JPH01290795A - 鋼帯の複合めっき方法 - Google Patents

鋼帯の複合めっき方法

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JPH01290795A
JPH01290795A JP11989388A JP11989388A JPH01290795A JP H01290795 A JPH01290795 A JP H01290795A JP 11989388 A JP11989388 A JP 11989388A JP 11989388 A JP11989388 A JP 11989388A JP H01290795 A JPH01290795 A JP H01290795A
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JP
Japan
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plating
composite
metal oxide
film
metal
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Pending
Application number
JP11989388A
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English (en)
Inventor
Kunihiro Fukui
国博 福井
Atsuyoshi Shibuya
渋谷 敦義
Tetsuaki Tsuda
津田 哲明
Masaya Kimoto
雅也 木本
Atsuhisa Yagawa
敦久 矢川
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C25D15/02Combined electrolytic and electrophoretic processes with charged materials

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

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) 本発明は鋼帯の複合めっき方法に関し、特に、金属酸化
物の微小粒子をマトリックスのめっき皮膜中に多量に且
つ効率よく複合させることができる鋼帯の複合めっき方
法に関するものである。
(従来の技術) 例えば、亜鉛或いは亜鉛系合金電気めっき鋼板の耐食性
や塗料密着性等の表面特性を改善するために、5iO1
,TiO2,Zr(h、A Q z(h等の金属酸化物
を含む亜鉛或いは亜鉛系合金電気めっき浴を使用して電
気めっきする方法、いわゆる複合めっき方法がある。こ
の複合めっきではマトリックスのめっき皮膜中に金属酸
化物をより多く複合させた方が表面特性を改善するうえ
で有利である。
ところが、従来の複合めっきでは金属酸化物がめつき浴
中で凝集し、沈澱する等のため均一に且つ多量に複合さ
せるのが困難である。この解決策として金属酸化物のそ
れぞれの粒子に陽イオンを吸着処理して複合めっきする
方法やめっき浴中に界面活性剤を添加して複合めっきす
る方法が種々提案されている(特開昭49−21332
号、特開昭54−159342号、特開昭61−479
19号、特開昭61−127900号、特公昭62−6
760号等)。
しかし、かかる方法でもめっき浴中に金属酸化物を高濃
度に懸濁させなければ多くの量を皮膜中に複合させるこ
とができない6例えば、イオンを吸着させて行う方法で
は、めっき皮膜中に複合される量は、めっき浴中に懸濁
する金属酸化物の濃度で決まるが、最大限に複合しても
複合率は約1%程度である。
ここで複合率とは、(めっき皮膜中に複合された金属酸
化物量/1Fil板上の金属酸化物を含むめっき皮膜重
量〕で定義するものである。
上記のように、金属酸化物をめっき浴中に分散させて行
うバルク方法の複合めっきでは、多量の金属酸化物を消
費するわりにめっき皮膜中に複合される量が少ない、こ
のような理由から複合めっきに関する特許は多く出願さ
れてはいるものの、現在のところ鋼帯にめっきをして製
品化されたものはない。
なお、複合めっきは上記鋼帯以外にも金型、電気接点、
ミキサーブレード等の単品めっきに実施されており、製
品化されたものもある。この単品の複合めっきにおいて
複合率を向上させる手段に磁気、遠心力、光等の外部エ
ネルギーを被めっき部分に与えて複合めっきする方法が
ある(特開昭58−174598号、特開昭60−12
