具有薄膜一次防锈被覆层的表面导电性优良的锌系镀覆钢板及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200880126789.8

申请日:

2008.02.15

公开号:

CN101970725A

公开日:

2011.02.09

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):C25D 5/48变更事项:申请人变更前权利人:新日本制铁株式会社变更后权利人:新日铁住金株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京变更后权利人:日本东京登记生效日:20130129|||实质审查的生效IPC(主分类):C25D 5/48申请日:20080215|||公开

IPC分类号:

C25D5/48; C23C2/26

主分类号:

C25D5/48

申请人:

新日本制铁株式会社

发明人:

高桥彰; 森下敦司

地址:

日本东京

优先权:

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

陈建全

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内容摘要

本发明提供一种表现出兼备耐蚀性和表面导电性的性能的锌系镀覆钢板。本发明的锌系镀覆钢板用由JIS B 0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JIS B 0601定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度Ra为0.3μm~2.0μm,轮廓最大峰高Rp为4.0μm~20.0μm,所述锌系镀覆钢板的特征在于:用电子束三维粗糙度解析装置对Rp的80%以上的峰高部的评价长度为20μm的范围进行测定得到的算术平均粗糙度Ra(峰高),相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心、±20%的高度部分的评价长度为20μm的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度Ra(平均)在70%以上。

权利要求书

1: 一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板, 其用由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、 由 JISB 0601 定义的镀锌层表面的算术平均 粗糙度 Ra 为 0.3μm ~
2: 0μm, 轮廓最大峰高 Rp 为 4.0μm ~ 20.0μm, 所述锌系镀覆钢板 的特征在于 : 峰高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比在 70%以上 ; 其中, 所述峰高部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的 峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ) ; 所述平 均线部算术平均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心, ±20% 的高度部分的评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平 均粗糙度 Ra( 平均 )。 2. 根据权利要求 1 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀 覆钢板, 其特征在于 : 峰高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比低于 70%的部分的面积相对于整个镀锌表面积在 5%以下 ; 其中, 所述峰高部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由 JIS B 0601 定 义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙 度 Ra( 峰高 ) ; 所述平均线部算术平均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平 均线为中心, ±20%的高度部分的评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置 测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 平均 )。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀 覆钢板, 其特征在于 : 用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的 由 JIS B 0601 定义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定得到的 峰高部算术平均粗糙度 Ra 为 0.03μm ~ 1.0μm。 4. 根据权利要求 1 ~ 3 中任一项所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良 的锌系镀覆钢板, 其特征在于 : 薄膜一次防锈被覆层的平均膜厚为 0.2μm ~ 5.0μm。 5. 一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板的制造方法, 该 锌系镀覆钢板是通过对钢板实施锌系镀覆, 接着形成薄膜一次防锈皮膜层而制造的 ; 其用 由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、 由 JIS B 0601 定义的镀锌层表面 的算术平均粗糙度 Ra 为 0.3μm ~ 2.0μm, 轮廓最大峰高 Rp 为 4.0μm ~ 20.0μm ; 而且峰 高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比在 70%以上 ; 其中, 所述峰高 部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的峰高部的评价 长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ) ; 所述平均线部算术平 均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心, ±20%的高度部分的 评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 平 均); 所述制造方法的特征在于 : 对压下力进行控制, 以便使在钢板上形成镀锌层后到形成 薄膜一次防锈被覆层的期间, 通过与传送的钢板接触的夹送辊施加给镀层表面的每 1mm 辊 2 长的以 N/mm 为单位的压下力 F 与按 JIS Z 2244 测定的镀层的显微维氏硬度 MHv 之间, 成 立满足下述式 (1) 的关系 : F < 9.8065MHv×(R2-(R-h×10-3)2)0.5 式 (1) 其中, R 为辊半径, 单位为 mm ; h 为镀覆钢板的 Rp 值, 单位为 μm。
4: 0μm ~ 20.0μm, 所述锌系镀覆钢板 的特征在于 : 峰高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比在 70%以上 ; 其中, 所述峰高部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的 峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ) ; 所述平 均线部算术平均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心, ±20% 的高度部分的评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平 均粗糙度 Ra( 平均 )。 2. 根据权利要求 1 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀 覆钢板, 其特征在于 : 峰高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比低于 70%的部分的面积相对于整个镀锌表面积在 5%以下 ; 其中, 所述峰高部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由 JIS B 0601 定 义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙 度 Ra( 峰高 ) ; 所述平均线部算术平均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平 均线为中心, ±20%的高度部分的评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置 测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 平均 )。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀 覆钢板, 其特征在于 : 用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的 由 JIS B 0601 定义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定得到的 峰高部算术平均粗糙度 Ra 为 0.03μm ~ 1.0μm。 4. 根据权利要求 1 ~ 3 中任一项所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良 的锌系镀覆钢板, 其特征在于 : 薄膜一次防锈被覆层的平均膜厚为 0.2μm ~
5: 0μm。 5. 一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板的制造方法, 该 锌系镀覆钢板是通过对钢板实施锌系镀覆, 接着形成薄膜一次防锈皮膜层而制造的 ; 其用 由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、 由 JIS B 0601 定义的镀锌层表面 的算术平均粗糙度 Ra 为 0.3μm ~ 2.0μm, 轮廓最大峰高 Rp 为 4.0μm ~ 20.0μm ; 而且峰 高部算术平均粗糙度 Ra 与平均线部算术平均粗糙度 Ra 之比在 70%以上 ; 其中, 所述峰高 部算术平均粗糙度 Ra 是用电子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的峰高部的评价 长度为 20μm 的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ) ; 所述平均线部算术平 均粗糙度 Ra 是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心, ±20%的高度部分的 评价长度为 20μm 的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 平 均); 所述制造方法的特征在于 : 对压下力进行控制, 以便使在钢板上形成镀锌层后到形成 薄膜一次防锈被覆层的期间, 通过与传送的钢板接触的夹送辊施加给镀层表面的每 1mm 辊 2 长的以 N/mm 为单位的压下力 F 与按 JIS Z 2244 测定的镀层的显微维氏硬度 MHv 之间, 成 立满足下述式 (1) 的关系 : F < 9.8065MHv×(R2-(R-h×10-3)2)0.5 式 (1) 其中, R 为辊半径, 单位为 mm ; h 为镀覆钢板的 Rp 值, 单位为 μm。

