JPS60240774A - 耐食性の優れた表面処理鋼材 - Google Patents
耐食性の優れた表面処理鋼材Info
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- JPS60240774A JPS60240774A JP9839684A JP9839684A JPS60240774A JP S60240774 A JPS60240774 A JP S60240774A JP 9839684 A JP9839684 A JP 9839684A JP 9839684 A JP9839684 A JP 9839684A JP S60240774 A JPS60240774 A JP S60240774A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐食性の優れた表面処理鋼材に関し、詳細には
、所甜ジンクリッチ塗布鋼材の耐食性、殊に塗膜破損部
における耐食性を大幅に改善した表面処理鋼材に関する
ものであろう 従来より防錆鋼板として、高腐食環境下での使用に対し
て、種々のものが提案され、また、使用されてきている
が、例えば、自動車用の防錆鋼板には近年になって自動
車の需要と相まって極めて厳しい条件が課せられるよう
になっている。
、所甜ジンクリッチ塗布鋼材の耐食性、殊に塗膜破損部
における耐食性を大幅に改善した表面処理鋼材に関する
ものであろう 従来より防錆鋼板として、高腐食環境下での使用に対し
て、種々のものが提案され、また、使用されてきている
が、例えば、自動車用の防錆鋼板には近年になって自動
車の需要と相まって極めて厳しい条件が課せられるよう
になっている。
即ち、−例を説明すると北米等の寒冷地における塩類に
よる自動車車体の腐食に対し通称シンクロメタルといわ
れている塗装鋼板が使用されておシ、これは、鋼板上に
クロム化合物を含む第１層と亜鉛粉末を含むジンクリッ
チペイントの第２層とを塗装した塗装鋼板であ〕、耐食
性が良好で、自動車用鋼板としての条件であるスポット
溶接、電着塗装を行なうことができる。
よる自動車車体の腐食に対し通称シンクロメタルといわ
れている塗装鋼板が使用されておシ、これは、鋼板上に
クロム化合物を含む第１層と亜鉛粉末を含むジンクリッ
チペイントの第２層とを塗装した塗装鋼板であ〕、耐食
性が良好で、自動車用鋼板としての条件であるスポット
溶接、電着塗装を行なうことができる。
しかしながらジンクリッチ被覆材にも問題がない訳では
なく、下記の様な改善すべき課題が残されている。
なく、下記の様な改善すべき課題が残されている。
■一般に、十分な防錆効果を確保する為には塗料中に８
０重量％以上、よシ好ましくは９５重量％以上のＺｎ粉
末を含有させなければならないとされているが、この様
に金属含有量が多くなると塗膜の伸びや鋼材に対する密
着性が悪化し、塗装鋼板を曲げ加工したシブレス成形し
たときに塗膜にクシツクを生じた少剥離し易くなシ、一
旦クラックや剥離が生じるとその部分から腐食が進行し
始める。
０重量％以上、よシ好ましくは９５重量％以上のＺｎ粉
末を含有させなければならないとされているが、この様
に金属含有量が多くなると塗膜の伸びや鋼材に対する密
着性が悪化し、塗装鋼板を曲げ加工したシブレス成形し
たときに塗膜にクシツクを生じた少剥離し易くなシ、一
旦クラックや剥離が生じるとその部分から腐食が進行し
始める。
■製品としての使用時に塗膜が損傷を受けると、上記と
同様に損傷部を起点として腐食が進み、塗膜剥離の原因
となる。
同様に損傷部を起点として腐食が進み、塗膜剥離の原因
となる。
防錆塗膜は本来損傷を受け難い強力なものであることが
理想であるが、実際上は不可能であシ次善の策として、
仮に防錆塗膜が損傷を受けた場合でも、この損傷部に防
錆効果の高い生成物を形成することにより、当該損傷部
を起点とする急激な腐食の進行を阻止することができる
ものが望ましい。
理想であるが、実際上は不可能であシ次善の策として、
仮に防錆塗膜が損傷を受けた場合でも、この損傷部に防
錆効果の高い生成物を形成することにより、当該損傷部
を起点とする急激な腐食の進行を阻止することができる
ものが望ましい。
本発明者等はこの様な事情に着目し、特に防錆塗膜が局
部的に損傷した場合でも、該損傷部での腐食に止め、腐
食が進展していくのを確実に阻止することのできる様な
