JPS5938051A - 溶接性塗装鋼板 - Google Patents

溶接性塗装鋼板

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JPS5938051A
JPS5938051A JP14814682A JP14814682A JPS5938051A JP S5938051 A JPS5938051 A JP S5938051A JP 14814682 A JP14814682 A JP 14814682A JP 14814682 A JP14814682 A JP 14814682A JP S5938051 A JPS5938051 A JP S5938051A
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出口 武典
前田 靖治
雅俊 横山
秀敏 山辺
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−マンガン台金粉末、またはこ11ととも
に防錆顔料ン添加することにより防食性を改善したジン
クリッチ系の溶接性塗装銅板圧関する。
近年自動車車体の下廻りやドアあるい(′I、こ第1ら
の部材のように著しい腐食環境にさらされる部材の素材
として高防食性表面処即鋼板が要求されている。しかし
自動車部材の場合一般に組立に’i!!気溶接奮伴うの
で、表面処理鋼板としてt:I: x気溶接が可能であ
ること、8よび防食処理面は1(Is材の裏面のみに必
要とし、表面は冷延鋼板系の外観塗装をするので、片面
は冷延鋼板であることILどが要求されている。
従来このような表面処理鋼板とし゛〔は亜鉛系電気めっ
き鋼板または溶融亜鉛めっき鋼板などのめつぎ鋼板、あ
るいはジンクリッチ系塗装鋼板などの塗装鋼板が使用さ
れていたが、いずれも一長一短があり、自動車メーカー
の要求ン満足させるには至っていない。
例えば亜鉛系電気めっき鋼板の場合、従来Zn −Ni
系やZn −Fe系合金をめっきし1こものやZn1v
IとNi層とン複層めっきしたものが使用されていたが
、これらの鋼板はプレス加工時めっき層の剥離や−(ラ
ダリングの発生が非常に少(、かつスポラ)FF接にお
ける連続打点可能数がチップのドンッシン□グなし、で
5 (J 011点にも及ぶなど加工性、溶接性K 1
6いては優れている。しかし電気めっき鋼板の場合一般
にヒンホールの発生がさけられないのでビンポールを起
点とfろ錆の発生の問題があり、かつ′21M塗装して
も塩水噴霧試験にゴdいてふくれが発生しや丁く、その
防食性はジンクリンチ系塗装鋼板に比べると劣っている
。また電着塗膜の密着性もジンクリッチ系塗装鋼板には
及ばない。
溶融亜鉛めっき鋼板の場合も同様で、従来Zn−Fe系
やZn−Al系のものが使用されていKが、その長短は
前記亜鉛系電気めっき鋼板と類似していた。しかし本鋼
板の最大の難点は確実な片面めっき法がまだ開発されて
いないことである。この1こめ従来片面めっき品の製造
はめつき後片taUのめ′つさ層を機械的に削除するこ
とにより行っていたため、その製造コストは著しく、高
価なものとなっていた。
一方ジンクロメタル(商品名)やクロム含有高耐食性下
塗層の上にエポキシ系ジ/クリッチ塗料y!/塗布した
塗装鋼板に代表されるジンクリッチ系塗装鋼板の場合既
存のストリップ塗装ラインで容易に片面塗装品が生産で
き、亜鉛系電気めっき鋼板や溶融亜鉛めっき鋼板より優
