JPS5891190A - 電気亜鉛合金めつき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
電気亜鉛合金めつき鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は裸耐食性および塗装後の耐食性に優れた電気亜
鉛合金めっき鋼板およびその製造方法に関する。
鉛合金めっき鋼板およびその製造方法に関する。
亜鉛合金めっき鋼板とし′Ｃは、めっき層全体がＺｎ−
Ｆｅ合金となったＺｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板が、めっき
層全体が純亜鉛である亜鉛めっき鋼板より塗装前処理（
化成処理性）や塗膜密着性に優れていることから、従来
より建材等の分野に多く使用されている。
Ｆｅ合金となったＺｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板が、めっき
層全体が純亜鉛である亜鉛めっき鋼板より塗装前処理（
化成処理性）や塗膜密着性に優れていることから、従来
より建材等の分野に多く使用されている。
近年このＺｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板の特徴は自動車や家
電製品業界においても広く認識され、塗装用原板として
重要視されるようになっているが、従来のＺｎ−Ｆｅ合
金めつぎ鋼板は大部分が鋼板に亜鉛を溶融めっきした後
加熱処理することによりめっき層全体をＺｎ−Ｆｅ合金
化させたものであるため、従来使用していた電気亜鉛め
っき鋼板の代りに使用するＫあたっては次のような問題
があった。
電製品業界においても広く認識され、塗装用原板として
重要視されるようになっているが、従来のＺｎ−Ｆｅ合
金めつぎ鋼板は大部分が鋼板に亜鉛を溶融めっきした後
加熱処理することによりめっき層全体をＺｎ−Ｆｅ合金
化させたものであるため、従来使用していた電気亜鉛め
っき鋼板の代りに使用するＫあたっては次のような問題
があった。
（１） めっき層のＺｎ−Ｆｅ合金は加工性が純亜鉛
に比べると劣るうえ、溶融めっきでは薄めつきが困難な
ため厚（なるので、軽度の加工に対してもめつき層は割
れやすく、加工性に欠ける。
に比べると劣るうえ、溶融めっきでは薄めつきが困難な
ため厚（なるので、軽度の加工に対してもめつき層は割
れやすく、加工性に欠ける。
（２） Ｚｎ−Ｆｅ合金化めっき層表面に添加元素で
あるＡＩが富化し、それが不活性なＡｌｔｏｓになって
、その部位の化成処理は必ずしも十分でない。
あるＡＩが富化し、それが不活性なＡｌｔｏｓになって
、その部位の化成処理は必ずしも十分でない。
（３）合金化処理時にめっき原板が熱歪な受け、加工性
が冷延鋼板より劣る。
が冷延鋼板より劣る。
このため上記のような問題のないＺｎ−Ｆｅ合金めつぎ
鋼板として、電気めっきにより鋼板上に直接Ｚｎ−Ｆｅ
合金めつきを行った電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板が注
目されている。
鋼板として、電気めっきにより鋼板上に直接Ｚｎ−Ｆｅ
合金めつきを行った電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板が注
目されている。
しかしこの電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板も、裸耐食性
、塗装後の耐食性等に関しては、従来のＺｎ −Ｆｅ合
）めつぎ鋼板と本質的には差異がない。従って塗装後加
工疵等によりめつ、ぎ層が部分的に露出すると、その部
分より腐食が容易に進行し、まためっき層が露出しない
にしても、塗膜が薄い場合には、多数存在１′るピンホ
ールより腐食が進行して塗膜が短期間に剥離するという
問題がなお存在している。
、塗装後の耐食性等に関しては、従来のＺｎ −Ｆｅ合
）めつぎ鋼板と本質的には差異がない。従って塗装後加
