JPH02104689A - Ｚｎ系めっき処理材 - Google Patents

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］ 本発明は基材表面にＺｎ或はＺｎ合金よりなるＺｎ系め
っき層を形成したＺｎ系めっき処理材に関するものであ
る。

［従来の技術］ 鋼板等にＺｎ系めっきを施してなるＺｎめフき処理材は
耐食性が良好である為、従来より自動車、家電製品、建
築用材をはじめ、幅広い分野で用いられている。しかし
技術が急速に向上している昨今においては、Ｚｎめっき
処理材の耐食性についても一層高度のものが要求される
ようになってきている。この様な要求に対して、従来は
（イ）めっき付着量を増加させる （０）Ｚｎ−Ｎｉ或はＺｎ−ＦｅなどのＺｎ系合金めっ
きを採用する 等の対策がとられていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記（イ）の方法においては、めっき付着
量が増大するにつれて、プレス成形の際にめっき層が金
型に付着するビルドアップ現象を招き、又上記（ロ）の
方法においては、合金めフき層が硬い為にプレス成形の
際にめっき層が剥離するパウダリング現象を招き、結局
（（）　、　（０）のいずれの方法もプレス成形性を損
うという問題があった。

まためっき処理材を自動車や家電製品等の部材に用いる
場合は、塗装を施して用いるのが一般的であるが、Ｚｎ
系めっきを施した表面は塗膜密着性が不十分な為、燐酸
塩やクロム酸塩等を用いて塗装前処理を行なうことが余
儀なくされ、工程が繁雑となる傾向にあった。

本発明はこの様な状況に鑑みてなされたものであってそ
の目的は、プレス成形の際にビルドアップ現象やパウダ
リング現象を生ずることなく、優れたプレス成形性が得
られ、且つ塗装前処理を行なわなくても優れた塗装密着
性が得られるＺｎ系めっき処理材を提供する点にある。

［課題を解決する為の手段］ 本発明は、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド単位
を１０モル％以上含有するアクリルアミド系ポリマーを
Ｃ量換算で０．００１〜１０１ｉ量％含有し、且つ残部
がＺｎ若しくはＺｎ合金であるＺｎ系めっき層が基材表
面に形成されていることを要旨とするものである。

［作用］ 本発明者等は従来のＺｎめつき材及びＺｎ合金めっき材
がプレス成形性に劣る点についてその原因を追究し検討
した。その結果従来のＺｎ系めっき面は、潤滑性の乏し
さがビルドアップを招く原因となっており、又Ｚｎ−Ｎ
ｉ％Ｚｎ−ＦｅをはじめとするＺｎ合金めっきでは、め
っき層が硬すぎて、めっき素材の硬さと違いすぎること
がパウダリングを招く原因となっているという知見を得
た。

そこでＺｎめっきの潤滑性及びＺｎ系合金めっき層の硬
さを改善する方策を検討した結果、めっき層に有機ポリ
マーを含有させれば、潤滑性が優れたものとなり、また
同時にめっ＠層の硬さも通常使用されるめっき基材の硬
さにほぼ近似したＨｖｌＯＯ〜２００程度とすることが
できて、めフき処理材のプレス成形性が改善されること
がわかった。一方塗装性について検討した結果、めっき
層表面に極性基を付与すれば、極性基の作用によりめっ
き層表面と塗膜の間に水素結合を生じ、塗装前処理なし
に優れた塗膜密着性が得られるとの結論を得た。そして
前記有機ポリマーとして、非イオン系ポリアクリルアミ
ド系ポリマーやポリビニルアルコール系ポリマーを用い
たところ塗膜密着性は良好でなかった。そこでアクリル
アミドポリマーにＮ−メチロール（メタ）アクリルアミ
ドを含有させたアクリルアミド系ポリマーまたはメタク
リルアミド系ポリマーを用いたところ優れた塗膜密着性
が得られることがわかった。即ち本発明においては上記
ポリマー中に存在するメチロール基の極性作用によって
、めっｔｋ層表面と塗膜の間に水素結合を形成して塗膜
密着性が向上するものと考えられる。

