JP2000328290A - 電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents
電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】表面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板
とその製造方法の提供。 【解決手段】鋼板表面の電気亜鉛っめっき層中に、Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群より
選ばれた金属元素を、０．０１〜５００ｐｐｍ含有させ
ることにより表面外観の均一性を改善した。また電気亜
鉛めっき浴中に、上記金属元素を０．０１〜１００ｐｐ
ｍ含有させ、電流密度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で電気め
っきすることにより達成した。
とその製造方法の提供。 【解決手段】鋼板表面の電気亜鉛っめっき層中に、Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群より
選ばれた金属元素を、０．０１〜５００ｐｐｍ含有させ
ることにより表面外観の均一性を改善した。また電気亜
鉛めっき浴中に、上記金属元素を０．０１〜１００ｐｐ
ｍ含有させ、電流密度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で電気め
っきすることにより達成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気亜鉛めっき鋼
板およびその製造方法に関するものであり、より詳しく
は、家電、建材、自動車などの分野において、上塗り塗
装なしで、好適に用いることができる表面外観の均一性
に優れた電気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。
板およびその製造方法に関するものであり、より詳しく
は、家電、建材、自動車などの分野において、上塗り塗
装なしで、好適に用いることができる表面外観の均一性
に優れた電気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】電気亜鉛めっき鋼板は、家電、建材、自
動車などの分野において広く使用されている。近年、需
要家からの塗装工程省略の要求に応えて、電気亜鉛めっ
き層の上にクロメート処理などの化成処理や有機樹脂被
覆を施すことにより、耐食性を向上させるのみならず、
耐指紋性や潤滑性などを付与した鋼板が開発され、需要
家での使用が急増している。これらの鋼板は、上塗り塗
装なしで使用されることが多いため、従来の上塗り塗装
を施していた場合には、全く問題とならなかった色調や
外観に対する需要家の要求が非常に厳しくなってきてい
る。
動車などの分野において広く使用されている。近年、需
要家からの塗装工程省略の要求に応えて、電気亜鉛めっ
き層の上にクロメート処理などの化成処理や有機樹脂被
覆を施すことにより、耐食性を向上させるのみならず、
耐指紋性や潤滑性などを付与した鋼板が開発され、需要
家での使用が急増している。これらの鋼板は、上塗り塗
装なしで使用されることが多いため、従来の上塗り塗装
を施していた場合には、全く問題とならなかった色調や
外観に対する需要家の要求が非常に厳しくなってきてい
る。
【０００３】電気亜鉛めっき鋼板は、元来、表面外観が
不均一になりやすく、特に鋼板の圧延方向に並行に発生
する筋状模様は、目視によって容易に認識され、不快感
を与えるため、これらの筋状模様を目立たなくするこ
と、望ましくは全く発生させないことが需要家から求め
られている。これらの筋状模様には、直線状のもの、Ｖ
字状のもの、木目状のものなど様々な形態があり、１本
の筋の形状についても、幅が０．１ｍｍ程度から数ｍｍ
程度、長さが数ｍｍから１ｍを越えるものまでと様々で
ある。また、筋状模様の見え方にも、ぼんやりしたもの
から鮮明に目立つものまであり、筋の発生が激しい場合
には、数ｍｍ間隔で発生することもある。
不均一になりやすく、特に鋼板の圧延方向に並行に発生
する筋状模様は、目視によって容易に認識され、不快感
を与えるため、これらの筋状模様を目立たなくするこ
と、望ましくは全く発生させないことが需要家から求め
られている。これらの筋状模様には、直線状のもの、Ｖ
字状のもの、木目状のものなど様々な形態があり、１本
の筋の形状についても、幅が０．１ｍｍ程度から数ｍｍ
程度、長さが数ｍｍから１ｍを越えるものまでと様々で
ある。また、筋状模様の見え方にも、ぼんやりしたもの
から鮮明に目立つものまであり、筋の発生が激しい場合
には、数ｍｍ間隔で発生することもある。
【０００４】このような筋状模様の内部では、周囲の正
常部と比較して、電析した亜鉛結晶が粗大化している
か、または配向性が異なっており、このため入射した光
線の反射量または反射方向が筋状模様部と正常部とで異
なり、表面外観の不均一として認識される。このよう
な、亜鉛結晶のサイズや配向性が鋼板表面の部位により
異なる原因としては、鋼中成分であるＳｉ，Ｍｎなどの
偏析や焼鈍後の表面濃化の不均一、酸化膜厚みの不均一
など、めっき原板である鋼板の不均一な表面性状が原因
であると考えられている。しかしながら、工業的規模
で、めっき原板の表面性状を完全に均一化することは極
めて困難である。このため、めっき方法を改善すること
