JPS6244582A - 冷延鋼板の焼鈍密着防止剤 - Google Patents

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、冷延鋼板を箱型焼鈍炉でタイト焼鈍するの、
ｅｊ板が１：１斤に密着するのを防止すると共遼 及び塗装後防錆性を向上せしめる薬剤に関する。

従来の技術とその問題点 従来、冷間圧延された画板は、電解清浄工程を経ること
によって、表面が脱脂清浄化された後、コイル状にまき
とられて無隣化雰囲気中で焼鈍され製品となるが、箱型
焼鈍炉でタイト焼鈍される場合には、しばしば鋼板相互
が密着するというトラブルを発生する。

このような密着トラブルの発生は、自動車ボディ用など
に向けられた深絞り加工にたえる冷延鋼板の品質向上を
１指した焼鈍条件の苛酷化（高温化）によって、ますま
す頻発する傾向にある。これがためアルミナゾルあるい
はチタン化合物を用いた焼鈍密着防止用の薬剤の使用が
試みられている。

焼鈍時の密着防止は、焼鈍前の冷延鋼板表面に上記薬剤
を塗布することによって有効に防止できるが、冷延鋼板
の最終的用途が、自動車あるいは家電製品などの深絞り
加工品である場合には密着装後の防錆性の強化が要求さ
れて来ている。

発明が解決しようとする問題点 この発明は、上記観点から冷延ｍ板の高温タイト焼鈍に
おけるシ１板相互の密着を防止すると共に、冷延鋼板の
最終使用先における化成皮膜処理性を向上し、塗装後の
防錆性を一段と強化することのできる、新しい冷延鐵板
の焼鈍密着防止剤を開発することである。

発明の構成 本発明は、焼鈍密着防止剤として既に効果が立証されて
いる（特開昭５９−２３２２１８　）酸化チタン、チタ
ニアゾル及びチタンアルコオキサイドの１種又は２種以
上のチタン化合物と、焼鈍後の冷延鋼板の化成処理性を
向上させる効果が発見されたアニオンとしてリンの酸素
酸と対応するカチオンとして、アルカリ金属、ストロン
チウム、マンガンおよびコバルトの１種又は２種以上か
らなる化合物とを主剤とし、水性液として調製されたも
のである。このものは、′ｆ；尤防止と焼鈍後の冷延鋼
板の化成皮膜処理性および防錆性向上効果を併せもつ。

以下本防止剤を構成する各組成物について詳述する。

Ａ〕　チタン化合物 ここに使用するチタン化合物は、酸化チタン。

チタニアゾル及びチタンアルコオキサイドである。

なお、これらの化合物は、その性状として、下記のもの
が望まれる。

（イ）　酸化チタン 十分に精製されたものであって、出来るだけ水中に分散
しやすい微粒子状のものが望ましい。

（ロ）　チタニアゾル 冷延鋼板に塗布された際、錆を発生したり、焼鈍時に腐
食性のガスを発生する恐れのある無機アニオン、例えば
塩素イオンや硫酸イオン等を含有しないものであること
が大切である。

典型的な製法を例示すれば、塩酸々性にした硫酸アンモ
ニウム水溶液に、４塩化チタン水溶液を混合し、これを
煮沸し、アンモニア水を加えてＰＨを１となし、ついで
１時間煮沸後、ここに生成した沈澱を一過し、塩素イオ
ンおよび硫酸イオンの反応がなくなるまで洗浄したもの
である。

Ｇ／→　チタンアルコオキサイド 合成が比較的容易であり、しかも焼鈍時に炭酸ガスと水
への分解が容易であることから、炭素数６以下のアルコ
オキサイドの使用、例えばチタンエチルアルコオキサイ
ドやチタンイソプロピルアルコオキサイドの使用が望ま
しい。

上記チタン化合物は、化学的にも比較的安定であるから
、これ等と併用される化成処理性向上剤として用いられ
る化合物と化学反応を起す恐れはない。

Ｂ〕化成処理性向上剤 化成処理性向上剤として本発明に使用される化合物は、
水に容易に溶解もしくは安定に分散するものであり、し
かも前述のチタン化合物と安定に混合するものでなくて
はならない。

また本発明共剤の使用法に基づいて、当然のことなから
揮発性の高いもの、ないし刺激臭や特異臭を発生する化
合物、あるいは著しい腐食性を示したり、焼鈍加熱時に
有禄分解ガスを発生したり、鋼板表面を汚染する恐れの
ある化合物は使用できない。

