JP2002517612A - 金属製品上に亜鉛−アルミニウム合金で非連続的に亜鉛めっきするための方法 - Google Patents
金属製品上に亜鉛−アルミニウム合金で非連続的に亜鉛めっきするための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
金属物体を非連続的亜鉛めっきするための方法であって、無電解方法によって保護金属で表面をプレコーティングして金属の均質で連続した薄いコーティングを得ること、続いてプレコーティングした金属を加熱Zn-Al合金浴中へ浸漬させ、温度と浸漬時間を制御してプレコーティングが実質的に完全に浴中でAlと反応させて中間面化合物層を形成し、それによりZnAl合金浴を金属の表面と反応させ、かつ付着層を形成させ、そして良好な形態の連続亜鉛めっきコーティングを生成することを含んでなる方法を開示する。
Description
【０００１】発明の背景 発明の分野 本発明は、金属製品のための、亜鉛−アルミニウム合金での亜鉛めっき法にお
いて使用するプレコーティングに関するものである。より詳細には、本発明は、
亜鉛−アルミニウム合金の溶融浴中に浸漬する前に、部品を保護するための金属
による無電解プレコーティングを含む、任意のサイズまたは形状の金属製品のた
めの非連続的なコーティングに関するものである。
いて使用するプレコーティングに関するものである。より詳細には、本発明は、
亜鉛−アルミニウム合金の溶融浴中に浸漬する前に、部品を保護するための金属
による無電解プレコーティングを含む、任意のサイズまたは形状の金属製品のた
めの非連続的なコーティングに関するものである。
【０００２】従来技術 現在、部品（特にスチール部品）の耐酸化性および耐腐食性を、金属（亜鉛、
カドミウム、およびアルミニウムまたはそれらの合金など）を用いてめっきする
ことを通して改善することが可能である。亜鉛−アルミニウム亜鉛めっき方法は
特に、望ましくない天候条件に対するより優れた耐性およびより高い機械的性能
を付与するものである。
カドミウム、およびアルミニウムまたはそれらの合金など）を用いてめっきする
ことを通して改善することが可能である。亜鉛−アルミニウム亜鉛めっき方法は
特に、望ましくない天候条件に対するより優れた耐性およびより高い機械的性能
を付与するものである。
【０００３】 一般に、金属亜鉛めっきは溶融金属浴または電気分解浴のいずれかで行われる
。両方の浴は連続的であっても非連続的であってもよい。現在、非連続的方法は
主に、限られたサイズおよび寸法の金属製品（ネジやボルトなど）に適用されて
いる。しかしながら、連続的亜鉛めっき方法を用いて、無限の寸法を有する金属
製品（金属ストリップ、棒材、およびワイアなど）をコーティングする方向に向
かっている。続いて、ストリップ、棒材またはワイアは所望の最終製品へ、スト
リップの切断、プレス等の手段により変形される。この方法にはいくつかの欠点
がある。例えば、所望の最終製品は、いずれの保護コーティングも有しない切り
口を有し、それ故に環境物質からの攻撃にさらされる。市場における高品質製品
への要求のため、これらの欠点は連続的方法による亜鉛めっきの利点よりもむし
ろ問題となってきている。ガーダー、ブラケット、および自動車、造船および設
備産業のための金属製品等の金属部品を亜鉛めっきするための非連続的方法への
関心が高まっている。
。両方の浴は連続的であっても非連続的であってもよい。現在、非連続的方法は
主に、限られたサイズおよび寸法の金属製品（ネジやボルトなど）に適用されて
いる。しかしながら、連続的亜鉛めっき方法を用いて、無限の寸法を有する金属
製品（金属ストリップ、棒材、およびワイアなど）をコーティングする方向に向
かっている。続いて、ストリップ、棒材またはワイアは所望の最終製品へ、スト
リップの切断、プレス等の手段により変形される。この方法にはいくつかの欠点
がある。例えば、所望の最終製品は、いずれの保護コーティングも有しない切り
口を有し、それ故に環境物質からの攻撃にさらされる。市場における高品質製品
への要求のため、これらの欠点は連続的方法による亜鉛めっきの利点よりもむし
ろ問題となってきている。ガーダー、ブラケット、および自動車、造船および設
備産業のための金属製品等の金属部品を亜鉛めっきするための非連続的方法への
関心が高まっている。
【０００４】 非連続的な亜鉛−アルミニウム亜鉛めっきは、数多くの利点を提示する。なぜ
なら、加熱酸化および数多くの攻撃的媒体による攻撃に対する優れた耐性が付与
