JPH1068063A

JPH1068063A - 黒色処理性に優れたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び黒色Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH1068063A
Application number: JP24259996A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fukui; 康福居; Hiroshi Tanaka; 宏田中; Minoru Saito; 実斎藤; Koichi Watanabe; 幸一渡辺; Eizo Wada; 栄造和田
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 1998-03-10

Abstract

(57)【要約】【課題】黒色度が高く、外観劣化のない黒色表面を呈
するＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を提供する。【解決手段】このＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、Ｍｇ：
０．５％以下のＺｎ−Ｍｇ層及びＭｇ：２〜１８％のＺ
ｎ−Ｍｇ層がそれぞれ第１層及び第２層として下地鋼の
上に順次形成された２層構造，第１層としてＭｇ：０．
５％以下，第２層としてＭｇ：２〜６％，第３層として
Ｍｇ：９〜１８％のＺｎ−Ｍｇ層が下地鋼の上に順次形
成された３層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層をもってい
る。下地鋼と第１層との界面に厚み０．５μｍ以下のＺ
ｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金層が形成され
ていると、密着性に優れためっき層が得られる。蒸着め
っき後、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液で接触処理す
ることにより、めっき層表面に黒色処理皮膜が形成され
る。【効果】自己修復作用があるため、疵付きがあっても
意匠性に優れた黒色表面が長期間にわたり維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、意匠性に優れた黒色表
面を付与するのに適したＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板及び黒
色処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】家電製品，ＯＡ機器，建築等の分野で意
匠性に優れた黒色表面に仕上げるためには、鋼板を製品
形状に加工した後で塗装を施すことにより、黒色の色調
を付与することが多い。また、塗装工程の省略によりコ
ストダウンを図るため、黒色塗装や黒色処理した鋼板を
加工することもある。黒色処理した鋼板としては、Ｚｎ
−Ｎｉめっき鋼板，Ｚｎ−Ｃｏめっき鋼板等を硝酸イオ
ン，硫酸イオン，リン酸イオン等を含む水溶液に浸漬処
理した鋼板や電解処理した鋼板が知られている（特開昭
６１−１４３５９４号公報，特開昭６２−２９０８８０
号公報等参照）。

【０００３】他方、優れた防食作用を呈するめっき鋼板
として、蒸着法で製造したＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板が開
発されている。たとえば、特開昭６４−１７８５３号公
報では、０．５〜４０重量％のＭｇを含有するＺｎ−Ｍ
ｇ合金めっき層を形成することが紹介されている。ま
た、Ｚｎ−Ｍｇ合金めっき層と下地鋼との間にＺｎ，Ｎ
ｉ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｔｉ等の中間層を
介在させると、めっき層の密着性及び加工性が向上する
ことが特開平２−１４１５８８号公報で紹介されてい
る。本発明者等は、このＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板につい
て種々調査・研究した。その過程で、めっき層の中央部
に高Ｍｇ濃度層を形成し、高Ｍｇ濃度層の上下に低Ｍｇ
濃度層を形成するとき、耐パウダリング性，耐食性，ス
ポット溶接性，密着性，耐変色性等が改善されることを
見い出し、特開平８−８１７６１号公報で紹介した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】黒色処理されたＺｎ−
Ｎｉめっき鋼板は、黒さという面では十分なものである
が、めっき層が硬質で脆い。そのため、プレス成形，曲
げ加工等の際に、めっき層が割れ、或いはパウダリング
のように粉砕し、黒色処理皮膜と共に剥離することもあ
る。パウダリングが発生した部分は、黒色処理皮膜のな
い金属色の表面を呈し、黒色処理面としての外観を劣化
させる。また、めっき層の割れ，パウダリング等に起因
する下地鋼板の露出部は、Ｚｎ−Ｎｉめっき鋼板の場
合、腐食し始めると電位が鋼板より貴に移行し、犠牲防
食作用が無くなる。その結果、弱い腐食環境でも赤錆が
発生し、最も重要視される外観が極端に悪化する。切断
端面でも、同様に犠牲防食作用がほとんどないことから
赤錆が発生し易く、外観を劣化させる。