1298号)、シかし、この方法を鋼帯のような広幅で
長尺なものに適用するのは難しい、鋼帯の電気めっきは
、複数のめっき槽からなるめっきラインにおいて高速で
連続してめっきするタイプが一般的である。そのために
、めっき装置は大規模であるから上記のような方法を実
施しようとすれば装置が橿めて複雑になって、設備コス
トが上昇することになる。
(発明が解決しようとする課題) 本発明の課題は、金属酸化物を多量に且つ効率よくマト
リックスのめっき皮膜中に複合させることができる新し
い鋼帯の複合めっき方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 従来の複合めっきでは金属酸化物を直接めっき浴中に懸
濁させておこなっているから、浴中で酸化物粒子を均一
に保持することが困難である。また、金属酸化物のそれ
ぞれの粒子に陽イオン吸着処理して或いは浴中に界面活
性剤を添加して複合めっきしてもその効果は小さい。こ
のようなことから金属酸化物をめっき皮膜中に多量に複
合させることができないので複合率が低い。
そこで、本発明者らはこのような複合めっきとは異なる
、全く別な手段で複合めっきを行えば複合率が向上され
るのではないかとの考えに立ち、その手段について鋭意
検討を行った結果、下記の知見を得た。
即ち、金属酸化物を含むめっき液を鋼帯表面に塗布し、
次いでこれを電気めっきしてめっき金属を電着させれば
高い複合率で多量の金属酸化物をめっき皮膜中に効率よ
く複合させることが可能である。
ここに、本発明の要旨とするところは「複数のめっき槽
を有する連続多段電気めっきラインで調帯を順次電気め
っきするに際し、めっき槽入側で金属酸化物を含むめっ
き液を鋼帯表面に塗布し、次いでめっき槽中でマトリッ
クスのめっき金属を電析させることをvF徴とする複合
めっき方法Jにある。
(作用) 以下、本発明の複合めっき方法について添付図面を参照
して詳細に説明する。
第1図は、本発明を実施する複数の水平型めっき槽を有
する連続多段電気めっきラインの一例を示す概略図であ
る。
図中(1)は調帯、(2)はめっき槽、(3)はダムロ
ール、(4)はコンダクタ−ロール、(5)はバックア
ップロール、(6)はt掻である。
本発明は、上述のような連続多段電気めっきラインで鋼
帯(1)に電気めっきを施すに際し、めっき槽(2)の
入側で調帯(1)の表面にSing、Trot、 Zr
0z、AlzOz等の金属酸化物の1種或いは2種以上
を含むめっき液を塗布する。図中(7)はその塗布装置
であって、例えばスプレー或いはロールコーク−である
金属酸化物を含むめっき液の塗布は、必ずしも全てのめ
っき槽(2)の入側で実施する必要はなく、めっき付着
量に応じて塗布する位置を適宜選択すればよい0例えば
薄めつきの場合には、最初のめっき槽(2)の入側だけ
で塗布すればめっき皮膜中に金属酸化物を必要量だけ複
合させることができる。
一方、厚めつきの場合には、最初のめっき槽(2)の入
側のみ実施し、以降は塗布せずに電気めっきのみを施し
てマトリックスのめっき金属を電析させれば、第2図に
示すように金属酸化物(8)はマトリックスのめっき皮
膜(9)の下層側(鋼帯(1)側)のみに分散された状
態となって金属酸化物(8)を複合させた効果が薄れ、
耐食性や塗料密着性等の表面特性の向上が小さい、従っ
て、厚めつきの場合には全てのめっき槽(2)の入側で
実施するか、もしくは一つ飛び毎に実施するのが望まし
い。
第3図は、第4図に示すようなめっき槽(2)が2槽か
らなる連続多段電気めっきラインで本発明を実施したと
きの金属酸化物を含むめっき液の塗布から最終めっき槽
(2)の出側までの各過程における皮膜状態を示した概
念図である。
第3図(A)は最初のめっき槽(2)入側で塗布装置(
7)より微小粒子の金属酸化物(8)を含むめっき液0
0)を鋼帯(1)表面に塗布した状態を示す。金属酸化
物の塗布量はその後の電気めっきにおいて、めっき槽(
2)中のめっき液に塗布した金属酸化物が拡散(流失)
される量等を勘案してめっき皮膜中に複合させる必要量
が得られる量を塗布する。必要な複合量は鋼帯の用途等
により決定される。
次いで、この鋼帯(1)を最初のめっき槽(2)で電気
めっきを施してめっき金属を電析させる。このときめっ
き液θ■とともに塗布された金属酸化物(8)の一部は
、めっき槽(2)中のめっき液に拡散するが、その速度
はめっき金属の析出速度より遅いから残りの金属酸化物
(8)をめっき皮膜中に取り込むことができる。金属酸
化物を含むめっき液の場合、その拡散係数は2 Xl0
−”cm/sである。一方、めっき金属が例えば、Zn
