JPS62127479A - 亜鉛めつき鋼板の表面処理方法 - Google Patents

亜鉛めつき鋼板の表面処理方法

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JPS62127479A
JPS62127479A JP26368285A JP26368285A JPS62127479A JP S62127479 A JPS62127479 A JP S62127479A JP 26368285 A JP26368285 A JP 26368285A JP 26368285 A JP26368285 A JP 26368285A JP S62127479 A JPS62127479 A JP S62127479A
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steel sheet
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treated
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Takenori Deguchi
出口 武典
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内田 和子
Masaru Suzuki
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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1 本発明は、亜鉛めっき鋼板の表面にFeと微量のPとを
置換析出させて、その後のりん酸塩処理及びカチオン電
着塗装等で得られる塗膜の耐水2次密着性を向上せしめ
ることの出来る亜鉛めっき鋼板の表面処理方法に関する
ものである。
(従来の技術と問題点1 自動車用鋼板として、以前から冷延鋼板が使用されこれ
にりん酸j]処理とカチオン電着塗装等の表面1」工を
施してきたが、北米において融雪剤による穴明き腐食の
問題が起こった。そこで耐穴明き性を向上させようとし
て冷延鋼板に代えて防食性に冨む種々の亜鉛めっき鋼板
が融雪剤などの影響を受は易い足回りから使用され始め
た。ところが、この亜鉛めっき鋼板に従来の冷延鋼板の
場合と同じようにりんM塩処理とカチオン電着塗装とを
施した場合、塗膜の耐水1次回着性は良好であるが、温
水に数百時間浸漬した後に現われる塗膜の耐水2次v!
!着性が不充分であり、総合すると、亜鉛めつき1存在
の効果が充分に発渾されないことが判ってきた。その原
因については種々検討されている。例えば、 <1)りん酸塩処理で亜鉛めつき鋼板上に析出するりん
MgA皮膜はZn3(PO4)2・4H20で示される
flopeiteであり同じく冷延鋼板上に析出するり
ん酸塩皮膜であるZn2Fe−(PO4)2−4)12
0で示されるPhosphophy I l i te
に比べ耐アルカリ性が劣る、 (2JHops i teでは脱水・復水作用が容易に
起こりこれが皮膜の機械的強度に影響する、 等の諸説が出されているが、未だ定説ではない。
従来、亜鉛めっき鋼板にカチオン電着塗装された塗膜の
耐水2次密着性を向上させるための手段として次のもの
が知られている。
1つの手段は、使用する亜鉛めっき鋼板(以下素材と言
うことがある)面から検討された手段であって、その表
層にFe、 Fe−P、 Fe(60〜841%)−Z
n等のめつき讃を形成させておいて、りんa!塩処理ニ
より表層L: P[+osphophy l l i 
teの皮膜を析出させる方法である。
この場合の皮膜析出機構は、 I)素材の表面が溶解する、 11)溶解に伴ない素材界面のIllが上界する、■)
pllの上昇に従いりん酸亜鉛などの溶解度が減少する
、 iv)溶解度の減少の結果、当初から浴中に溶解してい
たZnのみならず、素材から溶解したlnやFcもりん
酸塩として素材上に析出する、 ことから成るように考えられている。従ってmu衣表面
Phosphophylliteの皮膜を析出させるた
めには、素材の表面にFeを可成り存在せしめておくこ
とが必要であり、実験的には1〜2 (]/I11’以
