JPH0148869B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はジンクリツチ塗料を塗装した塗装鋼板
において、塗膜の防食性および耐パウダリング性
を改善した溶接性塗装鋼板に関する。 近年高度の防食性を必要とし、かつ組立の際電
気溶接によらなければならない用途にはジンクリ
ツチ塗料を化成処理した鋼板に塗装した溶接性塗
装鋼板が使用されている。しかしながら従来の溶
接性塗装鋼板のジンクリツチ塗膜は金属粉末とし
て亜鉛単味を含有させたものであるため防食性が
必ずしも十分でなく、かつその含有量も通電性を
もたせるために通常80重量％以上含有させている
ため、亜鉛粉末が剥離しやすく、耐パウダリング
性に劣るという欠点があつた。このためスポツト
溶接などを行つた場合亜鉛粉末がチツプに溶着し
てビルドアツプして連続打点数が伸びず、またプ
レス加工を行つた場合には金型に亜鉛粉末が付着
し、塗膜を損傷させたりしていた。 本発明はこのような欠点のない溶接性塗装鋼板
を提供するもので、塗膜中に亜鉛粉末の外に亜鉛
−マグネシウム合金粉末およびマンガン粉末を含
有させることにより前記欠点を解消したものであ
る。 本発明の溶接性塗装鋼板は模式的に示せば添付
図面の第１図に示すように鋼板１の表面に化成処
理皮膜２が形成され、さらにこの化成処理皮膜２
の上に亜鉛粉末３、亜鉛−マグネシウム合金粉末
４およびマンガン粉末５の３種の金属粉末を含有
するジンクリツチ塗膜６が形成されたものであ
る。 以下これらの構成要件を詳細に説明する。 鋼板１は普通鋼冷延鋼板であるが表面を平均表
面粗度Rzで４〜20μ粗化させたものが好ましい。
これは化成処理皮膜２の付着量を増大させて防食
性を向上させたり、あるいは溶接チツプと鋼板１
との距離を短縮化して通電性をよくしたり、さら
にはジンクリツチ塗膜６にアンカー効果を付与し
たりするためである。 化成処理皮膜２はリン酸塩皮膜、クロメート皮
膜、有機シリケート皮膜等一般に公知のものでよ
いが、防食上クロメート皮膜が適している。また
この皮膜は公知のものを２種以上組合せ、複層に
したものでもよい。 一般にクロメート皮膜の形成法としては反応型
クロメート処理による方法、ノーリンスの塗布型
クロメート処理による方法および電解クロメート
処理による方法があるが、本発明の場合防食性上
および塗膜密着性上塗布型クロメート処理、とく
に下記組成のような処理液を用いた塗布型クロメ
ート処理によるのが好ましい。 処理液１ (a) 40〜50％が３価状態に還元されている三酸化
クロム10重量部 (b) 燐酸（100％H₃PO₄）３〜４重量部 (c) ポリアクリル酸４〜５重量部 (d) アクリルエマルジヨン重合体固形分17〜20重
量部 (e) 水溶液にするための水200〜4000重量部 処理液２ 前記処理液１の組成において、(a)の三酸化クロ
ムの６価クロムのすべてまたは一部が３価の状態
に還元され、６価クロム量／３価クロム量の比が
０〜2.3になつた処理液。 このクロメート皮膜の場合皮膜付着量の管理は
皮膜中に含有される全クロム量で行い、その全ク
ロム量が10〜50mg／m²になるようにする。これは
10mg／m²未満であると防食性が乏しくなり、また
塗膜密着性も安定せず、常に良好な密着性が得ら
れないからである。一方50mg／m²を超えると防食
性は向上するが、塗膜密着性が低下してプレス加
工などで剥離しやすくなる。 ジンクリツチ塗膜６は従来の亜鉛粉末のみを含
有するジンクリツチ塗膜に亜鉛−マグネシウム合
金粉末とマンガン粉末とを添加することにより防
食性、耐パウダリング性を向上させたものであ
る。 ここで亜鉛−マグネシウム合金粉末とマンガン
粉末を添加するのはこれらの添加により防食性の
持続性が長くなり、加工時の耐パウダリング性や
スポツト溶接の連続打点性も向上することが知見
されたからである。 この理由としては次のように考えられる。まず
防食性の持続性が向上する理由であるが、これは
亜鉛−マグネシウム合金中のマグネシウムおよび
マンガンが腐食環境下におかれた場合、安定した
腐食生成物を生じ、かつその腐食生成物に変化す
