JPH0244624B2 - METSUKIKOHANNOATOSHORIHOHO - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半田用鋼板の後処理に係り、半田の
拡り、半田強度（以下、半田性と略す）、耐食性、
加工性および経時性に優れた後処理方法に関す
る。
〔従来の技術〕
近年、半田の可能な鋼板として、Snめつき鋼
板、Pb−Snめつき鋼板、Cuめつき鋼板およびZn
めつき鋼板が使用されている。これらのめつき鋼
板は、それぞれのめつきを施したあと、使用され
る環境にさらされたとき、めつきの外観（色）が
変化し、発錆する。したがつて、耐食性向上のた
めに、クロメート処理、リン酸塩処理などの化成
処理、あるいは一時防錆剤の塗布などが施されて
いる。クロメート処理の場合、耐食性を向上させ
るためには、Crとして、0.1mg／ｄm2以上必要で
あるが、クロメート処理を施すと半田性が著しく
低下し、0.05mg／ｄm2以上になると、腐食性の強
い強力なフラツクスを半田時に使用しなければ実
用上問題となる。腐食性の強いフラツクスを使用
すると、半田作業時の環境を悪くし、半田部の耐
食性を著しく低下させる。したがつて、Crは0.05
mg／ｄm2以下に抑えられており、十分な耐食性が
得られない。また、一時防錆剤を塗布する方法で
は、クロメート処理の場合と同様に半田性を低下
させる場合がある。しかも半田を施した後の耐食
性は著しく劣る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前述のごとく、特性の優れた半田用鋼板を得る
ためには、めつき鋼板の半田性をそこなわないよ
うにして、耐食性を向上させるめつき後の後処理
が必要である。しかし、公知の後処理方法では、
半田性と耐食性への向上は相反する傾向があるの
で、耐食性と半田性の優れた鋼板を得ることは困
難である。この傾向はめつき鋼板を経時すると顕
著に現われる。つまり、経時によつて、めつき表
面の酸化膜が成長し、半田の濡れを悪くすること
が原因と考えられる。
したがつて、めつき後の後処理の改善が必要で
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による、めつき後の後処理は、水溶性あ
るいは水分散性の脂肪族高級アルコール類、アル
キルフエノール類、および脂肪酸類にエチレンオ
キサイドを縮合せしめたもの、ポリエチレングリ
コール・アルキルアミン類、ソルビタンと脂肪酸
のエステル結合したもの、ポリプロピレングリコ
ール基を疎水基とし、ポリエチレングリコール基
を親水基としたもの、脂肪酸とジエタノールアミ
ンとのアマイド結合したもの、脂肪酸とシヨ糖の
エステル結合したもの、ラノリンアルコール、ラ
ノリン脂肪酸をエステル化したものの１種以上の
２〜100ｇ／にさらにリン酸エステル塩の１〜
50ｇ／、Cr6+イオンを0.01〜３ｇ／になるよ
うに単独あるいは混合したものを添加したPH３〜
10の処理液の厚みが0.02〜2μｍになるようにめつ
き鋼板に処理することを特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において主成分である水溶性あるいは、
水分散性の脂肪族高級アルコール類、アルキルフ
エノール類、および脂肪酸類にエチレンオキサイ
ド類を縮合せしめたものには、ポリエチレングリ
コールアルキルフエニルエーテル、ポリエチレン
グリコールアルキルエーテル、ポリエチレングリ
コール脂肪酸エステルが含まれる。ポリエチレン
グリコール・アルキルアミン類には、Ｎ−ポリエ
チレングリコールアルキルアミン、Ｎ，N′−ポ
リエチレングリコールアルキルジアミン、ポリエ
チレングリコールアルキルアミンエーテル、ポリ
エチレングリコールアルキルジアミンエーテルが
含まれる。ソルビタンと脂肪族のエステル結合に
は、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレング
リコールソルビタン脂肪酸エステルが含まれる。
ポリプロピレングリコール基を疎水基とし、ポリ
エチレングリコール基を親水基としたエーテルに
は、ポリプロピレングリコールポリエチレングリ
コールエーテルが含まれる。脂肪酸とジエタノー
ルアミンとのアマイド結合したものには、脂肪酸
ジエタノールアマイドが含まれる。脂肪酸とシヨ
糖のエステル結合にはシヨ糖脂肪酸エステルが含
まれる。ラノリンアルコール、ラノリン脂肪酸の
エステル化したものには、ラノリンアルコールエ
チレンオキサイド付加物、ラノリン脂肪酸ポリエ
チレングリコールエステルが含まれる。そして、
前述の１種以上の２〜100ｇ／が好ましい。た
だし、本発明の効果は、処理液のめつき鋼板への
塗布量に支配されるので、濃度に限定されるもの
ではないが、処理液の取扱いには前述の濃度が好
ましい。
さらに、耐食性を改善するために、リン酸エス
テル塩が１〜50ｇ／、あるいはCr6+イオンの
0.01〜３ｇ／の単独あるいは混合したものが添
加される。リン酸エステル塩には、１つまたは２
つのアルキル基のついた一塩基性または二塩基性
の酸の形か、あるいは有機アミンとの石けんが含
まれる。また、アルキル基が大きく、水に不溶な
ものはアルカリ塩とするかエチレンオキサイドな
どを付加して、親水性を高めて用いることができ
る。前述の濃度が適正濃度以下の場合は耐食性の
効果は認められないが、適正濃度以上になると半
田性が極端に低下する。
処理液の安定化のため、あるいは、めつき鋼板
の耐食性、耐疵つき性を向上させるために水溶性
あるいは水分散性の有機高分子あるいはアミン系
の防錆剤を添加することはさしつかえない。しか
しこの場合、半田性を低下させるものがあるので
添加量には注意する必要がある。たとえば、アク
リルエマルジヨンを添加すると耐疵つき性は向上
するが、半田性は低下する。
処理液のPHは３〜10の範囲が適当である。３以
下の場合は処理液の安定性が悪く、10以上になる
と処理皮膜の乾燥性が悪い。
処理液の温度は特に制限されないが80℃以上に
なるとゲル化し処理液の安定性を悪くするものが
