JPH073436A - めっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板 - Google Patents
めっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板Info
- Publication number
- JPH073436A JPH073436A JP14486093A JP14486093A JPH073436A JP H073436 A JPH073436 A JP H073436A JP 14486093 A JP14486093 A JP 14486093A JP 14486093 A JP14486093 A JP 14486093A JP H073436 A JPH073436 A JP H073436A
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- steel sheet
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- plated steel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気めっきや溶融めっき法ではめっき不可或
いは困難なめっき種を真空蒸着等の気相めっき法でめっ
きする場合予め薄めっきを施こすことによって気相めっ
き層の密着性を向上させ、耐食性に優れためっき鋼板を
得る。 【構成】 Ｎｉ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｐの１種又は２種以上か
ら選ばれた薄めっき層を施した後ＺｎとＭｇ，Ｃｒ，Ａ
ｌの１種又は２種以上からなる合金めっき層を処理した
プレめっき有り気相めっき鋼板。 【効果】 プレめっきなし気相めっき鋼板と比較して、
めっき密着性が向上（電気めっき並）し、その結果、め
っき層耐食性が著しく優れた表面処理鋼板が得られる。
いは困難なめっき種を真空蒸着等の気相めっき法でめっ
きする場合予め薄めっきを施こすことによって気相めっ
き層の密着性を向上させ、耐食性に優れためっき鋼板を
得る。 【構成】 Ｎｉ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｐの１種又は２種以上か
ら選ばれた薄めっき層を施した後ＺｎとＭｇ，Ｃｒ，Ａ
ｌの１種又は２種以上からなる合金めっき層を処理した
プレめっき有り気相めっき鋼板。 【効果】 プレめっきなし気相めっき鋼板と比較して、
めっき密着性が向上（電気めっき並）し、その結果、め
っき層耐食性が著しく優れた表面処理鋼板が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属プレめっきを実施
した後、気相コーティング法にてＺｎとＭｇ、Ｃｒ、Ａ
ｌの１種又は２種以上からなる合金めっきを施した鋼板
に、従来の気相コーティング処理材に比べてめっき密着
性が良く、耐食性も優れた亜鉛合金めっき鋼板に関する
ものである。
した後、気相コーティング法にてＺｎとＭｇ、Ｃｒ、Ａ
ｌの１種又は２種以上からなる合金めっきを施した鋼板
に、従来の気相コーティング処理材に比べてめっき密着
性が良く、耐食性も優れた亜鉛合金めっき鋼板に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】一般に気相コーティングの
特徴は、水溶液中から電析しない、或いはし難い金属
がめっき可能 融点の違いすぎる金属の合金めっきが
可能（従来の溶融法では困難）や高融点金属のめっきが
容易にできる等である。このような特徴を生かして種々
のめっきが行われ、特性調査が続けられている。中でも
これらの気相コーティング鋼板は、自動車、建材及び家
電等あらゆる分野での用途が考えられる。特に新しい合
金種や合金組成による気相コーティングの耐食性の向上
が期待されている。
特徴は、水溶液中から電析しない、或いはし難い金属
がめっき可能 融点の違いすぎる金属の合金めっきが
可能（従来の溶融法では困難）や高融点金属のめっきが
容易にできる等である。このような特徴を生かして種々
のめっきが行われ、特性調査が続けられている。中でも
これらの気相コーティング鋼板は、自動車、建材及び家
電等あらゆる分野での用途が考えられる。特に新しい合
金種や合金組成による気相コーティングの耐食性の向上
