JPS589158B2 - 鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 - Google Patents
鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液Info
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、鉄鋼表面に、１５重量％までのＴｉの含有
が可能なＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜を形成するのに用い
られる電気メッキ液に関するものである。
が可能なＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜を形成するのに用い
られる電気メッキ液に関するものである。
一般に、鉄鋼表面にＺｎ皮膜を電気メッキ法により形成
するに際しては、硫酸亜鉛を含有する電気メッキ液が使
用されることはよく知られるところである。
するに際しては、硫酸亜鉛を含有する電気メッキ液が使
用されることはよく知られるところである。
また、電気Ｚｎメツキ皮膜の結晶粒を微細化すると共に
、これに光沢性を付与し、さらにその電着性を改善する
目的で、上記電気Ｚｎメッキ液にグルコン酸チタニウム
を添加含有させた電気メッキ液も提案されており、しか
もこの電気Ｚｎメッキ液を使用した場合、Ｚｎメツキ皮
膜中にはＴｉを含有するようになることから、このメッ
キ皮膜は比較的良好な耐食性を示すものであった。
、これに光沢性を付与し、さらにその電着性を改善する
目的で、上記電気Ｚｎメッキ液にグルコン酸チタニウム
を添加含有させた電気メッキ液も提案されており、しか
もこの電気Ｚｎメッキ液を使用した場合、Ｚｎメツキ皮
膜中にはＴｉを含有するようになることから、このメッ
キ皮膜は比較的良好な耐食性を示すものであった。
しかし、上記Ｔｉを含有する電気Ｚｎメツキ皮膜におけ
るＴｉ含有量は、最高でも高々１．２重量％程度である
ため、苛酷な腐食環境下では十分満足する耐食性を示さ
ないものである。
るＴｉ含有量は、最高でも高々１．２重量％程度である
ため、苛酷な腐食環境下では十分満足する耐食性を示さ
ないものである。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、鉄鋼表
面に電気メッキされるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴ
ｉ含有量を飛躍的に高くし、もってどのような苛酷な腐
食環境下におかれても著しくすぐれた耐食性を示すＺｎ
−Ｔｉ合金メッキ皮膜を形成すべく研究を行なった結果
、硫酸亜鉛を含有する酸性電気Ｚｎメツキ液中に、硫酸
アンモンと、硫酸チタンおよびカルボン酸基を有する低
級有機酸とを含有させ、さらにメッキ液安定化成分とし
て弗化アンモン、ケイ弗化アンモン、過硫酸アンモン、
および過酸化水素水のうちの１種または２種以上を含有
させると、この結果のメッキ液は、主要成分が硫酸塩で
構成されているために、酸性にして、きわめて小さい電
気抵抗をもつようになり、また、このメッキ液によれば
、鉄鋼表面への電気メッキを高い電流密度で、長時間操
業を行なっても前記メッキ液安定化成分の働きでメッキ
液中にＴｉ化合物の析出がなく、きわめて安定した状態
でメッキを行なうことができると共に、鉄鋼表面に形成
されるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中には、Ｔｉを、その
含有量を自由に調節可能なな状態で、最高１５重量％ま
で含有させることが可能であり、しかもこのＺｎ−Ｔｉ
合金メッキ皮膜は、Ｔｉ含有量がきわめて高いために飛
躍的にすぐれた耐食性を示すと共に、上記低級有機酸の
作用で結晶微細にして光沢のあるものとなるという知見
を得たのである。
面に電気メッキされるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴ
ｉ含有量を飛躍的に高くし、もってどのような苛酷な腐
食環境下におかれても著しくすぐれた耐食性を示すＺｎ
−Ｔｉ合金メッキ皮膜を形成すべく研究を行なった結果
、硫酸亜鉛を含有する酸性電気Ｚｎメツキ液中に、硫酸
アンモンと、硫酸チタンおよびカルボン酸基を有する低
級有機酸とを含有させ、さらにメッキ液安定化成分とし