【０００５】他方、黒色処理されたＺｎ−Ｃｏめっき鋼
板では、黒さが不足している。耐食性も劣っているた
め、腐食環境で黒色処理皮膜中にあるピンホールや疵部
を起点として白錆が発生し易い。白錆の発生は、外観を
劣化させる原因となる。腐食環境が厳しくなると、比較
的短時間で赤錆が発生する。切断端面でも、耐食性が劣
っていることから腐食反応が促進される。黒色処理され
たＺｎ−Ｃｏめっき鋼板は、このような白錆や赤錆の発
生により外観が劣化し易いことが欠点である。しかも、
従来のめっき鋼板では、黒色処理皮膜に疵が入ると、黒
色表面部とのコントラストで金属光沢のある疵部が目立
ち、外観を著しく劣化させる。

【０００６】また、めっき鋼板にリン酸亜鉛処理を施す
従来の黒色処理法では、表面調整剤を使用した数秒間〜
数十秒間の処理が必要とされる。そのため、処理槽が余
分に必要となり、しかも処理に時間がかかるため、連続
して高速度で走行するめっき鋼板を処理する上では不都
合であった。本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、Ｚｎ−Ｍｇ系めっき層がもつ特性
を黒色処理に活用することにより、短時間の黒色処理が
可能で、パウダリング等を発生することがなく、耐食性
に優れ、めっき層に疵が発生しても自己修復作用により
黒色性を回復する黒色処理Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＺｎ−Ｍｇ系め
っき鋼板は、その目的を達成するため、Ｍｇ含有量が
０．５重量％以下のＺｎ−Ｍｇ層及びＭｇ含有量が２〜
１８重量％のＺｎ−Ｍｇ層がそれぞれ第１層及び第２層
として下地鋼の上に順次形成された２層構造，第１層と
してＭｇ含有量が０．５重量％以下のＺｎ−Ｍｇ層，第
２層としてＭｇ含有量が２〜６重量％のＺｎ−Ｍｇ層，
第３層としてＭｇ含有量が９〜１８重量％のＺｎ−Ｍｇ
層が下地鋼の上に順次形成された３層構造のＺｎ−Ｍｇ
系めっき層をもっている。下地鋼と第１層との界面に厚
み０．５μｍ以下のＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−
Ｍｇ合金層が形成されていると、密着性に優れためっき
層が得られる。

【０００８】このような多層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系め
っき層は、蒸着終了後の鋼板温度が２４０〜３７０℃に
なる条件下でＺｎ及びＭｇを順次蒸着することにより形
成される。蒸着めっき後、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処
理液で接触処理することにより、めっき層表面に黒色処
理皮膜が形成される。Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液
としては、Ｎｉイオン濃度を３〜１２ｇ／ｌに、フェノ
ールフタレインを指示薬として１００ｍｌを中和するの
に要する１ＮのＮａＯＨ水溶液による滴定量で表される
全酸素度を２〜３０ｍｌに調整したものが好ましい。リ
ン酸亜鉛処理されためっき鋼板は、めっき層の表層にＮ
ｉ含有量が３重量％以上の黒色処理皮膜が形成されてい
る。黒色処理皮膜を形成した後、更にクロメート処理又
はクリア塗装を施すこともできる。クリア塗膜は、透明
又は黒色の有機塗膜又は無機塗膜の何れでもよい。

【０００９】

【作用】本発明では、良好な黒色処理性を付与し、処理
後のめっき層の脆さ及び下地鋼露出部における赤錆及び
白錆の発生を防止するため、図１の２層構造又は図３の
３層構造をもつＺｎ−Ｍｇめっき層を鋼板表面に形成し
ている。何れのめっき層にあっても、表層に反応性の高
いＭｇが多量に含まれているので、黒化処理時間が短縮
される。また、多量のＭｇを含む表層の下に、軟質で延
性に富む低Ｍｇ濃度のＺｎ−Ｍｇ層が形成されているた
め、プレス成形，曲げ加工等の際にパウダリングの発生
が抑制される。Ｚｎ−Ｍｇ層は、鋼板に比較して卑な電
位を示し、腐食が発生してもその電位が維持される。そ
のため、疵付き部，切断端面等のように下地鋼が露出し
た部分でも赤錆の発生が抑制され、赤錆に起因した外観
の劣化が防止される。また、Ｚｎ−Ｍｇ層は耐食性に優
れ、白錆がほとんど発生しないので、白錆に起因した外
観の劣化も防止される。