が期待されている。
【０００３】例えば自動車用防錆鋼板では、冬期に岩塩
や塩化カルシウムを散布する地域において、″５年間外
面からの赤錆が発生しない、１０年間孔があかない″を
達成できる薄目付け高耐食性めっき鋼板の開発が望まれ
ている。この開発目標が出されて久しいが、まだ明確に
達成できたとのデータは採られていない。海外即ち米国
や欧州では、電気亜鉛めっき（ＥＧ）の厚めっきを代表
とする厚めっき鋼板指向が強い。
や塩化カルシウムを散布する地域において、″５年間外
面からの赤錆が発生しない、１０年間孔があかない″を
達成できる薄目付け高耐食性めっき鋼板の開発が望まれ
ている。この開発目標が出されて久しいが、まだ明確に
達成できたとのデータは採られていない。海外即ち米国
や欧州では、電気亜鉛めっき（ＥＧ）の厚めっきを代表
とする厚めっき鋼板指向が強い。
【０００４】一方、日本国内においては、電気コストや
加工性及び自動車メーカーの溶接能力等から薄めっきを
指向しており、今日まで特開昭５６−９３８６号公報，
特開昭５６−１６６３８９号公報，特開昭６０−９６７
６８号公報など多くの公報で紹介されるようにＺｎ−Ｆ
ｅ，Ｚｎ−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｍｎ，Ｚｎ−Ｃｒ等の亜鉛合金
めっき鋼板や或いは更に該めっき層上にクロメートと有
機樹脂塗装を施した有機複合めっき鋼板の特許公報があ
り開発もされ、一部は既に実用化されている。また、建
材分野では溶融めっき法によるＺｎ，Ｚｎ−Ａｌ，Ａｌ
めっき鋼板が広く使用されているが、近年の酸性雨問題
や長期保証の観点から、更に耐食性に優れためっき鋼板
の開発が進められている。
加工性及び自動車メーカーの溶接能力等から薄めっきを
指向しており、今日まで特開昭５６−９３８６号公報，
特開昭５６−１６６３８９号公報，特開昭６０−９６７
６８号公報など多くの公報で紹介されるようにＺｎ−Ｆ
ｅ，Ｚｎ−Ｎｉ，Ｚｎ−Ｍｎ，Ｚｎ−Ｃｒ等の亜鉛合金
めっき鋼板や或いは更に該めっき層上にクロメートと有
機樹脂塗装を施した有機複合めっき鋼板の特許公報があ
り開発もされ、一部は既に実用化されている。また、建
材分野では溶融めっき法によるＺｎ，Ｚｎ−Ａｌ，Ａｌ
めっき鋼板が広く使用されているが、近年の酸性雨問題
や長期保証の観点から、更に耐食性に優れためっき鋼板
の開発が進められている。
【０００５】そこで本発明者らは、前述の気相コーティ
ングの特性を活用して、耐食性に優れためっき鋼板を開
発すべく検討してきた結果、電気めっき法で行われる前
処理（鋼板→アルカリ溶液中脱脂→硫酸溶液中酸洗）を
行った後乾燥させ、その鋼板を真空中でＺｎ−Ｍｇ合金
めっき等気相コーティングした場合、めっき密着性が完
全でないがためにめっき層の持つ充分な耐食性を引き出
していないことに気づいた。例えば図１に示すように、
異なっためっき前処理を行った冷延鋼板を使用して気相
コーティング法によりＺｎ−Ｍｇ合金めっきを実施した
時のめっき密着性は、通常の電気めっき工程で行われて
いる前処理だけでは不充分であり、また真空中でのアル
ゴンガススパッタによる表面酸化物や油分等の汚れの除
去も完全でない。勿論更に長時間のスパッタを行えば密
着性は向上するが、工業的な規模の実用性という点では
採用し難い方法である。
ングの特性を活用して、耐食性に優れためっき鋼板を開
発すべく検討してきた結果、電気めっき法で行われる前
処理（鋼板→アルカリ溶液中脱脂→硫酸溶液中酸洗）を
行った後乾燥させ、その鋼板を真空中でＺｎ−Ｍｇ合金
めっき等気相コーティングした場合、めっき密着性が完
全でないがためにめっき層の持つ充分な耐食性を引き出
していないことに気づいた。例えば図１に示すように、
異なっためっき前処理を行った冷延鋼板を使用して気相
コーティング法によりＺｎ−Ｍｇ合金めっきを実施した
時のめっき密着性は、通常の電気めっき工程で行われて
いる前処理だけでは不充分であり、また真空中でのアル
ゴンガススパッタによる表面酸化物や油分等の汚れの除
去も完全でない。勿論更に長時間のスパッタを行えば密
着性は向上するが、工業的な規模の実用性という点では
採用し難い方法である。
【０００６】一方、気相コーティングの場合、めっき前
の鋼板表面性状がその後のめっき特性に効くことから、
できるだけ鋼板表面の酸化膜等の成長を抑えることが必
要である。そこで予め鋼板上に０．１ｇ／ｍ2 以上のめ
っき（例えば通常の電気めっき）で実施しておけば図１
