JPH09241866A

JPH09241866A - 燃料タンク用表面処理鋼板

Info

Publication number: JPH09241866A
Application number: JP4925196A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tsuchiya; 伸一土屋; Hiroyuki Kashiwagi; 宏之柏木
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-03-06
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 1997-09-16
Anticipated expiration: 2016-03-06
Also published as: JP2964943B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガソリン、ガソホールに対する耐燃料耐食
性、さらに溶接性に優れ、コスト増を招かない燃料タン
ク用材料を提供する。【解決手段】鋼板表面にめっき層、クロメート皮膜、
そして導電性樹脂被覆層を順次設け、めっき層のクラッ
クの密度をめっき表面の１mm×１mmの視野中でのクラッ
クに囲まれた領域の個数で表して1000〜150,000 個、か
つクラックの最大幅を0.5 μｍ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料タンク用材
料、特にガソリン、ガソホールなどの燃料に対して高い
耐食性を示す、自動車や二輪車の燃料タンクの製造に適
した表面処理鋼板である。

【０００２】

【従来の技術】自動車や二輪車などの燃料タンク用材料
には、溶接性ばかりでなく、外面側は一般の耐食性（以
下、外面耐食性という）が、内面側はガソリンなどの燃
料に対する耐燃料耐食性が要求される。燃料タンク用材
料としては、従来はターンシート (10〜25％Sn−Pb合金
めっき鋼板) が広く使用されてきた。しかし、めっき
皮膜中のPbが人体に有害である、アルコール含有燃料
を使用した場合にアルコール添加物（塩水等の不純物)
によりめっき皮膜が溶解されやすい、めっき皮膜のピ
ンホール生成が不可避であって、めっき皮膜より電気的
に卑なFeがこのピンホールから優先的に腐食される結
果、耐孔あき性が不十分になる、といった問題点があ
り、代替材料が求められてきた。

【０００３】特に、近年は環境問題を配慮した排ガス規
制によりガソホールと呼ばれるガソリン／アルコール混
合燃料 (約15重量％のメタノールを含有するＭ15、約85
重量％のメタノールを含有するＭ85などがある) を代表
例とするアルコール含有燃料の使用が一部の国々で推進
されている。しかし、従来のターンシートは上述のよう
にアルコール含有燃料により腐食され易いため、アルコ
ール含有燃料に対する耐燃料耐食性に優れた燃料タンク
用材料の開発が急務となっている。

【０００４】この観点から、耐食性とコストを考慮し
て、Zn−Ni合金電気めっき鋼板を燃料用タンクに適用す
ることが検討されてきた。特許公報からかかる従来技術
を概観すると次の通りである。

【０００５】特開昭58−45396 号公報には、Ni含有量５
〜50重量％、厚さ0.5 〜20μｍのZn−Ni合金めっきの上
にクロメート処理を施した燃料タンク用の表面処理鋼板
が示されている。

【０００６】特開平５−106058号公報には、Ni含有量８
〜20重量％のZn−Ni合金めっきを10〜60g/m²の付着量で
設けた上に、クロメート処理を施した燃料タンク用の表
面処理鋼板が示されている。

【０００７】これらの表面処理鋼板は、外面耐食性は非
常に良好であるが、耐燃料耐食性はまだ十分とは言え
ず、特にアルコール含有燃料に塩水が混入した場合など
のように非常に厳しい環境下では腐食が起こり易かっ
た。またこれを改善するため、クロメート皮膜またはめ
っき皮膜を厚くすると、燃料タンク用材料として重要な
性能である溶接性が劣化するという問題があった。

