JPH0657447A - 耐チッピング性に優れた自動車外装用鋼板 - Google Patents

耐チッピング性に優れた自動車外装用鋼板

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JPH0657447A
JPH0657447A JP21250592A JP21250592A JPH0657447A JP H0657447 A JPH0657447 A JP H0657447A JP 21250592 A JP21250592 A JP 21250592A JP 21250592 A JP21250592 A JP 21250592A JP H0657447 A JPH0657447 A JP H0657447A
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JP
Japan
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chromate
steel sheet
chipping resistance
chromate film
weight
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Pending
Application number
JP21250592A
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English (en)
Inventor
Yasuyuki Tanno
恭行 丹野
Satoshi Ikeda
聡 池田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2222/00Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
    • C23C2222/20Use of solutions containing silanes

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  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた耐低温チッピング性を有する自動車外装
用防錆鋼板。 【構成】鋼板表面に、目付量が10g/m2以上の亜鉛系合金
めっき層を有し、その上に、付着量が金属クロムに換算
して20〜180mg/m2で、SiO2/Cr重量比で0.05〜4.0 のシ
リカを含有し、かつ均一性に優れているクロメート皮膜
を有する鋼板。 【効果】低温でのチッピングに対して高い抵抗性を有す
るとともに、耐食性、塗装性、スポット溶接性にも優
れ、自動車車体の外装用防錆鋼板として好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、低温で優れた耐チッ
ピング性を示す自動車外装用の防錆鋼板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車車体の防錆性能の向上に対
する強い要請に対処するため様々な種類の表面処理鋼板
が開発されてきたが、最近、特に自動車の外装面に使用
される材料に対する防錆対策の一つとして亜鉛系合金め
っき鋼板(Zn−Ni合金めっき鋼板、Zn−Fe合金めっき鋼
板等)の適用が急速に進められている。
【0003】ところが、亜鉛系合金めっきにより形成さ
れるめっき皮膜は残留応力が大きいので、亜鉛系合金め
っきを自動車の外装用鋼板の外面に適用すると低温チッ
ピングを生じやすいという問題があった。これは、欧州
や北米地域等の寒冷地において石はね等の衝撃によりめ
っき層が鋼板との界面から剥離する現象である。
【0004】このような問題に対処するため、これまで
にも(イ) めっき層と鋼板の界面における密着性を強化
して耐チッピング性を改善する方法(例えば、特開昭62
−211397号、特開昭63− 93891号、特開昭63−130794
号、特開平2− 19491号、特開平2− 70091号の各公報
参照)、(ロ) めっき表面に緩衝材として柔らかい樹脂
皮膜を形成する方法(特開昭64−78832号公報)、等の
技術が開発されている。
【0005】しかしながら、これらの技術は、自動車外
装材の耐チッピング対策として実際上必ずしも十分な効
果が得られるものではなかった。しかも、前記の (ロ)
に示したような「樹脂皮膜で被覆してめっき面への衝撃
を緩和する方法」の場合には、被覆する樹脂として軟質
(ガラス移転点55℃以下)のものを選ぶ必要があり、そ
のため耐食性の良好な高架橋型の樹脂を適用することが
できず、耐食性の面での不利を余儀なくされていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、自動車の外装用材として十分に満足できる耐
食性、塗装性、スポット溶接性等を有することは勿論、
外面が優れた耐低温チッピング性をも備えている自動車
外装用防錆鋼板を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成し、特に、防錆性や塗装性の点で優れる亜鉛系
合金めっき鋼板の耐低温チッピング性を大幅に改善し得
る方策について研究を重ねた結果、亜鉛系合金めっき鋼
板の表面をシリカ(SiO2)を含有するクロメート皮膜で
被覆すると、被覆鋼板は優れた耐食性、塗装性、スポッ
ト溶接性を保持すると同時に、軟質の樹脂皮膜で被覆し
なくても耐低温チッピング性が大幅に改善されるという
知見を得ることができた。
【0008】本発明は、上記の知見に基づいてなされた
もので、その要旨は、『鋼板表面に、目付量が10g/m2
上の亜鉛系合金めっき層を有し、その上にクロメート皮
膜を有し、そのクロメート皮膜は、付着量が金属クロム
に換算して20〜180mg/m2で、SiO2/Cr重量比で0.05〜4.