あり、通常は20〜40℃が経済的である。
塗布方法はロールコート、ナイフコート、浸漬
後ロール絞りあるいはエヤーナイフ絞りなど制限
されるものではない。
乾燥は指触でベタツキがなければ特に問題にな
らないが水分が残留すると経時したとき発錆の原
因となるので好ましくない。
後処理皮膜の厚みは0.02〜2μｍが適当である。
0.02μｍ以下の場合は特性の効果が認められない。
2μｍ以上になると耐食性は向上する傾向がある
が、半田性は飽和し、しかも作業性を悪くするの
で好ましくない。
〔作用〕
本発明の後処理において、ハロゲンイオンを含
まない半田用フラツクスあるいはさらに防錆剤を
添加した処理液をSnめつき鋼板、Pb−Snめつき
鋼板、Cuめつき鋼板あるいはZnめつき鋼板表面
に塗布すると、半田性の向上のみならず耐食性が
著しく向上する結果が得られる。また、めつき鋼
板の経時後の半田性および耐食性も優れている。
塗布される鋼板は前述のめつき鋼板に限定される
ものではない。
このように特性が向上する理由は明らかでない
が、めつき表面に形成される酸化物、水酸化物お
よび炭酸塩の形成が、本発明の後処理によつて抑
制され、しかも、めつき鋼板の経時によつて形成
されためつき表面の金属の化合物に対して、半田
時の加熱により、本発明の塗膜がこれらを溶解
し、また一部は還元されるため、半田の濡れ、お
よび拡散が促進され半田性が向上するものと考え
られる。また、前述の現象によつて、本発明の塗
膜がめつき表面を均一に被覆するために耐食性が
向上するものと考えられる。
本発明は、かかる知見のもとになされたもので
あり、本発明の処理液を均一にめつき鋼板表面に
被覆することにより、半田性、耐食性に優れた半
田用めつき鋼板を連続的に生産できることを特徴
としている。
〔実施例〕
以下、本発明の効果を実施例（１〜６）、比較
例（1′〜6′）により説明する。
(1) 処理対象剛板（電気めつき剛板）；Snめつき
鋼板、Pb−Snめつき鋼板、Cuめつき鋼板、Zn
めつき鋼板
(2) 特性評価
半田の拡がり；250℃に保持した半田浴上に
50mm×50mmの試験片を静止し、その上に重量
0.4ｇでハゼ折りしたやに入り半田（JIS
Z3283、RH50）を置き、５、10、15秒後の半
田拡がり面積を測定し、評価した。〇：拡がり
面積200mm2以上 ×：50mm2以下
半田強度；0.18mmφの銅細線20芯を試験片に
置き、半田ゴテにてやに入り半田（RH50）を
用いて半田付けを行い、銅線を試験片と逆方向
にして、平行に引張つて強制的に破壊を試み、
その状態を評価した。〇：破壊なし ×：完全
破壊。
耐食性；JIS Z2371による塩水噴霧試験を２
サイクル行い（１サイクル：８時間噴霧、16時
間停止）、赤錆発生の有無によつて評価した。
〇：赤錆なし ×：全面赤錆
加工性；エリクセン張出し（Er＝７mm）、お
よびデユポン衝撃（1/2″×１Kg×30cm）を行
い、セロテープでめつきの加工密着性を評価し
た。〇：剥離なし
経時変化；恒温恒湿（60℃、RH95％以上）
で、1000時間経時後の外観（変色）を観察し、
さらに前述の試験で耐食性、半田性を評価し
た。〇：変色なし ×：全面変色
[Industrial Application Field] The present invention relates to post-treatment of steel plates for soldering, and improves solder spread, solder strength (hereinafter abbreviated as solderability), corrosion resistance,
This invention relates to a post-processing method with excellent workability and aging properties. [Prior art] In recent years, solderable steel sheets include Sn-plated steel sheets, Pb-Sn-plated steel sheets, Cu-plated steel sheets, and Zn-plated steel sheets.
Plated steel plate is used. When these plated steel sheets are exposed to the environment in which they are used after being plated, the appearance (color) of the plating changes and rust occurs. Therefore, in order to improve corrosion resistance, chemical conversion treatments such as chromate treatment and phosphate treatment, or temporary application of rust preventive agents, etc., are performed. In the case of chromate treatment, in order to improve corrosion resistance, 0.1 mg/dm 2 or more of Cr is required, but chromate treatment significantly reduces solderability, and if it exceeds 0.05 mg/dm 2 , it becomes corrosive. It will be a practical problem if a strong flux is not used during soldering. If a highly corrosive flux is used, the environment during soldering work will be poor and the corrosion resistance of the soldered portion will be significantly reduced. Therefore, Cr is 0.05
