JP2002105688A - Electrogalvanized metallic sheet and its production method - Google Patents

Electrogalvanized metallic sheet and its production method

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JP2002105688A
JP2002105688A JP2000294997A JP2000294997A JP2002105688A JP 2002105688 A JP2002105688 A JP 2002105688A JP 2000294997 A JP2000294997 A JP 2000294997A JP 2000294997 A JP2000294997 A JP 2000294997A JP 2002105688 A JP2002105688 A JP 2002105688A
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metal
plating
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electroplating
metallic
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Japanese (ja)
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Kazuo Okumura
和生 奥村
Hiroo Shigeru
博雄 茂
Yukihisa Komiya
幸久 小宮
Kuniyasu Araga
邦康 荒賀
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Zn-X based electroplated metallic sheet having excellent corrosion resistance and excellent productivity and containing a metallic element X in which hydrogen generating potential is baser than the ordinary hydrogen generating potential in water based electroplating and also nobler than -2.363 V and to provide a production method by which the same plate is electrodeposited from the metallic salt of the metallic element X in an aqueous solution. SOLUTION: This Zn-X based electroplated metallic sheet is obtained by forming, on at least either surface of a metallic base material, a Zn-X based electroplated layer essentially consisting of Zn and containing the metallic element X, particularly, a Zn-Al based or Zn-Ti based electroplated layer. In the case C is contained in the Zn-X based electroplated layer, far superior corrosion resistance can be obtained. The Zn-X based electroplated metallic sheet can be produced by performing electroplating using an acidic aqueous solution containing Zn and the metallic salt of the metallic element X and further containing an additive for suppressing the generation of hydrogen, particularly, containing a surfactant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、標準電極電位が、
水系の電気めっきにおける通常の水素発生電位(-1.185
V前後)より卑であって、且つ-2.363Vより貴である金属
元素を含有するZn系電気めっき金属板およびその製造
方法に関し、詳細には建材,家庭電器製品,自動車等の
分野において好適な耐食性に優れたZn系電気めっき金
属板およびその製造方法に関するものである。尚、本発
明においてめっき対象となる金属基材には、FeやFe
基合金の他、Cu,AlやTi等の非鉄金属やそれらの
合金が含まれ、その形状については平板材や波板材をは
じめとして管材や棒材、線材等の如何を問わないが、以
下では代表的な基材である鋼板を取り上げて本発明を説
明する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a standard electrode potential
Normal hydrogen generation potential in aqueous electroplating (-1.185
The present invention relates to a Zn-based electroplated metal sheet containing a metal element which is less noble and noble than -2.363 V, and a method for producing the same. More particularly, it is suitable in the fields of building materials, household appliances, automobiles and the like. The present invention relates to a Zn-based electroplated metal sheet having excellent corrosion resistance and a method for producing the same. In the present invention, the metal substrate to be plated includes Fe or Fe.
In addition to the base alloy, it includes non-ferrous metals such as Cu, Al and Ti and their alloys, and their shapes are not limited to flat materials, corrugated materials, pipes, bars, wires, etc. The present invention will be described with reference to a typical steel plate as a base material.

【0002】[0002]

【従来の技術】建材,家庭電器製品および自動車等の広
範な分野において、鋼板等の防食手段としてはZn系め
っきが汎用されており、Zn系めっき鋼板の製造方法と
しては、溶融めっき法,電気めっき法,蒸着めっき法が
一般的に採用されている。ところで、これまで、各種の
Zn系めっき鋼板が開発されているが、標準電極電位が
水素発生電位より卑である金属元素を含有するZn系電
気めっき金属板は、水系の電気めっきでは水素発生が優
先的に起こり、浴中に含有される金属塩からは金属元素
が析出しないため、主に、溶融めっき法、蒸着めっき法
で製造されている。
2. Description of the Related Art In a wide range of fields, such as building materials, household appliances and automobiles, Zn-based plating is widely used as a means of preventing corrosion of steel sheets and the like. A plating method and a vapor deposition plating method are generally employed. By the way, various types of Zn-based plated steel sheets have been developed so far, but Zn-based electroplated metal sheets containing a metal element whose standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential generate hydrogen in water-based electroplating. Since it occurs preferentially and the metal element does not precipitate from the metal salt contained in the bath, it is mainly produced by a hot-dip plating method or a vapor deposition plating method.

【0003】しかしながら、蒸着めっき法は巨大な真空
設備等を必要とすることから、他のめっき方法に比べて
製造コストが著しく高くなる、真空チャンバーのメンテ
ナンスが煩雑である等の問題がある。
[0003] However, the vapor deposition plating method requires a huge vacuum facility or the like, and therefore has problems such as a remarkably high production cost as compared with other plating methods, and complicated maintenance of the vacuum chamber.

【0004】また、溶融めっき法においては、めっき浴
をZn系めっき材料の融点以上に上げる必要があること
から、被めっき基材の機械的特性に制約を受ける、めっ
き表面に比較的厚い酸化皮膜が生成されることから化成
処理性が劣化する等の問題があり、さらには、薄目付化
が困難、不めっきやドロスによる外観不良等の問題もあ
る。
In the hot-dip plating method, since the plating bath needs to be heated to a temperature higher than the melting point of the Zn-based plating material, a relatively thick oxide film is formed on the plating surface, which is limited by the mechanical properties of the substrate to be plated. Are generated, thereby deteriorating the chemical conversion property. Further, there are also problems such as difficulty in thinning, and poor appearance due to non-plating or dross.

【0005】一方、通常の水溶液による電気めっき法を
採用しようとしても、金属塩からの当該金属元素の析出
が困難であることは先に述べたとおりであるが、これを
打開するため、水系のZnめっき浴にAl粉末を分散さ
せて、電気めっきの際に共析させる方法、有機溶媒や溶
融塩を用いた非水系の電気めっき方法が研究されてい
る。しかしながら、両者とも、浴管理が困難である等、
操業上の問題があり、汎用的な電気めっき技術としては
確立されていない。
[0005] On the other hand, as described above, it is difficult to deposit the metal element from the metal salt even if an attempt is made to adopt a normal aqueous electroplating method. Research has been conducted on a method of dispersing Al powder in a Zn plating bath and eutectoid during electroplating, and a non-aqueous electroplating method using an organic solvent or a molten salt. However, both have difficulties in bath management,
Due to operational problems, it has not been established as a general-purpose electroplating technology.

【0006】したがって、もし水系の電気めっき法を用
いて、標準電極電位が水素発生電位より卑である金属元
素を含有するZn系電気めっきが、浴中の当該金属塩よ
り得られれば、めっき液に含まれる所望金属イオンの量
および比率,過電圧(陰極電流密度),通電量等を適宜
制御することにより、めっき層の成分組成や付着量を容
易に変更可能である。また、消費された金属イオンは、
系外から所望の金属イオンを含有する溶液として供給可
能であり、現有の電気Znめっき設備と比べて特別な設
備を必要とせず、工業的規模における連続生産にも好適
である。一方、電気めっきプロセス中に高温となる部分
が無いことから、適用可能な被めっき基材の範囲も拡大
し、表面に厚い酸化皮膜が生成されることも無くなっ
て、化成処理性が向上し、さらには、外観の均一性も向
上する。
Therefore, if a Zn-based electroplating containing a metal element whose standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential can be obtained from the metal salt in the bath by using a water-based electroplating method, the plating solution By appropriately controlling the amount and ratio of desired metal ions, overvoltage (cathode current density), amount of current, and the like included in the plating layer, the component composition and the amount of adhesion of the plating layer can be easily changed. Also, the consumed metal ions are
It can be supplied as a solution containing desired metal ions from outside the system, does not require special equipment as compared with existing electric Zn plating equipment, and is suitable for continuous production on an industrial scale. On the other hand, since there is no high temperature part during the electroplating process, the applicable range of the substrate to be plated is also expanded, a thick oxide film is not generated on the surface, and the chemical conversion property is improved, Further, the uniformity of the appearance is improved.

