JPS59200787A - 化成処理性にすぐれた電気メツキ鋼板 - Google Patents

化成処理性にすぐれた電気メツキ鋼板

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JPS59200787A
JPS59200787A JP7429183A JP7429183A JPS59200787A JP S59200787 A JPS59200787 A JP S59200787A JP 7429183 A JP7429183 A JP 7429183A JP 7429183 A JP7429183 A JP 7429183A JP S59200787 A JPS59200787 A JP S59200787A
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JP
Japan
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chemical conversion
steel sheet
conversion treatment
plating
coating
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Pending
Application number
JP7429183A
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English (en)
Inventor
Masayuki Oishi
大石 公志
Shigeru Wakano
若野 茂
Ryoichi Nomi
亮一 能見
Mikio Kurimoto
栗本 樹夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59200787A publication Critical patent/JPS59200787A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78Pretreatment of the material to be coated

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】 この発明は、片面電気メツキ鋼板の非メッキ面にすぐれ
た化成処理性を例与したTイア気メッキ削板に関する。
近時、j」・i&Lいl昌食条件下で使用δれる目動車
卓体に%1’ L、各種防食メッキ鋼板の適用が検討、
推進されているが、かかる用途、例えば自動車外装。
材としては、実際使用に当り塗装が施されるため、一般
にこのような用途向けの鋼板には、すぐれた化成処理性
が要求される。ここで、化成処理性とは、塗装に先立っ
て行う化成処理(通常はリン酸塩処理)における化成皮
膜の生成状況、生成皮)僕の化成結晶(14造を問題に
するもので、塗装後における塗膜密着性、耐食性に影響
する因子である。
つ才り、塗膜密着性について云えば、化成皮膜中にフオ
ヌフオフエフイト化成結晶(Zn、2Fe(POz)、
2・4H,20,Pで示す)が多くなればなるほど良好
となシ、反対にホーバイト(Zni (POa )x 
・4 H2C、■王で示す)が増すと悪化する傾向を示
す。化成皮膜の化成結晶がどのような状況にあるかは一
般に、フオヌフオフエライト含有率、つ−z −v P
/(p+Ig比率(以下、P値と云う)で示でれる。ま
た、塗装後嗣食性という点からは、化成皮膜がムフなく
十分に生成てれることが肝要でいる、 さて、防食を目的としたメッキ月、i板としては、従来
よりZnメッキ鋼板1たはZn−Nj−系、Zn −F
e系等のZ1″1合金電気メッキ鋼板などが知られてい
るが・これらは何れも上記化成処理性、塗膜密着性の点
ではメッキしない冷延鋼板ま才のものに較べ格段に劣る
傾向がある。このため、頭記した自動車外装材等の塗装
用途に対しては、塗装対象而にはメッキ皮膜をもたない
、いわゆる片面メッキ鋼板として使用するというのが通
例となっている。
ところが、この片面メッキ鋼板には、次のような問題が
める。すなわち、片面メッキ鋼板は一般に、電気メッキ
において鋼板の片面にのみ通電して当該面にだけメッキ
金1萬を析出δせることにより製造てれるものであるが
、この製造過程において非メッキ面がメッキ液との接触
によって侵てれそこに複雑な酸化物が生成して茶色や黒
色を呈する。これは非メッキ面の化成処理性を劣化させ
、塗装後の塗膜性能(塗膜密着性、塗装後記食性〕に悪
影響をもたらすものであシ、このままでは片面メッキ本
来のメリットが期待できない。コノ酸化物を従来は、メ
ッキ後非メッキ而に研削効果のある砥粒入ブラシ等で表