【００１０】このＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板の黒色処理に
Ｎｉイオンを含むリン酸亜鉛処理液を使用すると、処理
皮膜中にＮｉが酸化物として侵入し、形成された皮膜の
黒色度が高くなる。黒色処理皮膜は、自己修復作用を呈
する点でも従来の黒色処理鋼板と異なる。すなわち、擦
り疵等によって黒色処理皮膜に疵が入り、下のめっき層
が露出した場合でも、時間経過にしたがって表層のＺｎ
−Ｍｇ層が空気中の湿気により酸化され、疵部が次第に
黒色化する。その結果、黒色の外観が回復する。これに
対し、従来の黒色処理鋼板では、疵部が金属光沢を呈し
たままの劣化した外観が持続し、場合によっては腐食に
より外観が著しく損なわれる。

【００１１】

【実施の形態】２層構造のめっき層における第１層（図
１）は、パウダリングを防止する作用を呈し、Ｍｇ濃度
を０．５重量％以下に規制したＺｎ−Ｍｇ層である。表
層となる第２層は、リン酸塩系の処理液を使用した処理
での黒色性を高め且つ処理時間を短くするため、Ｍｇ濃
度を２〜１８重量％の範囲に規制したＺｎ−Ｍｇ層とし
ている。Ｍｇ濃度が２重量％に満たないと、反応性が低
く、処理時間が長くなる。逆に１８重量％を超えるＭｇ
濃度では反応が激しくなり、生成したリン酸亜鉛処理皮
膜がポーラスで密着性に劣るものとなる。Ｍｇ濃度２〜
１８重量％のＺｎ−Ｍｇ層は比較的硬質であり、この下
にＭｇ濃度０．５重量％以下のＺｎ−Ｍｇ層が第１層と
して形成されている。第１層は、軟らかく延性に富み、
成形時に変形する鋼板とほとんど変形しない第２層の変
形量の違いを吸収する中間層として作用する。その結
果、プレス成形，曲げ成形等の際にパウダリングの発生
が抑制される。

【００１２】この２層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼
板をＮｉイオン含有リン酸亜鉛処理液で処理すると、図
２に示すように３重量％以上のＮｉを含むリン酸亜鉛処
理皮膜が形成された黒色のＺｎ−Ｍｇめっき鋼板が得ら
れる。Ｎｉは、酸化物の形態でリン酸亜鉛処理皮膜に含
まれるが、その量が３重量％以上になると高い黒色度が
得られる。パウダリング，フレーキング等を防止するた
め、図３に示す３層構成のＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板にす
ることもできる。この場合、Ｍｇ濃度２〜６重量％のＺ
ｎ−Ｍｇ層を第２層、Ｍｇ濃度９〜１８重量％のＺｎ−
Ｍｇ層を第３層とする。第２層は、成形時に下地鋼〜第
３層間で変わる変形量の変化率を更に緩慢にし、耐パウ
ダリング性を向上させる。３層構造をもつＺｎ−Ｍｇ系
めっき鋼板をＮｉイオン含有リン酸亜鉛処理液で処理す
ると、図４に示すように３重量％以上のＮｉを含むリン
酸亜鉛処理皮膜が形成された黒色のＺｎ−Ｍｇめっき鋼
板が得られる。