【0007】このように、水系の電気めっき法を用い
て、標準電極電位が水素発生電位より卑であって、且つ
-2.363Vよりも貴である金属元素を含有するZn系電気
めっき金属板を、浴中の当該金属塩より得る方法の開発
が要望されていた。
As described above, by using the aqueous electroplating method, the standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential, and
There has been a demand for the development of a method for obtaining a Zn-based electroplated metal sheet containing a metal element which is nobler than -2.363 V from the metal salt in the bath.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであり、耐食性に優れ且つ生産性に
ついても優れた、標準電極電位が水素発生電位より卑で
あって、且つ-2.363Vよりも貴である金属元素を含有す
るZn系電気めっき金属板を、浴中の当該金属塩より得
るZn系電気めっき金属板及びその製造方法の提供を目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent corrosion resistance and excellent productivity. The standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential, and- It is an object of the present invention to provide a Zn-based electroplated metal sheet containing a metal element that is nobler than 2.363 V from the metal salt in a bath and a method for producing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明のZn系電気めっき金属板とは、金属基材の少なくと
も一方の表面に、Znを主体とし、標準水素電極を基準
として測定した標準電極電位(温度25℃)が、-1.185 V
より卑であり、且つ、-2.363Vより貴である、すなわ
ち、-2.363V超、-1.185V以下を満足する金属元素X(当
該金属XはAl、あるいは、Tiで代表される)を含有
するZn−X系電気めっき層が形成されてなることを要
旨とするものである。また、上記Zn−X系電気めっき
層中にCを構成元素とする成分(以下、C成分と略す。
有機化合物が望ましい)を含有させると、耐食性が大幅
に向上するので望ましい。
The Zn-based electroplated metal plate of the present invention, which has solved the above-mentioned problems, is characterized in that at least one surface of a metal substrate has a Zn-based standard and a standard hydrogen-based electrode measured based on a standard hydrogen electrode. Electrode potential (temperature 25 ° C) is -1.185 V
It is more noble and more noble than -2.363V, that is, contains a metal element X (the metal X is represented by Al or Ti) which satisfies -2.363V and -1.185V or less. The gist is that a Zn-X-based electroplating layer is formed. Further, a component containing C as a constituent element in the Zn-X-based electroplating layer (hereinafter, abbreviated as C component).
(Preferably an organic compound) is desirable because the corrosion resistance is greatly improved.

【0010】上記Zn−X系電気めっき層中の金属元素
Xの含有量は、0.05〜60%(質量%の意味、以下
同じ)が好ましく、前記Zn−X系電気めっき層中のC
成分含有量はC元素換算で0.01〜15%とすること
が望ましい。
[0010] The content of the metal element X in the Zn-X-based electroplating layer is preferably 0.05 to 60% (meaning by mass, the same applies hereinafter).
The component content is desirably 0.01 to 15% in terms of C element.

【0011】上記課題を解決した本発明のZn−X系電
気めっき金属板の製造方法とは、Znの金属塩、および
標準水素電極を基準として測定した標準電極電位(温度
25℃)が、-1.185 Vより卑であり、且つ、-2.363Vより
貴である、Al、あるいは、Tiで代表される金属元素
Xの金属塩を含有し、更に、界面活性剤で代表される様
な、電気めっきの際に水素発生を抑制する添加剤を含有
する酸性水溶液を用いて電気めっきを行うことを要旨と
するものである。
[0011] The method for producing a Zn-X-based electroplated metal plate of the present invention which has solved the above-mentioned problems includes a standard electrode potential (temperature) measured with reference to a metal salt of Zn and a standard hydrogen electrode.
25 ° C.) contains a metal salt of a metal element X represented by Al or Ti, which is lower than −1.185 V and more noble than −2.363 V, and further represented by a surfactant. It is an object of the present invention to perform electroplating using an acidic aqueous solution containing an additive that suppresses the generation of hydrogen during electroplating.

【0012】尚、上記界面活性剤としては、ノニオン系
またはカチオン系界面活性剤が望ましく、酸性水溶液中
の濃度は0.01〜30g/Lが好ましい。
The surfactant is preferably a nonionic or cationic surfactant, and the concentration in the acidic aqueous solution is preferably 0.01 to 30 g / L.

【0013】上記ノニオン系界面活性剤としては、ポリ
エチレングリコール,ポリオキシエチレンアルキルエー
テル,ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキ
ルエーテルよりなる群から選ばれる1種以上を用いるこ
とが推奨され、またカチオン系界面活性剤としては、第
一級アミン,第二級アミン,第三級アミン,第四級アン
モニウム塩および複素環式化合物よりなる群から選ばれ
る1種以上を用いることが好ましく、特にカチオン性界
面活性剤の場合、少なくとも1つ以上のベンゼン環を有
することが望ましい。
As the nonionic surfactant, it is recommended to use at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether. As the agent, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of primary amines, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts and heterocyclic compounds, and in particular, cationic surfactants In this case, it is desirable to have at least one benzene ring.

【0014】更に、本発明法において電気めっきは、3
0〜1500A/dm2の電流密度で行えばよい。
Further, in the method of the present invention, electroplating is performed by 3
It may be performed at a current density of 0 to 1500 A / dm 2 .

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】現在広く一般に普及しているめっ
き液として水を溶媒に用いた電気めっき法により、浴中
の金属塩から標準電極電位が水素発生電位より卑である
金属元素を含有するZn系電気めっきを得ようとして
も、溶媒である水の電気分解による水素発生電位より電
位が低いことから、投入されたエネルギーのほとんど全
てが水素発生反応に消費されてしまい、当該金属元素を
電析させることができない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electroplating method using water as a solvent is widely used as a plating solution at present and contains a metal element whose standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential from metal salts in the bath. Even when attempting to obtain Zn-based electroplating, since the potential is lower than the hydrogen generation potential due to the electrolysis of water as a solvent, almost all of the input energy is consumed in the hydrogen generation reaction, and the metal element is charged with electricity. Cannot be analyzed.