素ストロンチウム、醋酸ストロンチウム、リン酸２水索
マンガン、ホスフィン酸マンガン、醋酸マンガン、リン
酸フパルト、醋酸コバルト、水ｒ良化コバルト等が好適
に用いられる。

なお、密着防止剤として用いられるチタン化合物は、化
成処理性向上剤として用いられるアルカリ１１１のリン
酸塩や、ストロンチウム、マンガンおよびコバルト化合
物等と共に、中性〜微アルカリ性の水性液として調製し
ようとしても、その分散液は安定性を欠き、分離洗絨の
傾向を生ずる。

したがって、そのような場合には、小量の有機高分子分
散剤や金属イオンを、中性〜微アルカリ性領域で安定に
マスキングするような有機キレート化合物を併用し、そ
れによって安定した分散液を得ることができる。

通常、有機分散剤としては α）アクリル酸またはメタクリル酸単独重合物のアルカ
リあるいはアンモニウム塩。

ｂ）アクリル酸またはメタクリル酸とマレイン酸の共重
合物のアルカリあるいはアンモニウム塩。

また、前述した有機キレート剤としてはｃＬ）リンゴ酸
、クエン酸等のオキシカルボン酸型ト剤のアルカリある
いはアンモニウム塩。

ｃ）　　ｌ−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホ
ン酸等のオキシホスホン酸型キレート剤のアルカリある
いはアンモニウム塩。

ｄ）　　アミノトリメチレンホスホン酸等のアミノホス
ホン酔型キレート剤のアルカリあるいはアンモニウム塩
。

等が好適に用いられる。

上述した密着防止剤としてのチタン化合物、および化成
処理性向上剤としての金属化合物は、一般に固体あるい
は粘性溶液であるから、本発明にあっては、これを取り
扱いの容・易な形態にするため、水性液として調製する
。

即ち、予め０．５〜５部の有機高分子分散剤を添加溶存
させた水５０部に、密沼防止剤としてのチタン化合物１
〜２０部、および化成処理性向上剤としての金属化合物
を１〜１０部加え、さらに必要ならば金属イオンマスキ
ング剤としての有機キレート剤を１〜１０部加え、十分
に攪拌分散溶解せしめた後、最後に液のＰＨ値を微アル
カリ性に調整し、全量が１００部になるよう水を加え、
攪拌して製品薬剤とするのである。

使用法 鋼材表面への塗布濃度は、試験成績の示すところによれ
ば、チタン化合物は、チタン濃度として５０〜３００〇
−好ましくは１００〜２０００−であり、また化成処理
性向上剤としての金属化合物は、金属イオンとして２０
〜２０００　Ｆ好ましくは５０〜１５００　Ｆである。

液体製剤として調製された本発明薬剤は、上記の通や塗
布濃度に柿釈して使用するものであるが、これを冷延鋼
板に適用するに当っては、電解清浄工程の出側において
、銅板表面にスプレィ塗布するがよい。

発明の効果 本発明薬剤の使用により、冷延鋼板の高温タイト焼鈍時
に発生する鋼板相互の密着を有効に防止することが可能
となったばかりでなく、後工程における化成処理性を大
幅に向上し、塗装後の防錆性を安定化せしめる。したが
って冷延鉋板、特に探しほり用冷延鋼板の高温短時間タ
イト焼鈍時のトラブルが解消することができたのである
。

参考例１ ■　供試試験片の調製 厚ミ０．５＄（７）冷延ｍ板ヲ１００　Ｘ　３０　％ニ
力、　）した後、温度８０″Ｃ１有効アル力リ濃度３０
（１／１１のか性ソーダ溶液に浸漬し、これを電解浴と
して、５Ａ／ｇｍの電流密度で陰陽交互に各２秒ずつ通
電することにより、電解脱脂しついで水で洗浄後、水洗
、乾燥したものを供試試験片とした。

＠　供試試験片の処理 予め表２の通り水分散液としての試験液を調製し、これ
に■記載の供試試験片１０枚を１秒間浸漬して引きあげ
、次でゴムロールで絞って水切りし之後、直ちに熱風乾
燥し、焼鈍、化成皮膜処理。

防錆効果を評価する試験片（以下、単に試験片とψう）
とした。

の　試験片の圧着 ＠の処理を行なった試験片を、各試験片の接触面積が一
定となるように、一枚ずつ交互に積み重ね、これを１対
の圧着板にはさみボルトにより圧着する。この圧着はタ
イト焼鈍の条件に合致させるためのものであり、試験片
を完全に重ね合わせないのは、焼鈍ののち、試験片相互
の剥離強度を測定するに際して、その試験を容易に行え
る様にするためである。なお圧着は３ｋｔ）／ｌｉＪ　
　とした。