0 のシリカを含有し、クロメート皮膜を電子ビーム径が
10〜40μm のX線マイクロアナライザーで1mm×1mm以
上の面積を 100点以上マッピング分析したときのCrの特
性X線検出強度の平均値をXm、ばらつきをσとすると、
σ/Xmが 0.3以下であり、かつ、アルカリ水溶液に可溶
なCr6+の含有量が1重量%以下であることを特徴とする
耐チッピング性に優れた自動車外装用防錆鋼板』にあ
る。
【0009】前記の亜鉛系合金めっき層とは、Zn−Ni合
金めっき、Zn−Fe合金めっき、あるいは更に、Co、Ti等
を添加した公知のZn系合金防錆めっきや、SiO2、Al2O3
等を分散させたZn系分散めっき等により形成されるめっ
き層で、電気めっき、溶融めっきのいずれによるもので
あってもよい。
【0010】なお、ばらつきσとは、標準偏差のことで
ある。
【0011】
【作用】上述のように、本発明の自動車外装用防錆鋼板
は、耐食性に優れた亜鉛系合金めっき層を有し、そのめ
っき層の上に耐低温チッピング性の改善に著しい効果を
発揮するクロメート皮膜を有する鋼板である。特に、ク
ロメート皮膜中に所定の割合でシリカを含有させること
によって、この皮膜に極めて優れた耐低温チッピング性
が付与される点に特徴がある。
【0012】従来から、孔あき腐食に対する防錆力を改
善するために、亜鉛合金めっき鋼板のめっき面にSiO2
含むクロメート皮膜とさらにその上に有機樹脂皮膜を形
成させた自動車の内装用材料が知られている。しかし、
防錆鋼板の表面に所定割合のシリカを含有するクロメー
ト皮膜を形成させることにより防錆鋼板の耐低温チッピ
ング性が著しく改善されるという報告は皆無である。シ
リカを含有するクロメート皮膜のこのような効果を見出
して、これを自動車外装用材料に積極的に適用して得ら
れたのが本発明の防錆鋼板である。
【0013】クロメート皮膜中のシリカが防錆鋼板の耐
低温チッピング性を大幅に改善する機構については必ず
しも明確ではないが、クロメート皮膜中にシリカ粒子が
存在することによって衝撃エネルギーが分散され、ある
いは吸収されることによるものと考えられる。
【0014】以下、本発明において、亜鉛系合金めっき
層のめっき目付量、クロメート皮膜のX線マイクロアナ
ライザー(XMA)によるマッピング分析、クロメート
付着量、クロメート皮膜中のシリカの含有割合およびア
ルカリに可溶なCr6+の含有量を前記のように限定した理
由について説明する。
【0015】(A)めっき目付量 亜鉛系合金めっき層は亜鉛の犠牲防食効果によって耐外
面錆性を改善するために必要であるが、その目付量が10
g/m2未満ではその効果が不十分である。従って、亜鉛系
合金めっきの目付量を10g/m2以上と定めた。
【0016】(B)クロメート皮膜のXMAマッピング
分析 電子線ビーム径が10〜40μm のXMAで1mm×1mm以上
の面積を 100点以上測定したときのCrの特性X線の検出
強度の平均値をXm、ばらつきをσとすると、σ/Xmが
0.3を超えると十分な耐チッピング性が得られない。σ
/Xmはクロメート皮膜の均一性を示す指標であるが、均
一性が劣ると耐チッピング性が低下するものと考えられ
る。従って、平均値Xmに対するばらつきσの比(σ/X
m)を 0.3以下とした。
【0017】(C)クロメート皮膜の付着量 シリカを含有するクロメート皮膜は耐低温チッピング性
を改善するために必要であるが、その付着量が金属クロ
ムに換算して 20mg/m2未満では耐チッピング性の改善が
十分ではなく、一方、付着量が180mg/m2を超えると脱脂
・化成処理時のCrの溶出量が大きくなるため好ましくな
い。従って、クロメート付着量は金属クロムに換算して
20〜180mg/m2と定めた。
【0018】(D)クロメート皮膜中のシリカ含有割合 クロメート皮膜中のシリカの含有割合は、耐低温チッピ
ング性を改善するための重要な要件である。シリカの含
有割合がSiO2/Cr重量比で0.05未満の場合には耐低温チ
ッピング性の改善効果が十分ではなく、一方、前記重量
比が 4.0を超えると、皮膜の絶縁性が増大して溶接時の
チップの損傷が大きくなったり、あるいは通電不能にな
り、スポット溶接性が低下する。従って、クロメート皮