第１図はアクリルアミドポリマー中、のＮ−メチロール
アクリルアミド単位量を種々変化させた試料につき、塗
装材のゴバン目エリクセン試験（テープ剥離試験）によ
る塗膜剥離率を測定した結果を示す、尚めっき層はＺｎ
−１％アクリルアミドポリマーめつき：　２０　ｇｅｔ
ｓ２．塗膜はアミノアルキッド系塗膜＝２０μｍとした
。

第１図より明らかな様に、アクリルアミド系ポリマー中
のＮ−メチロール（メタ）アクリルアミド単位の含有量
は、１０そル％未満では含有量が少なすぎて塗膜との密
着性が十分でない、従って含有量は１０モル％以上ある
ことが必要である。

含有量の上限は限定されないが含有量が７０モル％を超
えても、それ以上の添加効果は得られない。従って７０
モル％以下の含有量であることが好ましい。

次に第２図は、めっき層中のアクリルアミド系ポリマー
含有量を種々変化させて作製した試料につき、塗装材の
ゴバン目エリクセン試験による塗膜剥離率及びめっき材
のドロービード試験後のめっき剥離量を測定した結果を
示す（めつき膜厚：４０ｇ／ｍ”とした）。

第２図より明らかな様に、めっき層中におけるアクリル
アミド系ポリマーの含有量がＯ，００１重量％未満の場
合は、プレス成形性、塗装性のいずれも改善効果はなく
、一方含有量が１０重量％を超えるとパウダリング現象
が生じやすくプレス成形性が損われる。

尚耐食性向上の観点からめつき層中にＮｔ。

Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎの群より選択される１種又は２
１ｆ１以上を添加したＺｎ系合金めっきとすることもで
きる。その場合の上記元素の添加量は３〜２０重量％で
あることが好ましい。

めっき付着量は、１　ｇ／ｍ”未満の場合、基材表面を
十分に被覆することが困難である。一方４０ｇ／ｌａ２
を超える付着量としてもプレス成形性及び塗装性の面で
それ以上の効果が得られない、従ってめっき付着量は１
〜４０　ｇｅｔｓ”とするのが好ましい。

次に本発明において用いられるめっき基材は、鋼板、Ａ
Ｉ板、Ｃｕ板をはじめとして、めっきが可能な素材であ
ればどの様なものにでも適用できる。又この様な基材に
Ｚｎめっき、Ｚｎ系合金電気めっき、或は例えば７〜１
５重量％Ｆｅ−Ｚｎ合金溶融Ｚｎめっき鋼板等の合金化
溶融Ｚｎめっきを施したものを基材として用い、これら
のめっき素材のめっき層の表面に本発明に係るめっき層
を施した重層のめっき層を形成することもできる。

本発明におけるめっき方法は特に限定されないが、例え
ば電気めっきの常法に従フて、めっきに先立ってめっき
基材に対して脱脂、酸洗等の表面浄化処理を施こした後
、Ｚｎイオン（合金めっきの場合は、合金素材となる金
属イオンを含む）及びＮ−メチロール（メタ）アクリル
アミドポリマーを含む水溶液からなる電気めっき洛中に
めっき基材を浸漬し電解することにより行なうことがで
きる。尚電気めっき浴を使用する場合は、該めっ包浴中
の（メタ）アクリルアミド系ポリマーを０．１〜１００
　ｇ／Ｉｔ含有する様に調整しておけば目的組成のめつ
き層を安定して形成することが容易となる。

尚本発明の前記めっき層はめつき基材上に単層で形成し
たものであっても良いが、該めっき層をベースとしてそ
れより下層または上層に他のめっき層を形成する場合を
排除するものではない。

以下実施例について説明するが、本発明は下記の実施例
に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計を変更することは本発明の技術的範囲に含まれる
。

［実施例］ 夫ｐユ 脱脂及び酸洗の前処理を施した冷延鋼板に電気めっぎを
行ないめつ籾試料を作製した。めっき浴としては、Ｚｎ
めつき浴及びＺｎ合金めつき浴にアクリルアミド系ポリ
マーを添加したものを用い、比較材用としてはポリマー
を添加しないものも用いた。尚多試料のめつぎ付着量は
２０　ｇ／ｍ”とした。