说明书


具有薄膜一次防锈被覆层的表面导电性优良的锌系镀覆钢 板及其制造方法

    技术领域 本发明涉及个人计算机、 音响、 电视等家电制品、 复印机、 打印机、 传真机等 OA 制 品等中使用的锌系表面处理钢板, 其具有优良的对于确保家电制品或 OA 制品组装后的钢 板部件的接地性、 电磁波屏蔽性所必需的钢板表面导电性, 且兼备耐蚀性。
     背景技术 以往, 对镀锌钢板表面实施了铬酸盐处理的表面处理钢板被大量地应用于领域广 泛的工业制品。这种镀锌钢板的特征在于 : 对于锌镀层在通常的大气环境下使用时生成的 白锈的发生具有较高的抑制能力, 进而容易确保电子基板和钢制部件的导电性, 而且磁屏 蔽性优良。抑制白锈发生的能力之所以高, 可以认为是因为对于具有铬酸盐皮膜的镀锌的 钝化能和对于损伤部的自我修复能较高。 此外, 之所以导电性良好, 可以认为是因为铬酸盐 处理层薄且均匀, 从而可将与导通端子的接触电阻抑制在较低的水平。
     近年来, 对于基材, 强烈要求降低环境负荷物质和有害物质, 一直在开展对铬酸盐 皮膜中使用的 6 价铬进行限制使用的工作。 6 价铬是被指出具有致癌性的毒性物质, 从而人 们担心表面处理钢板制造工序中的排放限制及伴随着钢板使用时的溶出的健康侵害。
     于是, 本发明人进行了完全不使用铬酸盐的处理皮膜的开发 ( 例如参照日本特开 2000-319787 号公报 )。日本特开 2000-319787 号公报是在镀锌钢板的表面上涂布防锈涂 层的技术, 为了谋求耐蚀性的提高, 适宜添加了磷酸和缓蚀剂成分。这种处理钢板存在的 缺陷是, 虽然因涂布绝缘性的树脂层而使得耐蚀性优良, 但表面导电性差。因此, 日本特开 2000-319787 号公报的防锈钢板对于在家电制品及 OA 制品等重视接地性的设备中的应用, 目前还不能说具有充分的特性。
     这里, 所谓接地性, 是使通过从电子部件发生的电磁波或来自设备外部的电磁波 而产生的钢板表面的电位与接地电位相同, 如果该接地性不好, 则产生电子设备的误动作 或故障、 杂音等不良情况。
     迄今为止的电子设备为了确保该接地性, 一般的实例是采用钢制的外箱、 机壳等 和叠平缝。在这种情况下, 由于在螺纹孔部钢板的端面露出, 因此不管铬酸盐处理如何, 都 容易得到金属与金属接触形成的导通。可是, 伴随着近年来的电子设备的小型化及高性能 化, 复杂的部件形状增加, 螺旋夹减少, 接合为钢板表面相互间的接触或铆接、 利用板簧的 接触的例子增加。 在这种情况下, 重要的是镀覆钢板表面的接触电阻要小, 在涂布上述的绝 缘性的树脂皮膜的钢板系中, 接地性不足。
     作为提高该接地性的以往的技术, 在日本特开 2004-277876 号公报中, 在镀层的 表面形成具有接地性的中间层, 再在其表层上形成有机树脂层, 但将该有机树脂层的被覆 率规定为 80%以上, 且将钢板的表面粗糙度按算术平均粗糙度 Ra 计规定为 1.0 ~ 2.0μm, 按滤波波纹度中心线平均值 Wca 计规定为 0.8μm 以下。
     此外, 日本特开 2005-238535 号公报中公开了如下的技术 : 通过规定经过放电加
     工的调质轧制辊的表面粗糙度 Ra 和 PPI, 得到实施镀覆的原板的表面粗糙度, 结果得到的 镀锌钢板可在不损害耐蚀性的情况下确保导电性。
     再者, 日本特开 2002-363766 号公报通过按峰计数和 Ra 规定实施镀覆的原板本身 的表面粗糙度, 以谋求兼顾耐蚀性和导电性。
     但是, 日本特开 2004-277876 号公报、 日本特开 2005-238535 号公报及日本特开 2002-363766 号公报虽然都可以看到导电性的提高效果, 但没有稳定地表现出性能, 有时不 能通过制造生产线确保导电性, 从而希望开发更稳定地确保导电性的技术。
     涂布无铬酸盐皮膜的镀锌钢板可通过连续地对卷状钢板实施镀覆处理和无铬酸 盐处理进行制造。镀覆方法有电镀法和热浸镀法, 前者是在含有 Zn 离子的水溶液中以电化 学的方法使锌析出的技术, 后者是通过将钢板浸渍在熔融状态的金属锌熔液中进行成膜的 技术。关于镀膜的表面形状, 在电镀法时, 由于镀覆的均匀成膜性高, 因而可维持原板的表 面形状, 但在热浸镀法中, 一般整平性高, 从而成为由镀后的调质轧制辊形状的转印而赋予 的形状。实施了镀覆的钢板在其后的后处理工段被涂布树脂系或无机系的无铬酸盐皮膜、 或铬酸盐皮膜, 并将其烘烤干燥。然后, 卷取成带卷而成为制品。
     通过这样的制造工序制造的锌系镀覆钢板在制造工序中可与多个金属辊接触, 但 多通过辊对钢板表面附加比较高的压下力。在实施镀锌后, 直至在后处理工段进行涂装的 期间, 如果向镀覆表面压下金属辊, 则镀覆表面的形状发生变化的可能性较高。 镀锌金属由 于是软质的, 其显微维氏硬度大约为 50 左右, 因此镀膜的凸形状部因被金属辊压溃而多变 得平滑。这样的变形由于发生在微小的区域, 因此多不能通过利用由 JIS B 0651 定义的触 针式表面粗糙度测定仪的检测来充分确认形状变化。 再者, 如果形成这样的压溃形状, 通过 原板或镀后的调质轧制而赋予的粗糙度发生变化, 该薄膜一次防锈被覆层的表面被覆状态 也发生变化, 因此不能表现出良好的导电性。
     也就是说, 在用连续镀覆设备进行镀锌和后处理的现行的制造工序中产生的、 由 镀覆表面凸部的压溃造成的导电性的下降的回避成为课题。 发明内容 本发明人就使实施了无铬酸盐处理的锌系镀覆钢板的导电性和耐蚀性的兼顾进 行了潜心的研究, 结果发现 : 不是只通过采用 JIS B 0651 中规定的装置对 JIS B 0601 中规 定的粗糙度参数进行测定, 来管理锌系镀层表面的粗糙度, 而是通过规定镀膜凸部的微小 区域的粗糙度, 使导电性和耐蚀性的兼顾成为可能。 再者, 还发现凸部的粗糙度在某值以上 的部分的存在比例在某一定值以上也是重要的。本发明是基于上述见解而完成的。
     也就是说, 本发明的要旨如下。
     (1) 一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板, 其用由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、 由 JIS B 0601 定义的镀锌层表面的 算术平均粗糙度 Ra 为 0.3μm ~ 2.0μm, 轮廓最大峰高 Rp 为 4.0μm ~ 20.0μm, 所述锌 系镀覆钢板的特征在于 : 用电子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的峰高部的评价 长度为 20μm 的范围进行测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 )( 即峰高部算术平均粗糙 度 Ra), 相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心、 ±20%的高度部分的评 价长度为 20μm 的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度 Ra( 平
     均 )( 即平均线部算术平均粗糙度 Ra) 在 70%以上。
     (2) 根据上述 (1) 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀 覆钢板, 其特征在于 : 用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的 由 JIS B 0601 定义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定得到 的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ), 相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心, ±20%的高度部分的评价长度为 20μm 的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到 的算术平均粗糙度 Ra( 平均 ) 低于 70%的部分的面积相对于整个镀锌表面积在 5%以下。
     (3) 根据上述 (1) 或 (2) 所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的 锌系镀覆钢板, 其特征在于 : 用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪 得到的由 JIS B 0601 定义的 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定 得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ) 为 0.03μm ~ 1.0μm。
