JPS5884757A - 溶接性塗装鋼板 - Google Patents

溶接性塗装鋼板

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JPS5884757A
JPS5884757A JP18333881A JP18333881A JPS5884757A JP S5884757 A JPS5884757 A JP S5884757A JP 18333881 A JP18333881 A JP 18333881A JP 18333881 A JP18333881 A JP 18333881A JP S5884757 A JPS5884757 A JP S5884757A
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chromium
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高村 久雄
出口 武典
前田 靖治
雅俊 横山
勝 鈴木
若林 耕二
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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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】 本発明は亜鉛粉末により塗膜に通電性をもたせた溶接性
塗装鋼板の改良に関する。
近年一部の自動車の車体下回りには裏面からの腐食を防
止するため片面にあらかじめ防食処理を施した片面防食
鋼板が使用されている。
この片面防食鋼板としては、従来使用していた冷延鋼板
の場合と同様、溶接性および未防食処理面の塗装性が要
求されていることから、従来片面電気亜鉛めっき鋼板や
片面溶融亜鉛め一つと鋼板などのめつぎ鋼板が使用され
ていたが、生産能率が低いとか、工程数か多くなるとか
の理由により高価になるという欠点があった。
このため、近年安価に製造できる片面防食鋼板と17で
、塗膜に溶接性と防食性を付与した片面塗装鋼板が検討
されている。
本発明者らはこの種の塗装鋼板と1−で、先に表面粗度
が4〜20μの鋼板表面に、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、リン酸(10
0%H3P04)3〜4重iit部、ポリアクリル酸4
〜5重量部、アクリルエマルジョン重合体固形分17〜
20重量部および水溶液にするための水200〜400
0重量部を含む金属表面被覆用安定水溶液を塗布乾燥し
た下塗層が全クロム量として10〜507′%1′形成
され、さらにこの下塗層上に亜鉛粉末を含有した樹脂の
上塗層が10〜50μ形成されていて、前記下塗層の塗
布量は表面粗度凸部より凹部の方が多くなっている溶接
性塗装鋼板を提案した。
この塗装鋼板は、下塗層が導7g用金属粉を含んでおら
ず、またバインダーとして絶縁性の樹JJけを含んでい
ることから電気溶接性が劣る点および下塗層は塗布量が
少い捏上塗層の密着性がよく、逆に塗布量か多い程防食
性がよくなるという性質を有することから両性能を同時
に向」ニさせることが困難な点を鋼板に表面粗度を形成
−することにより解決したものであるが、上記塗装鋼板
は下塗層の性能上、製造の際前v己水溶液中の6価と3
 +1[iのクロム量比を厳格に管理しなければならな
かった。
しかし管理範囲がせまいため、その調整は容易でなかっ
た。また上塗層中に含有させる炬鉛粉末の増量による防
食性向上には限界があるため、下塗層による防食性向上
が要望されていた。
本発明者らは上記要望な充し、かつ欠点を解決すぺ(、
棟々検討を屯ねた結果、鋼板と下塗層の間にリン酸亜鉛
−鉄(Zn2Fe (PO4) 2−44120 )皮
膜を形成すれば、所期の目的が4 lj−られろこと火
見い出した。
第1図は本発明の溶接性塗装鋼板の断面を模式的に示し
たもので、1は表向粗度り有する鋼板で、2はこの鋼板
10表面に形成されたリン酸亜鉛−鉄皮膜である。3は
このリン酸亜鉛−鉄皮膜2の上に形成されたクロメート
糸の下塗層、4はさらにこの下塗層3の上に形成された
亜鉛粉末を含有する上塗層である。
以下これらの構造、組成を詳細に説明する。
まず鋼板1であるが、該鋼板10表面は粗くなっていて
、その表面粗度(表面粗度計による粗度Rmax)は4