【0016】しかしながら、本発明者らが水溶液中の金
属塩から特に標準水素電極を基準として測定した標準電
極電位(温度25℃)が、-1.185 Vより卑であり、且つ、
-2.363Vより貴である金属元素を含有するZn−X系電
気めっきを得る方法を鋭意研究した結果、Znと当該金
属元素Xの金属塩に加えて特定の有機化合物(ノニオン
系またはカチオン系の界面活性剤)を含有させることに
より、Zn−X系めっき層を電気めっき法により形成で
きることを見出し、本発明に想到した。更には、本発明
に係る電気めっき法により形成されたZn−X系電気め
っき層には、電解液中に存在させた上記有機化合物に起
因するC成分を第3元素として含有しており、このC成
分の存在により、本発明のZn−X系電気めっき層は、
通常の溶融めっき法により得られたZn−X2元合金め
っき層より非常に優れた耐食性を示すことも突き止め
た。
However, the standard electrode potential (temperature: 25 ° C.) measured by the present inventors from the metal salt in the aqueous solution, particularly with reference to the standard hydrogen electrode, is lower than -1.185 V, and
As a result of intensive research on a method for obtaining a Zn-X-based electroplating containing a metal element noble than -2.363V, in addition to Zn and a metal salt of the metal element X, a specific organic compound (nonionic or cationic (Surfactant), the present inventors have found that a Zn-X-based plating layer can be formed by an electroplating method, and arrived at the present invention. Furthermore, the Zn-X-based electroplating layer formed by the electroplating method according to the present invention contains a C component originating from the organic compound present in the electrolytic solution as a third element. Due to the presence of the C component, the Zn-X-based electroplated layer of the present invention
It was also found out that the Zn-X binary alloy plating layer obtained by a normal hot-dip plating method exhibited much better corrosion resistance.

【0017】なお、ここで言う耐食性とは、めっきまま
(無塗装)での耐赤錆性、耐穴あき腐食性或いは塗装後
の塗膜に疵がついた部分や塗装鋼板の端面の耐食性、耐
塗膜膨れ性を表す。
The term "corrosion resistance" used herein refers to the resistance to red rust and pitting corrosion as-plated (unpainted), or to the corrosion resistance and corrosion resistance at the end of a coated steel sheet having scratches or a coated steel sheet. Indicates the swelling property of the coating film.

【0018】本発明の標準電極電位が水素発生電位より
卑である金属元素Xとは、温度25℃における、標準水素
電極を基準として測定した標準電極電位が、-1.185 Vよ
り卑であり、且つ、-2.363Vより貴である金属元素であ
る。-1.185 V前後において、水溶液からの電気めっきの
際、実質的に、水の電気分解による水素発生が特に著し
くなるからである。一方、-2.363Vより卑になると、水
溶液からの電気めっきにおいて、実質的に、電位をこれ
より卑にするための電流を流すことが、設備上、不可能
になるからである。金属元素Xとしては、具体的にはA
l、Ti、Zr等が考えられるが、実用上、特に、A
l、Tiが好適に用いられる。
The metal element X according to the present invention, in which the standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential, means that the standard electrode potential measured at 25 ° C. with reference to the standard hydrogen electrode is lower than −1.185 V, and , -2.363V. At around -1.185 V, when electroplating from an aqueous solution, the generation of hydrogen due to the electrolysis of water is substantially remarkable. On the other hand, if the voltage is lower than -2.363 V, it becomes practically impossible to flow a current for lowering the potential in electroplating from an aqueous solution. As the metal element X, specifically, A
l, Ti, Zr, etc. are conceivable.
l and Ti are preferably used.

【0019】本発明のZn−X−C系電気めっき層の成
分組成であるが、金属元素Xの量が少な過ぎると、金属
元素Xの添加効果が実質的に発揮されず、殊に耐食性に
おいてZn単独のめっき層と格別の差異が認められなく
なるので、0.05%以上含有させることが望ましく、
0.2%以上であればより望ましい。一方、金属元素X
の量が多過ぎると、化成処理性が劣化するので60%以
下が好ましく、30%以下であればより好ましく、10
%以下であれば更に望ましい。尚、金属元素Xの含有量
が増加すると化成処理性が低下する理由は、標準電極電
位が水素発生電位より卑である金属元素は、強固な酸化
皮膜を形成し易く、めっき表面の反応性が低下するため
であると推定される。
The composition of the Zn—X—C-based electroplating layer of the present invention is as follows. If the amount of the metal element X is too small, the effect of adding the metal element X is not substantially exerted. Since no particular difference from the plating layer of Zn is recognized, it is desirable to contain 0.05% or more,
More preferably, it is 0.2% or more. On the other hand, the metal element X
If the amount is too large, the chemical conversion property deteriorates, so the content is preferably 60% or less, and more preferably 30% or less.
% Is more desirable. The reason why the chemical conversion property decreases when the content of the metal element X is increased is that the metal element whose standard electrode potential is lower than the hydrogen generation potential easily forms a strong oxide film, and the reactivity of the plating surface is reduced. It is presumed that this is due to a decrease.

【0020】次にC成分含有量がC元素換算で0.01
%未満である場合には、C成分の添加効果が実質的に認
められず、耐食性において通常のZn−X2元合金めっ
きと格別の差異が認められなくなるので、0.01%以
上が望ましく、0.05%以上であるとより望ましい。
一方、C成分含有量が15%を超えると、めっき外観が
黒っぽく変色し粉状の析出物が形成される、所謂“めっ
きヤケ”現象が生じ商品価値が著しく損なわれるととも
にめっき密着性も低下するので15%以下とすることが
必要であり、10%以下であると好ましく、8%以下で
あるとより好ましい。
Next, the content of the C component is 0.01 in terms of C element.
%, The effect of the addition of the C component is not substantially recognized, and there is no particular difference in corrosion resistance from ordinary Zn-X binary alloy plating. Therefore, 0.01% or more is desirable. More preferably, it is 0.05% or more.
On the other hand, when the content of the C component exceeds 15%, the plating appearance becomes discolored black and powdery precipitates are formed, a so-called “plating burn” phenomenon occurs, and the commercial value is significantly impaired, and the plating adhesion is also reduced. Therefore, it is necessary to be 15% or less, preferably 10% or less, and more preferably 8% or less.

【0021】尚、C成分の含有率を測定するにあたって
は、公知の燃焼赤外線吸収法や蛍光X線分析法等を用い
ればよく、例えば前者を用いる場合は、めっき層を予め
適当な濃度の硫酸溶液(3〜10%程度が好ましい)等
で溶解し、該溶液中に含まれる炭素量を測定することで
めっき層中のC成分含有率を測定可能である。後者の蛍
光X線分析法は、非破壊で測定可能であるが、母材とし
て鋼板を使用した場合、鋼板中に含まれるC成分の影響
を補正することが必要であり、また測定感度の観点から
も、燃焼赤外線吸収法を用いることが推奨される。
In measuring the content of the C component, a well-known combustion infrared absorption method, a fluorescent X-ray analysis method, or the like may be used. By dissolving in a solution (preferably about 3 to 10%) or the like and measuring the amount of carbon contained in the solution, the C component content in the plating layer can be measured. The latter X-ray fluorescence spectrometry can be measured nondestructively. However, when a steel sheet is used as a base material, it is necessary to correct the influence of the C component contained in the steel sheet, and in view of measurement sensitivity. Therefore, it is recommended to use the combustion infrared absorption method.

【0022】以上の様に、本発明では、当該金属元素X
とCの複合効果によって、各々単独の添加ではなし得な
い非常に優れた耐食性が得られるものである。
As described above, in the present invention, the metal element X
Due to the combined effect of C and C, very excellent corrosion resistance that cannot be achieved by adding each alone can be obtained.

