JPH09142466A

JPH09142466A - 燃料タンク用防錆鋼板

Info

Publication number: JPH09142466A
Application number: JP9489896A
Authority: JP
Inventors: Yukio Uchida; 幸夫内田; Yuji Tomizuka; 雄二富塚; Shigeyasu Morikawa; 茂保森川; Tadashi Nakano; 忠中野; Naotaka Minami; 直孝南
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1995-09-21
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】Ａｌ系めっき鋼板に有機樹脂被膜を形成し
た防錆鋼板において、タンク製造の際の抵抗溶接性、プ
レス加工性を有し、適性溶接電流範囲の広い燃料タンク
用防錆鋼板を提供する。【解決手段】有機樹脂被膜にシリカおよび高分子固体
潤滑剤を添加して、シリカ量をシリカ、高分子固体潤滑
剤および有機樹脂合計量の５〜５０重量％、高分子固体
潤滑剤量を高分子固体潤滑剤と有機樹脂合計量の１〜２
０重量％とし、被膜厚を０.１〜３.０μｍにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、劣化ガソリンやアルコ
−ルを含む燃料の貯蔵に使用しても錆が発生せず、タン
ク製造の際の抵抗溶接性、プレス加工性を有する燃料タ
ンク用防錆鋼板に関する。

【０００２】

【従来技術】自動車などの燃料タンク材としては、抵抗
溶接性やプレス加工性に優れ、自動車に装着中に燃料に
よりタンク内面が腐食されて、穴あきが発生したり、燃
料循環系統のフィルタ−に目詰まりが生じたりしないこ
とが必要である。このような特性を備えた燃料タンク材
としては溶融Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板（特公昭５７−
６１３３号公報）や亜鉛めっき鋼板（特公昭５３−１９
９８１号公報）があり、従来より燃料タンクの製造に広
く使用されている。

【０００３】しかし、溶融Ｐｂ−Ｓｎ合金めっき鋼板
は、燃料がガソリン単味であれば、優れた耐食性を発揮
するが、燃料がメタノ−ルやエタノ−ルのようなアルコ
−ル燃料あるいはこれとガソリンの混合燃料であると、
アルコ−ルにより腐食されてしまう。また、溶融亜鉛め
っき鋼板の場合は燃料に粗悪ガソリンを使用して、長期
間高温多湿環境に放置したりすると、ガソリンの酸化劣
化により腐食性の強い蟻酸や酢酸が生じて、白錆を発生
させてしまう。

【０００４】そこで、このような問題のない燃料タンク
材として、ＡｌまたはＡｌ−Ｓｉ系合金めっきを施した
Ａｌ系めっき鋼板（特公平４−６８３９９号公報）また
はこれにエポキシ樹脂被覆を施した防錆鋼板（特開平６
−３０６６３８号公報）が提案されている。しかし、こ
れらの燃料タンク材は耐食性に優れているものの、前者
の場合はＣｒ−Ｃｕ合金などの電極や電極輪でスポット
溶接やシ−ム溶接すると、溶接電極がめっき層のＡｌを
ピックアップして、表層が合金化し、脆くなってしまう
ため、長時間連続溶接できないという問題があった。後
者にしても、エポキシ樹脂は抵抗熱で瞬時に分解、焼失
してしまうため、溶接電極がＡｌをピックアップし、同
様の現象が生じるものであった。

【０００５】また、Ａｌ系めっき鋼板では軟質のめっき
層金属が溶接時の加圧力により容易に変形して、電流通
電路周辺に押し出され、電流通電路の面積を増加させ、
結果として溶接電流密度を低下させる。このため、冷延
鋼板より溶接電流を高くしなければならず、逆に溶接電
流が少しでも高いと、表層が欠落したり、外周形状が変
形したりして、ナゲットの生成が不完全になり、スポッ
ト溶接の場合は溶接面積の縮小、シ−ム溶接の場合はナ
ゲットの不連続等の溶接不良が生じ、適性溶接電流範囲
が狭いという問題もあった。さらに、Ａｌ系めっき層や
エポキシ樹脂は、潤滑性が劣るため、プレス加工でタン
ク部材を製造する場合、材料が破断したりするという問
題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決した燃料タンク用防錆鋼板を提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ系めっき
鋼板に有機樹脂被膜を形成した防錆鋼板において、有機
樹脂被膜にシリカおよび高分子固体潤滑剤を添加して、
シリカ量をシリカ、高分子固体潤滑剤および有機樹脂合
計量の５〜５０重量％、高分子固体潤滑剤量を高分子固
体潤滑剤と有機樹脂合計量の１〜２０重量％とし、被膜
厚を０.１〜３.０μｍにした。