〜20μになっている。この表向粗度は14L気溶接の
際、上塗層4に接触させる溶接機のチップと鋼板1との
距離とを短くし、溶接性を向上させるために形成したも
ので、表面粗度は大ぎい種電気溶接性は向上する。しか
しあまり大きくすると、リン酸亜鉛−鉄皮膜2を含めた
製品塗膜の厚さが不均一になって、加工時に応力が特定
の部分に集中し、その部分に塗膜クラックが発生すると
ともに、表面粗度の凸部5の塗膜厚は極端に薄< ンr
す、防食性は劣化すイ)ので、20μ以下に−する必要
がある。また表面粗度はあまり小さいと電気溶接性の向
上は期待できないので、4μ以上にする必要がある。
鋼板1の表向粗度は化学的エツチング法(例えば塩化第
二鉄水溶液によ4.エツチング)やショツトブラスト法
により形成したものが均一かつ緻密で最も好ましいが、
工業的に実施−4ろ場合前者の方法にはエツチング液の
濃度管理が難かしいとい5問題があり、後者の方法にも
環境汚染やグリッド回収が難かしいという問題がある。
従って工業的に均一かつ緻密な表面粗1yす形成するに
はダルロールによりスキンバス圧延するのが好ましい。
鋼板1の表面に形成するリン酸亜鉛−鉄皮膜2は、この
リン酸亜鉛−鉄皮膜上に形成するクロメート系の下塗層
3中の6価と3価のクロム量比の範囲を広くさせ、金属
表面被覆用安定水溶液の管理を容易にするとともに、下
塗層3の塗布量を多くしても上塗層4の密着性を良好に
維持させろものである。
従来の下塗層3は40〜50%が3価の状態に還元され
ている三酸化クロム10重量部、リン酸(100%H3
P04) 3〜4事量部、ポリアクリル酸4〜5重量部
、アクリルエマルジョン重合体固形分17〜20重量部
および水溶液にするための水200〜4000重量部を
含む金属表面被覆用安定水溶液な塗布乾燥したもので、
その組成tま乾燥の除水が蒸発した前記水溶液の残渣で
ある。従来の水溶液の場合、上記のように三酸化クロム
の6価クロムは40〜50%が3価に還元されているこ
とを必要としていたが、下塗層の下側にリン酸亜鉛−鉄
皮膜を形成しておくと、他の組成を変更することなく、
三酸化クロムにおける6価クロム−f/3価クロム量の
比をO〜2.3に変更拡大しても性能上支障ないことか
判明した。従って本発明の溶接性塗装鋼板にお+4る下
塗層は6価クロムのすべてもしくは一部が3価り111
人に還元されて、6価クロノ・t7/3価クロム量の比
が0〜2.3となった三酸化クロム10重量部、リン酸
(100%l−Ta P 04 )3〜4重量部、ポリ
アクリル酸4〜5重量部、アクリルエマルジョン重合体
固形分17−20重量部、および水溶液にするための水
200〜4000重猜’t’rlsを含む金属表面被覆
用安定水溶液を塗布乾燥したものとなり、3価りIlム
甘せ従来に比べて大巾に増大した組成とン4(る。
また上記下塗層の塗布紙は従来、)、り層中に含まれる
ずべてのり9コム量である全クロノ・計で管理していた
が、この全クロム量による塗布+11(以下下塗層の塗
布量は全クロム量の値を指す)は従来リン酸亜鉛−鉄皮
膜が形成されていl、「い場合、最大50シ♂までで、
これ以上多クー」−4)と上塗層の密着性か低下すると
いう問題かあった。このため従来下塗層の防食性火尚め
よ5としても、その塗布量を50シイより多(すること
は困蛯であったが、下塗層の下にリン酸亜鉛−鉄皮膜を
形成−1−ると下塗層の塗布量は100A?まで多くで
きることが判明した。また下塗層の塗布量下限は従来防
食性との関係上10〜であったが、リン酸亜鉛−鉄皮膜
による防食性向上により55Qで少くしても従来と同等
の防食性を維持できることか判明した。
第2図は下塗層の下側にリン酸亜鉛−鉄皮膜が形成され
ている場合と形成されていない場合の溶接性塗装鋼板の
塗膜密着性と防食性を下塗層の塗布量の関係において示
したもので、曲線10および11はそれぞれリン酸亜鉛
−鉄皮膜が形成されている場合の塗膜密着性および防食
性を示し、I Qaおよび1 laはそれぞれリン酸亜
鉛−鉄皮膜か形成されていない場合の塗膜密着性および
防食性を示している、なお溶接性塗装鋼板は第1表の条
件で作成したものを用い、塗膜密着性は180度密着折
曲げセロテープ剥離試験により、また防食性はJIS、
Z・2371に準じた塩水噴霧試験240時間によった
第1表 本発明で形成するリン酸111L釦−鉄皮膜は皮膜量が