【0023】また、当該金属元素XおよびC以外のめっ
き層の構成元素は、主としてZnであれば良いが、加工
性,塗装性,化成処理性,溶接性,耐黒変性および更な
る耐食性の向上等の観点から、Ni,Co,Fe,Mn
等、温度25℃における、標準水素電極を基準として測定
した標準電極電位が、-1.185 Vより貴である各種金属元
素や、SiO2やAl23等の酸化物を適宜単独で、ま
たは複合して共析させてもよい。
The constituent elements of the plating layer other than the metal elements X and C may be mainly Zn, but the workability, the paintability, the chemical conversion property, the weldability, the blackening resistance and the further improvement of the corrosion resistance are improved. From the viewpoints of Ni, Co, Fe, Mn
Standard electrode potential measured at 25 ° C. with reference to a standard hydrogen electrode, various metal elements having a nobleness of −1.185 V or oxides such as SiO 2 and Al 2 O 3 may be used alone or in combination. And may be eutectoid.

【0024】本発明に係るZn−X−C系電気めっきの
付着量は、特に制限されるものではないが、めっき付着
量が2g/m2に満たない場合には、めっきままの状態
における耐食性が不十分であるので、2g/m2以上と
することが望ましく、5g/m2以上であれがより望ま
しい。逆に100g/m2を超える高めっき付着量で
は、成形加工性やスポット溶接性に問題が生じる他、経
済性にも劣るので、100g/m2以下とすることが必
要であり、60g/m2以下が望ましく、40g/m 2
下であればより望ましい。また、めっきは、被めっき材
である金属板の必要な面に施せばよく、片面だけに施し
ても良いし両面に施しても良い。
The Zn-XC-based electroplating according to the present invention
Although the amount of coating is not particularly limited,
2 g / mTwoIf less than
2g / m2 because of insufficient corrosion resistanceTwoAnd above
Preferably 5 g / mTwoThat is more desirable
New 100 g / mTwoWith high coating weight
Causes problems in moldability and spot weldability,
100 g / mTwoMust be
Essential, 60g / mTwoThe following is desirable, and 40 g / m TwoLess than
Below is more desirable. In addition, plating is
It only needs to be applied to the required side of the metal plate,
May be applied to both sides.

【0025】本発明では、耐食性等に優れるため仕上げ
塗装を省略し裸ままで使用することができるが、該めっ
き金属材の表面には、実使用に際して必要により求めら
れる耐食性,耐疵付き性,耐指紋性,加工性等の各種性
能の一層の向上を期して、各種化成処理や塗装を施すこ
とももちろん可能である。この様な化成処理の具体例と
しては、クロメート皮膜処理やりん酸塩皮膜処理,クリ
アー皮膜処理等が一般的なものとして挙げられる。
In the present invention, since the coating is excellent in corrosion resistance and the like, the finish coating can be omitted and the coating can be used as it is, but the surface of the plated metal material has the corrosion resistance, scratch resistance, Of course, various chemical treatments and coatings can be applied in order to further improve various performances such as fingerprint resistance and workability. Specific examples of such a chemical conversion treatment include a chromate film treatment, a phosphate film treatment, a clear film treatment and the like.

【0026】これらの中でも代表的なクロメート皮膜処
理としては、反応型クロメート皮膜処理,塗布型クロメ
ート処理,電解クロメート処理等が例示され、Cr化合
物を主成分とし、耐食性,耐疵付き性,耐黒変性等の品
質を向上するために、必要によりシリカ等の各種酸化物
や有機シラン化合物、更にはりん酸,硝酸,フッ化物,
珪素フッ化物等の各種反応促進剤を含有せしめたクロメ
ート処理を行うことを好ましく採用できる。
Among these, typical examples of the chromate film treatment include a reaction type chromate film treatment, a coating type chromate treatment, and an electrolytic chromate treatment, which are mainly composed of a Cr compound and have corrosion resistance, scratch resistance, and black resistance. Various oxides such as silica and organic silane compounds, as well as phosphoric acid, nitric acid, fluoride,
It is preferable to perform a chromate treatment containing various reaction accelerators such as silicon fluoride.

【0027】更に、薄膜クリアー皮膜処理については、
該皮膜が有機系樹脂を主体とする場合には、エポキシ系
樹脂,ポリエステル系樹脂,ポリウレタン系樹脂,エチ
レン性不飽和カルボン酸を重合成分として含むエチレン
共重合体樹脂,ポリビニル系樹脂,ポリアミド系樹脂,
フッ素系樹脂等の有機樹脂成分を主体とするものを塗布
すればよく、或いはこれらに耐食性,潤滑性,耐疵付き
性,加工性,溶接性,電着塗装性,塗膜密着性等の品質
を向上させるため、必要によりシリカ等の各種酸化物粒
子や各種りん酸塩等の無機顔料、およびワックス粒子,
有機シラン化合物,ナフテン酸塩等を含有せしめた処理
液を塗布することが例示される。
Further, regarding the thin film clear film treatment,
When the coating is mainly composed of an organic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a polyurethane resin, an ethylene copolymer resin containing an ethylenically unsaturated carboxylic acid as a polymerization component, a polyvinyl resin, a polyamide resin ,
What is necessary is just to apply a substance mainly composed of an organic resin component such as a fluorine-based resin, or to the quality such as corrosion resistance, lubricity, scratch resistance, workability, weldability, electrodeposition coating property, coating film adhesion, etc. If necessary, various oxide particles such as silica, inorganic pigments such as various phosphates, and wax particles,
Application of a treatment liquid containing an organic silane compound, a naphthenate or the like is exemplified.

【0028】また、該皮膜が無機物を主体とする場合に
は、ケイ酸ソーダ,ケイ酸カリウム,ケイ酸リチウム等
のケイ酸塩を主体とするものを塗布すればよく、或いは
これらに造膜性,耐食性,潤滑性,耐疵付き性,加工
性,溶接性,電着塗装性,塗膜密着性等の品質を向上す
るため、必要によりコロイダルシリカ等の各種酸化物粒
子や各種りん酸等の無機顔料、およびワックス粒子,有
機シラン化合物を含有せしめた処理液を塗布することが
例示される。
When the film is mainly composed of an inorganic substance, a film mainly composed of a silicate such as sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate or the like may be applied. In order to improve the quality such as corrosion resistance, lubricity, scratch resistance, workability, weldability, electrodeposition coating property, coating film adhesion, etc., various kinds of oxide particles such as colloidal silica and various phosphoric acids For example, a treatment liquid containing an inorganic pigment, wax particles, and an organic silane compound is applied.

【0029】上記化成処理皮膜は単独で形成しても良
く、或いは目的に応じて種々組み合わせても良い。上記
化成処理皮膜の好ましい付着量は、耐食性向上効果等を
有効に発揮させると共に経済性も考慮して5〜300m
g/m2の範囲から選択するのが一般的であり、また無
機質もしくは有機質皮膜の好ましい付着量は、上記と同
様の理由から膜厚で0.05〜20μmの範囲が一般的
である。
The above chemical conversion coatings may be formed alone or in various combinations according to the purpose. The preferable amount of the chemical conversion coating film is 5 to 300 m in consideration of the economical efficiency and the effect of improving the corrosion resistance.
It is generally selected from the range of g / m 2 , and the preferable amount of the inorganic or organic coating is generally in the range of 0.05 to 20 μm in terms of the same reason as described above.