面研削を施すことにより除去していたが、このような方
法では化成処理性゛ の回復を図るのにかな9強度の研
削を必要とし、このような研削はチャタ−マークや研削
目の発生を伴い、表面性状の劣化を来たすことになる。
それに、現実にはどうしても研削のゆきとどかない部分
(冷延ま甘、の非メッキ面のダルマ゛ントの底の部分)
ができ、この部分は化成結晶が粗大となるため、塗装後
において、いわゆる糸錆を生じ易く、塗装後嗣食性に劣
ることとなる。更に、このように化成結晶が不均一なも
のでは、自動車車体用として通例的なカチオン電着塗装
において、一般に通電プッと呼ばれる欠陥が生じ易い傾
向かめる。
本発明は、上記片面電気メツキ鋼板を改良し、非メッキ
面に七の冷延第1本来の表面性状を損うことなく冷延鋼
板と同等以上の化成処理性を付与したメッキ鋼板を提供
するものである。
本発明者らは、電気メッキによシ製造される片面電気メ
ツキ鋼板の非メッキ面の化成処理性を当該面へのメッキ
によシ改善することを考え、それに有効なメッキを見い
出すべく、鋭意英検、検討を重ねた結果、メッキ液に侵
でれた非メ゛7キ面の化成処理性向上に、Fe系または
Feリッチ、具体的にはFe 60 wt%以上のFe
 −Zn系合金にSnを微量添加したものの電気薄メッ
キがきわめて有効である事実を知見した。
すなわち本発明の要旨とするところは、片面に少なくと
も1層の防食電気メツキ層を有し、他方の而にSnを0
.001−0.5 wt%含有するFe系またはFe 
60 wt%以上のFe −Zn系合金の電気メツキ層
(以6下、素地調整メッキ層と云う)を有していること
を特徴とする表面処理鋼板、にある。
以下、本発明番更に詳細に説明する。
本発明において、素地調整メッキ層は、メッキ液に侵さ
れた銅板面の化成処理性を改善するというところに意図
があり、その意味において、0.001−0.5 wt
%Sn含有ノFe系ifcばFe 6Q wt%以上の
Fe−Zn系合金メッキ(以下、Feリッチメッキと云
う)でなければならない。素地調整メッキ層としてのI
i’6 リッチメッキ層は、化成処理において、自らの
FB分を溶解、供給して、緻密なフォスフオフエライト
化成結晶の析出に寄与し、高r値(〉80%)の化成皮
1漢の生成をもたらすものと考えられる。このメッキ層
のFe含有邪が40wt%未満では、化成処理における
当該メッキ層からのFe供給が不足して、高r値の化成
皮膜が得られない。
さてここで重要なのは、Sn−r6る。Feリッチメッ
キ層も、それにSnの適足含有がなければイヒ成処理に
おいて有効な作用を発揮し得ない。つまりSn含有があ
ってはじめて、化処処理性の改善に有効に寄与するもの
である。このSnの作用については、未だ十分な解明が
なでれておらず、確かなことは云えないが、現段階では
次の3つか考えられる。
■ Feリッチメッキ層cHpeとの間にミクロ電池を
形成し、化成処理ではカソードとして作用してFeの熔
解を促進する。
■ 化成処理において化成結晶の核発生数を増加させる
よう@き、■の作用と相俟ってフォスフオフエライト化
成結晶の析出を促進する。
■ 更に、Fe jJラッチツキ層そのものの電位を卑
にシフトでせることによシ、当該メッキ層からのFe溶
解を早め、そのメッキ層中Fe分を化成処理に有効に寄
与でせる。
この素地調整メッキ層としてのFeリッチ層のSn含有
量としては、o、o01wt%未満では、当該層のFe
分を化成処理に十分寄与させることができず、高r値の
化成皮膜が期待できない。またこれが0.5 wt%ご
えでは、化成皮膜の化成結晶に斑点状のムフやヌケ((
’′1着ムラ)の化成不良が生じるようになる。したが
ってこのSn含有量は、0.001〜Q、 5 wt%
の範囲にすべきである。
素地調整メッキ層とは反対側の面の防食メッキ層として
は、Zn系電気メッキをはじめ、N18〜2Qwt%の
、γ相主体+7)Zn−Ni系合金やZn60〜90 
wt%のZn−Fe系合金等の合金電気メッキなど、何
れであつ1もよい。またこの防食メッキ層は必ずしも1
層である必要もなく、例えば内側にZn系電気メツキ層
をおきその外側に上記のような合金電気メツキ層を組合
せた如き複層メッキ構造とするも何ら差支えない。更に
また、このような防食メッキ層の内側に、鋼板素地との
密着性改善等を狙ったNi、Co等の薄メッキを介在せ
しめることを、本発明は妨げない。
次に本発明の効果について突施例を掲げて具体的に説明
する。、 常法(硫酸浴使用)に従って片面Zn電気メッキ鋼板(
メッキ付着量40 g/m” )を製造した。得られた
片面電気メツキ鋼板の非メッキ面について、無処理のま
まのもの(A)、砥粒入ナイロンプランで1 g/m’
の研削を行なったもの[有]、および下記の条件でSn
