JPS63502193A - 塗料剥離に対するＮｉ−Ｚｎ電気鍍金製品の耐性 - 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】 塗料剥離に対するＮｉ−Ｚｎ電気鍍金製品の耐性発明の背景 この発明は改善された腐食性および塗料剥離性を示す電気鍍金および塗装された スチール基板に関する。

スチールは既知であり且つ長年に渡って構造製品として用いられている。しかし ながら、このような用途の許容条件は、スチールが露される環境条件に依存し、 スチールが腐食侵攻に従属されるということである。このような侵攻を最小化す るために望まれるのは、この技術の作業者がスチールに対する保護被着物と方法 を捜し出すことである。今日、亜鉛は腐食性侵攻に対して保護するためにスチー ル表面に適用された最も広範に用いられる金属被着物のうちの一つである。この ような被着物を適用するための二つの原理的方法は（１）ホット°−ｒツピング と（２）電気鍍金である。ホットデツピングは適用の簡易さとコスト性の利点を 有している。しかしながら、ホットデツピングは通常、粗面で厚く被着されると 共に、スチール基板と被着層との間に合金をもたらす。結果として、ホットデツ ピング製品の生成と外観は制限され、多くの適用に対して受け容れられない製品 を作る。

これに対して、電気鍍金された亜鉛は（１）滑らかなよシ薄い被着物を生成し、 （２）低温で適用されるので、このような温度によってベーススチールが殆ど影 響を受けないと共に、（３）界面に合金が殆どあ名いは全く形成されない。ここ で、このような形成は製品の製造に不可欠なステップ、であり、電気鍍金された 亜鉛は好ましい製品である。

物として適用されたとすると、腐食に対して最小の保護のみを提示する。純粋な 亜鉛が導くこの欠点は電気鍍金された被着物の腐食耐゛性を改善するためにさら に研究される。加えて、ここで、ベーススチールにまで被着物が破壊されたとす ると、塗膜（層）の下の亜鉛被着物の広範囲の腐食が起こシ、過度の塗料剥離が もたらされる。

シヤツク（５ｈａｎｚ　）は米国特許第２，４１９，２３１において、ニッケル を含む亜鉛電気鍍金被着物が被着層の腐食耐性を改善するということを教示する 。このＮｉ−Ｚｎ合金合成物はシヤツクによシ１０乃至２４係のＮｉを含み、残 部が亜鉛でちると示唆されている。シャンツ製品の好ましい形態はＮｉ−Ｚｎに よる電気鍍金の前にスチール上に純粋なニッケル層の適用である。

その後の開発は、ローウル（Ｒｏｅｈｌ　）への第３．４２０，７５０．ローウ ル等への第３．５５８，４４２および”　）　（Ｈｉｒｔ）等への第４，２８２ ，０７３の各特許に述べられているように、実際の被着物に賦課された変更や制 御およびまたは被着物構成物を変更することを通して腐食耐性をさらに改善する ことか−、般的に考えられている。しかしながら、塗料剥離に対する耐性、この 発明はがルバニー電気とバリア腐食保護間の最適な折衷案を示すＮｉ−Ｚｎ電気 鍍金および塗装された製品に関する。加えて、ニッケルが重量比で６．５乃至９ ．５％、残部が特に亜鉛としてなるＮ　１−Ｚｎ合金は二相構造によって特徴付 けられる。このような構成Ｆｉ塗料剥離に対する優れた耐性の塗装被着製品を与 える。

図面の簡単な説明 第１図Ｆｉ、塗装され且つ刻みをつけられたＮｉ−Ｚｎ電気鍍金スチールの食塩 スプレーテストにおける腐食レートを示すグラフデー夕である。

第２図は塗装され且つ刻みをつけられ九Ｎ１−Ｚｎ電気鍍金スチールの食塩スプ レーテストにおける塗料剥離結果を示すグラフデー夕である。

第３図は塗装され且つ刻みをつけられたＮｉ−Ｚｎ　を銀鍍金スチールのサイク リックテストにおける塗料剥離テストを示すグラフデータである。

この発明の実行においてスチール基板を電気鍍金する正確な方法はこの発明の主 要部分ではない。それＫもかかわらず、便宜上、以下のさらなる説明およびテス トは被着動作に向けられ、ここで被着物はニッケル硫酸／亜鉛硫酸鍍金槽で鍍金 される。

各図に示されたデータを進展させるためおよびこの発明の製品の優れた特徴を示 すためにスチールパネルの一連物が作成される。このＮｉ−Ｚｎ合金被着物は０ 、０’　３５インチの厚さで、４５　、ｌｉｔ　／　ｍ”の被着重量にＤＱＳＫ グレードのスチールシートに電気鍍金されている。

０および１５壬の間のＮｉ合成の被着物を得るために、鍍金条件および槽組成は 次の表■に挙げられた鍍金条件に従って変えられる。

被着合成（４Ｎｉ　）　電流密度（ＡＳＦ）　槽温度（℃）　線速（ｆｔ、７ｍ １ｙｒ　）１１　２５０　’６６　３３０ 各被着合成に対する／？ネルの多くは燐酸塩で処理されると共に、表■に挙げら れる手順に従った陽イオン電気泳動プライマー（ｅ−コート）Ｋよって塗装され る。これらのパネルはそれからプライマーを通して斜めに刻みをつけられると共 に、基板にまで被着される。