【００１３】また、下地鋼とＺｎ−Ｍｇめっき層との界
面に０．５μｍ以下の厚みでＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ
−Ｆｅ−Ｍｇ合金層を形成するとき、めっき層の密着性
が高まり、パウダリング発生に対する抑制作用が一層大
きくなる。しかし、Ｚｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−
Ｍｇ合金層の厚みが０．５μｍを超えると、却ってパウ
ダリングが発生し易くなる。図１の２層構造又は図３の
３層構造をもつめっき層を得るためには、蒸着終了後の
鋼板温度が２４０〜３７０℃となるようにＺｎ及びＭｇ
を順次蒸着する。蒸着終了後の鋼板温度が２４０℃に達
しないと拡散が不足し、３７０℃を超えると過度に拡散
する。蒸着終了後は、過度の拡散を防止するため１℃／
秒以上の冷却速度で急冷する。このようにして、Ｍｇ濃
度２〜１８重量％の表層をもつ図１又は図３のＺｎ−Ｍ
ｇ系めっき鋼板が製造される。なお、図１の２層構造又
は図３の３層構造は、蒸着終了直後の温度によって作り
分けることができる。

【００１４】このＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板をＮｉイオン
含有リン酸亜鉛処理液に浸漬し、或いはＮｉイオン含有
リン酸亜鉛処理液をスプレーすると、黒色のリン酸亜鉛
処理皮膜がめっき層の表面に形成される。リン酸亜鉛処
理液に先立って、処理皮膜の結晶を小さくするため、必
要に応じてチタン水酸化物を含む弱アルカリ性系等の表
面調整剤で処理することもできる。リン酸亜鉛処理液
は、Ｎｉイオン濃度を３〜１２ｇ／ｌに調整する。ま
た、フェノールフタレインを指示薬として処理液１００
ｍｌの中和に要する１ＮのＮａＯＨ水溶液の滴定量で表
した全酸度を２〜３０ｍｌに調整する。Ｎｉイオン濃度
が３ｇ／ｌ未満では黒色度が十分でなく、１２ｇ／ｌを
超えると過剰量のニッケル酸化物が処理皮膜中に沈積
し、得られる処理皮膜が脆くなる。全酸度が２ｍｌ未満
では、反応が遅く、また処理を多数回繰返した場合に黒
色度がばらつき、得られた色調が不安定になる。逆に、
３０ｍｌを超える全酸度では、反応速度が大きくなりす
ぎ、水素気泡に起因する斑らな黒色皮膜が生成する。

【００１５】リン酸亜鉛処理液には、他のイオンとして
０．６〜２ｇ／ｌのＺｎイオン及び５〜３０ｇ／ｌのリ
ン酸イオンを含むことが好ましい。Ｚｎイオンの濃度が
０．６ｇ／ｌに満たないと均一な処理皮膜が形成され
ず、黒色の色調が得られない。しかし、２ｇ／ｌを超え
る多量のＺｎイオンを添加しても、処理皮膜に変化がな
く、経済的でない。リン酸イオンの濃度が５ｇ／ｌ未満
では、処理皮膜の結晶状態が安定せず、均質な黒色の色
調が得られない。また、３０ｇ／ｌを超える濃度でリン
酸イオンを添加しても、黒色性が変化せず、経済的でな
い。

【００１６】黒色処理皮膜の形成速度を大きくするた
め、促進剤として亜硝酸イオン，フッ素イオン，硝酸イ
オン，塩素酸イオン，過酸化水素を添加することができ
る。促進剤は、たとえば亜硝酸イオンでは０．００５〜
０．１ｇ／ｌ，フッ素イオンでは０．００５〜０．５ｇ
／ｌ，硝酸イオンでは０．２〜１３ｇ／ｌ，過酸化水素
では１〜１０ｇ／ｌの範囲で添加される。各促進剤とも
規定量未満では効果がなく、規定量を超えると反応が激
しすぎて処理皮膜を不均一化させる原因となる。何れの
場合でも促進剤の添加量は、本発明に従って形成された
表層のＺｎ−Ｍｇ層の反応性が高いことから、通常のリ
ン酸亜鉛処理液と比較すると少量で済む。リン酸亜鉛処
理液は、クリア塗膜の密着性向上に有効なＦｅイオン，
Ｍｎイオン等を更に含むことができる。