されるからである。しかしながら、実際には、加熱亜鉛−アルミニウム合金の非
連続的亜鉛めっきから良好な結果を得ることは不可能であった。なぜなら、連続
的方法に対して非連続的方法では、水素での高温処理などの表面前処理技術を適
用することが比較的高価で、実用性に乏しいからである。さらに、古典的な塩化
亜鉛およびアンモニウムフラックスは、浴中のアルミニウム含有量が0.01%を超
えたとたんに、それらの有効性を失ってしまうが、これは非連続的方法の問題点
である。その結果、劣悪な表面前処理のせいで、溶融合金から亜鉛めっきするこ
とが妨げられ、そのために最終産物が表面上に黒色のしみを示し、また全くコー
ティングされていない領域を含むこととなる。これらの問題点は、非連続的な亜
鉛−アルミニウム亜鉛めっきのための産業上有効な方法を開発する努力が絶えず
なされているにもかかわらず、依然なくなっていない。
なら、加熱酸化および数多くの攻撃的媒体による攻撃に対する優れた耐性が付与
されるからである。しかしながら、実際には、加熱亜鉛−アルミニウム合金の非
連続的亜鉛めっきから良好な結果を得ることは不可能であった。なぜなら、連続
的方法に対して非連続的方法では、水素での高温処理などの表面前処理技術を適
用することが比較的高価で、実用性に乏しいからである。さらに、古典的な塩化
亜鉛およびアンモニウムフラックスは、浴中のアルミニウム含有量が0.01%を超
えたとたんに、それらの有効性を失ってしまうが、これは非連続的方法の問題点
である。その結果、劣悪な表面前処理のせいで、溶融合金から亜鉛めっきするこ
とが妨げられ、そのために最終産物が表面上に黒色のしみを示し、また全くコー
ティングされていない領域を含むこととなる。これらの問題点は、非連続的な亜
鉛−アルミニウム亜鉛めっきのための産業上有効な方法を開発する努力が絶えず
なされているにもかかわらず、依然なくなっていない。
【０００５】 Proceedings of the International Galvanizing Conference, Rome, 5-10 Ju
ne 1988において述べられたそのような努力の一つにおいては、問題とされる方
法は、50%沸騰水酸化ナトリウムで洗浄し、続いて洗浄し、50%塩酸で酸洗いし、
洗浄し、乾燥し、塩化アンモニウムおよび塩化亜鉛(比率3:1)または塩化アンモ
ニウム/貴かんらん石(chrysolite)/フッ化アンモニウム(比率5:3:1)のいずれか
でフラックスし、そして最終洗浄することからなる、表面コンディショニング系
を使用する。続いて製品を直ちに、600〜650℃の、Al-55% Zn-43.5% Si-1.5%浴
中に浸漬する。これにより、炭素鋼製品および可鍛性のねずみ生子銑鉄(gray pi
g iron)製品に対しては良い結果が得られたが、この前処理は複雑でコストがか
かり、さらに、生成される大量のドロスのために、亜鉛めっき方法は不経済であ
る。
ne 1988において述べられたそのような努力の一つにおいては、問題とされる方
法は、50%沸騰水酸化ナトリウムで洗浄し、続いて洗浄し、50%塩酸で酸洗いし、
洗浄し、乾燥し、塩化アンモニウムおよび塩化亜鉛(比率3:1)または塩化アンモ
ニウム/貴かんらん石(chrysolite)/フッ化アンモニウム(比率5:3:1)のいずれか
でフラックスし、そして最終洗浄することからなる、表面コンディショニング系
を使用する。続いて製品を直ちに、600〜650℃の、Al-55% Zn-43.5% Si-1.5%浴
中に浸漬する。これにより、炭素鋼製品および可鍛性のねずみ生子銑鉄(gray pi
g iron)製品に対しては良い結果が得られたが、この前処理は複雑でコストがか
かり、さらに、生成される大量のドロスのために、亜鉛めっき方法は不経済であ
る。
【０００６】 別の方法が日本で開発されたが(Proceedings of the International Galvaniz
ing Conference, Rome, 5-10 June 1988)、その方法は、電気化学的に清浄にし
、洗浄し、特定のフラックス中で処理し、そして460℃で亜鉛−5%アルミニウム
−ナトリウム合金中へ浸漬することを含む前処理からなる。この方法は、通常は
、ワイアおよび小さいナットとボルトに関してのみ使用される。
ing Conference, Rome, 5-10 June 1988)、その方法は、電気化学的に清浄にし
、洗浄し、特定のフラックス中で処理し、そして460℃で亜鉛−5%アルミニウム