る際両金属とも亜鉛より電気化学的に卑なことか
ら亜鉛の過剰なガルバニツク作用を緩和するため
であると推定される。次に耐パウダリング性が向
上するのは亜鉛−マグネシウム合金は第２図に示
す如く亜鉛より硬度が高く、かつマンガンも硬度
が高いことからプレス加工の金型や溶接チツプに
付着しにくいためであると考えられる。さらにマ
ンガンは融点が亜鉛より高いので、抵抗溶接の際
溶融しにくく、従つて溶接チツプの合金化度合が
少くなつてピツクアツプが減少し、スポツト溶接
の連続打点性が向上する。 これらの亜鉛粉末、亜鉛−マグネシウム合金粉
末およびマンガン粉末の相互の混合比率はこれら
の金属粉末の合計量を100％としたとき、各金属
粉末がいずれも２〜96重量％になるようにする。 ここで各金属奔末の混合比率を２〜96重量％に
したのは亜鉛粉末の場合２重量％未満であると亜
鉛のガルバニツク作用が発揮されず、また96重量
％超であると他の金属粉末を添加しても従来のジ
ンクリツチ塗膜と変らないためである。また亜鉛
−マグネシウム合金粉末の場合２重量％未満であ
ると亜鉛粉末の必要以上の積極的ガルバニツク作
用を抑制する作用が小さくなつて、防食性の持続
力が減退してしまうとともに、スポツト溶接や加
工性の耐パウダリング性が向上せず、96重量％超
であると亜鉛粉末やマンガン粉末の含有量が少く
なり、防食性、スポツト溶接の連続打点性等にお
いて目的が達せられない。さらにマンガン粉末の
場合は２重量％未満であると亜鉛−マグネシウム
合金粉末の場合と同様防食性の持続力の問題があ
るとともに、スポツト溶接における連続打点性の
向上が認められない。一方96重量％超であると亜
鉛粉末や亜鉛−マグネシウム合金粉末の含有量が
少くなり防食上問題が生じる。 上記３種の金属粉末はジンクリツチ塗膜６にお
いて合計で60〜91重量％になるようにする。これ
は60重量％未満であると通電性が低下し、91重量
％を超えると塗膜密着性が低下するからである。 なお亜鉛−マグネシウム合金粉末としてはマグ
ネシウム含有量が0.1〜10重量％のものが好まし
い。これはこのような含有量のものが工業的規模
で製造でき、安価であるからである。 各金属粉末を結合するバインダーとしては分子
量１万〜10万のエポキシ樹脂が品質的、作業的に
好ましい。塗膜厚は乾燥塗膜厚で５〜50μになる
ようにする。5μ未満であると防食性に乏しく、
50μ超であると鋼板の表面粗度を大きくしても通
電性が低下する。 ジンクリツチ塗膜６は上記３種の金属粉末を含
有していると防食性は著しく持続するのである
が、さらに高度の耐食性を必要とする場合には防
錆顔料を塗膜重量に対して0.2〜５重量％添加す
ることも可能である。この防錆顔料としてはスト
ロンチウムクロメート、ジンククロメート、鉛酸
カルシウムなどが好適である。ここで防錆顔料の
添加量を0.2〜５重量％としたのは0.2重量％未満
では添加効果が得られず、５重量％を超えると塗
膜表面より６価クロムなどの溶出が著しくなり、
かつ防食効果も飽和するからである。また、着色
するため防錆顔料以外の有色顔料を溶接性、防食
性等の塗膜性能を損なわない範囲内で添加するこ
とも差支えない。 次に実施例により本発明の効果を説明する。 実施例 １ 板厚0.8mmの冷延鋼板をダルスキンパスして表
面をRz＝20μに粗化した後脱脂して、その粗化し
た表面に下記組成の塗布型クロメート処理液を塗
布し、塗布後水洗することなく乾燥して全クロム
量20mg／m²のクロメート皮膜を形成した。その後
このクロメート皮膜上に亜鉛粉末、亜鉛−マグネ
シウム合金粉末およびマンガン粉末を含有するエ
ポキシ塗料を塗布して、これを250℃で60秒間焼
付け、乾燥膜厚15μのジンクリツチ塗膜を形成し
た。第１表にここで得られた溶接性塗装鋼板の性
能を塗膜中の金属粉末の混合比率および含有量と
ともに示す。 塗布型クロメート処理液の組成 三酸化クロム 10重量部 リン酸 3.5重量部 ポリアクリル酸 ４重量部 アクリルエマルジヨン重合体固形分 20重量部 水 2000重量部 Cr⁺⁶／Cr⁺³＝1.5からなる塗布型クロメート処理
液

