JP2001107213A - 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法 - Google Patents
溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法Info
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- JP2001107213A JP2001107213A JP2000036530A JP2000036530A JP2001107213A JP 2001107213 A JP2001107213 A JP 2001107213A JP 2000036530 A JP2000036530 A JP 2000036530A JP 2000036530 A JP2000036530 A JP 2000036530A JP 2001107213 A JP2001107213 A JP 2001107213A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高塩素濃度環境から低塩素濃度環境にわたる
広範な腐食環境において、優れた耐食性を有するめっき
鋼線の提供。 【解決手段】 鋼線の表面に、Ｍｇ：０．０５〜７質量
％、Ａｌ：０．０１〜２０質量％を含有し、残部がＺｎ
および不可避不純物からなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき層を、付着量がＺｎ換算で１００〜６００ｇ／
ｍ2 有し、そのめっき層中にＭｇＺｎ2 相を形成させた
ことを特徴とする溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線。また、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき中に０．００
１〜１質量％のＳｉを添加したことを特徴とする溶融Ｚ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。さらに、めっきの上
層として焼付硬化型の有機合成樹脂塗膜層を有すること
が好ましく、下層としてＦｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎめ
っき層を有しても良い。
広範な腐食環境において、優れた耐食性を有するめっき
鋼線の提供。 【解決手段】 鋼線の表面に、Ｍｇ：０．０５〜７質量
％、Ａｌ：０．０１〜２０質量％を含有し、残部がＺｎ
および不可避不純物からなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき層を、付着量がＺｎ換算で１００〜６００ｇ／
ｍ2 有し、そのめっき層中にＭｇＺｎ2 相を形成させた
ことを特徴とする溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線。また、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき中に０．００
１〜１質量％のＳｉを添加したことを特徴とする溶融Ｚ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。さらに、めっきの上
層として焼付硬化型の有機合成樹脂塗膜層を有すること
が好ましく、下層としてＦｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎめ
っき層を有しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融Ｚｎ系合金め
っき鋼線とこの溶融Ｚｎ系合金を鋼線にめっきする方法
に関するものである。
っき鋼線とこの溶融Ｚｎ系合金を鋼線にめっきする方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】河川や港湾の護岸工法の一つに、カゴマ
ットを敷設する工法がある。このカゴマットには、一般
にＡｌを５〜１０質量％含有したＺｎ−Ａｌ系合金を溶
融めっきした、直径３〜４ｍｍ程度の鋼線を網状に編組
したものが用いられる。このＺｎ−Ａｌ系合金めっきは
優れた耐食性を有し、これまで構造物などにも広く用い
られているが、近年、カゴマットにさらなる高耐食性を
付与するニーズが顕在化してきた。高耐食性のめっきと
しては、ＡｌめっきやＡｌを５５質量％含有したＺｎ−
Ａｌ合金めっきが知られているが、比較的高価なＡｌを
多量に使用する上、めっき浴の温度を６００℃程度以上
の高温に維持する必要がある等の理由から、製造コスト
が高くなる。そのため、Ａｌを５〜１０質量％含有した
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっきとコスト的に同等もしくはそれ
以下でかつ、耐食性に優れた表面処理が求められる。
ットを敷設する工法がある。このカゴマットには、一般
にＡｌを５〜１０質量％含有したＺｎ−Ａｌ系合金を溶
融めっきした、直径３〜４ｍｍ程度の鋼線を網状に編組
したものが用いられる。このＺｎ−Ａｌ系合金めっきは
優れた耐食性を有し、これまで構造物などにも広く用い
られているが、近年、カゴマットにさらなる高耐食性を
付与するニーズが顕在化してきた。高耐食性のめっきと
しては、ＡｌめっきやＡｌを５５質量％含有したＺｎ−
Ａｌ合金めっきが知られているが、比較的高価なＡｌを
多量に使用する上、めっき浴の温度を６００℃程度以上
の高温に維持する必要がある等の理由から、製造コスト
が高くなる。そのため、Ａｌを５〜１０質量％含有した
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっきとコスト的に同等もしくはそれ
以下でかつ、耐食性に優れた表面処理が求められる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑み、Ａｌを５〜１０質量％含有した溶融Ｚｎ−Ａｌ系
合金を溶融めっきと同等以下のコストにて、海中部のよ
うな高塩素濃度環境から河川のような低塩素濃度環境に
わたる広範囲な腐食環境において、優れた耐食性を有す
るめっき鋼線の提供を課題とする。
鑑み、Ａｌを５〜１０質量％含有した溶融Ｚｎ−Ａｌ系
合金を溶融めっきと同等以下のコストにて、海中部のよ
うな高塩素濃度環境から河川のような低塩素濃度環境に
わたる広範囲な腐食環境において、優れた耐食性を有す
るめっき鋼線の提供を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明者らは、高塩素濃度
環境や低塩素濃度環境において、Ｚｎ−Ａｌ系よりもさ
らに高い耐食性を示すＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきに
着目した上で、コストを考慮して、そのめっき組成を限
定し、さらにかかるめっき鋼線の効率的な製造方法を確
立するに至り本発明を完成させたものであって、その要
旨とするところは、 （１）鋼線の表面に、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａ
ｌ：０．０１〜２０質量％を含有し、残部がＺｎおよび
不可避不純物からなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっ
き層を、付着量がＺｎ換算で１００〜６００ｇ／ｍ2 有
することを特徴とする溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっ
き鋼線。
環境や低塩素濃度環境において、Ｚｎ−Ａｌ系よりもさ
らに高い耐食性を示すＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきに
着目した上で、コストを考慮して、そのめっき組成を限
定し、さらにかかるめっき鋼線の効率的な製造方法を確
立するに至り本発明を完成させたものであって、その要
旨とするところは、 （１）鋼線の表面に、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａ
ｌ：０．０１〜２０質量％を含有し、残部がＺｎおよび
不可避不純物からなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっ
き層を、付着量がＺｎ換算で１００〜６００ｇ／ｍ2 有
することを特徴とする溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっ
き鋼線。
【０００５】（２）溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき
層の下層として、Ｆｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎめっき層
をさらに有し、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきと合
金層を含むＺｎめっき層の付着量の総和がＺｎ換算で１
００〜６００ｇ／ｍ2 であることを特徴とする前記
（１）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線。 （３）めっき層中にＭｇＺｎ2 相を含むことを特徴とす
る前記（１）または（２）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａ
ｌ系合金めっき鋼線。 （４）めっき層中にＳｉを０．００１〜１質量％含有