技術を確立しようとして種々研究を進めてきた。本発明
はこうした研究の結果完成されたものであって、その構
成は、合成樹脂塗料ビヒクル：２〜６０重量％金属亜鉛
粉 ＝４０〜９７゜５重量％ 金属リン酸塩又は 金属そリブチン酸塩２０．５〜６０重量％からなる塗料
組成物被膜を、鋼材の表面に形成してなるところに要旨
を有するものである。
部的に損傷した場合でも、該損傷部での腐食に止め、腐
食が進展していくのを確実に阻止することのできる様な
技術を確立しようとして種々研究を進めてきた。本発明
はこうした研究の結果完成されたものであって、その構
成は、合成樹脂塗料ビヒクル：２〜６０重量％金属亜鉛
粉 ＝４０〜９７゜５重量％ 金属リン酸塩又は 金属そリブチン酸塩２０．５〜６０重量％からなる塗料
組成物被膜を、鋼材の表面に形成してなるところに要旨
を有するものである。
以下本発明における各被膜成分について、その作用及び
含有率設定の根拠を明確にすることによって本発明の特
徴を明らかにする。
含有率設定の根拠を明確にすることによって本発明の特
徴を明らかにする。
合成樹脂塗料ビヒクル：２〜６０重量−合成樹脂塗料ビ
ヒクルは塗膜形成４分として不可欠の成分であり、２重
量−未満では塗膜の物性が悪くなると共に鋼材表面に対
する密着性が不十分となシ、曲げやプレス等の成形加工
時に塗膜の剥離やクラック等が生じ易くなシ、防錆塗膜
としての本来の特徴を生かし得なくなる。一方６０重量
％を超えると、Ｚｎ粉末の絶対量が不十分になって溶接
性及び電着塗装性が劣化すると共に、Ｚｎによる犠牲防
食効果が有効に発揮されなくなる。
ヒクルは塗膜形成４分として不可欠の成分であり、２重
量−未満では塗膜の物性が悪くなると共に鋼材表面に対
する密着性が不十分となシ、曲げやプレス等の成形加工
時に塗膜の剥離やクラック等が生じ易くなシ、防錆塗膜
としての本来の特徴を生かし得なくなる。一方６０重量
％を超えると、Ｚｎ粉末の絶対量が不十分になって溶接
性及び電着塗装性が劣化すると共に、Ｚｎによる犠牲防
食効果が有効に発揮されなくなる。
尚該ビヒクルとしては、従来のジンクリッチ塗料ビヒク
ルとして知られたすべてのものを使用することができる
が、最も適したものとして例示するならば、アクリル系
、ビニル系、ポリエステル系、エポキシ系、フタル酸系
、スチレン系、ブタジェン系、メラミン系、アルキルシ
リケート系、有機シリケート複合皮膜系等が挙げられる
。
ルとして知られたすべてのものを使用することができる
が、最も適したものとして例示するならば、アクリル系
、ビニル系、ポリエステル系、エポキシ系、フタル酸系
、スチレン系、ブタジェン系、メラミン系、アルキルシ
リケート系、有機シリケート複合皮膜系等が挙げられる
。
Ｚｎ粉：４０〜９７．５重量％
Ｚｎ粉は塗装鋼板の溶接性及び電着塗装性を改善すると
共に犠牲防食効果を発揮させるうえで不可欠の主成分で
あシ、４０重量％未満ではこれらの効果が有効に発揮さ
れなくなる。一方９７．５重量％を超えると合成樹脂塗
料ビヒクルの絶対量が不足することにな）、塗膜の伸び
及び鋼材表面に対する密着性が悪くなって剥離やクラッ
クの発生が著しくなる。
共に犠牲防食効果を発揮させるうえで不可欠の主成分で
あシ、４０重量％未満ではこれらの効果が有効に発揮さ
れなくなる。一方９７．５重量％を超えると合成樹脂塗
料ビヒクルの絶対量が不足することにな）、塗膜の伸び
及び鋼材表面に対する密着性が悪くなって剥離やクラッ
クの発生が著しくなる。
金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩：０．５〜６０重
量％ この成分は本発明における最も特徴的構成４分であシ、
防錆塗膜が局部的に傷付いた場合でも酸化腐食をその部
分だけに止め、周囲への腐食の伝播を阻止する作用があ
シ、０．５重量％未満ではこうした効果が有効に発揮さ
れない。しかし６０重量％を超えると塗膜の伸び及び密
着性が劣悪になる。尚金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩を構成する金属としてはＭｇ ｔ Ｎ ｉ ｙ Ａ
１ 、 Ｃｒ＊ｃｏ２Ｍｎ、Ｃａ等が挙げられる。該
金属リン酸塩又は金属そリブデン酸塩を共存させること
によって塗膜破損部からの腐食伝播が阻止される理由は
、必ずしも明らかではないが、塗膜破損部において防食
性の皮膜を形成することによるものと考えられる。尚金