     (4) 根据上述 (1) ~ (3) 中任一项所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面 导电性优良的锌系镀覆钢板, 其特征在于 : 薄膜一次防锈被覆层的平均膜厚为 0.2μm ~ 5.0μm。
     (5) 一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板的制造方 法, 该锌系镀覆钢板是通过对钢板实施锌系镀覆, 接着形成薄膜一次防锈皮膜层而制造的, 用由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、 由 JIS B 0601 定义的镀锌层表 面的算术平均粗糙度 Ra 为 0.3μm ~ 2.0μm, 轮廓最大峰高 Rp 为 4.0μm ~ 20.0μm, 用电 子束三维粗糙度解析装置对 Rp 的 80%以上的峰高部的评价长度为 20μm 的范围进行测定 得到的算术平均粗糙度 Ra( 峰高 ), 相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为 中心, ±20%的高度部分的评价长度为 20μm 的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定 得到的算术平均粗糙度 Ra( 平均 ) 在 70%以上 ; 所述制造方法的特征在于 : 对压下力进行 控制, 以便使在钢板上形成镀锌层后到形成薄膜一次防锈被覆层的期间, 通过与传送的钢 2 板接触的夹送辊施加给镀层表面的每 1mm 辊长的压下力 F(N/mm ) 与按 JIS Z 2244 测定的 镀层的显微维氏硬度 MHv 之间, 成立满足下述式 (1) 的关系 : 2
     F < 9.8065MHv×(R -(R-h×10-3)2)0.5 式 (1)
     其中, R 为辊半径 (mm)、 h 为镀覆钢板的 Rp 的值 (μm)。
     根据本发明, 由于即使将薄膜一次防锈被覆层的膜厚加厚也表现出导电性, 因而 可实现导电性与耐蚀性的兼顾。另外, 只要能形成厚膜, 不仅耐蚀性, 而且压力加工性或耐 表面缺陷性、 耐磨损性等特性也得以提高。 再者, 只要进行以本发明的镀覆粗糙度作为指标 的制造管理, 在用各种镀覆生产线的制造中都能稳定地制造导电性和耐蚀性取得平衡的锌 系镀覆钢板。 附图说明
     图 1 是电镀锌钢板的表面扫描电子显微镜照片。 图 2A 是利用电子束三维粗糙度解析装置的 4 通道的和信号的合成照片。 图 2B 是图 2A 的 (1) 部的三维解析照片。 图 2C 是图 2A 的 (1) 部的周围部的三维解析照片。 图 3A 是原板凸部的镀膜微细结晶没有被压溃的薄膜一次防锈被覆的电镀锌钢板的断面扫描电子显微镜照片。
     图 3B 是原板凸部的镀膜微细结晶被压溃的薄膜一次防锈被覆的电镀锌钢板的断 面扫描电子显微镜照片。 具体实施方式
     以下, 对本发明进行详细的说明。
     本发明人详细地观察了用连续镀覆设备制造的锌系镀覆钢板的镀覆表面形状。 图 1 示出了用电镀锌生产线制造的电镀锌钢板的表面扫描电子显微镜照片的实例。 关于镀层, 本发明人发现 : 沿着通过调质轧制所赋予的原板的凹凸而形成镀层, 该镀层表面具有起因 于电镀锌层本身的微细结晶形态的微细形状。 然而, 本发明人还发现 : 形成在原板的凸部上 的镀层表面的起因于微细结晶形态的形状具有因压溃而平滑化的部分。 其为图中的用暗的 对比度表示的箭头部。该被压溃的部分的粗糙度是用由 JIS B 0651 定义的触针式表面粗 糙度测定仪不可检测的。 也就是说, 触针式表面粗糙度测定仪以金属针作为测定探头, 但针 顶端部的曲率半径 R 为 5μm 左右, 不能检测图 1 的起因于镀覆结晶的微细的结晶形态。于 是, 对检测该微细的结晶形态的方法进行了潜心的研究, 结果判明 : 可以采用扫描电子显微 镜式的三维粗糙度解析装置。 图 2A ~图 2C 是采用 ELIONIX 株式会社制场致发射电子束三维粗糙度解析装置 (ERA-8900FE) 测定的结果。本装置装备有 4 通道的二次电子束检测器, 是可对表面的凹凸 进行定量化的装置。其结果是, 粗糙度解析的分辨率是高度方向为 1nm、 平面方向为 1.2nm 的非常高的分辨率, 可充分测定图 1 的镀覆结晶的微细形状。
     图 2A 的照片是 4 通道的和信号的合成照片, 图中的暗的对比度的部分 ( 图中 (1) 的区域 ) 在原板的形成凸部的区域因压溃镀层而平滑化。另一方面, 其周围的部分在原板 的凹部的区域维持镀层的微细的结晶形态。图 2B 和图 2C 中示出了各自区域中的微细的形 状。
     再者, 为了根据该数码图像数据对局部区域的表面形状进行定量化, 求出了评价 长度为 20μm 的区域的 Ra 值。被压溃的图 2A 的 (1) 的区域的 Ra 为 0.02μm, 除此以外的 部分的 Ra 为 0.06μm。 也就是说, 通过测定评价长度为 20μm 的极窄范围的粗糙度, 发现在 凸部被压溃的部分和除此以外的残留镀膜微细结晶的部分, Ra 相差近 3 倍, 可明确地显示 出粗糙度的差别。
     接着, 就这样的原板凸部的微细形状对薄膜一次防锈皮膜的表面被覆状态的影响 进行了详细研究。 分别在原板凸部的镀膜微细结晶没有被压溃的镀覆钢板和被压溃的镀覆 钢板上涂布 1.2μm 厚的水系聚烯烃树脂涂料, 用扫描电子显微镜观察了其断面结构。其结 果如图 3A 和图 3B 所示。观察到如下的状况, 即图 3A 的没有被压溃的镀覆钢板的树脂被覆 层在原板凸部比较薄, 而且在该部分的镀层表面的微细结晶的凸部没有完全被覆树脂被覆 层。 另一方面还得知 : 在图 3B 的原板凸部被压溃的镀膜上, 尽管树脂被覆层减薄, 但完全将 其被覆。 也就是说已经判明 : 如果存在原板凸部的镀层表面的微细结晶形态, 则有使树脂层 的被覆性降低从而使镀层部分露出的作用。 还得知该露出部因成为通电点而可通过钢板相 互间的接触或与导电端子的接触而确保导电性。另一方面还得知 : 原板凸部的镀层的微细 形状被压溃的部分因被覆绝缘性的树脂皮膜而没有表现出导电性。也就是说已经发现 : 为
     了提高电镀锌钢板的导电性, 单凭控制原板的凹凸形状是不够的, 重要的是使凸部的镀层 表面的微细结晶结构残存下来。
     本发明是基于上述的技术见解而完成的, 并且判定 : 作为规定原板凸部的镀层表 面微细形状的残存率的指标, 只要以凸部以外的部分的评价长度为 20μm 的 Ra 值为基准, 原板凸部的 Ra 值在 70%以上, 就不产生压溃, 或虽有微小的压溃但也不会对导电性产生影 响。
     接着, 对本发明的限定数值的理由进行述说。
     首先, 将用普通的接触式粗糙度计表示的镀覆钢板的表面粗糙度按由 JIS B 0601 定义的算术平均粗糙度 Ra 规定为 0.3μm ~ 2.0μm。如果 Ra 小于 0.3μm, 则薄膜一次防 锈被覆层的表面被覆性良好, 从耐蚀性的观点来看是优选的, 但从导电性的观点来看是不 优选的, 从而使兼顾导电性和耐蚀性的薄膜一次防锈被覆层厚度的设定变得困难。另一方 面, 如果 Ra 超过 2.0μm, 则薄膜一次防锈皮膜的被覆性非常差, 虽然导电性非常好, 但耐蚀 性恶化, 不能设定使两者兼顾的膜厚范围。所以将 Ra 规定为 0.3μm ~ 2.0μm。优选 Ra 为 0.6 ~ 1.5μm, 更优选为 0.6 ~ 1.1μm, 最优选为大约 0.9μm。轮廓最大峰高 Rp 也基于与 Ra 同样的理由, 规定为 4.0μm ~ 20.0μm。优选 Rp 为 12 ~ 20μm, 更优选为 12 ~ 17μm, 最优选为大约 15μm。 如果锌系镀覆钢板的镀覆附着量小于 5g/m2, 则相对于钢板的牺牲阳极防蚀作用 并不充分, 短期内产生红锈, 因而是不优选的, 如果在 300g/m2 以上, 则耐蚀性的提高效果达 到饱和, 镀覆成本增大, 并有粉末状镀覆剥离, 因而是不优选的。
     为了定义原板凸部的镀膜微细结晶的形状, 着眼于 Rp 的 80%以上的峰高部, 定义 了该部分的评价长度为 20μm 的范围的 Ra。 Rp 低于 80%的部分不产生与金属辊的接触, 此 外, 如果评价长度小于 20μm, 则不能忽视测定的误差, 如果大于 20μm, 则有时因溢出原板 凸部而含有凹部, 因而是不优选的。
     凸部以外的部分以平均线附近的上下 20%的部分作为代表值。已经判明 : 只要以 该部分的 Ra( 平均 ) 的值作为基准值, 原板凸部 ( 峰高部 ) 的 Ra( 峰高 ) 是其 70%以上的 值, 就没有金属辊形成的压溃或大部分是轻微的, 对导电性和耐蚀性没有影响。另一方面 还判断出 : 如果该部分的 Ra 值低于 70%, 则金属辊形成的压溃显著。关于该 Ra( 峰高 )/ Ra( 平均 ) 的比率, 由于越增大辊的粗糙度转印, 因锌向辊上卷绕等使得连续作业性降低, 因此将上限规定为 110%。 Ra( 峰高 )/Ra( 平均 ) 的比率优选为 70 ~ 110%, 更优选为 95 ~ 105%, 最优选为大约 100%。