表　■ Ｅ−コート手順 １、アルカリクリーナＰａｒｃｏ　３４８＋　１５０”Ｆ、　３０秒２、熱水リ ンス、３０秒 ３、前燐酸塩処理Ｐａｒｅｏ２リンス、常温、１０秒４、燐酸塩処理、　Ｂｏｎ ｄｅｒｉｔｅ　ＥＰ−１＋　１４０″Ｆ、６０秒スプレー ５、冷水リンス ６、　クローム酸塩リンス、　Ｐａｒｃｏ６０＋　１２０１’＋　１５〜３０秒 ７、　蒸留水リンス ８、オーブン乾燥、　１４０’Ｆ ９、電気泳動プライマ、　Ｕｎｉｐｒｉｍｅ、　１８０Ｖ、　１３５秒１０、熱 水リンス １１、空気乾燥 １２、オーブン収容、３６０下、２０分電気鍍金されたＮｉ−Ｚｎサンプルのデ ータは食塩スプレーおよびサイクリックアクセレーテツド腐食テストの両方に展 開される。この食塩スプレーテストは平坦未塗装サンプル、平坦塗装サンプル、 刻みつきサンプル上にＡＳＴＭ仕様Ｂ１１７に従って導かれる。塗装および刻み つきサンプルは５００時間後に移動されると共に、刻み部における赤銹範囲の総 計が見積られる。

それから固着していない塗料が圧縮空気吹き出しによって除去されると共に、平 均量の剥離物が測定すべき刻み部から離脱される。サイクリックデータのために 、／４’ネルは２０サイクル後に移動されると共に見積られる。

示された塗装および刻みつきＮｉ−Ｚｎ被着パネルの腐食の遂行は、赤銹形成− に対する最良の防護が、これらの条件下で、純粋亜鉛電気鍍金で提供されると共 にＮｉ内容の増加と共に漸次悪くなる。しかしながら、塗装および刻みつきパネ ルの塗料剥離の激烈さも被着物のニッケル内容と共に変化して観察される。０乃 至５％Ｎｉ被着物は塗料の下から激しい被着物消滅を示す。それは、これらの被 着物の特有な作用性によるものと考えられる。すなわち、このような被着物は刻 みつき領域を保護するために容易に溶解し、処理中に塗膜をアンダーカットする 。

９％Ｎｉ−Ｚｎ被着物の現出は、以外にも大部異なっている。９１Ｎｉ−Ｚｎ被 着物を通して刻みに沿って塗料の極めて少量のアンダーカットがあるのけ明らか にアクティブであると考えられる。このような被着物に対し、小・さいピンホー ル状のあわが刻み部に近接する塗料中に観察される。このようなどンホールにも かかわらず、これらの領域のあわのない塗料は極めて固着性が高い。ある所与の 理論に限るべきことを望むことなく、９４　Ｎｉ−Ｚｎ被着物のすぐれた剥離耐 性はそれの二相構造に関係付けられて、およびまだはそれの円柱形表面形態学の 機械的なキーイング効果であるということが理論化されている。Ｎｉ高含有の被 着物は、一般に、９　％　Ｎｉ−Ｚｎ被着物よシもよシ大きなアンダーカットを 示すが第２図にみるように、Ｎｉ低含有被着よシも小さいそれを示す。

この二相構造は、重量比で歯が約６．５から９．５係の範囲で残部が特にＺｎで ある被着物の中間に観察される。Ｘ線回折を使用すると、例えば、５および９％ Ｎ１被着物は、エータ（固溶液中のＮｌとＺｎ　）およびガンマ（Ｎｉ５Ｚｎ２ ．　）の二相を含むということが見出されている。Ｏ％Ｎｉ被着物はエータ相の 単独からなると同時に、１１．１３および１５４Ｎｉ被着物はガンマ相の単独か らなる。ガンマシラスエータからエータへの転移は約９．５　％　Ｎｉで生じる と同時に、ガンマプラスエータからエータへの転移は４壬Ｎｉ周辺で生じること が観察された。二相領域において、ガンマ相は（１１０）、（４１１）タイプか ら（３１１）　、　（３２１）への好ましい方位関係の変た円柱形突出を示す。

最後に、表面組織学はＳＥＭ顕微鏡写真を通して研究される。すべての被着物は 、被着表面から突出する約４〜５μｍの直径と５〜１５μｍの高さの円形柱を持 つ９４　Ｎｉ−Ｚｎ被着物を除いて、全く平坦である。Ｚｎおよび５４Ｎｉ−Ｚ ｎ被着物はある結晶学的なファセットをは二、三の小さな表面クラックを含んで いる。

金属組織学およびＳＥＭＸ線分析は、二相被着物が非常にファインで全体的に均 一分布の二相を持っていることを示した。これらの相はＥＤＳ分析を使用して識 別することができないので、サイズは２μｍ以下であると推測される。

この発明の製品は、塗料剥離に対する東越した耐性と同様に、バリアおよびガル バニ−電気腐食防護の双方に重要な水準を提示するので、自動車応用として特に 適する。

索１々畔、ｋｔ）Ｊ、４手でに垢謂 喝 釦ｌｊｕ惜ζ藺） 珍糾剖紘幅（−ｍ） 国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．改善された腐食および塗料剥離耐性を有する電気鍍金されると共に塗装され たスチール基板製品であって、ニッケルが重量比で６．５乃至９．５％で残部が 亜鉛からなる二相構造の単一の電気鍍金された被着層を少なくとも一面上に有す るスチール基板と、上記電気鍍金された被着層上の塗装された層とを具備し、帰 着する合成製品が食塩スプレーおよびサイクリックテストで測定される塗料剥離 に対して耐性であることを特徴とする電気鍍金製品。
2. ２．上記接着構造がエータおよびガンマ相を具備する請求の範囲１に従う電気鍍 金製品。