て弗化アンモン、ケイ弗化アンモン、過硫酸アンモン、
および過酸化水素水のうちの１種または２種以上を含有
させると、この結果のメッキ液は、主要成分が硫酸塩で
構成されているために、酸性にして、きわめて小さい電
気抵抗をもつようになり、また、このメッキ液によれば
、鉄鋼表面への電気メッキを高い電流密度で、長時間操
業を行なっても前記メッキ液安定化成分の働きでメッキ
液中にＴｉ化合物の析出がなく、きわめて安定した状態
でメッキを行なうことができると共に、鉄鋼表面に形成
されるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中には、Ｔｉを、その
含有量を自由に調節可能なな状態で、最高１５重量％ま
で含有させることが可能であり、しかもこのＺｎ−Ｔｉ
合金メッキ皮膜は、Ｔｉ含有量がきわめて高いために飛
躍的にすぐれた耐食性を示すと共に、上記低級有機酸の
作用で結晶微細にして光沢のあるものとなるという知見
を得たのである。
したがって、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たものであって、硫酸亜鉛：８０〜４００ｇ／ｌ，硫酸
アンモン：２０〜１２０ｇ／ｌ，硫酸チタン＝５〜８０
ｇ／ｌ、カルボン酸基を有する低級有機酸：２〜１６０
ｇ／ｌ，弗化アンモン，ケイ弗化アンモン、過硫酸アン
モン、および過酸化水素水のうちの１種または２種以上
のメッキ液安定化成分：１〜２０ｇ／ｌからなる組成を
有する電気メッキ液中で、高電流密度で長時間操業可能
な状態で、鉄鋼表面に電気メッキを施すことによって、
最高１５重量％のＴｉを含有した耐食性にすぐれたＺｎ
−Ｔｉ合金メッキ皮膜を安定的に形成することに特徴を
有するものである。
たものであって、硫酸亜鉛：８０〜４００ｇ／ｌ，硫酸
アンモン：２０〜１２０ｇ／ｌ，硫酸チタン＝５〜８０
ｇ／ｌ、カルボン酸基を有する低級有機酸：２〜１６０
ｇ／ｌ，弗化アンモン，ケイ弗化アンモン、過硫酸アン
モン、および過酸化水素水のうちの１種または２種以上
のメッキ液安定化成分：１〜２０ｇ／ｌからなる組成を
有する電気メッキ液中で、高電流密度で長時間操業可能
な状態で、鉄鋼表面に電気メッキを施すことによって、
最高１５重量％のＴｉを含有した耐食性にすぐれたＺｎ
−Ｔｉ合金メッキ皮膜を安定的に形成することに特徴を
有するものである。
つぎに、この発明の電気メッキ液において、硫酸亜鉛、
硫酸アンモン、硫酸チタン、カルボン酸基を有する低級
有機酸、およびメッキ液安定化成分の含有量を上記の通
りに限定した理由を説明する。
硫酸アンモン、硫酸チタン、カルボン酸基を有する低級
有機酸、およびメッキ液安定化成分の含有量を上記の通
りに限定した理由を説明する。
（ａ）硫酸亜鉛
その含有量が８０ｇ／ｌ未満では、鉄鋼表面におけるメ
ッキ皮膜形成速度が遅く、一方４００ｇ／ｌを越えて含
有させてもメッキ液中への完全溶解は困難であり、かえ
ってメッキ性を悪化させる原因ともなることから、その
含有量を８０〜４００ｇ／ｌと定めた。
ッキ皮膜形成速度が遅く、一方４００ｇ／ｌを越えて含
有させてもメッキ液中への完全溶解は困難であり、かえ
ってメッキ性を悪化させる原因ともなることから、その
含有量を８０〜４００ｇ／ｌと定めた。
（ｂ）硫酸アンモン
硫酸アンモンは、メッキ作業中におけるメッキ液へのＴ
ｉイオンの溶解度を仕上げて、メッキ液中のＴｉ濃度を
高い状態に保持すると共に、メッキ液の導電性を高め、
もって高Ｔｉ含有のＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜の迅速な
形成をはかる作用があるが、その含有量が２０ｇ／ｌ未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方１２０ｇ
／ｌを越えると、メッキ性が阻害されるようになること
から、その含有量を２０〜１２０ｇ／ｌと定めた。
ｉイオンの溶解度を仕上げて、メッキ液中のＴｉ濃度を
高い状態に保持すると共に、メッキ液の導電性を高め、
もって高Ｔｉ含有のＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜の迅速な
形成をはかる作用があるが、その含有量が２０ｇ／ｌ未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方１２０ｇ
／ｌを越えると、メッキ性が阻害されるようになること
