【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]
本考案は耐腐食性に優れた自動車等のマフラー
に使用する塗装鋼板に関する。
自動車等のマフラーはエンジン作動中は水分や
腐食性物質を含む高温の排気ガスにさらされ、エ
ンジン停止中はその凝縮滞溜水にさらされるとい
う著しい温度サイクルを受けるため、自動車部品
の中でも従来最も腐食されやすいものの１つとさ
れている。このため従来よりマフラーの各部材に
めつき鋼板を用いて耐腐食性を向上させることが
行われている。
一般にめつき鋼板の場合その耐腐食性はめつき
層が厚くなる程向上するので、マフラー部材に使
用するめつき鋼板もめつき層を厚くすることが耐
腐食上有利である。しかしながらめつき層を厚く
すると加工性が低下するので、マフラー部材の如
く加工の厳しいものの場合めつき層を無制限に厚
くすることはできない。このため従来めつき鋼板
を用いた部材のマフラーの場合めつき層を厚くす
ることにより耐腐食性を向上させようとしてもそ
の向上には限界が存在していた。
本考案はこのようにめつき鋼板では従来限界が
存在していた耐腐食性をさらに向上させたものを
提供するものである。
本考案者らはマフラー用鋼板の耐腐食性を改善
すべく種々検討を行つた結果、第１図に示すよう
にめつき鋼板１の表面に防錆顔料と耐熱性粉末と
を含有する下塗り塗膜２と、耐熱性粉末を含有す
る上塗り塗膜３とを形成すると耐腐食性が著しく
改善され、しかもその塗膜の密着性もよいことが
見出された。
第１表は溶融Alめつき鋼板（付着量40ｇ／
m2、両面）、溶融Znめつき鋼板（付着量90ｇ／
m2、両面）、溶融Al−25％Znめつき鋼板（50ｇ／
m2、両面）の各々の表面に防錆顔料（ストロンチ
ウムクロメート）と種々の耐熱性粉末とを含有す
る下塗り塗膜を５〜７μ形成し、その上にさらに
耐熱性粉末を含有する上塗り塗膜を13〜20μ形成
したものを試験液としてマフラーより採取した凝
縮滞留水と同一の模似試験液を用いる乾湿腐食試
験機にかけ、50℃で30分間浸漬後80℃で２時間大
気加熱乾燥を行うサイクル試験を3000サイクル行
つて、1000サイクル毎の腐食状態を次の基準で判
定したものである。
◎：変化なし
〇：赤錆５〜10％（面積率）発生
△：赤錆11〜70％（面積率）発生
×：赤錆71％以上（面積率）発生
××：腐食著しく孔が発生
The present invention relates to a painted steel plate for use in mufflers of automobiles, etc., which has excellent corrosion resistance. Mufflers in automobiles, etc. are exposed to high-temperature exhaust gas containing moisture and corrosive substances when the engine is running, and are exposed to condensed water when the engine is stopped, making them the most important of all automobile parts. It is considered to be one of the most susceptible to corrosion. For this reason, it has been conventional practice to use galvanized steel plates for each member of a muffler to improve corrosion resistance. Generally, in the case of a plated steel plate, the corrosion resistance improves as the plated layer becomes thicker, so it is advantageous in terms of corrosion resistance for a plated steel plate used for a muffler member to have a thicker plated layer. However, as the thickness of the plating layer increases, the workability decreases, so in the case of items that require severe processing, such as muffler members, the thickness of the plating layer cannot be increased indefinitely. For this reason, in the case of conventional mufflers made of plated steel plates, even if attempts were made to improve corrosion resistance by increasing the thickness of the plated layer, there was a limit to the improvement. The present invention thus provides a galvanized steel sheet with improved corrosion resistance, which has hitherto been limited. The inventors of the present invention have conducted various studies to improve the corrosion resistance of steel plates for mufflers, and as a result, as shown in Fig. It has been found that by forming the film 2 and the top coat 3 containing a heat-resistant powder, the corrosion resistance is significantly improved and the adhesion of the film is also good. Table 1 shows hot-dip aluminum plated steel sheets (coating amount 40g/
m2 , both sides), hot-dip Zn plated steel plate (coating amount 90g/
m2 , both sides), molten Al-25% Zn plated steel plate (50g/
m 2 , both sides), an undercoat film of 5 to 7μ containing a rust-preventing pigment (strontium chromate) and various heat-resistant powders is formed on each surface, and a topcoat film further containing heat-resistant powders is formed thereon. After forming 13 to 20 μm of the material, it is applied to a dry-wet corrosion tester using a simulated test liquid that is the same as the condensed water collected from the muffler, and after being immersed at 50℃ for 30 minutes, it is heated and dried in the air at 80℃ for 2 hours. A cycle test was conducted for 3000 cycles, and the corrosion state was determined every 1000 cycles using the following criteria. ◎: No change 〇: Red rust 5-10% (area ratio) occurred △: Red rust 11-70% (area ratio) occurred ×: Red rust 71% or more (area ratio) occurred ××: Significant corrosion and holes formed
【表】
第１表より無塗装品は1000サイクルで著しく腐
食されるが耐熱性粉末を含有する塗膜を１層形成
すると1000サイクルには耐えられるようになる。
しかしこのような耐熱性塗膜を１層形成しただけ
では不十分で、防錆顔料と耐熱性粉末とを含有す
る下塗り塗膜を介在させると耐腐食性は著しく向
上する。
本考案の場合塗装原板のめつき鋼板は前述のよ
うな溶融めつき鋼板が好ましいが、電気めつき鋼
板、その他のめつき鋼板でもよい。まためつき厚
さは加工上付着量で30〜100ｇ／m2（両面）にす
るのが好ましい。
また下塗り塗膜としては耐腐食性の面より防錆
顔料を、さらに耐熱性の面より耐熱性粉末をそれ
ぞれ含有させる。前者としては第１表の実験に使
用したストロンチウムクロメート、ジンククロメ
ートおよびクロム酸カルシウムなどのクロム酸塩
のほか、モリブデン酸塩およびリン酸塩などが好
ましく、後者としてはAl金属粉末、アルミナ粉
末、シリカ粉末など一般に耐熱性の優れたものが
好ましい。これらの防錆顔料、耐熱性粉末は含有
量があまり多くなるとプレコートの場合加工性が
低下するので、塗膜中の樹脂100部（重量）に対
して防錆顔料40部以下、耐熱性粉末15部以下、合
計で55部以下になるようにする。一方防錆顔料、
耐熱性粉末はそれぞれ10部未満、５部未満になる