工疵等によりめつ、ぎ層が部分的に露出すると、その部
分より腐食が容易に進行し、まためっき層が露出しない
にしても、塗膜が薄い場合には、多数存在１′るピンホ
ールより腐食が進行して塗膜が短期間に剥離するという
問題がなお存在している。
この問題の改善についてはめつき層の組成上、Ｚｎ−Ｆ
ｅの２元合金の範囲で従来種々検討され、Ｆｅ含有量が
１５〜４５重ｔ％のとき最も裸耐食性がよいことが知ら
れているが、裸耐食性の改善には限界が存在していた。
ｅの２元合金の範囲で従来種々検討され、Ｆｅ含有量が
１５〜４５重ｔ％のとき最も裸耐食性がよいことが知ら
れているが、裸耐食性の改善には限界が存在していた。
本発明者らは上記問題を解決すべく種々検討を重ねた結
果、Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき層中にチク／を含有させれば
、めっき層の耐食性はＦｅ含有ｊｋ８〜７０％において
も大巾に改善されることを見出した。
果、Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき層中にチク／を含有させれば
、めっき層の耐食性はＦｅ含有ｊｋ８〜７０％において
も大巾に改善されることを見出した。
すなわち本発明はめつき層の全重量当り８〜７０重量％
のＦｅを含有するＺｎ−Ｆ’ｅ合金めつき層にチクｙＯ
，００１〜２％を、均一に官有させることによりめっき
層表面に化学的に安定したチタンによる皮膜を形成して
、該皮膜によりめっき層の腐食を抑制した磁気亜鉛合金
めっき鋼板を提供するものである 本発明の場合、チタン含有蓋が０．００１重量％未満で
あると１．めっき層表面をチタン皮膜により均一かつ緻
密に覆うことができない。一方めっき層の１食性はチタ
ン含有量が多い程向上するが、その官有値か２重量％を
越えると、耐食性に対する効果ははは飽和し、まためっ
き層ももろくなってその加工性は劣化する。
のＦｅを含有するＺｎ−Ｆ’ｅ合金めつき層にチクｙＯ
，００１〜２％を、均一に官有させることによりめっき
層表面に化学的に安定したチタンによる皮膜を形成して
、該皮膜によりめっき層の腐食を抑制した磁気亜鉛合金
めっき鋼板を提供するものである 本発明の場合、チタン含有蓋が０．００１重量％未満で
あると１．めっき層表面をチタン皮膜により均一かつ緻
密に覆うことができない。一方めっき層の１食性はチタ
ン含有量が多い程向上するが、その官有値か２重量％を
越えると、耐食性に対する効果ははは飽和し、まためっ
き層ももろくなってその加工性は劣化する。
チク／は上述の如（、めっき層の耐食性向上に寄与−づ
るが、本発明の場合含有量が少いことから、化合物組成
を明らかにすることは困難である。しかしその組成はめ
つき浴に添加したチタン化合物の組成に近いもの又は、
加水分解物と推定される。
るが、本発明の場合含有量が少いことから、化合物組成
を明らかにすることは困難である。しかしその組成はめ
つき浴に添加したチタン化合物の組成に近いもの又は、
加水分解物と推定される。
めっき層にチタンが前記量含有されている場合、めっき
層の耐食性は従来Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき層において最も
耐食性の優れているＦｅ含有量１５〜４５重４１に％に
おける耐食性に比べて２倍程度向上し、しかもＦｅ含有
ｆ８〜７０重量％においても従来と同等もしくはＬ５５
倍程向上する。しかしＦｅ含有量がｙ）つき層の全重量
当り７０重量％を越えると、チタンおよびチタン化合物
によるめっき層の腐食抑制効果は小さくなり、その耐食
性は従来の−Ｚｎ −Ｆｅ合金めつぎ層で、同量のＦｅ
含有量の場合の耐食性と同程度になり、８重量％未満に
なるとチタンおよびチタン化合物による腐食抑制効果は
１められるものの、塗装前処理性が純亜鉛めっき鋼板の
場合と同程度になってしまい、その結果塗膜密着性や塗
装後の耐食性も純亜鉛めっき鋼板となり、Ｚｎ−Ｆｅ合
金めつき層本来の特性が消失すると（・５欠点がある。