により、めっき原板の影響を排除して、電気亜鉛めっき
鋼板の表面外観を均一化する方法が数多く提案されてい
る。
常部と比較して、電析した亜鉛結晶が粗大化している
か、または配向性が異なっており、このため入射した光
線の反射量または反射方向が筋状模様部と正常部とで異
なり、表面外観の不均一として認識される。このよう
な、亜鉛結晶のサイズや配向性が鋼板表面の部位により
異なる原因としては、鋼中成分であるＳｉ，Ｍｎなどの
偏析や焼鈍後の表面濃化の不均一、酸化膜厚みの不均一
など、めっき原板である鋼板の不均一な表面性状が原因
であると考えられている。しかしながら、工業的規模
で、めっき原板の表面性状を完全に均一化することは極
めて困難である。このため、めっき方法を改善すること
により、めっき原板の影響を排除して、電気亜鉛めっき
鋼板の表面外観を均一化する方法が数多く提案されてい
る。
【０００５】例えば、（１）めっき初期に、高電流密度
で、Ｚｎめっきを行なうなどして、Ｚｎ結晶の核発生を
均一化する方法（例えば、特開平７−３１６８７８号公
報）、（２）Ｚｎめっきを行なう前に、Ｎｉめっきなど
の下地めっきを施す方法（例えば、特開平７−７８６７
９３号公報）、（３）めっき浴に、有機化合物を添加す
る方法（例えば、特開平８−１５８０９０号公報）、
（４）めっき浴に、Ｓｎ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｓｂなどの金属
元素を添加する方法（例えば、特開平８−１８８８９９
号公報）などが提案されている。
で、Ｚｎめっきを行なうなどして、Ｚｎ結晶の核発生を
均一化する方法（例えば、特開平７−３１６８７８号公
報）、（２）Ｚｎめっきを行なう前に、Ｎｉめっきなど
の下地めっきを施す方法（例えば、特開平７−７８６７
９３号公報）、（３）めっき浴に、有機化合物を添加す
る方法（例えば、特開平８−１５８０９０号公報）、
（４）めっき浴に、Ｓｎ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｓｂなどの金属
元素を添加する方法（例えば、特開平８−１８８８９９
号公報）などが提案されている。
【０００６】しかしながら、前記（１）の方法は、めっ
き原板の影響を排除して、表面外観を均一化する効果が
極めて小さく、前記問題を十分に解決できるものではな
かった。（２）の方法は、下地めっき層の厚さが非常に
薄いため、めっき原板の表面性状が相当悪い場合には、
原板の性状を遮蔽しきれず、満足できる表面外観を得る
ことができなかった。（３）の方法は、表面外観を均一
化する効果が小さく、めっき密着性も著しく劣化するた
め、使用に耐えるものが得にくかった。（４）の方法
は、添加した金属元素が、めっき原板の影響を排除し
て、表面外観を均一化する効果が極めて小さいため、め
っき原板の表面性状が相当悪い場合には、原板の性状を
遮蔽しきれず、満足できる表面外観を得ることができな
かった。
き原板の影響を排除して、表面外観を均一化する効果が
極めて小さく、前記問題を十分に解決できるものではな
かった。（２）の方法は、下地めっき層の厚さが非常に
薄いため、めっき原板の表面性状が相当悪い場合には、
原板の性状を遮蔽しきれず、満足できる表面外観を得る
ことができなかった。（３）の方法は、表面外観を均一
化する効果が小さく、めっき密着性も著しく劣化するた
め、使用に耐えるものが得にくかった。（４）の方法
は、添加した金属元素が、めっき原板の影響を排除し
て、表面外観を均一化する効果が極めて小さいため、め
っき原板の表面性状が相当悪い場合には、原板の性状を
遮蔽しきれず、満足できる表面外観を得ることができな
かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の問題点を解決した、めっき密着性が良好で、表面外観
の均一性に優れた電気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。
の問題点を解決した、めっき密着性が良好で、表面外観
の均一性に優れた電気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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】よって、本発明は、亜鉛
を主成分とし、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰ
ｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を
合計重量で、０．０１〜５００ｐｐｍ含有するめっき層
を有することを特徴とする電気亜鉛めっき鋼板である。
を主成分とし、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰ
ｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を
合計重量で、０．０１〜５００ｐｐｍ含有するめっき層
を有することを特徴とする電気亜鉛めっき鋼板である。
【０００９】また本発明は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，
ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種
の金属元素を、合計重量で０．０１〜１００ｐｐｍ含有