tt、 f、−防食性を発揮する。し力・し防食性に関
してはまだ不十分で鋼素地に対する著しいガルバニック
作用により鋼素地との界面で塗膜下腐食欠起し、これが
ブリスターとなって現れたり、あるいはプレス加工時に
パウダリング現象を呈して、そのパウダーがピックアッ
プされ製品圧傷やへこみケ生しきセムニリ、さらにはス
ポット溶接の際チップ(銅製)と亜鉛粉末とが合金化し
て亜鉛粉末がチップにピックアップされ、連続打点数が
劣ったりしていた。
本発明は近年表面処理鋼板として防食性能が穴あきまで
10年以上のものが要求されている点に鑑み、前記表向
処理鋼板のうちでどくに防食性に優″−〒9yl リy
f系塗装鋼板0防食性ヶ改善また溶接性塗装鋼板を提供
するものである。
本発明者らは従来のジンクリッチ系塗装鋼板の上記欠点
ケ改善丁べ(稗々検討ケ行った結果、ジンクリッチ塗膜
中に亜鉛−マンガン合金粉末、またはこ重量とともに防
錆顔料ン添加して混合ジンクリッチ塗膜に丁れば改善で
さることケ知見した。
本発明はかかる知見に基いてなきT1.たもので、その
要旨と′1″′るところは表面ン粗化した鋼板上にクロ
メート系皮膜χ介して亜鉛粉末と亜鉛−マンガ7合金粉
末ン@削60車駁%以上官有し、かつ亜鉛〜マンガン合
金粉末が両粉末混曾比の1/2以下となった混合ジンク
リッチ塗膜が形成された溶接性塗装鋼板にある。
以下本発明の詳細な説明1°る。
第1図、第2図は本発明の塗装倒板断面を模式的に示し
1、二もので、1は鋼板、2はこの鋼板11−に形Hさ
れたクロメート系皮膜である。また3けこの皮膜2上に
形成された混合ジンクリッチ塗膜で、樹脂塗膜中に亜鉛
粉末4ど亜鉛−マンガン台金粉末5とが分散されている
。これらの鋼板1、クロメート系皮膜2.8よび混合ジ
ンクリッチ塗膜3は以下のように構成されている。
まず鋼板1であるが、この鋼板1としては通常表面ン粗
化した普通鋼冷延鋼板が用いら11.る。ここで鋼板1
0表表面粗化させるのは混合ジンクリッチ塗膜3の密着
性ン向上させるという一般的な目的のaか、クロメート
系皮膜の形成に塗布方式の処理液ン用いた場合に表面粗
度の凹部に8いてクロメート系皮膜の付着量が多(なる
ようにして全体の皮膜付着量ン増大させ、防食性の向上
乞はかるとともに、電気溶接の際溶接機チップと凸部と
の距離が短くなるよ5にして通電性を向上させるためで
ある。
この鋼板1の表面粗化は平均表面粗度ILzで4〜20
μが適当である。これは4μ未満でj)ると混合ジンク
リッチ塗膜3の密着性が低下し、加工時にパウタ]リン
グや剥離が生じや丁くなり、逆[20μを超えると塗膜
面に肌荒れが生じ、防食性や外観を低下させるからであ
る。このような表面の粗化は従来一般的に行われている
方法、例えばダルスキンパスやショツトブラストなどで
形成したものでよい。
クロメート系皮膜2は反応型クロメート処理(例えばク
ロム酸単味のものやそれ処エツチング剤ヲ添加1−たも
の)、ノーリンスの塗布型クロメート処理、ある(・は
電解クロメート1よと公知のクロメート処理法で形成し
kものでよい。しfJ)シ種々検討してみると下記の組
成のようIL塗布型クロメート処理液によるのが防食、
塗膜密N牲上好ましい。
処理液1 (a)40〜50%が3価状態に還元されてい6三酸化
クロムIO重量部 (b)  リン酸(100%)−13PO4)3〜4里
量部(C)  ポリアクリル酸4〜5重湯都(d)  
アクリルエマルジョン重合体固形分17〜20重量部 (e)  水溶液にするための水2 I) (1〜4.
