JPH04157147A - 溶融Zn―Al合金めっき用フラックス - Google Patents

溶融Zn―Al合金めっき用フラックス

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JPH04157147A
JPH04157147A JP27922490A JP27922490A JPH04157147A JP H04157147 A JPH04157147 A JP H04157147A JP 27922490 A JP27922490 A JP 27922490A JP 27922490 A JP27922490 A JP 27922490A JP H04157147 A JPH04157147 A JP H04157147A
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JP27922490A
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Junichi Takahashi
純一 高橋
Nobuyuki Kii
伸之 紀井
Yasuhiro Tsugita
泰裕 次田
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉄鋼材料等に溶融Zn−Al合金めっき処理
を施す際に用いるフラックスに関する。
〔従来の技術〕
従来、鉄鋼材料等の腐食を防止するために、その表面に
溶融亜鉛めっきを施すことがある。
又最近では、亜鉛めっき処理を下地として、更にその上
に表面処理、例えば塗装・加工等の後処理を施すことに
より、付加価値を高めることが行なわれている。これら
の処理に適した溶融亜鉛めっき処理を施すために、種々
のめっき浴組成が提案されている。
とりわけ、めっき被膜の耐腐食性を高めるために、Af
を0.1〜20重量%重量%前した熔融Zn−Af金合
金っき浴が用いられている。通常、被処理物をZnC1
t 、 NH4Cf又はこれらの混合物を含有する水溶
液に浸漬し、被処理物の表面にフラックス被膜を形成す
る、いわゆるフラックス処理をした後に溶融亜鉛めっき
処理を行なうが、溶融Zn−Al合金めっき処理時にこ
のフラックス処理を適用してもめっき被膜が形成されな
い、いわゆる不めっきの状態が生じ易い、これは、めっ
き浴中のAfがフラックス中の塩化物と反応して生成し
た塩化アルミニウム、又はめっき浴表面で生成した酸化
アルミニウムが不めっきの原因になると言われている。
この不めっきの状態が生じないようにするために、フッ
化カリウム又はフッ化ナトリウム及び塩化亜鉛からなる
フラックス被覆体を形成したり(例えば特公昭61−3
3071号公報)、酸性フン化物、塩化アルカリ、塩化
錫及び塩化亜鉛からなるフラックス(例えば特開昭60
−125361号公報)、アルカリ金属元素又はアルカ
リ土類金属元素の塩化物、フッ化物、ないしはケイフッ
化物のうち1種以上、塩化アンモニウム、錫、鉛、イン
ジウム、タリウム、アンチモン、ビスマス、カドミウム
の塩化物のうち1種以上及び塩化亜鉛からなるフラック
ス(例えば特公昭64−5110号公報)、有機酸のア
ンモニウム塩及び塩化亜鉛からなるフラックス(例えば
特開平1−283353号公報)などが提案されている
しかしながら、フッ化物を含有するフラックスは、腐食
性が強いのでフラックス槽の材質に高価なものが要求さ
れ、設備やその維持にコストがかかるのみならず、非常
に有害なガスが発生するので作業環境の改善のための対
策が必要となる問題があった。
又、アンモニウム塩を含有するフラックスにっいても、
溶融亜鉛めっき処理時にアンモニアガスの発生による大
量の白煙の発生のために作業環境が悪化する問題があっ
た。
[発明が解決しようとする課題〕 本発明は、鉄網材料等に溶融Zn−Af金合金っき処理
する際に、不めっきの状態が無く耐腐食性の高いめっき
被膜が形成でき、かつ腐食性が強くないので高価な設備
が必要でなく、又、アンモニアガスの発生による大量の
白煙の発生がないので作業環境を悪化させない溶融Zn
−A 1合金めっき用フラックスを提供するものである
[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明の溶融Zn〜Af
合金めっき用フラックスは、5〜50重量%の5nCf
 t、 50〜94.5重量%のZnCj2z及び0.
5〜32重量%のアルカリ金属元素及びアルカリ土類金
属元素から選ばれる少くとも1種の塩化物を含有するこ
とを特徴とする。又、本発明は、溶融Zn−/I1合金
めっき用フラックスとして、前記の本発明フラックスを
水に溶解して水溶液とじたことを特徴とする。
〔作 用〕
フラックス中の5nCfzは、鉄網材料等の被処理物を
フラックスを溶解した水溶液中に浸漬した際に、被処理
物の表面と次記する(1)式の反応を起し、被処理物の
表面がスズで覆われる。
Sn”十Fe’ −−→Sn’+ Fe”    (1
)そして、この表面に析出したスズが溶融Zn−Af金
合金っき処理の際にめっき浴中に溶出するために、塩化
アルミニウムや酸化アルミニウムがフラックス又はめっ
き浴中に存在していても、被処理物表面とZn−Aj!
