JPS6017826B2 - リン酸塩処理性に優れた鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、暁鎚工程で生成する酸化膜を酸洗により除去
したり、片面メッキ鋼板の不メッキ面すなわち鉄面を研
磨、研削することによって、鉄面の化成処理性、特にリ
ン酸塩処理性が劣化することを防止したリン酸塩処理性
の優れた鋼板の製造方法である。

従来、冷延鋼板は酸洗等によって脱スケールした熱延鋼
板を袷間圧延した後、電解洗浄などの表面清浄設備によ
り表面の汚れを除去したのちに冷延コイルを暁鈍炉に入
れバッチ暁錨により還元性雰囲気中で再結晶温度以上に
まで加熱・均熱した後、表面が酸化しない温度にまで同
様の雰囲気中で冷却し、嫌鎚炉から取り出して時効を起
さぬ温度迄放冷してから調質圧延を行った仕上げるのが
普通である。

しかし、このような従来工程は燐鈍に際してコイル状の
鋼帯を加熱・均熱・冷却するために長時間を要する故に
必ずしも生産性、経済性の点ですぐれているとは言えな
い。近年、蓮続焼鈍法により加工性にすぐれた袷延鋼板
を経済的に製造する技術が種々提案されている。

その一つには、加熱に際して従来の頚射管炉に替えて熱
伝導率の大きな直下炉を採用し、加熱速度を上げて加熱
時間を短縮すると共に直火炉排ガスの薄黄熟を有効に利
用することによって熱効率を改善すること、冷却に際し
ては水冷あるいは気水冷却などの手段により冷却時間を
短縮することが行われるようになった。このような連続
燐鈍法の採用により冷延鋼板の高能率の生産が可能をな
るが、従釆のバッチ蛾鈍法で製造される冷延鋼板に比べ
ると化成処理性、特にリン酸塩処理性に劣ることが指摘
されている。

すなわち、直火炉加熱、気水冷却もしくは水冷却は本質
的に酸化雰囲気であり、加熱過程および冷却過程で鋼帯
表面が酸化する。従って生成した酸化膜を除去するため
に酸洗工程が必要となる。当然のことながら酸洗後には
水洗を行ない乾燥する過程で生成する鋼板表面の酸化膜
とバッチ暁鈍法で製造される鋼板表面酸化膜とは根本的
に異質のものであることが予想される。したがってバッ
チ暁錨法で製造された冷延鋼板ではなんら問題のなかっ
たリン酸塩処理法が、連続蛾鎚法で製造された酸洗処理
冷延鋼板ではリン酸塩処理性がいちじるしく低下する。
ちなみに上記の製造法の異なる冷延鋼板表面の中性水溶
液中での自然電極電位の推移を調べると大きく相違して
いることがわかった。すなわち脱気したホウ酸／塩酸水
溶液 （Ｎａ２８０７０．０８Ｍ、塩酸０．１Ｍ，ｐＨ７．６
）中に鋼板を浸潰してその自然電極電位の推移を測定し
た。

地鉄が露出している部分からＦｅ→Ｆｅ２十十波の反応
で電子が生じ、この電子が酸化皮膜側に移って酸化皮膜
の還元溶解がすすむ（Ｆｅ２０３十知日２０十衣一がｅ
２十十６皿‐）。従って鋼板表面の自然電極電位は溶液
に浸糟直後には主として酸化皮膜の電位を示すが、経時
により地鉄の電位を示すに至る。したがって地鉄の自然
電極電位を示すに要する時間が長い鋼板ほど酸化皮膜の
還元溶解が起りにくいご換言すればリン酸塩処理性の悪
い鋼板と云える。キャップド鋼（成分Ｃ：０．０６％、
Ｓｉ：０．０１０％、Ｍｎ：０．３１％）から従来のバ
ッチ燐鈍法によって製造した冷延鋼板と、アルミキルド
鋼（Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．０１９％、Ｍｎ：０．
２２％）から連続鋳造、連続暁鈍を経て、最終的に８５
ｏｏ、２％塩酸中にて２秒間浸潰し、水洗後ドライヤー
乾燥した醗洗処理冷延鋼板とでは前記の中性水溶液中で
表面の酸化皮膜自動還元に要する時間が２０〜４戊音も
異なり、バッチ焼錨法による冷延鋼板の方が圧倒的に短
いことが明らかになった。

すなわち連続暁鎚材の酸洗処理冷延鋼板はリン酸塩処理
性の悪い鋼板であると言える。リン酸塩処理皮膜の形成
は鋼板の鉄索地がリン酸塩処理液で溶解され置換反応で
鋼板表面にリン酸塩の結晶を析出するもので、溶解し‘
こくい酸化皮膜ほどリン酸塩処理性は当然悪くなる。一
方、最近では車体腐食の軽減を図るため、自動車外板と
して片面亜鉛メッキ鋼板が使用されるようになってきた
。

