WO2007052683A1 - 自動車配管用鋼管 - Google Patents

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Kazuyuki Omote
Yusuke Yamashita
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Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha
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Definitions

  • the present invention relates to a steel pipe used mainly for vehicle piping such as fuel piping and brake piping for automobiles, and more particularly for automotive piping with improved fouling performance against places damaged by pebbles hitting the piping. It relates to steel pipes.
  • This kind of steel pipe for automobile piping is required to have high performance in terms of corrosion resistance and chemical resistance.
  • this type of steel pipe for automobile piping has been galvanized on its surface and coated with a chromate film to enhance corrosion resistance.
  • piping for automobile piping is extended to the engine by being routed to the lower side of the vehicle body. Chipping resistance is prevented so that the pebbles jumped during driving will not damage the plating film. Need to increase. For this reason, the outermost layer is often provided with a relatively thick resin coating layer.
  • the surface of the steel pipe is coated with a zinc plating film, and the surface of the zinc plating film is subjected to chromate formation treatment, and further on the surface through a primer.
  • Some are double-coated with PA11 or PP resin.
  • plating is usually performed by electrogalvanizing.
  • the plating film has sufficient corrosion resistance, including zinc plating, and is vulnerable to impacts when hit by pebbles.
  • the film thickness of the plating film is unavoidable. Will run out. For this reason, if cracking occurs due to the impact of pebbles, etc., the scratches may reach the steel base of the steel pipe.
  • the outermost resin layer should be made as thick as possible and zinc It is necessary to protect the adhesive film.
  • an object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to enhance the corrosion resistance and chipping resistance required for a steel pipe for vehicles without the need for a thick protective resin coating layer.
  • An object of the present invention is to provide a molten steel pipe having high corrosion resistance and capable of improving the workability of the pipe end.
  • the present invention provides a plated steel pipe in which a steel pipe is coated with a multi-layered film including a plated film, wherein the film is a melt-adhered film and a chemical conversion treatment film of an outer layer thereof.
  • the outermost thin layer is formed from a PA resin film.
  • the present invention provides a plated steel pipe in which a steel pipe is coated with a multi-layered film including a plated film, wherein the film is a melt-adhered film, a chemical conversion-treated film on an outer layer thereof, and the melt-adhered film.
  • the film thickness of the layer formed from a PA resin film with a thin film thickness of the outermost layer, which balances the improvement in corrosion resistance and the workability of the pipe end with the resin film still coated It is characterized by that.
  • the fused film has a thickness of 10 to 150 m.
  • the film thickness of the melt adhesion film is 10 to 50 m
  • the film thickness of the PA resin film is 50 to 150 m.
  • the melted diffusion layer is 10 m or less.
  • the composition of the melt-adhering film also has a Zn—Al—Mg alloy power
  • the chemical conversion film preferably comprises a chromium-free chemical conversion film that does not contain a hexavalent chromium compound.
  • This chromium-free chemical conversion film is coated with a thin resin film having a thickness of 50 to 150 ⁇ m through a primer.
  • the fusion-bonded film has sufficient corrosion resistance and can be thickened. For this reason, it is not necessary to protect with a thick resin layer like the conventional electrolytic zinc plating with a thin film thickness. In addition, it has a thin PA outermost coating that is balanced with end workability, while strengthening the corrosion resistance and chipping resistance required for steel pipes for automobile piping, so there is no need to remove the resin coating. Processing becomes easy.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a steel pipe for automobile piping according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional side view showing a flare portion to be processed into the end of the steel pipe for automobile piping.
  • FIG. 3 is an explanatory view of a diffusion layer of a melt-adhering film formed on a steel pipe for automobile piping according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a steel pipe for automobile piping according to an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 10 indicates a steel pipe.
  • the steel pipe has an outer diameter of 4.76 mm and is a steel pipe used for automobile fuel piping, brake piping, and the like.
  • the outer peripheral surface of the steel pipe 10 is covered with a melt-bonded film 12 over its entire length, and a chemical conversion film 14 is formed by chemical conversion treatment so as to overlap the melt-bonded film 12.
