JPH0684559B2 - 亜鉛系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
亜鉛系めっき鋼板の製造方法Info
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- JPH0684559B2 JPH0684559B2 JP22899790A JP22899790A JPH0684559B2 JP H0684559 B2 JPH0684559 B2 JP H0684559B2 JP 22899790 A JP22899790 A JP 22899790A JP 22899790 A JP22899790 A JP 22899790A JP H0684559 B2 JPH0684559 B2 JP H0684559B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は亜鉛系めっき鋼板の製造方法に係り、特に車体
用鋼板，家電用鋼板として好適な、外面側は化成処理性
と塗装後性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜鉛系め
っき鋼板の製造方法に関する。
用鋼板，家電用鋼板として好適な、外面側は化成処理性
と塗装後性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜鉛系め
っき鋼板の製造方法に関する。
（従来の技術） 亜鉛系めっき鋼板は、冷延鋼板の加工性を損なわずに高
耐食性が実現でき、かつ量産化できるため、自動車，家
電，建材など従来冷延鋼板が使用されていた幅広い分野
に用途が拡大されつつある。
耐食性が実現でき、かつ量産化できるため、自動車，家
電，建材など従来冷延鋼板が使用されていた幅広い分野
に用途が拡大されつつある。
近年では、寒冷地帯における冬期の道路凍結防止用の散
布塩に対する自動車の防錆対策として、Zn−NiやZn−Fe
などの電気合金めっき鋼板や、加工性，溶接性の優れた
合金化溶融めっき鋼板が開発され、自動車車体の防錆鋼
板としての適用が拡大している。
布塩に対する自動車の防錆対策として、Zn−NiやZn−Fe
などの電気合金めっき鋼板や、加工性，溶接性の優れた
合金化溶融めっき鋼板が開発され、自動車車体の防錆鋼
板としての適用が拡大している。
自動車車体の防錆鋼板として要求される特性は数多い
が、その中で化成処理性（燐酸塩処理）と塗装後性能は
特に重要な因子である。
が、その中で化成処理性（燐酸塩処理）と塗装後性能は
特に重要な因子である。
ところが純亜鉛も含め亜鉛系めっき鋼板においては、燐
酸塩化成処理時に生成する燐酸塩結晶はホパイト（Zn3
（PO4）24H2O）であり、このホパイトは冷延鋼板上に生
成するフォスフォフィライト（Zn2Fe（PO4）24H2O）に
比較して耐アルカリ性が劣るため、亜鉛系めっき鋼板の
耐水密着性や塗装後耐食性などの塗装後性能は不安定で
ある。またホパイト結晶は不均一かつ大きくなりやすい
ことも塗装後性能に悪影響を及ぼしている。
酸塩化成処理時に生成する燐酸塩結晶はホパイト（Zn3
（PO4）24H2O）であり、このホパイトは冷延鋼板上に生
成するフォスフォフィライト（Zn2Fe（PO4）24H2O）に
比較して耐アルカリ性が劣るため、亜鉛系めっき鋼板の
耐水密着性や塗装後耐食性などの塗装後性能は不安定で
ある。またホパイト結晶は不均一かつ大きくなりやすい
ことも塗装後性能に悪影響を及ぼしている。
（発明が解決しようとする課題） 従来この問題を解決するために、例えば特開昭58−1179
5号公報に記載の如く、Zn−Ni合金めっき上にFe−Zn合
金めっきを施したり、特開昭59−211592号公報に記載の
如く、亜鉛系めっき上にFe−Ｐ合金めっきを施した２層
めっきによる技術が開示されている。
5号公報に記載の如く、Zn−Ni合金めっき上にFe−Zn合
金めっきを施したり、特開昭59−211592号公報に記載の
如く、亜鉛系めっき上にFe−Ｐ合金めっきを施した２層
めっきによる技術が開示されている。
これらの技術は、亜鉛系めっき上にFeリッチの上層めっ
きを施すことにより、冷延鋼板と同じく化成処理皮膜と
してフォスフォフィライトを生成せしめ、結果的に塗装
後性能を向上せしめようとしたものである。
きを施すことにより、冷延鋼板と同じく化成処理皮膜と
してフォスフォフィライトを生成せしめ、結果的に塗装
後性能を向上せしめようとしたものである。