属リン酸塩及び金属モリブデン酸塩は夫夫単独で使用し
てもよく、或は２種以上を併用することも可能である。
量％ この成分は本発明における最も特徴的構成４分であシ、
防錆塗膜が局部的に傷付いた場合でも酸化腐食をその部
分だけに止め、周囲への腐食の伝播を阻止する作用があ
シ、０．５重量％未満ではこうした効果が有効に発揮さ
れない。しかし６０重量％を超えると塗膜の伸び及び密
着性が劣悪になる。尚金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩を構成する金属としてはＭｇ ｔ Ｎ ｉ ｙ Ａ
１ 、 Ｃｒ＊ｃｏ２Ｍｎ、Ｃａ等が挙げられる。該
金属リン酸塩又は金属そリブデン酸塩を共存させること
によって塗膜破損部からの腐食伝播が阻止される理由は
、必ずしも明らかではないが、塗膜破損部において防食
性の皮膜を形成することによるものと考えられる。尚金
属リン酸塩及び金属モリブデン酸塩は夫夫単独で使用し
てもよく、或は２種以上を併用することも可能である。
上記防錆塗膜は、■アルカリ脱脂処理等を施した鋼板表
面に直接塗布した場合でも十分な防食機能を発揮するが
、との他■鋼板表面にＺｎめっきあるいは単層若しくは
多層のＺｎ合金めつき等を施した後前記防食塗料を塗布
したシ、■鋼材表面にクロメート処理やリン酸処理を施
した後前記防食塗料を塗布した夛、更には■鋼材表面に
Ｚｎめっきあるいは単層若しくは多層のＺｎ合金めつき
を施し、その表面にクロメート処理又はリン酸処理した
後上記防食塗料を塗布する、等の処理を施すことによっ
て防食効果を一段と高めることも有効である。
面に直接塗布した場合でも十分な防食機能を発揮するが
、との他■鋼板表面にＺｎめっきあるいは単層若しくは
多層のＺｎ合金めつき等を施した後前記防食塗料を塗布
したシ、■鋼材表面にクロメート処理やリン酸処理を施
した後前記防食塗料を塗布した夛、更には■鋼材表面に
Ｚｎめっきあるいは単層若しくは多層のＺｎ合金めつき
を施し、その表面にクロメート処理又はリン酸処理した
後上記防食塗料を塗布する、等の処理を施すことによっ
て防食効果を一段と高めることも有効である。
上記防食塗料の調製方法や塗装方法は格別特殊なもので
はなく、適当な溶剤に前述の様な合成樹脂を溶解して塗
料ビヒクルを調製し、これにＺｎ粉及び金属リン酸塩又
は金属モリブデン酸塩を均一に分散せしめ、刷毛、ロー
ラ、スプレー等公知の方法で鋼材（又は前述の様な表面
処理鋼材）の表面に塗布すればよい。また該防食塗膜の
厚さは要求特性（成形性、溶接性、耐食性）の兼ね合い
を考慮して適当に決めればよいが、満足のいく耐（′
食性を確保する為には少なくとも１μｍ〜２０μｍ程度
の厚さが必要である。尚塗装後は自然乾燥或は強制乾燥
によって強固な防食被膜とするが、その夜更に焼付処理
を施して被膜性能を高めることも有効である。
はなく、適当な溶剤に前述の様な合成樹脂を溶解して塗
料ビヒクルを調製し、これにＺｎ粉及び金属リン酸塩又
は金属モリブデン酸塩を均一に分散せしめ、刷毛、ロー
ラ、スプレー等公知の方法で鋼材（又は前述の様な表面
処理鋼材）の表面に塗布すればよい。また該防食塗膜の
厚さは要求特性（成形性、溶接性、耐食性）の兼ね合い
を考慮して適当に決めればよいが、満足のいく耐（′
食性を確保する為には少なくとも１μｍ〜２０μｍ程度
の厚さが必要である。尚塗装後は自然乾燥或は強制乾燥
によって強固な防食被膜とするが、その夜更に焼付処理
を施して被膜性能を高めることも有効である。
本発明は以上の様に構成されるが、要はビヒクル及びＺ
ｎ粉と共に適量の金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩
を含有させることによって、塗膜破損部を起点とする腐
食の進行を阻止することができ、防食処理鋼材の寿命を
大幅に延長し得ることになった。
ｎ粉と共に適量の金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩
を含有させることによって、塗膜破損部を起点とする腐
食の進行を阻止することができ、防食処理鋼材の寿命を
大幅に延長し得ることになった。
次に実験例を挙げて本発明の効果を一層明確にする。
実験例１
冷延鋼板の表面にクロメート処理〔処理剤：アコメツ）
Ｃ（関西ペイント社製）Ｃｒの表面付着量：約５０■／
ｍ２〕を施した後、第１表に示すジンクリッチ塗料を塗
布して３４０℃で０．５分間加熱乾燥して表面被覆鋼板