【０００８】また、特公平２−18982 号公報では、下層
にZnまたはZnを主成分とするめっき層に、Zn、Al、Mg、
Ni、Sn10％以上のステンレスとフェノキシ樹脂とゴム変
性エポキシ樹脂を主成分とする上層とからなる燃料タン
ク用表面処理鋼板が示されているが、これも耐燃料耐食
性が不十分であり、溶接性・加工性が不十分である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここに、本発明の目的
は、このような従来技術の問題点を解消すべく、ガソリ
ン、ガソホールなどの燃料に対して優れた外面耐食性お
よび耐燃料耐食性を備え、さらに溶接性にも優れながら
コスト増を招かない燃料タンク用材料を提供することで
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本件出願人は、上述のよ
うな目的を達成すべく、特願平７−320714号として、例
えばNi含有量９〜18％、５〜40g/m²の付着量のZn合金め
っき皮膜の上に、クロメート処理を施し、かつ前記めっ
き皮膜は、表面にクラックを有し、このクラック密度が
めっき表面の１mm×１mmの視野中に1000〜150,000 個で
あるか、または、めっき表面皮膜組成が、ESCA法でNi/
(Ni+Zn)原子百分比で５〜25at％である燃料タンク用表
面処理鋼板を提案した。

【００１１】本発明者らは、さらにこれらの材料につい
て検討を重ね、鋼板表面にZn−Ni合金めっきを施し、ク
ロメート皮膜、さらにその上層に導電性樹脂被覆層を施
すとともに、さらに環境遮断性を高めるために、Zn−Ni
合金めっき鋼板の皮膜にクラックを生じさせ、このクラ
ック密度をコントロールすることにより、従来の問題を
一挙に解決し、アルコール含有燃料に対する耐燃料耐食
性に非常に優れ、加工性、溶接性にも富むという新たな
知見を得て本発明を完成した。

【００１２】かくして、本発明は、次の通りである。 (1) めっき全体のNi含有量が９〜18重量％、片面当たり
のめっき付着量が５〜50g/m²の両面Zn−Ni合金電気めっ
き鋼板であって、このめっき鋼板の少なくともタンク内
面側に相当するめっき皮膜が表面に、クラックを有し、
このクラックの密度がめっき表面の１mm×１mmの視野中
でのクラックに囲まれた領域の個数で表して1000〜150,
000 個の範囲であり、かつクラックの最大幅が0.5 μｍ
以下であるめっき層を有し、このめっき皮膜の上層に、
金属Cr換算付着量で10〜200mg/m²のクロメート皮膜を有
し、さらにその上層に導電性樹脂被覆層を有した、耐食
性に優れた燃料タンク用表面処理鋼板。

【００１３】(2) めっき全体のNi含有量が９〜18重量
％、片面当たりのめっき付着量が５〜50g/m²の両面Zn−
Ni合金電気めっき鋼板であって、前記両面Zn−Ni合金電
気めっき鋼板の少なくともタンク内面側に相当するめっ
き皮膜のESCAによる表面分析で求めたNi/(Ni+Zn)原子百
分比が５〜25％であるめっき層を有し、このめっき皮膜
の上層に、金属Cr換算付着量で10〜200mg/m²のクロメー
ト皮膜を有し、さらにその上層に導電性樹脂被覆層を有
した、耐食性に優れた燃料タンク用表面処理鋼板。

【００１４】(3) 前記導電性樹脂被覆層の組成が、下記
の通りである上記(1) または(2) 記載の燃料タンク用表
面処理鋼板。バインダー樹脂 (硬化剤を含む) ：10重量％以上65重量
％以下有機潤滑剤：0.5 重量％以上30重量％以下リン化鉄系導電顔料：15重量％以上70重量％以下クロム酸系防錆顔料：５重量％以上25重量％以下その他の無機顔料：０％以上10重量％以下

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明にあっては、鋼板表面にめ
っき層、クロメート皮膜、そして導電性樹脂被覆層を順
次設けるのであるが、それぞれについて以下具体的に説
明する。なお、本発明における鋼板としては特に制限さ
れず、冷延鋼板、熱延鋼板等が例示される。

【００１６】Ｉ. めっき層鋼板の上のめっき層は、めっき全体のNi含有量が９〜18
％、片面当たりのめっき付着量が５〜50g/m²の両面Zn−
Ni合金電気めっきである。ここに、「めっき全体のNi含
有量」とは、Zn−Ni合金電気めっき直後のNi含有量でな
く、めっき表面のクラック発生後または、めっき表層の
Ni濃化処理後のめっき層全体のNi含有量の平均値を意味
する。このめっき全体のNi含有量が９％未満では外面耐
食性および内面の耐燃料耐食性とも十分でなく、一方18
％より高いと加工性および外面耐食性が不十分となる。
このNi含有量は、好ましくは10〜14％、より好ましくは
11〜13％である。

