JPH0280593A - 化成処理性に優れたＺｎ系合金電気めっき鋼板の製造方法 - 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Ｚｎ系合金電気めっき鋼板の製造方法に係り、
特にめっき面の化成処理性の改善に関するものである。

〈従来の技術〉 Ｚｎ系電気めっき鋼板は、素材の材質を劣化させること
なく、高耐食性が実現できるため、自動車。

家電、建材等従来冷延鋼板が使用されていた分野に用途
が拡大されつつある。

近年、耐食性向上を目的としてＺｎ系合金電気めっき鋼
板が開発され、自動車車体の防錆用めっき鋼板として適
用され、その生産が著しく増加している。

ところで、Ｚｎ系合金電気めっき鋼板上に、リン酸塩化
成処理時に生成するリン酸塩結晶はｈｏｐｅｉｔｅ　（
Ｚｎｓ（ＰＯａ）ｔ　Ｈ４１１１Ｏ）で、このｈｏｐｅ
ｉ　Ｌｅは冷延鋼板上に生成するｐｈｏｓｐｈｏｐｈｙ
ｌｌｉｔｅ　（Ｚｎ、Ｆｅ（ＰＯ４）＊・４Ｈ！０１に
比較して塗料の密着性が劣るために、その使用部位は車
体−内面が主体で、車体外側に用いることには問題があ
った。

さらにＺｎ系合金電気めっき鋼板は、そのめっき表層に
不均一な不動態被膜を形成しやすく、以後のリン酸塩に
よる化成処理において、その被膜形成にむらが生じやす
（、また、このむらが、後に施される塗装にも影響し塗
装後の外観むらとなり、外観上製品価値を著しく阻害す
ることがある。特に自動車の耐久性向上から自動車の外
面にもＺｎ系合金電気めっき鋼板が採用されつつあり、
前記むらも塗料の密着性に併せて障害になっている。

これらの問題点に対し、従来、特開昭５６−１３３４８
８号公報、特公昭６０−５７５１８号公報に示されてい
る２層めっきによる方法が用いられている。この技術は
Ｚｎ系めっきの上にＦｅリンチなめっきを施し、耐食性
は下層で、化成処理性は上層でと、役１６１１りを分担
することによりＺｎ系合金めっきの化成処理性、塗装性
の改善を行っている。

しかしながら、上記技術においては、以下のような欠点
がある。

（１）上層めっきによりコストアップになる。

（２）上層めっきの目付量が少ないので、上層めっきの
コントロールがＨしい。

（３）卑な金属の上に責な金属をめっきするため、上層
めっき量が増加すると下層金属の熔解量が増加して耐食
性が悪くなる。

（４）異種めっき液を使用するため、既存ラインでは設
備改造が必要である。

（５）異種めっき液を使用するため、そのコンタミによ
る品質劣化が発生ずる。またコンタミ管理にコストがか
かる。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は以上のような問題点を解消した化成処理
性に優れたＺｎ系合金電気めっき鋼板の製造方法を提供
することである。

く課題を解決するための手段〉 本発明者らは前記化成処理むらの原因について鋭意研究
調査を行った。

例えばＺｎ−Ｎｉ合金電気めっきの化成むらの発生して
いるものは、水酸化亜鉛、酸化亜鉛等の被膜がめつき表
層に多くかつ不均一に生成しており、化成むらの発生の
ないものは、その生成量が少なくてしかも均一であるこ
とをつきとめた。すなわち化成処理むらの原因は、めっ
き表層に存在する水酸化亜鉛等の被膜が多（、しかも不
均一に生成していることにあり、これにより化成処理反
応に差異が生じ、化成むらが発生することが明らかにな
った。

そこで、本発明者らは、既存のＺｎ系合金電気めっき設
備を何ら変更することな（、かつ既使用のめっき液の使
用を前提として、Ｚｎ系合金電気めっきの表層への水酸
化亜鉛等の被膜生成を抑制し、かつ均一化する方法につ
いて種々検討を重ねた。