−ナトリウム合金中へ浸漬することを含む前処理からなる。この方法は、通常は
、ワイアおよび小さいナットとボルトに関してのみ使用される。
【０００７】 実験室段階にある別の試みが、ベルギーにおいてなされた(Corrosion, vol. 4
7, Number 7, pages 536-541, 1992)。亜鉛−5重量%アルミニウム合金を使用す
るもので、処理は、トリクロロエチレン中で1分間超音波で清浄にし、続いて60
℃のアルカリ中に3分間浸漬し、次いで洗浄し、続いて50℃で、1%チオ尿素を含
む15%塩酸中で3分間酸洗いすることからなる。その後、製品を洗浄し、塩化亜鉛
のアルコール溶液中で60℃で3分間フラックスし、続いて120℃で10分間乾燥させ
た後、溶融合金中に浸漬する。
7, Number 7, pages 536-541, 1992)。亜鉛−5重量%アルミニウム合金を使用す
るもので、処理は、トリクロロエチレン中で1分間超音波で清浄にし、続いて60
℃のアルカリ中に3分間浸漬し、次いで洗浄し、続いて50℃で、1%チオ尿素を含
む15%塩酸中で3分間酸洗いすることからなる。その後、製品を洗浄し、塩化亜鉛
のアルコール溶液中で60℃で3分間フラックスし、続いて120℃で10分間乾燥させ
た後、溶融合金中に浸漬する。
【０００８】 日本においては(Proceedings of the 1st Asian-Pacific General Galvanizin
g Conference, pages 149-157, Taipei, Taiwan, September 15-18 1992)、12%
塩酸中で酸洗いし、続いて、亜鉛および塩化アンモニウムフラックス（塩化第二
錫またはビスマスを含む）中に浸漬することからなる方法が提案された。コーテ
ィング用合金は、亜鉛および4.9%のアルミニウムを含む。この場合には、得られ
たプラスの結果は、フラックス中で錫またはビスマスの塩を用いたことによるも
のである。
g Conference, pages 149-157, Taipei, Taiwan, September 15-18 1992)、12%
塩酸中で酸洗いし、続いて、亜鉛および塩化アンモニウムフラックス（塩化第二
錫またはビスマスを含む）中に浸漬することからなる方法が提案された。コーテ
ィング用合金は、亜鉛および4.9%のアルミニウムを含む。この場合には、得られ
たプラスの結果は、フラックス中で錫またはビスマスの塩を用いたことによるも
のである。
【０００９】 亜鉛−5%アルミニウム合金についても、台湾において、大規模な研究がなされ
ている(Proceedings of the 1st Asian-Pacific General Galvanizing Conferen
ce, pages 158-166, Taipei, Taiwan, September 15-18 1992)。この場合には、
フラックスは、塩化亜鉛、15〜20%アンモニウム、5〜10%アルコール、および0.0
5%〜0.1%非イオン性界面活性剤を含む。処理すべき部品を65℃で30〜120秒浸漬
する。コーティング浴はまた希土類元素、即ち0.02% Laおよび0.02〜0.04% Ceを
含み、コーティング浴を450〜520℃に保持する。
ている(Proceedings of the 1st Asian-Pacific General Galvanizing Conferen
ce, pages 158-166, Taipei, Taiwan, September 15-18 1992)。この場合には、
フラックスは、塩化亜鉛、15〜20%アンモニウム、5〜10%アルコール、および0.0
5%〜0.1%非イオン性界面活性剤を含む。処理すべき部品を65℃で30〜120秒浸漬
する。コーティング浴はまた希土類元素、即ち0.02% Laおよび0.02〜0.04% Ceを
含み、コーティング浴を450〜520℃に保持する。
【００１０】 Sheet Material Industries(Feb. 1956, pages 87-98)には、幅5cmのストリッ
プを、通常の酸洗いの後に、グリセロールまたは銅の薄層により酸化から保護し
、その後コーティング浴中に浸漬する方法が記載されている。ストリップが浴に
進入する際に、グリセロールが燃焼し消散するか、または銅が浴中で融解し、い
ずれの場合においてもクリーンな表面が残り、これにアルミニウムが付着する。