【００１７】片面当たりのめっき付着量が５g/m²より少
ないと、内面および外面の耐食性が不十分となり、一方
50g/m²より多いと、実現される性能が飽和して不経済で
ある上、溶接性が劣化する。めっき付着量は好ましくは
７〜45g/m²、より好ましくは10〜40g/m²である。

【００１８】少なくともタンク内面側に相当するZn−Ni
合金めっき表面に上記密度でクラックを発生させた鋼板
を用いるのは、クロメート皮膜およびその上層の導電性
樹脂被覆層がクラック中に入り込みいわゆるアンカー効
果を発揮し、耐食性およびプレス成型性に優れた性能を
発揮させるためである。また、加工時に導電性樹脂被覆
層が疵ついた場合でも、あらかじめクラックを有してい
るので、加工によるクラックの発生が少なく、全体とし
て飛躍的に耐食性が向上する。

【００１９】本発明におけるクラック密度とは、めっき
表面の１mm×１mmの視野中でのクラックに囲まれた領域
の個数で表す。このクラック密度の測定は、サンプルの
めっき表面の倍率1000倍ＳＥＭ (走査式電子顕微鏡) 写
真をランダムに30枚撮影し、各写真についてランダムに
設定した0.1 mm×0.1 mmの視野中にあるクラックに囲ま
れた領域の個数 (クラック個数) を画像解析により計数
することにより行う。30枚の写真で求めたこのクラック
個数の平均値を算出し、100 倍した量をクラック密度と
する。ここに、「クラックに囲まれた領域」とは、図１
に模式的に示すように、ＳＥＭ写真において見られる、
クラックにより島状に区画された領域のことである。

【００２０】本発明では、クラック密度が1000個以上、
150,000 個以下のめっき鋼板を用いることでガソリンや
ガソホールによる腐食に対する耐食性が飛躍的に向上す
る。このクラック密度が150,000 個より大きくなると、
クラックが多すぎ、めっきの被覆率が小さくなりすぎて
耐燃料耐食性が劣化する。また、このクラック密度が10
00個より少ないと、耐燃料耐食性の改善効果が得られ
ず、プレス成型性も劣る。好ましくは、5,000 〜130,00
0 個である。

【００２１】また、クラックの最大幅は0.5 μｍ以下と
する。クラックの最大幅は、上記のＳＥＭ写真の0.1 mm
×0.1 mmの視野中に存在するクラックの中で最大のクラ
ック幅を測定することにより求めた値である。このクラ
ック最大幅が0.5 μｍを越えると、めっき皮膜の環境遮
断効果が阻害され、外面耐食性および燃料耐食性がとも
に劣化する。

【００２２】Zn−Ni合金めっきの表面に上記のクラック
を発生させる方法は特に制限されず、めっき処理後に曲
げ戻しや引っ張りなどの塑性加工を行うことによる機械
的な方法や、酸またはアルカリ水溶液によりエッチング
することによる化学的な方法があるが、酸性浴でZn−Ni
合金電気めっきを行う場合には、この酸性のめっき液を
エッチングに使用することが、コストも安く、効率的に
優れている。すなわち、鋼板を無通電状態でめっき液に
浸漬し、めっき表面をエッチングし、クラックを発生さ
せる方法が良い。

【００２３】本発明の好適態様で示すように、タンク内
面側のめっき皮膜の組成がＥＳＣＡによる表面分析で求
めたNi/(Ni+Zn)原子百分比が５〜25at％とした鋼板にク
ロメート皮膜と導電性樹脂被覆層を有する鋼板が耐燃料
耐食性の優れた性能を示す理由は必ずしも明らかではな
いが、めっき皮膜の表層にNiまたはZnが濃化すること
で、耐食性が向上するものと考えられる。

【００２４】ＥＳＣＡでは表面から光電子の脱出深度ま
での厚み (通常は表面から数nmまでの厚み) の表層部が
分析される。この方法で求めたNi/(Ni+Zn)原子百分比が
５at％未満であると、耐燃料耐食性の改善効果が十分で
はなく、25at％を越えると、めっき皮膜中の脱Znが進み
過ぎ、めっき皮膜に発生したクラックが大きくなり過ぎ
るため、耐燃料耐食性がかえって劣化する。このNi/(Ni
+Zn)原子百分比は、好ましくは５〜21at％の範囲であ
る。