■　焼鈍処理 圧着した前記試験片を、Ｎ２（９３％）−Ｈ２（７％）
混合ガス雰囲気中、７５０°Ｃで５時間再結晶焼鈍を行
なった。

■　焼鈍試験片の剥離強度の測定 焼鈍後、室温にまで冷却して圧着板をとり外し、ついで
試験片相互間の剥離強度を測定する。その評価は次記符
号で示す。

６　試験片表面状態の判定 （ｉ）　　上記の記載の圧着後、２４時１？、ｔｌ室内
に放置した場合の試験片表面状態。

ＯＱ　　上記θ記載の圧着試験片を焼鈍した後の表面状
態。

について、それぞれ試験片の表面変化の状態を調査した
。試！！２結果は表２に示した通りである。

表２に＋９４らかなように、硫慣アルミニウム、塩化ア
ルミニウム等の無機酸アニオンを大量に含有する需苓薔
等水溶液は、鋼板表面に塗布された後の発錆が早く、ま
た焼鈍後の鋼板表面は、これ等無機アニオンによって腐
食され、密着防止効果は期待できない。

また、硅酸マグネシウムやシリカゾルには密着防止効果
は認められるが、焼鈍後のＷｉｌ板表面に白色粉末を残
留させる。これに反し、チタン化合物は３種共に良好な
結果を得た。

参考例２ 試験方法は参考例１と同様とした。

結果は表３に記載された通りで、チタン化合物３種は総
チタン濃度さえ保持すれば、単独あるいは各々２種また
は３種を混合して使用しても、その密着防止効果には差
異がないことが明らかとなった。

参考例３ 参考例１，２で良好と判定されたチタン化合物について
、さらに密着防止効果を維持するのに必要な最底儂度を
調査した。

試験法は参考例１と同様である。その結果は図１に示さ
れる。

図１のグラフに明らかなように、チタン濃度として１０
０胛以上含有する水分散液として塗布すれば、冷延鋼板
の焼鈍時の密着を有効に防止しつることが確認された。

実施例１ する効果を有する。各種化合物を配合し密着防止虎 効果と、化ｍ処理性効果とを合せて調査した。

試験に供した化合物を表４に、密着防止剤との配合組成
（何れも結晶水を含まぬ化合物として配合に際しては、
密着防止剤として微アルカリ性の水性液として調製する
関係上、アルカリ金属以外の金属カチオンを配合する場
合には、金属カチオンが水酸化物として析出することの
ないよう全て適量のキレート剤（ＥＤＴＡ　）を加えて
マスキングした。

。、よ　　　　　　　　　　　　＠← ■１ｕ解洗浄後の冷延鋼板を５０　Ｘ　１００ｚにカツ
トシ、これを試験片として、表５に記載した配合組成の
試験液を、酸化チタンとして１０００　Ｐとなるように
溶解分散した試験液にて処理したのちに焼鈍する。

なお、試験液による処理法、焼鈍条件および密着防止効
果の評価法は、全て参考例１記載に準する。

験に移る。

史 ［有］化成４−膜処理 １に 化成４−膜処理用薬剤として、自動車メーカ−虐 化成皮膜処理性順 α）脱脂　−一→　水洗−一→　化成 ＦＣ−４３２６Ｔ　　　水道水　　　Ｂ　Ｔ−３１１８
５６°Ｃ常温　　　　　５６°Ｃ ２分スプレィ　　　　１０秒スプレィ　　　２分間スプ
レィ水洗　−一→　　脱イオン水々洗 水道水　　　　１００万Ωｃｙｎ以上の脱イオン水常温
　　　　　　常温 １０秒スプレィ　　　１０秒スプレィ 水切り乾燥 メタル濡Ｉ！１９０〜９５”Ｃ ２分間 ４０”Ｃ常温　　　　常温 ２分スプレィ　　　　１０秒スプレィ　　１０秒スプレ
ィ化成　　　　　　水洗−−→　脱イオン水々洗−−→
２分ディップ　　　１ＯＮスプレイ　　　常温１０秒ス
プレィ 水切り乾燥 メタル温度９０〜９５”Ｃ ２分間 化成皮膜処理性の評価 α）皮膜外観二目視判定による。その評価は、下記符号
によって示す。

防錆効果を鏑認するために、以下の試験を実施した。

即ち、試験片に、（１）スプレー塗装と、（２）カチオ
ン７ａ着塗装との２種の塗装板を作り、塗装板にクロス
カット状にナイフで素地鋼板に達するキズをつけたのち
、塩水噴霧テス）　（ＳＳＴ）（Ｊｘｓ　Ｚ　２３７１
　）を行い、塗装後の防錆性を評価した。