の結果の如く、密着性の良好なめっき層が得られる。ま
た図１に示しためっき鋼板の耐食性を評価した結果を図
２に示す。めっき密着性が良好な程その耐食性も良好で
あることがわかる。
の鋼板表面性状がその後のめっき特性に効くことから、
できるだけ鋼板表面の酸化膜等の成長を抑えることが必
要である。そこで予め鋼板上に０．１ｇ／ｍ2 以上のめ
っき（例えば通常の電気めっき）で実施しておけば図１
の結果の如く、密着性の良好なめっき層が得られる。ま
た図１に示しためっき鋼板の耐食性を評価した結果を図
２に示す。めっき密着性が良好な程その耐食性も良好で
あることがわかる。
【０００７】次に、図３に、気相コーティング前に実施
する薄めっきの種類及び付着量とその上に気相コーティ
ング法によりめっきしたＺｎ−Ｍｇ合金めっきの密着性
の関係を示す。鋼板の片面または両面上に薄めっき層を
施すめっき種としては、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｐ，Ｃｒ，
Ｓｎ等電気めっき法で得られるめっき金属であれば、多
少の差はあっても、気相コーティングによるめっき層の
密着性改善効果がある。また付着量としては、０．０５
ｇ／ｍ2 から効果が出てくるがより確実にその効果を発
揮させるには０．１ｇ／ｍ2 以上が望ましい。本発明は
以上のような知見から得られたものである。
する薄めっきの種類及び付着量とその上に気相コーティ
ング法によりめっきしたＺｎ−Ｍｇ合金めっきの密着性
の関係を示す。鋼板の片面または両面上に薄めっき層を
施すめっき種としては、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｐ，Ｃｒ，
Ｓｎ等電気めっき法で得られるめっき金属であれば、多
少の差はあっても、気相コーティングによるめっき層の
密着性改善効果がある。また付着量としては、０．０５
ｇ／ｍ2 から効果が出てくるがより確実にその効果を発
揮させるには０．１ｇ／ｍ2 以上が望ましい。本発明は
以上のような知見から得られたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の要旨
は、鋼板の片面又は両面上に金属薄めっきを施した後、
更にその上に、真空気相法にてＺｎとＭｇ、Ｃｒ、Ａｌ
の１種又は２種以上からなる合金めっきを施しためっき
密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板にある。
は、鋼板の片面又は両面上に金属薄めっきを施した後、
更にその上に、真空気相法にてＺｎとＭｇ、Ｃｒ、Ａｌ
の１種又は２種以上からなる合金めっきを施しためっき
密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板にある。
【０００９】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明する。冷
延・焼鈍した鋼板をアルカリ脱脂し、１０％硫酸で酸洗
した後、水洗し、以下の条件で気相コーティング処理前
の薄めっきを実施した。めっきは卓上ポンプで液循環を
行いながら、各々以下の条件で実施した。
延・焼鈍した鋼板をアルカリ脱脂し、１０％硫酸で酸洗
した後、水洗し、以下の条件で気相コーティング処理前
の薄めっきを実施した。めっきは卓上ポンプで液循環を
行いながら、各々以下の条件で実施した。
【００１０】 Ｎｉめっき ・NiSO4 ・6 H2O 330 g/l ・液ＰＨ＝4 ・NiCl2 ・6 H2O 45 g/l ・液温度＝50℃ ・H3BO4 35 g/l ・電流密度＝１０ A/dm2
【００１１】 Ｎｉ−Ｐめっき ・NiCl2 ・６H2O 30 g/l ・液ＰＨ＝4.2 ・NaH2PO2 ・H2O 10 g/l ・液温度＝60℃ ・NaC2H3O2・3H2O 5 g/l ・無電解処理 ・Na3C6H5O7 ・2H2O 15 g/l
【００１２】 Ｆｅ−Ｚｎめっき ・FeSO4 ・７H2O 350〜400 g/l ・液温度＝５５℃ ・ZnSO4 ・７H2O 15〜200 g/l ・電流密度＝８０〜１５０ A/dm2 ・free−H2SO4 15 g/l
【００１３】 Ｆｅ−Ｎｉめっき ・FeSO4 ・７H2O 380 g/l ・液ＰＨ＝1.5 ・NiSO4 ・6H2O 75 g/l ・液温度＝50℃ ・NiCl2 ・6H2O 140 g/l ・電流密度＝30 A/dm2