【００２５】Zn−Ni合金めっき皮膜の表層部のNi付着量
を上記のように高める方法としては、Znを優先的に溶出
できる酸またはアルカリ水溶液によりめっき皮膜をエッ
チングする方法が可能であり、上記のクラックを発生さ
せる方法で述べたように、電気めっき処理の最終段階で
通電を停止して、めっき液に浸漬するエッチング方法が
有利である。

【００２６】II. クロメート皮膜めっきの上のクロメート皮膜は、塗膜密着性・耐食性向
上のために施す。このクロメート皮膜は、塗布型、電解
型、反応型のいずれでも良いが、塗布型クロメート皮膜
が耐食性に優れており、望ましい。

【００２７】このクロメート皮膜は、金属Cr換算の付着
量が10〜200mg/m²となるように形成する。この付着量が
10 mg/m²未満では、タンク内面に必要な耐食性が十分に
発揮されず、一方200mg/m²を越えるとシーム溶接性など
の溶接性が劣化する。タンク内面側のクロメート皮膜の
好ましい付着量は金属Cr換算で50〜180mg/m²である。

【００２８】III.導電性樹脂被覆層本発明において用いる導電性樹脂被覆層は、バインダ樹
脂、有機潤滑剤、導電性顔料、およびクロム酸系防錆顔
料から構成され、さらに所望により適宜無機顔料を配合
してもよい。

【００２９】＜バインダー樹脂＞バインダー樹脂は通常
のプレコート鋼板に使用されている樹脂であれば特に限
定されないが、端面耐食性、加工性、溶接性等のバラン
スを考慮すると、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂
等の有機溶剤タイプあるいは水性化されたタイプが望ま
しい。これらの樹脂は単独でも、２種類以上の組合せで
も使用できる。

【００３０】なお、導電性樹脂被覆層中のバインダー樹
脂の含有率は、10重量％以上65重量％以下とする。10重
量％未満では、樹脂被覆層の密着性が悪く、加工時にパ
ウダリングを生じやすくなる。また65重量％を越えると
溶接性が著しく低下する。好ましい範囲は30重量％以上
60重量％以下である。さらに、より好ましい範囲は、45
重量％以上55重量％以下である。なお、上記樹脂被覆層
はイソシアネート類などの硬化剤によって硬化させたも
のでもよく、特に制限されない。

【００３１】＜有機潤滑剤＞有機潤滑剤は、加工用治具
と樹脂被覆層との摩擦を減じ、樹脂被覆層にかかる力を
弱めて加工時の樹脂被覆層の損傷を減じようとするもの
であり、少量でも低比重で樹脂被覆層の容積分率が大き
い有機系物質であるだけでなく、熱分解性が良好で、溶
接時に共存する樹脂の熱分解促進物質であることが好ま
しい。

【００３２】このような理由から、ポリオレフィン系化
合物、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデ
ン等や、カルボン酸エステル系化合物、例えばステアリ
ン酸、オレイン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシ
ン酸等のカルボン酸と、ｎ−ブタノール、sec −ブタノ
ール、３−メチルブタノール、ネオペンチルアルコール
等とのモノエステル、ジエステル、ポリエステル等や、
ポリアルキレングリコール系化合物、例えばポリプロピ
レングリコール、ポリエチレングリコール等、が特に好
ましい。

【００３３】これらの有機潤滑剤の粒径は、１μｍ以上
10μｍ以下が好ましい。１μｍ未満では十分な潤滑性を
発現することが困難であり、10μｍを越えると成型時に
有機潤滑剤自身が脱落しやすくなり、押し込み疵の原因
となるためである。

【００３４】有機潤滑剤の添加量は0.5 重量％以上30重
量％以下とする。0.5 重量％未満では十分な加工性が得
られず、30重量％を越えると、加工性が悪くなり、剥離
が生じやすくなる。さらに、加工後の耐食性も劣化す
る。好ましい範囲は、１重量％以上15重量％以下であ
る。さらに、より好ましい範囲は、２重量％以上９重量
％以下である。

