JPH02163396A - 外観色調とめっき密着性にすぐれたZn‐Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
外観色調とめっき密着性にすぐれたZn‐Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPH02163396A JPH02163396A JP29470089A JP29470089A JPH02163396A JP H02163396 A JPH02163396 A JP H02163396A JP 29470089 A JP29470089 A JP 29470089A JP 29470089 A JP29470089 A JP 29470089A JP H02163396 A JPH02163396 A JP H02163396A
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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。
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、めっぎ外観色調が美麗で、密着性にすぐれ、
塗装下地として好適で、塗装を含めた総合的防錆性にす
ぐれた耐食鋼板、特に自動車用表面処理鋼板の製造を目
的とした1n−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法に
関するものである。
塗装下地として好適で、塗装を含めた総合的防錆性にす
ぐれた耐食鋼板、特に自動車用表面処理鋼板の製造を目
的とした1n−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法に
関するものである。
〈従来技術の問題点〉
Zn−Fe合金電気めっき鋼板は、Znめっき鋼板の塗
装適合性を改良したものであって合金化溶融Znめっき
鋼板に匹敵するすぐれた塗装後耐食性を有している。
しかし、その工業的製造は容易では無く、各種の困難が
伴っている。
装適合性を改良したものであって合金化溶融Znめっき
鋼板に匹敵するすぐれた塗装後耐食性を有している。
しかし、その工業的製造は容易では無く、各種の困難が
伴っている。
すなわち、すでに開示されているZn−Fe合金電気め
っきの製造方法、特開昭56−9386号、同57−5
1283号、同57−192284号、同58−524
93号、同57−200589号でもってしても以下の
問題点があった。
っきの製造方法、特開昭56−9386号、同57−5
1283号、同57−192284号、同58−524
93号、同57−200589号でもってしても以下の
問題点があった。
第1にはZn−Faめっきは均一電着性が悪く、スジ状
模様や斑状のムラが発生しやすく、外観均一性が不良で
あること、第2にはzn−Feめっきは灰色〜黒色にな
りやすく色調が不良であること、第3にはめっき密着性
が悪い場合があり、加工時にめっき皮膜が剥離すること
、など多くの問題を有していた。
模様や斑状のムラが発生しやすく、外観均一性が不良で
あること、第2にはzn−Feめっきは灰色〜黒色にな
りやすく色調が不良であること、第3にはめっき密着性
が悪い場合があり、加工時にめっき皮膜が剥離すること
、など多くの問題を有していた。
そこで、各種の添加剤による外観色調および密着性など
について種々検討した結果、Zn−Fe合金めっき浴に
、FeめっぎやZnめっきに有効な添加剤を添加しても
外観色調とめっき密着性が同時に良好なZn−Feめっ
きを得ることはできなかった。 すなわち、多くの添加
剤は外観色調改良効果、めっき密着性改良効果ともに無
く、外観色調改良効果のある添加剤はめっき密着性を改
良するどころか逆に劣化させ、めっぎ密着性改良効果の
ある添加剤は外観色調、均一性を改良しない。
について種々検討した結果、Zn−Fe合金めっき浴に
、FeめっぎやZnめっきに有効な添加剤を添加しても
外観色調とめっき密着性が同時に良好なZn−Feめっ
きを得ることはできなかった。 すなわち、多くの添加
剤は外観色調改良効果、めっき密着性改良効果ともに無
く、外観色調改良効果のある添加剤はめっき密着性を改
良するどころか逆に劣化させ、めっぎ密着性改良効果の
ある添加剤は外観色調、均一性を改良しない。
〈発明の目的〉
本発明の目的は、外観色調および密着性にすぐれたZn