し、そのＳｉのうちの一部または全部が粒状のＭｇ2 Ｓ
ｉ相を形成し、さらに、そのＭｇ2 Ｓｉ相の断面形状が
少なくとも多角形を呈する板状であることを特徴とする
前記（１）〜（３）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき鋼線。
層の下層として、Ｆｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎめっき層
をさらに有し、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきと合
金層を含むＺｎめっき層の付着量の総和がＺｎ換算で１
００〜６００ｇ／ｍ2 であることを特徴とする前記
（１）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線。 （３）めっき層中にＭｇＺｎ2 相を含むことを特徴とす
る前記（１）または（２）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａ
ｌ系合金めっき鋼線。 （４）めっき層中にＳｉを０．００１〜１質量％含有
し、そのＳｉのうちの一部または全部が粒状のＭｇ2 Ｓ
ｉ相を形成し、さらに、そのＭｇ2 Ｓｉ相の断面形状が
少なくとも多角形を呈する板状であることを特徴とする
前記（１）〜（３）に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき鋼線。
【０００６】（５）溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき
層の上に、焼付硬化型の組成物からなり、焼付後の塗膜
の硬化度が８０％以上である有機合成樹脂塗膜を有する
ことを特徴とする前記（１）〜（４）に記載の溶融Ｚｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。 （６）鋼線を、Ａｌ：０．５質量％以下を含有するＺｎ
−Ａｌ系合金めっき浴に浸漬して付着量がＺｎ換算で１
００ｇ／ｍ2 以上のＺｎ−Ａｌ合金めっきを行ない、次
いで、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２
０質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬し
てめっきすることを特徴とする前記（１）に記載の溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。
層の上に、焼付硬化型の組成物からなり、焼付後の塗膜
の硬化度が８０％以上である有機合成樹脂塗膜を有する
ことを特徴とする前記（１）〜（４）に記載の溶融Ｚｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。 （６）鋼線を、Ａｌ：０．５質量％以下を含有するＺｎ
−Ａｌ系合金めっき浴に浸漬して付着量がＺｎ換算で１
００ｇ／ｍ2 以上のＺｎ−Ａｌ合金めっきを行ない、次
いで、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２
０質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬し
てめっきすることを特徴とする前記（１）に記載の溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。
【０００７】（７）鋼線を、溶融Ｚｎ浴に浸漬してＺｎ
付着量が１００ｇ／ｍ2 以上のＺｎめっきを行ない、次
いで、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２
０質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬し
てめっきすることを特徴とする前記（２）に記載の溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。 （８）前記（６）または（７）の方法において、Ｚｎ−
Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬した後、その鋼線の温度が少
なくともめっき層の融点に到達するまで、０．１〜５０
℃／秒の速度で冷却することを特徴とする前記（３）に
記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方
法である。
付着量が１００ｇ／ｍ2 以上のＺｎめっきを行ない、次
いで、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２
０質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬し
てめっきすることを特徴とする前記（２）に記載の溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。 （８）前記（６）または（７）の方法において、Ｚｎ−
Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬した後、その鋼線の温度が少
なくともめっき層の融点に到達するまで、０．１〜５０
℃／秒の速度で冷却することを特徴とする前記（３）に
記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方
法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明（１）のめっき鋼線は、Ｚ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきを特徴とする。このめっき
は、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２０
質量％を含有する。Ｍｇの含有量は、耐食性の向上のた
めには０．０５質量％以上が必要である。しかし、７質
量％を超えるとめっき層が脆くなって密着性が低下す
る。したがって、Ｍｇの含有量は０．０５〜７質量％と
する。また、Ａｌの含有量は、０．０１質量％未満では
めっきの耐食性はむしろ低下するので０．０１質量％以
上とする。しかし、２０質量％を超えると、めっきの上
に塗膜を設けた場合に塗膜との良好な密着性が得にく
い。したがって、Ａｌの含有量は０．０１〜２０質量％
とする。また、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの付着量
は、きず付き等のめっきへの機械的なダメージを考慮し
て１００ｇ／ｍ2 とする。また、あまり厚目付きにする
とめっき表面の平滑性が損なわれることがあるので、６
００ｇ／ｍ2 を上限とする。
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきを特徴とする。このめっき
は、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２０
質量％を含有する。Ｍｇの含有量は、耐食性の向上のた
めには０．０５質量％以上が必要である。しかし、７質
量％を超えるとめっき層が脆くなって密着性が低下す
る。したがって、Ｍｇの含有量は０．０５〜７質量％と
する。また、Ａｌの含有量は、０．０１質量％未満では
めっきの耐食性はむしろ低下するので０．０１質量％以
上とする。しかし、２０質量％を超えると、めっきの上
に塗膜を設けた場合に塗膜との良好な密着性が得にく
い。したがって、Ａｌの含有量は０．０１〜２０質量％
とする。また、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの付着量
は、きず付き等のめっきへの機械的なダメージを考慮し
て１００ｇ／ｍ2 とする。また、あまり厚目付きにする
とめっき表面の平滑性が損なわれることがあるので、６
００ｇ／ｍ2 を上限とする。
【０００９】本発明（２）のめっき鋼線は、本発明
（１）記載のめっき鋼線で、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき層の下層として、Ｆｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎ
めっき層をさらに有しており、下層めっきが純Ｚｎめっ
きの場合は、下地鋼線との合金層を含む明確な下地層を
形成する。本発明（３）のめっき鋼線は、本発明（１）
または（２）の鋼線のめっき層中にＭｇＺｎ2 相を含ん
でおり、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの耐食性をより
高めることができることを見出した。
（１）記載のめっき鋼線で、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき層の下層として、Ｆｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎ
めっき層をさらに有しており、下層めっきが純Ｚｎめっ
きの場合は、下地鋼線との合金層を含む明確な下地層を
形成する。本発明（３）のめっき鋼線は、本発明（１）
または（２）の鋼線のめっき層中にＭｇＺｎ2 相を含ん
でおり、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの耐食性をより
高めることができることを見出した。
【００１０】本発明（４）のめっき鋼線は、本発明
（１）〜（３）の鋼線のめっき層中に粒状のＭｇ2 Ｓｉ