【００１４】 Ｆｅめっき ・FeSO4 ・７H2O 75 g/l ・液ＰＨ＝1.3 ・FeCl2 ・6H2O 140 g/l ・液温度＝50℃ ・H3BO4 30 g/l ・電流密度＝10 A/dm2
【００１５】 Ｚｎ−Ｃｒめっき ・ZnSO4 ・７H2O 150 g/l ・Cr2(SO4)3 100 g/l ・有機添加剤 2 g/l ・ferr-H2SO4 10 g/l
【００１６】 Ｓｎめっき ・Sn2+ 20 g/l ・PSA 20ｇ/l ・ENSA 2 g/l ・EN 2 g/l 続いて行った気相コーティングによるＺｎ−Ｍｇ，Ｚｎ
−Ａｌ，Ｚｎ−Ｃｒ合金めっき条件は次の通りである。
−Ａｌ，Ｚｎ−Ｃｒ合金めっき条件は次の通りである。
【００１７】（ａ）Ｚｎ−Ｍｇめっき ・予め各種組成のＺｎ−Ｍｇ合金金属を作製しておき、
真空中でその合金金属を原料としてシングルビーム（Ｅ
Ｂ）にて蒸発させ、下記条件でコーティングを実施し
た。 ・使用合金組成----Ｚｎ−５，１０，１５，２０，３
５，５０ｗｔ％Ｍｇ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
真空中でその合金金属を原料としてシングルビーム（Ｅ
Ｂ）にて蒸発させ、下記条件でコーティングを実施し
た。 ・使用合金組成----Ｚｎ−５，１０，１５，２０，３
５，５０ｗｔ％Ｍｇ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
【００１８】（ｂ）Ｚｎ−Ｃｒめっき ・Ｚｎ、Ｃｒ金属を別々のＭｏ製るつぼに入れ、ＥＢを
所定の時間、各金属に照射し金属を蒸発させる。その後
蒸発させた金属を以下の条件に従って薄めっきを施した
鋼板に処理した。 ・使用金属----９９．９９％Ｚｎと９９．９％Ｃｒ金属 ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
所定の時間、各金属に照射し金属を蒸発させる。その後
蒸発させた金属を以下の条件に従って薄めっきを施した
鋼板に処理した。 ・使用金属----９９．９９％Ｚｎと９９．９％Ｃｒ金属 ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
【００１９】（ｃ）Ｚｎ−Ａｌめっき ・予め各種組成のＺｎ−Ａｌ合金金属を作製しておき、
真空中でその合金金属を原料としてシングルビーム（Ｅ
Ｂ）にて蒸発させ、下記条件でコーティングを実施し
た。 ・使用合金組成----Ｚｎ−５，１０，１５，２０，３
５，５０ｗｔ％Ａｌ ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
真空中でその合金金属を原料としてシングルビーム（Ｅ
Ｂ）にて蒸発させ、下記条件でコーティングを実施し
た。 ・使用合金組成----Ｚｎ−５，１０，１５，２０，３
５，５０ｗｔ％Ａｌ ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い
【００２０】（ｄ）Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｒめっき ・予め各種組成のＺｎ−Ｍｇ合金金属を作成しておく。
そのＺｎ−Ｍｇ合金とＣｒ金属を別々のＭｏ製るつぼに
入れ、ＥＢを所定の時間、各金属に照射し金属を蒸発さ
せる。その後蒸発させた金属を以下の条件に従って薄め
っきを施した鋼板に処理した。 ・使用金属----Ｚｎ−５，１０，１５，２０ｗｔ％Ｍｇ
合金と９９．９％Ｃｒ金属 ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い 以上、説明してきた薄めっき処理Ｚｎ−Ｍｇ，Ｃｒ，Ａ
ｌ合金めっきの特性（耐食性とめっき密着性）を評価し
た結果を表１にまとめる。
そのＺｎ−Ｍｇ合金とＣｒ金属を別々のＭｏ製るつぼに
入れ、ＥＢを所定の時間、各金属に照射し金属を蒸発さ
せる。その後蒸発させた金属を以下の条件に従って薄め
っきを施した鋼板に処理した。 ・使用金属----Ｚｎ−５，１０，１５，２０ｗｔ％Ｍｇ
合金と９９．９％Ｃｒ金属 ・基板温度----１５０℃ ・基板バイアス----０，−０．５，−１．０，−１．５
ＫＶ ・蒸着時間----２０ｇ／ｍ2 狙い 以上、説明してきた薄めっき処理Ｚｎ−Ｍｇ，Ｃｒ，Ａ
ｌ合金めっきの特性（耐食性とめっき密着性）を評価し
た結果を表１にまとめる。
【００２１】
【表１】