【００１７】黒色処理は処理温度４０〜８０℃で施さ
れ、黒色度が安定した緻密な皮膜が形成される。処理温
度が４０℃に達しないと反応速度が遅く、８０℃を超え
ると水分の蒸発により処理液の組成が変動し易く、また
エネルギー面及び安全面でも不利となる。黒色処理液に
Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板を浸漬又はスプレーで３秒以上
接触させることにより、黒色の色調が表面に付与され
る。或いは、同じ処理液を使用した陽極電解でも、黒色
の表面が得られる。

【００１８】

【実施例】

実施例１：めっき原板として、Ｃ：０．００８重量％，
Ｓｉ：０．０５重量％，Ｍｎ：０．３２重量％，Ｐ：
０．００９重量％，Ｓ：０．００２重量％，Ｔｉ：０．
０３重量％，Ａｌ：０．０４３重量％，残部Ｆｅ及び不
純物の組成をもつ板厚０．８ｍｍの鋼板を使用した。Ｈ
₂ −５０体積％Ｎ₂ ガス雰囲気に維持したガス還元室で
めっき原板を加熱することにより、酸化膜を除去し表面
を活性化した後、Ｎ₂置換室を経て真空室にめっき原板
を導入した。真空室は、隣のＮ₂ 置換室からＮ₂ ガスが
漏れ入るため、真空度が５×１０^-2トールとなるように
真空ポンプで排気した。この真空室内で、層状蒸着法及
び同時蒸着法によりＺｎ−Ｍｇ系めっきを施した。

【００１９】層状蒸着法片面当りのトータル付着量を３０ｇ／ｍ² に設定し、Ｚ
ｎ蒸着→Ｍｇ蒸着の順でめっき原板に施した。蒸着終了
直後の鋼板温度が２４０〜３７０℃となるように蒸着前
の鋼板温度を調節し、鋼板自体の保有熱でＺｎ蒸着層及
びＭｇ蒸着層を相互拡散させた。蒸着終了後の鋼板は、
Ｎ₂ 雰囲気中でガス冷却した。２層構造のＺｎ−Ｍｇ系
めっき鋼板では、第１層の付着量が２０ｇ／ｍ² ，第２
層の付着量が１０ｇ／ｍ² となるようにＺｎ蒸着量，Ｍ
ｇ蒸着量，鋼板温度を調節した。また、３層構造のＺｎ
−Ｍｇ系めっき鋼板では、第１層の付着量が１５ｇ／ｍ
² ，第２層の付着量が５ｇ／ｍ² ，第３層の付着量が１
０ｇ／ｍ² となるようにＺｎ蒸着量，Ｍｇ蒸着量，鋼板
温度を調節した。その結果、表層にＭｇ濃度２〜１５％
のＺｎ−Ｍｇ層が形成された２層構造（図１）及びＭｇ
濃度が第２層で２〜５重量％，第３層で１１〜１５重量
％の３層構造（図３）をもつＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板が
得られた。何れの多層構造でも、第１層のＭｇ濃度は約
０．１重量％であった。更に、下地鋼とＺｎ−Ｍｇ系め
っき層との界面にＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−Ｍ
ｇ合金層を形成しためっき鋼板も作製した。

【００２０】同時蒸着法先ずＺｎを蒸着し、次いでＺｎ及びＭｇを同時蒸着する
ことにより、図１の２層構造と同様に付着量３０ｇ／ｍ
² のめっき鋼板を作製した。このときの鋼板温度は、第
２層の同時蒸着層のＺｎ及びＭｇが拡散することを抑制
するため、蒸着終了後で２００℃となるように設定し
た。トータル付着量，第１層付着量及び第２層付着量
は、何れも層状蒸着法の場合と同様にそれぞれ３０ｇ／
ｍ² ，２０ｇ／ｍ² 及び１０ｇ／ｍ² に設定した。得ら
れたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板の層構成を調査した結果、
第１層のＭｇ濃度が約０．１重量％，第２層のＭｇ濃度
が１〜２５重量％であった。しかし、２層構造のめっき
層を形成することが難しく、また第２層のＭｇ濃度も不
安定であった。得られたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板のう
ち、２層構造のめっき層が形成されたサンプルを評価試
験に供した。