しかしこれらの方法では、上層のFeリッチめっき層が下
層の亜鉛系めっき層に比較して電位的に貴であるため、
上下層のめっき間で局部電池腐食を生じやすい、あるい
は上層めっき専用の設備が必要であり、かつ上層めっき
の組成，付着量の制御が難しいなどの問題点がある。
層の亜鉛系めっき層に比較して電位的に貴であるため、
上下層のめっき間で局部電池腐食を生じやすい、あるい
は上層めっき専用の設備が必要であり、かつ上層めっき
の組成，付着量の制御が難しいなどの問題点がある。
また特開昭61−45383号公報では、亜鉛系電気めっきに
陽極電解処理を施すことで化成処理性を向上させる方法
が開示されている。しかしこの方法だけでは化成処理性
が不十分であり、かつ電気量が10C/dm2以上と大きいた
め、黒ずんだり黒筋が発生するなど陽極電解処理後の外
観に問題がある。
陽極電解処理を施すことで化成処理性を向上させる方法
が開示されている。しかしこの方法だけでは化成処理性
が不十分であり、かつ電気量が10C/dm2以上と大きいた
め、黒ずんだり黒筋が発生するなど陽極電解処理後の外
観に問題がある。
本発明は上記従来技術の問題点を解決し、外面側は化成
処理性と塗装後性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜
鉛系めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
処理性と塗装後性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜
鉛系めっき鋼板の製造方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、まず化成処理反応に関わる亜鉛系めっき
の最表面の状態と化成処理性の関係について検討したと
ころ、化成結晶の不均一性やスケの発生は、最表面に付
着したクロメート皮膜に依存することがわかった。
の最表面の状態と化成処理性の関係について検討したと
ころ、化成結晶の不均一性やスケの発生は、最表面に付
着したクロメート皮膜に依存することがわかった。
通常車体用鋼板，家電用鋼板の外面側は、耐食性が重要
視されるため、めっき後クロメート処理等の後処理を施
すことが一般的である。しかしクロメート処理を施す際
に、化成処理性を重視する非クロメート面にもクロメー
ト液が付着し、化成処理性を悪化させる。
視されるため、めっき後クロメート処理等の後処理を施
すことが一般的である。しかしクロメート処理を施す際
に、化成処理性を重視する非クロメート面にもクロメー
ト液が付着し、化成処理性を悪化させる。
そこで非クロメート面に付着したクロメート皮膜を除去
してやれば化成結晶は均一になると推定し、この方法に
ついて鋭意検討したところ、燐酸第一塩と燐酸第二塩の
モル比が２対１〜１対５の電解液中で、軽度の電解剥離
を行なうことが工業的に最良の方法であることを見出し
た。以上のことにより均一かつ微細な結晶が得られ、化
成結晶のミクロ的な凹凸により塗装後性能も著しく向上
することを見出した。
してやれば化成結晶は均一になると推定し、この方法に
ついて鋭意検討したところ、燐酸第一塩と燐酸第二塩の
モル比が２対１〜１対５の電解液中で、軽度の電解剥離
を行なうことが工業的に最良の方法であることを見出し
た。以上のことにより均一かつ微細な結晶が得られ、化
成結晶のミクロ的な凹凸により塗装後性能も著しく向上
することを見出した。
本発明はこれら知見に基づくものであり、その要旨とす
るところは次のとおりである。
るところは次のとおりである。
（１） 両面に亜鉛系めっきを施した鋼板の片面にクロ
メート皮膜を形成させ、次いで非クロメート面を燐酸第
一塩と燐酸第二塩のモル比が２対１〜１対５の電解液中
で電気量１〜10C/dm2の陽極電解処理を行うことを特徴
とする亜鉛系めっき鋼板の製造方法 （２） 上記の電解液が前燐酸濃度１〜３モル／であ
る亜鉛系めっき鋼板の製造方法 である。
メート皮膜を形成させ、次いで非クロメート面を燐酸第
一塩と燐酸第二塩のモル比が２対１〜１対５の電解液中
で電気量１〜10C/dm2の陽極電解処理を行うことを特徴
とする亜鉛系めっき鋼板の製造方法 （２） 上記の電解液が前燐酸濃度１〜３モル／であ
る亜鉛系めっき鋼板の製造方法 である。
（作 用） 本発明で対象となる亜鉛系めっき鋼板とは、亜鉛めっき
もしくは亜鉛を主成分とする合金めっきや複合めっきを
指す。めっき方法は特に制約されないが、素材が鋼板な
ので高速大量生産に適した電気めっき，溶融めっきが有