  • a Zn—Al—Mg smelting bath is preferably used as the tanning bath for forming the molten slick coat 12.
  • the surface of the chemical conversion coating 14 is made of thermoplastic resin through the primer film 16 so that the adhesion to the resin film is enhanced.
  • Covered with rosin film 18 PA is used as the resin, but PA11 is the most desirable.
  • the plating film for fouling applied to the steel pipe 10 is replaced with a conventional electrolytic plating, and is formed by applying a fusion plating. Therefore, a thick film can be formed in a short time compared to electrolytic plating. For example, in the case of electrolytic zinc plating, the thickness of the plating film was limited to about 30 m at most.
  • the film thickness of the melt adhesive film 12 is preferably in the range of 10-50 / ⁇ ⁇ .
  • the melt adhesion film 12 has a film thickness of 10 to 150 m to enhance the corrosion resistance, and the film thickness of the outermost resin film 18 in correlation with the film thickness is 50 It can be as thin as ⁇ 150 m.
  • the melt-adhered coating 12 has sufficient corrosion resistance due to the strength of the Zn-Al-Mg-based alloy and can be formed thick, so that the conventional thin film thickness is reduced. As in the case of electrolytic zinc plating, it is no longer necessary to coat with a double grease film in order to protect the film against the impact received when pebbles hit it.
  • a thick fusion-bonding film 12 is formed, and therefore, as shown in FIG.
  • a fusion-bonded diffusion layer 13 is formed between the surface and the surface. If the thickness of the diffusion layer is 10 / zm or more, the flare 20 is cracked when the terminal is cast, and the caulking property is deteriorated. Therefore, the thickness of the diffusion layer 13 is 10 ⁇ m or less.
  • composition of the molten adhesive film 12 is a Zn—Al—Mg alloy
  • the molten adhesive film 12 is damaged, the damaged part of the molten adhesive film 12 is melted by Zn, Al, and Mg. Sacrificial anti-corrosion action to repair
  • Table 1 shows the results of a salt spray test conducted on steel pipes (CiASO M101) on which melt-bonded films having different film thicknesses were formed, and the corrosion resistance performance of the melt-bonded film was examined.
  • a melt-coated film having a film thickness of about 5 ⁇ m has a film thickness of about 25 ⁇ m, that is, corrosion resistance equivalent to the limit film thickness of a conventional electrogalvanized film.
  • the film thickness of the melted film is preferably 10 ⁇ m or more.
  • the corrosion resistance increases as the film thickness of the fusion-bonded film increases, but if it is too thick, the film may be cracked by impact. If the corrosion resistance is sufficient to prevent the occurrence of red coral after 10,000 hours, the corrosion resistance required for automobile fuel piping and brake piping is practically satisfied. Therefore, the film of the melt adhesive film The maximum thickness is 150 m.
  • the film thickness of the melt-adhering film is 10 to 1
  • Table 2 summarizes the correlation between the film thickness of the melt-adhered film and the PA resin film from the viewpoints of productivity, material cost, corrosion resistance, terminal processability, and the like.
  • the film thickness of the melt-adhering film is 5 ⁇ m, it shows the same level of corrosion resistance as the conventional electrogalvanized film, but the material cost is reduced. However, there is a demerit that it is difficult to make it thin and uniform and productivity is lowered. This is the same when the PA resin film thickness is 50 m or less.
  • the film thickness of the melt-adhering film is 150 m or more, there is a demerit that the material cost increases in exchange for the corrosion resistance.
  • the film thickness of the PA resin film reaches 200 m or more, the advantage of terminal processability that the terminal process can be performed without peeling the resin film is lost, and the material cost also increases. .
  • the present invention has been described with reference to a steel pipe having an outer diameter of 4.76 mm as an example.
  • the technical scope of the present invention is not limited to this.