片面亜鉛メッキ鋼板としては電気メッキ法と溶融メッキ
法のいずれの方法によっても製造されているが、電気メ
ッキ法による場合には、多くの場合酸性格である電気〆
ッキ浴中を通過してくるため鉄面は酸洗と同様の影響を
受け、リン酸塩処理性が低下する。また溶融メッキ法に
よる場合はメッキ金属の鉄面への裏廻りあるいは付着を
防ぐことが困難であると共に高温状態で溶融〆ッキ浴か
ら出てくるために鉄面の酸化は多少なりとも避けられな
い。従って片面のメッキ後不メッキ面を酸洗あるいは研
磨・研削等により鉄面を仕上げる必要があるので同機に
リン酸塩処理性の低下が起る。本発明によれば、上述の
如く、｛１｝直火炉加熱あるいは水冷、熱水冷、気水冷
却など平衡論的に酸化性の雰囲気中で冷却されるため表
面に生成した酸化膜層を酸洗あるいは研磨・研削などの
機械的方法で除去した鋼板、（２１バッチ暁鈍における
脱炉温度を高くして表面に生成した酸化膜層を酸洗また
は研磨、研削などの機械的手段により除去した鋼板、（
３’電気メッキあるいは溶融メッキによる片面メッキ鋼
板などのもつ欠点を解消した冷延鋼板、片面メッキ鋼板
が提供され、かつ前記のいずれかの場合にもリン酸塩処
理性を飛躍的に改良した鋼板が提供されるものである。

本発明者らは、鋼板製造工程において簡便で、しかも処
理効果の大きい技術を見し・出し、リン酸塩処理性の劣
る鋼板を従来のバッチ焼錨材と同等の化成処理法にまで
向上させることに成功した。

すなわち、本発明は下記一般式１およびロ（一般式（１
），（ロ）中のＹは水素原子、水醸基、アルキル基、ヒ
ドロキシアルキル基、ニトロ基、スルフオン基）にて示
されるヒドロキシベンゾトリアゾール化合物、例えば一
般式（１）の１ーヒドロキシベンゾトリアゾール化合物
を含む水溶液をアミン（エタノールアミン類、エチルア
ミン類）、ヒドラジン、水酸化ナトリウムあるいはアン
モニア等によってｐＨ５〜１０の範囲に調整して使用す
る。

また一般式（ロ）にて示される、４ーヒドロキシベンゾ
トリアゾール化合物も上述した１−ヒドロキシベンゾト
リアゾール化合物と同様にｐＨ５〜１０の範囲に調整し
て使用する。

本発明は一般式（１）および（０）を示されるヒドロキ
シベンゾトリアゾール化合物を主成分とするが、これに
脂肪族ジカルポン酸類、例えばアゼラィン酸、ブラジル
酸などの１種あるいは２種以上を同時に含む混合水溶液
を、モノェタノールアミンなどのアルカノールアミン、
ヒドラジンやアンモニアなどによって餌５〜１０の範囲
に調整した水溶液にて使用することもできる。

さらには鋼板の表面のぬれ性をよくするために界面活性
剤を加えて使用することもできる。具体的には、例えば
１ーヒドロキシベンゾトリアゾールあるいは４ーヒドロ
キシベンゾトリアゾールの水溶液はいずれも０．１〜２
％の範囲の濃度でｐＨ５〜１０の領域で使用されるが、
リン酸塩処理性に対しより好ましくは、０．２〜１．０
％の水溶液が適量である。

本発明の処理液の使用は次に示す工程個所に適用するこ
とが可能である。

（１｝ 直火炉加熱あるいは水冷、熱水袷、気水冷却な
どの酸化雰囲気中にて冷却が行われる連続銃鈍法では競
錨炉出側に設置した酸洗あるいは湿式研削などの酸化膜
除去装置に蓬設された水洗俗に導かれる。

この時途中でラインストップした場合鋼帯表面に黄錆を
生ずることがあり、これを防止するため水洗浴に本発明
のヒドロキシベンゾトリアゾール誘導体を添加すること
によって防錆処理効果と同時にＩＪン酸塩処理性により
好ましい影響を与え、さらにその後に施こされるリン酸
塩処理性を向上させるための本発明によるヒドロキシベ
ンゾトリアゾール誘導体を含有せしめた処理液による処
理効果がより充分に発揮される。処理液が過剰に付着し
た鋼体をリンガーロールで除去した後乾燥する。本処理
を施こし、直ちに調費圧延された冷延鋼板はリン酸塩処
理性に優れた効果を発揮する。