プを、通常の酸洗いの後に、グリセロールまたは銅の薄層により酸化から保護し
、その後コーティング浴中に浸漬する方法が記載されている。ストリップが浴に
進入する際に、グリセロールが燃焼し消散するか、または銅が浴中で融解し、い
ずれの場合においてもクリーンな表面が残り、これにアルミニウムが付着する。
【００１１】 これらの方法全てが、産業用途には不都合かつ非実用的である。より具体的に
は、これらの方法はコストがかかり複雑であり、容易には産業化できず、特定の
コーティング組成物、即ち適切なアルミニウム含有量（50%以上）の合金のため
には適用されず、また、アルミニウム含量の低い（約5%）合金浴または純粋なア
ルミニウムにも適用されない。しかも、これらは連続的方法に供されるもので、
それ故に非連続的方法に実際に移し得ない。特に、薄い亜鉛−アルミニウム合金
層を意図している部品にめっきして、その後に、連続亜鉛めっきの間に最終コー
ティング合金中へ高温浸漬する技術は、非連続的方法へ容易に移すことができる
とは思えない。
は、これらの方法はコストがかかり複雑であり、容易には産業化できず、特定の
コーティング組成物、即ち適切なアルミニウム含有量（50%以上）の合金のため
には適用されず、また、アルミニウム含量の低い（約5%）合金浴または純粋なア
ルミニウムにも適用されない。しかも、これらは連続的方法に供されるもので、
それ故に非連続的方法に実際に移し得ない。特に、薄い亜鉛−アルミニウム合金
層を意図している部品にめっきして、その後に、連続亜鉛めっきの間に最終コー
ティング合金中へ高温浸漬する技術は、非連続的方法へ容易に移すことができる
とは思えない。
【００１２】 伝統的な前処理は、亜鉛めっき法において重要な役割を果たす。伝統的前処理
は、酸洗い後に、コーティングすべき部品の表面上に残っている最終残留物を排
除し、また溶融合金浴中に浸している間に、これらの残留物から表面を保護する
ように働く。浴中において、前処理フラックスが反応し、揮発性化合物を放出し
、部品の表面を酸化から保護する還元雰囲気をつくり出す。次いで、揮発性化合
物はそれ以上の問題点を何も残さず、急速に除去される。しかしながら、上記の
いくつかの例で使用されたアルミニウム含有量の非常に低い亜鉛めっき浴の中で
あっても、フラックスはアルミニウムと反応して、除去できない安定な化合物、
特に酸化物を生成し、コーティングすべき部品の均質な亜鉛めっきを妨げ、広範
囲にわたる欠陥を生ぜしめる。この問題は、部品が非常に薄い、高度に反応性で
ある金属コーティングのフラッシュ(flash)でコーティングされている場合には
生じず、それにより前処理フラックスの使用が回避される。フラッシュコーティ
ングは、浸漬前に金属表面を保護し、続いて直ちに、亜鉛めっき合金の付着性を
妨げることなく、亜鉛めっきコーティングで置換されることにより機能すると考
えられる。このタイプの処理は通常、ニッケルまたはニッケル合金製の製品をア
ルミニウム亜鉛めっきで保護するために、またはアルミニウム製品をニッケル亜
鉛めっきで保護するために使用される(Trans. Met. So. of S, vol. 242, page
1695, Aug. 1968)。現在使用されているこの方法の主な欠点は、コーティングが
、1100℃を超える温度での何時間にもわたる熱拡散によって層形成される必要が
あることである。
は、酸洗い後に、コーティングすべき部品の表面上に残っている最終残留物を排
除し、また溶融合金浴中に浸している間に、これらの残留物から表面を保護する
ように働く。浴中において、前処理フラックスが反応し、揮発性化合物を放出し
、部品の表面を酸化から保護する還元雰囲気をつくり出す。次いで、揮発性化合
物はそれ以上の問題点を何も残さず、急速に除去される。しかしながら、上記の
いくつかの例で使用されたアルミニウム含有量の非常に低い亜鉛めっき浴の中で
あっても、フラックスはアルミニウムと反応して、除去できない安定な化合物、
特に酸化物を生成し、コーティングすべき部品の均質な亜鉛めっきを妨げ、広範
囲にわたる欠陥を生ぜしめる。この問題は、部品が非常に薄い、高度に反応性で
ある金属コーティングのフラッシュ(flash)でコーティングされている場合には
生じず、それにより前処理フラックスの使用が回避される。フラッシュコーティ
ングは、浸漬前に金属表面を保護し、続いて直ちに、亜鉛めっき合金の付着性を
妨げることなく、亜鉛めっきコーティングで置換されることにより機能すると考
えられる。このタイプの処理は通常、ニッケルまたはニッケル合金製の製品をア