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Abstract

　燃料配管およびブレーキ配管などの車輌用鋼管として要求される耐食性、耐チッピング性を厚い保護樹脂被覆層の必要なしで強化し、しかも端末加工性の良好な自動車配管用鋼管を提供する。この解決のために、めっき皮膜を含む多層の皮膜で鋼管を被覆しためっき鋼管において、前記皮膜は、溶融めっき皮膜１２と、その外側層の化成処理皮膜１４と、最外層の薄いＰＡ樹脂皮膜１８から形成される。

Description

明 細 書
自動車配管用鋼管
技術分野
[0001] 本発明は、主として自動車の燃料配管及びブレーキ配管などの車輛配管に用いら れる鋼管に係り、特に、配管に小石などが当たって傷ついた箇所に対する防鲭性能 を向上させた自動車配管用鋼管に関する。
背景技術
[0002] この種の自動車配管用鋼管には、耐食性ゃ耐薬品性に関して高い性能が要求さ れる。従来、この種の自動車配管用鋼管には、その表面に亜鉛めつきを施し、その上 をクロメートィ匕成皮膜で被覆し、耐食性の強化を図って 、る。
[0003] 自動車配管用配管は、車体の下側に引き回してエンジンまで延びるのが一般的で あり、走行中に跳ねた小石などが当たってめっき皮膜を毀損しな 、ように耐チッピン グ性を高める必要がある。このため、最外層には比較的厚い榭脂被覆層を設けること が多い。
[0004] そこで、従来の自動車配管用鋼管には、鋼管の表面を亜鉛めつき皮膜で被覆し、 この亜鉛めつき皮膜の表面にクロメートィ匕成処理を施し、さらにその上をプライマーを 介して、 PA11や PP榭脂で二重に被覆して 、るものがある。
発明の開示
[0005] し力しながら、従来の自動車配管用鋼管では、めっき処理を電気亜鉛めつきにより 行っているのが普通である。一般に、めっき皮膜は亜鉛めつきをはじめとして十分な 耐食性は有している力 小石などが当たったときに受ける衝撃に弱い。また、電気亜 鉛めつきでは、厚い皮膜の生成が難しぐ耐チッビング性 (小石などが当たった衝撃 に耐える性質)を強化する必要のある自動車配管用鋼管の場合、どうしてもめっき皮 膜の膜厚が不足してしまう。このため、小石などが当たった衝撃で割れが生じると傷 が鋼管の鉄素地までに達するおそれがあるので、耐チッビング性を高めるには、最外 層の榭脂層をできるだけ厚くして、亜鉛めつき皮膜を保護する必要がある。
[0006] 他方、自動車配管用鋼管の場合、管の端末には継手と接続するために、フレアカロ ェゃバルジ加工などの端末加工をする必要がある。その場合、耐チッビング性を厚 ぃ榭脂層で高めたものでは、端末の部分だけ榭脂を剥離しなければ、端末加工をす ることができな 、と!/、う問題もあった。
[0007] そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、車輛用鋼管と して要求される耐食性、耐チッビング性を厚 ヽ保護樹脂被覆層を必要せずに強化し 、高い耐食性を有するとともに、管端末への加工性を高められるようにした溶融めつ き鋼管を提供することにある。
[0008] 前記の目的を達成するために、本発明は、めっき皮膜を含む多層の皮膜で鋼管を 被覆しためっき鋼管において、前記皮膜は、溶融めつき皮膜と、その外側層の化成 処理皮膜と、最外層の薄!ヽ PA榭脂皮膜から形成されたことを特徴とするものである。
[0009] また、本発明は、めっき皮膜を含む多層の皮膜で鋼管を被覆しためっき鋼管にお いて、前記皮膜は、溶融めつき皮膜と、その外側層の化成処理皮膜と、前記溶融め つき層の膜厚と相関して、耐食性の向上と榭脂皮膜を被覆したままの状態での管端 末への加工性とが均衡する、最外層の薄い膜厚の PA榭脂皮膜とから形成されたこと を特徴とする。