‘２） 直火炉加熱あるいは水冷、熱水冷、気水冷却な
どの酸化雰囲気中にて冷却を行う蓮続焼錨法では鯖鎚炉
出側に設置した酸洗槽、水洗槽に蓮設し、本発明のヒド
ロキシベンゾトリアゾール誘導体を含有せしめた処理浴
槽を設置して、鋼帯を浸糟法かスプレー法にて処理を施
こす。

過剰の付着液をリンガーロールで除去して乾燥する。｛
３’ バッチ暁錨に際して高温脱炉を行った場合は、調
質圧延機の前に酸洗槽、水洗槽を蓮談し、以下上記‘２
１の如きに処理浴槽を設置して同様に処理を施こすこと
によってリン酸塩処理性に優れた冷延鋼板の製造が容易
に可能となる。

■ 片面溶融メッキ鋼板の場合には連続溶融メッキ設備
に蓮設された酸洗槽あるいは研削装置および水洗槽など
の鉄面仕上げ設備に続いて処理浴槽を設置してヒドロキ
シベンゾトリアゾール誘導体を含有せしめた処理格によ
る表面処理を前述の｛２１と同様に施こすことによって
リン酸塩処理性に優れた片面亜鉛メッキ鋼板の製造が容
易に可能となる。‘５’片面電気メッキ鋼板の場合には
、連続片面電気メッキ設備に蓮設された酸洗槽あるいは
研削装置および水洗槽などの鉄面仕上げ設備に続いて処
理浴槽を設置してヒドロキシベンゾトリアゾール誘導体
を含有せしめた処理格による表面処理を前述の■と同様
に施こすことによってリン酸塩処理性に優れた片面亜鉛
メッキ鋼板の製造が容易に可能となる。

次に本発明の鋼板処理工程の一例を第１図にもとづいて
説明する。

鋼帯１は、コンダクターロール２、シンクロール３、コ
ンダクターロール４を介して走行する間、タンク５中で
電解酸洗処理する。

リンガーロール６で過剰付着液を除去した後、水洗槽７
へ導き水洗を行う。過剰の付着水をリンガーロール８で
除去し、本発明のタンク９に導かれる。該糟では浸糟法
あるいはスプレー法で処理が施こされる。リンガーロー
ル１０，１２で過剰付着液を除いた後、ドライヤー１３
で乾燥された後調質圧延工程へ導かれる。以下本発明の
実施例を比較例とともに挙げるが処理工程は次の如き順
序によって行なわれる。

冷間圧延された鋼板を直火加熱達続焼鈍炉にて暁鎚処理
し、連続して鋼板を水袷かまたは気水冷却する。次に硫
酸裕中で電解酸洗を行った後、余分の付着硫酸をロール
で絞り除去し直ちに水洗してロールで余分の付着水を除
去し、本発明の処理を施こす。そして乾燥した後連続し
て調質圧延される。以下実施例について説明する。

試験結果はまとめて第１表に示した。実施例 １ 冷延鋼板（Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．０１９％、Ｍｎ
：０．２２％）−直火炉加熱漠重綾蟻鎚（再結晶競鎚後
の鋼板の冷却を水冷、または気水冷却する、以下ＷＣ法
と略記）−５％日交○４６ぴ０電解酸洗ーロール絞り一
水洗ーロール絞り一本発明の処理（１．０％１−ヒドロ
キシベンゾトリアゾールをジエタノールアミンにて舟９
に調整した水溶液スプレー法）−ロール絞り−乾燥−鯛
質圧延。

実施例 ２ 冷延鋼板（Ｃ：０．０６１％、Ｓｉ：０．２５％、Ｍｎ
：２．００％）‐直火炉加熱健続焼鎚（Ｗ．Ｃ法）−５
％比Ｓ０４、６０ｑｏ電解処理ーロール絞り一水洗−ロ
ール絞り−本発明の処理（０．６％１−ヒドロキシベン
ゾトリアゾールと０．４％４ーヒドロキシベンゾトリア
ゾールをモノエタノールアミンにてＰＨＩｌＯに調整し
た水溶液スプレー法）−ロール絞り−乾燥−調質圧延。

実施例 ３冷延鋼板（Ｃ：０．０６％、Ｓｉ：０．０１
％、Ｍｎ：０．３１％）−直火炉加熱連続暁鈍（Ｗ．Ｃ
法）−５％日２Ｓ０４、６０００電解処理−ロール絞り
一水洗（水洗格にはラインストップ時に鋼帯の発錆を防
止するため０．３％１−ヒドロキシベンゾトリアゾール
をＮａＯＨでｐＨ９に調整した水溶液を用いる）ーロ−
ル絞り一本発明の処理（０．７％１ーヒドロキシベンゾ
トリアゾールと０．２％アゼラィン酸をジェタノールア
ミンでＰＨ９．２に調整した水溶液浸債法）ーロール絞
り−乾燥−調質圧延。