−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法を提供しようと
するにある。
−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法を提供しようと
するにある。
〈発明の構成〉
すなわち、本発明の第1の態様によれば、浴中のZn”
+とFe”イオンを0.1≦Fe”/ (Fe”+Zn
”)≦0.7 なるモル濃度比で合計で0.5ωol
/It以上溶解限以内含有し、さらに分子量が200〜
10000の未置換ポリエーテル類を1種以上合計でo
、os 〜sog#含有し、pHが1.0〜5.0の硫
酸塩めっき浴を使用して、電流密度20〜20OA/d
m’、めっき液と鋼板の相対流速30mpm以上の電解
条件にてめっきすることを特徴とする外観色調と密着性
にすぐれたZn−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法
が提供される。
+とFe”イオンを0.1≦Fe”/ (Fe”+Zn
”)≦0.7 なるモル濃度比で合計で0.5ωol
/It以上溶解限以内含有し、さらに分子量が200〜
10000の未置換ポリエーテル類を1種以上合計でo
、os 〜sog#含有し、pHが1.0〜5.0の硫
酸塩めっき浴を使用して、電流密度20〜20OA/d
m’、めっき液と鋼板の相対流速30mpm以上の電解
条件にてめっきすることを特徴とする外観色調と密着性
にすぐれたZn−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法
が提供される。
本発明の第2の態様によれば、浴中のZn2+とFe”
イオンを0.1≦F e ’ ” / (F e 2”
+ 7112″″)≦0.7なるモル濃度比で合計で
0.5 mol/J:1以上溶解限以内含有し、ざらに
分子量が200−10000の未fit fAポリエー
テル頚を1f!以上合計で0.05〜50g/lおよび
電導度助剤として(NH4) 2s04およびNa2S
O4よりなる群より選ばれた1種以上を20g/I1以
上含有し、pHが1.Q 〜5.0 、浴温度が25〜
70℃である硫酸塩めっぎ浴を使用して、電流密度20
〜200 A/d m”、めっき液と鋼板の相対流速3
0mpm以上の電解条件にてめっきすることを特徴とす
る外観色調と密着性にすぐれたZn−Fe系合金電気め
っき鋼板の製造方法が提供される。
イオンを0.1≦F e ’ ” / (F e 2”
+ 7112″″)≦0.7なるモル濃度比で合計で
0.5 mol/J:1以上溶解限以内含有し、ざらに
分子量が200−10000の未fit fAポリエー
テル頚を1f!以上合計で0.05〜50g/lおよび
電導度助剤として(NH4) 2s04およびNa2S
O4よりなる群より選ばれた1種以上を20g/I1以
上含有し、pHが1.Q 〜5.0 、浴温度が25〜
70℃である硫酸塩めっぎ浴を使用して、電流密度20
〜200 A/d m”、めっき液と鋼板の相対流速3
0mpm以上の電解条件にてめっきすることを特徴とす
る外観色調と密着性にすぐれたZn−Fe系合金電気め
っき鋼板の製造方法が提供される。
以下、本発明の外観色調および密着性にすぐれたZn−
Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法につき詳細に説明
する。
Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法につき詳細に説明
する。
Zn−Fe系合金めっきを行うめっき浴は、FA酸塩浴
であって、金属イオンとしては2n2+とF、、2+を
主体とするが、これは硫酸塩の形や金属の溶解によって
調合、供給、調整される。 その4度はZn2+とFe
2+イオンの合計で0.5 mol/n以上溶解限以内
である。 この理由は、合計41度が0.5 mol/
l未満ではヤケが生しやすくなるためであり、一方溶解
限を越えると固体が生成するのみで本発明の外観色調お
よび密着性に対し、効果の向上はない。
であって、金属イオンとしては2n2+とF、、2+を
主体とするが、これは硫酸塩の形や金属の溶解によって
調合、供給、調整される。 その4度はZn2+とFe
2+イオンの合計で0.5 mol/n以上溶解限以内
である。 この理由は、合計41度が0.5 mol/
l未満ではヤケが生しやすくなるためであり、一方溶解
限を越えると固体が生成するのみで本発明の外観色調お