[0010] 本発明では、前記溶融めつき皮膜は、 10〜150 mの膜厚を有する。好ましくは、 前記溶融めつき皮膜の膜厚が 10〜50 m、かつ PA榭脂皮膜の膜厚が 50〜 150 mである。また、溶融めつきの拡散層が 10 m以下であることが好ましい。
また、前記溶融めつき皮膜の組成は、 Zn—Al—Mg系合金力もなり、前記化成処 理皮膜は、 6価クロム化合物を含有しな 、クロムフリー化成処理皮膜からなることが好 ましい。このクロムフリー化成処理皮膜にはプライマーを介して膜厚 50〜150 μ mの 薄い榭脂皮膜で被覆される。
[0011] 本発明によれば、溶融めつき皮膜は十分な耐食性を有している上に、膜厚を厚くで きる。このため、従来の膜厚の薄い電解亜鉛めつきのように厚い榭脂層で保護する必 要がなくなる。しかも、自動車配管用鋼管として要求される耐食性、耐チッビング性を 強化した上で、端末加工性とバランスした薄い最外層の PA榭脂皮膜をもつので、榭 脂皮膜を剥離する必要がなく端末の加工が容易になる。
図面の簡単な説明 [0012] [図 1]図 1は、本発明による自動車配管用鋼管の実施形態を示す横断面図である。
[図 2]図 2は、同自動車配管用鋼管の端末に加工するフレア部を示す一部断面側面 図である。
[図 3]図 3は、本発明による自動車配管用鋼管に形成される溶融めつき皮膜の拡散 層の説明図である。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明による自動車配管用鋼管の実施形態について、添付の図面を参照し ながら説明する。
図 1は、本発明の実施形態による自動車配管用鋼管の横断面を示す図である。こ の図 1において、参照番号 10は、鋼管を示している。この実施形態では、鋼管は、そ の外径が 4. 76mmであり、自動車の燃料配管やブレーキ配管などに用いられる鋼管 である。
[0014] 鋼管 10の外周面は全長にわたって溶融めつき皮膜 12によって被覆されており、こ の溶融めつき皮膜 12の上に重ねるようにして、化成処理による化成処理皮膜 14が形 成されている。溶融めつき皮膜 12を形成するめつき浴には、好ましくは、 Zn— Al— M g溶融めつき浴が用いられる。
[0015] 化成処理皮膜 14を形成する化成処理には、 6価クロム化合物を含有しないクロムフ リ一化成処理溶液を用 ヽた化成処理が用 ヽられる。
[0016] さらに、本実施形態の溶融めつき鋼管では、化成処理皮膜 14の表面は、榭脂皮膜 との接着性が高まるように、プライマー皮膜 16を介して、熱可塑性榭脂を材料とする 榭脂皮膜 18で被覆されている。榭脂としては、 PAが使われるが、 PA11が最も望ま しい。
[0017] 以上のように構成される自動車用配管用鋼管によれば、鋼管 10に施す防鲭用の めっき皮膜を従来の電解めつきに替えて、溶融めつきを施すことにより形成している ので、電解めつきに較べると厚い膜厚の皮膜を短時間に生成することができる。例え ば、電解亜鉛めつきの場合は、めっき皮膜の膜厚は、せいぜい 30 m程度にするの が限界であった。
[0018] これに対して、溶融めつきの場合には、 10〜150 μ mの範囲で均一な成膜が短時 間で容易である。そして、耐食性の向上とともに対衝撃性を強化するためには、この 実施形態の場合、溶融めつき皮膜 12の膜厚は、好ましくは、 10〜50 /ζ πιの範囲が 必要である。
[0019] このように溶融めつき皮膜 12は、 10〜 150 mの膜厚をもたせて耐食性を高めるこ とにより、その膜厚と相関させて最外層の榭脂皮膜 18の膜厚は、 50〜150 m程度 に薄くすることが可能になる。