lシ未満であると均一な皮膜が形成されず、下塗層塗布
針増加に伴う上塗層V)密着性低]・を補うことができ
ず、また500”%?を超えると電気伝導性が低下して
電気溶接性が悲くなるので、その皮膜量は1〜500シ
Iが適当である。
リン酸亜鉛−鉄皮膜としCは市販リン酸亜鉛皮膜処理液
〔例えばグラノジン46N−1、I) P ”’200
0(以上いずれも日本ペイント製ンなど〕を用いて鋼板
を常法により処理1れば、鋼叛人面に形成される。
なお、第1図に示すように表面粗度が形成された鋼板1
の表面にリン酸亜鉛−鉄皮膜2を形成しても、リン酸亜
鉛−鉄皮膜2は鋼板1′の表面形状に沿って形成される
ので、表面粗度の凸部5、凹部6は存在゛する。従って
このリン酸亜鉛−鉄皮膜2の上に金属表面被覆用安定水
溶液ノに塗布して下塗層3を形成した場合、水溶液は塗
布後凸部5より凹部6に流下することから、下塗層3の
塗布量は凸部5が薄く、凹部6が厚くなり層中クロム量
分布をX線マイクロアナライザーで調査fると凹部6は
第3図のようにt「る1、ここで凹部6の−F塗層厚み
が厚くなることにより上塗層4の密着性は低下するかこ
の低下は表面、粗度によるアンカー効果や表面積の増大
により補われ、四部6における上塗層4の密着性低下は
認められない。
下塗層3の上に形成された上塗層4は防食兼導電性物質
である11F鉛粉末をバ有する合成樹脂である。この上
塗層の場合、塗膜の防食性と通電性を太き(するため、
バイングーとしての合成樹脂を極力少(することが好ま
しいが、塗膜の形成上乾燥塗膜にて少くとも4重量%を
必要とするので、亜鉛粉末は最大96重量%しか含有さ
せることができない。また亜鉛粉末は上塗層に良好な通
電性を付与する都合上少くとも80重電路は必要とする
。なお亜鉛粉末の平均径は塗装性を考慮してL5〜10
μ、好ましくはL5〜6μが適当である。
合成樹脂としては種々のものを用いろことができるが、
密着性のすぐ才またエポキシ(ケ・1脂とくに硬化剤や
硬化促進剤を添加しなくても200〜260Cの板温で
短時間に焼付乾燥できイ」分子肘1〜10万のものが適
当である。
また膜厚としては、10μ未満であると防食性か劣り、
50μを超えると鋼板表面粗IWを大きくしても電気溶
接性が改善されないので、1()〜50μとする。
実施例1 表面粗度が4μの冷延鋼板(板厚0.8 mm )の表
面に市販のリン酸亜鉛処理液を用いて212〜のリン酸
亜鉛−鉄皮膜を形成した。ものと形成しないものに対し
て、金属表面被覆用安定水溶液により6価クロム量と3
1iII+クロム量の比および塗布量を変えた下塗層を
形成し、さらにこの上に亜鉛粉末を乾燥塗膜にて85重
量%含有するエポキシ樹脂上塗層を15μ形成した溶接
性塗装銅板の塗膜密着性、防食性を調査した。なお金属
表面被覆用安定水溶液の組成は次の通りである。
三酸化クロム        10重量部リン酸   
          3重量部ポリアクリル酸    
    5重量部アクリルエマルジョン 重合体固形分     18重折部 水         2000重量部 第2表に下塗層の塗布量をほぼ一定にした場合の調査結
果を、また第3表に6価クロム量4価クロム量の比を一
定にした場合の調査結果を示す。
第  2  表 (注)防食性における朱印のものはブリスターの発生が
多い。
第  3  表 (注1)塗膜密着性ばJ I S −G・3312の着
色亜鉛鉄板の試験法に準じて常態における折曲げ試験を
行った。折曲げ試験は曲げ内側の間隔板枚数、0枚(O
t)、1枚(1t)、2枚(2t)による180度密清
白げを行い、試験加工部の塗膜にセロテープを結句けた
後急激にひきはがすセロテープ剥離を行い、下記5漬法
により評価した。
(注2)防食性は試験片の塗膜にナイフであらかじめ鋼
板に達するクロスカットを施17、それをJIS−Z・
2371に基いて塩水噴霧試験した。試験&j、 24
0時間行い、クロスカット部の赤錆発生状態を次の5点
法により評価した。
実施例2 表面粗度が20μの冷延鋼板(板厚0.8 rut )
の片面に種々の皮膜量のリン酸亜鉛−鉄皮膜を形成し、
その上に実施例1で用いた金屑表面被覆用安定水溶液(
但し6価りロム梱/3価クロム1d−の比14)により
795の下塗層を、土たき1′)にこの下塗層上に実施
例1と同様の上塗層を形成して片面溶接性塗装鋼板を製
造し、ぞのスポット溶厨性を調査した。第4表はこの結