よび密着性に対し、効果の向上はない。
Fe2+ / (Fe2+ + Zn2+)比は0.1
〜0.7が望ましいか、これはFe含有率を10〜30
wt%に制御するためである。
〜0.7が望ましいか、これはFe含有率を10〜30
wt%に制御するためである。
めっぎ浴には電導度助剤として(NHJ) 2SO4お
よびNa2SO4よりなる群より選ばれた1種以上を2
0g/f1以上含有せしめるのがよい。 これは、比較
的大量に添加することによる電導度向上、めっきのヤケ
の減少、電力の低減を図るためである。
よびNa2SO4よりなる群より選ばれた1種以上を2
0g/f1以上含有せしめるのがよい。 これは、比較
的大量に添加することによる電導度向上、めっきのヤケ
の減少、電力の低減を図るためである。
なお、上記電導度助剤に加えてさらなる電導度向上、ヤ
ケの減少ために(:l 、 NHaCI 、 NaC1
、CaCl2などの塩化物を添加してもよい。
ケの減少ために(:l 、 NHaCI 、 NaC1
、CaCl2などの塩化物を添加してもよい。
めっきにおける電流密度は20〜200A/drn’、
好ましくは60〜150 A/drn’が適当である
。 このように広い電流密度範囲にわたって、密着性が
良好で、外観色調にすぐれたZn−Feめっき鋼板を得
られるのが本発明の重要な特徴である。 20^/d
+a2未満では色調が黒色化し、色調、均一性とも不良
になるためであり、200 ^/drn’を越えると、
ヤケが生じやすくなり、また密着性の不良な場合がある
ためである。 相対流速は30mpm以上が望ましい。
好ましくは60〜150 A/drn’が適当である
。 このように広い電流密度範囲にわたって、密着性が
良好で、外観色調にすぐれたZn−Feめっき鋼板を得
られるのが本発明の重要な特徴である。 20^/d
+a2未満では色調が黒色化し、色調、均一性とも不良
になるためであり、200 ^/drn’を越えると、
ヤケが生じやすくなり、また密着性の不良な場合がある
ためである。 相対流速は30mpm以上が望ましい。
30 mpm未満では著しくヤケが発生しやすくなるた
めである。
めである。
浴温は20〜75℃が望ましい。 25℃未満では密
着性が劣化し、逆に70℃を越えると黒色外観となりや
すい。
着性が劣化し、逆に70℃を越えると黒色外観となりや
すい。
ρ11は1.0〜5.0が望ましい61.0未満では。
陰極析出効率の低下がおこるばかりでなく、密着性の劣
化する場合があり、一方5.0を越えるとFe2+の酸
化が著しく早くなるためである。
化する場合があり、一方5.0を越えるとFe2+の酸
化が著しく早くなるためである。
本発明においては、上記塩類の他にめっき外観色調と均
一性を改善するのに特異的に有効な未置換ポリエーテル
類を添加する。 即ち、本発明の添加剤として特にすぐ
れているのは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール
である。
一性を改善するのに特異的に有効な未置換ポリエーテル
類を添加する。 即ち、本発明の添加剤として特にすぐ
れているのは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリエチレンポリプロピレングリコール
である。
これらの化合物を1種以上添加することによりめっきの
結晶は微細化し、光沢および均一電着性が著しく改良さ
れる。 さらに、めっき密着性は良好なものとなる。
すなわち、本発明によって始めて、外観改良効果とめっ
き密着性改良効果を同時に得ることができる。
結晶は微細化し、光沢および均一電着性が著しく改良さ
れる。 さらに、めっき密着性は良好なものとなる。
すなわち、本発明によって始めて、外観改良効果とめっ
き密着性改良効果を同時に得ることができる。
つまり、ポリエーテル類の添加は、外観色調、均一性を
改良すると同時に、密着性を改良するという稀有の効果
を有している。
改良すると同時に、密着性を改良するという稀有の効果
を有している。
添加量の適正範囲は0.05〜50g/JZ、好ましく
は0.1〜10g/Ilである。 0.05g/I1未
満では十分な改良効果は期待できない。 また、50
gillを越えて添加しても改良効果はほぼ飽和してい
るので無意味である。
は0.1〜10g/Ilである。 0.05g/I1未
満では十分な改良効果は期待できない。 また、50
gillを越えて添加しても改良効果はほぼ飽和してい
るので無意味である。
以上のようなめっき浴を用いて得られるめっきは完全な