作製した試料についてプレス成形性及び塗装性を測定し
た。

プレス成形性については、ドロービード試験後のめつき
剥離量で評価した。

塗装性については、めっき鋼板にアミノアルキッド系塗
料を約２０μｍ塗布し、ゴバン目エリクセン試験による
塗膜剥離率で評価した。結果を第１表に示す。

尚第１表中、プレス成形性及び塗装性の各評価欄におけ
るＯ９Δ及びＸの印はそれぞれ下記の意味をあられす。

プレス成形性； Ｏ：めっき剥１Ｉｌｌｔ量　０．５ｇ／ｍ”　以下Δ：
　　　ｎ　　　　　Ｏ，５〜１．０ｇ／ｍ２Ｘ　：　　
　ｎ　　　　　１．０ｇ７ｍ”以上塗装性； ○：塗膜剥離率　　５％以下 Δ：　　〃　　　　５〜３０％ Ｘ　：　　　）ｌ　　　　　３　ｏ％以上第　　１　　
表 第１表の結果より明らかな様に、本発明に係るＺｎ系め
っき処理材は、プレス成形性及び塗装性のいずれにおい
ても優れた性能を示している。

尚本発明に係るＺｎ系めっき処理材は、燐酸塩処理など
の塗装前処理を行なわなくても上記の様に優れた塗装性
を有するが、塗装前処理を行なってもその塗装性に悪影
響を及ぼすものではない。

犬五■ユ 通常のＺｎまたはＺｎ合金めつき層上に第２層として本
発明のめっき層を形成する場合について下記の実験を行
なった。

脱脂・酸洗を行なった冷延鋼板に各種Ｚｎ系（Ｚｎまた
はＺｎ合金）めっきを施した後、アクリルアミド系ポリ
マーを添加したＺｎめっき浴を用いて電気めつぎを行な
い、めっきサンプルを作成した。尚めっき付着量は、下
層：　２０　ｇ／ｍ２、上層：５ｇ／ｍ’とした（ただ
し比較例９の上層付着量は０．５　ｇ／ｓ２）　、実施
例１と同様にして塗装性を調べたところ第２表に示す様
な結果が得られた。

去ＩＬユ 実施例１に準じたＺｎ系電気めっきを行なうに当たり、
めっき洛中のアクリルアミド系ポリマー含有量および該
ポリマー中のＮ−メチロールアクリルアミド単位量を変
化させながら電気めフきを行なった。得られたサンプル
について、めっきむらの発生程度を目視観察すると共に
電流効率を調べたところ第３表に示す様な結果が得られ
た。

［発明の効果］ 本発明は上記の様に構成されているので、プレス成形を
行なうに当たり、ビルドアップ現象やバクダリング現象
を生ずることなく、優れたプレス成形性が得られると共
に、塗装前処理を行なわなくても優れた塗装密着性が得
られるＺｎ系めっき処理材が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アクリルアミドポリマーを含有するＺｎ系メ
ツキ層を施こした塗装材に対するゴバン目エリクセン試
験による塗膜剥離率と、アクリルアミドポリマー中のＮ
−メチロールアクリルアミド単位量との関係を示す実験
図、第２図は、アクリルアミドポリマーを含有するＺｎ
系めっき層を施こした塗装材に対するゴバン目エリクセ
ン試験による塗膜剥離率と、めっき層中のアクリルアミ
ド系ポリマー含有量の関係、並びに前記Ｚｎ系めっき層
を施こしためっき材に対するドロービード試験後のめっ
き剥離量と、めっき層中のアクリルアミド系ポリマー含
有量との関係を示す実験図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド単位を１０モル
   ％以上含有するアクリルアミド系ポリマーをＣ量換算で
   ０．００１〜１０重量％含有し、且つ残部がＺｎ若しく
   はＺｎ合金であるＺｎ系めっき層が基材表面に形成され
   ていることを特徴とするＺｎ系めっき処理材。