相が存在しているが、これによってめっきの耐食性が向
上することを見出した。すなわち、一般にＺｎ−Ｍｇ−
Ａｌ系合金は脆い性質があり、曲げ加工等の極端な機械
加工を行うと、めっきに割れが生じたり、最悪の場合は
めっきが剥離することもあり、耐食性を低下させる原因
にもなる。これは、鋼線とめっき層との界面にＦｅ−Ａ
ｌ系の脆い合金層が生成するためであり、この合金層の
生成を抑えるにはＳｉを添加するのが効果的である。
（１）〜（３）の鋼線のめっき層中に粒状のＭｇ2 Ｓｉ
相が存在しているが、これによってめっきの耐食性が向
上することを見出した。すなわち、一般にＺｎ−Ｍｇ−
Ａｌ系合金は脆い性質があり、曲げ加工等の極端な機械
加工を行うと、めっきに割れが生じたり、最悪の場合は
めっきが剥離することもあり、耐食性を低下させる原因
にもなる。これは、鋼線とめっき層との界面にＦｅ−Ａ
ｌ系の脆い合金層が生成するためであり、この合金層の
生成を抑えるにはＳｉを添加するのが効果的である。
【００１１】また、Ｓｉの添加によって、めっき層中に
粒状のＭｇ2 Ｓｉ相が生成し、これによってめっきの耐
食性が向上する。このＭｇ2 Ｓｉ相は多角形状の断面を
有していることが必要であり、例えば、Ｓｉが単にめっ
き層中に均一に分散したような状態では耐食性向上効果
はない。このようなＳｉ添加による効果を享受するため
には、Ｓｉの添加量は０．００１質量％以上が必要であ
り、これ未満では加工性は向上しない上に、多角形断面
を有するＭｇ2 Ｓｉ相が生成しないので耐食性も向上し
ない。一方、Ｓｉが１質量％を超えると、めっき層中の
Ａｌ濃度が高い場合にはめっき工程でドロスが大量に発
生し、作業性が大きく低下する。従って、Ｓｉの添加量
は０．００１〜１質量％とする。
粒状のＭｇ2 Ｓｉ相が生成し、これによってめっきの耐
食性が向上する。このＭｇ2 Ｓｉ相は多角形状の断面を
有していることが必要であり、例えば、Ｓｉが単にめっ
き層中に均一に分散したような状態では耐食性向上効果
はない。このようなＳｉ添加による効果を享受するため
には、Ｓｉの添加量は０．００１質量％以上が必要であ
り、これ未満では加工性は向上しない上に、多角形断面
を有するＭｇ2 Ｓｉ相が生成しないので耐食性も向上し
ない。一方、Ｓｉが１質量％を超えると、めっき層中の
Ａｌ濃度が高い場合にはめっき工程でドロスが大量に発
生し、作業性が大きく低下する。従って、Ｓｉの添加量
は０．００１〜１質量％とする。
【００１２】本発明（５）のめっき鋼線は、溶融Ｚｎ−
Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の上に、焼付硬化型の組成物
からなり、焼付後の塗膜の硬化度が８０％以上である有
機合成樹脂塗膜を有することを特徴としている。このＺ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの上に有機合成樹脂塗料を
塗装することが好ましい。塗料としては、アクリル系，
塩化ゴム系，塩化ビニル系，ポリウレタン系など市販の
ものを用いてもよいが、塗膜の密着性が高く、機械的強
度にも優れていることからエポキシ系塗料を用いるのが
好ましい。エポキシ系塗料の組成は適宜調節してよい
が、連続生産の塗装ラインで、限られた時間内に塗装か
ら成膜までの一連の工程を完了する必要があるので、焼
付型を用いるのが好ましく、焼付硬化型を用いるのがさ
らに好ましい。
Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の上に、焼付硬化型の組成物
からなり、焼付後の塗膜の硬化度が８０％以上である有
機合成樹脂塗膜を有することを特徴としている。このＺ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの上に有機合成樹脂塗料を
塗装することが好ましい。塗料としては、アクリル系，
塩化ゴム系，塩化ビニル系，ポリウレタン系など市販の
ものを用いてもよいが、塗膜の密着性が高く、機械的強
度にも優れていることからエポキシ系塗料を用いるのが
好ましい。エポキシ系塗料の組成は適宜調節してよい
が、連続生産の塗装ラインで、限られた時間内に塗装か
ら成膜までの一連の工程を完了する必要があるので、焼
付型を用いるのが好ましく、焼付硬化型を用いるのがさ
らに好ましい。
【００１３】塗料に用いるエポキシ樹脂は、平均分子量
３００〜４０００，エポキシ当量７０〜５０００のもの
がよく、分子末端のオキシラン環の数はエポキシ１分子
あたり２個以上のものを用いる。また、これらのエポキ
シ樹脂を適宜変性したものを用いてもよい。硬化剤はジ
アミン誘導体（ジシアンジアミドおよびイミダゾール誘
導体を含む），酸無水物，フェノール誘導体，アミン塩
およびこれらの各種変性体の中から適宜選定する。
３００〜４０００，エポキシ当量７０〜５０００のもの
がよく、分子末端のオキシラン環の数はエポキシ１分子
あたり２個以上のものを用いる。また、これらのエポキ
シ樹脂を適宜変性したものを用いてもよい。硬化剤はジ
アミン誘導体（ジシアンジアミドおよびイミダゾール誘
導体を含む），酸無水物，フェノール誘導体，アミン塩
およびこれらの各種変性体の中から適宜選定する。
【００１４】エポキシ樹脂と硬化剤の適切な混合比は、
用いる化合物の組み合せによって異なるので一概には規
定できないが、例えば１級アミン化合物を硬化剤とする
場合には、エポキシ樹脂のオキシラン環１０部に対し
て、硬化剤の活性水素が８部程度になるようにするとよ
い。さらに、塗膜に強度や柔軟性などを付与するため
に、シリカなどの無機系添加剤を加えてもよいし、塗装
作業を容易にするために、有機溶剤で希釈してもよい。
ただし、有機溶剤は、用いるエポキシ樹脂や硬化剤と化
学反応を起こさないものを用いる。
用いる化合物の組み合せによって異なるので一概には規
定できないが、例えば１級アミン化合物を硬化剤とする
場合には、エポキシ樹脂のオキシラン環１０部に対し
て、硬化剤の活性水素が８部程度になるようにするとよ
い。さらに、塗膜に強度や柔軟性などを付与するため
に、シリカなどの無機系添加剤を加えてもよいし、塗装
作業を容易にするために、有機溶剤で希釈してもよい。
ただし、有機溶剤は、用いるエポキシ樹脂や硬化剤と化
学反応を起こさないものを用いる。
【００１５】塗装は、鋼線を塗料の中に浸漬するか、適
当な塗装機を用いてスプレー法によって行なうが、これ
以外の方法を用いてもよい。塗装後は、塗膜厚を均一に
するために必要に応じてゴムベラなどで軽くしごくとよ
い。焼付けは、熱風乾燥法，電気誘導加熱法または赤外
線加熱法など適当な方法により行なう。ただし、どのよ
うな方法で焼付けるにしても、焼付け後の塗膜の硬化度
は８０％以上でなくてはならない。これを下回ると、強
固な塗膜は得られない。なお、塗膜の硬化度は、公開技
報９５−４４３１号公報に開示された方法で見積もるこ
とができる。
当な塗装機を用いてスプレー法によって行なうが、これ
以外の方法を用いてもよい。塗装後は、塗膜厚を均一に
するために必要に応じてゴムベラなどで軽くしごくとよ
い。焼付けは、熱風乾燥法，電気誘導加熱法または赤外
線加熱法など適当な方法により行なう。ただし、どのよ
うな方法で焼付けるにしても、焼付け後の塗膜の硬化度
は８０％以上でなくてはならない。これを下回ると、強
固な塗膜は得られない。なお、塗膜の硬化度は、公開技
報９５−４４３１号公報に開示された方法で見積もるこ
とができる。
【００１６】必要な塗膜厚は、カゴマットの腐食環境等
を考慮して個別に決めることが肝要であるので、ここで
はとくに限定しない。しかし、防食性を有するためには
少なくとも５μｍ以上が望ましい。また、Ｚｎ−Ｍｇ−
Ａｌ系合金めっき層と有機合成樹脂塗膜との間にクロメ
ート，リン酸塩，有機ジルコニウム塩，有機チタン塩，
ジルコニウム塩などの化成処理皮膜を介在させてもよ
い。化成処理を行なう場合は、めっき面を十分に脱脂し
てからおこなうことが好ましい。脱脂に用いる薬液は揮
発性のある有機溶剤や専用の市販品を用いることがで
き、化成処理方法は、浸漬法やスプレー法またはその他
適当な方法で行なうとよい。
を考慮して個別に決めることが肝要であるので、ここで
はとくに限定しない。しかし、防食性を有するためには
少なくとも５μｍ以上が望ましい。また、Ｚｎ−Ｍｇ−
Ａｌ系合金めっき層と有機合成樹脂塗膜との間にクロメ
ート，リン酸塩，有機ジルコニウム塩，有機チタン塩，
ジルコニウム塩などの化成処理皮膜を介在させてもよ
い。化成処理を行なう場合は、めっき面を十分に脱脂し
てからおこなうことが好ましい。脱脂に用いる薬液は揮
発性のある有機溶剤や専用の市販品を用いることがで
き、化成処理方法は、浸漬法やスプレー法またはその他
適当な方法で行なうとよい。
【００１７】本発明（６）または（７）のめっき鋼線の
製造方法は、大まかに、鋼線を純Ｚｎまたは微量のＡｌ
を含むＺｎ合金浴に浸漬して、上記のような第１段目の
めっきを行い、次いでＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬
して第２段目のめっきを行なうものである。本発明に製
造において、このＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの前処
理として、純Ｚｎまたは微量のＡｌを含むＺｎ合金浴に
より下層めっきを行なうのが好ましいが、下層めっきが
純Ｚｎめっきの場合は、下地鋼線との合金層を含む明確
な下地層を形成する。以下、この方法について詳細に説
明する。
製造方法は、大まかに、鋼線を純Ｚｎまたは微量のＡｌ
を含むＺｎ合金浴に浸漬して、上記のような第１段目の