する電気亜鉛めっき浴を用い、電流密度１０〜１５０Ａ
／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛めっきを行なうことを特徴
とする電気亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種
の金属元素を、合計重量で０．０１〜１００ｐｐｍ含有
する電気亜鉛めっき浴を用い、電流密度１０〜１５０Ａ
／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛めっきを行なうことを特徴
とする電気亜鉛めっき鋼板の製造方法である。
【００１０】本発明者らは、電気亜鉛めっき鋼板の製造
方法について検討中、表面性状が不均一なめっき原板を
用いて、従来の一般的な方法で電気亜鉛めっきを行なっ
た場合、めっき初期において、亜鉛めっき結晶の核発生
数が多い部分と少ない部分があること、さらに、めっき
原板である鉄に対して、亜鉛めっき結晶がエピタキシャ
ル成長する部分とランダム成長する部分とがあることを
見いだした。この現象を反映して、めっき完了時には、
亜鉛めっき結晶のサイズおよび配向性が不揃いになり、
光線の反射量および角度が鋼板表面の部位により異なる
ために、最終的に目視した時に、筋状模様として認識さ
れ、表面外観の不均一として認識されることを知った。
方法について検討中、表面性状が不均一なめっき原板を
用いて、従来の一般的な方法で電気亜鉛めっきを行なっ
た場合、めっき初期において、亜鉛めっき結晶の核発生
数が多い部分と少ない部分があること、さらに、めっき
原板である鉄に対して、亜鉛めっき結晶がエピタキシャ
ル成長する部分とランダム成長する部分とがあることを
見いだした。この現象を反映して、めっき完了時には、
亜鉛めっき結晶のサイズおよび配向性が不揃いになり、
光線の反射量および角度が鋼板表面の部位により異なる
ために、最終的に目視した時に、筋状模様として認識さ
れ、表面外観の不均一として認識されることを知った。
【００１１】また、めっき原板の影響を遮断することを
目的として、Ｎｉめっきなどの下地めっきを、めっき原
板に施しても、下地めっき自体が不均一に電析するた
め、その上の層の亜鉛めっき結晶もやはり不均一になる
ことを見いだした。さらには、下地めっきを比較的均一
に電析して、亜鉛めっき初期に、亜鉛めっき結晶を比較
的均一に電析しても、やがて亜鉛の二次結晶核が発生す
る際には、二次結晶核を均一化するのに有効な物質が存
在しないため、最終的に亜鉛めっき結晶のサイズおよび
配向性は不均一になることを知見した。これから、電気
亜鉛めっき鋼板の表面外観を均一化する手段として、下
地めっきの処理では不十分であり、亜鉛めっきが完了す
るまで作用して、亜鉛の二次結晶核を均一化するのに有
効な物質を、めっき浴に添加する必要があると考えた。
目的として、Ｎｉめっきなどの下地めっきを、めっき原
板に施しても、下地めっき自体が不均一に電析するた
め、その上の層の亜鉛めっき結晶もやはり不均一になる
ことを見いだした。さらには、下地めっきを比較的均一
に電析して、亜鉛めっき初期に、亜鉛めっき結晶を比較
的均一に電析しても、やがて亜鉛の二次結晶核が発生す
る際には、二次結晶核を均一化するのに有効な物質が存
在しないため、最終的に亜鉛めっき結晶のサイズおよび
配向性は不均一になることを知見した。これから、電気
亜鉛めっき鋼板の表面外観を均一化する手段として、下
地めっきの処理では不十分であり、亜鉛めっきが完了す
るまで作用して、亜鉛の二次結晶核を均一化するのに有
効な物質を、めっき浴に添加する必要があると考えた。
【００１２】そこで、本発明者らは、亜鉛めっき結晶の
核発生数を著しく増大させ、すべての亜鉛めっき結晶を
ランダム成長させることを目的として、めっき浴への各
種添加剤について、鋭意検討した結果、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐ
ｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少な
くとも１種の金属元素を亜鉛めっき浴に添加すれば、亜
鉛めっき結晶の核発生数が著しく増大し、すべての亜鉛
めっき結晶が、ランダム成長して、均一な表面外観を有
する電気亜鉛めっき鋼板が得られることを見いだし、本
発明に到達したものである。
核発生数を著しく増大させ、すべての亜鉛めっき結晶を
ランダム成長させることを目的として、めっき浴への各
種添加剤について、鋭意検討した結果、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐ
ｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少な
くとも１種の金属元素を亜鉛めっき浴に添加すれば、亜
鉛めっき結晶の核発生数が著しく増大し、すべての亜鉛
めっき結晶が、ランダム成長して、均一な表面外観を有
する電気亜鉛めっき鋼板が得られることを見いだし、本
発明に到達したものである。
【００１３】上記金属元素が、電気亜鉛めっき鋼板の表
面外観の均一性に有効な理由は、次のように考察され
る。上記金属元素は、いずれも白金族に属する極めて貴
な金属であり、標準電極電位はＲｕの＋０．４６からＰ
ｔの＋１．３２Ｖの範囲にある（電気化学便覧（第４
版）、１９８５年、丸善（株））。これは、Ｚｎの−
０．７６ＶやＦｅの−０．４４Ｖと比較すると著しく貴