層の耐食性は従来Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき層において最も
耐食性の優れているＦｅ含有量１５〜４５重４１に％に
おける耐食性に比べて２倍程度向上し、しかもＦｅ含有
ｆ８〜７０重量％においても従来と同等もしくはＬ５５
倍程向上する。しかしＦｅ含有量がｙ）つき層の全重量
当り７０重量％を越えると、チタンおよびチタン化合物
によるめっき層の腐食抑制効果は小さくなり、その耐食
性は従来の−Ｚｎ −Ｆｅ合金めつぎ層で、同量のＦｅ
含有量の場合の耐食性と同程度になり、８重量％未満に
なるとチタンおよびチタン化合物による腐食抑制効果は
１められるものの、塗装前処理性が純亜鉛めっき鋼板の
場合と同程度になってしまい、その結果塗膜密着性や塗
装後の耐食性も純亜鉛めっき鋼板となり、Ｚｎ−Ｆｅ合
金めつき層本来の特性が消失すると（・５欠点がある。
本発明の電気亜鉛合金めっき鋼板のめつき層はＺｎを基
材とし、これに上記の如く、Ｆｅ、Ｔｉが含有されてい
るのであるがめつき液の調整の際使用するこれら成分を
含有する電解質に含まれる不可避的不純物が含まれてい
ても支障はない。
材とし、これに上記の如く、Ｆｅ、Ｔｉが含有されてい
るのであるがめつき液の調整の際使用するこれら成分を
含有する電解質に含まれる不可避的不純物が含まれてい
ても支障はない。
本発明の電気亜鉛合金めっき鋼板の製造はめつき浴とし
て、Ｚｎ、 Ｆｅ、 Ｔｉをイオンとして溶解させる都
合上、酸性浴を用い、これにより鋼板に電気めっきを行
う。この場合めっき浴は酸性浴であれば、塩化浴、硫酸
浴、またはこれらの混合浴を用いてもよい。
て、Ｚｎ、 Ｆｅ、 Ｔｉをイオンとして溶解させる都
合上、酸性浴を用い、これにより鋼板に電気めっきを行
う。この場合めっき浴は酸性浴であれば、塩化浴、硫酸
浴、またはこれらの混合浴を用いてもよい。
なおチタンイオンの形成に際しては、可溶性チタ／化合
物は加水分解して難溶性の水酸化チタンとなりやすいの
で、長時間イオンとして安定させるにはフッ化物、又は
酒石酸の如き錯化剤の添加が好ましい。これらの錯化剤
は上記塩化浴においては硫酸浴より効果的に作用して極
めて安定したチタン錯イオンを形成する。
物は加水分解して難溶性の水酸化チタンとなりやすいの
で、長時間イオンとして安定させるにはフッ化物、又は
酒石酸の如き錯化剤の添加が好ましい。これらの錯化剤
は上記塩化浴においては硫酸浴より効果的に作用して極
めて安定したチタン錯イオンを形成する。
めっき浴中のイオン濃度としては、亜鉛イオン、鉄イオ
ンの場合それぞれ、ｓｈ以上、２０−以上存在すること
が必要である。この濃度以下であると、ＺｎおよびＦｅ
の電析効率が著しく低下し、生産性が低下する。またチ
タンイオンについては１〜ＸＯ＃の範囲であることを必
要とする。１？１未満であると、電気めっき操業時に鋼
板によるめっき液の持出しにより、浴中のチタンイオシ
濃度が著しく変化し、本発明に必要なチタンまたはチタ
ン化合物の電析量を安定して確保できない。一方１０ｆ
＃を越えると、チタンイオンは錯化剤を添加しておいて
も、加水分解をうけやすく、かつ加水分解をうけた場合
には粉状の水酸化チタンとなってめっき層中に混入し、
めっき層をもろくさせるとともに、七の密着性をも低下
させる。
ンの場合それぞれ、ｓｈ以上、２０−以上存在すること
が必要である。この濃度以下であると、ＺｎおよびＦｅ
の電析効率が著しく低下し、生産性が低下する。またチ
タンイオンについては１〜ＸＯ＃の範囲であることを必
要とする。１？１未満であると、電気めっき操業時に鋼
板によるめっき液の持出しにより、浴中のチタンイオシ
濃度が著しく変化し、本発明に必要なチタンまたはチタ
ン化合物の電析量を安定して確保できない。一方１０ｆ
＃を越えると、チタンイオンは錯化剤を添加しておいて
も、加水分解をうけやすく、かつ加水分解をうけた場合
には粉状の水酸化チタンとなってめっき層中に混入し、