から、その含有量を２０〜１２０ｇ／ｌと定めた。
（ｃ）硫酸チタン
その含有量が５ｇ／ｌ未満では、Ｚｎ−Ｔｉ台金メッキ
皮膜中のＴｉ含有量が１．５重量％以下となってしまい
、所望のすぐれた耐食性を確保することが困難であり、
したがってＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中に１．５重量％
以上のＴｉを含有させるためには５ｇ／ｌ以上の含有が
必要であるが、メッキ液中に完全溶解するのは８０ｇ／
ｌまでであり、これを越えて添加してもＺｎ−Ｔｉ台金
メッキ皮膜中にＴｉを１５重量％を越えて含有させるこ
とはできず、むしろ未溶解の硫酸チタンがメッキ液中に
存在することによってメッキ性が阻害されるようになる
ことから、その含有量を５〜８０ｇ／ｌと定めた。
皮膜中のＴｉ含有量が１．５重量％以下となってしまい
、所望のすぐれた耐食性を確保することが困難であり、
したがってＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中に１．５重量％
以上のＴｉを含有させるためには５ｇ／ｌ以上の含有が
必要であるが、メッキ液中に完全溶解するのは８０ｇ／
ｌまでであり、これを越えて添加してもＺｎ−Ｔｉ台金
メッキ皮膜中にＴｉを１５重量％を越えて含有させるこ
とはできず、むしろ未溶解の硫酸チタンがメッキ液中に
存在することによってメッキ性が阻害されるようになる
ことから、その含有量を５〜８０ｇ／ｌと定めた。
（ｄ）カルボン酸基を有する低級有機酸
この発明の電気メッキ液は通常ＰＨ３〜４で使用される
が、このＰＨ値では硫酸チタンが水酸化物となって析出
し、沈澱するようになり、メッキ性を著し《阻害する。
が、このＰＨ値では硫酸チタンが水酸化物となって析出
し、沈澱するようになり、メッキ性を著し《阻害する。
このため、この発明の電気メッキ液においては、カルボ
ン酸基を有する低級有機酸を含有させて水酸化チタンの
析出を抑制し、もって電気メッキ液の安定化をはかつて
いるが、その含有量が２ｇ／ｌ未満では所望のメッキ液
安定化効果を確保することができず、一方１６０ダｇ／
ｌを越えた含有量になると、メッキ液の電気抵抗が著し
く高くなることから、その含有量を２〜１６０ｇ／ｌと
定めた。
ン酸基を有する低級有機酸を含有させて水酸化チタンの
析出を抑制し、もって電気メッキ液の安定化をはかつて
いるが、その含有量が２ｇ／ｌ未満では所望のメッキ液
安定化効果を確保することができず、一方１６０ダｇ／
ｌを越えた含有量になると、メッキ液の電気抵抗が著し
く高くなることから、その含有量を２〜１６０ｇ／ｌと
定めた。
なお、カルボン酸基を有する低級有機酸としては、例え
ば酒石酸、クエン酸、およびグルコン酸などの使用が好
ましい。
ば酒石酸、クエン酸、およびグルコン酸などの使用が好
ましい。
（ｅ）メッキ液安定化成分
上記のように、これらの成分には、いずれも高い電流密
度による長時間メッキ操業に際して、メッキ液中に水酸
化チタンなどのＴｉ化合物が析出するのを防止し、もっ
てＺｎ−Ｔｉ合金皮膜中に高いＴｉ＠有量な確保するメ
ッキ液安定化の均等的作用があるが、その含有量が１ｇ
／ｌ未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方２
０ｇ／ｌを越えて含有させると、メッキ液中のＴｉイオ
ンが安定化するようになって、Ｚｎ−Ｔｉ台金皮膜中に
多量のＴｉを含有させることが困難になることから、そ
の含有量を１〜２０ｇ／ｌと定めた。
度による長時間メッキ操業に際して、メッキ液中に水酸
化チタンなどのＴｉ化合物が析出するのを防止し、もっ
てＺｎ−Ｔｉ合金皮膜中に高いＴｉ＠有量な確保するメ
ッキ液安定化の均等的作用があるが、その含有量が１ｇ
／ｌ未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方２
０ｇ／ｌを越えて含有させると、メッキ液中のＴｉイオ
ンが安定化するようになって、Ｚｎ−Ｔｉ台金皮膜中に
多量のＴｉを含有させることが困難になることから、そ
の含有量を１〜２０ｇ／ｌと定めた。
つぎに、この発明の電気メッキ液を実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
まず、被メッキ材として１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．