合金とが直接接触して濡れ性が確保されて、不めっきの
状態が起きなくなる。
5nCfzの含有量が5重量%未満では(1)式の反応
が十分に進まず、又、50重量%を趨えると(1)式の
反応が過度に進み過ぎ、被処理物の表面のスズが過剰に
析出して良好なめっき被膜が形成できないので、SnC
42gの含有量を5〜50重量%とすることが必要であ
る。
フラックス中のZnCl!、zは、被処理物を溶融Zn
−Af金合金っき処理する前に塩酸洗浄、水洗浄、およ
び、乾燥の各処理を行なう際に、被処理物の表面に生成
し、主成分がFeC1z  #eO,Fe5e4である
スケール・スマットと次記する(2)、(3)式の反応
を起して低沸点の錯塩を生成したり、あるいは、Fe3
0a+nZnCl1z +Fe   4(nZncf、
  4eO)  (2)FeCfz  FeO+nZn
C1z   nZnclz  4eO(3)めっき浴表
面に生成する酸化亜鉛と次記する(4)式2式%(4) の反応を起して、不めっきの状態が起きるのを防止する
。ZnCf!zの含有量が50重量%未満では、(2)
、(3)、(4)式の反応が十分起らずスケール・スマ
ットを十分に分解できず、又、94.5重量%を超える
と含有する5nCf、又はアルカリ金属元素及びアルカ
リ土類金属元素から選ばれる少くとも1種の塩化物の量
が少な過ぎて、それらが含有する作用を十分利用できな
いので、ZnCj!zの含有量を50〜94.5重量%
とすることが必要である。
アルカリ金属元素の塩化物又はアルカリ土類金属元素の
塩化物は、それらの構成元素であるアルカリ金属元素又
はアルカリ土類金属元素がZnより、又、元素によって
は、Alより優先的に酸化されることによって、Zn又
はAAの酸化物の生成を抑制したり、フラックスの融点
を下げて被処理物からフラックスが離れやすくするεと
により、Zn−Al合金めっき被膜表面の光沢や平滑性
を改良する。
アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素から選ばれ
る少なくとも1種の塩化物の含有量が0.5重量%未満
では、上記の作用を十分利用できず、また、32重量%
を超えると、逆にフラックスの融点が高くなるので被処
理物からフラックスが離れ難(なり、表面が悪化するの
で、アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素から選
ばれる少くとも1種の塩化物の含有量を0.5〜32重
量%とすることが必要である。
通常、本発明のフラックスは水溶液で使用し、この際に
、水溶液中の本発明によるフラックスの濃度は100〜
1500 g / I!が好ましい。
水に溶解したフラックスに塩酸を添加するとSnCl□
の溶解度が増し、(1)式の反応が進み易くなるので、
フラックス処理時間を短くしたい時、又は、被処理物の
表面が複雑な場合には、塩酸を添加するのが好ましい。
本発明では、ZnCfzの濃度を高め、かつ、5nC4
2z、アルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素から
選ばれる少くとも1種の塩化物を共存させることにより
、従来スケール・スマットを分解し、かつ、フラックス
の融点を低下させるために使われてきた塩化アンモニウ
ムを使うことなく、不めっきの状態が生じない耐腐食性
の高いめっき被膜を形成することができた。したがって
、アンモニウム塩が含まれていないので、熔融Zn−A
 1合金めっき処理時にアンモニアガスの発生による大
量の白煙の発生が無く、めっき作業時の環境を悪化させ
ないという大きな効果が得られた。
〔実施例〕
蒸溜亜鉛地金(JIS H2107、一種)及び純度9
9.9重量%以上のアルミニウム地金を用いて、第−表
に示す量のA7!を含有し、残部Znおよび不可避不純
物からなる組成の溶融Zn−A 1合金めっき浴を20
番黒鉛坩堝中で電気炉を用いて520°Cにて溶製した
一方、板厚3.2mmの一般構造用圧延鋼板より板幅7
5mm、板長150m−の試験片を切り出し、その試験
片の表面を70℃に加温した水酸化ナトリウムの10重
量%水溶液で脱脂した後、70°Cに加温した12重量
%の塩酸水溶液中に30分間浸漬して試験片の表面を酸
洗し、更に、第1表に示した組成、濃度の70°に加温
した水溶液中に1分間浸漬して引き上げることによって
フラックス処理を施し、最後に200°Cに保持された
恒温槽中で5分間乾燥することによって溶融Zn−Al
合金めっき処理のための試験片を準備した。
次いで、前記のようにあらかじめ溶製した溶融Zn−へ
!合金めっき浴の温度を第1表に示した温度に調整した
後、溶融Zn−Al.合金めっき浴の表面のドロスを除
去した後、上記のように調整した試験片を溶融Zn−A
j!合金めっき浴中に浸漬した。第1表に示した時間浸