を得た。尚塗料ビヒクルとしては大日本インキ社製のエ
ポキシ樹脂（商品名：エピク田ン、硬化剤としてラッカ
マイト）又は特殊水系樹脂（帝国化学産業社製水溶性ア
クリル樹脂８０部十エチルシリケート２０部）を使用し
た。
Ｃ（関西ペイント社製）Ｃｒの表面付着量：約５０■／
ｍ２〕を施した後、第１表に示すジンクリッチ塗料を塗
布して３４０℃で０．５分間加熱乾燥して表面被覆鋼板
を得た。尚塗料ビヒクルとしては大日本インキ社製のエ
ポキシ樹脂（商品名：エピク田ン、硬化剤としてラッカ
マイト）又は特殊水系樹脂（帝国化学産業社製水溶性ア
クリル樹脂８０部十エチルシリケート２０部）を使用し
た。
得られた各表面被覆鋼板の表面にカッターナイフでクロ
スカット傷を入れた後下記の耐食性試験に付して性能を
調べた。
スカット傷を入れた後下記の耐食性試験に付して性能を
調べた。
塩水噴霧試験： ５％ＮａＣ１＊ ３５℃、６００時間
塩水浸漬試験＝５％ＮａＣ１，２０℃、６００時間複合
サイクル試験：塩水噴霧（５時間）−乾燥（室温で１時
間）−湿潤（室温 で２時間）の繰シ返し５０サイ クル。
塩水浸漬試験＝５％ＮａＣ１，２０℃、６００時間複合
サイクル試験：塩水噴霧（５時間）−乾燥（室温で１時
間）−湿潤（室温 で２時間）の繰シ返し５０サイ クル。
浸漬サイクル試験：塩水浸漬（１０分）−湿潤（１５分
）−乾燥（５分）の繰 シ返し１０００サイクル。
）−乾燥（５分）の繰 シ返し１０００サイクル。
結果を第２表に一層して示す。
実験例２
耐食性めっき層を有する冷延鋼板にクロメート処理を行
なった後に本発明の防食被膜を塗布した実験例（Ｎｃｔ
１６〜１８）、冷延鋼板を化成処理することなく直接本
発明の防食被膜を被覆した実験例（Ｎα１９）、被膜組
成が本発明の特許請求範囲外の被膜を被覆した実験例（
Ｎｎ２０〜２８）を第３．４表に示す。尚使用した耐食
性めっき層のめつき付着量は以下に示す通シであシ、他
の条件は実施例１と同一とした。
なった後に本発明の防食被膜を塗布した実験例（Ｎｃｔ
１６〜１８）、冷延鋼板を化成処理することなく直接本
発明の防食被膜を被覆した実験例（Ｎα１９）、被膜組
成が本発明の特許請求範囲外の被膜を被覆した実験例（
Ｎｎ２０〜２８）を第３．４表に示す。尚使用した耐食
性めっき層のめつき付着量は以下に示す通シであシ、他
の条件は実施例１と同一とした。
ｚｎ ： ３０（ｇ／ｍ２）
Ｚｎ−Ｎｉ ： ３０（ｇ／ｍ２）
Ｚｎ−Ｆｅ／Ｚｎ−Ｎｉ ： ３ｏ（ｇ／ｍ” ）皮膜
組成及び腐食テスト性能を第３，４表に示す。
組成及び腐食テスト性能を第３，４表に示す。
第１〜第４表からも明らかな様に、本発明の規定要件を
満たす実施例（Ｎｎｌ−１２及びＮ１１６〜１９）では
塩水噴霧試験及び塩水浸漬試験の結果はもとよシ、複合
サイクル及び浸漬サイクルという苛酷な腐食試験におい
ても良好な結果が得られている。これに対しリン酸塩又
はモリブデン酸塩を含まない比較例（Ｎｎｌ ３及びＮ
［Ｌ２６〜２８）や被膜組成が特許請求の範囲外の比較
例（Ｎｎ２０〜２５）では、塩水浸漬試験のみはやや良
好であるがその他の試験結果は劣悪である。また従来例
として挙げた「シンクロメタル」は、塩水噴霧試験にお
けるクロスカット部の赤錆率が高く、また浸漬サイクル
試験結果も本発明の実施例に比べて悪い。
満たす実施例（Ｎｎｌ−１２及びＮ１１６〜１９）では
塩水噴霧試験及び塩水浸漬試験の結果はもとよシ、複合
サイクル及び浸漬サイクルという苛酷な腐食試験におい
ても良好な結果が得られている。これに対しリン酸塩又
はモリブデン酸塩を含まない比較例（Ｎｎｌ ３及びＮ
［Ｌ２６〜２８）や被膜組成が特許請求の範囲外の比較
例（Ｎｎ２０〜２５）では、塩水浸漬試験のみはやや良
好であるがその他の試験結果は劣悪である。また従来例
として挙げた「シンクロメタル」は、塩水噴霧試験にお
けるクロスカット部の赤錆率が高く、また浸漬サイクル
試験結果も本発明の実施例に比べて悪い。
出願人 株式会社神戸製鋼所
手続補正書（自発）
昭和６０年 ８月 ８日
１、事件の表示
昭和５９年特許願第９８３９６号
２、発明の名称
耐食性の優れた表面処理鋼材
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
神戸市中央区脇浜町−丁目３番１８号
（１１９）株式会社 神戸製鋼所
代表者 牧 冬 彦
４、代理人〒５３０
大阪市北区堂島２丁目３番７号