【００３５】＜導電顔料＞樹脂被覆層には、導電性を付
与するために、導電顔料が添加される。導電顔料として
好ましいのは、電気抵抗が安定して低く、少量で十分な
通電効果の得られること、溶接時の発熱により溶融しな
い高融点物質であること、硬度が高く、溶接時の加圧で
導電顔料が絶縁性の樹脂被覆層を破壊し、導電性をより
良好にできること、なるべく低価格で大量供給されるこ
とが可能であること等を具備した顔料である。

【００３６】以上の長所を持ち、なおかつ他の金属粒に
比し不活性で耐食性にも優れている顔料としてリン化鉄
(Fe₂P)を主成分とする20μｍ以下、好ましくは10μｍ以
下の平均粒径を持つリン化鉄系導電顔料が最適であるこ
とを見い出した。リン化鉄系導電顔料はフェロホス (商
品名、純度90％以上) 等として各種市販されており、そ
れらが単独あるいは組合せの形で用いられる。

【００３７】リン化鉄系導電顔料は、樹脂被覆層中に15
重量％以上70重量％以下、好ましくは25重量％以上50重
量％以下含有される。15重量％未満では、十分な導電性
が得られない。また、70重量％を越えると、明らかに加
工性が劣化する。

【００３８】＜クロム酸系防錆顔料＞樹脂被覆層中に
は、耐燃料耐食性を向上させるためのクロム酸系防錆顔
料が添加される。例えば、クロム酸亜鉛、クロム酸スト
ロンチウム、クロム酸カルシウム、クロム酸バリウム、
塩基性クロム酸鉛等が挙げられる。これらの顔料は単独
でも２種類以上の組合せでも使用できる。また、クロム
酸系防錆顔料は、リン化鉄分解抑制剤としても有効であ
る。

【００３９】添加するクロム酸系顔料の量は５重量％以
上25重量％以下とする。５重量％未満では十分な耐燃料
耐食性が得られず、25重量％を越えると加工性が低下す
るうえに、耐食性も低下する。好ましい範囲は10重量％
以上20重量％以下である。

【００４０】＜その他無機顔料＞本発明にかかる樹脂被
覆層中には、必要に応じて、その他の無機顔料を添加し
てもよい。そのような無機顔料としては、例えば、シリ
カ、アルミナ、カオリン、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム等の体質顔料、リン酸塩顔料、バナジン酸塩顔料、モ
リブデン酸塩顔料等のノンクロム系防錆顔料、酸化チタ
ン、カーボンブラック、酸化鉄等の着色顔料が挙げられ
る。但し、これらの無機顔料は、合計量で10重量％以下
とする。10重量％を越えると、溶接性が低下するためで
ある。好ましい範囲は0.5 重量％以上7.5 重量％以下で
ある。

【００４１】これらの顔料、すなわち導電顔料、防錆顔
料、その他の無機顔料の総量は、その好適態様にあって
は29重量％以上61重量％以下とする。29重量％未満で
は、溶接性、耐燃料耐食性のいずれかが低下する。ま
た、61重量％を越えると、加工性の低下および耐燃料耐
食性の低下が生じる。さらに好ましい範囲は34重量％以
上56重量％以下である。

【００４２】本発明の好適態様では樹脂被覆層の厚みは
１μｍ以上10μｍ以下とする。１μｍ未満の膜厚では、
耐燃料耐食性や加工性が不良となり、10μｍを越えると
溶接性が大幅に低下することがあるからである。樹脂被
覆層を形成する方法は特に限定されない。ロールコート
法でもカーテンフローコート法でもスプレー法でも構わ
ない。

【００４３】また、塗膜の乾燥、硬化方法についても特
に限定されない。一般に用いられる熱風オーブンや、誘
導加熱オーブンにより乾燥強化を行えばよい。乾燥・硬
化温度は樹脂種により適宜選択されるものであるから、
特に限定されないが、一般には最高到達鋼板温度で140
℃以上260 ℃以下で、乾燥・硬化時間は30秒以上３分以
下である。