漬した後、再び溶融Zn−A 1合金めっき浴の表面の
ドロスを除去し、上記の試験片を溶融Zn−A 1合金
めっき浴より引き上げ、その後、空気中で自然冷却した
これらの試験片のめっき被膜の状態を目視観察し、不め
っきの程度を4段階で評価し、その結果を第1表に示し
た。又、溶融Zn−Al!合金めっき処理時に生じる白
煙の量についても観察し、その結果を第1表に示した。
さらに、溶融Zn−Ap!、合金めっき処理した試験片
の耐腐食性を35±2℃でNaCf5±065%液を噴
霧している噴霧室内に静置する塩水噴霧試験(JIS 
z2371 )により調査し、その結果を第1表に示し
た。
第1表において、試験番号1〜6では、アルカリ金属元
素及びアルカリ土類金属元素から選ばれる少くとも1種
の塩化物としてNaClを含む組成のフラックスを使用
し、フラックス組成、フラックス濃度等のフラックス処
理の条件を変化させた試験であり、いづれの試験でも溶
融Zn−Al!、合金めっき処理した試験片に不めっき
の状態は無く、めっき評価が良かった。また、塩水噴霧
試験結果では赤さび発生時間が1000時間以上と耐腐
食性が高いことを示し、かつ、熔融Zn−Al合金めっ
き処理時に白煙の発生が無く、良い結果が得られた。
試験番号7〜10では、アルカリ金属元素およびアルカ
リ土類金属元素から選ばれる少くとも1種の塩化物とし
てNaClを含む組成のフラックスを用い、・めっき浴
中A!濃度等の溶融Zn−Al合金めっき処理の条件を
変化させた試験であり、いずれの試験でも不めっきの状
態が現われず、したがって耐腐食性が高く、又、熔融Z
n−Affi合金めっき処理時に白煙が発生せず、良い
結果が得られた。
試験番号II〜17では、アルカリ金属元素及びアルカ
リ土類金属元素から選ばれる少くとも1種の塩化物とし
てNaC1,以外のものを使用した試験であり、この場
合も不めっきの状態が現われず、したがって耐腐食性が
良く、また、溶融Zn−A2合金めっき処理時に白煙が
発生せず、良い結果であった。
試験番号18〜22及び28.29では、フラックス中
の5nCfz含有量が5重量%未満か又は50重量%を
超える場合であり、又、試験番号24.25では、フラ
ックス中のNaCj2含有量が0.5重量%未満か又は
32重量%を超える場合であり、又、試験番号23及び
26.27では、フラックス中のZnCfzが50重量
%未満か又は94.5重量%を超える場合であり、いず
れの場合でも、目視の結果では不めっきの状態が現われ
、したがって、めっき被膜の状態が悪かった。
試験番号30では、フラックス中の5nCffiz。
ZnCj! 2. NaC1はそれぞれ本願の特許請求
の範囲の組成範囲に入っていて、しかも、NH,Cfを
含む組成のフラックスを用いた場合であり、不めっきの
状態は現われず、したがって、めっき被膜の状態は良い
が、溶融Zn−A 1合金めっき処理時に白煙が発生し
、作業環境が悪いことを示している。
第1表のめっき評価(目視)で、◎は不めっきの状態が
無いこと、○は1ead”以下の不めっき箇所が有るこ
と、△は面積比で数〜数十%の不めっきの状態が有るこ
とを、そして、×はほとんどめ−っき被膜がないことを
それぞれ示している。
[発明の効果] 以上の通り、本発明の溶融Zn−A 1合金めっき用フ
ラックスにより、不めっきの状態が無く、したがって、
耐腐食性め高いめっき被膜が形成でき、又、白煙の発生
により作業環境を悪くしない等の良い効果が得られる。
特許出願人 住友金属鉱山株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)5〜50重量%のSnCl_2,50〜94.5
    重量%のZnCl_2及び0.5〜32重量%のアルカ
    リ金属元素及びアルカリ土類金属元素から選ばれる少く
    とも1種の塩化物を含有する溶融Zn−Al合金めっき
    用フラックス。
  2. (2)請求項1記載のフラックスを溶解した水溶液であ
    る溶融Zn−Al合金めっき用フラックス。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04176855A (ja) * 1990-11-09 1992-06-24 Tokyo Seiko Co Ltd 鉄鋼線状材の溶融亜鉛―アルミニウム合金めっき用フラックス組成物
JP2012041577A (ja) * 2010-08-16 2012-03-01 Japan Galvanizers Association Inc 溶融亜鉛めっき用無煙フラックス及びそのフラックスを用いた溶融亜鉛めっき方法
CN103741084A (zh) * 2014-01-21 2014-04-23 湘潭大学 一种热浸镀多用型无铵助镀剂及其使用方法

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