ｃＬ）塗装方法 （１）　　スプレィ塗装 家１に製品のワンコート仕上げ用として広く用いられて
いる溶剤系アミノアルキッド樹脂塗料：アミラックノｌ
６１（関西ペイント■製品：商品名）を用い、乾燥塗膜
厚さが３０μ鴇になるようエアスプレィを行い、セツテ
ィング１５分ののち、１４０°Ｃ（メタル温度）Ｘ２０
分の条件でか“とき付けを行なった。

（２）　　カチオンｖＬ着塗装 自動車ボディープライマとして広く用いられにに ているニレクロン９０００　（関西ヘイン”、＜製品）
を用い、乾燥塗膜厚が２０μ蕩になるよう、クーロン制
御で塗装し、水洗後１７５°Ｃ（メタル温度）Ｘ２０分
の条件で焼付けた。

ｂ）防錆性試験とｆｌ’価 （１）　　スプレィ塗装板 ＳＳＴ　２４Ｏ０間後のクロスカット部からの最大ふく
れ幅ｌで評価する、 （２）電着塗装板 ＳＳＴ　１５００　時間後のクロスカット部からの最大
ふくれ幅＃＃袢騎で評価する。評価の判定に使用した符
号は次記の通りである。

評価結果は、表６に示す。

表６より明らかな如く １）供試された化成皮膜処理性向上剤を密着防止剤（Ｔ
１０２）と併用しても、密着防止効果には影密着防止剤
中にリンの酸素ｒと、Ｎα、　Ｋ　、　Ｃ。

友 酸系アニオンが存在しない場合には化成−！Ｆ膜処理性
の向上は認められない。

３）リンのｒ４ケ素酸及び有効カチオン濃度が夫々文 ＬＯＯＰを切ると化成４＝膜処理性効果は明らかに低減
する。

実施例２ 皮 実施例１において、ｂｉε鈍後の化成、４＃膜処理性、
塗装後防錆性の向上が詔められた試料應２８゜２９．３
０について、その効果を実ｒ４において確認した。なお
比較のために密着防止剤（ＴｉＯ２のみ、試料颯１）も
併せて試験に供した。

試験方法 電解洗浄ライン通過後の冷延鋼板に、試験液（各試料を
１’　ｉ　０２として１０００ｐになるよう怖釈したも
の）をスプレィ塗布し、リンガロールで絞ったのちドラ
イヤーで乾熾して巻き取り、高温ポック試験条件 ■スプレィ箇所＝電解洗）ｐライン出側リンガロール手
前。

■スプレィ薬剤：試料Ａ１１ｔ２８，２９，３０を、Ｔ
ｉＯ２として１０００−となるように、１・布積して使
用。

み。

■試験楓寸法：０．５鮪×７５３闘×コイル■試験禄鋼
種：γルミキルド連鋳材（Ｃ＝０．０５％。

Ｍｎ　＝０．１８％　、Ｃｒ　＝　０．００９％）■’
１ｔＨＷｌ’？浴：か性ソーダベースのアルカリ洗剤■
鋼板巻きとり張カニ　４．ｓｋｙ／朋２■焼鈍条件ニア
５０°Ｃ１１０時間 その結果は、表７に表示した通りである。

表７に記載された結果より、本発明品を塗布した冷延島
４板は、薬剤を全く塗イむ゛しないもの、および酸化チ
タンのみ塗布したものに比して明らかに化成ｉ膜処理性
および塗装後防錆性に優れて―ることか確認された。

表１　密着防止剤の種類 表２　各種化合物の密着防止効果 表３　各種チタン化合物を混合し念場合の密着防止効果
衣４　化成処理性向上試験に用いた化合物表５　化成処
理性向上剤を配合した密着防止剤組成表

【図面の簡単な説明】

添付第１図は参考例の結果を示すグラフである。 出卯人　朝日化学工業株式会社 （ほか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 酸化チタン、チタニアゾルおよびチタンアルコオキサイ
   ドの１種または２種以上と、下記化成皮膜処理性向上剤
   とを含有し、水性液として調製されていることを特徴と
   する化成皮膜処理性および塗装後の防錆性の強化された
   冷延鋼板の焼鈍密着防止剤 記 化成皮膜処理性向上剤は、アニオンとしてリンの酸素酸
   を、また、対応するカチオンとしてアルカリ金属、スト
   ロンチウム、マンガンおよびコバルトの１種または２種
   以上からなる化合物を含有した組成物