２４ｍｍの寸法をもった低炭素鋼板を用意し、この鋼板
に脱脂および水洗を施した後、１３％塩酸に２５秒浸漬
の酸洗を施し、ついで水洗することによって表面清浄な
銅板とした。
２４ｍｍの寸法をもった低炭素鋼板を用意し、この鋼板
に脱脂および水洗を施した後、１３％塩酸に２５秒浸漬
の酸洗を施し、ついで水洗することによって表面清浄な
銅板とした。
つぎに、このように表面清浄の鋼板を、それぞれ別途用
意した第１表に示されるメッキ液組成をもつと共に、い
ずれもＰＨ：３．４および液温：７０℃の酸性電気メッ
キ液中に浸漬し、電流密度：６Ａ／ｄｍ２（ただし従来
Ｚｎメツキ鋼板は８Ａ／ｄｍ２）、メッキ時間：２分の
条件で電気メツキを行ない、前記鋼板の表面に厚さ３μ
ｍのメッキ皮膜をそれぞれ形成することによって、この
発明の電気メッキ液使用によるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼
板（以下本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板という）１〜
２１、および従来の電気メッキ液使用によるＺｎメッキ
鋼板 （以下従来Ｚｎメッキ鋼板という）をそれぞれ製造した
。
意した第１表に示されるメッキ液組成をもつと共に、い
ずれもＰＨ：３．４および液温：７０℃の酸性電気メッ
キ液中に浸漬し、電流密度：６Ａ／ｄｍ２（ただし従来
Ｚｎメツキ鋼板は８Ａ／ｄｍ２）、メッキ時間：２分の
条件で電気メツキを行ない、前記鋼板の表面に厚さ３μ
ｍのメッキ皮膜をそれぞれ形成することによって、この
発明の電気メッキ液使用によるＺｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼
板（以下本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板という）１〜
２１、および従来の電気メッキ液使用によるＺｎメッキ
鋼板 （以下従来Ｚｎメッキ鋼板という）をそれぞれ製造した
。
なお、上記本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板１〜２１の
メッキ皮膜中のＴｉ含有量を第１表に合せて示した ついで、この結果得られた本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ
鋼板１〜２１および従来Ｚｎメツキ鋼板について、ＪＩ
Ｓ−Ｚ２３７１にもとづく塩水噴霧試験を行ない、鋼板
メッキ面に赤錆が発生するまでの時間を測定した。
メッキ皮膜中のＴｉ含有量を第１表に合せて示した ついで、この結果得られた本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ
鋼板１〜２１および従来Ｚｎメツキ鋼板について、ＪＩ
Ｓ−Ｚ２３７１にもとづく塩水噴霧試験を行ない、鋼板
メッキ面に赤錆が発生するまでの時間を測定した。
この測定結果を第１表に示した。
第１表に示されるように、従来Ｚｎメツキ鋼板において
は、３０時間経過後に赤錆発生が見られるのに対して、
本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板は、赤錆発生までに最
低１２０時間を要し、いずれもすぐれた耐食性を示し、
しかもこの耐食性はＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴｉ
含有量が多くなればなるほどすぐれたものになっており
、Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴｉ含有量が１５重量
係の本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板１０にいたっては
、約１４００時間経過後にようやく赤錆発生が見られる
という、驚異的耐食性をもつことが明らかである 上述のように、この発明の電気メッキ液によれば、Ｔｉ
含有量のきわめて高いＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を通常
の操業条件は勿論のこと、高い電流密度によっても鉄鋼
表面に長時間操業可能に、かつ安定的に形成することが
でき、この結果得られたＺｎ−Ｔｉ合金メッキ製品は、
著しくすぐれた耐食性をもつものであるなど工業上有用
な効果がもたらされるのである。