シンコービル
明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳（１）「特
許請求の範囲」を別紙の通り訂正します。
許請求の範囲」を別紙の通り訂正します。
（２）明細書の所定箇所を別紙正誤表の通り訂正します
。
。
（３）明細書第１５〜１６頁め第３表中、実験Ｎｏ、
ＩＥｉの列のリン酸塩又はモリブデン酸塩の欄に記載し
たｒＭ、ｇ （Ｈ２ＰＯ４） ２ ＪをｒＭｇ （Ｈ２
ＰＯ４） ２ ・３Ｈ２０Ｊ ニ訂正します。
ＩＥｉの列のリン酸塩又はモリブデン酸塩の欄に記載し
たｒＭ、ｇ （Ｈ２ＰＯ４） ２ ＪをｒＭｇ （Ｈ２
ＰＯ４） ２ ・３Ｈ２０Ｊ ニ訂正します。
正 誤 表
特許請求の範囲
（１）塗料ビヒクル：２〜５５重量％、金属亜鉛粉＝４
０〜９７．５重量％、金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩二０．５〜旦重量％からなる塗料組成物被膜を、鋼
材の表面に形成してなることを特徴とする耐食性の優れ
た表面処理鋼材。
０〜９７．５重量％、金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩二０．５〜旦重量％からなる塗料組成物被膜を、鋼
材の表面に形成してなることを特徴とする耐食性の優れ
た表面処理鋼材。
（２）塗料組成物被膜の下層に耐食性下地層を形成して
なる特許請求の範囲第１項に記載の表面処理鋼材。
なる特許請求の範囲第１項に記載の表面処理鋼材。
（３）金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩を構成する
金属が、Ｍｇ、Ｎｉ 、Ａｌ 、Ｃｒ、Ｃｏ。
金属が、Ｍｇ、Ｎｉ 、Ａｌ 、Ｃｒ、Ｃｏ。
Ｍ ｎ 、 ＣＩＬよりなる群から選択される１種又は
２種以−Ｅである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の表面処理鋼材。
２種以−Ｅである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
の表面処理鋼材。
Claims (3)
- （１）塗料ビヒクル：２〜６０重量％、金属亜鉛粉：４
０〜９７．５重量％、金属リン酸塩又は金属モリブデン
酸塩：０．５〜６０重量％からなる塗料組成物被膜を、
鋼材の表面に形成してなることを特徴とする耐食性の優
れた表面処理鋼材。 - （２）塗料組成物被膜の下層に耐食性下地層を形成して
なる特許請求の範囲第１項に記載の表面処理鋼材。 - （３）金属リン酸塩又は金属モリブデン酸塩を構成する
金属が、Ｍｇ＋Ｎｉ＋Ａｌ、ＣｒｔＣｏ、Ｍｎ。 Ｃａよ）なる群から選択される１種又は２種以上である
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の表面処理鋼材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9839684A JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9839684A JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240774A true JPS60240774A (ja) | 1985-11-29 |
| JPH0459350B2 JPH0459350B2 (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=14218673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9839684A Granted JPS60240774A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 耐食性の優れた表面処理鋼材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240774A (ja) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459350B2 (ja) | 1992-09-22 |
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