[0020] このように、溶融めつき皮膜 12は Zn—Al—Mg系合金力もなり十分な耐食性を有し ている上に、膜厚を厚く形成することができるので、従来の膜厚の薄い電解亜鉛めつ きのように、小石などが当たったときに受ける衝撃に力もめつき皮膜を保護するため に、二重の榭脂皮膜で厚く被覆する必要がなくなる。
[0021] また、本実施形態の溶融めつき鋼管では、図 2に示すように、継手との接続のため に鋼管 10の端末部にフレア部 20をカ卩ェする必要がある。従来は、上述のように、最 外層の榭脂皮膜が厚 、ため、榭脂皮膜を剥離した上でな 、と端末加工ができな!/、と いう問題があった。これに対して、本実施形態の溶融めつき鋼管では、最外層の榭脂 皮膜 18が薄いため、剥離する必要がなぐ榭脂皮膜 18で被覆されたままの状態で 端末加工を施すことができる。
[0022] ところで、本実施形態の溶融めつき鋼管では、膜厚の厚い溶融めつき皮膜 12を形 成していることにより、図 3に示すように、この溶融めつき皮膜 12と鋼管 10の表面との 間に溶融めつきの拡散層 13が形成される。この拡散層の厚さは、 10 /z m以上の厚さ があると、端末にフレア部 20をカ卩ェするときに割れたりしてカ卩ェ性が悪くなる。したが つて、この拡散層 13の厚さは 10 μ m以下である。
[0023] 溶融めつき皮膜 12の組成が Zn— Al— Mg系合金である場合、溶融めつき皮膜 12 が毀損したときに溶融めつき皮膜 12から Zn、 Al、 Mgが溶け出して毀損した部分を補 修する犠牲防食作用が働く。
試験例
[0024] 次に、本発明による自動車配管用鋼管について、性能試験を行った結果について 説明する。
[表 1] 表 1 塩水噴霧試験結果
溶融めつき膜厚（ju m)
試験時間 (hr) 5 13 25 50 150 200
200 O 〇 〇 〇 〇 〇
X
500 O 〇 O O O
1 , 000 O 〇 〇 O 〇
X
X
5, 000 X 〇 O
10, 000 〇 O
X
20， 000 O
X
〇：赤鑌発生無し
X：赤鎬発生
[0025] 表 1は、異なる膜厚の溶融めつき皮膜が形成された鋼管 CiASO M101)に塩水噴 霧試験を行い、溶融めつき皮膜の耐食性能を調べた結果を示す。
[0026] 膜厚が 5 μ m程度の溶融めつき皮膜は、膜厚が 25 μ m程度、すなわち従来の電気 亜鉛めつき皮膜の限界的な膜厚と同等の耐食性能を示す。
[0027] しかし、溶融めつき皮膜の膜厚を均一に 5 μ mに鋼管の外周面に形成することは、 実際の製造段階では困難である。均一な膜厚が容易になるには最低 10 /X m必要で あることが判明した。
[0028] 表 1から、膜厚が 13 mの場合、 5 μ πιと較べると、耐食性が著しく向上することが わかる。このことと、均一な膜厚形成とのパランスから、溶融めつき皮膜の膜厚は、 10 μ m以上であることが好ましい。
[0029] 他方、溶融めつき皮膜の膜厚が厚くなるにしたがって耐食性は高まっていくが、余り 厚すぎると、衝撃により皮膜に割れが生じる虞がある。 10000時間経過しても赤鲭が 発生しないだけの耐食性能があれば、実用上、自動車の燃料配管やブレーキ配管 に必要とされる耐食性能を余裕をもって満足する。したがって、溶融めつき皮膜の膜 厚は最大限で 150 mとする。
[0030] 以上のように、主として耐食性能の観点からは、溶融めつき皮膜の膜厚は、 10〜1
50 mの範囲であることが好ましいが、耐食性、端末での加工性、材料費等を総合 した効果の観点カゝらは、溶融めつき皮膜の膜厚と PA榭脂皮膜の膜厚の最適範囲は 相関的にさらに限定される。