めっき層をもろくさせるとともに、七の密着性をも低下
させる。
本発明の場合めっき層の組成を前記組成にするため、さ
らに各イオン濃度の比を管理することを必要とする。す
なわち、めっき層中のＦｅ含有量をめっき層の全重量当
り８〜７０重量％にするには亜鉛イオンに対する鉄イオ
ンの重量比（Ｆｅｒｎ”）を０．７〜４．０にし、かつ
、チタンをめっき層の全重量当り０．００１〜２重量％
にするには亜鉛イオンと鉄イオンに対するチタンイオ／
の重量比（Ｔｉイオ７／ＣＺｎ ＋Ｆｅ 、 ））を０
．００４〜０．０６にする必要がある。
らに各イオン濃度の比を管理することを必要とする。す
なわち、めっき層中のＦｅ含有量をめっき層の全重量当
り８〜７０重量％にするには亜鉛イオンに対する鉄イオ
ンの重量比（Ｆｅｒｎ”）を０．７〜４．０にし、かつ
、チタンをめっき層の全重量当り０．００１〜２重量％
にするには亜鉛イオンと鉄イオンに対するチタンイオ／
の重量比（Ｔｉイオ７／ＣＺｎ ＋Ｆｅ 、 ））を０
．００４〜０．０６にする必要がある。
めっき浴は前述の如く、酸性浴を用いるが、チタンを安
定的に電析させ、かつＺｎ、 Ｆｅの電析効率を高める
にはそのＰＨをＬＯ〜３．０にする必要があり、ＰＨが
この範囲にあるときＺｎおよびＦｅの電析効率は７０％
以上にもすることができる。
定的に電析させ、かつＺｎ、 Ｆｅの電析効率を高める
にはそのＰＨをＬＯ〜３．０にする必要があり、ＰＨが
この範囲にあるときＺｎおよびＦｅの電析効率は７０％
以上にもすることができる。
めっき液ＰＨがＬＯ未満の場合、チタンの電析が極めて
困難となり、ＺｎおよびＦｅの電析効率も２０〜４０％
に低下する。一方めっき浴ＰＨが３．０を越えると、Ｍ
ｌ鉄イオｙ（Ｆｅ ）が極めて酸化されやすくなって
、第２鉄イオン（ｐｅ１４ ）および水酸化第２鉄沈澱
の生成が不可避的になり、正常なＺｎ −Ｆｅ−Ｔｉ合
金めつきを行うことができなくなる。
困難となり、ＺｎおよびＦｅの電析効率も２０〜４０％
に低下する。一方めっき浴ＰＨが３．０を越えると、Ｍ
ｌ鉄イオｙ（Ｆｅ ）が極めて酸化されやすくなって
、第２鉄イオン（ｐｅ１４ ）および水酸化第２鉄沈澱
の生成が不可避的になり、正常なＺｎ −Ｆｅ−Ｔｉ合
金めつきを行うことができなくなる。
本発明の場合、めっき浴以外のめつき条件は常法（例え
ば、電流密度１０〜６０Ａ／ｄｔｔｔ”、浴温４０〜７
ＱＣ）で行えばよ（、特別の条件を必要としない。
ば、電流密度１０〜６０Ａ／ｄｔｔｔ”、浴温４０〜７
ＱＣ）で行えばよ（、特別の条件を必要としない。
実施例１
板厚０．８１１１１の冷延鋼板を常法により脱脂、酸洗
した後第１表のめつき浴を用いて、常法により組成の亜
鉛合金電気めっきを施した。得られた電気亜鉛合金めつ
き鋼板のめっき層組成と耐食性を第２光に示す。なお耐
食性はめつきしたままの状態において、塩水噴霧試験（
ＪＩＳ−Ｚ・２３７１）を４８時間行い、各鋼板の腐食
増量を調査した。
した後第１表のめつき浴を用いて、常法により組成の亜
鉛合金電気めっきを施した。得られた電気亜鉛合金めつ
き鋼板のめっき層組成と耐食性を第２光に示す。なお耐
食性はめつきしたままの状態において、塩水噴霧試験（
ＪＩＳ−Ｚ・２３７１）を４８時間行い、各鋼板の腐食
増量を調査した。
第２表に生成されためつき層の組成と腐食増量を示す。
第 ２ 表
実施例２
実施例１において得られた各電気亜鉛合金めっき鋼板に
下塗り（エポキシ系塗料、膜厚５μ）、上塗り（ポリエ
ステル系塗料、膜厚１０μ）からなる２コート２ベーク
塗装を行った後、４ｆ折曲げ加工を施１５、それを２４
０時間の塩水噴霧試験に供した。第３表に４を折曲げ加
工部を中心に対比した耐食性を示す。
下塗り（エポキシ系塗料、膜厚５μ）、上塗り（ポリエ
ステル系塗料、膜厚１０μ）からなる２コート２ベーク
塗装を行った後、４ｆ折曲げ加工を施１５、それを２４
０時間の塩水噴霧試験に供した。第３表に４を折曲げ加
工部を中心に対比した耐食性を示す。
第 ３ 表
但し耐食性の評価は次の基準によった。
