JPH04143291A - 二層型合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法 - 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】 り栗上至肌足立団 本発明は、耐クレータ性及び加工性にすぐれる二層型合
金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法に関する。

従漣Ａ刈支黴 近年、合金化溶融亜鉛めっき鋼板がそのすぐれた耐食性
や塗装性のために、自動車用鋼板として広く用いられて
いる。しかし、合金化溶融亜鉛めっき鋼板には、これに
カチオン電着塗装を施すとき、塗膜の表面にクレータと
呼ばれる窪みが発生しやすく、耐クレータ性に劣る。更
に、合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐食性を向上させる
ために、めっきが厚目付けされているために、摩擦抵抗
が大きく、プレス成形性に劣ると共に、高面圧下の摺動
部でめっきが剥離しやすい。

そこで、最近においては、上記耐クレータ性やプレス成
形性を改善するために、合金化溶融亜鉛めっきの上に鉄
含有率の高い鉄系電気めっきを数ｇ／ｒｒｒ施した二層
型合金化溶融亜鉛めっき鋼板が実用化されるに至ってい
る。

しかしながら、従来、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の表面
は、その表面に特徴的に微細な凹凸を有するほか、酸化
物、偏析したアルミニウムやスキンバス調圧液の成分、
汚れ等が存在するので、かかる合金化溶融亜鉛めっき鋼
板に鉄系電気めっきを施しても、そのめっきが均一に付
着せず、更に、めっきの密着性も低い。

「が”しようとする− 本発明は、従来の二層型合金化熔融亜鉛めっき鋼板の製
造における上記した問題を解決するためになされたもの
であって、その上に鉄系電気めっきを均一に且つ密着よ
く付着させることができ、かくして、塗装性及び加工性
にすくれる二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法
を提供することを目的とする。

ｉ　を”　するための 本発明による塗装性及び加工性にすぐれる二層型合金化
溶融亜鉛めっき鋼板の製造方法は、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板に表面平滑率３０〜９０％となるようにスキンバ
ス圧延を施した後、アルカリ脱脂を行ない、次いで、合
金化溶融亜鉛めっきの溶解量を０．０５〜１．０ｇ／ｍ
となるように弱酸洗を行なった後、鉄系電気めっきを施
すことを特徴とする。

以下に本発明の方法を詳細に説明する。

本発明の方法によれば、鋼板に合金化溶融亜鉛めっきを
施して、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得た後、これに表
面平滑化率が３０〜９０％となるようにスキンバス圧延
が施される。ここに、スキンバスによる合金化溶融亜鉛
めっきの表面平滑化率とは、合金化溶融亜鉛めっきに特
徴的な微細な凹凸がスキンバス圧延によってつぶされて
平滑となった部分の面積率で定義され、表面のＳＥＭ写
真から求められる。

上記スキンバス圧延は、合金化溶融亜鉛めっきに特徴的
な表面の微細な凹凸を平滑化すればよいので、−船釣な
方法によってよく、ダル、ブライトのいずれでもよい。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板に種々の表面平滑化率にてス
キンバス圧延を施した後、水酸化ナトリウム（３０ｇ／
ｌのアルカリ性浴にて７０℃で通電量２０Ｃ／ｄ％にて
電解脱脂を行ない、次いで、合金化溶融亜鉛めっきの溶
解量０．１ｇ／ｍの弱酸洗を行なった。このように処理
した合金化溶融亜鉛めっき鋼板に鉄含有量８５％の鉄系
電気めっきを付着量３　ｇ／ｒｒ？にて施して、二層型
合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得た。

このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板のスキンバス圧延
による表面平滑化率と、得られた二層型合金化溶融亜鉛
めっき鋼板にリン酸塩処理を施し、次に、カチオン電着
塗装を施したときのクレータ発生電圧との関係を第１図
に示す。クレータ発生電圧が高いほど、耐クレータ性に
す（れる。

第１図から明らかなように、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
に表面平滑化率３０％以上のスキンバス圧延を施すこと
によって、これに鉄系電気めっき装を施したとき、クレ
ータが発生し難い。しかし、スキンバス圧延による表面
平滑化率が９０％を越えるときは、めっき被膜の耐パウ
ダリング性が劣る。従って、本発明の方法においては、
合金化溶融亜鉛めっきのスキンバス圧延による平滑化率
は３０〜９０％の範囲とする。

次いで、本発明によれば、上記スキンバス圧延の後、合
金化溶融亜鉛めっき鋼板は、アルカリ脱脂がなされて、
表面の酸化物、偏析したアルミニウム、汚れ、スキンバ
ス調圧液等が除去される。

脱脂液としては、水酸化ナトリウム、オルソケイ酸ナト
リウム、炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等の好
ましくはｐＨ１０以上のアルカリ性液や、或いはこれら
に界面活性剤を加えたものが好適に用いられる。アルカ
リ性液のｐＨがＩＯよりも小さいときは、酸化物、偏析
したアルミニウム、汚れ、スキンバス調圧液等が十分に
除去されないことがある。