めっきを行い、次いでＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬
して第２段目のめっきを行なうものである。本発明に製
造において、このＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの前処
理として、純Ｚｎまたは微量のＡｌを含むＺｎ合金浴に
より下層めっきを行なうのが好ましいが、下層めっきが
純Ｚｎめっきの場合は、下地鋼線との合金層を含む明確
な下地層を形成する。以下、この方法について詳細に説
明する。
【００１８】まず、鋼線を脱脂，酸洗した後、適当な方
法で前処理を行なう。前処理は、例えば、塩化亜鉛と塩
化アンモニウムを主成分とするフラックスを用いる方法
や含水素雰囲気で加熱する方法等、公知の方法で行なう
ことができる。この鋼線を純Ｚｎまたは０．５質量％以
下のＡｌを含有したＺｎ−Ａｌ合金浴に浸漬して、第１
段目のめっきを行なう。Ａｌの含有量が０．５質量％を
超えるとめっき性が低下し、不めっきが生じやすくなる
ので、０．５質量％以下とするのが好ましい。
法で前処理を行なう。前処理は、例えば、塩化亜鉛と塩
化アンモニウムを主成分とするフラックスを用いる方法
や含水素雰囲気で加熱する方法等、公知の方法で行なう
ことができる。この鋼線を純Ｚｎまたは０．５質量％以
下のＡｌを含有したＺｎ−Ａｌ合金浴に浸漬して、第１
段目のめっきを行なう。Ａｌの含有量が０．５質量％を
超えるとめっき性が低下し、不めっきが生じやすくなる
ので、０．５質量％以下とするのが好ましい。
【００１９】また、めっきの付着量はＺｎ換算で１００
ｇ／ｍ2 以上が好ましい。１００ｇ／ｍ2 未満では、第
２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきをしたときに不
めっきが生じやすく、均一なめっき面が得られにくい。
一方、めっきの付着量が１００ｇ／ｍ2 以上であれば、
最終的に得られるＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき表面の
均一性はほとんど違いがない。しかし、必要以上に厚く
めっきすると経済的に不利益となるので、Ｚｎ付着量が
できるだけ１００ｇ／ｍ2 に近くなるように薄くめっき
するのがよい。
ｇ／ｍ2 以上が好ましい。１００ｇ／ｍ2 未満では、第
２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきをしたときに不
めっきが生じやすく、均一なめっき面が得られにくい。
一方、めっきの付着量が１００ｇ／ｍ2 以上であれば、
最終的に得られるＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき表面の
均一性はほとんど違いがない。しかし、必要以上に厚く
めっきすると経済的に不利益となるので、Ｚｎ付着量が
できるだけ１００ｇ／ｍ2 に近くなるように薄くめっき
するのがよい。
【００２０】鋼線のめっき浴浸漬時間は５秒以上が好ま
しい。５秒未満では不めっきが発生したり、めっきの密
着性が低下する場合がある。また、純Ｚｎをめっきする
場合には、めっき浴浸漬時間は６０秒以内が好ましい。
６０秒を超えるとＦｅ−Ｚｎの合金層が異常に成長し、
そのＦｅ−Ｚｎ合金層の上にＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金をめ
っきすることになるために、結果的に加工性の著しく低
いＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきとなってしまう。Ｆｅ−
Ｚｎの合金層の厚さは、Ｚｎめっき層のうち７０％程度
以下を目安にするとよい。一方、Ｚｎ−Ａｌ合金をめっ
きする場合は、Ｆｅ−Ｚｎ合金層はほとんど成長しない
ので、長時間側について厳密に管理しなくてもよいが、
生産性を上げるためには出来るだけ短時間で行うことが
好ましい。
しい。５秒未満では不めっきが発生したり、めっきの密
着性が低下する場合がある。また、純Ｚｎをめっきする
場合には、めっき浴浸漬時間は６０秒以内が好ましい。
６０秒を超えるとＦｅ−Ｚｎの合金層が異常に成長し、
そのＦｅ−Ｚｎ合金層の上にＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金をめ
っきすることになるために、結果的に加工性の著しく低
いＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきとなってしまう。Ｆｅ−
Ｚｎの合金層の厚さは、Ｚｎめっき層のうち７０％程度
以下を目安にするとよい。一方、Ｚｎ−Ａｌ合金をめっ
きする場合は、Ｆｅ−Ｚｎ合金層はほとんど成長しない
ので、長時間側について厳密に管理しなくてもよいが、
生産性を上げるためには出来るだけ短時間で行うことが
好ましい。
【００２１】このような方法で、第１段目のめっきを行
なった後、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきを
施す。このめっきを行なうに際しては、本発明のＺｎ−
Ｍｇ−Ａｌ系めっき組成を得るために、Ｚｎめっき浴中
にＭｇ：０．０５〜７質量％，Ａｌ：０．０１〜２０質
量％を含有させる。めっき浴温は３８０℃以上とする。
３８０℃未満では、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき
浴の流動性が低く、良好なめっき外観が得られない。め
っき浴温の上限はとくに規定しないが、鋼線の強度が要
求される場合は５００℃を超えない温度が好ましい。Ｚ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき浴中への鋼線の浸漬時間は
５〜６００秒がよい。５秒未満では、不めっきの発生や
めっきの密着性低下がおこる。一方、６００秒を超える
とＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の合金化が進むため
に脆くなる。
なった後、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきを
施す。このめっきを行なうに際しては、本発明のＺｎ−
Ｍｇ−Ａｌ系めっき組成を得るために、Ｚｎめっき浴中
にＭｇ：０．０５〜７質量％，Ａｌ：０．０１〜２０質
量％を含有させる。めっき浴温は３８０℃以上とする。
３８０℃未満では、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき
浴の流動性が低く、良好なめっき外観が得られない。め
っき浴温の上限はとくに規定しないが、鋼線の強度が要
求される場合は５００℃を超えない温度が好ましい。Ｚ
ｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき浴中への鋼線の浸漬時間は
５〜６００秒がよい。５秒未満では、不めっきの発生や
めっきの密着性低下がおこる。一方、６００秒を超える
とＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の合金化が進むため
に脆くなる。
【００２２】本発明（８）のめっき鋼線の製造方法は、
上記（６）または（７）の方法でＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金浴に浸漬した後、めっき層が少なくとも融点に達する
まで０．１〜５０℃／秒の速度で冷却する。Ｚｎ−Ｍｇ
−Ａｌ系合金めっきの耐食性をより高めるには、めっき
層中にＭｇＺｎ2 相が形成することが重要であるが、冷
却速度が０．１℃／秒未満ではＦｅとＺｎを主成分とす
る合金層が厚く成長して、耐食性は低下する。一方、５
０℃／秒を超えるとＭｇＺｎ2 相が形成しなくなり、高
い耐食性は得られない。めっき層が融点以下になるまで
平均１〜３０℃／秒の速度で冷却すると、ＦｅとＺｎを
主成分とする合金層の成長が抑制され、かつＭｇＺｎ2
相の形成が促進されるので特に好ましい。
上記（６）または（７）の方法でＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金浴に浸漬した後、めっき層が少なくとも融点に達する
まで０．１〜５０℃／秒の速度で冷却する。Ｚｎ−Ｍｇ
−Ａｌ系合金めっきの耐食性をより高めるには、めっき
層中にＭｇＺｎ2 相が形成することが重要であるが、冷
却速度が０．１℃／秒未満ではＦｅとＺｎを主成分とす
る合金層が厚く成長して、耐食性は低下する。一方、５
０℃／秒を超えるとＭｇＺｎ2 相が形成しなくなり、高
い耐食性は得られない。めっき層が融点以下になるまで
平均１〜３０℃／秒の速度で冷却すると、ＦｅとＺｎを
主成分とする合金層の成長が抑制され、かつＭｇＺｎ2
相の形成が促進されるので特に好ましい。
【００２３】
【実施例】次に、本発明を実施例にもとづいて詳細に説
明する。 （実施例１）市販のアルカリ脱脂剤で脱脂した２２０×
４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸中に１０分間
浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃｌを水１リ
ットルあたり各々１３２ｇおよび１６８ｇの割合で配合
した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は７０℃、浸
漬時間は１０分とした。浸漬後直ちに、１００℃に設定
したオーブン中に２０分放置して乾燥させた。次に、浴