である。したがって、これらの金属元素をイオンの形で
めっき浴中に存在させておけば、Ｚｎより圧倒的に優先
して析出するため、陰極近傍に供給され次第、速やかに
電析または置換析出する。
面外観の均一性に有効な理由は、次のように考察され
る。上記金属元素は、いずれも白金族に属する極めて貴
な金属であり、標準電極電位はＲｕの＋０．４６からＰ
ｔの＋１．３２Ｖの範囲にある（電気化学便覧（第４
版）、１９８５年、丸善（株））。これは、Ｚｎの−
０．７６ＶやＦｅの−０．４４Ｖと比較すると著しく貴
である。したがって、これらの金属元素をイオンの形で
めっき浴中に存在させておけば、Ｚｎより圧倒的に優先
して析出するため、陰極近傍に供給され次第、速やかに
電析または置換析出する。
【００１４】このため、めっき原板上に均一かつ極めて
数多く析出したこれらの金属が、亜鉛めっき結晶の核発
生点として作用し、すべての亜鉛めっき結晶をランダム
成長させることができる。この現象は、めっき初期のみ
ならず、亜鉛めっきが完了するまでの間続くため、最終
的に亜鉛めっき結晶のサイズおよび配向性が完全に均一
となり、表面外観を均一化することができる。
数多く析出したこれらの金属が、亜鉛めっき結晶の核発
生点として作用し、すべての亜鉛めっき結晶をランダム
成長させることができる。この現象は、めっき初期のみ
ならず、亜鉛めっきが完了するまでの間続くため、最終
的に亜鉛めっき結晶のサイズおよび配向性が完全に均一
となり、表面外観を均一化することができる。
【００１５】なお、通常電気亜鉛めっき浴に不純物とし
て含まれるＮｉや、従来技術で提案されているＳｎなど
も、ＺｎやＦｅよりも貴な金属であるが、標準電極電位
はＮｉが＋０．２４Ｖ，Ｓｎが−０．１４Ｖであり、Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔに比べ、かなり
卑である。このために、Ｚｎよりも完全に優先して析出
することができず、むしろめっき原板上に不均一に析出
することになる。ＮｉやＳｎが電気亜鉛めっき鋼板の表
面外観の均一化に全く効果を示さないか、かえって劣化
させてしまうのは、これに起因するものと推考される。
て含まれるＮｉや、従来技術で提案されているＳｎなど
も、ＺｎやＦｅよりも貴な金属であるが、標準電極電位
はＮｉが＋０．２４Ｖ，Ｓｎが−０．１４Ｖであり、Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔに比べ、かなり
卑である。このために、Ｚｎよりも完全に優先して析出
することができず、むしろめっき原板上に不均一に析出
することになる。ＮｉやＳｎが電気亜鉛めっき鋼板の表
面外観の均一化に全く効果を示さないか、かえって劣化
させてしまうのは、これに起因するものと推考される。
【００１６】本発明は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ
およびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金
属元素を、亜鉛めっき層中に含有させることにより、表
面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板を得るもの
である。前記金属元素が有効な理由は、前述した通り、
標準電極電位が高い、すなわち極めて貴な金属元素であ
ることに起因するので、特に標準電極電位が高いＩｒ
（＋１．１６Ｖ），Ｐｔ（＋１．３２Ｖ）であるのが好
ましい。
およびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金
属元素を、亜鉛めっき層中に含有させることにより、表
面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板を得るもの
である。前記金属元素が有効な理由は、前述した通り、
標準電極電位が高い、すなわち極めて貴な金属元素であ
ることに起因するので、特に標準電極電位が高いＩｒ
（＋１．１６Ｖ），Ｐｔ（＋１．３２Ｖ）であるのが好
ましい。
【００１７】本発明において、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏ
ｓ，ＩｒおよびＰｔは、金属元素として亜鉛めっき層中
に合計重量で０．０１〜５００ｐｐｍ、好ましくは０．
０１〜４００ｐｐｍ含有される。０．０１ｐｐｍ未満で
は、表面外観の均一化が不十分であり、５００ｐｐｍを
超えると表面外観の均一化効果が飽和するのみならず、
めっき密着性が劣化する。
ｓ，ＩｒおよびＰｔは、金属元素として亜鉛めっき層中
に合計重量で０．０１〜５００ｐｐｍ、好ましくは０．
０１〜４００ｐｐｍ含有される。０．０１ｐｐｍ未満で
は、表面外観の均一化が不十分であり、５００ｐｐｍを
超えると表面外観の均一化効果が飽和するのみならず、
めっき密着性が劣化する。
【００１８】本発明の電気亜鉛めっき鋼板は、前記の通
り、亜鉛めっき層中に含有させる金属とその含有量を規
定することにより、所期の目的を達成するものである
が、これに限定されるものではなく、他の要件について
下記する。亜鉛めっきの付着量は、なんら限定されるも
のではなく、所望の耐食性に応じて適宜決めればよい
が、１ｇ／ｍ2 未満では耐食性が不十分であり、１２０
ｇ／ｍ2 を超えると製造費用が高くなるため、１〜１２
０ｇ／ｍ2 であるのが好ましい。
り、亜鉛めっき層中に含有させる金属とその含有量を規