OU I+@量部 処理液2 前記処理液lの組成にSいて、(a)の三酸化クロムが
6価クロムの丁べてまたは一部が3価の状態に還元され
、6価りロムt/3価り(1、/、 Ifの比が0〜2
.3になつ1こ処理液。
不発明の場合クロメート果皮II’;> 2の(す渣阻
管卵は皮膜に含有されろ全クロム量で行い、その全クロ
ム量がlO〜50 m9At?に7.C6ように1−^
。こ第1はl Ovhy/n?未満であると防食性が乏
しくなり、また塗膜fM着性も安定セず、常に良好な密
着性が得られないからである。−万5012を超えると
防食性は向上するが、塗膜密着性が低下してプレス加工
などでり−1離しや丁くなる。
混合ジンクリッチ塗膜3は従来の亜鉛粉末のみを含有す
るジンクリッチ塗膜に亜鉛−マンガン合金粉末を添加す
ることにより防食性ン晶めたものである。
マンガンは電気化学的に亜鉛より卑であるので、亜鉛に
対してガルバニック作用7有し、亜鉛の溶出を保膿する
とともに、亜鉛の鉄に対する過剰な自己消費的ガルバニ
ック作用をも緩和する。まにマンガンは腐食環境下にお
かれた場合防食性のあるマンガン酸化物や水酸化物を生
じ、これらの腐食生成物がマンガン自体の溶解を抑制す
る。従って亜鉛粉末とマンガン粉末まりGi亜鉛−マン
ガン合金粉末とが塗膜中に共存するS@防食性は高めら
れる。しかしながら亜鉛−マンガン台金粉末は現状では
台金欠機械粉砕して粉末にするしか工業的規模での安価
な製造方法がない1こめその形状はマンカン粉末に比べ
ろと著しく不規則である。このため亜鉛−マンガン合金
粉末はマンガン粉末に比べ吸油量が多いので、同−添加
斬でもマンガン粉末の場合より樹脂量ケ多(しなり−れ
ばならない。
しかし拘脂量が多くなると通電性が低−トし、溶接性を
損うので、マンガン粉末の場合より少く1ろ必要があ4
)。マンカン粉末の場合亜鉛粉末7/マ/ガン粉末−2
/98〜98/2とほぼ任意の混合が可能であるが、亜
鉛−マンガン@金粉末の場合この吸油量の関係から亜鉛
粉末/亜鉛−マンガン合金粉末−50150〜98/2
と1/2以下に1ろ必要がある。
一方亜鉛−マンガン合金粉末の最小添加類としては、マ
ンカン粉末の場合でも亜鉛粉末/マンガン粉末の比がそ
れぞれ98/2未満になるとマンカン粉末添加による防
食効果が小さくなり、十分なる防食性を付与でF 7z
 (なるので、亜鉛−マンガン合金粉末の場合も亜鉛粉
末/亜鉛−マンガン合金粉末:= 98/2 [するの
が好ましく・0本発明の場合亜鉛−マンガン@金粉末の
亜鉛/マンガン比は添加範囲がこの範囲にあれば限定を
要しない。
塗膜のこれらの会計含有量は60重ft%未満であると
通電性が悪くなり、防食性も低下Tるので、60重量%
以上にする。しかし91重1#J′%ン超えると塗膜密
着性も低下してき、またパウダリングも生じや1°(な
るので、上限は91tM:%以下にするのが好ましい。
塗膜ン形成する樹脂として最良のものはエポキシ系樹脂
であって、その中でもと(に分子it〜lO万の直鎖構
造のものがよ(・。膜厚はあまり薄いと防食用の金属粉
末含有量が少くなつl−防食性が低下し、逆圧厚くなり
丁ぎると加工性が低下するので、5〜50μが適当であ
る。
本発明の場合、このようVC塗膜中に亜鉛粉末4と亜鉛
−マンガン付金粉末5とン含有させることにより従来の
ジンクリッチ系塗装鋼板の欠点は改善されるが、さらに
防食性を改善するのに防錆顔料6を添加することも可能
である(第2図)。一般塗料の塗膜の場合も防錆顔料添
加により塗膜の防食性を改善することが行われるが、そ
の防食作用は防錆顔料自体の防食作用によるものである
しかし本発明の場合はこのよ57重防食作用とともに亜
鉛の過剰溶用を抑制し、鋼素地防食に必要な分だシr亜
鉛ケ溶出させると(・5作用が期待できる。
この防錆顔料の添加酸は02〜5重景%重量当で、()
2取組%未満であく)と添加効果が少(・。逆に5取掃
%ケ超えると防錆顔料がクロム酸塩である場合クロムが
溶出することが夛16゜本発明の塗装鋼板の製造は鋼板
ン素相として着色亜鉛鉄板の製造の要領で可能である。
ζ、の場曾混汗ジンクリッチ塗膜の樹脂としてエポキシ
系樹脂ン用いた場合、その焼付は昏−L板温200〜2
60°Cで10〜80秒間行えばよい。
実施例 板厚0.811111の冷延鋼板にダルスキ/バス2施