     如果峰高部的 Ra( 峰高 ) 过小, 则不能表现出被薄膜一次防锈被覆层完全被覆的 表面导电性, 因此将其下限规定为 0.03μm。 另一方面, 如果 Ra( 峰高 ) 过大, 则皮膜的被覆 率下降, 表面导电性提高, 但耐蚀性恶化, 因此将其上限规定为 1.0μm。Ra( 峰高 ) 优选为 0.03 ~ 1.0μm, 更优选为 0.03 ~ 0.5μm, 最优选为大约 0.2μm。
     另外还可知 : 即使在原板凸部存在被压溃的部分 (Ra 低于 70% ), 只要该部分的面 积比例为整个镀锌表面积的 5%以下, 就可得到使导电性和耐蚀性兼顾的本发明材料。 如果 该面积比例大于 5%, 则压溃部的特性处于支配地位, 为不能忽视导电性下降的值。该面积 比例更优选为 3%以下, 最优选为 1%以下。
     为了使原板凸部的微细结晶形状残存下来, 要求使各种操作条件最优化, 但最重
     要的是在镀覆后直至实施薄膜一次防锈被覆层的期间, 不要形成金属辊的强烈压下。只要 辊是卷取辊, 压下力就小, 从而不产生压溃, 但在辊和钢板以线接触方式相接的夹送辊的情 况下, 需要控制压下力的上限。此时, 不产生压溃的上限因镀层的维氏硬度而异, 但镀层的 硬度容易因电解条件或镀液中的杂质浓度而变化, 一律地规定金属辊的压下力不是有效 的。本发明人对辊压下力的上限容许值进行了详细的研究, 结果发现了规定压下力上限的 2 关系式。也就是说, 在设定每 1mm 辊长的压下力 F(N/mm ) 和按 JIS Z 2244 测定的镀层的 显微维氏硬度 MHv 时, 用下式表示。
     F < 9.8065MHv×(R2-(R-h×10-3)2)0.5 式 (1)
     这里, R 为辊半径 (mm)、 h 为镀覆钢板的 Rp 的值 (μm)。
     如果 F 比式 (1) 的右边的值大, 则镀层被压溃, 因而是不优选的。只要比右边的值 小, 就可维持本发明规定的凸部的形状。在式 (1) 中, 如果将纯锌镀膜标准的 MHv 设定为 50、 将夹送辊的半径设定为 100mm、 将镀覆钢板的 Rp 设定为 10μm, 则右边为 693。另一方 2 面, 标准的夹送辊的压下力为 1000 ~ 3000(N/mm ) 左右, 因此在通常的操作条件下, 压下力 为比右边大的值, 从而将产生压溃。于是, 需要按满足本发明中发现的式 (1) 的辊压下力进 行控制。 重要的是按兼顾导电性和耐蚀性的膜厚设定薄膜一次防锈皮膜, 越是根据 JIS B 0651 测得的 Ra 小的原板, 最佳的膜厚就越可减薄。其值虽不能特定, 但在 Ra 为 0.3μm 时, 最低需要 0.2μm, 另一方面, 在 Ra 为 2.0μm 时, 最大可以为 5.0μm。因此, 将下限上限膜 厚分别设定为 0.2μm 和 5.0μm。但是, 其最佳值因受原板形状、 凸部的微细结晶的粗糙度 Ra、 Rp、 涂料种类等多种因素的影响而会出现各种情况。
     薄膜一次防锈层的种类可以是水性的各种树脂, 例如丙烯酸系、 烯烃系、 聚氨酯 系、 苯乙烯系、 酚醛系、 聚酯系等均可, 此外也可以是溶剂系的环氧系等。或者, 也可以是无 机系的二氧化硅系、 水玻璃系、 金属盐系 (Zr、 Ti、 Ce、 Mo、 Mn 氧化物系 )。进而也可以是有机 无机复合的硅烷偶联剂系。 也可以以提高耐蚀性、 提高耐变黑性为目的在皮膜中添加磷酸、 缓蚀剂成分、 Co、 Ni 等金属。
     通过只用薄膜一次防锈皮膜的一层处理就表现出充分的性能, 但是如果再作为基 底处理实施无铬酸盐的基底处理, 则可进一步提高耐蚀性、 涂膜附着力等皮膜性能, 因而是 优选的。作为无铬酸盐的基底处理剂, 可选择氧化 Zr、 氧化 Ti、 氧化 Si、 氧化 Ce、 磷酸盐、 硅 2 2 烷偶联剂等。在附着量为 0.001g/m 以下时, 不能得到充分的性能, 如果超过 0.5g/m , 则效 果达到饱和, 附着力反而降低等弊端明显化。
     实施例 下面, 根据实施例更详细地说明本发明。
     电镀锌钢板按以下的条件进行制作。 作为原板, 采用板厚为 0.8mm 的冷轧钢板。 该 原板的表面粗糙度可通过改变连续退火后的平整机使用的轧制辊的辊粗糙度来调整。 辊粗 糙度可用放电毛面法来获得。采用电镀锌设备对该原板进行电镀锌。在电镀锌中, 在酸性 2 的硫酸锌镀液中电流密度为 50 ~ 100A/dm 、 生产线速度为每分钟 50 ~ 120m。
     浸热镀锌钢板按以下的条件进行制作。作为原板, 采用板厚为 0.8mm 的冷轧钢板。 采用浸热镀锌设备对该原板进行浸热镀锌。 锌镀液为 Zn-0.2 重量% Al, 镀液温度为 460℃。
     在将于氢 - 氮还原气氛下直至 800℃进行过还原处理的原板冷却到板温为 480℃后, 将其浸 渍在镀液中。在浸渍后 2 秒钟后取出, 通过用氮气摩擦接触而控制镀膜附着量。生产线速 度为每分钟 100m。镀覆后用在线的调质轧机赋予表面以粗糙度。
     镀覆表面形状的测定按照 JIS B 0651 进行。采用的装置为东京精密株式会社制 サ一フコム 1400A 触针式表面粗糙度测定仪。此外, 微小区域的粗糙度采用 ELIONIX 株式 会社制场致发射电子束三维粗糙度解析装置 (ERA-8900FE) 进行测定。
     通过使镀覆后直至涂装工段的金属辊的压下力从空挡 ( 松开 ) 变化到 3000N/mm 而改变原板凸部的压溃状态。关于薄膜一次防锈皮膜, 采用辊涂布器涂布, 以便使膜厚从 0.1μm 到 6μm, 用干燥炉进行烘烤, 使板温达到 150℃。作为树脂系被覆用, 在纯水中添加 聚烯烃树脂 (“ハイテツク S-7024” , 东邦化学株式会社制 ), 使树脂固体成分浓度达到 20 重量%, 再溶解磷酸铵, 使得以磷酸离子浓度计达到 1g/L, 添加 25g/L 的水分散性二氧化硅 ( “スノ一テツクス N” , 日产化学株式会社制 ), 从而得到一次防锈被覆剂。另一方面, 作为 无机树脂系被覆用, 采用日本パ一カライジング株式会社制 “CT-E300N” 。作为无机系被覆 用, 采用在纯水中添加了 50 重量%的氟锆酸、 50 重量%的硅烷偶联剂, 用磷酸将 pH 调整到 3.0 的一次防锈被覆剂。
     关于得到的试验片的耐蚀性, 用 JIS Z 2371 的盐水喷雾试验法将试验片腐蚀 72 小时, 按表面的白锈发生面积率进行判断。 将白锈发生为 1%以下时评价为 A、 将 5%以下时 评价为 B、 将大于 5%时评价为 C, A、 B 为合格, C 为不合格。导电性的测定采用三菱化学株 式会社制 LORESTA EP 型进行。触头为 ESP 式 (4 探针式 ), 触头顶端为直径 2mm, 端子间距 离为 5mm。触头载荷为 1.5N/ 根, 试验电流为 100mA, 在不同的位置测定了 20 次, 从表面电 阻为 1mΩ 以下时的通电次数进行判断。将 20 次通电时评价为 A, 将 10 次以上 19 次以下通 电时评价为 B, 将 9 次以下时评价为 C。A、 B 为合格, C 为不合格。
     表 1 中示出了有关镀层表面性状、 微小区域镀层表面性状的数据, 表 2 中示出了有 关镀层、 薄膜一次防锈被覆层的数据。实施例 1 ~ 39 为本发明材料的例子。
     表 3 中汇总了 SST 72 小时后的耐蚀性评价结果和表面导电性评价结果。实施例 1 ~ 39 无论在哪一水准, 耐蚀性、 导电性都良好, 两者的性能得以兼顾, 另一方面, 在比较例 1 ~ 10 中, 耐蚀性或导电性中有一个不良, 两者的性能不能兼顾。
     表1
     表311CN 101970725 A说No. 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10 实施例 11 实施例 12 实施例 13 实施例 14 实施例 15 实施例 16 实施例 17 实施例 18 实施例 19 实施例 20 实施例 21 实施例 22 耐蚀性 A A A A A A A A A A A A A A A A A A B A A A明书备注10/12 页导电性 A A A A A A A A A A A A A A A B A A A A A A12CN 101970725 A说实施例 23 实施例 24 实施例 25 实施例 26 实施例 27 实施例 28 实施例 29 实施例 30 实施例 31 实施例 32 实施例 33 实施例 34 实施例 35 实施例 36 实施例 37 实施例 38 实施例 39 比较例 1 比较例 2 比较例 3 比较例 4 比较例 5 比较例 6 A A A A A A A A A A A A A A A A A A C A A C A A A A A A A A A A A A A A A A A A C A C C A A明书11/12 页粉末状镀膜剥离, NG13CN 101970725 A说比较例 7 比较例 8 比较例 9 比较例 10 C A A C A C C A明书12/12 页本发明的锌系镀覆钢板能够用作导电性和耐蚀性优良的表面处理钢板。 特别是可 适用于要求表面导电性的复印机、 传真机等 OA 设备的机体或个人计算机壳体、 AV 设备等需 要接地的用途。
    