は、３０時間経過後に赤錆発生が見られるのに対して、
本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板は、赤錆発生までに最
低１２０時間を要し、いずれもすぐれた耐食性を示し、
しかもこの耐食性はＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴｉ
含有量が多くなればなるほどすぐれたものになっており
、Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜中のＴｉ含有量が１５重量
係の本発明Ｚｎ−Ｔｉ合金メッキ鋼板１０にいたっては
、約１４００時間経過後にようやく赤錆発生が見られる
という、驚異的耐食性をもつことが明らかである 上述のように、この発明の電気メッキ液によれば、Ｔｉ
含有量のきわめて高いＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を通常
の操業条件は勿論のこと、高い電流密度によっても鉄鋼
表面に長時間操業可能に、かつ安定的に形成することが
でき、この結果得られたＺｎ−Ｔｉ合金メッキ製品は、
著しくすぐれた耐食性をもつものであるなど工業上有用
な効果がもたらされるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄鋼表面に、１５重量％までのＴｉを含有したＺｎ
−Ｔｉ合金メッキ皮膜を形成するのに用いられる電気メ
ッキ液にして、このメッキ液は、硫酸亜鉛：８０〜４０
０ｆ／ｅ、 硫酸アンモン＝２０〜１２０ｇ／ｌ、 硫酸チタン＝５〜８０ｇ／ｌ、 カルボン酸基を有する低級有機酸＝２〜１６０ｇ／ｌ、 弗化アンモン、ケイ弗化アンモン、過硫酸アンモン、お
よび過酸化水素水のうちの１種または２種以上のメッキ
液安定化成分：１〜２０ｇ／ｌ，からなる組成を有する
ことを特徴とする鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メッキ皮膜
を形成するのに用いられる電気メッキ液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596780A JPS589158B2 (ja) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | 鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13596780A JPS589158B2 (ja) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | 鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5760089A JPS5760089A (en) | 1982-04-10 |
| JPS589158B2 true JPS589158B2 (ja) | 1983-02-19 |
Family
ID=15164035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13596780A Expired JPS589158B2 (ja) | 1980-09-30 | 1980-09-30 | 鉄鋼表面にＺｎ−Ｔｉ合金メツキ皮膜を形成するのに用いられる電気メツキ液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589158B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5467719B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2014-04-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 表面処理鋼板の製造方法 |
-
1980
- 1980-09-30 JP JP13596780A patent/JPS589158B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5760089A (en) | 1982-04-10 |
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