【0030】また本発明の表面処理板に用いる母材は、
自動車,家電製品,建材等の材料として用いられる各種
の冷間圧延鋼板が主に用いられる。しかしながら、用途
に応じて熱間圧延鋼板や、アルミニウム板等の鋼板以外
の金属板を選択することも可能である。
The base material used for the surface-treated plate of the present invention is:
Various cold-rolled steel sheets used as materials for automobiles, home appliances, building materials, and the like are mainly used. However, it is also possible to select a metal plate other than a steel plate such as a hot-rolled steel plate or an aluminum plate depending on the use.

【0031】次に本発明のZn−X−C系電気めっきの
製造方法について詳述する。Zn−X系めっき皮膜を電
気めっき法で形成することは、水を溶媒として用いため
っき液に、Znの金属塩、および温度25℃における、標
準水素電極を基準として測定した標準電極電位が、-1.1
85 Vより卑であり、且つ、-2.363Vより貴である、すな
わち-2.363V超、-1.185V以下を満足する金属元素Xの金
属塩と共に、水素発生を抑制する添加剤、特に、ノニオ
ン系または/およびカチオン系の界面活性剤を添加する
ことで実現できる。界面活性剤は、金属元素Xを電着さ
せるために必要不可欠であるとともに、金属類とともに
めっき層に電着され本発明の優れた耐食性を発現させ
る。
Next, the method for producing Zn-XC-based electroplating of the present invention will be described in detail. Forming a Zn-X-based plating film by an electroplating method is as follows: a plating solution using water as a solvent, a metal salt of Zn, and a standard electrode potential measured based on a standard hydrogen electrode at a temperature of 25 ° C. -1.1
An additive that suppresses hydrogen generation, together with a metal salt of a metal element X that is less noble than 85 V and nobler than -2.363 V, that is, more than -2.363 V and less than 1.185 V, especially nonionic Alternatively, it can be realized by adding a cationic surfactant. The surfactant is indispensable for electrodepositing the metal element X, and is electrodeposited on the plating layer together with the metals to exhibit the excellent corrosion resistance of the present invention.

【0032】界面活性剤をめっき液に添加することで、
従来電着が不可能と言われていた当該金属元素Xが電着
可能となった理由に関しては現在解明中であるが、恐ら
く以下の様な理由によるものと考えられる。すなわち、
添加された界面活性剤が水の電気分解反応(陰極表面に
吸着した界面活性剤が水素イオンの還元素過程)を妨害
し、水素発生の過電圧を大きく分極させた結果、陰極表
面電位が当該金属元素Xの電着電位に達したものと推定
される。
By adding a surfactant to the plating solution,
The reason why the metal element X has been electrodeposited, which has been said to be impossible to electrodeposit, has been elucidated at present, but it is probably due to the following reasons. That is,
The added surfactant interferes with the electrolysis reaction of water (the surfactant adsorbed on the cathode surface causes a reduction process of hydrogen ions) and greatly polarizes the overpotential for hydrogen generation. It is estimated that the electrodeposition potential of element X has been reached.

【0033】ノニオン系,カチオン系の界面活性剤は、
単独または種々混合して添加しても良い。いずれの界面
活性剤であっても、めっき液中の含有量が0.01g/
L未満の場合は、本発明のめっき層中当該金属元素X含
有量およびC成分含有量を達成することができないので
0.01g/L以上とすることが必要であり、0.1g
/L以上とすることが好ましく、0.4g/L以上であ
ればより好ましい。一方、30g/Lを超えて添加して
も当該金属元素Xの電着効果は飽和するとともに、めっ
きヤケ現象が生じるので30g/L以下とすることが必
要であり、20g/L以下であれば好ましく、15g/
L以下であればより好ましい。
Nonionic and cationic surfactants include
They may be added alone or in various mixtures. Regardless of the surfactant, the content in the plating solution is 0.01 g /
If the content is less than L, the content of the metal element X and the content of the C component in the plating layer of the present invention cannot be achieved, so that the content needs to be 0.01 g / L or more, and 0.1 g / L or more.
/ L or more, more preferably 0.4 g / L or more. On the other hand, even if it is added in excess of 30 g / L, the electrodeposition effect of the metal element X saturates, and the plating burn phenomenon occurs. Therefore, the content needs to be 30 g / L or less. Preferably, 15g /
L or less is more preferable.

【0034】本発明の界面活性剤は、ノニオン系または
カチオン系であれば特に限定されるものではないが、例
えば分子量が200〜20000のポリエチレングリコ
ール,RO(CH2CH2O)nH(但し、R:C817
919、n:2〜30)で表わされるポリオキシエチレ
ンアルキルフェニルエーテル,RO(CH2CH2O) n
H(但し、n:4〜30)であらわされるポリオキシエ
チレンアルキルエーテル,RO(CH224O)n(C
36O)mH,HO(C24O)n(C36O) m(C2
4O)lH(但し、n,m,l:5〜200)のポリオキ
シエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等が
ノニオン系界面活性剤として好ましい。
The surfactant of the present invention may be a nonionic or a surfactant.
Although it is not particularly limited as long as it is a cationic type, for example,
For example, polyethylene glyco having a molecular weight of 200 to 20,000
, RO (CHTwoCHTwoO)nH (however, R: C8H17,
C9H19, N: 2 to 30)
Alkylphenyl ether, RO (CHTwoCHTwoO) n
H (however, n: 4 to 30)
Tylene alkyl ether, RO (CHTwoCTwoHFourO)n(C
ThreeH6O)mH, HO (CTwoHFourO)n(CThreeH6O) m(CTwoH
FourO)lH (however, n, m, l: 5-200) polyoxo
Such as ethylene polyoxypropylene alkyl ether
Preferred as a nonionic surfactant.

