JPH0768607B2

JPH0768607B2 - 鋼材に暗銅色の着色メッキを形成する方法

Info

Publication number: JPH0768607B2
Application number: JP62080501A
Authority: JP
Inventors: 昌利富田; 進山本
Original assignee: 日鉱亜鉛株式会社
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1995-07-26
Anticipated expiration: 2010-07-26
Also published as: JPS63241132A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、鉄鋼に暗赤色の着色メッキを形成するための
溶融亜鉛を用いて鉄鋼に暗銅色の着色メッキを形成する
方法に関する。

従来技術従来、溶融亜鉛を用いてメッキを施した溶融亜鉛メッキ
鋼は、建築、土木、電力通信、運輸、農業及び水産等の
部門での材料や施設に至る広範囲な分野において耐食材
料として使用されている。

一方、近年、鉄鋼製品の用途の多様化に伴い、特に、鉄
塔、照明用ポール、ガードレール、種々の仮説用架台、
外板等では、従来の溶融亜鉛メッキ鋼のような金属色の
ものよりも周囲の環境に適合して美観性を呈する着色溶
融亜鉛メッキ鋼が要望されるようになり、今後、建築、
土木、電力通信等のほかに、運輸、農業及び水産等の部
門においても着色溶融亜鉛メッキ鋼の巾広い需要が見込
まれる。

而して、従来の溶融亜鉛メッキ鋼の着色法としては、該
メッキ鋼に塗装により着色することが主として行なわれ
ているが、溶融亜鉛メッキ鋼のメッキ被膜中のZnは活性
なため、塗料の油分の構成分である脂肪酸が徐々にアル
カリ分解して亜鉛石けんを形成するようになる。そのた
め、着色に用いた塗料の皮膜がメッキ皮膜表面に付着せ
ずに剥離するに至る欠点がある。

したがって、従来はこのような欠点を防ぐために、鉄鋼
に溶融亜鉛を用いてメッキを施し、ついで得られたメッ
キ鋼を大気中に１〜３週間暴露して上記メッキ皮膜上に
さらにZn（OH）_２、ZnO、ZnCO₃およびZnCl₂等の腐食生
成物を形成させ、ついでメッキ鋼の表面をクリーニング
した後、着色のための塗装を施すという煩雑な操作を行
なうことが余儀なくされている。

発明が解決しようとする課題本発明者は、溶融亜鉛メッキ鋼の着色における叙上の問
題点に鑑みなされたものであって、鉄鋼母材に溶融亜鉛
合金の使用して鋼材に暗銅色の特定の色相の着色メッキ
を形成するための方法を提供することを課題とする。

以下本発明を詳しく説明する。

発明の構成本発明の特徴は、Mn0.3〜0.5重量％及びCu0.05〜0.15
重量％を含有し、残部がZnの組成を有する溶融メッキ用
亜鉛合金を用い、浴温度500〜550℃で鉄鋼母材にメッ
キを施し、次いで、これを500〜520℃の温度の雰囲気
中で30〜150秒加熱した後、大気中で放冷もしくは強
制空冷することにより、鉄鋼に暗銅色の着色メッキを形
成することにある。

課題を解決するための手段本発明において、溶融亜鉛合金に使用する亜鉛地金とし
ては、JIS H 2107に規定される主として蒸留亜鉛地金１
種（純度98.5％以上）、最純亜鉛地金（純度99.99％以
上）並びに特殊亜鉛地金を例示することができ、これら
の亜鉛地金に不可避的に含まれる不純物は、例えば蒸留
亜鉛地金１種ではPb1.2wt％以下、Cd0.1wt％以下、Fe0.
02wt％以下であるが、本発明ではこれらの不純物の含量
が合計で1.5wt％未満の亜鉛地金を用いることが好まし
い。なお、これらの亜鉛地金のうち、蒸留亜鉛地金は通
常のフラックスでメッキ可能であり、かつメッキ皮膜の
色彩濃度も高くなるので実用上好ましい。

本発明においては、上述したような亜鉛地金にMn0.3〜
0.5重量％とCu0.05〜0.15重量％を添加、含有させた溶
融亜鉛合金の浴を用いメッキを行う。このような組成の
メッキ浴を用いて暗銅色の着色メッキを行うには、該メ
ッキ浴に500〜550℃の浴温度で、好ましくは500〜520℃
で鉄鋼母材を少なくとも１分間浸漬し、次いで鉄鋼母材
を浴から引上げて500〜520℃の温度の雰囲気中（例えば
炉内）で30〜150秒間、好ましくは120〜150秒間加熱し
た後、大気中で放冷もしくは強制空冷して暗銅色の色相
を呈する酸化膜から成る着色メッキ層を形成する。