中温度を４５０℃に設定した溶融Ｚｎめっき浴に、上述
の前処理を施した鋼線を３０秒浸漬してＺｎめっきを施
した。めっきの付着量は、鋼線のめっき浴からの引き上
げ速度を調節して制御した。
明する。 （実施例１）市販のアルカリ脱脂剤で脱脂した２２０×
４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸中に１０分間
浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃｌを水１リ
ットルあたり各々１３２ｇおよび１６８ｇの割合で配合
した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は７０℃、浸
漬時間は１０分とした。浸漬後直ちに、１００℃に設定
したオーブン中に２０分放置して乾燥させた。次に、浴
中温度を４５０℃に設定した溶融Ｚｎめっき浴に、上述
の前処理を施した鋼線を３０秒浸漬してＺｎめっきを施
した。めっきの付着量は、鋼線のめっき浴からの引き上
げ速度を調節して制御した。
【００２４】Ｚｎめっき層の断面を光学顕微鏡（倍率４
００倍）で観察したところ、地鉄の直上にＦｅ−Ｚｎ合
金層があり、その上にＺｎ層がのった構造となってお
り、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の厚みは全厚みの２０〜６０％で
あった。このＺｎめっき鋼線を、ＭｇとＡｌが各々０．
５質量％および０．２質量％ずつ含有し、残部がＺｎか
らなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴に３０秒浸漬
し、めっきが所定の付着量になるように、前記のＺｎめ
っきと同様に、鋼線の引き上げ速度を制御しながら引き
上げた。表１は、このようにして作製しためっき鋼線の
外観を目視で評価した結果である。
００倍）で観察したところ、地鉄の直上にＦｅ−Ｚｎ合
金層があり、その上にＺｎ層がのった構造となってお
り、Ｆｅ−Ｚｎ合金層の厚みは全厚みの２０〜６０％で
あった。このＺｎめっき鋼線を、ＭｇとＡｌが各々０．
５質量％および０．２質量％ずつ含有し、残部がＺｎか
らなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴に３０秒浸漬
し、めっきが所定の付着量になるように、前記のＺｎめ
っきと同様に、鋼線の引き上げ速度を制御しながら引き
上げた。表１は、このようにして作製しためっき鋼線の
外観を目視で評価した結果である。
【００２５】
【表１】
【００２６】この表１から、第１段目のめっきの付着量
が１００ｇ／ｍ2 以上であれば、最終的に得られたＺｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきは、不めっきなどの欠陥がな
く、均一性の良好な外観を呈するが、第１段目のめっき
の付着量が１００ｇ／ｍ2 を下回ると、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａ
ｌ系合金めっきの外観は著しく低下することが判明し
た。さらに、表１から、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系
合金めっきを行なった後の全めっき付着量が６００ｇ／
ｍ2 以下では良好な外観を呈するが、６００ｇ／ｍ2 を
超えると、めっき表面に細かい凹凸が発生したり、光沢
が低下するなど、平滑性が損なわれることが判明した。
が１００ｇ／ｍ2 以上であれば、最終的に得られたＺｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきは、不めっきなどの欠陥がな
く、均一性の良好な外観を呈するが、第１段目のめっき
の付着量が１００ｇ／ｍ2 を下回ると、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａ
ｌ系合金めっきの外観は著しく低下することが判明し
た。さらに、表１から、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系
合金めっきを行なった後の全めっき付着量が６００ｇ／
ｍ2 以下では良好な外観を呈するが、６００ｇ／ｍ2 を
超えると、めっき表面に細かい凹凸が発生したり、光沢
が低下するなど、平滑性が損なわれることが判明した。
【００２７】（実施例２）２２０×４ｍｍφの鋼線を上
記実施例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを
０．２質量％含有し、浴中温度が４５０℃の溶融Ｚｎ−
Ａｌ合金めっき浴に、上述の前処理を施した鋼線を３０
秒浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっきを施した。めっきの付
着量は、鋼線のめっき浴からの引き上げ速度を調節して
制御した。Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層の断面を光学顕微鏡
で観察したところ、地鉄の直上にＡｌが濃縮した層があ
り、その上にＺｎ層がのった構造となっていた。しか
し、Ａｌ濃縮層の厚みは、全めっき厚みに比べ極めて薄
く、ほとんどＺｎめっき層と看做せるものであった。
記実施例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを
０．２質量％含有し、浴中温度が４５０℃の溶融Ｚｎ−
Ａｌ合金めっき浴に、上述の前処理を施した鋼線を３０
秒浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっきを施した。めっきの付
着量は、鋼線のめっき浴からの引き上げ速度を調節して
制御した。Ｚｎ−Ａｌ合金めっき層の断面を光学顕微鏡
で観察したところ、地鉄の直上にＡｌが濃縮した層があ
り、その上にＺｎ層がのった構造となっていた。しか
し、Ａｌ濃縮層の厚みは、全めっき厚みに比べ極めて薄
く、ほとんどＺｎめっき層と看做せるものであった。
【００２８】このＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を、Ｍｇと
Ａｌを各々０．５質量％および０．２質量％ずつ含有
し、残部がＺｎからなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっ
き浴を用いて、前記の実施例１と同様の方法でめっき鋼
線を作製した。このようにして作製しためっき鋼線の外
観を目視で評価した。その結果、前記実施例１と同様
に、第１段目のＺｎ−Ａｌ合金めっきの付着量が１００
ｇ／ｍ2 以上でかつ、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっきを行なった後の全めっき付着量が６００ｇ／ｍ
2 以下のとき、良好な外観を呈した。
Ａｌを各々０．５質量％および０．２質量％ずつ含有
し、残部がＺｎからなる溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっ
き浴を用いて、前記の実施例１と同様の方法でめっき鋼
線を作製した。このようにして作製しためっき鋼線の外
観を目視で評価した。その結果、前記実施例１と同様
に、第１段目のＺｎ−Ａｌ合金めっきの付着量が１００
ｇ／ｍ2 以上でかつ、第２段目のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっきを行なった後の全めっき付着量が６００ｇ／ｍ
2 以下のとき、良好な外観を呈した。
【００２９】（実施例３）２２０×４ｍｍφの鋼線を上
記実施例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを
０．２質量％含み、浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ
合金めっき浴に３０秒間浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっき
を施した。めっきの付着量は、Ｚｎ換算で約３００ｇ／
ｍ2 とした。次いで、このＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を
浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴
に３０秒間浸漬して、めっきの付着量がＺｎ換算で約４
００ｇ／ｍ2 になるようにＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき
を施した。このようにして作製しためっき鋼線の耐食性
と加工性を調査した。耐食性は、めっき鋼線を長さ１５
０ｍｍに切断し、その切断面をシール剤でシールした
後、湿度９５％ＲＨ、温度５５℃の湿潤環境に３カ月間
保持し、腐食による重量減少を測定した。測定値は１ｍ
2 あたりの重量減少量に換算して評価した。加工性は、
めっき鋼線を１０ｍｍφの太さの棒鋼の円周方向に沿っ
て内角３０°まで曲げ、その時のめっき外観を調査し
た。
記実施例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを
０．２質量％含み、浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ
合金めっき浴に３０秒間浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっき
を施した。めっきの付着量は、Ｚｎ換算で約３００ｇ／
ｍ2 とした。次いで、このＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を
浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴
に３０秒間浸漬して、めっきの付着量がＺｎ換算で約４
００ｇ／ｍ2 になるようにＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき
を施した。このようにして作製しためっき鋼線の耐食性
と加工性を調査した。耐食性は、めっき鋼線を長さ１５
０ｍｍに切断し、その切断面をシール剤でシールした
後、湿度９５％ＲＨ、温度５５℃の湿潤環境に３カ月間
保持し、腐食による重量減少を測定した。測定値は１ｍ
2 あたりの重量減少量に換算して評価した。加工性は、
めっき鋼線を１０ｍｍφの太さの棒鋼の円周方向に沿っ
て内角３０°まで曲げ、その時のめっき外観を調査し
た。
【００３０】この試験結果を表２に示す。この表から
は、Ｍｇの含有量が０．０５質量％以上およびＡｌの含
有量が０．０１質量％以上の範囲内において、質量減少
は比較的軽微で、比較材として同時に試験したＺｎ−５
％Ａｌ合金めっき材およびＺｎ−１０質量％Ａｌ合金め
っき材と同等以上の耐食性が得られた。しかし、Ｍｇの
含有量が０．０５質量％およびＡｌの含有量が０．０１
質量％を下回ると、質量減少は大きくなり、比較材より
も耐食性が劣るようになった。また、Ｍｇが７質量％を
超えるとめっきの割れや剥離が発生し、加工性が大きく
低下した。これらの結果から、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金
めっきにおいて、Ｍｇの含有量は０．０５〜７質量％の
範囲が適切で、Ａｌの含有量は０．０１質量％以上が必
要である。
は、Ｍｇの含有量が０．０５質量％以上およびＡｌの含
有量が０．０１質量％以上の範囲内において、質量減少
は比較的軽微で、比較材として同時に試験したＺｎ−５
％Ａｌ合金めっき材およびＺｎ−１０質量％Ａｌ合金め
っき材と同等以上の耐食性が得られた。しかし、Ｍｇの
含有量が０．０５質量％およびＡｌの含有量が０．０１
質量％を下回ると、質量減少は大きくなり、比較材より
も耐食性が劣るようになった。また、Ｍｇが７質量％を
超えるとめっきの割れや剥離が発生し、加工性が大きく
低下した。これらの結果から、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金
めっきにおいて、Ｍｇの含有量は０．０５〜７質量％の
範囲が適切で、Ａｌの含有量は０．０１質量％以上が必
要である。
【００３１】
【表２】
【００３２】（実施例４）市販のアルカリ脱脂剤で脱脂
した２２０×４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸
中に５分間浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃ
ｌを水１リットル当たり各々１３２ｇおよび１６８ｇの
割合で配合した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は
７０℃、浸漬時間は５秒とした。浸漬後直ちに、１５０
℃に設定したオーブン中に５分放置して乾燥させた。次
に、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを２段めっき法によっ
て行った。先ず、Ａｌを０．２質量％含み、浴中温度４
５０℃に設定したＺｎ−Ａｌめっき浴に、上記の前処理
を施した鋼線を１０秒間浸漬してＺｎめっき（付着量：
約１００ｇ／ｍ2 ）を施した。
した２２０×４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸
中に５分間浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃ
ｌを水１リットル当たり各々１３２ｇおよび１６８ｇの
割合で配合した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は
７０℃、浸漬時間は５秒とした。浸漬後直ちに、１５０
℃に設定したオーブン中に５分放置して乾燥させた。次
に、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを２段めっき法によっ
て行った。先ず、Ａｌを０．２質量％含み、浴中温度４
５０℃に設定したＺｎ−Ａｌめっき浴に、上記の前処理
を施した鋼線を１０秒間浸漬してＺｎめっき（付着量：
約１００ｇ／ｍ2 ）を施した。
【００３３】次に、このＺｎめっき鋼線を、Ｍｇ：０．
５質量％とＡｌ：０．２質量％を含有し、残部がＺｎか
らなるめっき浴（浴温度４５０℃）に３０秒浸漬して、
２段目のめっきを施し、その後、めっき層が融点以下に
なるまで、任意の冷却速度で冷却し、最後に水中に没し
た。このようにして作製しためっき鋼線を長さ１５０ｍ
ｍに切断し、その切断面をシール剤でシールした後、湿
度９５％ＲＨ、温度５５℃の湿度環境に３カ月間保持
し、腐食減量を測定した。測定値は１ｍ2 当たりの質量
減少量に換算して評価した。また、めっきの断面をＥＰ
ＭＡ（倍率８００倍）で解析して元素分布を調査し、Ｍ
ｇＺｎ2 相の有無を判定した。
５質量％とＡｌ：０．２質量％を含有し、残部がＺｎか
らなるめっき浴（浴温度４５０℃）に３０秒浸漬して、
２段目のめっきを施し、その後、めっき層が融点以下に
なるまで、任意の冷却速度で冷却し、最後に水中に没し
た。このようにして作製しためっき鋼線を長さ１５０ｍ
ｍに切断し、その切断面をシール剤でシールした後、湿
度９５％ＲＨ、温度５５℃の湿度環境に３カ月間保持
し、腐食減量を測定した。測定値は１ｍ2 当たりの質量
減少量に換算して評価した。また、めっきの断面をＥＰ
ＭＡ（倍率８００倍）で解析して元素分布を調査し、Ｍ
ｇＺｎ2 相の有無を判定した。
【００３４】表３は、この結果を纏めたものである。こ
の表から、まず、めっき層中にＭｇＺｎ2 相が存在する
と、腐食減量が減少することが判る。そして、５０℃／
秒を超える急冷条件ではめっき層中にＭｇが均一に分散
し、ＭｇＺｎ2 相は生成しないこと、および、０．１℃
／秒未満の徐冷条件ではＦｅとＺｎを主成分とする合金
層がめっき層の大部分を占めるようになる。中でも、冷
却速度が１〜３０℃／秒の場合にＭｇＺｎ2 相が明確に
現れ、それに伴って腐食減量も小さくなった。以上のよ
うに、耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線を得るにはＭｇＺｎ2 相が必要であり、そのために
は、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき後の冷却において、
鋼線の温度が少なくともめっき層の融点に到達するまで
の冷却速度を０．１〜５０℃／秒とする必要があること
が判明した。
の表から、まず、めっき層中にＭｇＺｎ2 相が存在する
と、腐食減量が減少することが判る。そして、５０℃／
秒を超える急冷条件ではめっき層中にＭｇが均一に分散
し、ＭｇＺｎ2 相は生成しないこと、および、０．１℃
／秒未満の徐冷条件ではＦｅとＺｎを主成分とする合金
層がめっき層の大部分を占めるようになる。中でも、冷
却速度が１〜３０℃／秒の場合にＭｇＺｎ2 相が明確に
現れ、それに伴って腐食減量も小さくなった。以上のよ
うに、耐食性に優れたＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼
線を得るにはＭｇＺｎ2 相が必要であり、そのために
は、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき後の冷却において、
鋼線の温度が少なくともめっき層の融点に到達するまで
の冷却速度を０．１〜５０℃／秒とする必要があること
が判明した。
【００３５】
【表３】
【００３６】（実施例５）市販のアルカリ脱脂剤で脱脂
した２２０×４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸
中に５分間浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃ
ｌを１リットル当たり各々１３２ｇおよび１６８ｇの割
合で配合した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は７
０℃、浸漬時間は５秒とした。浸漬後直ちに、１５０℃
に設定したオーブン中に５分放置して乾燥させた。次
に、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを２段めっき法によっ
て行った。先ず、Ａｌを０．２質量％含み、浴中温度４
５０℃に設定したＺｎ−Ａｌめっき浴に、上述の前処理
を施した鋼線を１０秒間浸漬してＺｎめっき（付着量：
約１００ｇ／ｍ2 ）を施した。
した２２０×４ｍｍφの鋼線を６０℃の１０質量％硫酸
中に５分間浸漬して酸洗した後、ＺｎＣｌ2 とＮＨ4 Ｃ
ｌを１リットル当たり各々１３２ｇおよび１６８ｇの割
合で配合した水性処理液に浸漬した。処理液の温度は７
０℃、浸漬時間は５秒とした。浸漬後直ちに、１５０℃
に設定したオーブン中に５分放置して乾燥させた。次
に、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを２段めっき法によっ
て行った。先ず、Ａｌを０．２質量％含み、浴中温度４