【００２１】リン酸亜鉛処理各めっき鋼板を温度６０℃に保持されたＮｉイオン含有
リン酸亜鉛処理液に５秒間浸漬し、黒色処理を施した
後、水洗し、温風乾燥した。リン酸亜鉛処理液として
は、全酸度が１５ｍｌでＮｉイオン濃度８ｇ／ｌ，Ｚｎ
イオン濃度１．２ｇ／ｌ，リン酸イオン濃度１５ｇ／
ｌ，亜硝酸イオン濃度０．０５ｇ／ｌ，硝酸イオン濃度
３．５ｇ／ｌの水溶液を使用した。

【００２２】特性調査（耐パウダリング性）黒色処理鋼板を６ｔ曲戻しテープ
剥離試験（６枚のダミー鋼板を挟んで１８０度に折り曲
げた後、元の０度の状態に戻し、テープを張り付け、引
き剥す試験）でパウダリング発生状態を調査した。パウ
ダリング発生の有無は、引き剥したテープにめっき層又
は黒色処理皮膜が付着したか否かにより判定した。（耐赤錆性）リン酸亜鉛処理した各試験片を温度５０
℃，相対湿度９８％の湿潤環境に１０日間放置し、切断
した端面における赤錆の発生状況を調査した。（黒色度及び黒色度回復能）リン酸亜鉛処理した各試験
片の表面を色差計で測定し、明度Ｌ^* を黒色度として評
価した。また、黒色処理皮膜に疵が入った場合の黒色性
の回復傾向を調査するため、ケガキ針で黒色処理皮膜に
疵を付けた後、温度５０℃，相対湿度６０％の雰囲気に
１５日間放置し、疵付き部の色調変化を測定した。各調
査結果を、製造条件と共に表１〜４に示す。

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】表１〜５から明らかなように、本発明に従
ったＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板は、Ｎｉイオン含有リン酸
亜鉛処理液で処理することによって皮膜中に多量のＮｉ
が入り、明度Ｌ^* が２０以下の十分な黒色度を呈する黒
色処理鋼板となっている。パウダリングの発生も観察さ
れず、加工によっても黒色性が損なわれていない。ま
た、端面での耐赤錆性にも優れ、端面部分で黒色の外観
が損なわれないことも判る。更に処理皮膜に疵が付いて
も、疵付き部が再び黒色化し、外観が回復した。

【００２８】他方、Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼板であって
も、表４に比較例として示すようにＭｇ濃度が２重量％
未満であると、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液による
処理後で十分な黒色度が得られていない。逆に１８重量
％を超えるＭｇ濃度では、処理皮膜自体にパウダリング
が発生した。更に、Ｚｎめっきしたものについて、同様
に特性調査した。この場合、表５の調査結果にみられる
ように、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液で処理しても
黒色でなく灰色の色調を呈する表面が形成された。端面
部分でも赤錆が発生し、外観が損なわれていた。同様に
Ｚｎ−Ｎｉめっきが施された試験片でも、パウダリング
が発生し、黒色性が損なわれた。また、端面部分で赤錆
が多発し、外観が著しく劣化した。

【００２９】

【００３０】表１〜３と表４，５との対比から明らかな
ように、本発明で規定する条件を満足するＺｎ−Ｍｇ系
めっき鋼板は、黒色性，耐パウダリング性，切断端面等
の下地鋼露出部における耐赤錆性，処理皮膜の疵付き部
における黒色回復性等の全ての面で優れていることが確
認された。

【００３１】実施例２：Ｍｇ濃度０．１重量％で付着量
１５ｇ／ｍ² の第１層及びＭｇ濃度１３．０重量％で付
着量５ｇ／ｍ² の第２層からなる２層構造（図１）のＺ
ｎ−Ｍｇ系めっき層が下地鋼の上に順次形成されためっ
き鋼板に、Ｎｉイオン濃度を種々変更したＮｉイオン含
有リン酸亜鉛処理液に浸漬する黒色処理を施した。リン
酸亜鉛処理液には、Ｎｉイオン以外のイオンとして、Ｚ
ｎイオン１．０ｇ／ｌ，リン酸イオン１２ｇ／ｌ，亜硝
酸イオン０．０５ｇ／ｌ，硝酸イオン３．５ｇ／ｌが含
まれていた。黒色処理された試験片表面を色差計で測定
した結果を、リン酸亜鉛処理液のＮｉイオン濃度及び全
酸度と併せて表６に示す。

