JPH10195621A - 着色合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面外観およびめっき密着性に優れた着色合
金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 めっき層表層に２００Å以上の酸化膜を
形成し、かつめっき層中にはＴｉ０．１〜５重量％、Ｆ
ｅ５〜２０重量％を含有させる。酸化膜厚みによって所
望の着色ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建材、家電製品の
筐体等に適する、表面外観およびめっき密着性に優れた
着色合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】合金化溶融Ｚｎめっき鋼板は、例えば、
鉄鋼便覧にも記載されているように塗装後の耐食性およ
びめっき密着性に優れることから、従来より自動車、建
材用途などを中心として、広く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近では、
特に、建材、土木分野等において、環境調和の観点か
ら、外観（色調）の美観さ、コストの観点から塗装省略
が可能なことなどが溶融Ｚｎめっき鋼板への新しい課題
として求められてきた。しかしながら、通常の合金化溶
融Ｚｎめっき鋼板は、Ｚｎ−Ｆｅめっき層独特の暗い灰
色を呈しており、色調の美麗化が望まれていた。本発明
の目的は、上記従来技術における問題点を解消し、表面
外観およびめっき密着性に優れた着色合金化溶融亜鉛め
っき鋼板およびその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために種々検討した結果、Ｚｎめっき浴中
に所定量の特定の金属を含有させてめっき後、合金化炉
を用いて所定の加熱条件化でＺｎ−Ｆｅ合金化と共に酸
化膜を形成させることにより、表面が着色し、美麗でか
つめっき密着性に優れる、従来にない合金化溶融Ｚｎめ
っき鋼板が得られることを見いだした。本発明は、この
新知見を元に完成した。

【０００５】すなわち、本発明は、めっき層表層に２０
０Å以上の酸化膜を有し、めっき層中にＴｉ０．１〜５
重量％，Ｆｅ５〜２０重量％、必要によりさらにＡｌ
０．２重量％以下を含有することを特徴とする美麗で密
着性に優れる着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板である。ま
た、本発明は、鋼板をＴｉ０．１〜５重量％、必要によ
りさらにＡｌ０．２重量％以下含有する溶融Ｚｎめっき
浴に浸漬後、引き上げてめっき付着量を調整後、合金化
炉において４００〜７００℃で５〜１５０秒合金化処理
を行うことを特徴とする着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板
の製造方法である。上記の製造方法において、めっき浴
中には、さらにＺｒ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂの単独ま
たは混合で１％以下を含有させることは着色化を安定化
する点で好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明者らは、種々のめっき浴お
よび合金化処理条件のもとで各種のめっき鋼板を作成
し、検討した結果、めっき層表層の酸化膜が２００Å以
上、Ｔｉが０．１〜５％、Ｆｅ５〜２０重量％の場合に
外観およびめっき密着性に優れためっき鋼板が得られる
ことを知見した。図１にめっき層表層酸化膜によるめっ
き表面の着色の変化を示す。Ｔｉ０．５重量％含有した
４５０℃の溶融Ｚｎめっき浴を用いてめっきを６０ｇ／
ｍ² 行い、合金化加熱炉で加熱温度、時間を変化させて
試料を作成した。酸化膜が２００Å以上になると酸化膜
の厚みにより、銀白色〜黄色〜青色、茶色などの色を呈
する。酸化膜が２００Å未満では着色が不十分となる。
酸化膜厚みは所望の着色に応じて適宜選定すると良い。

【０００７】めっき層の組成は、着色のためには、Ｔｉ
０．１％以上が必須である。Ｔｉの上限は５％を超える
とめっき密着性が不良となるために５％とする。銀白色
から黄色系統の場合にはＴｉ０．１〜０．５％、茶色か
ら青色系統の場合にはＴｉ０．５〜５％含有させるのが
好ましい。Ｆｅについても着色のために５％以上の含有
を必要とするが、あまり多すぎるとめっき密着性を損な
うために上限を２０％とする。本発明においては、めっ
き層の組成としてＴｉとＦｅの特定範囲内での含有を基
本とするが、着色において色の淡さ（濃淡）を調整する
場合にＡｌを適量めっき層中に含有させることか望まし
い。その作用効果を得るためにはＡｌは０．２％以下含
有させれば良い。

