JPH0428878A

JPH0428878A - 耐食性、耐クロム溶出性に優れた表面処理鋼板の製造法

Info

Publication number: JPH0428878A
Application number: JP13576690A
Authority: JP
Inventors: Eizo Wada; 栄造和田; Nobuhiko Sakai; 伸彦酒井; Toshiharu Kikko; 橘高　敏晴
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1992-01-31

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、クロメート皮膜で高耐食性を付与した表面処
理鋼板よりのクロム溶出防止と耐食性とを改善した表面
処理鋼板の製造法に関する。

（従来技術）近年、自動ＩＩＬ車体に従来の冷延鋼板に代えで亜鉛や
亜鉛合金めっき鋼板を使用しで、車体の耐久性を改善す
ることが盛んに行なわれ、それらの鋼板に対する耐食性
要求は年々高まっている。

かかる要求を充たすため、亜鉛や亜鉛合金めっき鋼板の
表面に反応型や塗布型のクロメ−Ｆ処理液あるいは電解
クロメ−Ｆ処Ｉｆｆ！液で高耐食性の６価クロムに富ん
だクロメ−Ｆ皮膜を形成した表面処理鋼板が開発されて
いる。しかし、この高耐食性の表面処理鋼板は、冷延鋼
板に比較すると、高価であるため、その使用は、まだ高
度の耐食性を必要とする部材に限られている。

しかし、この表面処理鋼板部材は、加工の際に付着した
潤滑油や機械油を除去すれば、直ちに塗装できるもので
あるが、自動車車体の塗装は、生度合理化のため、すべ
ての部材を車体に組み込んだのち全体を一度に行うので
、表面処理鋼板部材も塗装前処理工程で冷延鋼板部材塗
装用の前処理液にさらされる。この冷延鋼板部材の一般
的な塗装前処理は、脱脂、水洗、表面調整、リン酸塩処
理などであるが、このような前処理を施されると、クロ
メート皮膜より有害な６価クロムが溶出し、前処理液に
混入してしまう。このため、リン酸塩処理液のような化
成処理液が短期間に劣化したり廃液処理に費用がかかる
という問題があった。

出願人は、この廃液処理の問題を解決したクロメート処
理としで、ＳｉＯ□、ＰＯ１３−を含み、３価クロムと
全クロムのモル比が３価クロム／全クロム＝０．４０〜
０．５５であるクロム酸水溶液を亜鉛めっき鋼板にクロ
ム付着量で３０〜１２０Ｉ１ｇ／ｌ１１２塗布しで、水
洗することなく、板温で１５０〜２５０℃に加熱乾燥す
ることを特徴とするクロメート処理方法を提案した（特
開昭６４−６５２７２号）。この方法は、クロメート皮
膜中の６価クロムの一部を無害な３価クロムにしで、溶
出クロム中の６価クロムの割合を少なくしたものである
。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、溶出クロム中の６価クロムの割合を少な
くしても、なお６価クロムが溶出するため、その溶出が
問題になってν・た。

本発明は、この６価クロムの溶出の問題を解決した表面
処理鋼板の製造法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面にＳｉ
Ｏ２およＶＰｔＬ３−を含み、３価クロムと全クロムの
モル比が３価クロム／全クロム＝０．４０〜０．５５で
あるクロム酸水溶液をクロム付着量で３０〜１２０　ｍ
ｇ７ｍ２塗布しで、水洗することなく、板温で１５０〜
２５０℃に加熱乾燥した後、樹脂を塗布し、その後再び
１５０〜２５０℃で加熱乾燥することによりクロ／−ト
皮膜の上に杉！脂皮膜を形成した。