定することにより、所期の目的を達成するものである
が、これに限定されるものではなく、他の要件について
下記する。亜鉛めっきの付着量は、なんら限定されるも
のではなく、所望の耐食性に応じて適宜決めればよい
が、１ｇ／ｍ2 未満では耐食性が不十分であり、１２０
ｇ／ｍ2 を超えると製造費用が高くなるため、１〜１２
０ｇ／ｍ2 であるのが好ましい。
【００１９】亜鉛めっき層中に共析するＦｅ，Ｎｉ，Ｐ
ｂ、Ｓｎなどのような不可避的不純物は、表面外観の均
一性になんらの影響も及ぼさないので、亜鉛めっき層へ
の共存が許容される。
ｂ、Ｓｎなどのような不可避的不純物は、表面外観の均
一性になんらの影響も及ぼさないので、亜鉛めっき層へ
の共存が許容される。
【００２０】本発明の電気亜鉛めっき鋼板の耐食性、加
工性、耐指紋性等の各種性能のさらなる改善を目的とし
て、亜鉛めっき層の上に、化成処理皮膜や有機樹脂皮膜
を単独または複合して設けることが好ましい。化成処理
皮膜としては、リン酸塩皮膜、クロメート皮膜、または
Ｃｒを含有しないクロメート皮膜代替の各種の無機皮
膜、有機皮膜、無機−有機複合皮膜などが例示される。
工性、耐指紋性等の各種性能のさらなる改善を目的とし
て、亜鉛めっき層の上に、化成処理皮膜や有機樹脂皮膜
を単独または複合して設けることが好ましい。化成処理
皮膜としては、リン酸塩皮膜、クロメート皮膜、または
Ｃｒを含有しないクロメート皮膜代替の各種の無機皮
膜、有機皮膜、無機−有機複合皮膜などが例示される。
【００２１】本発明の電気亜鉛めっき鋼板は、Ｒｕ，Ｒ
ｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれ
る少なくとも１種の金属元素を、合計重量で０．０１〜
１００ｐｐｍ含有する電気亜鉛めっき浴を用い、電流密
度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛めっきを
行なうことにより製造される。
ｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれ
る少なくとも１種の金属元素を、合計重量で０．０１〜
１００ｐｐｍ含有する電気亜鉛めっき浴を用い、電流密
度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛めっきを
行なうことにより製造される。
【００２２】亜鉛めっき浴中の貴なる金属の合計含有量
が重量で０．０１〜１００ｐｐｍを逸脱する時は、亜鉛
めっき層中に、貴なる金属元素を前記した含有量（０．
０１〜５００ｐｐｍ）で含有させることができない。好
ましいのは０．０１〜８０ｐｐｍである。
が重量で０．０１〜１００ｐｐｍを逸脱する時は、亜鉛
めっき層中に、貴なる金属元素を前記した含有量（０．
０１〜５００ｐｐｍ）で含有させることができない。好
ましいのは０．０１〜８０ｐｐｍである。
【００２３】電気亜鉛めっきの電流密度は１０〜１５０
Ａ／ｄｍ2 とする必要がある。１０Ａ／ｄｍ2 未満で
は、亜鉛めっき層中に共析する貴なる金属元素の含有量
が５００ｐｐｍを超えてしまい、めっき密着性が劣化す
る。１５０Ａ／ｄｍ2 を超えると、めっき層がデンドラ
イト化するため、やはりめっき密着性が劣化する。好ま
しいのは、２０〜１５０Ａ／ｄｍ2 である。
Ａ／ｄｍ2 とする必要がある。１０Ａ／ｄｍ2 未満で
は、亜鉛めっき層中に共析する貴なる金属元素の含有量
が５００ｐｐｍを超えてしまい、めっき密着性が劣化す
る。１５０Ａ／ｄｍ2 を超えると、めっき層がデンドラ
イト化するため、やはりめっき密着性が劣化する。好ま
しいのは、２０〜１５０Ａ／ｄｍ2 である。
【００２４】亜鉛めっき浴としては、亜鉛イオンを主成
分とする電気亜鉛めっき浴であれば、なんら限定される
ものではないが、硫酸浴、塩化物浴、これらの混合浴な
どが例示される。これには、Ｎａ，Ｋ，Ａｌなどの電導
助剤や、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐｂ、Ｓｎなどの不可避的不純物
が含まれていてもよい。亜鉛めっき浴のｐＨは、なんら
限定されるものではないが、硫酸浴の場合は１．０〜
２．５、塩化物浴の場合は３．０〜５．５とするのが好
ましい。ｐＨが上記範囲を逸脱しても、表面外観の均一
な電気亜鉛めっき鋼板を得ることができるが、硫酸浴で
１．０未満、塩化物浴で３．０未満であると、めっき設
備が腐食しやすくなり、硫酸浴で２．５を超えると、通
電ロールに電析したＺｎが溶解せず、押し疵が発生する
などの問題が生じ、塩化物浴で５．５を越えると水酸化
亜鉛の沈殿が生じる。
分とする電気亜鉛めっき浴であれば、なんら限定される
ものではないが、硫酸浴、塩化物浴、これらの混合浴な
どが例示される。これには、Ｎａ，Ｋ，Ａｌなどの電導
助剤や、Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐｂ、Ｓｎなどの不可避的不純物
が含まれていてもよい。亜鉛めっき浴のｐＨは、なんら
限定されるものではないが、硫酸浴の場合は１．０〜
２．５、塩化物浴の場合は３．０〜５．５とするのが好
ましい。ｐＨが上記範囲を逸脱しても、表面外観の均一
な電気亜鉛めっき鋼板を得ることができるが、硫酸浴で
１．０未満、塩化物浴で３．０未満であると、めっき設
備が腐食しやすくなり、硫酸浴で２．５を超えると、通
電ロールに電析したＺｎが溶解せず、押し疵が発生する