果を示すものである。
第4表 (注1)スボノ1溶接条件 (注2)溶接性の評価基準 引張せん断強度350A9f未満の溶接不良発生率によ
り評価した。
02%以下のもの △ 2%を超え、35%以下のもの × 35%を超えるもの 以上の如(、不発明の浴接性塗装鋼板は下塗層の下側に
リン酸亜鉛−鉄皮膜が形成されていることにより、リン
酸亜鉛−鉄皮膜が形成され′(いない場合に比べて下塗
層中の6価と3価のクロム量の比率範囲を広げろことか
でさ、製造の際に金属表面被覆用安定水溶液の管理が容
易となる。また下塗層の塗布量も大巾に増大させること
ができるので、下塗層による防食性も向上させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の溶接性塗装鋼板の模式断面図であり、
第2図は溶接性塗装鋼板において鋼板に下塗層が直接形
成されている場合と、鋼板にリン酸亜鉛−鉄皮膜を介し
て下塗層が形成されている場合の下塗層塗布量と塗膜密
着性お、Lび防食性の関係を示すものである。第3図は
鋼板にリン酸亜鉛−鉄皮膜を介して下塗層が形成’a 
:Jtている場合の下塗層中のクロム量分布をX線マイ
クロアナライザーで調査したものを示し、点で表示され
ている部分が鋼板表面粗度凹部のクロム量の多い部分で
ある。 1・・鋼板、2・・・リン酸亜鉛−鉄皮膜、3・・・下
塗層、4・・−ト塗層、5・・・凸部、6・・凹部、1
o・・・リン酸亜鉛−鉄皮膜が形成されている場合の溶
接性塗装鋼板の塗膜密着性、I Qa・・・リン酸亜鉛
−鉄皮膜が形成されていない場合の溶接性塗装鋼板の塗
膜密着性、11・・・リン酸亜鉛−鉄皮膜が形成されて
いる場合の溶接性塗装鋼板の防食性、11a・・・リン
酸亜鉛−鉄皮膜が形成されていない場合の溶接性塗装鋼
板の防食性、 特許出願人 日新製鋼株式会社 代理人 進藤 満 □讐伊機側 1頁の続き (ゆ発 明 者 鈴木勝 市川市高谷新町7番地の1日新 製鋼株式会社製品研究開発セン ター内 0発 明 者 若林耕二 市川市高谷新町7番地の1日新 製鋼株式会社製品研究開発セン ター内 262−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 表面粗度が4〜20μの鋼板表面にリン酸亜鉛−鉄皮膜
    が1〜500 %’影形成れ、さらにこのリン酸亜鉛−
    鉄皮膜の上に、6価クロムのすべてまたは〜部が3価の
    状態に還元され、6価クロ2鴬価クロム量の比が0〜2
    .3となった一モ酸化クロム10重量部、リン酸(10
    0%Ha PO4) 3〜4重量部、ポリアクリル酸4
    〜5事量部、アクリルエマルジョン重合体固形分17〜
    20電縫部および水溶液にするための水200〜400
    0重量部を含む金属表面被覆用安定水溶液を塗布乾燥し
    た下塗層が全クロム量として5〜100’%”、またこ
    の下塗層の上に亜鉛粉末を含有する樹脂の上塗層が10
    〜50μそれぞれ形成されていることを特徴とする溶接
    性塗装鋼板。
JP18333881A 1981-11-16 1981-11-16 溶接性塗装鋼板 Granted JPS5884757A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6294262B1 (en) * 1998-04-03 2001-09-25 Nippon Paint Co., Ltd. Composition and process for anticorrosive treatment of non-ferrous metal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6294262B1 (en) * 1998-04-03 2001-09-25 Nippon Paint Co., Ltd. Composition and process for anticorrosive treatment of non-ferrous metal

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JPH0114868B2 (ja) 1989-03-14

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