５０℃に設定したＺｎ−Ａｌめっき浴に、上述の前処理
を施した鋼線を１０秒間浸漬してＺｎめっき（付着量：
約１００ｇ／ｍ2 ）を施した。
【００３７】次に、このＺｎめっき鋼線を、Ｍｇ：３質
量％、Ａｌ：１０質量％およびＳｉを含有し、残部がＺ
ｎからなるめっき浴（浴温度４５０℃）に、５分間浸漬
して、２段目のめっきを施した。このめっき鋼線を２０
０℃まで０．０５℃／秒および５℃／秒の速度で冷却し
た後、水中に没して室温まで冷却した。このようにして
作製しためっき鋼線から小片を切り出し、めっき層断面
をＥＰＭＡにて１０００倍で解析したところ、Ｓｉの含
有量が０．００１質量％以上のとき、明確にＭｇ2 Ｓｉ
相の形成を認めた。そして、このＭｇ2 Ｓｉ相は粒状で
あり、その断面形状は多角形を呈した。このめっき鋼線
を４ｍｍφの鉄線の円周方向に沿って１０回巻付け、鉄
線を引き抜いた後、塩水噴霧試験を行ない、赤錆発生ま
での時間を測定した。
量％、Ａｌ：１０質量％およびＳｉを含有し、残部がＺ
ｎからなるめっき浴（浴温度４５０℃）に、５分間浸漬
して、２段目のめっきを施した。このめっき鋼線を２０
０℃まで０．０５℃／秒および５℃／秒の速度で冷却し
た後、水中に没して室温まで冷却した。このようにして
作製しためっき鋼線から小片を切り出し、めっき層断面
をＥＰＭＡにて１０００倍で解析したところ、Ｓｉの含
有量が０．００１質量％以上のとき、明確にＭｇ2 Ｓｉ
相の形成を認めた。そして、このＭｇ2 Ｓｉ相は粒状で
あり、その断面形状は多角形を呈した。このめっき鋼線
を４ｍｍφの鉄線の円周方向に沿って１０回巻付け、鉄
線を引き抜いた後、塩水噴霧試験を行ない、赤錆発生ま
での時間を測定した。
【００３８】この試験結果を図１に示す。この図から、
いずれの冷却速度の場合もＳｉの含有量として、Ｍｇ2
Ｓｉ相が明確に析出しはじめる０．００１質量％から、
赤錆発生時間が長くなりはじめることが判明した。ま
た、Ｓｉの含有量が１質量％を超えると、めっき工程で
ドロスの発生が顕著になりはじめ、めっきの外観は大き
く低下した。これらの結果から、Ｓｉの含有量は０．０
０１〜１質量％が適当であることが判明した。さらに、
これらのめっき鋼線中のＭｇＺｎ2 相の有無を、実施例
４と同様の手法を用いて判定したところ、冷却速度が
０．０５℃／秒の場合は存在しなかったが、冷却速度が
５℃／秒の場合は明確に現れていた。従って、ＭｇＺｎ
2 相がある場合は、より赤錆発生時間を長くすることが
できることが判った。
いずれの冷却速度の場合もＳｉの含有量として、Ｍｇ2
Ｓｉ相が明確に析出しはじめる０．００１質量％から、
赤錆発生時間が長くなりはじめることが判明した。ま
た、Ｓｉの含有量が１質量％を超えると、めっき工程で
ドロスの発生が顕著になりはじめ、めっきの外観は大き
く低下した。これらの結果から、Ｓｉの含有量は０．０
０１〜１質量％が適当であることが判明した。さらに、
これらのめっき鋼線中のＭｇＺｎ2 相の有無を、実施例
４と同様の手法を用いて判定したところ、冷却速度が
０．０５℃／秒の場合は存在しなかったが、冷却速度が
５℃／秒の場合は明確に現れていた。従って、ＭｇＺｎ
2 相がある場合は、より赤錆発生時間を長くすることが
できることが判った。
【００３９】（実施例６）直径４ｍｍの鋼線を上記実施
例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを０．２質
量％含み、浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっ
き浴に３０秒間浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっきを施し
た。めっきの付着量は、Ｚｎ換算で約３００ｇ／ｍ2 と
した。次いで、このＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を、Ｍｇ
とＡｌを任意の濃度で含有し、浴中温度が４５０〜４８
０℃の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴に３０秒間浸
漬して、めっきの付着量がＺｎ換算で約４００ｇ／ｍ2
になるようにＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを施した。
例１と同様の方法により前処理した後、Ａｌを０．２質
量％含み、浴中温度４５０℃の溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっ
き浴に３０秒間浸漬してＺｎ−Ａｌ合金めっきを施し
た。めっきの付着量は、Ｚｎ換算で約３００ｇ／ｍ2 と
した。次いで、このＺｎ−Ａｌ合金めっき鋼線を、Ｍｇ
とＡｌを任意の濃度で含有し、浴中温度が４５０〜４８
０℃の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき浴に３０秒間浸
漬して、めっきの付着量がＺｎ換算で約４００ｇ／ｍ2
になるようにＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっきを施した。
【００４０】一方、有機合成樹脂塗料は以下のようにし
て調合した。まず、平均分子量が３８０でエポキシ当量
が１９０である２官能型エポキシ樹脂に、体質顔料とし
てフュームドシリカを５質量％配合し、トルエンで５０
質量％に希釈した。そこに、ビス−アミノプロピル−テ
トラオキサ−スピロ−ウンデカンを硬化剤として、エポ
キシ樹脂との重量比が２．８〜３．０：１になるように
添加した。この有機合成樹脂塗料の中に前記のＺｎ−Ｍ
ｇ−Ａｌ合金めっき鋼線を浸漬した後、その鋼線を、ゴ
ム板にくり貫いた直径約４ｍｍの円形の穴を通過させて
余分の塗料を除去した。このようにして塗装しためっき
鋼線を、２３０℃の乾燥炉の中任意の時間保定した。塗
膜の厚さは約１０μｍであった。
て調合した。まず、平均分子量が３８０でエポキシ当量
が１９０である２官能型エポキシ樹脂に、体質顔料とし
てフュームドシリカを５質量％配合し、トルエンで５０
質量％に希釈した。そこに、ビス−アミノプロピル−テ
トラオキサ−スピロ−ウンデカンを硬化剤として、エポ
キシ樹脂との重量比が２．８〜３．０：１になるように
添加した。この有機合成樹脂塗料の中に前記のＺｎ−Ｍ
ｇ−Ａｌ合金めっき鋼線を浸漬した後、その鋼線を、ゴ
ム板にくり貫いた直径約４ｍｍの円形の穴を通過させて
余分の塗料を除去した。このようにして塗装しためっき
鋼線を、２３０℃の乾燥炉の中任意の時間保定した。塗
膜の厚さは約１０μｍであった。
【００４１】このようにして作製したＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ
合金めっき鋼線の耐食性を調べるために、めっき層と塗
膜を貫通して鋼面まで達する線状の人工疵を、カッター
ナイフを用いて鋼線の長手方向に沿って加え、塩水噴霧
試験と４０℃の温水浸漬試験を１０００時間行ない、疵
部からの塗膜の最大剥離幅を測定した。以上の試験結果
を表４に示す。この表からは、Ｍｇの含有量が０．０５
〜７質量％およびＡｌの含有量が０．０１〜２０質量％
の範囲内において、剥離は軽微であり、赤錆の発生も認
められなかった。しかし、この範囲を外れると塗膜剥離
もしくは赤錆の発生が多くなった。
合金めっき鋼線の耐食性を調べるために、めっき層と塗
膜を貫通して鋼面まで達する線状の人工疵を、カッター
ナイフを用いて鋼線の長手方向に沿って加え、塩水噴霧
試験と４０℃の温水浸漬試験を１０００時間行ない、疵
部からの塗膜の最大剥離幅を測定した。以上の試験結果
を表４に示す。この表からは、Ｍｇの含有量が０．０５
〜７質量％およびＡｌの含有量が０．０１〜２０質量％
の範囲内において、剥離は軽微であり、赤錆の発生も認
められなかった。しかし、この範囲を外れると塗膜剥離
もしくは赤錆の発生が多くなった。
【００４２】また、めっき中のＭｇおよびＡｌの含有量
が上記のような適切な範囲あっても、塗膜の硬化度が８
０％に満たない場合には、塗膜は剥離しやすくなった。
これらのことから、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき層の上
に熱硬化性の有機合成塗膜を設ける場合には、めっきの
組成は、Ｍｇの含有量が０．０５〜７質量％およびＡｌ
の含有量が０．０１〜２０質量％の範囲にあり、塗膜の
硬化度が８０％以上であると、良好な防食性能を発揮す
ることが判明した。
が上記のような適切な範囲あっても、塗膜の硬化度が８
０％に満たない場合には、塗膜は剥離しやすくなった。
これらのことから、Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ合金めっき層の上
に熱硬化性の有機合成塗膜を設ける場合には、めっきの
組成は、Ｍｇの含有量が０．０５〜７質量％およびＡｌ
の含有量が０．０１〜２０質量％の範囲にあり、塗膜の
硬化度が８０％以上であると、良好な防食性能を発揮す
ることが判明した。
【００４３】
【表４】
【００４４】
【発明の効果】本発明の鋼線は、溶融Ｚｎめっきまたは
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっきを行なった後、溶融Ｚｎ−Ｍ
ｇ−Ａｌ系合金めっきを施したものである。また、その
めっき層中にＭｇ2 Ｓｉ相を形成し、さらに、そのＭｇ
2 Ｓｉ相の断面形状が少なくとも多角形を呈する板状で
あるものもある。また、そのＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金め