【００４４】

【実施例】

(実施例１)板厚0.7 mmのJIS SPCE相当の冷延鋼板を硫酸
塩浴にて、Zn−Ni合金電気めっきを両面に施してから、
このめっき浴をそのまま利用して、生成しためっき鋼板
を無通電で酸性のめっき液中に浸漬することにより、Zn
−Ni合金めっき表面にクラックを作成した。クラック密
度とクラック最大幅は、めっき液への浸漬時間を変化さ
せることにより調整した。

【００４５】両面ともエッチング処理してめっき表面にクラックを発
生させたZn−Ni合金めっき鋼板の両面に、下記組成の塗
布型クロメート液をロールコーターで塗布し、150 〜30
0 ℃で焼き付けてクロメート皮膜を形成した。付着量は
金属クロム換算で60mg/m²であった。

【００４６】(クロメート処理液の組成) Cr³⁺ 10〜 50 g/L Cr⁶⁺ 10〜 50 g/L SiO₂ 0〜170 g/L 次にこの上層に、導電性樹脂被覆層を形成した。バイン
ダー樹脂としてブロックタイプのジフェニルメタンジイ
ソシアネート(MDI) で硬化したウレタン変性エポキシ樹
脂 (樹脂Ａ) とブロックタイプのヘキサメチレンジイソ
シアネート(HMDI)硬化のポリエステル樹脂 (樹脂Ｂ) と
を、OH／NCO ＝１／１となるよう混合し使用した。バイ
ンダーの添加量は50重量％ (固形分換算) とした。

【００４７】導電性顔料はフェロホスHRS2132(フーカー
ケミカルスアンドプラスチックス社製リン化鉄系導
電顔料) を33重量％添加し、クロム酸系防錆顔料として
ストクロ [キクチカラー (株) 製ストロンチウムクロメ
ート] を14重量％添加し、ペイントシェーカで１時間ガ
ラスビーズ分散した塗料を濾過し、セリダスト3620 (ヘ
キスト社製微粉化ポリエチレンワックス) を３重量％添
加した後、ディスパーで15分間混合した。塗料の不揮発
分は50％であった。なお、その他の無機顔料としてシリ
カを添加した例についても同様の結果が得られたので、
以下においてはその他の無機顔料が無添加の場合を例と
して示す。

【００４８】この塗料をロールコータで、乾燥膜厚が５
μｍになるよう塗装し、熱風オーブンを用いて最高到達
温度が 232℃になるように１分間焼き付け硬化させた。
こうして作製した表面処理鋼板のガソリンおよびアルコ
ール含有燃料に対する耐燃料耐食性、および溶接性を下
記の方法で試験した。試験結果は図２〜４にまとめて示
す。

【００４９】試験法 [耐燃料耐食性]表面処理鋼板のブランク板を下記条件で
円筒絞り成形してカップ品を作製し、このカップの中に
下記組成のガソリン (図中●) またはガソホール (図中
○) の各試験液を30mlずつ注入し、容器を密閉して180
日目の内面の最大侵食深さ(mm)により耐燃料耐食性を評
価した。

【００５０】円筒絞り成形条件ブランク径：100 mm、ポンチ径：50mm、ポンチ肩：５R
、ダイス径： 51 mm、ダイス肩：５R 、ＢＨ圧：10K
N、張出高さ： 30 mm、面粗さ：＃1200研磨燃料試験液の組成ガソリン：レギュラーガソリン 95％、５％NaCl水溶
液５％ガソホール：レギュラーガソリン 84％、アグレッシブ
メタノール15％、蒸留水１％ (注) アグレッシブメタノール (aggressive methanol)
は、無水メタノール95％と0.1%NaCl＋0.08％Na₂SO₄＋10
％蟻酸を含む水溶液５％との混合液。図２〜図４に示し
た試験の内容と条件は次の通りである。図２は、耐燃料
耐食性に及ぼすめっき付着量の影響を示すグラフであ
る。

【００５１】試験条件めっき層Ni含有量：13％表面クラック密度：3500 (個／１mm平方) 最大クラック幅：0.1 μｍクロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μｍ図３は、耐燃料耐食性に及ぼすめっき全体のNi含有量
(めっき層Ni含有量) の影響を示すグラフである。