などの問題が生じ、塩化物浴で５．５を越えると水酸化
亜鉛の沈殿が生じる。
【００２５】亜鉛めっき浴に、貴なる金属を添加する方
法に限定はないが、金属または金属化合物として添加さ
れる。金属化合物としては、硫酸塩、塩化物、炭酸塩、
リン酸塩、硝酸塩などの無機塩、酸化物、酢酸塩、アセ
チルアセトナートなどの有機塩、有機錯塩が例示され
る。また、亜鉛めっき浴中の貴なる金属の含有量を上記
要件範囲内に調整できる場合は、貴なる金属を電極など
のめっき設備から溶出・添加してもよい。
法に限定はないが、金属または金属化合物として添加さ
れる。金属化合物としては、硫酸塩、塩化物、炭酸塩、
リン酸塩、硝酸塩などの無機塩、酸化物、酢酸塩、アセ
チルアセトナートなどの有機塩、有機錯塩が例示され
る。また、亜鉛めっき浴中の貴なる金属の含有量を上記
要件範囲内に調整できる場合は、貴なる金属を電極など
のめっき設備から溶出・添加してもよい。
【００２６】亜鉛めっき浴の浴温は、なんら限定されな
いが、３０〜７０℃とするのが好ましい。３０℃未満で
は、電気亜鉛めっきの電析効率が著しく低下し、７０℃
以上では、エネルギーコストが高くなるだけでなく、浴
の蒸発が激しくなり、濃度管理が困難となる。
いが、３０〜７０℃とするのが好ましい。３０℃未満で
は、電気亜鉛めっきの電析効率が著しく低下し、７０℃
以上では、エネルギーコストが高くなるだけでなく、浴
の蒸発が激しくなり、濃度管理が困難となる。
【００２７】本発明でめっき原板として用いられる鋼板
はなんら限定されるものではないが、例えば、Ｃを０．
１０重量％以下含有する低炭素鋼板、Ｃを０．００５重
量％以下含有する極低炭素鋼、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐなどの元
素を適宜含有する冷延高張力鋼板ばどの冷延鋼板が好ま
しく用いられる。上記のめっき原板は、好ましくは通常
の電解脱脂、酸洗などの前処理をされた後に、電気めっ
きに供される。
はなんら限定されるものではないが、例えば、Ｃを０．
１０重量％以下含有する低炭素鋼板、Ｃを０．００５重
量％以下含有する極低炭素鋼、Ｓｉ，Ｍｎ，Ｐなどの元
素を適宜含有する冷延高張力鋼板ばどの冷延鋼板が好ま
しく用いられる。上記のめっき原板は、好ましくは通常
の電解脱脂、酸洗などの前処理をされた後に、電気めっ
きに供される。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１〜１７；比較例１８〜２６）板厚３．０ｍｍ
の低炭素鋼の熱間圧延板を、スケールが薄く残るように
酸洗した後、冷間圧延を行い、板厚を１．０ｍｍとし、
これを焼鈍してめっき原板とした。これを、下記の条件
で電解脱脂、水洗、酸洗、水洗した後に、電気亜鉛めっ
きを行なって、電気亜鉛めっき鋼板を得た。
明する。 （実施例１〜１７；比較例１８〜２６）板厚３．０ｍｍ
の低炭素鋼の熱間圧延板を、スケールが薄く残るように
酸洗した後、冷間圧延を行い、板厚を１．０ｍｍとし、
これを焼鈍してめっき原板とした。これを、下記の条件
で電解脱脂、水洗、酸洗、水洗した後に、電気亜鉛めっ
きを行なって、電気亜鉛めっき鋼板を得た。
【００２９】 電解脱脂： 浴組成 オルトケイ酸Ｎａ ３０ｇ／ｌ 浴温 ７０℃ 電流密度 １０Ａ／ｄｍ2 通電時間 ５秒 酸洗： 浴組成 硫酸 ５０ｇ／ｌ 浴温 ５０℃ 浸漬時間 ５秒
【００３０】 電気亜鉛めっき： 浴組成 ＺｎＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ ３５０ｇ／ｌ Ｎａ2 ＳＯ4 ３０ｇ／ｌ Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔ（塩化物として添加） ０〜１２０ｐｐｍ（個々の例については表１に示した） ｐＨ １．５ 浴温 ５０℃ 流速 １．２ｍ／秒 電流密度 ５〜１８０Ａ／ｄｍ2 （個々の例については表１に示した） 付着量 ２０ｇ／ｍ2
【００３１】得られた電気亜鉛めっき鋼板の亜鉛めっき
層中のＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからな
る群から選ばれる１種以上の金属元素の含有量、表面外
観の均一性およびめっき密着性を下記の方法で分析・測
定し、その結果を表１に示した。表１から、本発明の電
気亜鉛めっき鋼板は、いずれも表面外観の均一性に優れ
ていることが明らかである。
層中のＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからな
る群から選ばれる１種以上の金属元素の含有量、表面外
観の均一性およびめっき密着性を下記の方法で分析・測
定し、その結果を表１に示した。表１から、本発明の電
気亜鉛めっき鋼板は、いずれも表面外観の均一性に優れ
ていることが明らかである。
【００３２】表面外観の均一性 目視により、筋状模様の発生状況を観察し、下記の基準
で４段階評価した。 ◎：筋状模様が全く認められない。 ○：筋状模様が僅かに認められるが、殆ど目立たない。 △：筋状模様が少し発生し、やや目立つ。 ×：筋状模様が著しく発生し、非常に目立つ。
で４段階評価した。 ◎：筋状模様が全く認められない。 ○：筋状模様が僅かに認められるが、殆ど目立たない。 △：筋状模様が少し発生し、やや目立つ。 ×：筋状模様が著しく発生し、非常に目立つ。
【００３３】めっき密着性 デュポン衝撃試験（荷重５００ｇ，先端径１／２イン