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1、10申请公布号CN101970725A43申请公布日20110209CN101970725ACN101970725A21申请号200880126789822申请日20080215C25D5/48200601C23C2/2620060171申请人新日本制铁株式会社地址日本东京72发明人高桥彰森下敦司74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人陈建全54发明名称具有薄膜一次防锈被覆层的表面导电性优良的锌系镀覆钢板及其制造方法57摘要本发明提供一种表现出兼备耐蚀性和表面导电性的性能的锌系镀覆钢板。本发明的锌系镀覆钢板用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JISB060。

2、1定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度RA为03M20M,轮廓最大峰高RP为40M200M,所述锌系镀覆钢板的特征在于用电子束三维粗糙度解析装置对RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的算术平均粗糙度RA峰高,相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心、20的高度部分的评价长度为20M的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平均在70以上。85PCT申请进入国家阶段日2010081386PCT申请的申请数据PCT/JP2008/0531082008021587PCT申请的公布数据WO2009/101707JA2009082051INTCL19中华人。

3、民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书12页附图3页CN101970725A1/1页21一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JISB0601定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度RA为03M20M,轮廓最大峰高RP为40M200M,所述锌系镀覆钢板的特征在于峰高部算术平均粗糙度RA与平均线部算术平均粗糙度RA之比在70以上;其中,所述峰高部算术平均粗糙度RA是用电子束三维粗糙度解析装置对RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度RA峰高;所述平均线部算术平均粗糙度。

4、RA是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心,20的高度部分的评价长度为20M的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平均。2根据权利要求1所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于峰高部算术平均粗糙度RA与平均线部算术平均粗糙度RA之比低于70的部分的面积相对于整个镀锌表面积在5以下;其中,所述峰高部算术平均粗糙度RA是用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由JISB0601定义的RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度RA峰高;所述平均线部算术平均粗糙度RA是以用触针式表面粗糙度。

5、测定仪得到的平均线为中心,20的高度部分的评价长度为20M的范围用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平均。3根据权利要求1或2所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由JISB0601定义的RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的峰高部算术平均粗糙度RA为003M10M。4根据权利要求13中任一项所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于薄膜一次防锈被覆层的平均膜厚为02M50M。5一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢。

6、板的制造方法,该锌系镀覆钢板是通过对钢板实施锌系镀覆,接着形成薄膜一次防锈皮膜层而制造的;其用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JISB0601定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度RA为03M20M,轮廓最大峰高RP为40M200M;而且峰高部算术平均粗糙度RA与平均线部算术平均粗糙度RA之比在70以上;其中,所述峰高部算术平均粗糙度RA是用电子束三维粗糙度解析装置对RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定而得到的算术平均粗糙度RA峰高;所述平均线部算术平均粗糙度RA是以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心,20的高度部分的评价长度为20M的范围用电子束三。

7、维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平均;所述制造方法的特征在于对压下力进行控制,以便使在钢板上形成镀锌层后到形成薄膜一次防锈被覆层的期间,通过与传送的钢板接触的夹送辊施加给镀层表面的每1MM辊长的以N/MM2为单位的压下力F与按JISZ2244测定的镀层的显微维氏硬度MHV之间,成立满足下述式1的关系F98065MHVR2RH103205式1其中,R为辊半径,单位为MM;H为镀覆钢板的RP值,单位为M。权利要求书CN101970725A1/12页3具有薄膜一次防锈被覆层的表面导电性优良的锌系镀覆钢板及其制造方法技术领域0001本发明涉及个人计算机、音响、电视等家电制品、复印机、打印机。

8、、传真机等OA制品等中使用的锌系表面处理钢板,其具有优良的对于确保家电制品或OA制品组装后的钢板部件的接地性、电磁波屏蔽性所必需的钢板表面导电性,且兼备耐蚀性。背景技术0002以往,对镀锌钢板表面实施了铬酸盐处理的表面处理钢板被大量地应用于领域广泛的工业制品。这种镀锌钢板的特征在于对于锌镀层在通常的大气环境下使用时生成的白锈的发生具有较高的抑制能力,进而容易确保电子基板和钢制部件的导电性,而且磁屏蔽性优良。抑制白锈发生的能力之所以高,可以认为是因为对于具有铬酸盐皮膜的镀锌的钝化能和对于损伤部的自我修复能较高。此外,之所以导电性良好,可以认为是因为铬酸盐处理层薄且均匀,从而可将与导通端子的接触电。