【０００８】

【作用】本発明者らは、有機樹脂被覆Ａｌ系めっき鋼板
の抵抗溶接性、適性溶接電流範囲および加工性を改善す
べく種々検討した結果、抵抗溶接性、適性溶接電流範囲
を改善するには被膜にシリカを添加すればよいことを見
いだしたのである。すなわち、シリカを添加すると、溶
接時に有機樹脂が分解焼失しても、シリカが残存するた
め、めっき層Ａｌの溶接電極へのピックアップは防止さ
れ、合金化されることがない。

【０００９】また、シリカは、溶接時の加圧により押し
出されためっき層金属上に残存し、電極−鋼板間あるい
は鋼板板間における電気通電路面積の広がりを防止する
ため、電流密度が低下せず、溶接電流を小さくできるほ
か、溶接電極がめっき層のＡｌをピックアップしない
と、溶接電極の合金化の問題が生じないので、溶接電流
を高くできる。このため、適性溶接電流範囲は広くな
る。なお、シリカとしてはシリカゾル、シリカ粉末など
を用いればよい。

【００１０】しかし、シリカ添加量を増大させると、シ
リカは潤滑性に劣るため、燃料タンク部材にプレス加工
する場合、限界絞り比が通常必要とされている２.３よ
り小さくなってしまうという新たな問題が生じた。本発
明者らはこれを解決するために樹脂粉末の高分子固体潤
滑剤を添加したところ、限界絞り比を２.３以上にでき
ることを見いだしたのである。この高分子固体潤滑剤と
してはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
フッ素系樹脂の微粉末を用いて、被膜中に分散させれば
よい。

【００１１】被膜中へのシリカと高分子固体潤滑剤の添
加は、シリカの場合、ＳｉＯ₂換算でシリカ、高分子固
体潤滑剤および有機樹脂の３成分合計量の５〜５０重量
％にする。５重量％未満であると、抵抗溶接性が有機樹
脂単独被膜の場合よりあまり向上せず、５０重量％を超
えると、高分子固体潤滑剤の添加にも拘わらず限界絞り
比を２.３以上にすることができない。シリカ量は３０
重量％以上にすると、スポット溶接で連続４０００打点
以上可能になる。

【００１２】被膜の有機樹脂は、特に限定はなく、エポ
キシ系、フェノキシ系、フェノ−ル系、ポリエステル
系、ポリウレタン系、フタル酸系、アクリル系、フッ素
系、シリコ−ン系などの有機樹脂を利用できる。また、
これらの２種以上でもよい。

【００１３】一方、高分子固体潤滑剤は高分子固体潤滑
剤と有機樹脂の合計量の１〜２０重量％にする。高分子
固体潤滑剤は３０重量％まで被膜中に安定的に分散可能
であるが、このように多く分散させると、タンクに加工
後チッピング対策としてタンク外面に塗布する塩化ビニ
−ルなどの塗料との密着性が低下するので、２０重量％
以下にする。しかし、１重量％未満にすると、添加効果
が小さくなるので、少なくとも１重量％以上にする。

【００１４】被膜厚は、０.１μｍ未満であると、抵抗
溶接性の向上効果が認められず、３.０μｍを超える
と、被膜が絶縁体になり、抵抗溶接が困難になるので、
０.１〜３.０μｍにする。なお、スポット溶接の場合は
シ−ム溶接のように溶接電極で有機樹脂被膜を加圧して
薄くしないので、被膜厚が１.５μｍを超えると、抵抗
溶接が困難になるので、０.１〜１.５μｍにするのが好
ましい。

【００１５】Ａｌ系めっき鋼板としては、純Ａｌめっき
鋼板、Ａｌ−３〜１３％Ｓｉ合金めっき鋼板、Ａｌ−Ｚ
ｎ合金めっき鋼板、Ａｌ−Ｚｎ−Ｓｉ合金めっき鋼板、
Ａｌ−Ｍｇ合金めっき鋼板、Ａｌ−Ｍｎ合金めっき鋼板
などが挙げられる。Ａｌ系めっき鋼板の製造法として
は、溶融めっき法、蒸着めっき法、溶融塩めっき法など
があるが、純Ａｌめっき鋼板を溶融めっき法で製造する
と、めっき界面に延性の乏しいＦｅ−Ａｌ合金層が厚く
形成されるため、Ａｌめっき鋼板は蒸着めっき法または
溶融塩めっき法で製造したものを用いるのが好ましい。
一方、Ａｌ合金めっき鋼板の場合は溶融めっき法で安価
に製造できるので、溶融めっき法で製造したものを用い
るのが好ましい。Ａｌ系めっき鋼板には被膜密着性を高
めるため、前処理として、金属Ｃｒ換算で５〜２０ｍｇ
／ｍ²のクロメ−ト皮膜を形成するのが好ましい。