脱脂方法は、上記アルカリ性浴中への浸漬脱脂又は上記
アルカリ性浴中での電解脱脂が好ましく採用される。浸
漬脱脂によるときは、酸化物、偏析したアルミニウム、
汚れ、スキンバス調圧液等を十分に除去するためには、
浸漬時間は２秒以上とすることが好ましい。

電解脱脂は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を陰極とする陰
極脱脂、及び逆の陽極脱脂のいずれでもよく、また、陰
極脱脂と陽極脱脂を交互に行なってもよい。電解脱脂に
際して、通電時間は１０Ｃ／ｄ、、７以上とすることが
好ましい。通電量が１０Ｃ／　ｄ　ｒｄよりも少ないと
きは、脱脂効果が不十分であって、鉄系電気めっきをそ
の上に均一に付着させることが困難である。

本発明においては、浸漬脱脂又は電解脱脂に超音波を印
加することができる。この方法によれば、脱脂洗浄力が
高まり、酸化物、偏析したアルミニウム等が十分に除去
されるので好ましい。

本発明の方法においては、このようなアルカリ脱脂の後
、鋼板は、水洗され、引き続いて弱酸洗される。この弱
酸洗を行なうことによって、合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の表面の酸化物、偏析したアルミニウム等を最終的に完
全に除去して、表面を活性化すると共に、酸性である鉄
系電気めっき浴と合金化溶融亜鉛めっき鋼板とのなじみ
性をよくすることができる。

この弱酸洗液としては、硫酸、塩酸等の鉱酸、酢酸、ス
ルファミン酸等の有機酸、又はこれらに適量の塩類を加
えたものが好適に用いられる。鉄系めつき法自体を弱酸
洗液として、例えば、鋼板にスプレーする等の手段によ
って適用することもできる。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板に表面平滑化率５０％となる
ようにスキンバス圧延を施した後、前記と同じ条件下に
アルカリ脱脂を行ない、次いで、種々の溶解量となるよ
うに弱酸洗を行なった。このように処理した合金化溶融
亜鉛めっき鋼板に鉄−亜鉛（１５％）の鉄系電気めっき
を付着量３ｇ／ｍ′にて施して、二層型合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を得た。

このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板の弱酸洗による合
金化溶融亜鉛めっきの溶解量と、得られた二層型合金化
溶融亜鉛めっき鋼板について前記と同様に測定したクレ
ータ発生電圧との関係を第２図に示す。アルカリ脱脂の
後、合金化溶融亜鉛めっきの溶解量が０．０５ｇ／ｒｒ
？以上となるように弱酸洗を行なうことによって、カチ
オン電着塗装における耐クレータ性が著しく向上する。

また、上記弱酸洗後の合金化溶融亜鉛めっきに鉄−亜鉛
（１５％）電気めっきを付着量２ｇ／ｌｒｉにて施して
、二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得た。この鋼板を
二枚重ねにし、ダイス（１９Ｂ径角頭）で面圧５　ｋｇ
ｆ／ｍｎ２の加圧下に引張速度５００ｍ／分にて塗油（
ノックスラスト５３０）の存在下に引張り、摩擦係数を
測定してプレス成形性を評価した。

合金化溶融亜鉛めっき鋼板の弱酸洗による合金化溶融亜
鉛めっきの溶解量と、得られた二層型合金化溶融亜鉛め
っき鋼板における摩擦係数との関係を第３図に示す。ア
ルカリ脱脂の後、溶解量が０、０５　ｇ　／　ｍ以上と
なるように弱酸洗を行なうことによって、得られるめっ
き鋼板がプレス成形性にすぐれることが理解される。

このように、本発明によって、耐クレータ性及びプレス
成形性が改善されるのは、鉄系電気めっきが均一に合金
化溶融亜鉛めっきに付着するからである。酸洗が強すぎ
て、合金化溶融亜鉛めっきの溶解量が１．０ｇ／ｍを越
えるときは、めっき層に割れが多数中じて、耐パウダリ
ング性が劣化する。従って、本発明においては、酸洗に
よる合金化溶融亜鉛めっきの溶解量は０．０５〜１．０
　ｇ　／　ｒｒｒの範囲とする。

本発明によれば、上述したように、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板を前処理した後、これに鉄系電気めっきを施して
、二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板を得る。鉄系電気め
っきは、特に限定されるものではないが、例えば、ｐＨ
１〜３の硫酸塩浴や塩化物浴を用いて、電流密度１０〜
２５０Ａ／ｄｉ、ラインスピード１０〜２００ｍ／分の
条件で行なわれる。

鉄系電気めっきは、鉄のほか、亜鉛、ニッケル、コバル
ト、クロム、マンガン、マグネシウム、銅、スズ、カド
ミウム、鉛、アルミニウム、リン、ケイ素、ホウ素等を
含むめっきを挙げることができるが、しかし、耐クレー
タ性及びプレス成形性の観点から、鉄系電気めっきにお
ける鉄含有量は６０％以上であることが好ましい。