その結果、本発明に到達したもので、すなわち本発明は
、鋼板にＺｎ系合金電気めっきを施すに当たり、まずほ
ぼ所定の目付量のＺｎ系合金電気めっきを施し、次いで
めっき面にさらに該Ｚｎ系合金電気めっきと同一浴組成
のめっき液にて電流密度：１〜ＩＯＡ／ｄｄ、付着１：
　　０．１ｇ／ｎ？以上のＺｎ系合金電気めっきを施し
、しかる後さらに該Ｚｎ系合金めっき液中に無通電浸漬
することを特徴とする化成処理性に優れたＺｎ系合金電
気めっきｗ４板の製造方法である。

〈作　用〉 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるＺｎ系合金電気めっき鋼板とは、Ｚｎを
主体とするＺｎ系合金めっき鋼板を広く含むもので、例
えばＺｎ　　Ｎｉ系、ＺｎＦｅ系、Ｚｎ−Ｍｎ系、　Ｚ
ｎ−Ｍ系などの合金めっき、さらにはこれらを含む積層
メッキカアリ、ソａ　ラニＣｏ、　Ｃｒ、　Ｓｎ、　Ｓ
ｂ、　　ＶＦｅ、　Ｔ１．　　Ｐ、　ＴＩ、　Ａｓ、　
Ｐｂ、　８１．　Ｉｎ、　Ｃｄｔ　Ｉｒなどが不可避的
に混入あるいは故意に添加したものを包含し、硫酸浴、
塩化物浴あるいはそれらの混合浴でめっきされるもので
ある。

通常、Ｚｎ系合金電気めっき鋼板を工業的に製造するに
は、電解脱脂、水洗、酸洗、水洗等の前処理を行った後
、所定の組成の電解液を用い、数種ないし十敗槽から成
るめっき槽で順次陰極処理し、所定の合金含有量及び所
定の付着量の電気めっき鋼板を製造する。

本発明においては、所定の合金含有量及びほぼ所定の付
着量のＺｎ系合金電気めっきが終了後、さらに例えばめ
っき槽を後続してただちにその上に前段と同じめっき液
にて電流密度が１〜ＩＯＡ／ｄｊで付着量が０．１ｇ／
イ以上のＺｎ系合金電気めっきを施した後、さらに前段
と同一の、或いは同種のめっき液中に無電解浸漬するも
のである。そしてその後、通常の処理と同様であるが、
ただちに被めっき鋼板上に前記電解液を残すことなく、
十分な水洗を行い、乾燥されて製品とされる。

本発明の後続して行うＺｎ系合金電気めっきは電流密度
を１〜ＩＯＡ／ｄｉ、付着量をＱ、Ｉｇ／ｒｒ１以上と
する。

この理由は、電流密度を通常めっき時よりも低く、ＩＯ
Ａ／ｄｄ以下にすることにより、陰極への金属イオンの
供給がおくれる。さらに陰極界面のρ１１上昇が抑制さ
れ、水酸化亜鉛のバリヤー層の生成が緩慢になる。これ
らの相乗効果によってめっき表層への水酸化亜鉛等の被
膜生成が減少すると共に均一化され、それによってめっ
き表層の活性度が均一になり、化成処理性が改善される
のである。

ここで電流密度がＩＡ／ｄｉ未満または付着量が０．１
ｇ／ｎｆ未満では化成処理性の改善効果が少ない、一方
、電流密度がＩＯＡ／−を超えるとその効果がなくなる
。

また、付着量の上限は特に限定するものではないが、ラ
イン操業上の経済性と化成処理時のエツチング層に見合
っためっき量からしてＩｇ／ｒｒｆ以下が好ましい。

次に、本発明ではさらに無電解浸漬処理を加えることに
より、前述の化成処理性の劣化原因であるめっき表層の
水酸化亜鉛等の被膜をさらに完全に溶解除去し、化成処
理性をより一層改善するものである。

この無電解浸漬液のｐｌ＋は０．５以上２．５以下が望
ましい、その理由は、ｐＨが０．５未満ではめっき層が
熔解過多になり、めっき目付量が低下するため経済的に
不利である。またｐｉが２．５を超えると、溶解力が低
下するため浸漬時間を長く必要とし、生産能力の低下を
きたすため得策ではない。

浸漬時間は１秒以上２０秒以下が望ましい。浸漬時間を
２０秒を超えて長くすることは生産性の低下をきたすた
め得策ではなく、またかえって化成処理性の低下をきた
す、また、１秒未満では化成処理性の改善効果が少ない
。