ルミニウム亜鉛めっきで保護するために、またはアルミニウム製品をニッケル亜
鉛めっきで保護するために使用される(Trans. Met. So. of S, vol. 242, page
1695, Aug. 1968)。現在使用されているこの方法の主な欠点は、コーティングが
、1100℃を超える温度での何時間にもわたる熱拡散によって層形成される必要が
あることである。
【００１３】 要するに、現在、亜鉛−アルミニウムに基づく合金で金属ボディ（特にスチー
ル製ボディ）上に産業に容易に応用できる簡便な方法で非連続的に亜鉛めっきす
ることを可能とする方法は皆無であるといえる。
ル製ボディ）上に産業に容易に応用できる簡便な方法で非連続的に亜鉛めっきす
ることを可能とする方法は皆無であるといえる。
【００１４】発明の説明 本発明は、高温亜鉛−アルミニウム合金コーティングを用いる、亜鉛めっきす
べき部品の表面のための金属無電解プレコーティング処理に関する。好ましくは
、プレコーティング用金属は、ニッケル、銅、コバルトおよび錫を含む群から選
択される。プレコーティングは1〜35g/m2、より好ましくは、5〜25g/m2の重量範
囲を有していなければならない。処理工程には、清浄化、酸洗い、および洗浄と
いった通常の段階、続いての薄く、軽い、金属保護プレコーティングの付加が含
まれる。新たに洗浄および乾燥した後、部品を亜鉛−アルミニウム合金の溶融浴
中に浸漬する。無電解の、金属保護プレコーティングを作製するために、次亜リ
ン酸ナトリウムを還元剤として含む浴を使用してもよい。浴は1〜4ppmのPbで安
定化すべきであり、Niについては温度を80〜90℃とし、pHを4.5〜6に固定し、Cu
については温度を20〜30℃とし、pHを12〜13とする。めっきする時間は、数秒（
即ちNiを用いる切断されたスチール棒材には10秒間）から数分間（即ちCuを用い
るスチール板には600秒）の範囲にある。プレコーティングのPパーセンテージは
、8〜12重量%の範囲にある。NiまたはCuはいずれも、0.1〜99.1重量%のAlを含む
亜鉛−アルミニウム合金と共に使用するためのフラッシュプレコーティングとし
て好ましい。0.1〜25重量%、好ましくは約5%のアルミニウムを含む亜鉛−アルミ
ニウム合金が好ましい。このような場合には、銅フラッシュプレコーティングは
0.3〜3μmの厚さでなければならない。使用する場合には、ニッケルフラッシュ
プレコーティングは0.1〜4μmの厚さでなければならない。
べき部品の表面のための金属無電解プレコーティング処理に関する。好ましくは
、プレコーティング用金属は、ニッケル、銅、コバルトおよび錫を含む群から選
択される。プレコーティングは1〜35g/m2、より好ましくは、5〜25g/m2の重量範
囲を有していなければならない。処理工程には、清浄化、酸洗い、および洗浄と
いった通常の段階、続いての薄く、軽い、金属保護プレコーティングの付加が含
まれる。新たに洗浄および乾燥した後、部品を亜鉛−アルミニウム合金の溶融浴
中に浸漬する。無電解の、金属保護プレコーティングを作製するために、次亜リ
ン酸ナトリウムを還元剤として含む浴を使用してもよい。浴は1〜4ppmのPbで安
定化すべきであり、Niについては温度を80〜90℃とし、pHを4.5〜6に固定し、Cu
については温度を20〜30℃とし、pHを12〜13とする。めっきする時間は、数秒（
即ちNiを用いる切断されたスチール棒材には10秒間）から数分間（即ちCuを用い
るスチール板には600秒）の範囲にある。プレコーティングのPパーセンテージは
、8〜12重量%の範囲にある。NiまたはCuはいずれも、0.1〜99.1重量%のAlを含む
亜鉛−アルミニウム合金と共に使用するためのフラッシュプレコーティングとし
て好ましい。0.1〜25重量%、好ましくは約5%のアルミニウムを含む亜鉛−アルミ
ニウム合金が好ましい。このような場合には、銅フラッシュプレコーティングは
0.3〜3μmの厚さでなければならない。使用する場合には、ニッケルフラッシュ
プレコーティングは0.1〜4μmの厚さでなければならない。
【００１５】 Niプレコーティングは、酸化物のない（酸化物はHCl酸洗いによって事前に除
去されている）スチール表面上に強力な還元条件において生じる。金属層は、溶
融金属への浸漬の間に主として生じる酸化からスチール表面を保護する。浴中で
は、NiはZn-Al合金のAlと反応し、中間面化合物層を形成する(Ni3Al3-NiAl3また