mg/dm 2 or less, and sufficient corrosion resistance cannot be obtained. Furthermore, in the method of temporarily applying a rust preventive agent, the solderability may be reduced as in the case of chromate treatment. Moreover, the corrosion resistance after soldering is significantly inferior. [Problems to be solved by the invention] As mentioned above, in order to obtain a soldering steel plate with excellent properties, it is necessary to improve the solderability of the plated steel plate after plating to improve its corrosion resistance. Processing is required. However, with known post-processing methods,
Since improvements in solderability and corrosion resistance tend to contradict each other, it is difficult to obtain a steel plate with excellent corrosion resistance and solderability. This tendency becomes more noticeable as the plated steel sheet ages. In other words, it is thought that the cause is that an oxide film grows on the plating surface over time, making it difficult to wet the solder. Therefore, there is a need for improved post-processing after plating. [Means for Solving the Problems] The post-plating treatment according to the present invention involves condensing ethylene oxide with water-soluble or water-dispersible aliphatic higher alcohols, alkylphenols, and fatty acids. , polyethylene glycol alkylamines, ester bonds of sorbitan and fatty acids, polypropylene glycol groups as hydrophobic groups and polyethylene glycol groups as hydrophilic groups, amide bonds of fatty acids and diethanolamine, ester bonds of fatty acids and sucrose. 2 to 100 g of one or more of ester-bonded products, lanolin alcohol, and esterified lanolin fatty acids, and 1 to 100 g of phosphate ester salts.
50g/, Cr 6+ ion added alone or in combination at 0.01-3g/PH3~
It is characterized in that the plated steel plate is treated so that the thickness of the treatment solution in step 10 becomes 0.02 to 2 μm. The present invention will be explained in detail below. In the present invention, water-soluble or
Water-dispersible aliphatic higher alcohols, alkylphenols, and fatty acids condensed with ethylene oxide include polyethylene glycol alkyl phenyl ether, polyethylene glycol alkyl ether, and polyethylene glycol fatty acid ester. Polyethylene glycol alkylamines include N-polyethylene glycol alkylamine, N,N'-polyethylene glycol alkyl diamine, polyethylene glycol alkyl amine ether, and polyethylene glycol alkyl diamine ether. The ester bond between sorbitan and aliphatic includes sorbitan fatty acid ester and polyethylene glycol sorbitan fatty acid ester.