鏡面光沢とはならないが、従来の仄〜里色の、ムラの激
しいZn−Fe合金めっきに比べるとはるかに微結晶で
、白色〜光沢外観で、はぼ均一な外観を示す。 また
、めっき密;n性も良好なものに改良される。
鏡面光沢とはならないが、従来の仄〜里色の、ムラの激
しいZn−Fe合金めっきに比べるとはるかに微結晶で
、白色〜光沢外観で、はぼ均一な外観を示す。 また
、めっき密;n性も良好なものに改良される。
なお、本発明にさらに、通常の光沢剤や一般に知られて
いる光沢作用のある化合物、またはその他の化合物を別
の目的で添加しても、密着性を損わないかぎり本発明に
包含されるものである。
いる光沢作用のある化合物、またはその他の化合物を別
の目的で添加しても、密着性を損わないかぎり本発明に
包含されるものである。
また、Zn−Fe合金電気めっき以外にも、zn−Fe
を主体とするZn−Fe系合金電気めっき、例えば、2
n−Fe−P 、 Zn−Fe−Ni、 Zn−F
e−GoやZn−Fe−Ti化合物などにも適用可能で
あり、本発明の効果が認められるかぎり本発明に包含さ
れるものである。
を主体とするZn−Fe系合金電気めっき、例えば、2
n−Fe−P 、 Zn−Fe−Ni、 Zn−F
e−GoやZn−Fe−Ti化合物などにも適用可能で
あり、本発明の効果が認められるかぎり本発明に包含さ
れるものである。
次に、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ールおよびポリエチレンポリプロピレングリコールの重
合度の効果について説明する。
ールおよびポリエチレンポリプロピレングリコールの重
合度の効果について説明する。
これらの平均分子量は200〜10000が好ましい。
平均分子量200未満である場合には、その外観色調
改良効果は必ずしも十分なものでなく、やや灰色化する
傾向が見られる。
改良効果は必ずしも十分なものでなく、やや灰色化する
傾向が見られる。
重合度が大きくなるにつれて、外観色調、均一性改良効
果は大きくなる。 しかし、あまりに重合度が大きく
なると、めっき密着性をやや劣化する傾向が見られるの
で、平均分子量10000以下、好ましくは1000以
下が適当である。
果は大きくなる。 しかし、あまりに重合度が大きく
なると、めっき密着性をやや劣化する傾向が見られるの
で、平均分子量10000以下、好ましくは1000以
下が適当である。
なお、ポリエーテル類の添加によって被膜のFe含有率
が電流密度や流速などのめフき条件の変化に対して安定
化する傾向のあることを見い出した。 すなわち、ポリ
エーテル類の添加によって被膜中Fe含有率を一定の値
に制御しやす(なる。
が電流密度や流速などのめフき条件の変化に対して安定
化する傾向のあることを見い出した。 すなわち、ポリ
エーテル類の添加によって被膜中Fe含有率を一定の値
に制御しやす(なる。
また、本発明のポリエーテル類は未置換であるため、疎
水基がなく、界面活性剤ではないので、はとんど発泡し
ない。 これは工業上、大きなメリットである。
水基がなく、界面活性剤ではないので、はとんど発泡し
ない。 これは工業上、大きなメリットである。
なお、本発明でいうZn−Fe系合金めっきとは、2n
−Fe合金電気めっきに限られず、zn−Feを主体と
するZn−Fe系合金めっき、例えば、Zn−Fe−P
、 2n−Fe−Ni、 Zn−Fe−Ti合金めっ
きなども広く包含するものである。
−Fe合金電気めっきに限られず、zn−Feを主体と
するZn−Fe系合金めっき、例えば、Zn−Fe−P
、 2n−Fe−Ni、 Zn−Fe−Ti合金めっ
きなども広く包含するものである。
めっき浴は表1の薬剤を用いているが、薬品中不純物や
操作中に起こるFe2+の酸化によつて生成するFea
+を含んでいる。
操作中に起こるFe2+の酸化によつて生成するFea
+を含んでいる。
結果を表1に示す。
外観色調および均一性は目視により判定した。
〈実施例〉
次に本発明を実施例について具体的に説明する。
以下の実験は回転陰極型セルを使用して行つたものであ
る。
る。
0T曲げ試験はめっき面を外側にして密着曲げを行った
。 評価は以下の通りである。
。 評価は以下の通りである。
評 価
外観色調 O・・・白色〜金属光沢
△・・・灰色
×・・・黒色又は2f!1以上の色調を有する。
均一性 O・・・はぼ全面均一
△・・・微少なスジ、ムラ
×・・・スジ、ムラ、大
OT曲げ 0・・・剥離なし
Δ・・・やや剥離
X・・・I!II!!