利である。具体的には、電気亜鉛めっきや、Zn−Ni,Zn
−Fe,Zn−Cr,Zn−Ni−Co,Zn−Ni−Fe,Zn−Ni−Fe−Crな
どの合金電気めっきや、これらにSiO2,TiO2,Al2O3など
の酸化物微粒子,BaCrO4などの難溶性クロム酸化合物や
高分子化合物などを含有させた複合電気めっき，あるい
は溶融亜鉛めっき，合金化溶融亜鉛めっき，溶融Zn−Al
系合金めっきなどである。
もしくは亜鉛を主成分とする合金めっきや複合めっきを
指す。めっき方法は特に制約されないが、素材が鋼板な
ので高速大量生産に適した電気めっき，溶融めっきが有
利である。具体的には、電気亜鉛めっきや、Zn−Ni,Zn
−Fe,Zn−Cr,Zn−Ni−Co,Zn−Ni−Fe,Zn−Ni−Fe−Crな
どの合金電気めっきや、これらにSiO2,TiO2,Al2O3など
の酸化物微粒子,BaCrO4などの難溶性クロム酸化合物や
高分子化合物などを含有させた複合電気めっき，あるい
は溶融亜鉛めっき，合金化溶融亜鉛めっき，溶融Zn−Al
系合金めっきなどである。
めっき付着量やめっき組成は、特に制約されるものでは
ない。鋼板にこれらの亜鉛系めっきを施した後、本発明
の処理を行なうことにより、外面は化成処理性と塗装後
性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜鉛系めっき鋼板
が得られる。この場合、亜鉛系めっきを施した後、連続
的に本発明の処理を行なうと効率的であるが、設備上こ
れが困難な場合には、亜鉛系めっきと本発明の処理を連
続的に行なわなくても差し支えなく、またこのようにし
ても本発明の効果が変わるものではない。
ない。鋼板にこれらの亜鉛系めっきを施した後、本発明
の処理を行なうことにより、外面は化成処理性と塗装後
性能に優れ、内面側は耐食性に優れた亜鉛系めっき鋼板
が得られる。この場合、亜鉛系めっきを施した後、連続
的に本発明の処理を行なうと効率的であるが、設備上こ
れが困難な場合には、亜鉛系めっきと本発明の処理を連
続的に行なわなくても差し支えなく、またこのようにし
ても本発明の効果が変わるものではない。
まず第１の発明は、めっき面の片面にクロメート処理を
施し、非クロメート面を陽極として燐酸第一塩と燐酸第
二塩のモル比が２対１〜１対５の電解液中で、電気量１
〜10C/dm2の陽極電解剥離を行なうことを特徴とする。
施し、非クロメート面を陽極として燐酸第一塩と燐酸第
二塩のモル比が２対１〜１対５の電解液中で、電気量１
〜10C/dm2の陽極電解剥離を行なうことを特徴とする。
本発明においては、非クロメート面を陽極とする電解剥
離で化成処理性の改善が可能である。非クロメート面を
陰極とする電解還元処理では、化成処理性を阻害するク
ロメート皮膜の除去が不十分であり、不純物として金属
イオンが存在すると、それが析出するためクロメート皮
膜の除去は一層困難なものとなり、化成処理性を改善す
ることはできない。
離で化成処理性の改善が可能である。非クロメート面を
陰極とする電解還元処理では、化成処理性を阻害するク
ロメート皮膜の除去が不十分であり、不純物として金属
イオンが存在すると、それが析出するためクロメート皮
膜の除去は一層困難なものとなり、化成処理性を改善す
ることはできない。
電解液のモル比については、燐酸第一塩１モルに対し燐
酸第二塩0.5モル未満では、めっき層にワレが生じたり
めっき面が黒変して塗装後性能が低下する。燐酸第一塩
１モルに対し燐酸第二塩５モル超では、化成処理性の改
善効果が不十分であり、電解液も不安定になる。
酸第二塩0.5モル未満では、めっき層にワレが生じたり
めっき面が黒変して塗装後性能が低下する。燐酸第一塩
１モルに対し燐酸第二塩５モル超では、化成処理性の改
善効果が不十分であり、電解液も不安定になる。
電気量については、1C/dm2未満では化成処理性の改善効
果が不十分であり、10C/dm2超ではめっき面に黒筋や黒
点を生じる懸念があり、めっき層そのものの溶解量も大
きくなるので不利である。
果が不十分であり、10C/dm2超ではめっき面に黒筋や黒
点を生じる懸念があり、めっき層そのものの溶解量も大
きくなるので不利である。
電流密度については特に制約されず、電気量と通板条件
や設備条件に依存するだけであるが、生産性の点から0.
1A/dm2以上、電解電圧の上昇による電力ロスや良好な外
観を保持する点を考慮すると100A/dm2以下が好ましい。
や設備条件に依存するだけであるが、生産性の点から0.