9、阻抑制在较低的水平。0003近年来,对于基材,强烈要求降低环境负荷物质和有害物质,一直在开展对铬酸盐皮膜中使用的6价铬进行限制使用的工作。6价铬是被指出具有致癌性的毒性物质,从而人们担心表面处理钢板制造工序中的排放限制及伴随着钢板使用时的溶出的健康侵害。0004于是,本发明人进行了完全不使用铬酸盐的处理皮膜的开发例如参照日本特开2000319787号公报。日本特开2000319787号公报是在镀锌钢板的表面上涂布防锈涂层的技术,为了谋求耐蚀性的提高,适宜添加了磷酸和缓蚀剂成分。这种处理钢板存在的缺陷是,虽然因涂布绝缘性的树脂层而使得耐蚀性优良,但表面导电性差。因此,日本特开2000319787。

10、号公报的防锈钢板对于在家电制品及OA制品等重视接地性的设备中的应用,目前还不能说具有充分的特性。0005这里,所谓接地性,是使通过从电子部件发生的电磁波或来自设备外部的电磁波而产生的钢板表面的电位与接地电位相同,如果该接地性不好,则产生电子设备的误动作或故障、杂音等不良情况。0006迄今为止的电子设备为了确保该接地性,一般的实例是采用钢制的外箱、机壳等和叠平缝。在这种情况下,由于在螺纹孔部钢板的端面露出,因此不管铬酸盐处理如何,都容易得到金属与金属接触形成的导通。可是,伴随着近年来的电子设备的小型化及高性能化,复杂的部件形状增加,螺旋夹减少,接合为钢板表面相互间的接触或铆接、利用板簧的接触的例。

11、子增加。在这种情况下,重要的是镀覆钢板表面的接触电阻要小,在涂布上述的绝缘性的树脂皮膜的钢板系中,接地性不足。0007作为提高该接地性的以往的技术,在日本特开2004277876号公报中,在镀层的表面形成具有接地性的中间层,再在其表层上形成有机树脂层,但将该有机树脂层的被覆率规定为80以上,且将钢板的表面粗糙度按算术平均粗糙度RA计规定为1020M,按滤波波纹度中心线平均值WCA计规定为08M以下。0008此外,日本特开2005238535号公报中公开了如下的技术通过规定经过放电加说明书CN101970725A2/12页4工的调质轧制辊的表面粗糙度RA和PPI,得到实施镀覆的原板的表面粗糙度,。

12、结果得到的镀锌钢板可在不损害耐蚀性的情况下确保导电性。0009再者,日本特开2002363766号公报通过按峰计数和RA规定实施镀覆的原板本身的表面粗糙度,以谋求兼顾耐蚀性和导电性。0010但是,日本特开2004277876号公报、日本特开2005238535号公报及日本特开2002363766号公报虽然都可以看到导电性的提高效果,但没有稳定地表现出性能,有时不能通过制造生产线确保导电性,从而希望开发更稳定地确保导电性的技术。0011涂布无铬酸盐皮膜的镀锌钢板可通过连续地对卷状钢板实施镀覆处理和无铬酸盐处理进行制造。镀覆方法有电镀法和热浸镀法,前者是在含有ZN离子的水溶液中以电化学的方法使锌析。

13、出的技术,后者是通过将钢板浸渍在熔融状态的金属锌熔液中进行成膜的技术。关于镀膜的表面形状,在电镀法时,由于镀覆的均匀成膜性高,因而可维持原板的表面形状,但在热浸镀法中,一般整平性高,从而成为由镀后的调质轧制辊形状的转印而赋予的形状。实施了镀覆的钢板在其后的后处理工段被涂布树脂系或无机系的无铬酸盐皮膜、或铬酸盐皮膜,并将其烘烤干燥。然后,卷取成带卷而成为制品。0012通过这样的制造工序制造的锌系镀覆钢板在制造工序中可与多个金属辊接触,但多通过辊对钢板表面附加比较高的压下力。在实施镀锌后,直至在后处理工段进行涂装的期间,如果向镀覆表面压下金属辊,则镀覆表面的形状发生变化的可能性较高。镀锌金属由于是。

14、软质的,其显微维氏硬度大约为50左右,因此镀膜的凸形状部因被金属辊压溃而多变得平滑。这样的变形由于发生在微小的区域,因此多不能通过利用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪的检测来充分确认形状变化。再者,如果形成这样的压溃形状,通过原板或镀后的调质轧制而赋予的粗糙度发生变化,该薄膜一次防锈被覆层的表面被覆状态也发生变化,因此不能表现出良好的导电性。0013也就是说,在用连续镀覆设备进行镀锌和后处理的现行的制造工序中产生的、由镀覆表面凸部的压溃造成的导电性的下降的回避成为课题。发明内容0014本发明人就使实施了无铬酸盐处理的锌系镀覆钢板的导电性和耐蚀性的兼顾进行了潜心的研究,结果发现不是。

15、只通过采用JISB0651中规定的装置对JISB0601中规定的粗糙度参数进行测定,来管理锌系镀层表面的粗糙度,而是通过规定镀膜凸部的微小区域的粗糙度,使导电性和耐蚀性的兼顾成为可能。再者,还发现凸部的粗糙度在某值以上的部分的存在比例在某一定值以上也是重要的。本发明是基于上述见解而完成的。0015也就是说,本发明的要旨如下。00161一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JISB0601定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度RA为03M20M,轮廓最大峰高RP为40M200M,所述锌系镀覆钢板的特征在于用电子束三维粗糙。

16、度解析装置对RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的算术平均粗糙度RA峰高即峰高部算术平均粗糙度RA,相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心、20的高度部分的评价长度为20M的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平说明书CN101970725A3/12页5均即平均线部算术平均粗糙度RA在70以上。00172根据上述1所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由JISB0601定义的RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的算术平均粗糙。

17、度RA峰高,相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心,20的高度部分的评价长度为20M的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均粗糙度RA平均低于70的部分的面积相对于整个镀锌表面积在5以下。00183根据上述1或2所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于用电子束三维粗糙度解析装置对用触针式表面粗糙度测定仪得到的由JISB0601定义的RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的算术平均粗糙度RA峰高为003M10M。00194根据上述13中任一项所述的赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板,其特征在于薄膜一次。

18、防锈被覆层的平均膜厚为02M50M。00205一种赋予薄膜一次防锈被覆层后的表面导电性优良的锌系镀覆钢板的制造方法,该锌系镀覆钢板是通过对钢板实施锌系镀覆,接着形成薄膜一次防锈皮膜层而制造的,用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪得到的、由JISB0601定义的镀锌层表面的算术平均粗糙度RA为03M20M,轮廓最大峰高RP为40M200M,用电子束三维粗糙度解析装置对RP的80以上的峰高部的评价长度为20M的范围进行测定得到的算术平均粗糙度RA峰高,相对于以用触针式表面粗糙度测定仪得到的平均线为中心,20的高度部分的评价长度为20M的范围的用电子束三维粗糙度解析装置测定得到的算术平均。

19、粗糙度RA平均在70以上;所述制造方法的特征在于对压下力进行控制,以便使在钢板上形成镀锌层后到形成薄膜一次防锈被覆层的期间,通过与传送的钢板接触的夹送辊施加给镀层表面的每1MM辊长的压下力FN/MM2与按JISZ2244测定的镀层的显微维氏硬度MHV之间,成立满足下述式1的关系0021F98065MHVR2RH103205式10022其中,R为辊半径MM、H为镀覆钢板的RP的值M。0023根据本发明,由于即使将薄膜一次防锈被覆层的膜厚加厚也表现出导电性,因而可实现导电性与耐蚀性的兼顾。另外,只要能形成厚膜,不仅耐蚀性,而且压力加工性或耐表面缺陷性、耐磨损性等特性也得以提高。再者,只要进行以本发。