[0031] 表 2は、溶融めつき皮膜と PA榭脂皮膜の膜厚の相関関係を生産性、材料費、耐食 性能、端末加工性等の観点力 まとめたものである。
[表 2]
Figure imgf000007_0001
[0032] 溶融めつき皮膜の膜厚が 5 μ mの場合、従来の電気亜鉛めつきで目一杯膜厚を厚 くしたのと同程度の耐食性を示すが、材料費は薄い分低減できるメリットはあるものの 、薄く均一にすることが困難となり生産性が低下するデメリットがある。この点は、 PA 榭脂皮膜の膜厚を 50 m以下にした場合も同様である。
[0033] 他方、溶融めつき皮膜の膜厚が 150 m以上では、耐食性能と引き替えに材料費 が増大するデメリットがある。また、 PA榭脂皮膜の膜厚が 200 m以上にもなると、榭 脂皮膜を剥離することなぐそのまま端末加工を施すことができるという端末加工性の メリットが失われ、また、材料費も増大する。
[0034] そこで、耐食性能を従来の電気亜鉛めつき皮膜に較べて顕著に向上させた上で、 榭脂皮膜を可能な限り薄くして、耐食性能、生産性、材料費、端末加工性のメリットを 総合的に最もバランスさせることができるのは、溶融皮膜の膜厚が約 20 mでかつ P A榭脂皮膜の膜厚が約 80 /z mであることが判明した。このような耐食性能、端末加工 性、材料費低減効果の均衡限界は、溶融めつき皮膜が 10〜50 /z m、かつ PA榭脂 皮膜力 。〜 150 μ mである。
以上、本発明について、外径 4. 76mmの鋼管を例に挙げて説明した力 本発明の 技術的範囲はこれに限られるものではなぐ他の例えば、 φ 4〜： LOmm程度の細径鋼 管にも適用できるものである。

Claims

請求の範囲
[1] めっき皮膜を含む多層の皮膜で鋼管を被覆しためっき鋼管において、前記皮膜は 、溶融めつき皮膜と、その外側層の化成処理皮膜と、最外層の薄い PA榭脂皮膜から 形成されたことを特徴とする自動車配管用鋼管。
[2] めっき皮膜を含む多層の皮膜で鋼管を被覆しためっき鋼管において、前記皮膜は 、溶融めつき皮膜と、その外側層の化成処理皮膜と、前記溶融めつき層の膜厚と相 関して、耐食性の向上と榭脂皮膜を被覆したままの状態での管端末への加工性とが 均衡する、最外層の薄!ヽ膜厚の PA榭脂皮膜とから形成されたことを特徴とする自動 車配管用鋼管。
[3] 前記溶融めつき皮膜は、 10〜150 111の膜厚を有することを特徴とする請求項1ま たは 2に記載の自動車配管用鋼管。
[4] 前記溶融めつき皮膜の膜厚が 10〜50 m、かつ PA榭脂皮膜の膜厚が 50〜 150 μ mであることを特徴とする請求項 2に記載の自動車配管用鋼管。
[5] 前記溶融めつき皮膜と鋼管表面の間に形成される溶融めつきの拡散層が 10 m 以下であることを特徴とする請求項 2に記載の自動車配管用鋼管。
[6] 前記溶融めつき皮膜の組成は、 Zn— Al— Mg系合金力もなることを特徴とする請 求項 1または 2に記載の自動車配管用鋼管。
[7] 前記化成処理皮膜は、 6価クロム化合物を含有しないクロムフリー化成処理皮膜か らなることを特徴とする請求項 1または 2に記載の自動車配管用鋼管。
[8] 前記クロムフリー化成処理皮膜にプライマーを介して膜厚が 50〜150 mの PA榭 脂皮膜で被覆したことを特徴とする請求項 7に記載の自動車配管用鋼管。
[9] 前記自動車配管用鋼管は、フレア部が形成された端末部を有する燃料配管または ブレーキ配管であることを特徴とする請求項 2乃至 8の 、ずれかの項に記載の自動 車配管用鋼管。
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