上述したような本発明による合金化溶融亜鉛めっき鋼板
のスキンバス圧延、アルカリ脱脂、弱酸洗及び鉄系電気
めっきからなる一連の工程は、複数のラインで実施して
もよいが、経済性及び生産性の点から単一のラインで行
なうのが好ましい。

叉Ｊｌｆｉ 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。

鋼板に合金化溶融亜鉛めっき処理（めっき付着量４５／
４５　ｇ／ｒｒｒ、鉄１１％）を施し、スキンバス圧延
を行ない、その表面平滑化率を３０％、５０％又は８０
％とした後、アルカリ脱脂した。

アルカリ脱脂は、水酸化ナトリウム浴（３０ｇ／ｌ、７
０℃）への浸漬脱脂（２秒間）又は同し浴中での電解脱
脂（通電量１０Ｃ／ｄｉ又は２０Ｃ／ｄｒｄ＞によった
。

次いで、このように処理した鋼板を硫酸浴（１０ｇ／ｌ
）又は鉄系電気めっき浴にて弱酸洗を行ない、合金化溶
融亜鉛めっきの溶解量を０．０５　ｇ／ｄ、０．１　ｇ
　／　ｍ又は０．５ｇ／ｒｒ／とし、これに最終的に鉄
−亜鉛（１５％）、鉄−ニッケル（１５％）又は鉄−コ
バルト（１５％）電気めっきを施した。

このようにして得たそれぞれの二層型合金化溶融亜鉛め
っき鋼板について、上層の鉄系電気めっきの均一付着性
、耐クレータ性、プレス成形性及び耐パウダリング性を
調べた。結果を第１表に示す。

７、′気めっきのｍ−・ ＥＰＭＡの鉄の特性Ｘ線像によってめっきの均一付着性
を評価した。◎は非常によい、○はよい、△はやや不良
、×は不良を示す。

虹Ｌ２二叉性 二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板にリン酸塩処理（日本
パーカライジング■製Ｐ８３０８０）を施した凌、カチ
オン電着塗装（関西ペイント■製ＥＬ−９４１０）を行
ない、焼付は後の塗膜表面の凹み（クレータ）の数を計
測して、耐クレータ性を評価した。◎は非常によい、○
はよい、△はやや劣る、×は劣るを示す。

プに入戚爪判 二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板を二枚重ねにし、ダイ
ス（１９ｎ径角頭）で面圧１〜５　ｋｇｆ／ｍｍ２の加
圧下に引張速度５００ｍ／分にて塗油（ノックスラスト
５３０）の存在下に引張って摩擦係数を測定し、プレス
成形性を評価した。◎は非常によい、○はよい、Δはや
や劣る、×は劣るを示す。

■パ立り斐２久Ａ −層型合金化溶融亜鉛めっきｍ板を円筒絞り（絞り比２
）した後、セロハンテーフ剥離量で評価した。◎は剥離
なし、○は僅かに剥離あり、△は剥離やや多い、×は剥
離多いを示す。

光里■羞釆 以上のように、本発明の方法によれば、上層の鉄系電気
めっきが均一に付着しており、耐クレータ性及び加工性
にすぐれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板のスキンバス圧延
による表面平滑化率と、得られた二層型合金化溶融亜鉛
めっき鋼板に電着塗装を施したときのクレータ発生電圧
との関係を示すグラフ、第２図は、合金化溶融亜鉛めっ
き鋼板の弱酸洗による合金化溶融亜鉛めっきの溶解量と
、得られた二層型合金化溶融亜鉛めっき鋼板に電着塗装
を施したときのクレータ発生電圧との関係を示すグラフ
、第３図は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板の弱酸洗による
合金化溶融亜鉛めっきの溶解量と、得られた二層型合金
化熔融亜鉛めっき鋼板における摩擦係数との関係を示す
グラフである。 第１図 触シバ入広健Ｋｎ辻ヒ４痙亜會θυき。 ；救命〒４１ヒ阜（外） 第２図 属−ｒｉ１ヒヂ肯−により５甜イヒ、シ亡１廊拗軟亜會
西シ５・き溶料（（矛／−）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）合金化溶融亜鉛めつき鋼板に表面平滑率３０〜９
   ０％となるようにスキンバス圧延を施した後、アルカリ
   脱脂を行ない、次いで、合金化溶融亜鉛めつきの溶解量
   を０．０５〜１．０ｇ／ｍ＾２となるように弱酸洗を行
   なつた後、鉄系電気めつきを施すことを特徴とする二層
   型合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法。
2. （２）合金化溶融亜鉛めつき鋼板をｐＨ１０以上のアル
   カリ性浴にて２秒以上浸漬してアルカリ脱脂することを
   特徴とする請求項第１項記載の二層型合金化溶融亜鉛め
   つき鋼板の製造方法。
3. （３）合金化溶融亜鉛めつき鋼板をｐＨ１０以上のアル
   カリ性浴にて通電量１０Ｃ／ｍ＾２以上で電解脱脂する
   ことを特徴とする請求項第１項記載の二層型合金化溶融
   亜鉛めつき鋼板の製造方法。