チ、落下高さ５０ｃｍ）を実施後、セロファンテープの
剥離試験を行い、下記の基準で４段階評価した。 ◎：亜鉛めっき層の剥離が全く認められない。 ○：亜鉛めっき層の剥離が僅かに認められる。 △：亜鉛めっき層の剥離が少し認められる。 ×：亜鉛めっき層の剥離が著しく認められる。
チ、落下高さ５０ｃｍ）を実施後、セロファンテープの
剥離試験を行い、下記の基準で４段階評価した。 ◎：亜鉛めっき層の剥離が全く認められない。 ○：亜鉛めっき層の剥離が僅かに認められる。 △：亜鉛めっき層の剥離が少し認められる。 ×：亜鉛めっき層の剥離が著しく認められる。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】本発明の電気亜鉛めっき鋼板は、表面外
観の均一性に著しく優れており、めっき密着性などの特
性も、従来の電気亜鉛めっき鋼板に比べて同等以上であ
り、また本発明の製造方法によれば、表面外観の均一性
に著しく優れた電気亜鉛めっき鋼板を安定して製造する
ことができるので、工業的に極めて価値が高い製造方法
である。
観の均一性に著しく優れており、めっき密着性などの特
性も、従来の電気亜鉛めっき鋼板に比べて同等以上であ
り、また本発明の製造方法によれば、表面外観の均一性
に著しく優れた電気亜鉛めっき鋼板を安定して製造する
ことができるので、工業的に極めて価値が高い製造方法
である。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年４月２１日（２０００．４．２
１）
１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】よって、本発明は、Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から
選ばれる少なくとも１種の金属元素を、合計重量で０．
０１〜１００ｐｐｍ含有する電気亜鉛めっき浴を用い、
電流密度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛め
っきを行うことにより製造された電気亜鉛めっき鋼板で
あって、亜鉛を主成分とし、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，
ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種
の金属元素を合計重量で、０．０１〜５００ｐｐｍ含有
するめっき層を有することを特徴とする電気亜鉛めっき
鋼板である。
ｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から
選ばれる少なくとも１種の金属元素を、合計重量で０．
０１〜１００ｐｐｍ含有する電気亜鉛めっき浴を用い、
電流密度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で、鋼板に電気亜鉛め
っきを行うことにより製造された電気亜鉛めっき鋼板で
あって、亜鉛を主成分とし、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，
ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種
の金属元素を合計重量で、０．０１〜５００ｐｐｍ含有
するめっき層を有することを特徴とする電気亜鉛めっき
鋼板である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】本発明は、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ
およびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金
属元素を含有する電気亜鉛めっき浴を用いて鋼板に電気
亜鉛めっきを行い、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒおよ
びＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元
素を、亜鉛めっき層中に含有させることにより、表面外
観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板を得るものであ
る。前記金属元素が有効な理由は、前述した通り、標準
電極電位が高い、すなわち極めて貴な金属元素であるこ
とに起因するので、特に標準電極電位が高いＩｒ（＋
１．１６Ｖ），Ｐｔ（＋１．３２Ｖ）であるのが好まし
い。
およびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金
属元素を含有する電気亜鉛めっき浴を用いて鋼板に電気
亜鉛めっきを行い、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒおよ
びＰｔからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元
素を、亜鉛めっき層中に含有させることにより、表面外
観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板を得るものであ
る。前記金属元素が有効な理由は、前述した通り、標準
電極電位が高い、すなわち極めて貴な金属元素であるこ
とに起因するので、特に標準電極電位が高いＩｒ（＋