【００３２】表６から明らかなように、Ｎｉイオン濃度
及び全酸度が本発明で規定した条件を満足するもので
は、何れも明度Ｌ^* が２０未満であり、黒色性に優れた
色調をもつものであった。これに対しＮｉイオン濃度が
不足する試験番号１６，１７では明度Ｌ^* が２０を超え
る値を示し、くすんだ色調の表面であった。全酸度が低
い試験番号１８では黒色性に劣り、高過ぎる試験番号１
９では処理皮膜に剥離が発生した。

【００３３】

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のＺｎ−
Ｍｇ系めっき鋼板は、Ｍｇ濃度２〜１８重量％を第２層
とする２層構造又はＭｇ濃度９〜１８重量％を第３層と
する３層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層が形成されている
ため、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液を使用した黒色
処理で、明度Ｌ^* が２０未満の黒色度に優れた表面を呈
する。形成された黒色処理皮膜は、疵付き等によって処
理皮膜の一部が剥離しても自己修復作用を呈するため、
長期間にわたって高い意匠性を持続する。しかも、Ｍｇ
濃度０．５重量％以下の第１層があることから、めっき
層自体の密着性も優れ、プレス成形や曲げ加工等に際し
てもめっき層に剥離や亀裂が発生することが抑制され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】２層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層

【図２】黒色処理した２層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき
層

【図３】３層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき層

【図４】黒色処理した３層構造のＺｎ−Ｍｇ系めっき
層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺幸一大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社技術研究所内 (72)発明者和田栄造大阪府堺市石津西町５番地日新製鋼株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下地鋼の上にＭｇ含有量が０．５重量％
以下のＺｎ−Ｍｇ層及びＭｇ含有量が２〜１８重量％の
Ｚｎ−Ｍｇ層がそれぞれ第１層及び第２層として順次形
成されている黒色処理性に優れたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼
板。
【請求項２】第１層としてＭｇ含有量が０．５重量％
以下のＺｎ−Ｍｇ層，第２層としてＭｇ含有量が２〜６
重量％のＺｎ−Ｍｇ層，第３層としてＭｇ含有量が９〜
１８重量％のＺｎ−Ｍｇ層が下地鋼の上に順次形成され
ている黒色処理性に優れたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項３】下地鋼と第１層との界面に厚み０．５μ
ｍ以下のＺｎ−Ｆｅ合金層又はＺｎ−Ｆｅ−Ｍｇ合金層
が形成されている請求項１又は２記載の黒色処理性に優
れたＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項４】表層にＮｉ含有量が３重量％以上のリン
酸亜鉛処理皮膜が形成されている請求項１〜３の何れか
に記載のＺｎ−Ｍｇ系めっき鋼板。
【請求項５】蒸着終了後の鋼板温度が２４０〜３７０
℃になる条件下でＺｎ及びＭｇを順次蒸着して表層にＭ
ｇ含有量が２〜１８重量％のＺｎ−Ｍｇ層を形成した
後、Ｎｉイオン含有リン酸亜鉛処理液で接触処理し、め
っき層表面に黒色処理皮膜を生成させる黒色Ｚｎ−Ｍｇ
系めっき鋼板の製造方法。
【請求項６】Ｎｉイオン濃度３〜１２ｇ／ｌ，フェノ
ールフタレインを指示薬として１００ｍｌを中和するの
に要する１ＮのＮａＯＨ水溶液による滴定量で表される
全酸度が２〜３０ｍｌのＮｉイオン含有リン酸亜鉛処理
液を使用する請求項５記載の黒色Ｚｎ−Ｍｇ系めっき鋼
板の製造方法。