実施例 ４ 玲延鋼板（Ｃ：０．０６％、Ｓｉ：０．０１２％、Ｍｎ
：０．３０％）−直火炉加熱連続蟻銘（Ｗ．Ｃ法）−２
％ＨＣ１、９０００浸債酸洗処理−ロール絞り−水洗（
水洗格にはラインストップ時に鋼帯の発錆を防止するた
め、０．３％１ーヒドロキシベンゾトリアゾールとモノ
ェタノールアミンでＰＨ９に調整した水溶液を用いる）
ーロール絞り一本発明の処理（０．７％４ーヒドロキシ
ベンゾトリアゾールと０．３％４−ヒドロキシベンゾト
リアゾールをモ／エタノールアミンでｐＨＩＯに調整し
た水溶液スプレー法）ーロール絞り一乾燥−調質圧延。

実施例 ５冷延鋼板（Ｃ：０．０６１％、Ｓｉ：０．２
５％、Ｍｎ：２．００％）一箱型焼錨−４００ｑｏ脱炉
−２％ＨＣＩスプレー酸洗ーロール絞り一水洗−本発明
の処理（１．０％４ーヒドロキシベンゾトリアゾールと
０．２％アゼラィン酸をモノェタノールアミンでＰＨ１
Ｏに調整した水溶液スプレー法）ーロール絞り−乾燥−
鯛質圧延。

実施例 ６冷延鋼板（Ｃ：０．０４０％、Ｓｉ：０．３
％、Ｍｎ：０．５２％）片面はロールローターにより１
斑夕／あの亜鉛メッキした片面亜鉛メッキ鋼板の鉄面−
２％ＨＣＩスプレー酸洗−ロール絞り一水洗−ロール絞
り一本発明の処理（１．０％１−ヒドロキシベンゾトリ
アゾールをジェタノールアミンでＰＨ８．５に調整した
水溶液浸濃法）−ロール絞り一乾燥−調質圧延。

以上の実施例に対し、比較例１〜３を下記に示す。

比較例 １ 冷鉄鋼板（Ｃ：０．０５％、Ｓｉ：０．０１９％、Ｍｎ
：０．２２％）一直火炉加熱連続競鎚（Ｗ．Ｃ法）一５
％＆Ｓ０４６０ｏｏ電解酸洗−ロール絞り−水洗−乾燥
−論賛圧延。

比較例 ２ 冷延鋼板（Ｃ：０．０６１％、Ｓｉ：０．２５％、Ｍｎ
：２．００％）一箱型燐鈍−４００ｏｏ脱炉−２％ＨＣ
Ｉスプレー酸洗ーロール絞り一水洗ーロール絞り一乾燥
−調質圧延。

比較例 ３ 冷延鋼板（Ｃ：０．０４０％、Ｓｉ：０．３％、Ｍｎ：
０．５２％）片面はロールコーターにより、１８３夕／
れ亜鉛メッキした片面亜鉛メッキ鋼板の鉄面−２％ＯＨ
ＣＩスプレー酸洗−ロール絞り一水洗−ロール絞り一乾
燥−調質圧延。

実施例における処理鋼板の評価法は次の通りである。

ａ リン酸塩処理は、日本ペイント■製のブラノタ ジ
ン１８を使用し、１２０秒処理後の判定において、皮膜
量測定は常法に従い、結晶サイズは顕微鏡写真から評価
した。

ｂ ＳＳＴ（塩水贋霧試験）結果、上記１２栃段、のり
ン酸塩処理後の鋼板を、１２０ｏ０×１現砂の空暁の０
後、日本ペイント■製アニオン電着塗料ＰＷ９６００
を２０〜２１〆亀着塗装し、１８０午０×３０分の燐付
け後、鋭利なナイフで鉄索地に達するクロスカットを施
し、５％食塩水を用いたＪＩＳＺ−２３７１に従い、４
０畑時間の塩水燈霧を行ない、クロスカット部をセロハ
ンテープ剥離した時の剥離中で示した。

第１表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の鋼板処理工程の一例を示す図面である
。 １・・・・・・鋼帯、２，４，１１・・・・・・コンダ
クターロール、３・・…・シンクロール、５・・・・・
・酸洗タンク、６，８，１０，１２……リンガーロール
、７……水洗タンク、９…・・・本発明の処理タンク、
１３・・・…ドライヤー。 外１風

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼板表面を酸洗もしくは研磨、研削したのちに、１
   −ヒドロキシベンゾトリアゾール、４−ヒドロキシベン
   ゾトリアゾールもしくはそれらの誘導体のいずれかまた
   は両者を主成分とするｐＨ５〜１０の領域の水溶液にて
   処理することを特徴とするリン酸塩処理性に優れた鋼板
   の製造方法。