【００１６】

【実施例】

実施例１極低炭素Ｔｉ添加冷延鋼板のＡｌ−９％Ｓｉ合金めっき
鋼板（板厚０.８ｍｍ、めっき付着量８０ｇ／ｍ²）にシ
リカゾルおよび／またはポリエチレン樹脂粉末を含有す
る有機樹脂組成物をバ−コ−ト法で塗布して、２００℃
で１分間加熱することにより被膜を硬化させ、防錆鋼板
を製造した。次に得られた防錆鋼板に次のような耐食
性、抵抗溶接性およびプレス加工性試験を施した。表１
にこの結果を示す。

【００１７】（１）耐食性試験試験片（８０ｍｍ×５０ｍｍの平板）を下記試験液に浸
漬して、１週間ごとに試験液を取り替えながら１０週間
浸漬し続けた後、溶出減量を測定して、溶出減量０.５
ｇ未満のものを記号○で、０.５ｇ以上を記号×で評価
した。試験液Ａガソリン５０％と水（蟻酸３５０ｐｐｍ含有）５０％の
混合液試験液Ｂメタノ−ル８５％、ガソリン１５％および蟻酸３５０ｐ
ｐｍの混合液

【００１８】（２）抵抗溶接性試験試験片を２枚重ねて、Ｃｒ−Ｃｕ合金電極でスポット溶
接を行った。スポット溶接は各試験片について予め適性
電流、適性加重を求めた後行い、溶接性は連続打点数４
０００以上のものを記号◎で、３０００〜４０００未満
のものを記号○で、３０００未満のものを記号×で評価
した。

【００１９】（３）プレス加工性試験平底円筒絞り加工（ポンチ径４０ｍｍ）で限界絞り比が
２.３以上のものを記号○で、２.３未満のものを記号×
で評価した。

【００２０】

【表１】（注１）シリカ量はシリカ、高分子固体潤滑剤および有
機樹脂の合計量に対するシリカの重量％であり、ポリエ
チレン粉末量はポリエチレン粉末と有機樹脂の合計量に
対するポリエチレン粉末量の重量％である。（注２）本発明外材のＮｏ.２はポリモノメチルシロキ
サンを塗布したものである。

【００２１】実施例２実施例１で製造した防錆鋼板を２枚重ね合わせて、電極
輪で加圧力２００ｋｇｆ、１１サイクルでスポット溶接
して、ナゲット径が板厚平方根の４倍以上になる最小電
流値を下限、溶接チリの発生しない最大電流値を上限と
する方法で溶接適性電流範囲を求めた。表２にこの結果
を示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】実施例３実施例１において、極低炭素Ｔｉ添加冷延鋼板のＡｌ−
９％Ｓｉ合金めっき鋼板の代わりに極低炭素Ｔｉ添加冷
延鋼板のＺｎ−５５％Ａｌ合金めっき鋼板（板厚０.８
ｍｍ、めっき付着量８０ｇ／ｍ²）を使用して、防錆鋼
板を製造し、耐食性、抵抗溶接性およびプレス加工性試
験を施した。表３にこの結果を示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明の燃料タンク用防
錆鋼板は、劣化したガソリンに対しても、また、アルコ
−ルを含む燃料に対しても優れた耐食性を有する。ま
た、抵抗溶接性、プレス加工性にも優れているほかに適
性溶接電流範囲を広くできるので、燃料タンクの生産能
率を高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中野忠大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社技術研究所表面処理研究部内 (72)発明者南直孝大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社技術研究所表面処理研究部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａｌ系めっき鋼板に有機樹脂被膜を形
成した防錆鋼板において、有機樹脂被膜にシリカおよび
高分子固体潤滑剤を添加して、シリカ量をシリカ、高分
子固体潤滑剤および有機樹脂合計量の５〜５０重量％、
高分子固体潤滑剤量を高分子固体潤滑剤と有機樹脂合計
量の１〜２０重量％とし、被膜厚を０.１〜３.０μｍに
したことを特徴とする燃料タンク用防錆鋼板。