JPH04176855A - 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 - 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、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金め
っきに好適な溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき用フラ
ックス組成物に間するものである。

（従来の技術） 鉄鋼材の耐蝕性付与手段としては、従来、溶融亜鉛めっ
きが一般的であったが、′近年、優れた耐蝕性を有する
溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきが広く採用されるよ
うになっている。

溶融亜鉛めっきは、めっき洛中で亜鉛と鉄鋼材の急速な
合金化反応が起こり、その上に亜鉛が付着してめっき層
が形成され、不めっき等の欠点が発生し誼＜、従来の一
般的なフラックス組成物（塩化亜鉛−塩化アンモニウム
水溶液等）で容易にフラッグス処理でき、良好なめっき
製品が得られる。

しかし、溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきでは、めっ
き洛中で亜鉛−アルミニウム合金と鉄鋼材料の素地との
合金化が起こらず、その素地上に直接に付着する亜鉛−
アルミニウム合金だけでめっき層が形成され、めっき付
着量の確保が誼しく、前記フラックス組成物は、めっき
浴内で反応してアルミニウム濃度比、浴流動性が悪化す
るとともに、フラックス反応が阻害されて、めっき合金
の付着が不安定となり不めっきやめっき表面に凹凸か生
じ易いという問題があり、溶融亜鉛−アルミニウム合金
めっき用フラックス組成物が種々開発され提案されてい
る。

例えば、塩化亜鉛及びアンモニウム塩化物あるいはフッ
化物等をベースとし、少量のアルカリ金属またはアルカ
リ土類金属等の塩化物等を含有せしめたフラックス組成
物が提案されている（特開昭５８−１３６７５９号、特
開平１−２８３３５３号等）。

また、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき
は、通常、その鉄鋼線状材をフラックス処理等の前処理
した後に、めっき浴内に連続的に通線する乾式めっき方
式か考えられるが、溶融亜鉛めっきと同様なめっき付着
量確保のためには２倍以上のめっき線速を必要とし、フ
ラックス処理時間やめっき浴内の浸漬時間か大幅に短縮
され、さらに、長時間にわたって連続的に施工されるた
め、前記のようなフラックス組成物を使用しても十分に
その機能が発揮されない、また、鉄鋼線状材上に付着す
るフラックス残渣がめつき絞り部に溜まり増加し、不め
っきやめっき表面の凹凸等か発生し易く、さらにめっき
付着量の長手方向の大幅な変動をもたらし、−段めっき
法による鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めっ
きは実際上不可能であって、鉄鋼線状材に下地処理とし
て溶融亜鉛めっきを施した後、溶融亜鉛−アルミニウム
合金めっきを膝す二段めっき法が採用されており、工程
、設備がａ雑、大型となってコスト高になっている。

（発明か解決しようとする課題） 従来、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき
では、前記のようなフラックス組成物を使用しても必す
しも満足されるめっき製品か得られず、前記のような二
段めっき法が採用され、工程や設備が複雑、大型になっ
てコスト高となり、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウ
ム合金めっき用のフラックス組成物の開発か課題になっ
ている。

本発明は、前記のような実情に鑑み開発されたものであ
って、その目的とする処は、鉄ｌＩ４線状材の溶融亜鉛
−アルミニウム合金めっきにおいて、そのフラックス処
理やめっき合金浴浸漬の時間短縮条件等への対応性、め
っき合金浴の安定性、さらに、フラックス組成分の分離
性を高めて、−段めっき法による良好な安定した溶融亜
鉛−アルミニウム合金めっきを可能とし、フラックス処
理性能、めっき性能、信頼性、処理能率を向上した鉄鋼
線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき用フラック
ス組成物を提供するにある。

（課題を解決するためのｉ段） 本発明は、塩化亜鉛をベースとして、塩化第−鍋を１０
〜２０重量％及びアルカリ金属あるいはアルカリ土類金
属の塩化物を５〜２０重量％含有してなるフラックス組
成物により、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金
めっきにおけるそのフラックス処理やめっき合金浴浸漬
の時間短縮条件等への対応性、めっき合金浴の安定性等
を高めて、−段めっき法による良好な安定した溶融亜鉛
−アルミニウム合金めっきを可能として、いる。

さらに、前記フラックス組成物内にグリセリン等の有機
物発泡材を添加することにより、めっき合金浴内でのフ
ラックス成分の分離性を高めて、めっき付着量を安定せ
しめてめっき外観等を良好にしている。