はNiAl)。Alが完全にNiを上記の化合物に変換した後は、Al、Zn、およびFeの間
の反応が開始し、いわゆる付着層が形成され、良好な形態でのコーティングがそ
の結果得られる。他方、浸漬の間に、Alとの反応によってNiが完全には変換され
なかった場合（例えば浸漬時間が短すぎる場合、またはNi層が厚すぎる場合、ま
たは浴温度が不適切である場合）には、Al-Zn-Fe反応は開始せず、良好なコーテ
ィングは形成されないであろう。類似の反応はCu、CoまたはSnがプレコーティン
グ用金属として用いられる場合にも起こる。
去されている）スチール表面上に強力な還元条件において生じる。金属層は、溶
融金属への浸漬の間に主として生じる酸化からスチール表面を保護する。浴中で
は、NiはZn-Al合金のAlと反応し、中間面化合物層を形成する(Ni3Al3-NiAl3また
はNiAl)。Alが完全にNiを上記の化合物に変換した後は、Al、Zn、およびFeの間
の反応が開始し、いわゆる付着層が形成され、良好な形態でのコーティングがそ
の結果得られる。他方、浸漬の間に、Alとの反応によってNiが完全には変換され
なかった場合（例えば浸漬時間が短すぎる場合、またはNi層が厚すぎる場合、ま
たは浴温度が不適切である場合）には、Al-Zn-Fe反応は開始せず、良好なコーテ
ィングは形成されないであろう。類似の反応はCu、CoまたはSnがプレコーティン
グ用金属として用いられる場合にも起こる。
【００１６】 従って、付着したNi、Cu、CoまたはSnの量は、最終的な結果に大きく影響する
。一般に、コーティングの質は、無電解プレコーティング溶液中の反応時間、溶
液の温度、スチール表面反応性、および最終的には、高温浸漬コーティングのパ
ラメーターの関数である。最終コーティングのAl含有量は、浸漬時間、および溶
融浴温度（合金の融点よりも少なくとも50℃高くなければならない）に大きく影
響する。しかしながら、NiおよびCuプレコーティングフラッシュ双方の組成を固
定し、そして2つのフラッシュのどちらが好ましいかを決定する際にのみ、最終
コーティングのAl含有量に関連付ける。
。一般に、コーティングの質は、無電解プレコーティング溶液中の反応時間、溶
液の温度、スチール表面反応性、および最終的には、高温浸漬コーティングのパ
ラメーターの関数である。最終コーティングのAl含有量は、浸漬時間、および溶
融浴温度（合金の融点よりも少なくとも50℃高くなければならない）に大きく影
響する。しかしながら、NiおよびCuプレコーティングフラッシュ双方の組成を固
定し、そして2つのフラッシュのどちらが好ましいかを決定する際にのみ、最終
コーティングのAl含有量に関連付ける。
【００１７】 良好なコーティングを得るために必要な、正確なパラメーターは、コーティン
グすべき鉄または他の金属の組成、プレコーティングに使用された金属、および
高温浸漬合金のAl含有量に応じて変化する。しかしながら、プレコーティングの
厚さは、Niが使用された場合には次の等式で与えられる：厚さ＝((4.4×10-3)×
t)＋(6×10-4)、式中、厚さはμmであり、tは秒である（この等式は、サンプル
が次亜リン酸塩での前還元を経た場合には適用されない）。Cuコーティングは0.
03〜0.04μm/minの速度で生じる。Niでプレコーティングし続いてZn-5%-Al-0.1%
ミッシュメタル高温浴でコーティングを行ったスチール板または切断されたスチ
ール棒材(スチールの詳細な記述は実施例1を参照されたい)をコーティングする
ための最良の形態におけるパラメーターを表4に示す。Niでプレコーティングし
、続いてAl-55重量%、Zn-43.5重量%、Si-1.5重量%の高温浴でタイプ1スチール（
表1参照）をコーティングするためのパラメーターを表5に示す。Cuプレコーティ
ングを行い、続いてZn-5%-Al-0.1%ミッシュメタル高温浴でコーティングを行っ
たスチール板（実施例1参照）をコーティングするための最良の形態のパラメー
ターを表7に示す。
グすべき鉄または他の金属の組成、プレコーティングに使用された金属、および
高温浸漬合金のAl含有量に応じて変化する。しかしながら、プレコーティングの
厚さは、Niが使用された場合には次の等式で与えられる：厚さ＝((4.4×10-3)×
t)＋(6×10-4)、式中、厚さはμmであり、tは秒である（この等式は、サンプル
が次亜リン酸塩での前還元を経た場合には適用されない）。Cuコーティングは0.