してRz 20μの表面粗度を形成し1こ後脱脂して表
面ン清浄にしてその表面にロールコートにより塗布型ク
ロメート処理ン塗布して全クロム隈=10111/re
?のクロメート系皮膜ン形成した。その後この皮膜の上
に亜鉛粉末と亜鉛−マンガン付金粉末、またはこれらに
防錆顔料ン添加した混合ジンクリッチ塗膜(いずれも乾
燥塗膜にて15μ)欠形成した。
第1表、第2衆にこれらの塗膜の組成と性能との関係ン
示す。7:Cgクロメート系皮膜と混合ジンクリッチ塗
膜の形成は次の条件によつK。
(1)  クロメート系皮膜形成条件 三酸化クロム酸 10重量部、リン酸 3重を部、ポリ
アクリル醒 5重量部、アクリルエマルジョン重合体固
形分 18重量部、水2000重量部、C「/Cr =
L4からナル塗布型クロメート処理液をロールコート法
で塗布。
(2)  混合ジンクリンチ塗膜の形成条件ロールコー
ト法により塗装後250℃(板温)で60秒間焼付。
/′ また塗膜性能は次の要領で調査した。
(1)  塗膜密着性 JIS−G・3312の゛着色亜鉛鉄板の試験法に準じ
て折曲げ試験を行った。折曲げ試験は曲げ内側の間隔枚
数0枚(Ol)、1枚(It)、2枚(2t)でiso
度密着折曲げ加工を行つに後加工部塗膜にセロテープを
貼付け、それン急激にひさはが丁セロテープ剥離ケ行(
・、次の基準により評価しに0 (2)防食性 (イ) クロスカット部、曲げ加工部の防食性試験片に
あらかじめナイフにより鋼素地に達するクロスカットと
41の180度密着折[ttl’ヶ行ツタものyJIS
−Z−2371に基いて1000時間の塩水噴霧試験ケ
行(・、発生I−,r、−赤錆ケ次の基準により評価し
1こ。
(ロ) プレス加工部 試験ハンプランク径3fiQ鰭に切断後防錆潤滑油(オ
イルコートZ2、出光興産製)ン塗布して300トン油
圧プレス機によりボ/チ径2QOw、ボ/チIt13m
m、タイX R4wnn、絞り高’355wn、全しわ
押え22ト/の条件で塗層面が外側になるようにし゛C
円筒深絞り試験ケ行った後前記同様に塩水噴霧試験を2
40時間行い、円筒外周面に発生した赤錆、ツク22次
の基準により評価した。
(3)  溶接性 下記の溶接条件でスポット溶接を行った後引張試験ケ行
(・、引張せん断強度35o/If未満のものの発生率
ケ調査した。
(ロ) 引張せん断強度350Ayf未満の発生率第1
表より@膜中に亜鉛粉末と亜鉛−マン91ン合金粉末を
含有させろと亜鉛粉末だけの揚台より防御性は同士L7
、壮第11第2表の比較すると防錆顔料の添加より防食
性はさらに向上1゛ろことかわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は本発明の塗装鋼板の模式断面図である
。 1・・・鋼板、2・・・クロメート系皮膜、3・・・混
合ジンクリッチ塗膜、4・・亜鉛粉末、5・・亜鉛−マ
ノガフ合金粉末、6・・・防錆顔料 %許出願人 日新製鋼株式会社 代理人 進藤 満

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  表面を粗化した銅版上にクロメート系皮膜ン
    介して亜鉛粉末と亜鉛−マンガン合金粉末とを会計60
    重fi%以上含有し、かつ亜鉛−マンガン合金粉末が両
    粉末混合比の1/2以下となった混合ジンクリッチ塗膜
    が形成されていることケ特徴とする溶接性塗装鋼板。
  2. (2)  亜鉛粉末/亜鉛−マンガン台金粉末の混合比
    が50150〜98/2で、塗膜中の両粉末合計含有量
    が60〜91亀量%であることヶ特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載の溶接性塗装銅板。
  3. (3)  混合ジンクリッチ塗膜中に防錆顔料が添加さ
    れていることχ特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
    の溶接性塗装鋼板。
JP14814682A 1982-08-26 1982-08-26 溶接性塗装鋼板 Granted JPS5938051A (ja)

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