JPS61253397A - カチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めつき鋼板 - Google Patents

カチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めつき鋼板

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JPS61253397A
JPS61253397A JP9415685A JP9415685A JPS61253397A JP S61253397 A JPS61253397 A JP S61253397A JP 9415685 A JP9415685 A JP 9415685A JP 9415685 A JP9415685 A JP 9415685A JP S61253397 A JPS61253397 A JP S61253397A
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JP
Japan
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galvanized steel
dip galvanized
alloyed hot
steel sheet
plating
Prior art date
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Pending
Application number
JP9415685A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Kurokawa
黒川 重男
Toru Honjo
本庄 徹
Chiaki Kato
千昭 加藤
Koji Yamato
康二 大和
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
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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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は合金化溶融亜鉛めっき鋼板のカチオン電着塗装
時のクレータ発生を防止し、塗装仕上り性のよい自動車
用高耐食性表面処理鋼板に関するものである。
〈従来技術とその問題点〉 自動車に多用されるプライマー塗装としてのカチオン電
着塗装は、電着時に被塗装物表面でカチオン塗料粒子が
電析すると同時に、媒体である水の電気分解によりH2
ガスが同時に発生しやすいため、H2ガスによってすで
に電析した塗膜が破壊され、ピンホール状の塗膜欠陥を
生ずる。この塗膜欠陥(クレータと称する現象は特に合
金化溶融亜鉛めっき鋼板に生じやすい、クレータの発生
が特に合金化溶融亜鉛めっき鋼板に顕著なのは。
合金化溶融亜鉛めっきの上表面は結晶核発生のため凹凸
が大きく、このためカチオン電着塗装時に「電位むら」
を生じ1局所的にH2を発生させるためである。
カチオン電着塗装時のクレータ発生を防止するものとし
て、特公昭58−15554号が開示されている。この
発明は下層に亜鉛40重量%以下のFe−Zn層、上、
′擾にFeめっき層を施すことによって、カチオン電着
塗装時のクレータを防止できることを開示している。し
かし、純粋なFeめっきでは1表面に形成される酸化膜
が安定なため、リン酸塩化成処理の初期反応が遅れると
と◆きでは塗装時のリン酸塩化成処理性も悪くなるとい
う問題もある。
〈発明の目的〉 したがって、本発明の目的は、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板のカチオン電着時のクレータ発生を防止し、かつ塗装
下地被膜としてのリン酸塩被膜の核生成を促進し、緻密
で均一で、かつリン酸鉄亜鉛[Z n2 F e (P
O4) 2 ・4H20:Phosphophylli
te]の比率を高くすることができるカチオン電着塗装
用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供しようとするにある
〈発明の構成〉 本発明は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の少なくとも一方
の面に、P含有率が0.0003〜15%#t%のFe
−Pめっき層を3g/rrf以上施してなることを特徴
とするカチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
提供するものである。
本発明はまた、表面粗度をRmax≦7μmに調製した
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の少なくとも一方の面に、P
含有率が0.0003〜15 wt%のFe−pめっき
層を0.1g/m″以上施してなることを特徴とするカ
チオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めっき鋼板を提供する
ものである。
以下本発明のカチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めっき
鋼板について詳細に説明する。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、自動車用高耐食性表面処
理鋼板として他の表面処理鋼板に比較し、安定した性能
をもっているが、近年自動車の塗装ラインがカチオン化
されるにともなって、電着塗装時のクレータが発生しや
すいことが問題となっている0本発明は、第1の態様に
よれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の上にFe−Pめっ
きを、あるいは第2の態様によれば平滑化処理後にFe
−Pめっきを施すことにより、この合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の弱点を解決しようとするものである。
本発明の第1の態様における合金化溶融亜鉛めっき鋼板
のFe−Pめっき中には0.0003〜15wt%のP
を含有させることを特徴とする。純粋なFeめっきでは
表面に形成される酸化膜が安定なため、リン酸塩化成処
理の初期反応が遅れるとともに結晶が粗くなる。
しかし、本願人は少量のPを含有させると初期反応が著
しく促進され、初期結晶核数が多くなることを特願昭5
8−84585号に開示し、また結晶サイズか小さく、
緻密でポロシティのない良質な化成被膜が得られること
を特願昭59−33305号に開示している。
P含有率が0.0003wt%未満ではその効果が全く
認められない、またP含有率が増加するとFe−Pめっ
きの陰極析出効率が次第に低下するので経済性に劣る。
あまりにP含有率の高いFe−Pめっきは非晶質化する
傾向にあり、リン酸塩処理時の反応性が低下する場合も
あるのでP含有率は15wt%以下に制限されるが、好
ましくは10wt%以下、さらに好ましくは5wt%以
下が良い。
本発明はこのFe−Pめっきを合金化溶融亜鉛めっき鋼