Ethers having a polypropylene glycol group as a hydrophobic group and a polyethylene glycol group as a hydrophilic group include polypropylene glycol polyethylene glycol ether. Amide-bonded fatty acids and diethanolamine include fatty acid diethanolamide. The ester bond between fatty acid and sucrose includes sucrose fatty acid ester. Esterified products of lanolin alcohol and lanolin fatty acids include lanolin alcohol ethylene oxide adducts and lanolin fatty acid polyethylene glycol esters. and,
2 to 100 g/of one or more of the above-mentioned types is preferred. However, the effects of the present invention are controlled by the amount of the treatment liquid applied to the plated steel plate, and are not limited to the concentration, but the above-mentioned concentration is preferable for handling the treatment liquid. Furthermore, to improve corrosion resistance, 1 to 50 g of phosphate ester salt or Cr 6+ ion
0.01 to 3 g/alone or in combination are added. The phosphate ester salt has one or two
Includes soaps in the form of monobasic or dibasic acids with two alkyl groups or with organic amines. Furthermore, those having a large alkyl group and being insoluble in water can be used as an alkali salt or by adding ethylene oxide or the like to increase their hydrophilicity. If the above-mentioned concentration is below the appropriate concentration, no corrosion resistance effect will be observed, but if it exceeds the appropriate concentration, the solderability will be extremely reduced. It is permissible to add water-soluble or water-dispersible organic polymers or amine-based rust inhibitors to stabilize the treatment solution or to improve the corrosion resistance and scratch resistance of the plated steel sheet. However, in this case, it is necessary to be careful about the amount added because some of them reduce solderability. For example, adding an acrylic emulsion improves scratch resistance, but reduces solderability. The appropriate pH of the treatment liquid is in the range of 3 to 10. When it is less than 3, the stability of the treatment liquid is poor, and when it is more than 10, the drying properties of the treated film are poor. The temperature of the treatment liquid is not particularly limited, but if it reaches 80°C or higher, it may gel and deteriorate the stability of the treatment liquid, so a temperature of 20 to 40°C is usually economical. The coating method is not limited to roll coating, knife coating, roll squeezing after dipping, or air knife squeezing. Drying is not a particular problem as long as it is not sticky to the touch, but if moisture remains, it is undesirable because it can cause rust over time. The thickness of the post-treatment film is suitably 0.02 to 2 μm.
If the thickness is 0.02 μm or less, no effect on the characteristics is observed.
When the thickness is 2 μm or more, corrosion resistance tends to improve, but solderability becomes saturated and workability becomes worse, which is not preferable. [Function] In the post-treatment of the present invention, a solder flux that does not contain halogen ions or a treatment solution containing a rust preventive agent is applied to a Sn-plated steel plate, a Pb-Sn-plated steel plate, a Cu-plated steel plate, or a Zn-plated steel plate. When applied to the surface, it not only improves solderability but also significantly improves corrosion resistance. Furthermore, the solderability and corrosion resistance of the plated steel plate after aging are also excellent.
The steel plate to be coated is not limited to the above-mentioned plated steel plate. Although the reason why the properties are improved in this way is not clear, the formation of oxides, hydroxides, and carbonates on the plated surface is suppressed by the post-treatment of the present invention. By heating during soldering, the coating film of the present invention dissolves the metal compounds on the bumpy surface that are formed over time, and some of them are reduced, so that the wetting and diffusion of the solder is reduced. It is thought that this promotes solderability and improves solderability. Further, it is thought that due to the above-mentioned phenomenon, the coating film of the present invention uniformly covers the plated surface, thereby improving corrosion resistance. The present invention has been made based on this knowledge, and by uniformly coating the surface of the plated steel plate with the treatment solution of the present invention, it is possible to continuously produce plated steel plates for solder with excellent solderability and corrosion resistance. It is characterized by the fact that it can be produced. [Example] The effects of the present invention will be explained below using Examples (1 to 6) and Comparative Examples (1' to 6'). (1) Rigid plates to be treated (electroplated rigid plates): Sn-plated steel plates, Pb-Sn-plated steel plates, Cu-plated steel plates, Zn
Plated steel plate (2) Characteristic evaluation Solder spread; on a solder bath kept at 250℃
A 50mm x 50mm test piece is held still, and a weight is placed on top of it.