【００２２】なお評価条件及び評価基準は以下の通り。 （１）耐食性----塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ２３７１）
を行い、めっき層の赤錆発生状況を観察 ◎----塩水噴霧５００時間後に赤錆発生なし ○---- 〃 赤錆発生≦１０％ △---- 〃 赤錆発生１０〜３０％ ×---- 〃 赤錆発生＞３０％
を行い、めっき層の赤錆発生状況を観察 ◎----塩水噴霧５００時間後に赤錆発生なし ○---- 〃 赤錆発生≦１０％ △---- 〃 赤錆発生１０〜３０％ ×---- 〃 赤錆発生＞３０％
【００２３】（２）めっき密着性----３ｔ曲げ後テーピ
ング（ｔ；板厚） ◎----めっき層が全く剥離せず、テープも黒化しない ○----めっき層は剥離しないが、テープが黒化する △----めっき層が僅かに剥離する ×----めっき層が全面剥離する
ング（ｔ；板厚） ◎----めっき層が全く剥離せず、テープも黒化しない ○----めっき層は剥離しないが、テープが黒化する △----めっき層が僅かに剥離する ×----めっき層が全面剥離する
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によって従来
のプレめっきなし気相めっき鋼板と比較して、めっき密
着性が極めて向上（電気めっき並）し、その結果めっき
層耐食性が著しく優れた表面処理鋼板が得られた。
のプレめっきなし気相めっき鋼板と比較して、めっき密
着性が極めて向上（電気めっき並）し、その結果めっき
層耐食性が著しく優れた表面処理鋼板が得られた。
【手続補正書】
【提出日】平成５年１２月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】追加
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】各気相めっき前処理条件とＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き層の密着性との関係を示す図
き層の密着性との関係を示す図
【図２】各気相めっき前処理条件とＺｎ−Ｍｇ合金めっ
き層の耐食性との関係を示す図
き層の耐食性との関係を示す図
【図３】気相めっき前処理する薄めっきの種類及び付着
量とその上のＺｎ−Ｍｇ合金めっきの密着性との関係を
示す図である。
量とその上のＺｎ−Ｍｇ合金めっきの密着性との関係を
示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板の片面又は両面上に金属薄めっきを
施した後、更にその上に、真空気相法にてＺｎとＭｇ、
Ｃｒ、Ａｌの１種又は２種以上からなる合金めっきを施
しためっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486093A JPH073436A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | めっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14486093A JPH073436A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | めっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073436A true JPH073436A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15372089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14486093A Withdrawn JPH073436A (ja) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | めっき密着性及び耐食性に優れた亜鉛合金めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073436A (ja) |
-
1993
- 1993-06-16 JP JP14486093A patent/JPH073436A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |