JPH0515791B2

JPH0515791B2 -

Info

Publication number: JPH0515791B2
Application number: JP615184A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Yokoyama; Takenori Deguchi; Kiichiro Katayama; Hisao Takamura
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1984-01-17
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1993-03-02
Also published as: JPS60149788A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はプレス加工などの加工時に塗膜パウダ
リングの発生の少いジンクリツチ系溶接性塗装鋼
板の改善に関する。近年自動車車体の場合、下廻りやドアなど防食
を必要とする部分には冷延鋼板にクロメート系皮
膜を介してジンクリツチ塗料を塗装した溶接性塗
装鋼板が使用されている。従来この種の塗装鋼板
のジンクリツチ塗膜は亜鉛粉末を含有させただけ
のものであつたが、その防食性は溶融亜鉛めつき
鋼板や電気亜鉛めつき鋼板より優れている。しか
しジンクリツチ塗膜には通電性をもたせるのに多
量（通常80重量％以上）の亜鉛粉末を含有させて
あるため、プレス加工時に塗膜がパウダリングを
起すという欠点があつた。この塗膜のパウダリングの問題は本発明者らの
研究によれば塗膜中に亜鉛粉末とともに亜鉛−マ
グネシウム合金粉末を含有させれば改善でき、か
つ防食性も向上させることが判明している。しか
しながらマグネシウムは非常に酸化されやすいた
め、亜鉛−マグネシウム合金粉末をアトマイズ法
で製造した場合酸化されてしまい、防食性が未酸
化の場合より低下してしまうという欠点があつ
た。すなわち亜鉛−マグネシウム合金粉末を亜鉛
粉末と混合使用すると防食性が向上するのはマグ
ネシウムが亜鉛の過度の犠牲防食作用を抑制し
て、亜鉛が過剰に溶出するのを防止するためであ
るが、マグネシウムが酸化されるとこのような防
止作用がないため、亜鉛が著しく溶出され、短期
間のうちに消耗してしまつて防食性が持続しない
のである。そこで本発明者らはこの亜鉛−マグネシウム合
金粉末の酸化を防止する方法について検討を行つ
た結果、0.1≦Al≦30、0.01≦Ni≦5.0、0.01≦Cu
≦3.0、0.01≦Si≦2.0、0.01≦Ti≦1.5、0.01≦Sb
≦1.0、0.01≦Cr≦0.5、0.01≦Be≦0.5、0.01≦Co
≦0.1、0.01≦In≦0.1、0.01≦Sr≦0.05、0.01≦
Mo≦0.5および0.01≦Zr≦3.0各重量％の１種又は
２種以上を添加すれば酸化が防止され、しかも防
食性がさらに向上することを見出したのである。
かくして本発明は鋼板上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を前
者／後者＝50／50〜98／２の比率で合計60〜91重
量％含有するジンクリツチ塗膜が形成されてい
て、前記亜鉛−マグネシウム合金粉末には0.1≦
Al≦30、0.01≦Ni≦5.0、0.01≦Cu≦3.0、0.01≦
Si≦2.0、0.01≦Ti≦1.5、0.01≦Sb≦1.0、0.01≦
Cr≦0.5、0.01≦Be≦0.5、0.01≦Co≦0.1、0.01≦
In≦0.1、0.01≦Sr≦0.05、0.01≦Mo≦0.5および
0.01≦Zr≦3.0各重量％の１種又は２種以上が添
加されていることを特徴とする耐パウダリング性
に優れた溶接性塗装鋼板を提供するものである。以下本発明を詳細に説明する。本発明の塗装鋼板を模式的に示せば、添付図面
に示す如く、鋼板１の表面に化成処理皮膜２が形
成され、その上に亜鉛粉末３と0.1≦Al≦30、
0.01≦Ni≦5.0、0.01≦Cu≦3.0、0.01≦Si≦2.0、
0.01≦Ti≦1.5、0.01≦Sb≦1.0、0.01≦Cr≦0.5、
0.01≦Be≦0.5、0.01≦Co≦0.1、0.01≦In≦0.1、
0.01≦Sr≦0.05、0.01≦Mo≦0.5および0.01≦Zr≦
3.0各重量％の１種又は２種以上を添加した亜鉛
−マグネシウム合金粉末４とを含有するジンクリ
ツチ塗膜５が形成されたものである。ここで鋼板１としては冷延鋼板、めつき鋼板で
もよい。めつき鋼板としては種々あるが、好まし
いものを挙げれば亜鉛および／またはアルミニウ