上が必要とされるが、このようにめっきを施し、そして
めっき量の制御を行うことは大変困難であるという問題
点があった。
他の手段は、りん酸塩処理面から検討された手段であっ
て、次のようないくつかの方法が知られている。すなわ
ち、 (イ)りん酸塩処理液中のMn、 Ni等の濃度を増加
させてりん酸亜鉛皮膜中にun、 N+を含有させ析出
したHope i teの安定性を良くする、(ロ)り
ん酸塩処理後にFe、 Crを数百〜数千11111含
有する液で水洗を兼ねたリンスをする、等の方法である
。しかしながら、これらの方法も充分な効果を挙げてい
ない問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記従来技術の問題点を解決し、簡便にし
かもりん酸塩皮膜の耐水2次密着性を充分に向上させる
手段7!−提供することを目的に鋭意検討した結果、F
e成分の微量を置換析出せしめることが非常に有効であ
ることを見出して本発明を完成したのである。
すなわち本発明は、亜鉛めっき鋼板の表面を0.1〜1
00g/lのFe成分及び1〜100g/lのH3PO
2を含有する処理液により10℃以上で50℃よりも低
い処理液温度で1〜60秒間表面処理するごとを特徴と
する亜鉛めっき鋼板の表面処理方法に関するものである
[構成及び作用1 以下、本発明の構成及び作用を詳細に説明する。
本発明方法で使用する処理液は0.1〜100 Q /
 lのFe成分及び1〜100g/lのH3PO2(次
亜りんIIりを含有する溶液である。処理液としては還
元作用によりFe、 Fe−0,Fe−P等のFe及び
Fe化合物(以下、Fe等と総称する口とがある)を亜
鉛めっき鋼板の表面に置換析出させるものであれば本発
明方法の目的を達成することが出来る。このような処理
液の組成を検討した結果、Fe成分とH3PO2との組
合わせが最も好ましいことが究明されたのである。Fe
成分を処理液中に溶存させるFe化合物としてFeCQ
2 、 FeS O4,Fe(N o312等のFeの
塩類が示される。H3PO2はエツチング作用による置
換めっきの作用と無電解還元めっきの作用とを兼ね備え
且つ安価でコスト的にも有利であり、更に処理後水洗し
てもなお微量の処理液が残存する場合でも亜鉛めっき鋼
板の耐食性、塗装性を損うことなく、却って向上させる
ものであって、非常に有用である。処理液のFe成分が
0.IQ//未満か又は)−13PO2が1g 1未満
の場合は、反応が遅くて通帛の処理条件では効!Pが乏
しい。又Fe成分が1ooq、・lを超えるが又はH3
PO2が100q、’/を超える場合は、エツチング吊
が過大となってめっき−が除去され、耐食性が損われる
恐れがある。
処理液による曲鉛めつきm扱の表面処理は浸、+1゜ス
プレー、塗布等の手段によることが出来る。
処理条イ1は、処理温度が10°C以上で50°Cより
も低い;晶度で、特に20〜25゛Cが好ましく、処理
時間は1〜60秒間である。処理温度が50℃よりも低
い揚台は置換析出により析出したFe等が!11!鉛め
っきの表面に固着した微細なめつき金属として分散した
状態となる。この置換析出とは、溶液中のFe−等の金
属、イオンが次曲りん酸などのi!元剤の作用でFe簀
となって処理素材表面に析出する現中を古い、本発明に
おいては叶鉛めつき表面からZn”が溶出し、逆に溶液
中のFe”がFeやFe−0等となって析出するのであ
る。Fe析出量はFeとして2〜500m g1′m2
である。Fe析出量が2mq/1l12未満では本発明
の目的は)ヱ成し難いが、500m g / m2を超
える程に析出させてちハ1の溶出量の増大により経済的
な不利が大きくなる。処理温度が50”C以上の場合は
析出した「e等の黴わ)末が仙鉛めっきの表面に密着ぜ
ず【11に付着しているだけて゛曲中に剥離、 n12
落してしまう。
処理液には界面活性剤、pH調整剤、キレート削代はH
3PO4等、本質的には前記Fe等の″a置換析出妨げ
ない6機物、無機物を添加してし良い。
本発明方法の処理対争とする曲玲めっき羽根は、真空蒸
着並鉛めっき!M根、電気亜鉛めっき鋼板。
合金化仙鉛(Zn−Fe)めっさ鋼板、7n−Niめっ
き鋼板、1n−Ni−Tiめつき鋼板、Zn−%めっき
鋼板のいずれでも良い。