（作　用） 塩化亜鉛を大幅に増量してベースとしその高い溶解作用
により、鉄鋼線状材の素地表面の金属酸化物等の溶解機
能が高められ、さらに、強い還元力を有し活性かつ低融
点の塩化第一錫（１０〜２０重量％）の適度の増量と、
アルミニウムよりも活性のアルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属の塩化物（５〜２０重量％）の適度の増量に
より、鉄鋼線条材のめっき線速度に対応してフラックス
の濃度、温度、処理時間、乾燥条件か調整され、前記フ
ラックス反応阻害等か防止されて長時間にわたりめっき
合金浴のアルミニウム濃度比、浴流動性か安定するなど
、鉄鋼線状材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきに対
応した優れたフラックス処理性能、めっき性能、信頼性
が得られ、その−段めっき工法を可能としている。

さらに、前記フラックス組成物に添加されたグリセリン
等の有機物発泡材により、鉄鋼線状材に付着しているフ
ラックス組成物か、めっき合金洛中で急速にカス化され
て有機物発泡材の気泡とともに一気に分離されて浮上し
、めっき絞り部におけるフラックス成分の付着、フラッ
クス残渣の溜まりか効果的に解消されて、めっき合金の
付着量が長時間にわたり安定される。

（実施例） 第１図及び第２図に本発明の一実施例を示し、図中ａは
鉄鋼線状材（例えば、硬鋼線）、１０は鉄鋼線状材ａの
溶融亜鉛−アルミニウム合金めつきに好適な本発明のフ
ラックス組成物であって、塩化亜５ａｚｎｃｌ　　をベ
ースとして、塩化第−ＭＳｎＣＩ２を１０〜２０重量％
及びアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の塩化物に
Ｃ１を５〜２０重量％含有してなる鉄鋼線状材ａ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１０
になっている。

さらに、上記鉄鋼線状材ａ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１０において、グリセリン
等の有機物発泡材（図番省略）を添加してなる鉄鋼線状
材の溶融亜鉛−アルミニウム合金めつき用フラックス組
成物になっている。

さらに詳述すると、前記フラ・少りス組成物１０は、塩
化亜鉛ＺｎＣｌ２を７０〜８０重量％に大幅に増量して
ベースとし、塩化第−ｆｌＪＳｎＣ１２を１０〜２０重
量％に、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の塩化
物ＫＣＩを５〜２０重量％に適度に増量して含有せしめ
、前記各成分の機能を大幅に高めて、鉄鋼線状材ａの溶
融亜鉛−アルミニウム合金めつきに対応したフラックス
処理性能、めっき性能とし、さらに、グリセリン等の有
機物発泡材（好ましくは１．０〜１．５重量％）を添加
して、従来、フラックス機能を阻害していたアンモニア
系やフッ化系の成分を不使用（あるいは大幅な低減）と
した構成に特徴を有し、前記塩化物には、カリウムＫ、
リチウム［１、ナトリウムＮａ、セシウムＣｓ等のアル
カリ金属またはカルシウムＣａ、ストロンチウムＳ「等
のアルカリ土類金属の１種あるいは２種以上の塩化物が
適用され、前記有機物発泡物には、グリセリンの他にふ
すま等が適用され、好ましくは表２に示すように１．０
〜１．５重量％添加される。

本願発明の鉄鋼線状材ａの溶融亜鉛−アルミニウム合金
めっきは、例えば、第２図に示すような３！！続めっき
ラインで施され、スイット１から連続的に等速で繰り出
される長尺の硬鋼線ａ（鉄鋼線状材）　２．Ｏｎｎφを
、脱脂２（潤滑油等の汚れ除去、又は溶Ｍ鉛炉４００〜
４５０℃で焼除）、酸洗３（例えば濃度１０〜２０％、
温度的５０℃のＭＣＩ）処理して水洗４した後、フラッ
クス槽５内の前記フラックス組成物１０に浸漬される。

硬鋼線ａは、フラックス槽５でフラックス組成物１０の
１０〜４０％溶液に７０℃以上で２秒間浸漬されて乾燥
６された後、アルミニウムＡＩ　４．６％を含む４４０
℃の溶融亜鉛−アルミニウム合金浴１１内にシンカーロ
ール７で浸漬され、同台金浴１１から上方へ取り出され
、絞り部８を経てめっきが施される。

めっき合金（Ｚｎ、＾１）の付着量は、めっき線速等の
影響を受けその絞り（図示省略）等の調整により所望厚
のめっき層が形成され、例えば、めっき線速は２０〜４
０ｍ／分、めっき合金の付着量レベルは１６０〜４５０
ｇ／Ｉｍ”に設定される。