（作用）本発明での塗布型クロメート処理は、３価りａムと全ク
ロムのモル比が３価クロム／全クロム０．４０〜０．５
５のクロメート処理役（゛行うので、クロメート皮膜中
の６価クロムは全クロムの５割前後を占めている。しか
し、このクロメート皮膜の上に樹脂を塗布しで、１５０
〜２５０℃に加熱乾燥すると、クロメート皮膜表層部分
に存在する６価クロムは樹脂と反応し、３価のクロムに
還元される。このため、クロメート皮膜表層の６価クロ
ム量は減少する。一方、樹脂皮膜は、その上にあとで上
塗り塗装を施すので、あまり厚くしないのが通常で、脱
脂や洗浄の際には３価、６価クロムとも透過して溶出し
易いが、樹脂皮膜と接するクロメート皮膜表層の６価ク
ロム量が少なくなっているので、溶出する６価クロムの
量は減少する。

本発明でクロメート皮膜の上に塗布する樹脂は、目的に
合わせて種々のものを使用できるが、６価クロムの溶出
防止性、塗装性などを考慮した場合、次のものを使用す
るのが好ましい。

（１）水溶ＰＳｆ１５脂アクリル１１１脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、
アルキッド樹脂、これらの変性樹脂（２）溶剤系樹脂エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、これらの変性樹脂上記各樹脂は、単独使用、混合使用でもよい。

樹脂中には、皮膜性能を高める添加剤を添加してもよい
、このような添加剤には耐食性、塗装性、加工性、密着
性、硬度など改善剤がある。例えば、耐食性を改善した
い場合にはシリカゾルを添加すればよい。しかし、この
シリカゾルは、５０ｗｔ％より多くすると、樹脂液の粘
度が上昇し、ゲル化し易くなるので、５０ｗｔ％以下に
する。また、密着性を改善したい場合にはシランカンプ
リング剤を添加すればよい。

樹脂の塗布は、乾燥塗膜厚で０．４〜２．０μＩ１１、
好ましくは１．０μｍ前後にする。樹脂皮膜は、鋼板を
自動車車体に使用する場合、６価クロムの溶出のほか、
組み立ての際のスポット溶接性を考慮する必要があす、
樹脂皮膜厚による両者の関係は、第１図に示すように、
逆の関係になる。しかし、樹脂皮膜が０．４〜２．０μ
ｍであれば、両特性を満足させることができる。

塗布樹脂の焼付けは、板温で１５０℃未満であると、皮
膜硬化が不十分なため、６価クロムの溶出抑制作用が小
さく、２５０℃を越えると、クロメート皮膜中の水分揮
散や皮膜の脱水縮合反応が起こり、皮膜にクラックが発
生し、また、樹脂による６価クロムの還元が者しくなっ
て、３価クロム／全クロムの比率が上昇し、耐食性が低
下する。

本発明で使用する亜鉛めっき鋼板や亜鉛合金め−き鋼板
は、従来上り使用されているものであれば、使用可能で
ある。具体的には、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっ
き鋼板、Ｚｎ　　Ｎｉ合金めっき鋼板、Ｚｎ−Ｆｅ合會
めっき鋼板、Ｚｎ−＾１合金めっき鋼板、合金化溶融亜
鉛めっき鋼板、これらのめっき鋼板に耐食性や加工性あ
るいは耐熱性改善元素などを添加したものである。

（実施例）亜鉛合金めっき鋼板に第１表に示す組成のクロメート処
理液を塗布し、水洗することなく乾燥した後、下記組成
の樹脂を乾燥塗膜厚で１．０μ曽になるように塗布して
焼付乾燥した。

（Ａ）溶剤系樹脂組成エポキシ樹Ｈ￥ｔ　　　　　　４５〜９５ｉ！ｉコロイ
グルシリカ　　　０〜５０部メラミン硬化剤　　　　　　　５部（Ｂ）水溶系樹脂組成アクリル樹脂　　　　４７〜９７部コロイグルシν力　　　０〜５０部シランカップリング剤　　　　３部次に、この塗装鋼板に下記方法で耐クロム溶出性試験と
耐食性試験とを実施した。