20、明的镀覆粗糙度作为指标的制造管理,在用各种镀覆生产线的制造中都能稳定地制造导电性和耐蚀性取得平衡的锌系镀覆钢板。附图说明0024图1是电镀锌钢板的表面扫描电子显微镜照片。0025图2A是利用电子束三维粗糙度解析装置的4通道的和信号的合成照片。0026图2B是图2A的1部的三维解析照片。0027图2C是图2A的1部的周围部的三维解析照片。0028图3A是原板凸部的镀膜微细结晶没有被压溃的薄膜一次防锈被覆的电镀锌钢板说明书CN101970725A4/12页6的断面扫描电子显微镜照片。0029图3B是原板凸部的镀膜微细结晶被压溃的薄膜一次防锈被覆的电镀锌钢板的断面扫描电子显微镜照片。具体实施方式00。

21、30以下,对本发明进行详细的说明。0031本发明人详细地观察了用连续镀覆设备制造的锌系镀覆钢板的镀覆表面形状。图1示出了用电镀锌生产线制造的电镀锌钢板的表面扫描电子显微镜照片的实例。关于镀层,本发明人发现沿着通过调质轧制所赋予的原板的凹凸而形成镀层,该镀层表面具有起因于电镀锌层本身的微细结晶形态的微细形状。然而,本发明人还发现形成在原板的凸部上的镀层表面的起因于微细结晶形态的形状具有因压溃而平滑化的部分。其为图中的用暗的对比度表示的箭头部。该被压溃的部分的粗糙度是用由JISB0651定义的触针式表面粗糙度测定仪不可检测的。也就是说,触针式表面粗糙度测定仪以金属针作为测定探头,但针顶端部的曲率半。

22、径R为5M左右,不能检测图1的起因于镀覆结晶的微细的结晶形态。于是,对检测该微细的结晶形态的方法进行了潜心的研究,结果判明可以采用扫描电子显微镜式的三维粗糙度解析装置。0032图2A图2C是采用ELIONIX株式会社制场致发射电子束三维粗糙度解析装置ERA8900FE测定的结果。本装置装备有4通道的二次电子束检测器,是可对表面的凹凸进行定量化的装置。其结果是,粗糙度解析的分辨率是高度方向为1NM、平面方向为12NM的非常高的分辨率,可充分测定图1的镀覆结晶的微细形状。0033图2A的照片是4通道的和信号的合成照片,图中的暗的对比度的部分图中1的区域在原板的形成凸部的区域因压溃镀层而平滑化。另一。

23、方面,其周围的部分在原板的凹部的区域维持镀层的微细的结晶形态。图2B和图2C中示出了各自区域中的微细的形状。0034再者,为了根据该数码图像数据对局部区域的表面形状进行定量化,求出了评价长度为20M的区域的RA值。被压溃的图2A的1的区域的RA为002M,除此以外的部分的RA为006M。也就是说,通过测定评价长度为20M的极窄范围的粗糙度,发现在凸部被压溃的部分和除此以外的残留镀膜微细结晶的部分,RA相差近3倍,可明确地显示出粗糙度的差别。0035接着,就这样的原板凸部的微细形状对薄膜一次防锈皮膜的表面被覆状态的影响进行了详细研究。分别在原板凸部的镀膜微细结晶没有被压溃的镀覆钢板和被压溃的镀覆。

24、钢板上涂布12M厚的水系聚烯烃树脂涂料,用扫描电子显微镜观察了其断面结构。其结果如图3A和图3B所示。观察到如下的状况,即图3A的没有被压溃的镀覆钢板的树脂被覆层在原板凸部比较薄,而且在该部分的镀层表面的微细结晶的凸部没有完全被覆树脂被覆层。另一方面还得知在图3B的原板凸部被压溃的镀膜上,尽管树脂被覆层减薄,但完全将其被覆。也就是说已经判明如果存在原板凸部的镀层表面的微细结晶形态,则有使树脂层的被覆性降低从而使镀层部分露出的作用。还得知该露出部因成为通电点而可通过钢板相互间的接触或与导电端子的接触而确保导电性。另一方面还得知原板凸部的镀层的微细形状被压溃的部分因被覆绝缘性的树脂皮膜而没有表现出。

25、导电性。也就是说已经发现为说明书CN101970725A5/12页7了提高电镀锌钢板的导电性,单凭控制原板的凹凸形状是不够的,重要的是使凸部的镀层表面的微细结晶结构残存下来。0036本发明是基于上述的技术见解而完成的,并且判定作为规定原板凸部的镀层表面微细形状的残存率的指标,只要以凸部以外的部分的评价长度为20M的RA值为基准,原板凸部的RA值在70以上,就不产生压溃,或虽有微小的压溃但也不会对导电性产生影响。0037接着,对本发明的限定数值的理由进行述说。0038首先,将用普通的接触式粗糙度计表示的镀覆钢板的表面粗糙度按由JISB0601定义的算术平均粗糙度RA规定为03M20M。如果RA小。

26、于03M,则薄膜一次防锈被覆层的表面被覆性良好,从耐蚀性的观点来看是优选的,但从导电性的观点来看是不优选的,从而使兼顾导电性和耐蚀性的薄膜一次防锈被覆层厚度的设定变得困难。另一方面,如果RA超过20M,则薄膜一次防锈皮膜的被覆性非常差,虽然导电性非常好,但耐蚀性恶化,不能设定使两者兼顾的膜厚范围。所以将RA规定为03M20M。优选RA为0615M,更优选为0611M,最优选为大约09M。轮廓最大峰高RP也基于与RA同样的理由,规定为40M200M。优选RP为1220M,更优选为1217M,最优选为大约15M。0039如果锌系镀覆钢板的镀覆附着量小于5G/M2,则相对于钢板的牺牲阳极防蚀作用并不。

27、充分,短期内产生红锈,因而是不优选的,如果在300G/M2以上,则耐蚀性的提高效果达到饱和,镀覆成本增大,并有粉末状镀覆剥离,因而是不优选的。0040为了定义原板凸部的镀膜微细结晶的形状,着眼于RP的80以上的峰高部,定义了该部分的评价长度为20M的范围的RA。RP低于80的部分不产生与金属辊的接触,此外,如果评价长度小于20M,则不能忽视测定的误差,如果大于20M,则有时因溢出原板凸部而含有凹部,因而是不优选的。0041凸部以外的部分以平均线附近的上下20的部分作为代表值。已经判明只要以该部分的RA平均的值作为基准值,原板凸部峰高部的RA峰高是其70以上的值,就没有金属辊形成的压溃或大部分是。

28、轻微的,对导电性和耐蚀性没有影响。另一方面还判断出如果该部分的RA值低于70,则金属辊形成的压溃显著。关于该RA峰高/RA平均的比率,由于越增大辊的粗糙度转印,因锌向辊上卷绕等使得连续作业性降低,因此将上限规定为110。RA峰高/RA平均的比率优选为70110,更优选为95105,最优选为大约100。0042如果峰高部的RA峰高过小,则不能表现出被薄膜一次防锈被覆层完全被覆的表面导电性,因此将其下限规定为003M。另一方面,如果RA峰高过大,则皮膜的被覆率下降,表面导电性提高,但耐蚀性恶化,因此将其上限规定为10M。RA峰高优选为00310M,更优选为00305M,最优选为大约02M。0043。

29、另外还可知即使在原板凸部存在被压溃的部分RA低于70,只要该部分的面积比例为整个镀锌表面积的5以下,就可得到使导电性和耐蚀性兼顾的本发明材料。如果该面积比例大于5,则压溃部的特性处于支配地位,为不能忽视导电性下降的值。该面积比例更优选为3以下,最优选为1以下。0044为了使原板凸部的微细结晶形状残存下来,要求使各种操作条件最优化,但最重说明书CN101970725A6/12页8要的是在镀覆后直至实施薄膜一次防锈被覆层的期间,不要形成金属辊的强烈压下。只要辊是卷取辊,压下力就小,从而不产生压溃,但在辊和钢板以线接触方式相接的夹送辊的情况下,需要控制压下力的上限。此时,不产生压溃的上限因镀层的维氏。