【００５２】試験条件めっき付着量：17g/m² 表面クラック密度：3500 (個／１mm平方) 最大クラック幅：0.1 μｍクロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μｍ図４は、耐燃料耐食性に及ぼすめっき表面クラック密度
の影響を示すグラフである。

【００５３】試験条件めっき付着量：17g/m² めっき層Ni含有量：13％最大クラック幅：0.1 μｍ (■以外) クロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μｍ [溶接性]下記条件で連続シーム溶接試験を100 ｍ行った
後、溶接部の断面ミクロ観察を行い、下記基準で評価し
た。

【００５４】シーム溶接条件加圧力：300 kgf 、通電時間：３cycles、休止時間：２
cycles、電流：13000 A (本発明の燃料タンク用表面
処理鋼板の場合) 速度：2.5 m/min溶接性評価基準 ○：溶着良好、 △：ブローホール存在、 ×：未溶着
部あり。

【００５５】試験条件めっき付着量：17g/m² めっき層Ni含有量：13％表面クラック密度：3500 (個／１mm平行) 最大クラック幅：0.1 μｍクロメート付着量、導電性樹脂被覆層膜厚の影響を示す
結果を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】(実施例２)板厚0.7 mmのJIS SPCE相当の冷
延鋼板に、実施例１と同じ硫酸塩浴にて、Zn−Ni合金電
気めっきを両面に施してから、このめっき浴をそのまま
利用して、生成しためっき鋼板を無通電で酸性のめっき
液中に浸漬することにより両面のめっき皮膜のエッチン
グを行い、Zn−Ni合金めっき皮膜の最表層のNi含有量を
変化させた。このめっき最表層のNi含有量は、ESCAによ
る表面分析で求めたもので、めっき液への浸漬時間を変
化させることにより調整した。

【００５８】なお、本例における最表面のNi含有量、つ
まりNi/(Ni+Zn)原子百分比をESCA分析値の最表層Ni/(Ni
+Zn)として表示する。クロメート皮膜は、実施例１と同
様の塗布型クロメート液をロールコーターで塗布し、付
着量は金属クロム換算で60 mg/m²とした。導電性樹脂被
覆層は実施例１と同様の組成・製法で乾燥膜厚を５μｍ
とした。

【００５９】こうして作製した表面処理鋼板のガソリン
およびアルコール含有燃料に対する耐燃料耐食性と溶接
性を実施例１と同様の試験法により評価した。ただし、
耐燃料耐食性の試験に用いた燃料の試験液は下記組成の
ガソリン (図中▲) 、ガソホールＭ15 (図中●) 、およ
びガソホールＭ85 (図中○) の３種類であり、各試験液
を30mlずつ試験に使用した。

【００６０】燃料試験液の組成ガソリン：レギュラーガソリン95％、５％NaCl水
溶液５％ガソホールＭ15：レギュラーガソリン84％、アグレッシ
ブメタノール15％、蒸留水１％ガソホールＭ85：レギュラーガソリン15％、アグレッシ
ブメタノール85％試験結果を図５〜図７にグラフとしてまとめて示す。各
図に示した試験の内容は次の通りである。図５は、耐燃
料耐食性に及ぼすめっき付着量の影響を示すグラフであ
る。

【００６１】試験条件めっき層Ni含有量：12 % めっき最表層Ni/(Ni+Zn)：７ at% クロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μm 図６は、耐燃料耐食性に及ぼすめっき全体のNi含有量
(めっきNi含有量) の影響を示すグラフである。

【００６２】試験条件めっき付着量：19 g/m² めっき最表層Ni/(Ni+Zn)：７ at% クロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μm 図７は、耐燃料耐食性に及ぼすめっき最表層のNi含有量
[Ni/(Ni+Zn)原子百分比] の影響を示すグラフである。

【００６３】試験条件めっき付着量：19 g/m² めっき層Ni含有量：12 % クロメート付着量：60 mg/m² 導電性樹脂被覆層膜厚：５μm (溶接性)実施例１と同じ条件で連続シーム溶接試験を10
0 ｍ行った後、溶接部の断面ミクロ観察を行い、実施例
１と同じ基準で評価した。