【0035】同様にカチオン系界面活性剤としては、第
一級アミン,第二級アミン,第三級アミン,第四級アン
モニウム塩および複素環式化合物が適用可能である。上
記第一級アミンとしては、R−NH2で表されるエチル
アミン,プロピルアミン,ドデシルアミン等の脂肪族第
1アミンまたはアニリン,0−トルイジン,m−トルイ
ジン,ベンジルアニリン,α−ナフチルアミン,β−ナ
フチルアミン等の芳香族アミンが例示できる。上記第二
級アミンとしては、R−NH−Rで表されるジメチルア
ミン,ジエチルアミン,ジプロピルアミン,ジイソプロ
ピルアミン等の脂肪族第二級アミン、またはメチルアニ
リン,エチルアニリン,ジベンジルアニリン,ジフェニ
ルアミン等の芳香族アミンが例示できる。また、上記第
三級アミンとしては、RRRNで表されるトリメチルア
ミン,トリエチルアミン,トリプロピルアミン,トリブ
チルアミン,トリアミルアミン等の脂肪族第三級アミ
ン、またはメチルアニリン,ジエチルアニリン,トリベ
ンジルアミン,トリフェニルアミン,ジメチルベンジル
アミン等の芳香族アミンが例示できる。上記複素環式化
合物としては、例えば五員環のピロール,チアゾール
等;六員環のピリジン等の様に窒素原子を1個含有する
もの;イミダゾール,ピリミジン,チミン等の様に窒素
原子を2個含有するもの;トリアゾール等の様に窒素原
子を3個含有するもの;これらの複素環がベンゼン環と
縮合したインドール,キノリン,メルカプトベンズイミ
ダゾール,メルカプトベンゾオキサゾール,ベンゾチア
ゾール,ベンゾトリアゾール等;複素環同士が縮合した
プリン,プテリジン等;アザビシクロヘプタン;ヘキサ
メチレンテトラミン等の多環系化合物;またはそれらの
誘導体が挙げられる。或いは、上記第三級アミンにハロ
ゲン化アルキル等を反応させることによって得られる第
四級アンモニウム塩,例えば塩化ステアリルトリメチル
アンモニウム,臭化ステアリルトリメチルアンモニウ
ム,塩化ラウリルトリメチルアンモニウム等のハロゲン
化アルキルトリメチルアンモニウム,塩化ラウリルジメ
チルベンジルアンモニウム,塩化ステアリルジメチルベ
ンジルアンモニウム等のアルキルジメチルベンジルアン
モニウム塩,塩化トリペンタオキシエチレンステアリル
アンモニウム,塩化トリペンタオキシエチレンラウリル
アンモニウム等のハロゲン化アルキルトリ(ポリオキシ
エチレン)アンモニウムや、上記複素環式化合物にハロ
ゲン化アルキル等を反応させることによって得られる四
級化された化合物、例えば塩化ピリジニウム等のハロゲ
ン化ピリジニウム,塩化ブチルピコリニウムクロリド等
のハロゲン化アルキルメチルピリジニウム等も用いるこ
とが可能である。上記カチオン系界面活性剤のなかで
も、その構造中にベンゼン環を1つ以上含むものがより
好ましい。
Similarly, as the cationic surfactant, primary amines, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts and heterocyclic compounds are applicable. Examples of the primary amines include ethylamine represented by R-NH 2, propylamine, aliphatic primary amine or aniline and dodecyl amine, 0-toluidine, m- toluidine, benzyl aniline, alpha-naphthylamine, beta- An aromatic amine such as naphthylamine can be exemplified. Examples of the secondary amine include aliphatic secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine and diisopropylamine represented by R—NH—R, and methylaniline, ethylaniline, dibenzylaniline, diphenylamine and the like. Can be exemplified. Examples of the tertiary amine include aliphatic tertiary amines represented by RRRN such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, and triamylamine, and methylaniline, diethylaniline, tribenzylamine, and trianiline. Examples thereof include aromatic amines such as phenylamine and dimethylbenzylamine. Examples of the heterocyclic compound include those containing one nitrogen atom such as 5-membered pyrrole and thiazole; and those containing 2 nitrogen atoms such as imidazole, pyrimidine and thymine, such as 6-membered pyridine. Contains three nitrogen atoms such as triazole; Indole, quinoline, mercaptobenzimidazole, mercaptobenzoxazole, benzothiazole, benzotriazole, etc., in which these heterocycles are fused with a benzene ring; Azabicycloheptane; polycyclic compounds such as hexamethylenetetramine; or derivatives thereof. Alternatively, a quaternary ammonium salt obtained by reacting the above tertiary amine with an alkyl halide or the like, for example, alkyltrimethylammonium halide such as stearyltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium bromide, lauryltrimethylammonium chloride, chloride, etc. Alkyldimethylbenzylammonium salts such as lauryldimethylbenzylammonium and stearyldimethylbenzylammonium chloride; alkyltri (polyoxyethylene) ammonium halides such as tripentaoxyethylenestearylammonium chloride and tripentaoxyethylenelaurylammonium chloride; A quaternized compound obtained by reacting an alkyl halide or the like with a formula compound, for example, pyridinium chloride Halogenated pyridinium etc., it is possible to use also halogenated alkyl pyridinium such as butyl chloride picolinium chloride. Among the above-mentioned cationic surfactants, those containing one or more benzene rings in the structure thereof are more preferable.

【0036】まためっき液については、酸性浴(例えば
硫酸塩浴や塩化物浴など)が使用可能である。Znおよ
び当該金属元素Xについては、硫酸塩,塩化物,酢酸
塩,炭酸塩等の金属イオンとして、所望のめっき皮膜組
成となる量をめっき液に加えれば良い。また、めっき液
のpHについても特に規定されるものではないが、電流
効率およびめっきヤケ現象との関係からpHは0.0〜
2.0の範囲とすることが好ましい。なおめっき液に
は、導電性を高めて電力消費量を低減させるため、Na
2SO4,(NH42SO4,KCl,NaCl等の導電
性補助剤を添加しても何ら問題ない。
For the plating solution, an acidic bath (for example, a sulfate bath or a chloride bath) can be used. As for Zn and the metal element X, an amount of a desired plating film composition as metal ions such as sulfate, chloride, acetate and carbonate may be added to the plating solution. Further, the pH of the plating solution is not particularly limited, but the pH is 0.0 to 0.0 from the relationship between the current efficiency and the plating burn phenomenon.
It is preferably in the range of 2.0. In order to increase the conductivity and reduce the power consumption, the plating solution contains Na
There is no problem even if a conductive auxiliary such as 2 SO 4 , (NH 4 ) 2 SO 4 , KCl, or NaCl is added.

【0037】更にめっき条件については、特に陰極電流
密度(以下、単に電流密度という)を30〜1500A
/dm2にする必要がある。電流密度を変化させること
はすなわち陰極表面電位を変化させることであるため、
電流密度を適正値に制御し、陰極表面電位をより当該金
属元素Xの電着電位に近づけることは本発明の趣旨に添
ったものである。すなわち電流密度が30A/dm2
満の場合、本発明のノニオン系または/およびカチオン
系界面活性剤を添加しても所定の当該金属元素Xを電着
させることができない。逆に1500A/dm2を超え
ると陰極表面への金属イオンの供給速度に遅れが生じや
すくなり、めっきヤケ現象が生じやすくなる。同時に、
めっき電圧が高くなり消費電力が増大することから経済
性にも劣る。従って、好ましくは50〜1000A/d
2、より望ましくは100〜800A/dm2である。
Regarding the plating conditions, in particular, the cathode current density (hereinafter simply referred to as the current density) is set to 30 to 1500 A.
/ Dm 2 . Since changing the current density means changing the cathode surface potential,
Controlling the current density to an appropriate value and bringing the cathode surface potential closer to the electrodeposition potential of the metal element X is in accordance with the spirit of the present invention. That is, when the current density is less than 30 A / dm 2, the predetermined metal element X cannot be electrodeposited even when the nonionic or / and cationic surfactant of the present invention is added. Conversely, if it exceeds 1500 A / dm 2 , the supply speed of the metal ions to the cathode surface is likely to be delayed, and the plating burn phenomenon is likely to occur. at the same time,
Since the plating voltage is increased and the power consumption is increased, the economy is poor. Therefore, preferably 50 to 1000 A / d
m 2 , more preferably 100 to 800 A / dm 2 .

