JP2008063634A

JP2008063634A - 後処理めっき鋼板

Info

Publication number: JP2008063634A
Application number: JP2006244924A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Oshima; 達也大嶋; Masaki Yoshikawa; 雅紀吉川; Takahiro Hayashida; 貴裕林田
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21
Anticipated expiration: 2026-09-11
Also published as: JP5041770B2

Abstract

【課題】塩素を含有しないフラックスを使用した場合においても、アルカリ脱脂後の半田濡れ性に優れ、耐食性に優れた後処理めっき鋼板を提供する。
【解決手段】鋼板上に亜鉛めっきを施し、その上層にスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有した後処理液を塗布乾燥し、さらにその上層に、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有した後処理液を塗布乾燥する。
【選択図】なし

Description

本発明は半田めっき鋼板に係わり、特にアルカリ脱脂後の半田の濡れ性に優れ、耐食性にも優れた後処理めっき鋼板に関する。

一般に半田付けの可能な錫めっき鋼板、鉛−錫めっき鋼板、銅めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板などのめっき鋼板は、使用される環境にさらされた際にめっきの外観が変化し、赤錆が発生することがある。さらに、めっき鋼板は所定の形状に切断して使用されるため、切断端面は鋼素地が露出し、切断端面から赤錆が発生し、表面に伝播することが多い。錫めっき鋼板は、半田性に優れるが、ホイスカが発生するので、電子機器部品に適用する場合問題がある。近年、地球環境や作業環境への配慮から、フロンや塩素などハロゲン系洗浄剤の使用を控え、アルカリ脱脂の適用が増えてきている。亜鉛めっき鋼板または亜鉛合金めっき鋼板上にアクリル樹脂、ポリエステル樹脂又はウレタン樹脂からなる水分散性または水溶性有機樹脂とＣｒ^６＋イオンと、ロジンアミン塩とを含む水溶液を用いて表面塗膜を形成した半田用のめっき鋼板である（例えば特許文献１参照。）が、これらのめっき鋼板はアルカリによる脱脂を行うと後処理被膜が溶出し、経時すると半田性が低下する。

本出願に関する先行技術文献情報として次のものがある。
特開平９−２３４４２１号公報

本発明は、めっき鋼板をアルカリにより脱脂しても、半田性が劣化しない後処理めっき鋼板を提供するものである。

上記課題を解決する本発明の後処理めっき鋼板は、鋼板上に亜鉛めっきを施し、その上層にスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥し、さらにその上層に、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥してなる後処理めっき鋼板である。また、亜鉛めっきはめっき量が５〜２０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

本発明の後処理めっき鋼板は、アルカリ脱脂という厳しい脱脂条件にも関わらず、アルカリ脱脂しても後処理皮膜が溶解することがなく、かつ半田性が劣化しない。

本発明に係るめっき鋼板は、鋼板上に亜鉛めっきを施した後、その上層にスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥し、さらにその上層に、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥してなる後処理めっき鋼板である。この後処理めっき鋼板は、アルカリ脱脂しても半田性が劣化せず、また耐食性（耐白錆性）にも優れる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の後処理めっき鋼板は、鋼板上に亜鉛めっきを施し、半田性を向上させる後処理皮膜を形成させたものである。鋼板上に直接形成させる亜鉛めっき層は、公知の電気めっき法を用いて５〜２０ｇ／ｍ^２のめっき量で形成させることが好ましい。５ｇ／ｍ^２未満の場合は、赤錆が発生しやすく、耐食性が悪い。一方、２０ｇ／ｍ^２を超えてめっきしても耐食性の向上効果は飽和し、経済的ではなくなる。

上記のようにして得られるめっき鋼板に、以下のようにして半田性を向上させるための後処理皮膜を形成させる。本発明の半田性を向上させる後処理皮膜としては、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥し、その上層に、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥する。
下層として、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有した処理液を用いる。トリエタノールアミンはスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂に対して、１〜２０％の範囲含まれることが好ましい。アルカリ脱脂後の半田濡れ性の点で、３〜５％の範囲がより好ましい。１％未満では、半田が濡れない。逆に２０％を超えると、処理液の粘性が増し、形成された後処理皮膜にタック性が発現する。また、若干半田濡れ性が低下する。スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂は水溶液中に３００〜１０００ｇ／Ｌの範囲含まれることが好ましい。３００ｇ／Ｌ未満では、造膜性の点で問題がある。逆に１０００ｇ／Ｌを超えると、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂は高価であり、経済的でない。処理液は前記めっき鋼板の片面あるいは両面に塗布する。この場合、表裏面で塗布膜厚を変えても良い。塗布する方法としては、浸漬法、ロールコート法、カーテンフローコート法、スプレーコート法など、公知の方法で良く、特に限定されるものではない。しかし、両面塗布を行う場合、本処理液が水系であることを活かして、連続めっきラインの後工程において、浸漬・絞りによる塗布を行う方法が容易で経済的である。この処理液で処理した後乾燥する。乾燥後の厚みは０．０５〜１０μｍの範囲が好ましい。０．０５μｍ未満では、半田性を付与できない。１０μｍを超えると、効果が飽和し、経済的でない。