板上に施すと、リン酸塩化成処理性を向上させるととも
にカチオン電着時のクレータ防止に著しい効果があると
の知見に甚くものである。
合金化溶融亜鉛めっき鋼板上に施すFe−Pめっきの量
は0.1g/rn’以上が必要である。 0.1g/r
rf未満ではリン酸塩化成処理性は向上するが、クレー
タ防止には十分な効果が得られない。
この理由としては合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面は凹
凸が大きいため0.1 g /rrf未満では表面が完
全に被覆できないことによる0合金化溶融亜鉛めっき鋼
板のように表面の凹凸が大きい場合0.1g/m″以上
で効果が認められるが、好ましくは1.0g/m’以上
、さらに好ましくは3.0g/rn’以上の付着量が必
要となる。
特願昭58−84585号(特開昭59−211592
号)では、3g/rn”以上あるとリン酸塩化成処理に
際してPhosph iphテ1liteに転換できな
いFe−Pめっき量が多くなり、赤さび発生の原因にな
るとしているが、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の場合表面
の凹凸が大きいために、3g/ゴ以上であっても下層の
Zn−Fe合金層が影響して赤さびの発生が抑制される
ので、クレータ発生を防止する点から3.0g/m″以
上の付着量が望ましい。
特に自動車外面への適用を考えた場合、傷つき部での赤
さび発生よりクレータ発生による外観不良、クレータ部
からのスキャブ発生などの点からクレータ発生を強力に
防止するため3.0g/rtf以上が望ましい、このよ
うにクレータ防止の点ではFe−Pめっき量の上限はな
いが経済性を考慮すると20g/m″以下にするのが好
ましい。
本発明の第2の態様は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表
面をFe−Pめっき以前に平滑にすることによって表面
平滑化処理しない場合よりも薄目付のFe−Pめっきに
おいても効果をより大きくするためのものである0表面
を平滑にする方法は例えば合金化処理時による改善など
も考えられるが、工業的にも実施が容易な方法は研磨す
ることである。平滑化の程度は表面粗度Rmax(IL
m)を用いて測定した。
研磨方法はスコッチブライト研磨、パフ研磨、ブラッシ
ング等いかなるものでもよい、また研磨する時期は合金
化処理直後またはFe−Pめっき直前いずれでも効果は
同じである。この場合でもFe−Pめっき量が0.1g
/m″未満では効果が不十分であり、 0.1g/rr
f以上好ましくはIg/m″以上のFe−Pめっき量が
必要である。このように研磨することによって表面を平
滑にし、Fe−Pめっきの付着量を減少できる点でその
効果は大きい。
なお、Fe−Pめっきにおいて、Pの代わりにPと同族
のAs、Sb、Biを入れても同様の効果を奏する。
く実 施 例〉 常法に従い、合金化溶融亜鉛めっき鋼板に次の条件でF
e−Pめっきを施した。
(1)Fe−Pめっき (1−1)浴組成 F e Cl 2     150 g / IKC見
       200 g/交 ツクエン酸      10g/l NaH2PO20,001〜10g/fL(1−2)め
っき条件 p )l         3.0 浴温        50℃ 電流密度  10〜150A/drn’浴中のNaH2
PO2濃度と電流密度を変化させてP含有率とめっき量
をコントロールした。
得られたFe−Pめっきを施した合金化溶融亜鉛めっき
鋼板について、下記の条件でリン酸塩化成処理を施し、
次いでカチオン電着時の耐クレータ性を評価した。
(1)リン酸塩化成処理 処理薬剤としては、ボンデライ)3030(日本パー力
ライジング社製のディップタイプ)、ボンデライト30
50 (日本)く−カライジング社製のスプレータイプ
)を用い各処理液に合った標準条件で脱脂、水洗、表面
調製、後、1ノン酸塩化成処理を行い、水洗乾燥した。
(2)耐クレータ性 カチオン電着塗料としてパワートップU−30(日本ペ
イント社製)とニスビア250(神東塗料社製)を用い
、液調合後、1週間攪拌した後、極間距離4cm、電着
電圧を瞬時に印加して電着した。塗膜量は電気量でコン
トロールし一定として、耐クレータ性を評価した。
カチオン電着塗料としてパワートップU−30を使用し
た結果を表1に、ニスビア250の結果を表2に示す、
どちらもFe−Pめつき量が0.1g/rn’以上で効
果が認められるが好ましくは 1.0g/m″以上、さ
らに好ましくは3.0g/m″以上が望ましい。
また表3は平滑化処理として表面研磨を施した後Fe−
pめっきを施した材料の結果であるが。
Fe−Pめっきの薄目付材でクレータ防止効果が著しい
。このように表面研磨を施した材料はFe−Pめっきが
1.0g/m″以上でクレータ防止効果が著しい。
表4は表面研磨した場合と研磨しない場合について表面
粗度とクレータ数との関係を示した結果である。260
V未満では電着つきまわり性が悪化し、付着むらが生ず
る恐れがあるので試験電着電圧は260v以上とした。
また、表面粗さがRmax=8gmを越えるとめっき付
着量を多くしないと付着むらが生ずるので、めっき付着
量を最小に保つためには、Rmax≦7pLmとなるよ
うに表面研磨すると良いことがわかる。なお、表面粗度
は触針法で測定し、測定器はTAYLOR−HOBSO
N社のTa Iysurf5−80型を使用した。
〈発明の効果〉 合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、自動車用高耐食性表面処
理鋼板として他の表面処理鋼板に比較し、安定した性能
をもっているが、近年自動車の塗装ラインがカチオン化
されるにともなって、電着塗装時にクレータが発生しや
すいことが問題となっている0本発明は合金化溶融亜鉛
めっき鋼板上にFe−Pめっきを、あるいは平滑化処理
後にFe−Pめっきを施すことにより、この合金化溶融
亜鉛めっき鋼板の弱点を容易にカバーでき。
産業上非常に有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合金化溶融亜鉛めっき鋼板の少なくとも一方の面
    に、P含有率が0.0003〜15wt%のFe−Pめ
    っき層を3g/m^2以上施してなることを特徴とする
    カチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
  2. (2)表面粗度をRmax≦7μmに調製した合金化溶
    融亜鉛めっき鋼板の少なくとも一方の面に、P含有率が
    0.0003〜15wt%のFe−Pめっき層を 0.
    1g/m^2以上施してなることを特徴とするカチオン
    電着塗装用合金化溶融亜鉛めっき鋼板。
JP9415685A 1985-05-01 1985-05-01 カチオン電着塗装用合金化溶融亜鉛めつき鋼板 Pending JPS61253397A (ja)

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Cited By (4)

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