ムを主成分とする溶融合金めつき鋼板、溶融アル
ミニウムめつき鋼板、亜鉛または亜鉛合金の電気
めつき鋼板、亜鉛−鉄合金化亜鉛めつき鋼板（ガ
ルバニール鋼板）および溶融亜鉛めつき鋼板など
がある。冷延鋼板、めつき鋼板とも亜鉛−鉄合金
化溶融亜鉛めつき鋼板などを除いて表面粗度が小
さいので、表面を粗化したものが好ましい。これ
は表面を粗化されると化成処理皮膜２の付着量が
増大し、防食性が向上するとともに、スポツト溶
接などにおいて鋼板１と溶接機のチツプとの間隔
が同一塗膜付着量の場合短くなり、通電性が向上
するからである。またジンクリツチ塗膜５にアン
カー効果を付与し、塗膜密着性も向上させる。化成処理皮膜２はクロメート皮膜、リン酸亜鉛
皮膜、リン酸鉄皮膜、リン酸亜鉛−鉄皮膜、リン
酸−クロム皮膜など従来より鋼板表面の特性との
関係で一般に使用されている公知のものでよい。
種々検討してみると下記蘇生のような塗布型クロ
メート処理液を塗布して、水洗することなく乾燥
した化成処理皮膜が防食性および塗膜密着性に優
れているので好ましい。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。上記処理液により化成処理皮膜２を形成する場
合、皮膚中の全クロム量が10mg／m²未満であると
防食性が低下し、塗膜密着性も常に安定せず、ま
た50mg／m²を超えると塗膜密着性が低下するの
で、全クロム量は10〜50mg／m²になるようにす
る。ジンクリツチ塗膜５は亜鉛粉末３と亜鉛−マグ
ネシウム合金粉末４とを含有させるのであるが、
亜鉛−マグネシウム合金粉末４としては前述の如
くAlやNiなどを１種または２種以上添加したも
のを含有させる。亜鉛粉末３は製錬上含まれる不
純物（例えばPd、Sn、Sbなど）を含んでいても
問題ない。ここで両粉末を含有させるに際しては、両粉末
の合計量が60重量％未満であると通電性が低下
し、スポツト溶接などの電気溶接性が低下するの
で、60重量％以上含有させる。しかし91重量％を
超えると耐加工剥離性が低下するので、両粉末の
合計量は91重量％以下になるようにする。また両
粉末の混合比はZn粉末／Zn−Mg合金粉末＝50／
50〜98／２になるようにする。亜鉛粉末に対する
亜鉛−マグネシウム合金粉末の添加量上限を50重
量％にしたのは50重量％を超えてもパウダリング
性や防食性の向上効果が期待できないためであ
る。一方下限を２重量％にしたのは２重量％より
少くすると添加効果がなく、耐パウダリング性、
防食性とも亜鉛粉末単独の場合とほとんど変らな
くなるからである。上記両粉末を含有する塗膜の樹脂としては分子
量１〜10万の直鎖状エポキシ系樹脂が品質的、作
業的に好ましい。乾燥塗膜厚は冷延鋼板、めつき鋼板の場合それ
ぞれ5μ未満、2μ未満であると防食性に乏しく、
また両鋼板とも50μを超えると通電性が劣るの
で、冷延鋼板の場合は５〜50μ、めつき鋼板の場
合は２〜50μにする。なお防食性に関し亜鉛粉末と亜鉛−マグネシウ
ム合金粉末だけでは耐食性が不十分で、さらに高
度の防食性を必要とする場合には防錆顔料を添加
することも可能である。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
ルシウムなどが適当で、これらのものを0.2〜0.5
重量％添加する。５重量％を超えて添加すると、
塗膜表面より６価クロムなどの溶出が著しくな
り、防食効果も飽和して添加増量効果が小さい。
なお防錆顔料を添加すると防錆顔料自体の防食効
果のほか、マグネシウムと同様亜鉛の過剰溶出を
抑制する効果も期待できる。亜鉛−マグネシウム合金粉末のマグネシウム含
有量については亜鉛の場合第２図に示すようにマ
グネシウムを添加すると硬度が急激に上昇し、プ
レス加工時に金型への粉末付着が少くなつて塗膜
の耐パウダリングを向上させることができるの
で、とくに限定を要しない。しかし１〜５重量％
の工業的規膜で製造できるものが作業的、品質的
に好ましい。実施例第１表に板厚が0.8mmの冷延鋼板、めつき鋼板
と脱脂した後その表面に下記組成の処理液を塗布
して水洗することなく乾燥して全クロム量30ｇ／
m²の化成処理皮膜を形成し、その上にジンクリツ
チ塗料を塗装して、塗膜厚が５〜15μのジンクリ
ツチ塗膜を形成した溶接性塗装鋼板の原板の種類
と塗膜組成を示したものである。なお亜鉛−マグ
ネシウム合金粉末はアトマイズ法で製造したもの
を用い、かつジンクリツチ塗膜の形成はロールコ
ート法で塗料を塗装した後250℃（板温）で60秒
間焼付けることによつた。処理液組成（重量部）三酸化クロム酸10、リン酸３、ポリアクリル酸
５、アクリルエマルジヨン重合体固形分18、水
2000、Cr⁺⁶Cr⁺³＝1.4