っきの上に有機合成樹脂塗膜を設けたものである。
溶融Ｚｎ−Ａｌ合金めっきを行なった後、溶融Ｚｎ−Ｍ
ｇ−Ａｌ系合金めっきを施したものである。また、その
めっき層中にＭｇ2 Ｓｉ相を形成し、さらに、そのＭｇ
2 Ｓｉ相の断面形状が少なくとも多角形を呈する板状で
あるものもある。また、そのＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金め
っきの上に有機合成樹脂塗膜を設けたものである。
【００４５】本発明のＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき
は、経済的な負担を大きく増加させることなく、従来の
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっきと同等以上のめっき耐食性を得
ることができる。そして、めっき層中にＭｇＺｎ2 相、
および／または、粒状のＭｇ2Ｓｉ相を形成させること
で、さらに防食性能を向上させることができる。さら
に、これらのＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの上に、適
切に硬化させた有機合成塗膜を設けることにより、防食
性能を格段に向上させることができる。そして、この表
面処理を鋼線に適用することによって、種々の使用環境
において、長期にわたって使用可能な高耐食性鋼線を提
供することができる。
は、経済的な負担を大きく増加させることなく、従来の
Ｚｎ−Ａｌ系合金めっきと同等以上のめっき耐食性を得
ることができる。そして、めっき層中にＭｇＺｎ2 相、
および／または、粒状のＭｇ2Ｓｉ相を形成させること
で、さらに防食性能を向上させることができる。さら
に、これらのＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきの上に、適
切に硬化させた有機合成塗膜を設けることにより、防食
性能を格段に向上させることができる。そして、この表
面処理を鋼線に適用することによって、種々の使用環境
において、長期にわたって使用可能な高耐食性鋼線を提
供することができる。
【図１】Ｓｉ添加量と赤錆発生時間の関係を示す図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 一実 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 田中 暁 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K027 AA06 AA22 AB26 AB32 AB42 AB44 AC82 AE03 AE12 AE18 AE23
Claims (8)
- 【請求項１】 鋼線の表面に、 Ｍｇ：０．０５〜７質量％、 Ａｌ：０．０１〜２０質量％ を含有し、残部がＺｎおよび不可避不純物からなる溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層を、付着量がＺｎ換算
で１００〜６００ｇ／ｍ2 有することを特徴とする溶融
Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。 - 【請求項２】 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の
下層として、Ｆｅ−Ｚｎ合金層を含むＺｎめっき層をさ
らに有し、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっきと合金層
を含むＺｎめっき層の付着量の総和がＺｎ換算で１００
〜６００ｇ／ｍ2 であることを特徴とする請求項１に記
載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線。 - 【請求項３】 めっき層中にＭｇＺｎ2 相を含むことを
特徴とする請求項１または２に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−
Ａｌ系合金めっき鋼線。 - 【請求項４】 めっき層中にＳｉを０．００１〜１質量
％含有し、そのＳｉのうちの一部または全部が粒状のＭ
ｇ2 Ｓｉ相を形成し、さらに、そのＭｇ2 Ｓｉ相の断面
形状が少なくとも多角形を呈する板状であることを特徴
とする請求項１〜３に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合
金めっき鋼線。 - 【請求項５】 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき層の
上に、焼付硬化型の組成物からなり、焼付後の塗膜の硬
化度が８０％以上である有機合成樹脂塗膜を有すること
を特徴とする請求項１〜４に記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａ
ｌ系合金めっき鋼線。 - 【請求項６】 鋼線を、Ａｌ：０．５質量％以下を含有
するＺｎ−Ａｌ系合金めっき浴に浸漬して付着量がＺｎ
換算で１００ｇ／ｍ2 以上のＺｎ−Ａｌ合金めっきを行
ない、次いで、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．
０１〜２０質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴
に浸漬してめっきすることを特徴とする請求項１に記載
の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。 - 【請求項７】 鋼線を、溶融Ｚｎ浴に浸漬してＺｎ付着
量が１００ｇ／ｍ2以上のＺｎめっきを行ない、次い
で、Ｍｇ：０．０５〜７質量％、Ａｌ：０．０１〜２０
質量％を含有するＺｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬して
めっきすることを特徴とする請求項２に記載の溶融Ｚｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方法。 - 【請求項８】 請求項６または７の方法において、Ｚｎ
−Ｍｇ−Ａｌ系合金浴に浸漬した後、その鋼線の温度が
少なくともめっき層の融点に到達するまで、０．１〜５
０℃／秒の速度で冷却することを特徴とする請求項３に
記載の溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000036530A JP3476408B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-15 | 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22009599 | 1999-08-03 | ||
| JP11-220095 | 1999-08-03 | ||
| JP2000036530A JP3476408B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-15 | 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107213A true JP2001107213A (ja) | 2001-04-17 |
| JP3476408B2 JP3476408B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=26523535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000036530A Expired - Lifetime JP3476408B2 (ja) | 1999-08-03 | 2000-02-15 | 溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ系合金めっき鋼線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476408B2 (ja) |
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| JP2002317388A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Nippon Steel Corp | 高耐食めっき撚り鋼線およびその製造方法 |
| JP2003293109A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-15 | Sakuratech Co Ltd | 高耐食性溶融メッキ鋼線およびその製造方法 |
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| KR20160078670A (ko) | 2014-12-24 | 2016-07-05 | 주식회사 포스코 | 내식성이 우수한 용융아연합금 도금강선 및 그 제조방법 |
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-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000036530A patent/JP3476408B2/ja not_active Expired - Lifetime
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