Ｏ塗膜フクレまたは錆の発生が全くないもの。
Ｏ塗膜フクレまたは錆の発生が軽度のもの。
Δ 塗膜フクレまたは錆の発生が多いもの。
Ｘ 塗膜フクレまたは錆の発生が著しいもの。
以上の如く、本発明の電気亜鉛合金めっき鋼板はめつき
層が従来のＺｎ−Ｆｅの２元合金の場合より裸耐食性お
よび塗装後の耐食性に優れており、従つて塗ＩＸＫ加工
疵が生じてめっき層が露出しても、また塗膜が薄（てピ
ンホールが多い場合でも優れた耐食性を特徴する 特許出願人 日新製鋼株式会社 代理人 連層 満
層が従来のＺｎ−Ｆｅの２元合金の場合より裸耐食性お
よび塗装後の耐食性に優れており、従つて塗ＩＸＫ加工
疵が生じてめっき層が露出しても、また塗膜が薄（てピ
ンホールが多い場合でも優れた耐食性を特徴する 特許出願人 日新製鋼株式会社 代理人 連層 満
Claims (2)
- （１）鋼板上にめっき層の全重量当り８〜へ７０％の鉄
と、０．００１〜２％のチタンとを含有する匪鉛合金め
っき層が電気めっきされていることを特徴とする電気亜
鉛合金めっき鋼板。 - （２） 亜鉛イオンを５ｈ以上、鉄イオンを２０％以
上、チタ／イオ／を１〜１ｏ麹含有し、かつ亜鉛イオン
に対する鉄イオンの重量比（Ｆｅ／Ｚｎ ）か０．７
〜４．０、また亜鉛イオンと鉄イオンに対するチタンイ
オンの重量比（Ｔｉイオ／／（Ｚｎ −１−Ｆｅ ）
）−が０．００４〜０．０６となったＰＨＩ、Ｑ〜３，
０の酸性電気亜鉛めっき喬で鋼板に電気めっきを施すこ
とにより鋼板上にめつき層の全重量当り８〜７０％の鉄
と、０．００１〜２％のチタンとを含有する亜鉛合金め
っき層を生成させることを特徴とする電気亜鉛合金めっ
き鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18613081A JPS6026838B2 (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 電気亜鉛合金めつき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18613081A JPS6026838B2 (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 電気亜鉛合金めつき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891190A true JPS5891190A (ja) | 1983-05-31 |
| JPS6026838B2 JPS6026838B2 (ja) | 1985-06-26 |
Family
ID=16182888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18613081A Expired JPS6026838B2 (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 電気亜鉛合金めつき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026838B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022244772A1 (ja) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 |
-
1981
- 1981-11-21 JP JP18613081A patent/JPS6026838B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2022244772A1 (ja) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6026838B2 (ja) | 1985-06-26 |
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