼板 |
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