膜中のSiO2/Cr重量比を0.05〜0.4 とした。
【0019】防錆鋼板に塗装する際、前処理として脱脂
ならびに化成処理を行うが、このときCrの溶出を抑制
し、上塗りの電着塗料との密着性を向上させる目的で、
クロメート皮膜にシランカップリング剤を添加すること
もできる。この場合、シランカップリング剤の添加量
は、クロメート皮膜中に含有されているSiO2の重量に対
して1×10-5倍以上とするのがよい。
【0020】シランカップリング剤としては、例えばビ
ニルトリクロルシラン、ビニルトリス(βメトキシエト
キシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、β−(3,4 エポキシシクロヘキシル)
エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン等の既存のものが使用できる。
【0021】(E)アルカリに可溶なCr6+の含有量 クロメート皮膜中にアルカリに可溶なCr6+が1重量%を
超えて含有されると、防錆鋼板の脱脂ならびに化成処理
工程で、脱脂液、化成処理液中にCr6+が溶出し、化成処
理不良をひき起こすだけでなく、カチオン電着塗装時に
界面のpHが低下することに起因して、いわゆるクレータ
リングと呼ばれる塗装欠陥が発生しやすくなる。従っ
て、アルカリに可溶なCr6+の含有量は1重量%以下とし
た。
【0022】本発明の鋼板を製造するには、前記のZn−
Ni合金めっき、Zn−Fe合金めっきなど亜鉛系合金めっき
層を有するめっき鋼板に対して、シリカを含有するクロ
メート液を用いて通常の方法によりクロメート処理を行
えばよい。シリカとしては、乾式法、エアロゲル法、湿
式法等によって製造されたものを使用することができ
る。
【0023】
【実施例】表1に示すめっき目付量の“Zn−13wt%Niめ
っき鋼板”と“Zn−9wt%Feめっき鋼板”に対して、同
じく表1に示す付着量になるようにクロメート処理を施
し、表面に亜鉛系合金めっき層とクロメート皮膜を形成
させた被覆鋼板を得た。なお、上記のクロメート処理で
は、 Cr3+/(Cr3++Cr6+) =0.7 、 PO4 3- / Cr=0.5 (但し、Cr=Cr3++Cr6+) の液組成となるように調整したクロメート液をベースと
し、これに市販のシリカ入りクロメート液(日本パーカ
ライジング社製のZM−R1415A)を適宜添加して前記の液
組成を保ちながらクロメート皮膜中のSiO2/Cr(重量
比)を変化させた。
【0024】また、一部のものについては シランカッ
プリング剤(γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン)の添加も行った。
【0025】次いで、このように製造された被覆鋼板に
ついて、「耐低温チッピング性」、「Cr溶出量」、「耐
外面錆性」および「溶接性」を調査した。また、一部の
ものについては、クレータリング発生量を調べた。これ
ら各性能の評価方法は以下のとおりである。
【0026】〔耐低温チッピング性〕電着塗装30μm 、
自動車用上塗り塗料40μm の2コート2ベーク処理を施
した後、−20℃に冷却してグラベロテスターで小石を衝
突させて衝撃を与え、この箇所に対して粘着テープ剥離
試験を行って、めっき層と鋼板の界面の剥離径を測定す
る。 1.0mm以下であれば良好とした。
【0027】〔Cr溶出量〕アルカリ脱脂液〔日本パーカ
ライジング社製のFC4410(商品名)を使用〕で40℃×2
分の浸漬脱脂を行い、その前後における鋼板のCr付着量
を蛍光X線により測定し、溶出量を算出する。1重量%
以下であれば良好とした。なお、1重量%以下というの
は、クロメート皮膜の金属クロムに換算した全付着量に
対して1重量%以下ということである。
【0028】〔耐外面錆性〕電着塗膜30μm 、自動車用
上塗り塗料40μm の2コート2ベーク処理を施した後、
カッターナイフでクロスカット疵を入れ、週2回の塩水
散布を含む屋外暴露を3ヶ月実施した後、前記カット部
からの赤錆発生の有無を目視で調べる。
【0029】〔溶接性〕チップ先端径6mmφのCu−Cr合
