JP5257192B2 - 表面処理鋼板および樹脂被覆鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
鋼板表面に、Tiを含むイオンを含有し、さらにFe、Co、Ni、V、Cu、MnおよびZnのうちから選ばれた少なくとも1種の金属を含むイオンを含有する水溶液中で陰極電解処理を施して密着性皮膜を形成すると、極めて優れた湿潤樹脂密着性を有する表面処理鋼板を製造できる。この原因は、現在のところ明らかではないが、Tiを含む皮膜中にFe、Co、Ni、V、Cu、Mn、Znなどの金属元素が取り込まれることにより、緻密で、表面の凹凸が均一に分布した密着性皮膜が形成されるためと考えられる。
陰極電解処理により密着性皮膜を形成する鋼板面に、予めNi層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層、Fe-Ni-Sn合金層などの耐食性皮膜を形成すると、この耐食性皮膜は下地鋼板と強固に結合されているため、樹脂被覆鋼板とされた後に引っ掻きなどで部分的に樹脂が欠落した場合でも、鋼板に優れた耐食性を付与できる。この耐食性皮膜は、Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層、Fe-Ni-Sn合金層の単層であっても、これらの層を多層にしたものであってもよく、構成される金属元素に応じた公知の方法で形成できる。
本発明の表面処理鋼板の製造方法で製造された表面処理鋼板の密着性皮膜の表面に、樹脂を被覆して樹脂被覆鋼板を製造することができる。
A:冷延鋼板を700℃程度で焼鈍して、伸び率1.5%の調質圧延を行った後、アルカリ電解脱脂し、硫酸酸洗を施した後、めっき浴aを用いてNiめっき処理を施しNi層からなる耐食性皮膜を形成する。
B:冷延鋼板をアルカリ電解脱脂し、めっき浴aを用いてNiめっき処理を施した後、10 vol%H2+90 vol%N2雰囲気中で、700℃程度で焼鈍して、Niめっきを拡散浸透させた後、伸び率1.5%の調質圧延を行い、Fe-Ni合金層からなる耐食性皮膜を形成する。
C:冷延鋼板をアルカリ電解脱脂し、めっき浴aを用いてNiめっきを施した後、10 vol%H2+90 vol%N2雰囲気中で、700℃程度で焼鈍して、Niめっきを拡散浸透させ、伸び率1.5%の調質圧延を行った後、脱脂、酸洗し、めっき浴bを用いてSnめっき処理を施し、錫の融点以上に加熱保持する加熱溶融処理を施す。この処理により、Fe-Ni-Sn合金層とこの上層のSn層からなる耐食性皮膜を形成する。
D:冷延鋼板をアルカリ電解脱脂し、条件Aと同様に焼鈍、調質圧延した後、めっき浴bを用いてSnめっきを施した後、錫の融点以上に加熱保持する加熱溶融処理を施す。この処理により、Fe-Sn合金層とこの上層のSn層からなる耐食性皮膜を形成する。
湿潤樹脂密着性:温度130℃、相対湿度100%のレトルト雰囲気に25min間保持したのち、この雰囲気における180°ピール試験により湿潤樹脂密着性の評価を行う。180°ピール試験とは、図2の(a)に示すようなフィルム2を残して鋼板1の一部3を切り取った試験片(サイズ:30mm×100mm、表裏の二面をそれぞれn=1とし、各ラミネート鋼板についてn=2となる)を用い、図2の(b)に示すように、試験片の一端に重り4(100g)を付けてフィルム2側に180°折り返して30min間放置して行うフィルム剥離試験のことである。そして、図2の(c)に示す剥離長5を測定して評価し、各ラミネート鋼板について表裏二面の剥離長(n=2)の平均を求める。剥離長5は小さいほど、湿潤樹脂密着性が良好であるといえるが、剥離長5が10mm未満であれば、本発明の目的とする優れた湿潤樹脂密着性が得られていると評価する。
耐食性:ラミネート鋼板のラミネート面にカッターナイフを用い鋼板素地に達するカットを交差して施し、1.5質量%NaCl水溶液と1.5質量%クエン酸水溶液を同量ずつ混合した試験液80mlに浸漬し、55℃で9日間放置して、カット部の耐食性(表裏の二面をそれぞれn=1とし、各ラミネート鋼板についてn=2となる)を次のように評価し、○であれば耐食性が良好であるとする。
○:n=2とも腐食なし
×:n=2の1以上において腐食あり
結果を表4に示す。本発明例である表面処理鋼板No.2〜4、6、7、9〜11、13、15、16は、いずれも本発明の組成の水溶液中で陰極電解処理を施す時のpH変動が0.2以下であるために密着性皮膜のTi量減少率が小さく、製造の安定性に優れているとともに、湿潤樹脂密着性や耐食性にも優れている。これに対し、比較例である表面処理鋼板No.5、8、14、15は、陰極電解処理時のpH変動が0.2を超えるために密着性皮膜のTi量減少率が大きく、製造の安定性に劣っている。また、比較例である表面処理鋼板No.1、12は、陰極電解処理時の水溶液の組成が本発明外であるため、湿潤樹脂密着性に劣っている。なお、本発明例である表面処理鋼板No.18は、製造の安定性や湿潤樹脂密着性には問題ないが、耐食性皮膜がないため耐食性に劣っている。また、本発明における陰イオン交換膜によるpH変動の制御は、特に水溶液にFeを含む場合に効果的である。
2 フィルム
3 鋼板の切り取った部位
4 重り
5 剥離長
Claims (4)
- 鋼板の少なくとも片面に、Tiを含むイオンと、Fe、Co、Ni、V、Cu、MnおよびZnのうちから選ばれた少なくとも1種の金属を含むイオンを含有する水溶液中で、陽極と鋼板の間に陰イオン交換膜を設置して鋼板に陰極電解処理を施して密着性皮膜を形成することを特徴とする表面処理鋼板の製造方法。
- Tiが0.008〜0.07モル/Lであり、Fe、Co、Ni、V、Cu、MnおよびZnのうちから選ばれた少なくとも1種の金属がTiに対する合計のモル比で0.01〜10含まれる水溶液中で陰極電解処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の表面処理鋼板の製造方法。
- 陰極電解処理を施して密着性皮膜を形成する前に、前記密着性皮膜を形成する鋼板面に、Ni層、Sn層、Fe-Ni合金層、Fe-Sn合金層およびFe-Ni-Sn合金層のうちから選ばれた少なくとも1種の耐食性皮膜を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の表面処理鋼板の製造方法。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の表面処理鋼板の製造方法により製造された表面処理鋼板の密着性皮膜の表面に、樹脂を被覆することを特徴とする樹脂被覆鋼板の製造方法。
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