【００６４】試験条件めっき付着量：19 g/m² めっき層Ni含有量：12 % めっき最表層Ni/(Ni+Zn)： 7 at% クロメート付着量、導電性樹脂被覆層膜厚の影響を示す
結果を表２に示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】(実施例３)板厚0.7 mmのJIS SPCE相当の冷
延鋼板に、実施例１の条件でZn−Ni合金めっきを施し、
実施例１と同様の条件でクロメート処理を施し、クロメ
ート付着量を金属クロム換算で74 mg/m²とした。

【００６７】めっき付着量： 18 g/m² めっき層Ni含有量： 13 ％表面クラック密度： 3500(個／１mm平方) 最大クラック幅： 0.1μｍ上層の樹脂被覆層の乾燥膜厚を５μｍとなるように塗装
し、熱風オーブンを用いて最高到達温度が235 ℃になる
ように１分間焼き付け硬化させた。この時、実施例１の
樹脂被覆層の組成を変化させた時の性能を下記表３に示
す。

【００６８】耐燃料耐食性は実施例１のように 180日後
の耐ガソリン耐食性、耐ガソホール耐食性 (Ｍ15) の評
価結果は、○＝良好 (最大侵食深さ＜0.1 mm) 、×＝不
良 (最大侵食深さ≧0.1 mm) で示した。

【００６９】

【表３】

【００７０】

【発明の効果】以上のように、本発明の燃料タンク用表
面処理鋼板は、ガソリンのみならず、ガソホールなどの
アルコール含有燃料に対しても高い耐燃料耐食性を示
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＳＥＭ写真に現れるZn−Ni合金めっき表面のク
ラックを示す模式図である。

【図２】耐燃料耐食性に及ぼすめっき付着量の影響を示
すグラフである。

【図３】耐燃料耐食性に及ぼすめっき全体のNi含有量
(めっき層Ni含有量) の影響を示すグラフである。

【図４】耐燃料耐食性に及ぼすめっき表面クラック密度
の影響を示すグラフである。

【図５】耐燃料耐食性に及ぼすめっき付着量の影響を示
すグラフである。

【図６】耐燃料耐食性に及ぼすめっき全体のNi含有量
(めっき層Ni含有量) の影響を示すグラフである。

【図７】耐燃料耐食性に及ぼすめっき最表層のNi含有量
[Ni/(Ni+Zn)原子百分比] の影響を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２５Ｄ 5/48 Ｃ２５Ｄ 5/48

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】めっき全体のNi含有量が９〜18重量％、
片面当たりのめっき付着量が５〜50g/m²の両面Zn−Ni合
金電気めっき鋼板であって、このめっき鋼板の少なくと
もタンク内面側に相当するめっき皮膜が表面に、クラッ
クを有し、このクラックの密度がめっき表面の１mm×１
mmの視野中でのクラックに囲まれた領域の個数で表して
1000〜150,000 個の範囲であり、かつクラックの最大幅
が0.5μｍ以下であるめっき層を有し、このめっき皮膜
の上層に、金属Cr換算付着量で10〜200mg/m²のクロメー
ト皮膜を有し、さらにその上層に導電性樹脂被覆層を有
した、耐食性に優れた燃料タンク用表面処理鋼板。
【請求項２】めっき全体のNi含有量が９〜18重量％、
片面当たりのめっき付着量が５〜50g/m²の両面Zn−Ni合
金電気めっき鋼板であって、前記両面Zn−Ni合金電気め
っき鋼板の少なくともタンク内面側に相当するめっき皮
膜のESCAによる表面分析で求めたNi/(Ni+Zn)原子百分比
が５〜25％であるめっき層を有し、このめっき皮膜の上
層に、金属Cr換算付着量で10〜200mg/m²のクロメート皮
膜を有し、さらにその上層に導電性樹脂被覆層を有し
た、耐食性に優れた燃料タンク用表面処理鋼板。
【請求項３】前記導電性樹脂被覆層の組成が、下記の
通りである請求項１または２記載の燃料タンク用表面処
理鋼板。バインダー樹脂 (硬化剤を含む) ：10重量％以上65重量
％以下有機潤滑剤：0.5 重量％以上30重量％以下リン化鉄系導電顔料：15重量％以上70重量％以下クロム酸系防錆顔料：５重量％以上25重量％以下その他の無機顔料：０％以上10重量％以下