と添加効果が小さくなるので、それぞれ10部以
上、５部以上にする。また塗膜用の樹脂としては
めつき鋼板に対する密着性と耐熱性とを必要とす
るので、この面よりポリエステル系、エポキシ
系、アクリル系などが好ましい。
上塗り塗膜としては耐熱性を持たせるため下塗
り塗膜と同様な耐熱性粉末を含有させるが、防錆
顔料は含有させない。この耐熱性粉末の含有量は
塗膜中の樹脂100部（重量）に対して10〜15部と
なるようにするのが好ましい。樹脂は耐熱性、加
工性、耐腐食性の面からポリエステル系、アクリ
ル系、シリコンポリエステル系、フツ素系の熱硬
化型のものが好ましい。
上記各塗膜の塗膜厚は下塗り塗膜で２〜７μ、
上塗り塗膜で５〜20μにするのが好ましい。
本考案のマフラー用塗装鋼板としては第２図に
示すように両面に下塗り塗膜２と上塗り塗膜３と
が形成されたものが好ましいが、必ずしもこのよ
うにする必要はない。例えば排ガスと片面しか接
触しないマフラーの部材に使用するものである場
合にはその接触面側のみに塗膜が形成されたもの
でよい。
以上説明した如く、本考案のマフラーは基材め
つき鋼板の表面に耐食性と耐熱性とを備えた塗膜
が２層形成されたものであるから優れた耐腐食性
を発揮する。またこのような塗膜が形成されてい
るとめつき層を厚くする必要がないので、加工性
が損われることがない。[Table] Table 1 shows that uncoated products are severely corroded after 1000 cycles, but if one layer of coating containing heat-resistant powder is formed, they can withstand 1000 cycles.
However, forming one layer of such a heat-resistant coating film is insufficient; the corrosion resistance is significantly improved by interposing an undercoat film containing a rust-preventing pigment and a heat-resistant powder. In the case of the present invention, the plated steel plate used as the original plate for painting is preferably a hot-dip galvanized steel plate as described above, but an electroplated steel plate or other galvanized steel plate may be used. Further, the plating thickness is preferably 30 to 100 g/m 2 (both sides) in terms of coating amount due to processing. In addition, the undercoat film contains a rust preventive pigment for corrosion resistance, and a heat resistant powder for heat resistance. Preferred examples of the former include chromates such as strontium chromate, zinc chromate, and calcium chromate used in the experiments shown in Table 1, as well as molybdates and phosphates; examples of the latter include Al metal powder, alumina powder, and silica. Generally, materials with excellent heat resistance such as powder are preferred. If the content of these rust-preventive pigments and heat-resistant powders is too high, the processability will decrease in the case of pre-coating, so for every 100 parts (weight) of the resin in the coating film, the rust-preventive pigments and heat-resistant powders should be used in an amount of 40 parts or less and 15 parts of the heat-resistant powders. 55 copies or less in total. On the other hand, anti-rust pigments,
If the amount of the heat-resistant powder is less than 10 parts and less than 5 parts, the effect of addition will be reduced, so the amount should be 10 parts or more and 5 parts or more, respectively. Further, since the resin for the coating film needs to have good adhesion to the plated steel plate and heat resistance, polyester, epoxy, and acrylic resins are preferred. The topcoat film contains a heat-resistant powder similar to the undercoat film in order to have heat resistance, but does not contain a rust-preventing pigment. The content of this heat-resistant powder is preferably 10 to 15 parts per 100 parts (by weight) of the resin in the coating film. From the viewpoint of heat resistance, processability, and corrosion resistance, thermosetting resins such as polyester, acrylic, silicone polyester, and fluorine resins are preferable. The film thickness of each of the above coating films is 2 to 7 μm for the undercoat film.
It is preferable that the topcoat film has a thickness of 5 to 20μ. The coated steel plate for mufflers of the present invention preferably has an undercoat film 2 and a topcoat film 3 formed on both sides as shown in FIG. 2, but it is not necessary to do so. For example, if the material is used for a muffler member that comes into contact with exhaust gas on only one side, the coating may be formed only on the contact surface side. As explained above, the muffler of the present invention exhibits excellent corrosion resistance because it has two layers of coating film having corrosion resistance and heat resistance formed on the surface of the base plated steel plate. Furthermore, since such a coating film does not require thickening of the plating layer, processability is not impaired.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は本考案のマフラー用塗装鋼板の片側断
面図、第２図は本考案のマフラー用塗装鋼板で両
面に塗膜が形成されたものの断面図である。
１……めつき鋼板、２……下塗り塗膜、３……
上塗り塗膜。
FIG. 1 is a cross-sectional view of one side of a painted steel plate for a muffler of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the painted steel plate for a muffler of the present invention with a coating film formed on both sides. 1...Plated steel plate, 2...Undercoat film, 3...
Topcoat film.