１．１６Ｖ），Ｐｔ（＋１．３２Ｖ）であるのが好まし
い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】本発明の電気亜鉛めっき鋼板は、前記の通
り、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる
群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を含有する亜
鉛めっき浴を用いて鋼板に電気亜鉛めっきを行い、亜鉛
めっき層中に含有させる金属とその含有量を規定するこ
とにより、所期の目的を達成するものであるが、これに
限定されるものではなく、他の要件について下記する。
亜鉛めっきの付着量は、なんら限定されるものではな
く、所望の耐食性に応じて適宜決めればよいが、１ｇ／
ｍ2 未満では耐食性が不十分であり、１２０ｇ／ｍ2 を
超えると製造費用が高くなるため、１〜１２０ｇ／ｍ2
であるのが好ましい。
り、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔからなる
群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を含有する亜
鉛めっき浴を用いて鋼板に電気亜鉛めっきを行い、亜鉛
めっき層中に含有させる金属とその含有量を規定するこ
とにより、所期の目的を達成するものであるが、これに
限定されるものではなく、他の要件について下記する。
亜鉛めっきの付着量は、なんら限定されるものではな
く、所望の耐食性に応じて適宜決めればよいが、１ｇ／
ｍ2 未満では耐食性が不十分であり、１２０ｇ／ｍ2 を
超えると製造費用が高くなるため、１〜１２０ｇ／ｍ2
であるのが好ましい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 一雄 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K023 AB04 AB29 BA06 BA08 CA01 DA06 DA07 4K024 AA05 AA17 AB01 AB19 BC01 CA02 CA06 DA02 DA03 DA04 GA01 GA02
Claims (2)
- 【請求項１】亜鉛を主成分とし、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏ
ｓ，ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる少なくとも
１種の金属元素を合計重量で、０．０１〜５００ｐｐｍ
含有するめっき層を有することを特徴とする電気亜鉛め
っき鋼板。 - 【請求項２】Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔ
からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属元素を、
合計重量で０．０１〜１００ｐｐｍ含有する電気亜鉛め
っき浴を用い、電流密度１０〜１５０Ａ／ｄｍ2 で、鋼
板に電気亜鉛めっきを行なうことを特徴とする電気亜鉛
めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144725A JP3102785B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144725A JP3102785B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3102785B1 JP3102785B1 (ja) | 2000-10-23 |
| JP2000328290A true JP2000328290A (ja) | 2000-11-28 |
Family
ID=15368878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144725A Expired - Fee Related JP3102785B1 (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 電気亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102785B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104878417A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-02 | 厦门理工学院 | 一种电镀液、三维多孔结构锌薄膜材料及其制备方法 |
| CN104894620A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-09 | 厦门理工学院 | 一种电镀液、IrO2/ZnO纳米复合结构薄膜材料及其制备方法 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11144725A patent/JP3102785B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3102785B1 (ja) | 2000-10-23 |
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