含有のFe系またはFe−Zn系合金電気メッキを行っ
て第2表に示す種々の素地調整メッキ層を伺与したもの
、を供試した。
〈メッキ条件〉 メッキ浴:硫酸第1鉄250ルl、硫酸亜鉛0〜40g
7z 、硫酸第1ヌズO〜200mg//l!、(素地
調整メッキ組成(Fe wt%、SnW’t%)とメッ
キ浴条件(硫酸亜鉛量、硫酸第1スズ量)との対応は後
記第1表のとお!ll)、温度5(1,pH2,0電流
密度:20A/拍2 通電時間:付着量調節のため種々変更 対  極:鉄 非メッキ面或いは素地調整メッキ面について、以下の試
験を実施した。
〈化成処理性試験〉 工)リン酸亜鉛系の化成処理(ディップ)を行い、得ら
れた化成皮膜の化成結晶について、X線回折により、フ
オヌフオフエフイトの(100)面強度とホーバイトの
(020)面強度を検出し、P/(P十H)(P値)を
算出する。
■)上記化成皮膜の生成仕上ル状況を、目視及びSEM
で観察し、゛◎:冷延冷延鋼板金面均一、○ニ一部不均
−であるが使用上問題なし、△:不均一、×:・不均一
でろリスク、黄鋼を伴う、で4段階評価を行う。
く塗膜二次密着性試験〉 上記化成処理後、カチオン電着塗装<20μ)を行い、
次いで中塗(30μ)−上塗(30μ)を施し、これを
50℃の純水中にlO日間浸漬後、塗膜にメッキ面に達
する切れ目を2 my間隔のゴバン目状に入れて七ロデ
ー1で剥離し、そのときの塗膜残存率を調査する。
く塗装後嗣食性試験〉 ■)上記同様の化成処理−カチオン電着塗装を行い、こ
の塗膜に、クロスカッIr入れ、35℃で塩水噴霧を1
000時間行い、クロスカット部の片側最大ふくれ巾を
調査する。
■)前記く塗膜二次密着性試験〉に供試したのと同じ塗
装を行ったあと、その塗膜にクロスカットを入れ、35
℃で塩水噴霧り日−50℃の90%湿潤環境に6日間晒
す、のサイクルを10回行う腐食サイクル試験を実施し
、クロスカット部の片側最大ふくれ巾を調べる。
以上の試験結果を第2表に示す。
第   1   表 上表において、非メッキ而処理なしの(1)は化成処理
皮膜の仕上り状況そのものが不良で、塗装後附食1化に
おいてはとぐに腐食サイクル試験結果が劣っている。砥
粒入りブラシで研削処理を行なった(2)は化成処理性
を(はじめ、塗膜二次密着性、塗装後印食性の何れの点
でも比較的よい性能を示しているが、非メッキ面には研
削による研削ブラシマークが認められ、表面性状の点で
は大きな不満な残すものであった。しかも、化成処理性
、塗装後嗣食性についても、冷延鋼板Qのに較べればや
はり劣る傾向が認められる。
これにス]し、(3〕〜04)のうち、(3)、(7)
、α■、(14)を除くものは、本発明の規定を満足す
るFe系またはf4’Hq  7.n系合金の素地H+
y1整メッキメツキ層た不発明例であるが、これらは全
て/!′?i延鋼板α0と同等レベルの化成処理性を備
えておシ、塗装後嗣食性試験ではむしろ冷延鋼板を凌ぐ
性能を示した。
比1咬例(3)、(7)、(l■、(14)については
、(3)は素地調整メッキ層中のSl’l含有舒が0.
001wt%未満と少なすきるため、化成皮膜のP値が
十分でなく、とくに塗膜二次密着性に劣っている。(7
)は上記(3)とは逆にSn含有量が多すぎたため、化
成皮膜の仕上りが不良で、腐食サイクル試験結果がよく
ない。α■、α勺は何れも素地調整メッキ層のFe含含
有塵66 wt%を割っているもので、これらは化成皮
膜のP値が低く、塗膜二次密着性に難がある。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、製造時
メッキ液との接触によって劣化した片面電気メツキ鋼板
の非メッキ面の化成処理性を冷延鋼板本来のレベルまで
完全に回復てせることかでき、しかも研削処理のように
表面性状の劣化等の弊害が伴うようなことがなく、シた
がって本発明は、いわゆる片面電気メツキ鋼板の、例え
ば自動車外装材としての実用価値向上に資するところ大
なるものと云える。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)片面に少なくとも防食電気メツキ層を有し、他方
    の而にSnを0.001−0.5wt%含有するFe系
    またはFe 6 (l wシ%以上のFe  Zn系合
    金電気メツキ層をイIしていることを特徴とする化成処
    理性にすぐれた7)i′電気メツキ鋼板
JP7429183A 1983-04-27 1983-04-27 化成処理性にすぐれた電気メツキ鋼板 Pending JPS59200787A (ja)

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