本発明は、上述のごとく、Mn0.3〜0.5重量％、Cu0.05〜
0.15重量％、残余はZnの組成を有する溶融亜鉛合金の浴
を用いて上記条件下にメッキ、加熱処理及び冷却を行う
ことにより、均一かつ安定した暗銅色の色相を呈する着
色メッキを形成し得る。

すなわち、暗銅色の着色メッキを得るには、上記特定の
組成を有する溶融亜鉛合金の浴を用いて上記特定な条件
下でメッキ、加熱等を行うことが重要である。因に、こ
れらの組成及び処理条件が上記特定範囲外になると、得
られる着色メッキの色相が不均一となり、かつ他の色相
が混じるようになって、所望の暗銅色の色相が得られな
くなる。なお、上記冷却を直ちに水冷もしくは温水冷す
るとヒートショックにより着色酸化膜が剥離する。

発明の効果以上述べたとおり、本発明に従って、特定な組成の溶融
亜鉛合金の浴を用いて特定な条件下に鉄鋼母材にメッキ
を施し、次いでこれを加熱して放冷もしくは強制空冷す
ることにより、均一な暗銅色の色相を呈するメッキを形
成し得るので、用途により美観上暗銅色の色彩を呈する
ことが望まれる材料や施設のための耐食性材料を提供で
き、かつ得られる着色メッキは耐食性にも優れているの
で、本発明による着色メッキを施した鉄鋼製品は広範囲
な分野でき用途に有効に供することができる。

すなわち、本発明の方法により暗銅色の着色メッキが施
された鋼材は、山野、野原等緑の多い周囲の環境によく
適合し、環境を損なうことなく、鉄塔、照明用ポール、
ガードレール等の野外での建築、土木、電力通信等の分
野での材料、施設として使用され、周囲の環境に適合し
た美麗感を奏するものである。

そして、さらに本発明の方法によると鋼材の表面を暗銅
色に発色させ、これを前記した緑の多い環境で使用して
いると自然にコーヒーブラウン色に変色する。これは、
亜鉛、マンガン、銅が素地の鉄と自然に反応してZn−Mn
−Cu−Feの合金相が形成され、いまだかって発色したこ
とのなかったコーヒーブラウンの色相を呈するものであ
る。

そして、コーヒーブラウンの色相は、これは耐食性が高
く、山野、野原等緑の多い周囲の環境とよくマッチし、
環境を損なうことなく、鉄塔、電柱等このような環境に
配置される設備に広く利用され、この種のメッキ鋼を使
用するユーザーから非常に好まれるものとなる。

従って、本発明によると、鋼材の着色のために煩雑な操
作を必要とすることなく、しかも環境に放置しても再度
塗装する必要がなく、着色メッキ鋼材を長時間半永久的
に使用することができる。

以下実施例により本発明とその効果を具体的に説明す
る。

実施例幅50mm、長さ100mm及び厚さ3.2mmの寸法のSS41鋼板を80
℃のアルカリ浴に30分間浸漬して脱脂を行った後、湯洗
し、次いで10％の塩酸溶液に常温で30分間浸漬して錆を
除去した。

次に、この鋼板を湯洗後、35％ZnCl₂−NH₄Cl溶液に60℃
で30秒間浸漬してフラックス処理を行った。

このようにして前処理した鋼板を、0.5wt％Mn−0.1wt％
Cu−Znの組成のメッキ浴に500〜520℃の温度に１分間浸
漬してメッキを施し、次いで鋼板を浴から引上げて500
〜520℃の温度の炉内に120〜150秒滞留させた。炉内か
ら取り出した鋼板は大気中で放冷を行った。

このようにして得られた鋼板面には暗銅色の均一な色相
を呈する酸化膜から成るメッキ層が形成された。

得られた着色メッキ鋼板の試験片について塩水噴霧によ
る腐食試験を240時間にわたって行った結果、腐食減量
は32g/m²であった。

因に、蒸留Zn地金を用いて溶融亜鉛メッキを施した通常
の鋼板では上記の腐食減量は、120〜150g/m²に達する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Mn0.3〜0.5重量％及びCu0.05〜0.15重量％
を含有し、残部がZnの組成を有する溶融メッキ用亜鉛合
金を用い、浴温度500〜550℃で鉄鋼母材にメッキを施
し、次いでこれを500〜520℃の温度の雰囲気中で30〜15
0秒加熱した後、大気中で放冷もしくは強制空冷するこ
とを特徴とする鉄鋼に暗銅色の着色メッキを形成する方
法。