JPS63203798A - 加工性に優れた複合めつき鋼板 - 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Ｚｎ系複合めっき鋼板に関し、更に詳しくは優
れた耐食性と加工性を有し、捌々の用途、例えは自動車
用鋼板として適用できる分散めっき鋼板に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

自動車用、家電用に使用される鋼板は耐食性を有する必
要があり、防備処理としてＺｎ、Ｚｎ合金めつきを施し
てきた。例えば、特開昭５７−１６４９９号公報、特開
昭５８−７７５９１号公報、特開昭５８−１５７９８９
号公報などがあり、冷延鋼板に比較して耐食性が優れて
いる。しかし、耐食性に対する要求は年々強まっており
、特に自動車用鋼板の場合、より耐食性に優れ次めっき
鋼板が必要となり、それに対応してＺｎあるいはＺｎ合
金中に非金属微粒子を分散させたいわゆる分散めっきが
開発され穴、このめっきについては例えば特公昭６０−
３８４８０号公報、特開昭６０−１４１８９８号公報、
特開昭６１−１４３５９７号公報、特開昭６１−０６４
８９９号公報があり、高耐食性表面処理鋼板として知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような表面処理鋼板を自動車用外板として用いる
場合、絞り加工等のプレス成形を行うのが普通であるが
、その際めっき表面におる微粒子の脱離やめつき層の割
れ剥離が生じ易く、問題となっていた。従って、分散め
っき鋼板の加工性を向上させることは緊急の課題であっ
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記実情に鑑み種々研究を重ねた結果、平
均粒径５μｍ以下の各種分散粒子を少なくともｏ、ｏ　
１　％含有するＺｎ又はＺｎ合金分散めっき層を下層と
し、有機質高分子物質からなる厚さ０．１〜１００μｍ
の塗膜を上層とすれば、プレス加工時に生じるめっき層
の延び、縮み変形、金型との摩擦によるめっき層の割れ
、剥離、分散粒子の脱離は、上層の潤滑作用、接着作用
により防止することが可能となり、加工性の優れた防錆
鋼板が得られることを見い出して本発明をなしたもので
ある。

即ち、本発明は、８ｉ、Ａｌ、ｒｅ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｏｕ
、Ｚｎ。

Ｎｉ、Ｏｏ、Ｌａ、Ｏｓ、Ｏｒ、８ｂの１種以上の酸化
物、炭化物、窒化物、硼化物、燐化物、硫化物の単独あ
るいは複合で平均粒径５μｍ以下の微粒子を重量％で少
なくともｏ、ｏ　１　％含有するＺｎもしくはＺｎ合金
分散めっき層を下層とし、有機質高分子物質からなる厚
さ０．１〜１００μｍの塗膜を上層とする加工性に優れ
た複合めっき鋼板である。

〔作　用〕

次に本発明の詳細な説明する。

先ず下層中の８ｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｏｕ、Ｚ
ｎ、Ｎｉ　。

Ｏｏ、Ｌａ、Ｏｅ、Ｏｒ、８ｂの１種以上の酸化物、炭
化物。

窒化物、硼化物、燐化物、硫化物はＺｎ４るいはｚｌｌ
Ｉ合金めつき層の腐食反応を抑制し、耐食性を向上させ
る。本発明者らの実験結果によれば、その最少必要量は
０．０１ｗｔ％であり、含有量が増すに従いその効果も
大きくなる。上限については特に定めないが、Ｚｎの犠
牲防食効果を考えるならば８０ｗｌチ以下が望ましい。

分散微粒子としては、前記金属の酸化物、炭化物、窒化
物、硼化物、燐化物、硫化物であればいずれでも良く、
例えは８ｉ０２．Ａｔ２０３．ＯｕＯ，ＴｉＯ２゜０ｒ
２０５．ｖＬｎＯ，Ｐｅ２０５．Ｆｅ３Ｏ４，ＯｏＯ，
ＮｉＯ，ＺｒＯ２゜Ｎｂ２Ｏ５、ＰｂＯ，ＣｑＯ，Ｍｆ
Ｏ，Ｌａ２Ｏ５，０ｅ０２　、ＡＡＮ。

８ｉ３Ｎ４．ＴｉＮ、ＮｂＮ、８ｉ０．Ｐｅ５０，０ａ
０２，０ｒ３０２゜○ｕＰやこれらの水利化合物が挙げ
られる。

これらの分散材は、粒径が最大でも平均粒径５μ以下の
粒子状で、めっき層中では分散していても良く、膜状に
存在していても良い。ま危両者の中間状態や混合状態で
あっても良い、製造法によっては、粒子や膜の表面に水
酸基やｒｅ、Ｎｉ、Ｏｏ、Ｏｕなどの金属が吸着または
結合していることがあるが、問題蝶ない。

下層の母相としてはＺｎｔ２はＺｎ合金であればどの様
なものでも良いが、工業的にめっき不可能な合金もある
ため、例を示せば、２０．Ｚｎ−Ｆ６゜Ｚｎ−Ｎｉ　、
Ｚａ−Ｏｏ、Ｚｎ　−Ｍｎ　、Ｚｎ−０ｕ、Ｚｎ−＋９
ａ　、Ｚｎ　−Ｆａ　−Ｏｏ　、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｎｉ　、
Ｚｎ−Ｎｉ−０ｏ、Ｚｎ−Ｆｅ−０ｒ　、Ｚｎ−Ｎｉ−
０ｒ−Ｆｅ　、Ｚｎ−Ｆｅ−Ｍｏなどが挙げられる。濃
度は特に定めないが、ｚｎの犠牲防食効果を考えるなら
ばめっき層全体の１ｏｗｔ１％以上のＺａが必要である
。

上層を構成する有機質高分子物質は、下層の表面を覆い
プレス加工時のめっき層の延び縮み変形による割れ、剥
離、及び分散粒子の脱離を抑制する。従って下層との密
着性が良く、表面に均一な厚さの弾性皮膜を形成する物
質であればいずれでも良く、例えばエポキシ樹脂、フッ
素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリス
チレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂が挙げ
られる。

塗膜厚さは、下層である分散めっき層の分散粒子含有量
、粒子径により変化させる必要があるが、種々実験の結
果、粒子径が小さく、含有量が０．０１ｗｔｔｓ程度の
ときには０．１μｍで十分であり、粒径、含有量の増大
につれ厚くする必要があるが、最大でも１００μｍあれ
は十分であった。

また、有機塗膜中に８ｉ０２．ＴｉＯ２，Ａｔ２０３．
リン片状ガラス、Ａｔ粉等を混入させると塗膜層の耐食
性が向上する。同様にＭｏ８２．ＢＮ等の潤滑材を混入
すると加工性は一層向上する。有機塗膜層が数μｍ以上
あると皮膜抵抗が増大し、めっき鋼板の溶接性が低下す
るので、ｚｆ＆粉末を混入することにより電導性を確保
し、溶接性の良い複合めっき鋼板を得る。

下地鋼板としてはその種類を選ばないが、例えば普通鋼
、入ｔキルド鋼、高張力鋼板鋼、低腐食度鋼が挙げられ
る。ここで低腐食度鋼とは種々考えられるが、−例とし
て低０．Ｏｕ、Ｐ添加を特色とする鋼板を云う。

本発明の２層めっきは鋼板表面の両面に存在するのが普
通であるが、用途によっては片面にのみ存在する方が良
い場合もあり、片面の場合、残りの面は未処理、Ｚｎ又
はＺｔｓ合金めつき層、２層Ｚｎ合金めっき層、分散め
っき層の５通りを使い分けられる。

本発明のめつき鋼板の下層は各１ｉｌ蒸着法を組み合わ
せた方法あるいは無電解めっき法によっても製造可能で
あるが、通常は電解法で製造される。

例えば硫酸亜鉛及び合金化する金属の硫酸塩（硫ば鉄、
硫酸ニッケル、硫酸コバルト等Ｊを含む水溶液中に分散
させる微粒子を懸濁分散させ、Ｐｌをアノード、鋼板を
カソードとして１〜２００Ａ／ｄ−の電流密度で陰極電
解して下層である゛分散めっき層が得られる。硫酸塩の
変わりに塩化物を用いてもよく、必要に応じ各種の界面
活性剤、ｐＨ緩衝剤を加えても良い。

次いで上層はロールコータ−法、スプレー法、はけ塗り
法といずれの方法で皮膜を形成させても良く、水性、油
性塗料のいずれでも良い。例えば、水溶性エマルジョン
タイプのエポキシ樹脂をロールコータ−で塗布する方法
が挙げられる。

以上詳述したごとく、本発明は、各種微粒子を含有する
分散めっき層を下層とし、有機塗膜を上層とすることに
よって得られた加工性の優れた防錆鋼板であり、プレス
加工等によって耐食性が損われることがない。

以下、実施例をもとに本発明の効果を更に具体的に説明
する。

〔実施例〕

硫酸亜鉛や各撫金属の硫酸塩を含む水溶液中に各種分散
粒子を分散又は懸濁させ、鋼板をカソードとして各種条
件下で陰極電解することにより下層を得、その上に、各
種水性エマルジョン塗料、浴剤系塗料をロールコータ−
等で塗布して上層を施した。

得られ穴２層めっき鋼板については、円筒成形絞り加工
後の加工部のテープテストによる剥離量でパウダリング
性を求め、その値が加工性の良好な電気亜鉛めっき鋼板
に近いか否かで判定した。

その結果を第１表に示す。

表中Ａ１〜５３は本発明例で、ム５４〜５７は比較例で
ある。

比較例において、４５４．５６の上層が０．１〜１００
μ外の塗膜厚さを有する場合には加工性は急く、同様に
４５５．５７の下層が平均粒径５μ超の粒径を有する分
散めっきの場合にも加工性は悪い。

一方、本発明例であるＡｔ〜５３ではいずれも加工性は
良好であり、上層と下層の複合化により加工性の改善が
見られ虎。

〔発明の効果〕

本発明は、Ｚｎ又はＺｎ合金めっきを下層とし、有機質
高分子皮膜を上層とする複合めっき鋼板であって、下層
中の分散粒子の粒径、及び含有量を規定し、上層の皮膜
厚さを規定することによって始めて加工性の向上効果が
見られる複合めっき鋼板であり、その工業的価値は大き
い。

代理人　弁理士　　秋　　沢　　政　　光他１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎ
   ｉ、Ｃｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃｒ、Ｓｂの１種以上の酸化物
   、炭化物、窒化物、硼化物、燐化物、硫化物の単独ある
   いは複合で平均粒径５μ以下の微粒子を重量％で少なく
   とも０．０１％含有するＺｎもしくはＺｎ合金分散めつ
   き層を下層とし、有機質高分子物質からなる厚さ０．１
   〜１００μの塗膜を上層とする加工性に優れた複合めつ
   き鋼板。