30、硬度而异,但镀层的硬度容易因电解条件或镀液中的杂质浓度而变化,一律地规定金属辊的压下力不是有效的。本发明人对辊压下力的上限容许值进行了详细的研究,结果发现了规定压下力上限的关系式。也就是说,在设定每1MM辊长的压下力FN/MM2和按JISZ2244测定的镀层的显微维氏硬度MHV时,用下式表示。0045F98065MHVR2RH103205式10046这里,R为辊半径MM、H为镀覆钢板的RP的值M。0047如果F比式1的右边的值大,则镀层被压溃,因而是不优选的。只要比右边的值小,就可维持本发明规定的凸部的形状。在式1中,如果将纯锌镀膜标准的MHV设定为50、将夹送辊的半径设定为100MM、将镀覆。

31、钢板的RP设定为10M,则右边为693。另一方面,标准的夹送辊的压下力为10003000N/MM2左右,因此在通常的操作条件下,压下力为比右边大的值,从而将产生压溃。于是,需要按满足本发明中发现的式1的辊压下力进行控制。0048重要的是按兼顾导电性和耐蚀性的膜厚设定薄膜一次防锈皮膜,越是根据JISB0651测得的RA小的原板,最佳的膜厚就越可减薄。其值虽不能特定,但在RA为03M时,最低需要02M,另一方面,在RA为20M时,最大可以为50M。因此,将下限上限膜厚分别设定为02M和50M。但是,其最佳值因受原板形状、凸部的微细结晶的粗糙度RA、RP、涂料种类等多种因素的影响而会出现各种情况。0。

32、049薄膜一次防锈层的种类可以是水性的各种树脂,例如丙烯酸系、烯烃系、聚氨酯系、苯乙烯系、酚醛系、聚酯系等均可,此外也可以是溶剂系的环氧系等。或者,也可以是无机系的二氧化硅系、水玻璃系、金属盐系ZR、TI、CE、MO、MN氧化物系。进而也可以是有机无机复合的硅烷偶联剂系。也可以以提高耐蚀性、提高耐变黑性为目的在皮膜中添加磷酸、缓蚀剂成分、CO、NI等金属。0050通过只用薄膜一次防锈皮膜的一层处理就表现出充分的性能,但是如果再作为基底处理实施无铬酸盐的基底处理,则可进一步提高耐蚀性、涂膜附着力等皮膜性能,因而是优选的。作为无铬酸盐的基底处理剂,可选择氧化ZR、氧化TI、氧化SI、氧化CE、磷酸。

33、盐、硅烷偶联剂等。在附着量为0001G/M2以下时,不能得到充分的性能,如果超过05G/M2,则效果达到饱和,附着力反而降低等弊端明显化。实施例0051下面,根据实施例更详细地说明本发明。0052电镀锌钢板按以下的条件进行制作。作为原板,采用板厚为08MM的冷轧钢板。该原板的表面粗糙度可通过改变连续退火后的平整机使用的轧制辊的辊粗糙度来调整。辊粗糙度可用放电毛面法来获得。采用电镀锌设备对该原板进行电镀锌。在电镀锌中,在酸性的硫酸锌镀液中电流密度为50100A/DM2、生产线速度为每分钟50120M。0053浸热镀锌钢板按以下的条件进行制作。作为原板,采用板厚为08MM的冷轧钢板。采用浸热镀锌设。

34、备对该原板进行浸热镀锌。锌镀液为ZN02重量AL,镀液温度为460。说明书CN101970725A7/12页9在将于氢氮还原气氛下直至800进行过还原处理的原板冷却到板温为480后,将其浸渍在镀液中。在浸渍后2秒钟后取出,通过用氮气摩擦接触而控制镀膜附着量。生产线速度为每分钟100M。镀覆后用在线的调质轧机赋予表面以粗糙度。0054镀覆表面形状的测定按照JISB0651进行。采用的装置为东京精密株式会社制一1400A触针式表面粗糙度测定仪。此外,微小区域的粗糙度采用ELIONIX株式会社制场致发射电子束三维粗糙度解析装置ERA8900FE进行测定。0055通过使镀覆后直至涂装工段的金属辊的压下。

35、力从空挡松开变化到3000N/MM而改变原板凸部的压溃状态。关于薄膜一次防锈皮膜,采用辊涂布器涂布,以便使膜厚从01M到6M,用干燥炉进行烘烤,使板温达到150。作为树脂系被覆用,在纯水中添加聚烯烃树脂“S7024”,东邦化学株式会社制,使树脂固体成分浓度达到20重量,再溶解磷酸铵,使得以磷酸离子浓度计达到1G/L,添加25G/L的水分散性二氧化硅“一N”,日产化学株式会社制,从而得到一次防锈被覆剂。另一方面,作为无机树脂系被覆用,采用日本一株式会社制“CTE300N”。作为无机系被覆用,采用在纯水中添加了50重量的氟锆酸、50重量的硅烷偶联剂,用磷酸将PH调整到30的一次防锈被覆剂。0056。

36、关于得到的试验片的耐蚀性,用JISZ2371的盐水喷雾试验法将试验片腐蚀72小时,按表面的白锈发生面积率进行判断。将白锈发生为1以下时评价为A、将5以下时评价为B、将大于5时评价为C,A、B为合格,C为不合格。导电性的测定采用三菱化学株式会社制LORESTAEP型进行。触头为ESP式4探针式,触头顶端为直径2MM,端子间距离为5MM。触头载荷为15N/根,试验电流为100MA,在不同的位置测定了20次,从表面电阻为1M以下时的通电次数进行判断。将20次通电时评价为A,将10次以上19次以下通电时评价为B,将9次以下时评价为C。A、B为合格,C为不合格。0057表1中示出了有关镀层表面性状、微小。

37、区域镀层表面性状的数据,表2中示出了有关镀层、薄膜一次防锈被覆层的数据。实施例139为本发明材料的例子。0058表3中汇总了SST72小时后的耐蚀性评价结果和表面导电性评价结果。实施例139无论在哪一水准,耐蚀性、导电性都良好,两者的性能得以兼顾,另一方面,在比较例110中,耐蚀性或导电性中有一个不良,两者的性能不能兼顾。0059表10060说明书CN101970725A8/12页100061说明书CN101970725A9/12页110062表30063说明书CN101970725A10/12页12NO耐蚀性导电性备注实施例1AA实施例2AA实施例3AA实施例4AA实施例5AA实施例6AA实。

38、施例7AA实施例8AA实施例9AA实施例10AA实施例11AA实施例12AA实施例13AA实施例14AA实施例15AA实施例16AB实施例17AA实施例18AA实施例19BA实施例20AA实施例21AA实施例22AA说明书CN101970725A11/12页13实施例23AA实施例24AA实施例25AA实施例26AA实施例27AA实施例28AA实施例29AA实施例30AA实施例31AA实施例32AA实施例33AA实施例34AA实施例35AA实施例36AA实施例37AA实施例38AA实施例39AA比较例1AC比较例2CA比较例3AC比较例4AC比较例5CA比较例6AA粉末状镀膜剥离,NG说明书CN101970725A12/12页14比较例7CA比较例8AC比较例9AC比较例10CA0064本发明的锌系镀覆钢板能够用作导电性和耐蚀性优良的表面处理钢板。特别是可适用于要求表面导电性的复印机、传真机等OA设备的机体或个人计算机壳体、AV设备等需要接地的用途。说明书CN101970725A1/3页15图1图2A说明书附图CN101970725A2/3页16图2B图2C说明书附图CN101970725A3/3页17图3A图3B说明书附图。

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