【表】 なお塗膜性能は次の要領で調査した。 (1) 塗膜密着性 JIS・Ｇ・3312の着色亜鉛鉄板の試験法に準
じて折曲げ試験を行つた。折曲げ試験は曲げ内
側の間隔枚数０枚（0t）、１枚（1t）、２枚
（2t）で180度密着折曲げ加工を行つた後加工部
塗膜にセロテープを貼付け、それを急激にひき
はがすセロテープ剥離を行い、次の基準により
評価した。

【表】 (2) 耐パウダリング性 試験片をブランク径360mmに切断後防錆潤滑
油（オイルコートZ2、出光興産製）を塗布し
て300トン油圧プレス機によりポンチ径200mm、
ポンチR13mm、ダイスR4mm、絞り高さ65mm、
全しわ押え22トンの条件で塗面が外側になるよ
うにして円筒深絞り試験を行い、試験後ダイス
金型に付着したパウダーを研摩紙でこすりと
り、その量を目視で評価して次の基準で評価し
た。

【表】 (3) 防食性 試験片にあらかじめナイフによるクロスカツ
トと、4tの180度密着折曲げとを行つたものと、
前記耐パウダリング性において深絞り試験した
ものをJIS・Ｚ・2371に基いてそれぞれ1000時
間および240時間試験し、次の基準により評価
した。

【表】

【表】 (4) 溶接性 下記の溶接条件でスポツト溶接を行つた後引
張試験を行い、引張せん断強度350Kg未満のも
のの発生率と一定溶接条件での連続打点数を調
査した。 引張せん断強度の溶接条件は下記の３条件で
行い、連続打点数の溶接条件は4.5O−CFの電
極を用いて加圧力250Kg、通電時間（サイクル）
12、電流7500Aで行つた。そして後者の場合は
100打点毎に引張せん断強度を求め、その強度
がRWMAに示す許容下限値より低くなつた時
点を電極の寿命とした。

【表】

【表】 第１表より明らかなように塗膜中に亜鉛−マグ
ネシウム合金粉末とマンガン粉末を含有させると
亜鉛粉末単味の場合より防食性、耐パウダリング
性は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接性塗装鋼板の模式断面
図、第２図は亜鉛−マグネシウム合金のマグネシ
ウム量と硬度との関係を示すグラフである。 １……鋼板、２……化成処理皮膜、３……亜鉛
粉末、４……亜鉛−マグネシウム合金粉末、５…
…マンガン粉末、６……ジンクリツチ塗膜。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼板表面に化成処理皮膜を介して亜鉛粉末
   と、亜鉛−マグネシウム合金粉末と、マンガン粉
   末との３種の金属粉末を合計で60〜91重量％含有
   する塗膜が形成されていて、該塗膜中の各金属粉
   末相互の混合比率はいずれも２〜98重量％である
   ことを特徴とする溶接性塗装鋼板。 ２ 亜鉛−マグネシウム合金粉末がマグネシウム
   含有量0.1〜10重量％のものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の溶接性塗装鋼
   板。