【0038】その他のめっき条件、例えばめっき液温
度、相対流速については特に規制されるものではなく、
めっきヤケ等の不良が出ない範囲で適宜変化させること
ができる。例えば、前者については30〜70℃、後者
については0.3〜5m/sについて本発明の効果が確
認された。なお、相対流速とは液の流れ方向とめっき原
板である鋼板の通板方向を考慮した液流速と通板速度の
差である。
Other plating conditions such as plating solution temperature and relative flow rate are not particularly limited.
It can be changed appropriately within a range where defects such as plating burnout do not occur. For example, the effect of the present invention was confirmed at 30 to 70 ° C. for the former and 0.3 to 5 m / s for the latter. Note that the relative flow velocity is a difference between the liquid flow velocity and the passing speed in consideration of the flow direction of the liquid and the passing direction of the steel plate as the plating original plate.

【0039】まためっき方法についても特に規定される
ものではなく、めっき母材は常法に従って脱脂や酸洗等
の前処理を施した後、縦型または横型のめっきセルで電
気めっきすればよい。電気めっき法としても、直流(定
電流)めっき法やパルスめっき法等の公知の方法を採用
すればよい。
There is no particular limitation on the plating method. The plating base material may be subjected to a pretreatment such as degreasing or pickling according to a conventional method, and then subjected to electroplating in a vertical or horizontal plating cell. As the electroplating method, a known method such as a direct current (constant current) plating method or a pulse plating method may be employed.

【0040】尚、本発明方法は、水溶液を用いた電気め
っき法を採用しているものであることから、プロセス中
に高温(最大でも水の沸点)になる部分が存在しないた
め、本発明に係る電気めっき金属板としては、種々の機
械的特性を有するものを用いることが可能である。ま
た、本発明方法において、当該金属元素Xは水溶液中に
イオンとして存在するため、Zn/Xのイオン比を容易
に変化させることができ、それに伴いめっき層中の金属
元素Xの含有率を任意に制御することが可能であり、し
かも消費された金属イオンを水溶液で容易に補給可能で
ある。
Since the method of the present invention employs an electroplating method using an aqueous solution, there is no portion that becomes high temperature (at most the boiling point of water) during the process. As such an electroplated metal plate, those having various mechanical properties can be used. Further, in the method of the present invention, since the metal element X exists as an ion in the aqueous solution, the ion ratio of Zn / X can be easily changed, and accordingly, the content of the metal element X in the plating layer can be arbitrarily adjusted. And the consumed metal ions can be easily replenished with an aqueous solution.

【0041】以下、実施例を挙げて本発明の構成および
作用効果を具体的に説明するが、これらは本発明を何等
制限するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
において適宜変更実施することは、全て本発明の技術的
範疇に含まれる。
Hereinafter, the structure, operation, and effects of the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these do not limit the present invention in any way, and may be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention. This is all included in the technical category of the present invention.

【0042】[0042]

【実施例】実施例1 常法で作製したAlキルド冷延鋼板をめっき母材として
用いた。これを脱脂・酸洗後、硫酸塩浴を用いて下記の
条件で電気めっきを施した。尚、めっき液には、カチオ
ン系界面活性剤として塩化ラウリルジメチルベンジルア
ンモニウム(東邦化学工業製 カチナールCB−50)
を表1に示す濃度で添加した。 <電気めっき条件> ・めっき液組成: ZnSO4・7H2O 50〜400g/L Al2(SO4)3・14〜18H2O 50〜400g/L Na2SO4 20〜100g/L H2SO4 10〜 70g/L ・電流密度 : 20〜2000A/dm2 ・めっき浴温度: 60±5℃ ・めっき液流速: 0.5〜5m/sec ・電極(陽極): IrOx電極 ・めっき付着量: 30g/m2
EXAMPLE 1 An Al-killed cold-rolled steel sheet produced by a conventional method was used as a base material for plating. This was degreased and pickled, and then electroplated using a sulfate bath under the following conditions. In the plating solution, lauryldimethylbenzylammonium chloride (Catinal CB-50 manufactured by Toho Chemical Industry) was used as a cationic surfactant.
Was added at the concentrations shown in Table 1. <Electroplating Conditions> plating solution composition: ZnSO 4 · 7H 2 O 50~400g / L Al 2 (SO 4) 3 · 14~18H 2 O 50~400g / L Na 2 SO 4 20~100g / L H 2 SO 4 10-70 g / L ・ Current density: 20-2000 A / dm 2・ Plating bath temperature: 60 ± 5 ° C. ・ Plating solution flow rate: 0.5-5 m / sec ・ Electrode (anode): IrO x electrode ・ Plating adhesion Amount: 30 g / m 2

【0043】また比較のために、本発明の有機化合物を
添加しない場合のサンプルおよび溶融めっき法によりZ
n−Al2元合金めっきを作製した。
For comparison, a sample without the organic compound of the present invention and a hot-dip plating method
An n-Al binary alloy plating was produced.

【0044】得られためっき鋼板について、無塗装(め
っきまま)の耐食性をJIS Z2371塩水噴霧試験
により評価した。塩水噴霧試験96時間後の赤錆発生面
積率を下記基準で判定した。得られた結果を表1にまと
めて示す。 [耐食性評価基準] ◎ : 0% ○ : 10%未満 △ : 10以上50%未満 × : 50%以上
The uncoated (as-plated) corrosion resistance of the obtained plated steel sheet was evaluated by a JIS Z2371 salt water spray test. The area ratio of red rust occurrence 96 hours after the salt spray test was determined according to the following criteria. Table 1 summarizes the obtained results. [Corrosion Resistance Evaluation Criteria]: 0%: less than 10%: 10 or more and less than 50% ×: 50% or more

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】表1から明らかなように、本発明の範囲で
AlとCをめっき層に含有する実施例No.1〜23
は、優れた耐食性を示している。これに対し、めっき層
中のAlまたはCの含有率が本発明の範囲から外れる比
較例No.24〜27は、耐食性が劣っている。なかで
も、本発明のカチオン系界面活性剤を添加しなかった比
較例No.26は、Alを全く電着させることができな
かった。
As is clear from Table 1, in the case of Example No. 1 containing Al and C in the plating layer within the scope of the present invention. 1 to 23
Shows excellent corrosion resistance. On the other hand, in Comparative Example No. where the content of Al or C in the plating layer was out of the range of the present invention. Nos. 24 to 27 are inferior in corrosion resistance. Above all, Comparative Example No. in which the cationic surfactant of the present invention was not added. No. 26 could not electrodeposit Al at all.

【0047】更に、No.28〜30に示す溶融めっき
法で作製した従来例のZn−Al合金めっきは、めっき
層中にC成分を全く含まないが、同様のめっき層中Al
含有率である本発明の実施例No.5,6,12と比較
しても耐食性が劣る。
Further, No. The Zn-Al alloy plating of the conventional example produced by the hot-dip plating method shown in Nos. 28 to 30 does not contain the C component in the plating layer at all, but has the same Al content in the plating layer.
In Example No. of the present invention, Corrosion resistance is inferior as compared with 5, 6, and 12.