(効 果1 本発明方法により!Il!鉛めっき鋼板を表面処理すれ
ば、その表面に微IalなFe等を分散析出せしめるこ
とが出来るので、口の処理鋼板にりん酸塩処理及びカオ
チン電着塗装を施して得られる塗装鋼板は曲鉛めつき鋼
板を素材とする塗¥All板の如く防食性tfa<、し
がも冷延鋼板を素材とする塗装鋼板の如く塗膜の耐水2
次密着性が高い。従って本光明方法によって曲鉛めつき
!!4仮を処理すれば、自動中外板ばかりでなく、冷蔵
庫、洗濯機等の水濡れ環境下において使用される塗装鋼
板の下地用素材として(竪れた性能を何する鋼板となす
ことが出来る。
(実施例、比較例1 以下に実施例及び比較例により本発明方法を更に具体的
に説明する。
実施例1 41空蒸4曲鉛めっきSj4扱(めっき付着吊片面60
Ω/ m′)を素材として用いて、下記の組成の処理液
及び処理条件で表面処理を行い、水洗後乾燥した。
処理液組成 Fe[ll 2    :10C1,) l  (Fe
  :  4.4g、ll )H3P02 : IOQ
、’l 処理条件 処理温度:20’C 浸;h肋間:10秒間 次いで市販自vJ中用りんl!を塩処理液〔日本ペイン
ト智、5D2000(商品名)りん酸とZn”を主体と
する溶液に各種添加剤が添加されたもの〕による標準条
件(50〜55℃、2分間浸漬)での処理な行った。
その1粱、カオチン電4塗装(日本ペイント製、パワー
トップU−30F(商品名)(エポキシポリアミド系カ
オヂン電者塗料)を使用〕で20μmの膜1ワになるよ
うに塗装し、標準条件で焼付(180℃、 20分間)
を行った。
実施例2 合金化蒸a!ll!鉛めっき!1llF付Wffi片面
45q/mz)を素材として用い、下記条件で表面処l
ψを行った。
処理液組成 )ect)2:50a、’l (Fe:2:J//)H
3P02:500/1 処理条V[ 処理温度:至温(25’C) 浸l白時間:3秒間 次いで実施例1と同様の条件で、りん酸塩処IIl+a
、カオチン′を包着塗装(!1I3Jす20μm)を施
した。
実施例3 溶融亜鉛めっき鋼板(めっき付着機片面40g/m’)
を素材として用い、下記の条件で表面処理を行い、水洗
後、乾燥した。
処理液組成 reQJ2   :500.’/(Fe:22g、/1
)H3PO2二500/ l !2!l理条件 処理1温度:20℃ 浸漬時間:10秒間 次いで実施例1と同様の条件で、りんlS!塩処理後、
カオヂン電着塗B(膜厚20μmを施した。
実施例4 合金化溶融亜鉛めっき鋼板(めっき付着は片面45g/
m’)を素材として用い、下記条件で表面処理を行った
処理液組成 FeCO3: 10g/ l (Fe : 4.4Q/
 l )H3P 02 : 10 Q / 1 処理重条件 処理温度:40”C 浸漬時間:1秒間 次いで実施例1と同様の条件で、りんPli塩処理した
1稔、カオチン電着塗vL(膜1120μm)をh径し
た。
更に中塗り塗装(日本ペイント類、0RGA −S −
50を使用)を膜厚40μmとなるように施し、欅準条
件(140°C930分)で焼付けた後、更に上塗り塗
装(日本ペイント類、0RGA−02(3を使用)を膜
厚40μmとなるように施し、el準条件で焼付けた。
比較例1 実施例1と同一の素材を用い、表面処理を行うことなく
実施例1と同一条件によるりんvI塩処理とカオチン電
着塗装(膜厚20μl1l)とを施した。
比較例2 実施例2と同一の素材を用い、表面処理を行うことな〈
実施例1と同一条件によるりん酸塩処理とカオチン電着
塗装(膜厚2θμmとを施した。
比較例3 実施例4と同一の素材を用い、表面処理を行うことな〈
実施例4と同一条件で、りん酸塩処理2カオチン電II
塗装、中塗り#i装、上塗り塗装を順次行った。
比較例4 合金化蒸着亜鉛めっき鋼板を素材として用い、下記条件
で表面処理を施した。
lla理液粗液 組成ω  :10g# (Fe:4.4g/l)H3P
 02 : 10Q/ 1 処理条件 処理温度:50°C 浸漬時間:30秒間 次いで実施例1と同じ条件で、りん酸J!l処理した後
、カオチン電It塗1(膜厚20um)を行った。
実施例1〜4及び比較例1〜4の耐水2次密着性試験結
果を下表に示す。
以下余白 ※ 40℃の温水に240時間浸漬した後に取り出し、
2時間以内に2111111間隔のゴバン目密着性試験