【表】

【表】また第２表は第１表の溶接性塗装鋼板の性能を
下記要領で調査したものを示したものである。 (1) 塗膜密着性 JIS G3312の着色亜鉛鉄板の試験法に準じた
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）、２枚（2t）、４枚（4t）で
180度密着折曲げ加工を行つた後加工塗膜にセ
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2tの180度密着曲げを施して、JIS−Z2371
に基いて塩水噴霧試験を行つて赤錆の発生する
までの時間を調査した。 (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350Kgｆ未満の
ものの発生率を調査した。 (イ) 溶接条件 (A) 冷延鋼板の場合

【表】 (B) めつき鋼板の場合

【表】 (ロ) 引張せん断強度350Kgｆ未満の発生率

【表】

【表】第２表より明らかなく如く、亜鉛−マグネシ
ウム合金粉末としてAlやNiなど前記記載の元
素を添加したものをジンクリツチ塗膜中に含有
させると防食性は向上する。また亜鉛−マグネ
シウム合金粉末をこのようなものにしても他の
特性は損なわれることがない。以上の如く、本発明によればジンクリツチ系の
溶接性塗装鋼板の防食性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の塗装鋼板の模式断面図、第２
図はZn−Mg合金粉末のMg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…
…ジンクリツチ塗膜。

Claims

【特許請求の範囲】１鋼板上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を前者／後者＝50／
50〜98／２の比率で合計60〜91重量％含有するジ
ンクリツチ塗膜が形成されていて、前記亜鉛−マ
グネシウム合金粉末には0.1≦Al≦30、0.01≦Ni
≦5.0、0.01≦Cu≦3.0、0.01≦Si≦2.0、0.01≦Ti
≦1.5、0.01≦Sb≦1.0、0.01≦Cr≦0.5、0.01≦Be
≦0.5、0.01≦Co≦0.1、0.01≦In≦0.1、0.01≦Sr
≦0.05、0.01≦Mo≦0.5および0.01≦Zr≦3.0各重
量％の１種又は２種以上が添加されていることを
特徴とする耐パウダリング性に優れた溶接性塗装
鋼板。２ジンクリツチ塗膜中に防錆顔料が添加されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の耐パウダリング性に優れた溶接性塗装鋼板。