03〜0.04μm/minの速度で生じる。Niでプレコーティングし続いてZn-5%-Al-0.1%
ミッシュメタル高温浴でコーティングを行ったスチール板または切断されたスチ
ール棒材(スチールの詳細な記述は実施例1を参照されたい)をコーティングする
ための最良の形態におけるパラメーターを表4に示す。Niでプレコーティングし
、続いてAl-55重量%、Zn-43.5重量%、Si-1.5重量%の高温浴でタイプ1スチール（
表1参照）をコーティングするためのパラメーターを表5に示す。Cuプレコーティ
ングを行い、続いてZn-5%-Al-0.1%ミッシュメタル高温浴でコーティングを行っ
たスチール板（実施例1参照）をコーティングするための最良の形態のパラメー
ターを表7に示す。
【００１８】 上記の発明を、本発明自体の幅広い目的および使用を制限するものではない以
下の実施例においてさらに詳しく記述する。
下の実施例においてさらに詳しく記述する。
【００１９】実施例 多様な公知の組成（表1を参照）の、12mmφ（直径）の鉄筋コンクリートのた
めの切断された棒材で、長さ7cmのいくつかのサンプルを作製した。ラッテン7×
12の他のサンプルを、FePO4スチール板よりプレスにより作製した。全てのサン
プルを清浄にし、続いて、ヘキサメチルエンテラミン（3g/l）で抑制された1:1
HClで酸洗いした。濯ぎの後、プレコーティングを実験室用反応器中で行った。
最後に、サンプルを水で濯ぎ、高温空気ドラフト中で乾燥させ、続いて高温溶融
合金浴中で亜鉛めっきした。亜鉛めっき段階の、効果のある条件を表2、3、4、
および６に示す。コーティングの質を、以下の経験的な尺度に従ってランク付け
し、判定した。採決はリース(lease)に好適な判定に基づく。 表 （*）ほとんどのサンプルが完全にコーティングされていた。コーティングが不
完全な場合には、判定は「非常に不良」であった。
めの切断された棒材で、長さ7cmのいくつかのサンプルを作製した。ラッテン7×
12の他のサンプルを、FePO4スチール板よりプレスにより作製した。全てのサン
プルを清浄にし、続いて、ヘキサメチルエンテラミン（3g/l）で抑制された1:1
HClで酸洗いした。濯ぎの後、プレコーティングを実験室用反応器中で行った。
最後に、サンプルを水で濯ぎ、高温空気ドラフト中で乾燥させ、続いて高温溶融
合金浴中で亜鉛めっきした。亜鉛めっき段階の、効果のある条件を表2、3、4、
および６に示す。コーティングの質を、以下の経験的な尺度に従ってランク付け
し、判定した。採決はリース(lease)に好適な判定に基づく。 表 （*）ほとんどのサンプルが完全にコーティングされていた。コーティングが不
完全な場合には、判定は「非常に不良」であった。
【００２０】実施例１ 表１−切断された棒材のスチールの組成（残りは鉄）
【００２１】 表２−無電解Ni-P溶液の組成
【００２２】 表３−無電解Ni-Pフラッシュと続いてのZn-5%Al-0.1%ミッシュメタルへの高温浸
漬 *層の厚さは時間に応じて、次式によって変化する:厚さ=((4.4×10-3)×t)+(6×
10-4)式中、厚さはμm、およびtは秒である（この等式は、サンプルが次亜リン
酸塩での前還元を経た場合には適用されない）。
漬 *層の厚さは時間に応じて、次式によって変化する:厚さ=((4.4×10-3)×t)+(6×
10-4)式中、厚さはμm、およびtは秒である（この等式は、サンプルが次亜リン
酸塩での前還元を経た場合には適用されない）。
【００２３】 表４はZn-5%Al-0.1%ミッシュメタルコーティングのための最良の形態を表示する
。 (*)パラメーターは、薄いNiの厚さと低い高温浸漬温度、およびその逆を組合せ
ることを考慮しながら、所与の範囲(interval)内で選択されなければならない。
。 (*)パラメーターは、薄いNiの厚さと低い高温浸漬温度、およびその逆を組合せ
ることを考慮しながら、所与の範囲(interval)内で選択されなければならない。
【００２４】実施例２ 表５−タイプ1スチールの無電解Ni-Pフラッシュとそれに続くAl-55重量%、Zn-43
.5重量%、Si-1.5重量%への高温浸漬
.5重量%、Si-1.5重量%への高温浸漬
【００２５】実施例３ Cuフラッシュプレコーティングのために、以下の表6に与えられる組成の溶液
を使用した。付着手順はNiについて記述されたものと同じである。Cuフラッシュ
の厚さは重量増を測定することにより計算した(10分間の付着が0.3〜0.4μmにあ
たる)。 表６−Cu付着
を使用した。付着手順はNiについて記述されたものと同じである。Cuフラッシュ
の厚さは重量増を測定することにより計算した(10分間の付着が0.3〜0.4μmにあ
たる)。 表６−Cu付着
【００２６】 表７−無電解Cuフラッシュと続いてのZn-5%Al-0.1%ミッシュメタルへの高温浸漬
-スチール板FePO4
-スチール板FePO4