また本発明は片面めっき、あるいは両面めっきをもその
対象としていることは当然である。

次に本発明を実施例に基づいて説明する。

〈実施例〉 板厚０．７０の５ｐｃｃ相当の冷延１１仮を使用し、め
っきした、なお、めっき条件は以下の通りである。

Ｚｎ−Ｎｉ浴組成 ｐｎ　　　　　　　　：　１．５ 浴　　　温　　　：６０°Ｃ １ｔ流密度　　：５０Ａ／ｄｊ めっき時間　７１５ｓｅｃ めっき目付量：　２０　ｇ　／ｍ２＜Ｎ＋含有率１２％
）めっき後ただちに後続して上記と同じ組成のめっき浴
を用い、第１表に示すように陰極処理並びに無電解処理
を行い、その後、水洗、乾燥した。

なお、浸漬に用いた浴のｐＨ！Ｆｌ整は硫酸及び水酸化
ナトリウムで行った。

化成処理は、日本ペイント製のりん酸塩処理液グラノジ
ンＳ　Ｄ２０００　（デイツプ方式）を用いて行った。

化成処理性の評価は、外観を目視判定するとともに、各
々ｌＯケ所ずつランダムに走査型電顕観察を行い、均一
性、結晶の緻密さ等によって評価した。このときの化成
皮膜の評価基準は以下の通りである。

化成皮膜外観評価： ５・・・外観は均一でむらはなく、結晶も１０個所とも
均一で緻密。

４・・・外観は均一でむらはないが、結晶が２個所やや
不均一 ３・・・外観は均一でむらはないが、結晶が４個所やや
不均一 ２・・・外観は一部にむらがあり、結晶は１０個所とも
不均一で、そのうち５個所は粗大粒と微細粒の混粒。

ｌ・・・外観は全面にむらがあり、結晶は１０個所とも
粗大粒と微細粒の混粒。

耐温水二次密着性試験は、化成処理後カチオン電着塗装
（パワートップＵ−３０，日本ペイント製）２０ｇ、中
塗り３０−９上塗り４０Ｑ（ともにアミノアキッド系塗
料１日本ペイント製）１合計９０１！ｍの３コート塗装
を行い、液温５０℃の純水中に２４０時間浸漬後、１０
個所について塗膜面にナイフで素地に達する２ｍ四方の
基盤目状の傷を１００個つけ、セロハンテープ剥離を２
回行い、塗膜の残存率（％）を求めた。耐水二次密着性
の評価は下記の通りである。

５・・・１０個所の塗膜残存率の平均値が　１００％４
・・・　　　　　　　　　　　　　　９０〜９９％３・
・・　　　　　　　　　　　　　　７０〜８９％２・・
・　　　　　　　　　　　　　　５０〜６９％１・・・
　　　　　　　　　　　　　　５０％未満それぞれの結
果を第１表に示す。

また、比較例として後続処理の前までは実施例と同様に
めっきした鋼板に第１表の比較例１−１０に示す陰極処
理及び／又は無電解処理を施したもの、比較例１１の何
ら後続処理を施さないものについて同様に化成処理性と
耐水二次密着性を評価した。

本発明の実施例はいずれも比較例に比べて優れた化成処
理性と耐水二次密着性を示した。

〈発明の効果〉 以上詳述したように、本発明によれば、既存のＺｎ系合
金電気めっき設備をなんら変更することなく、かつ数便
用のめっき液を使用して化成処理性を容品に改善するこ
とができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　鋼板にＺｎ系合金電気めっきを施すに当たり、まずほ
   ぼ所定の目付量のＺｎ系合金電気めっきを施し、次いで
   めっき面にさらに該Ｚｎ系合金電気めっきと同一浴組成
   のめっき液にて電流密度：１〜１０Ａ／ｄｍ＾２、付着
   量：０．１ｇ／ｍ＾２以上のＺｎ系合金電気めっきを施
   し、しかる後さらに該Ｚｎ系合金めっき液中に無通電浸
   漬することを特徴とする化成処理性に優れたＺｎ系合金
   電気めっき鋼板の製造方法。