（１）耐クロム溶出性試験塗装鋼板に脱脂［日本ペイント（株）製リドリン５Ｄ２
５０（４０℃）に２分間浸漬１、水洗、表面調整および
冷延鋼板用リン酸塩処理［日本ペイント（株）製グラ／
７ン５Ｄ２５００（４５℃）に２分間浸漬）を順次施し
た後、乾燥しで、樹脂表面に付着しているクロム量を蛍
光ＸＭ分析法で測定し、処理前よりどの程度多くなって
いるかを次の基準で評価した。

○　溶出量４ＩＩＩＦｉ／ＩＩ＋２未満△　溶出量４〜
９よ／ＩＩｌ： ×　溶出量１０ｍｇ／ω２以上（２）耐食性試験塩水噴霧試験（３５℃、２時間）→乾燥（５０”Ｃ１１
５時間）→湿潤試験（５０”（：、６時間）→大気送風
（１時間）のサイクル試験を１．５０サイクル実施しで
、試験により減少した板厚の最大値を測定し、次の基準
で評価した。

○　減少厚が０　、１　ｍ１１未満 △　減少厚が０．１−０，４１Ｉ１ｍ ×　減少厚が０　、５　ｍｍ以上第１表にこれらの結果を示す。

（発明の効果）以上のように、本発明は、クロメート皮膜表面に樹脂皮
膜を形成しで、クロメート皮膜表層の６価クロムを樹脂
皮膜で３価クロムに還元してしまうのであるから、樹脂
皮膜透過して溶出する全クロム量が同一であっても６価
クロムの溶出を少なくすることができる。従って、冷延
鋼板部材とともに自動＊＊体に組み込んで、冷延鋼板の
塗装前処理を施されてむ、前処理液中への有害な６価ク
ロム混入量は抑制される。また、クロメート皮膜の表層
以外の部分の６価クロムは３価クロムに還元されないの
で、耐食性を有し、しかも、クロメート皮膜の上には樹
脂皮膜が形成されているので、表層の６価クロム減少に
よる耐食性低下を補うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、樹脂及膜厚によるクロム溶出性とスポット溶
接性を示すグラフである。特許出願人　　日新製鋼株式会社代　　理　　人　　　進　　藤　　　満第図ネ１を月旨皮１ｍ勺半１Ｊ夫　（μｍ）手続補正書平成２年７月３１日平成２年特許願第１３５７６６号２、発明の名称耐食性、耐クロム溶出性に優れた表面処理鋼板の製造法３、補正をする者事件との関係　　特許出願人住　所　東京都千代田区丸の白玉丁目４番１号名　称　
（４５８）　　日新製鋼株式会社代表取締役　甲　斐　
　幹４、代理人　（〒１０３）住　所　東京都中央区日本橋堀留町２丁目３番３グラン
トメシン日本橋堀留　７０４号室電話　０３（６６１）
６０８０（１）明細書７頁上から３行目に「皮膜硬化」とあるの
を「皮膜との反応」と訂正する。（２）同書８頁下から４行目に「浸漬）を」とあるのを
「浸漬］を」と訂正する。（３）同書８頁下から２行目に「処理前よりどの程度多
くなっているかを」とあるのを「処理前後のクロム量の
差をクロム溶出量としで、」と訂正する。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）亜鉛または亜鉛合金めっき鋼板の表面にＳｉＯ＿
２およびＰＯ＿４＾３＾−を含み、３価クロムと全クロ
ムのモル比が３価クロム／全クロム＝０．４０〜０．５
５であるクロム酸水溶液をクロム付着量で３０〜１２０
ｍｇ／ｍ＾２塗布しで、水洗することなく、板温で１５
０〜２５０℃に加熱乾燥する表面処理鋼板の製造法にお
いて、前記加熱乾燥後、樹脂を塗布し、その後再び１５
０〜２５０℃で加熱乾燥することを特徴とする耐食性、
耐クロム溶出性に優れた表面処理鋼板の製造法。
（２）第１項の表面処理鋼板の製造法において、シリカ
ゾルを５０％以下添加した樹脂を塗布することを特徴と
する耐食性、耐クロム溶出性に優れた表面処理鋼板の製
造法。