0.4g folded solder (JIS
Z3283, RH50) was placed, and the solder spread area was measured and evaluated after 5, 10, and 15 seconds. 〇: Spreading area 200 mm 2 or more ×: 50 mm 2 or less Soldering strength: Place 20 cores of thin copper wire with a diameter of 0.18 mm on the test piece, and solder it with a soldering iron using hot solder (RH50) to connect the copper wire. Attempt to forcibly break the specimen by pulling it parallel to the specimen in the opposite direction.
The condition was evaluated. 〇: No destruction ×: Complete destruction. Corrosion resistance: Salt spray test according to JIS Z2371 2
A cycle was performed (one cycle: spraying for 8 hours, stopping for 16 hours), and the presence or absence of red rust was evaluated.
〇: No red rust ×: Full red rust Workability: Erichsen overhang (Er = 7 mm) and Dupont impact (1/2″ x 1 Kg x 30 cm) were performed, and the adhesion of the plating was evaluated with cellophane tape. 〇: No peeling Change over time; constant temperature and humidity (60℃, RH95% or more)
Observe the appearance (discoloration) after 1000 hours,
Furthermore, corrosion resistance and solderability were evaluated using the aforementioned tests. 〇: No discoloration ×: Fully discolored
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
第１表、第２表の実施例１〜６に示したよう
に、本発明の方法によつて、耐食性、半田性、加
工性、経時性に優れためつき鋼板を得ることがで
きた。
As shown in Examples 1 to 6 in Tables 1 and 2, by the method of the present invention, it was possible to obtain a tanned steel plate with excellent corrosion resistance, solderability, workability, and aging resistance.
Claims (1)
ール類、アルキルフエノール類、および脂肪酸類
にエチレンオキサイドを縮合せしめたもの、ポリ
エチレングリコール・アルキルアミン、ポリエチ
レングリコール・アルキルジアミン類、ソルビタ
ンと脂肪酸のエステル結合したもの、ポリプロピ
レングリコール基を疎水基とし、ポリエチレング
リコール基を親水基としたエーテル、脂肪酸とシ
ヨ糖のエステル結合したもの、ラノリンアルコー
ルとラノリン脂肪酸とをエステル結合したものの
１種以上の２〜100ｇ／にさらにリン酸エステ
ル塩１〜50ｇ／、Cr6+イオンを0.01〜３ｇ／
になるように単独あるいは混合したものを添加し
たPH３〜10の処理液をめつき鋼板表面に0.02〜2μ
ｍになるように処理することを特徴とする半田用
めつき鋼板の後処理方法。1 Water-soluble or water-dispersible aliphatic higher alcohols, alkylphenols, and fatty acids condensed with ethylene oxide, polyethylene glycol alkylamines, polyethylene glycol alkyl diamines, and ester bonds of sorbitan and fatty acids. 2 to 100 g/of one or more of ethers, ethers with polypropylene glycol groups as hydrophobic groups and polyethylene glycol groups as hydrophilic groups, ester bonds of fatty acids and sucrose, and ester bonds of lanolin alcohol and lanolin fatty acids. Furthermore, phosphoric acid ester salt 1-50g/, Cr 6+ ion 0.01-3g/
Plating the steel plate surface with a treatment solution with a pH of 3 to 10, which is added singly or in combination to give a coating thickness of 0.02 to 2μ.
A method for post-processing a plated steel plate for solder, the method comprising processing the plated steel plate so that the plated steel plate becomes m.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180986A JPH0244624B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | METSUKIKOHANNOATOSHORIHOHO |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180986A JPH0244624B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | METSUKIKOHANNOATOSHORIHOHO |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115670A JPS63115670A (en) | 1988-05-20 |
| JPH0244624B2 true JPH0244624B2 (en) | 1990-10-04 |
Family
ID=17367014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26180986A Expired - Lifetime JPH0244624B2 (en) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | METSUKIKOHANNOATOSHORIHOHO |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244624B2 (en) |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26180986A patent/JPH0244624B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63115670A (en) | 1988-05-20 |
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