【0048】実施例2 表2に示す各種界面活性剤をめっき液に添加し、Zn−
Ti−C電気めっき鋼板を作製した。なお、以下に記し
ためっき液組成を用いた以外は、母材および各種めっき
条件は実施例1と同様である。 <電気めっき条件> ・めっき液組成: ZnSO4・7H2O 50〜400g/L Ti(SO4)2 50〜400g/L H2SO4 50〜200g/L
Example 2 Various surfactants shown in Table 2 were added to a plating solution, and Zn-
A Ti-C electroplated steel sheet was produced. The base material and various plating conditions were the same as in Example 1, except that the plating solution composition described below was used. <Electroplating Conditions> plating solution composition: ZnSO 4 · 7H 2 O 50~400g / L Ti (SO 4) 2 50~400g / L H 2 SO 4 50~200g / L

【0049】得られためっき鋼板について、実施例1と
同じ方法で耐食性を評価した。結果を表2に併記する。
The corrosion resistance of the obtained plated steel sheet was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 2.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】表2より明らかなように本発明のノニオン
系或いはカチオン系界面活性剤を用いた本発明例No.
31〜43は、いずれもTiを析出させることができ、
耐食性に優れる。これに対して、アニオン系界面活性剤
を用いた比較例No.44〜45では、Tiを析出させ
ることができず、従って優れた耐食性は得られなかっ
た。
As is clear from Table 2, Example No. 1 of the present invention using the nonionic or cationic surfactant of the present invention.
Any of 31 to 43 can precipitate Ti,
Excellent corrosion resistance. On the other hand, Comparative Example No. 1 using an anionic surfactant was used. In the case of No. 44 to 45, Ti could not be precipitated, so that excellent corrosion resistance could not be obtained.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、耐食性に優れ、且つ、生産性についても優れた、標
準電極電位が、水系の電気めっきにおける通常の水素発
生電位(-1.185V前後)より卑であって、且つ-2.363Vよ
り貴である金属元素Xを含有するZn−X系電気めっき
金属板、および、これを水溶液中の当該金属元素Xの金
属塩から電着させ得る製造方法の提供が可能となった。
特に、本発明のめっき金属板は、従来の表面処理金属材
にない優れた耐食性を有している。更に、めっき皮膜構
成成分比率やめっき付着量を容易に制御可能であるとと
もに、各種金属イオンの補給方法も容易である等、連続
操業性に優れ、高温プロセスでないことから被めっき基
材の機械的特性の自由度も拡がり、且つ、蒸着めっき法
等によるZn−X系合金めっきより安価に製造可能であ
る。
According to the present invention, the standard electrode potential, which is excellent in corrosion resistance and productivity as well as the productivity, is the normal hydrogen generation potential (-1.185V) in aqueous electroplating. (Before and after) a Zn-X-based electroplated metal plate containing a metal element X which is more base and noble than -2.363V, and which can be electrodeposited from a metal salt of the metal element X in an aqueous solution The production method can be provided.
In particular, the plated metal sheet of the present invention has excellent corrosion resistance not found in conventional surface-treated metal materials. Furthermore, the composition ratio of the plating film and the coating weight can be easily controlled, and the replenishment method of various metal ions is easy. The degree of freedom of characteristics is also widened, and it can be manufactured at lower cost than Zn-X based alloy plating by vapor deposition plating or the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小宮 幸久 兵庫県加古川市金沢町1番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 荒賀 邦康 愛知県名古屋市中村区名駅南2丁目14番19 号 株式会社神戸製鋼所薄板商品技術部内 Fターム(参考) 4K023 AB29 BA06 CA01 CB11 CB19 CB28 CB33 4K024 AA17 AB01 BA03 BB15 BB18 BC01 CA02 GA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yukihisa Komiya 1 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Inside the Kakogawa Works, Kobe Steel Co., Ltd. No.19 F-term (reference) in Kobe Steel, Ltd. Thin Plate Product Technology Dept. 4K023 AB29 BA06 CA01 CB11 CB19 CB28 CB33 4K024 AA17 AB01 BA03 BB15 BB18 BC01 CA02 GA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属基材の表面に、Znを主体とし、標
準水素電極を基準として測定した標準電極電位(温度25
℃)が、-2.363V超、-1.185V以下を満足する金属元素X
を含有するZn−X系電気めっき層が形成されてなるこ
とを特徴とするZn−X系電気めっき金属板。
1. A standard electrode potential (at a temperature of 25 ° C.) measured on the surface of a metal substrate with Zn as a main component and a standard hydrogen electrode as a reference.
℃) is more than -2.363V and -1.185V or less metal element X
A Zn-X-based electroplated metal plate comprising a Zn-X-based electroplated layer containing:
【請求項2】 前記金属元素Xが、Al、あるいは、T
iである請求項1に記載のZn−X系電気めっき金属
板。
2. The method according to claim 1, wherein the metal element X is Al or T
The Zn-X-based electroplated metal sheet according to claim 1, wherein i is i.
【請求項3】 前記Zn−X系電気めっき層中にCを構
成元素とする成分が存在する請求項1または2に記載の
Zn−X系電気めっき金属板。
3. The Zn—X-based electroplated metal sheet according to claim 1, wherein a component containing C as a constituent element is present in the Zn—X-based electroplated layer.
【請求項4】 Cを構成元素とする成分が有機化合物で
ある請求項3に記載のZn−X系電気めっき金属板。
4. The Zn—X-based electroplated metal sheet according to claim 3, wherein the component containing C as an element is an organic compound.
【請求項5】 前記Zn−X系電気めっき層中における
Cを構成元素とする成分の含有量がC元素換算で0.0
1〜15質量%である請求項3または4に記載のZn−
X系電気めっき金属板。
5. The content of a component containing C as a constituent element in the Zn—X-based electroplating layer is 0.04 in terms of C element.
The Zn- content according to claim 3 or 4, which is 1 to 15% by mass.
X-based electroplated metal plate.
【請求項6】 前記Zn−X系電気めっき層中の金属元
素X含有量が0.05〜60質量%である請求項1〜5
のいずれかに記載のZn−X系電気めっき金属板。
6. The metal element X content in the Zn—X based electroplating layer is 0.05 to 60% by mass.
The Zn-X-based electroplated metal plate according to any one of the above.
【請求項7】 Znの金属塩、および標準水素電極を基
準として測定した標準電極電位(温度25℃)が、-2.363
V超、-1.185V以下を満足する金属元素Xの金属塩を含有
し、更に、電気めっきの際に水素発生を抑制する添加剤
を含有する酸性水溶液を用いて、電気めっきを行うこと
を特徴とするZn−X系電気めっき金属板の製造方法。
7. A standard electrode potential (temperature: 25 ° C.) measured based on a metal salt of Zn and a standard hydrogen electrode is -2.363.
Electroplating is performed using an acidic aqueous solution containing a metal salt of a metal element X satisfying a value exceeding V and not more than-1.185 V and further suppressing the generation of hydrogen during electroplating. Of producing a Zn-X-based electroplated metal sheet.
【請求項8】 前記水素発生を抑制する添加剤が、界面
活性剤である請求項7に記載のZn−X系電気めっき金
属板の製造方法。
8. The method for producing a Zn—X-based electroplated metal sheet according to claim 7, wherein the additive that suppresses hydrogen generation is a surfactant.
【請求項9】 金属元素Xが、Al、あるいは、Tiで
ある請求項7または8に記載のZn−X系電気めっき金
属板の製造方法。
9. The method for producing a Zn—X-based electroplated metal sheet according to claim 7, wherein the metal element X is Al or Ti.
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