を行い、その塗膜の剥Mlで示した。
0210%未満の剥離率 △:10〜70%の剥2m¥A X : 7096を超える剥離率 1表から明らかなように、本発明方法によって表面処理
を行った亜鉛めっき鋼板を素材としてりん酸3B処1甲
とカオチン電着塗装とを施したものの耐水2次回稲性は
非常に優れていることが判る。
またいずtしの実施例ち1114良性が(型れている口
ともIIv−2された。
なJi、各実、情例において表面処理した雪にりん酸1
8処理を施して得られたりん酸塩皮膜は、表面処Iψに
よって置換析出したFeが慟微吊であるところから、1
lopeiteであつ−r l’l+ospl+opl
+yl l ire ”Cはないことが、その外観やX
線回折の結束bTI LJ&することが出来た。
第1図及び第2図はそれぞれ実施例1及び比較例1での
りんPl!I!a処理後の表面状態を示す顕微鏡写真(
x+0001である。第1図と第2図の比較から、本発
明方法により表面処理を行った素材のりん酸塩処理1セ
のりんlv2塩の結晶は微細化され、結晶の成長面は選
択配向性が小さくなり、各種の面が表ねFとている(F
e等は微量のため表面には児えない)。
これは皮膜の凝集破壊を防止する面からも好ましく18
Fl!;品が微細緻密化すると耐水2次密着性が向上す
る理由については明らかではないが、密着性の冑なる各
種の面が表われることにより耐水1次密着性を良好とし
、それが温水の浸透速度を低下させているものではない
がとIII定される。
4、図面のl!!I !lな説明 第1図及び第2図【よぞtしぞれ実施例1及び比較例1
でのりん酸塩処理山の表面状態を示71 Wl徹鏡写真
(x 1000)である。
(θ III  1  ’tコ III Sン r 手続補正書(方式) %式% 1、事件の表示 特願昭60−263682号 2、発明の名称 亜鉛めっき鋼板の表面処理方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内三丁目4番1号名称(4
5g)日新製鋼株式会社 代表取締役 甲 斐  幹 4、代理人〒100 住 所 東京都千代田区丸の内1−4−5発送日 昭和
61年2月25日 6、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 7、補正の内容 明細書中の第16頁第3〜5行目の図面の簡単な説明を
下記の通りに補正致します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 亜鉛めつき鋼板の表面を0.1〜100g/lのF
    e成分及び1〜100g/lのH_3PO_2を含有す
    る処理液により10℃以上で50℃よりも低い処理液温
    度で1〜60秒間表面処理することを特徴とする亜鉛め
    つき鋼板の表面処理方法。 2 亜鉛めつき鋼板が合金化亜鉛(Zn−Fe)めつき
    鋼板である特許請求の範囲第1項に記載の亜鉛めつき鋼
    板の表面処理方法。 3 亜鉛めつき鋼板がZn−Niめつき鋼板である特許
    請求の範囲第1項に記載の亜鉛めつき鋼板の表面処理方
    法。 4 亜鉛めつき鋼板がZn−Ni−Tiめつき鋼板であ
    る特許請求の範囲第1項に記載の亜鉛めつき鋼板の表面
    処理方法。 5 亜鉛めつき鋼板がZn−Alめつき鋼板である特許
    請求の範囲第1項に記載の亜鉛めつき鋼板の表面処理方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100605354B1 (ko) * 2000-12-04 2006-07-28 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 아연계 도금강판 및 그 제조방법
JP2016074985A (ja) * 2007-05-04 2016-05-12 ヘンケル アクチェンゲゼルシャフト ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト アオフ アクチェン 亜鉛表面の金属被覆前処理

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