【０００８】次に上記の着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板
の製造方法について説明する。まず、溶融Ｚｎめっき浴
には上記の理由によりＴｉを０．１〜５％、必要により
Ａｌを０．１％以下含有させる。めっき浴中には、Ｚ
ｒ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂの含有量を単独または混合
で１％以下とすることによって着色効果をより明瞭に出
すことができる。

【０００９】そして、鋼板を上記組成を含有する溶融Ｚ
ｎめっき浴に浸漬後、引き上げてワイピングなどの方法
によってめっき付着量を調整し、その後直ちに合金化炉
において合金化処理を行う。合金化温度は低すぎると着
色が難しいため４００℃以上とする。一方温度が高すぎ
ると密着性が悪くなるため７００℃以下とする。合金化
処理時間は短がすぎると着色が難しいため５秒以上とす
るが、長すぎても密着性が劣化するため１５０秒以下と
する。

【００１０】さらに、めっき表面の色を長時間保護する
ためには、本めっき層表層にクリヤー塗装を施したり、
塗装下地として本めっき鋼板を使用することも可能であ
る。また、鋼板（めっき原板）は鋼種の制約もなく、例
えば、Ａｌキルド鋼、Ｔｉ等の炭窒化物形成元素を添加
した極低炭素鋼板およびこれに強化元素（Ｐ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ等）を添加した高強度鋼板など種々の鋼板が使用でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。表１に示すようなめっき条件、および合金化
加熱処理条件下で、合金化溶融Ｚｎめっき鋼板を作成し
た。めっき外観（着色の度合い）は目視、めっき密着性
は６０度Ｖまげ試験により剥離具合をテープテストで判
定した。評価基準は次の通りである。

【００１２】（１）着色度合い：（〇が合格） 〇：着色が均一で、外観良好 △：着色不均一 ×：光沢外観あるいは、暗い灰色外観

【００１３】（２）めっき密着性（評価３点以上が合
格） 評点５：剥離なし ４：剥離微小 ３：剥離小 ２：剥離大 １：全面剥離

【００１４】表１に示す通り、本発明の製造方法で作成
した本発明鋼板（Ｎｏ．１〜１０）は、着色が美麗でか
つめっき密着性も良好である。それに対して、本発明範
囲を逸脱する比較鋼（Ｎｏ．１１〜１９）は、外観ある
いはめっき密着性が不良である。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明のめっき鋼板は、めっき層表層に
特定厚みの酸化膜を有し、めっき層中にはＴｉ、Ｆｅを
所要量含有させているので、表面着色が美麗でめっき密
着性にも優れ、建材用途等に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】めっき層表層酸化膜による表面の着色の変化を
示す図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき層表層に２００Å以上の酸化膜を
   有し、めっき層中にＴｉ０．１〜５重量％，Ｆｅ５〜２
   ０重量％を含有することを特徴とする美麗で密着性に優
   れる着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板。
2. 【請求項２】 めっき層中に、さらにＡｌ０．２重量％
   以下を含むことを特徴とする請求項１記載の着色合金化
   溶融亜鉛めっき鋼板。
3. 【請求項３】 鋼板を、Ｔｉを０．１〜５重量％含有す
   る溶融Ｚｎめっき浴に浸漬後、引き上げてめっき付着量
   を調整後、合金化炉において４００〜７００℃で５〜１
   ５０秒合金化処理を行うことを特徴とする美麗で密着性
   に優れる着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】 溶融Ｚｎめっき浴中に、さらにＡｌ０．
   ２重量％以下を含有することを特徴とする請求項３記載
   の着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板の製造方法。
5. 【請求項５】 めっき浴中に、さらにＺｒ、Ｍｇ、Ｎ
   ｉ、Ｐｂ、Ｓｂの単独または混合で１％以下含有するこ
   とを特徴とする請求項３または４記載の着色合金化溶融
   Ｚｎめっき鋼板の製造方法。