1A/dm2以上、電解電圧の上昇による電力ロスや良好な外
観を保持する点を考慮すると100A/dm2以下が好ましい。
第２の発明は、電解液の全燐酸濃度が１〜３モル／で
あることを特徴とする。陽極電解剥離に用いる電解液と
しては、Na,K,Li,Mg,Caなどの燐酸塩、硫酸塩、塩化物
とするものが好ましい。１モル／未満では化成処理性
の改善効果が不十分であり、２モル／超では沈澱の懸
念を生じる。
あることを特徴とする。陽極電解剥離に用いる電解液と
しては、Na,K,Li,Mg,Caなどの燐酸塩、硫酸塩、塩化物
とするものが好ましい。１モル／未満では化成処理性
の改善効果が不十分であり、２モル／超では沈澱の懸
念を生じる。
また電解液の電導度を上げるために、硫酸ナトリウムや
硫酸アンモニウムなどの強電解質塩を添加してもよい
が、化成処理性の改善効果を十分得るためには、燐酸イ
オン以外のアニオン濃度は全燐酸濃度の1/2当量以下と
するのが望ましい。電解液の温度は特に制約されない
が、常温から60℃の間で選択できる。
硫酸アンモニウムなどの強電解質塩を添加してもよい
が、化成処理性の改善効果を十分得るためには、燐酸イ
オン以外のアニオン濃度は全燐酸濃度の1/2当量以下と
するのが望ましい。電解液の温度は特に制約されない
が、常温から60℃の間で選択できる。
陽極電解剥離は水平式，縦型式，ラジアルセルなど周知
のいずれの方式で行なってもよい。
のいずれの方式で行なってもよい。
本発明は特に自動車車体の内面防錆側を亜鉛系めっき／
クロメート／有機皮膜という構成の有機複合めっきと
し、外面防錆側を亜鉛系めっきとする自動車車体用両面
防錆鋼板の後処理として極めて有効である。
クロメート／有機皮膜という構成の有機複合めっきと
し、外面防錆側を亜鉛系めっきとする自動車車体用両面
防錆鋼板の後処理として極めて有効である。
（実施例） 以下本発明の実施例について述べる。
実施例−１ 既存電気めっきラインで0.8mm厚×1219mm幅の冷延鋼板
の両面に、Zn−Ni合金めっきを施した。めっき浴として
は、硫酸塩浴を用い、めっき液流速は100m/min,付着量
は片面20g/m2,Ni組成は９〜13％，電流密度は50A/dm2と
した。片面に電解クロメート皮膜を40〜50mg/m2形成さ
せ、水洗乾燥後クロメート皮膜上にエポキシ樹脂を0.7
〜1.0μｍ塗布した。焼付，冷却後、連続的に陽極電解
剥離と水洗下での研削処理を行ない、最後に水洗乾燥を
行なった。
の両面に、Zn−Ni合金めっきを施した。めっき浴として
は、硫酸塩浴を用い、めっき液流速は100m/min,付着量
は片面20g/m2,Ni組成は９〜13％，電流密度は50A/dm2と
した。片面に電解クロメート皮膜を40〜50mg/m2形成さ
せ、水洗乾燥後クロメート皮膜上にエポキシ樹脂を0.7
〜1.0μｍ塗布した。焼付，冷却後、連続的に陽極電解
剥離と水洗下での研削処理を行ない、最後に水洗乾燥を
行なった。
こうして得た試験片について化成処理性，塗装後性能，
塗装外観及び電解クロメート面の耐食性を評価した。さ
らに電解液の安定性についても評価した。
塗装外観及び電解クロメート面の耐食性を評価した。さ
らに電解液の安定性についても評価した。
第１表にめっき後の後処理条件と評価結果をまとめて示
す。なお、評価基準は以下の通りである。
す。なお、評価基準は以下の通りである。
A.化成処理性 浸漬型燐酸塩処理（処理時間２分）を行ない、燐酸塩皮
膜を評価した。
膜を評価した。
緻 密（10μｍ以下），スケ無し：◎ 密 （15μｍ以下），スケ無し：○ やや粗（25μｍ以下），スケ無し：△ 粗 （25μｍ超） ，スケ有り：× B.塗装後性能 化成処理後、カチオン電着塗装20μｍ（パワートップU1
00、日本ペイント製），中型，上塗各30μｍ（ともにメ
ラミンアルキド系塗料、関西ペイント製）の３コート塗
装を行ない、以下の試験に供した。
00、日本ペイント製），中型，上塗各30μｍ（ともにメ
ラミンアルキド系塗料、関西ペイント製）の３コート塗
装を行ない、以下の試験に供した。
（１） 耐水密着性 40℃の蒸留水中に240時間浸漬後、2mm碁盤目テストを行
ない、塗膜残存率（％）により評価した。
ない、塗膜残存率（％）により評価した。
100 ％ ：◎ 95％以上 ：○ 90％以上 ：△ 90％未満 ：× （２） 塗装後耐食性 素地に達するクロスカット疵を入れ、下記のサイクル腐
食試験を50サイクル行ない、クロスカット部のふくれ幅
を評価した。
食試験を50サイクル行ない、クロスカット部のふくれ幅
を評価した。
サイクル腐食試験 塩水噴霧（JIS Ｚ 2371）:2時間 湿 潤（60℃,RH95％）:2時間 乾 燥（60℃,RH40％）:4時間 評価 3mm以下 ：◎ 5mm以下 ：○ 7mm以下 ：△ 7mm超 ：× C.めっき外観 目視によるめっき面の外観を評価した。
D.電解クロメート面の耐食性 塩水噴霧試験（JIS Ｚ 2371）を行ない、白錆発生ま