表1かられかるように、比較例には、外観色調、均一性
、密着性のいずれにもすぐれるものはない。
、密着性のいずれにもすぐれるものはない。
本発明例はいずれも良好な外観色調、均一性、密着性を
有していることがわかる。 外観色調は、実施例1がや
やくもりのある金属光沢であった。 なお、Fe含有率
はいずれも10〜30%の範囲にある。
有していることがわかる。 外観色調は、実施例1がや
やくもりのある金属光沢であった。 なお、Fe含有率
はいずれも10〜30%の範囲にある。
また、本発明例の20 g/rr?のめっき材は合金化
溶融Znめっき鋼板(45g/rn”) とほぼ同等
の塗装後塩水噴露耐食性を示した。
溶融Znめっき鋼板(45g/rn”) とほぼ同等
の塗装後塩水噴露耐食性を示した。
〈発明の効果〉
このように、本発明はすぐれた耐食性を有するZn−F
e合金めっきにすぐれた外観色調、均一性、密着性を与
えることに成功したもので、これによりZn−Fe合金
めフきを工業的に生産できる大きな意義をもつものであ
る。
e合金めっきにすぐれた外観色調、均一性、密着性を与
えることに成功したもので、これによりZn−Fe合金
めフきを工業的に生産できる大きな意義をもつものであ
る。
七しン
Claims (2)
- (1)浴中のZn^2^+とFe^2^+イオンを0.
1≦Fe^2^+/(Fe^2^++Zn^2^+)≦
0.7なるモル濃度比で合計で0.5mol/l以上溶
解限以内含有し、さらに分子量が200〜10000の
未置換ポリエーテル類を1種以上合計で0.05〜50
g/l含有し、pHが1.0〜5.0の硫酸塩めっき浴
を使用して、電流密度20〜200A/dm^2、めっ
き液と鋼板の相対流速30mpm以上の電解条件にてめ
っきすることを特徴とする外観色調と密着性にすぐれた
Zn−Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法。 - (2)浴中のZn^2^+とFe^2^+イオンを0.
1≦Fe^2^+/(Fe^2^++Zn^2^+)≦
0.7なるモル濃度比で合計で0.5mol/l以上溶
解限以内含有し、さらに分子量が200〜10000の
未置換ポリエーテル類を1種以上合計で0.05〜50
g/lおよび電導度助剤として(NH_4)_2SO_
4およびNa_2SO_4よりなる群より選ばれた1種
以上を20g/l以上含有し、pHが1.0〜5.0、
浴温度が25〜70℃である硫酸塩めっき浴を使用して
、電流密度20〜200A/dm^2、めっき液と鋼板
の相対流速30mpm以上の電解条件にてめっきするこ
とを特徴とする外観色調と密着性にすぐれたZn−Fe
系合金電気めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29470089A JPH02163396A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 外観色調とめっき密着性にすぐれたZn‐Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29470089A JPH02163396A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 外観色調とめっき密着性にすぐれたZn‐Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15107684A Division JPS6130697A (ja) | 1984-07-20 | 1984-07-20 | 外観色調とめつき密着性にすぐれたZn−Fe系合金電気めつき鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02163396A true JPH02163396A (ja) | 1990-06-22 |
Family
ID=17811174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29470089A Pending JPH02163396A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 外観色調とめっき密着性にすぐれたZn‐Fe系合金電気めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02163396A (ja) |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP29470089A patent/JPH02163396A/ja active Pending
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