上層として、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有した処理液で処理をする。スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂は水溶液中に３００〜１０００ｇ／Ｌの範囲含まれることが好ましい。３００ｇ／Ｌ未満では、造膜性の点で問題がある。逆に１０００ｇ／Ｌを超えると、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂は高価であり、経済的でない。処理液は前記めっき鋼板の片面あるいは両面に塗布する。この場合、表裏面で塗布膜厚を変えても良い。塗布する方法としては、浸漬法、ロールコート法、カーテンフローコート法、スプレーコート法など、公知の方法で良く、特に限定されるものではない。しかし、両面塗布を行う場合、本処理液が水系であることを活かして、連続めっきラインの後工程において、浸漬・絞りによる塗布を行う方法が容易で経済的である。この処理液で処理した後乾燥する。乾燥後の厚みは０．０５〜１０μｍの範囲が好ましい、０．０５μｍ未満では、耐食性およびアルカリ脱脂後の半田性の面で問題がある。１０μｍを超えると、効果が飽和し、経済的でない。

以下、実施例および比較例にて本発明を具体的に説明する。
焼鈍および調質圧延を施した鋼板（板厚０．５ｍｍ）をめっき原板として、アルカリ脱脂、および硫酸酸洗による清浄化処理を行った後、電気めっき法を用いて亜鉛めっき層を表１に示すめっき量で形成させた。これらのめっき鋼板の両面に、浸漬・絞り法、スプレーコート法あるいはロールコート法により表１に示す試料作成条件でめっき鋼板用後処理液を塗布した後、９０℃の温度で乾燥し、試料番号１〜１１の試料を作製した。このようにして得られた試料番号１〜１１の試料について、下記の特性評価を行い、表１にその評価結果を示した。

[特性評価]
１）半田濡れ性
メニスコグラフ法（ＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｂ）により、ＳＯＬＤＥＲＣＨＥＣＫＥＲ（ＭＯＤＥＬＳＡＴ−５０００、ＲＨＥＳＣＡ製）を使用し、上記の供試材から切り出した幅１０ｍｍのサンプルを、塩素を含まない非活性フラックス（ＮＡ−２００、タムラ化研製）に浸漬し、その後２４５℃に保持した無鉛半田浴（ＪＩＳＺ３２８２：Ａ３０Ｃ５（組成：Ｓｎ９６．５質量％、Ａｇ３質量％、Ｃｕ０．５質量％））に前記のフラックスを塗布したサンプルを浸漬速度２ｍｍ／秒で、２ｍｍ浸漬させ、半田が濡れるまでの時間ゼロクロスタイムを測定し、下記に示す基準で半田濡れ性を評価した。濡れ時間は短い程半田付け性に優れることを示す。なお、試験は試料作製直後（表１では、初期と表示）とアルカリ脱脂後（表１では、脱脂後と表示）の２通りで行った。×以外を合格範囲とした。
◎：３秒未満、○：３〜５秒未満、△：５〜１０秒未満、×：１０秒以上
なお、アルカリ脱脂は、ｐＨ１０の苛性ソーダを含んだ溶液に浸漬し、６０℃で２分間超音波洗浄を行った。

２）残存Ｃ量の測定
アルカリ脱脂後の後処理皮膜の残存率の指標として、残存Ｃ量を測定した。測定条件はアルカリ脱脂前後のＣ量を蛍光Ｘ線で測定し、アルカリ脱脂後のＣ強度を脱脂前のＣ強度で割り、１００をかけて評価した。残存Ｃ量が多い程、アルカリ脱脂しても後処理皮膜が残存していることを示す。
◎：９０％以上残存、○：８０％以上残存、△：５０％以上残存、×：５０％未満残存
３）耐食性
試料から６０ｍｍ×１３０ｍｍの大きさの供試材を切り出し、ＪＩＳＺ２３７１に準じて塩水噴霧試験を２４時間行い、赤錆と白錆の発生程度を肉眼観察し、耐食性をＲａｔｉｎｇＮｏで評価した。

その結果、表１に示すように、本発明の後処理めっき鋼板は、アルカリ脱脂後の半田濡れ性、および耐食性において良好であった。

以上のように、本発明によれば、めっき鋼板を半田付けする際に、塩素を含有しないフラックスを使用した場合においても、アルカリ脱脂後の半田濡れ性に優れ、しかも耐食性に優れた皮膜が得られる。

Claims

鋼板上に亜鉛めっきを施し、その上層にスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂とトリエタノールアミンを含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥し、さらにその上層に、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂を含有してなる後処理液を、乾燥厚みが０．０５〜１０μｍとなるように塗布乾燥してなる後処理めっき鋼板。
亜鉛めっきはめっき量が５〜２０ｇ／ｍ^２である、請求項１記載の後処理めっき鋼板。