の場合、析出速度は0.3 μm/sである。このよう
に金属酸化物の拡散速度よりもめっき金属の析出速度の
ほうが速いからめっき液とともに塗布された金属酸化物
はめっき槽中のめっき液に完全に拡散してしまうような
ことはない。
従って、 (B)に示すように金属酸化物(8)は析出
しためっき金属の皮膜(11)に複合されるのである。
引き続き、この鋼帯(+)を次のめっき槽(2)で通常
通り電気めっきを施してめっき金属をこの皮膜層01)
の上に電析させれば、(C)に示すように均一な皮膜Q
2)とすることができる。
なお、本発明は上記の水平型めっき槽を有する連続多段
電気めっきラインは勿論、縦型めっき槽、ラジアル型め
っき槽、所謂重力落下式縦型槽(GRAVI置)等のい
ずれのタイプのめっき槽を有する連続多段電気めっきラ
インにおいても実施することができる。
次に、本発明を実施例により更に説明する。
(実施例) 冷延鋼板(0,8mm)を母材として第1図に示す水平
型のめっき槽を4槽もつ連続多段電気めっきラインで複
合めっきを施して複合Znめっき鋼板、複合Zn−Ni
合金めっき鋼板および複合Zn −Fe合金めっき鋼板
を作製した。
金属酸化物としては、SiO□又はAl□0.を使用し
、これらの1種を100g/ l含んだめっき液を作り
、このめっき液を第1表に示す条件でめっき槽の入側で
鋼板表面に塗布し、下記のZnめっき条件、Zn −N
i合金めっき条件およびZn −Fe合金めっき条件で
電気めっきを行いマトリックスのめっき金属を電着させ
た。
(i ) Znめっき条件 Zn5O,−7H20:  400g#!NazSOn
 : 100 g#! p++ : 2.0 浴a:60°C 電流密度: 100A/d+*” (ii) Zn−Ni合金めっき条件 Zn5On ・IHzO: 180 g / lN15
Oa・6LO:260g/I NazSOa : 75 g/l pH: 1.8 浴温:60°C 電流密度: 100A/dm” (iii) Zn−Fe合金めっき条件Zn5Oa ・
IHtO: 250 g / lFe5Oa ’ 61
1tO: 250 g / eNatSO< : 75
 g#! pH: 1.5 浴温:50°C 電流密度: 80A/dm” なお、比較例として同様の母材を同じ連続多段電気めっ
きラインで陽イオン吸着処理した5i02又はA l 
tosを使用し、これを第1表に示す添加量でめっき浴
中に分散させて上記(1)、(11)および(iii 
)に示す各めっき条件で複合めっきを施して、複合Zn
めっき鋼板、複合Zn−Ni合金めっき鋼板および複合
Zn −Fe合金めっき鋼板を作製した。
得られた各めっき鋼板について複合率を調べた。
その結果を皮膜組成、皮膜中の酸化物の複合量、めっき
厚とともに第1表に示す。
(以下、余白) 第1表から明らかなように、本発明例(Nα1〜7)の
ものは従来の複合めっきに相当する比較例(Nα8〜1
2)に比べて高い複合率である。
(発明の効果) 以上説明した如く、本発明の複合めっき方法はめっき槽
入側で金属酸化物を含むめっき液を塗布した後、電気め
っきを施してマトリックスのめっき金属を電着させるか
ら、金属酸化物を効率よく高い歩留りでめっき皮膜中に
複合させることができるので、得られる複合めっきm仮
は多量の金属酸化物が複合されたものとなり耐食性や塗
料密着性が一段と向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を実施する連続多段電気めっきライン
を示す概略図、 第2図は、厚めつきにおける好ましくない金属酸化物の
塗布例で得られた複合めっきwf4板のめっき皮膜層の
部分断面図、 第3図は、塗布膜の形成からめっき皮膜が形成される過
程を示した慨念図、 第4図は、他の連続多段電気めっきラインを示す概略図
、である。 (1)調帯       (2)めっき槽(3)タムロ
ール    (41コンダクタ−ロール(5)バンクア
ップロール(6)電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数のめっき槽を有する連続多段電気めっきラインで鋼
    帯を順次電気めっきするに際し、めっき槽入側で金属酸
    化物を含むめっき液を鋼帯表面に塗布し、次いでめっき
    槽中でマトリックスのめっき金属を電析させることを特
    徴とする複合めっき方法。
JP11989388A 1988-05-16 1988-05-16 鋼帯の複合めっき方法 Pending JPH01290795A (ja)

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