金チップを用いて、 スクイズ時間:20サイクル 通電 :12サイクル 保持 :5サイクル(50Hz) 溶接電流 :10kA 加圧力 :200kg でスポット溶接連続打点テストを行い、剪断引張りで溶
接ハガレが生じるまでの打点数により溶接性を評価す
る。打点数が3000以上の場合、溶接性が良好とし
た。
【0030】〔クレータリングの発生量〕電着塗装処理
後の塗膜表面におけるクレータ状の欠陥の発生状況を目
視で調査する。クレータリングの発生量が0個/cm2
あれば電着塗装性は良好、1個/cm2 以上であれば不良
とした。
【0031】調査結果を表2、表3および表4に示す。
表2の結果から、本発明で規定する条件を満たしている
被覆鋼板は前記のいずれの性能にも優れているのに対し
て、本発明の規定から外れる場合は、耐低温チッピング
性、耐Cr溶出性、耐外面錆性及びスポット溶接性の全て
が良好とはなり得ないことが明らかである。
【0032】表3は、表1の No.2の条件で作製したサ
ンプルについて、クロメート皮膜の均一性と耐低温チッ
ピング性の関係を調査した結果である。σ/Xmが 0.3以
下であれば良好な耐低温チッピング性を示す。
【0033】表4は、表1の No.2、 No.3および No.
5の条件で別に作製したサンプルについて、アルカリに
可溶なCr6+の含有量とクレータリング発生量の関係を調
査した結果である。アルカリに可溶なCr6+の含有量が1
重量%以下であればクレータリングの発生はなく、電着
塗装性が良好であることがわかる。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】
【発明の効果】この発明の鋼板は、優れた耐食性、塗装
性、スポット溶接性を備えると共に、寒冷地での石はね
等により生じる低温チッピングに対しても高い抵抗性を
有しており、自動車車体の外装用防錆鋼板として適用す
れば、耐久性の著しい向上が期待できる。
【0039】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板表面に、目付量が10g/m2以上の亜鉛系
    合金めっき層を有し、その上にクロメート皮膜を有し、
    そのクロメート皮膜は、付着量が金属クロムに換算して
    20〜180mg/m2で、SiO2/Cr重量比で0.05〜4.0 のシリカ
    を含有し、クロメート皮膜を電子ビーム径が10〜40μm
    のX線マイクロアナライザーで1mm×1mm以上の面積を
    100点以上マッピング分析したときのCrの特性X線検出
    強度の平均値をXm、ばらつきをσとすると、σ/Xmが
    0.3以下であり、かつ、アルカリ水溶液に可溶なCr6+
    含有量が1重量%以下であることを特徴とする耐チッピ
    ング性に優れた自動車外装用防錆鋼板。
JP21250592A 1992-08-10 1992-08-10 耐チッピング性に優れた自動車外装用鋼板 Pending JPH0657447A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0497986A1 (en) * 1990-08-24 1992-08-12 Fujitsu Limited Memory access system
US5842646A (en) * 1996-04-18 1998-12-01 B.B. Rich Co., Ltd. Air brush

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0497986A1 (en) * 1990-08-24 1992-08-12 Fujitsu Limited Memory access system
EP0497986B1 (en) * 1990-08-24 2001-04-18 Fujitsu Limited Memory access system and method
US5842646A (en) * 1996-04-18 1998-12-01 B.B. Rich Co., Ltd. Air brush

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