での時間を測定した。
での時間を測定した。
E.電解液の安定性 電解液建浴後０℃で24時間保管した後、沈澱の有無を目
視観察した。
視観察した。
第１表で、比較例１−31は極性が（−）であり、化成処
理性，塗装後性能が不良である。比較例１−28は電解液
の全燐酸濃度が、比較例１−29,30は電解液のモル比
が、比較例１−32,33は電解時の電気量がそれぞれ適正
範囲を外れているので、化成処理性，塗装後性能が不十
分である。
理性，塗装後性能が不良である。比較例１−28は電解液
の全燐酸濃度が、比較例１−29,30は電解液のモル比
が、比較例１−32,33は電解時の電気量がそれぞれ適正
範囲を外れているので、化成処理性，塗装後性能が不十
分である。
これらの比較例に対して本発明例１−１〜27は、化成処
理性，塗装後性能ともに良好である。
理性，塗装後性能ともに良好である。
実施例−２ 種々の亜鉛系めっき鋼板に対して本発明の処理を施し、
実施例−１と同様の評価を行なった。第２表にこの結果
をまとめて示す。
実施例−１と同様の評価を行なった。第２表にこの結果
をまとめて示す。
本発明例２−１〜９と比較例２−13〜21は電気亜鉛系め
っきであり、付着量は20g/m2である。本発明例 ２−10
〜12と比較例２−22〜24は溶融亜鉛系めっきであり、付
着量は45g/m2である。
っきであり、付着量は20g/m2である。本発明例 ２−10
〜12と比較例２−22〜24は溶融亜鉛系めっきであり、付
着量は45g/m2である。
比較例２−14,15,19は極性が（−）であり、陽極電解剥
離になっていないため、化成処理性，塗装後性能が不良
である。比較例２−13,16〜18,20〜24は陽極剥離の電解
液もしくは電解条件が適正範囲を外れているので化成処
理性、塗装後性能が不十分である。
離になっていないため、化成処理性，塗装後性能が不良
である。比較例２−13,16〜18,20〜24は陽極剥離の電解
液もしくは電解条件が適正範囲を外れているので化成処
理性、塗装後性能が不十分である。
これらの比較例に対して、本発明例２−１〜12は、化成
処理性、塗装後性能ともに良好である。
処理性、塗装後性能ともに良好である。
（発明の効果） 以上述べたように本発明の製造方法によれば、片面は化
成処理性と塗装後性能に優れ、他の片面は耐食性に優れ
た亜鉛系めっき鋼板が得られ、車体用鋼板，家電用鋼板
の製造方法として好適である。
成処理性と塗装後性能に優れ、他の片面は耐食性に優れ
た亜鉛系めっき鋼板が得られ、車体用鋼板，家電用鋼板
の製造方法として好適である。
Claims (2)
- 【請求項１】両面に亜鉛系めっきを施した鋼板の片面に
クロメート皮膜を形成させ、次いで非クロメート面を燐
酸第一塩と燐酸第二塩のモル比が２対１〜１対５の電解
液中で電気量１〜10C/dm2の陽極電解処理を行うことを
特徴とする亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項２】電解液が全燐酸濃度１〜３モル／である
請求項（１）記載の亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22899790A JPH0684559B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22899790A JPH0684559B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110496A JPH04110496A (ja) | 1992-04-10 |
| JPH0684559B2 true JPH0684559B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=16885144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22899790A Expired - Lifetime JPH0684559B2 (ja) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684559B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1110271C (zh) | 1997-09-22 | 2003-06-04 | 株式会社大城 | 烟草调味剂及其烟草 |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP22899790A patent/JPH0684559B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04110496A (ja) | 1992-04-10 |
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