第２図に示す前記連続めっきラインは、硬鋼線ａに溶融
亜鉛−アルミニウム合金めっきを一段めっき工程で施す
機構になっており、 表１ 表１に示すようにフラックス組成物１０の組成比を変え
て試料１〜１２を各１時間にわたり製造し、めっき外観
を評価した結果、試料４〜６，８〜１０において不めっ
きが発見されず良好な表面平滑性のめっき被膜が得られ
た。即ち、塩化亜鉛ＺｎＣ［２をベースとし、塩化第一
錫５ｎＣ１２の重量比を１０〜２０％、カリウム塩化物
にＣ１の重量比を５〜２０％とする本発明のフラックス
組成物１０の使用によって、−段めっき工程による鉄鋼
線状材ａの溶融亜鉛−アルミニウム合金めっきを可能と
し、良好な安定しためっき製品が製造された。

前記フラックス組成物１０は、塩化亜鉛を７０〜８０重
量％に大幅に増量してベースとしその高い溶解作用によ
り、鉄鋼線状材の素地表面の金属酸化物の溶解機能が著
しく高められ、また、強い還元力を有し活性かつ低融点
の塩化第一錫（１０〜２０重量％）の適度の増量と、ア
ルミニウムより活性のアルカリ金属あるいはアルカリ土
類金属の塩化物（，５〜２０重量％）の適度の増量によ
り、鉄鋼線状材ａの溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき
に対応した所望のフラックスの濃度、温度、処理時間、
乾燥条件が調整され、従来の前記のようなフラックス機
能阻害が防止され、めっき合金浴のアルミニウム濃度比
、流動性が安定し、′不めっきやめつき表面の凹凸等か
なくなり、めっき表面の平面性、光沢性等が高められる
など、鉄鋼線状材ａの溶融亜鉛−アルミニウム合金めっ
きに対応した優れたフラックス処理性能、めっき性能か
得られ、その−段めっき工法を可能にしている。

さらに、本発明の前記フラックス組成物１０の代表例と
なる塩化亜鉛ｚｎＣ［２の重量比を７５％、塩化第一錫
ＳｎＣｌ　２の重量比を１５％、カリウム塩化物ＫＣ１
の重量比を１０％とするフラックス組成物において、グ
リセリンを重量比０〜２．０％添加し、表２に示す試料
２１〜２６を１０時間以上連続して製造し評価した結果
、表２に明らかなようにグリセリンの添加重量比１，０
〜１．５％において、めっき品質か長手方向に良好に安
定された。

また、前記試料４，６．８〜１０について、同様な条件
に基づき試料を製造して評価した結果、同様な評価が得
られたく図示省略）。

鉄鋼線状材に付着しているフラックス組成物が、めっき
洛中で急速にガス化されて有機物発泡材の気泡とともに
一気に分離されて浮上し、第２図に示すように浮上した
フラックス成分１０ａは、めっき合金浴内に設けた仕切
９で絞り部８への流入が阻止され、絞り部におけるフラ
ックス成分の溜まりが効果的に解消されて、めっき付着
量が長時間にわたり安定される。

（発明の効果） 本発明は、前述のような構成からなり、酸化物の高い溶
解作用を有する塩化亜鉛を大幅に増量してベースとし、
強い還元力を有し活性かつ低融点の塩化第一錫を適度の
１０〜２０ｆ！量％に、アルミニウムよりも活性のアル
カリ金属あるいはアルカリ土類金属の塩化物を適度の５
〜２０重量％に増量することにより、鉄鋼線状材の溶融
亜鉛−アルミニウム合金めっきに対応した所望のフラッ
クスの濃度、温度、処理時間、乾燥条件か調整され、長
時間にわたりめっき浴のアルミニウム濃度比、浴流動性
等が安定し、−段めっき工程による鉄鋼線状材の溶融亜
鉛−アルミニウム合金めっきを可能とし、フラックス処
理性能、信頼性が高められ、さらに、前記フラックス組
成物に添加されたグリセリン等の有機物発泡材により、
鉄鋼線状材に付着しているフラックス組成物がめつき洛
中で急速に分離、浮上されて、フラックス成分の溜まり
が効果的に解消され、めっき付着量が長時間にわたり安
定されるなど、めっき性能、信頼性、能率か大幅に向上
される。工程、設備か簡素化され大幅にコスト節減され
るなどの利点を有する。

第１図は本発明の一実施例を示すフラックス組成図、第
２図は鉄鋼線状材の一段めっき法による溶融亜鉛−アル
ミニウム合金めっきの工程を示す機構図である。

ａ；鉄鋼線状材（硬鋼線） １０；溶融金属−アルミニウム合金めっき用フラックス
組成物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　塩化亜鉛をベースとして、塩化第一錫を１０〜
   ２０重量％及びアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属
   の塩化物を５〜２０重量％含有したことを特徴とする鉄
   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。
2. （２）　請求項１記載の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において、グリセ
   リン等の有機物発泡材を添加したことを特徴とする鉄鋼
   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。