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 ブレバグリエリ，ブルーノ イタリア国 アイ−00199 ローマ，４， ビア デジー (72)発明者 ナタリー，ステファノ イタリア国 アイ−00050 ローマ−セル ベテール，82ディー，ビア ジー．ダレッ ト (72)発明者 セッチーニ，ミッシェル イタリア国 アイ−00043 ローマ−シャ ンピーノ，24，ビア ジー．マルコーニ Ｆターム(参考） 4K022 AA02 AA32 AA34 BA06 BA08 BA14 BA16 BA21 CA03 CA15 DA01 DB02 DB24 DB29 4K027 AA06 AA12 AA22 AB05 AB07 AB26 AB32 AB44 AB48 AC02 AC15 AE02 AE12 AE18 AE21 AE27
Claims (30)
- 【請求項１】 残存物を取り除くように金属物体の表面を前処理すること、 無電解法により該表面を保護金属でプレコーティングして、亜鉛めっき浴中に
浸漬する前に該表面を酸化から保護するのに十分であるが、該プレコーティング
が溶融Zn-Al合金浴中のAlと実質的に完全に反応できるほど十分に薄い、該プレ
コーティング用金属の均質で、連続的で、薄いコーティングを得ること、 該プレコーティングした金属を加熱Zn-Al合金浴中に浸漬し、温度と浸漬時間
を制御して、該プレコーティングを浴中のAlと実質的に完全に反応させて中間面
化合物層を形成し、それによってZn-Al合金浴を該金属の表面と反応させ、かつ
付着層を形成させ、そして良好な形態の連続的な亜鉛めっきコーティングを生成
すること、 を含んでなる、金属物体の非連続的亜鉛めっき法。 - 【請求項２】 前記保護金属がNi、Cu、CoおよびSnからなる群の少なくとも
1種である、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記表面の前処理が洗浄、HClでの酸洗い、続いての濯ぎを
含んでなる、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記プレコーティングが1〜35g/m2の重量範囲にある、請求
項２記載の方法。 - 【請求項５】 前記プレコーティング用金属がNiを含む、請求項２記載の方
法。 - 【請求項６】 前記プレコーティング溶液が1〜4ppmのPbを含む、請求項５
記載の方法。 - 【請求項７】 前記プレコーティング溶液が4.5〜6のpHを有する、請求項５
記載の方法。 - 【請求項８】 前記プレコーティング溶液が還元剤としての次亜リン酸ナト
リウムを含む、請求項５記載の方法。 - 【請求項９】 前記Ni含有プレコーティング層の厚さが0.1〜4μmの間であ
る、請求項５記載の方法。 - 【請求項１０】 前記Zn-Al合金が0.1〜25重量%のAlを含む、請求項６記載
の方法。 - 【請求項１１】 前記Zn-Al合金が約5%のAlを含む、請求項１０記載の方法
。 - 【請求項１２】 亜鉛めっきすべき金属を前記プレコーティング溶液に30〜
60秒間曝露する、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 前記プレコーティング溶液の温度が85℃〜90℃の間である
、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１４】 亜鉛めっきすべき金属を前記Zn-Al合金浴中に240〜300秒
間浸漬する、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１５】 前記Zn-Al合金の温度が450℃〜550℃の間である、請求項
１１記載の方法。 - 【請求項１６】 前記Zn-Al合金が25〜99.9重量%のAlを含む、請求項５記載
の方法。 - 【請求項１７】 亜鉛めっきすべき金属を前記プレコーティング溶液中に24
0〜300秒間浸漬する、請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 前記プレコーティング溶液の温度が85℃〜90℃の間である
、請求項１６記載の方法。 - 【請求項１９】 亜鉛めっきすべき金属を前記Zn-Al合金浴中に120〜300秒
間浸漬する、請求項１６記載の方法。 - 【請求項２０】 前記Zn-Al合金の温度が620℃〜640℃の間である、請求項
１６記載の方法。 - 【請求項２１】 前記プレコーティング用金属がCuを含む、請求項１記載の
方法。 - 【請求項２２】 前記プレコーティング溶液が1〜3ppmのPbを含む、請求項
２１記載の方法。 - 【請求項２３】 前記プレコーティング溶液が12〜13のpHを有する、請求項
２１記載の方法 - 【請求項２４】 前記Cu含有プレコーティングの厚さが0.3〜3μmの間であ
る、請求項２１記載の方法。 - 【請求項２５】 前記Zn-Al合金が0.1〜25重量%のAlを含む、請求項２１記
載の方法。 - 【請求項２６】 前記Zn-Al合金が約5%のAlを含む、請求項２５記載の方法
。 - 【請求項２７】 亜鉛めっきすべき金属を前記プレコーティング溶液に約60
0秒間暴露する、請求項２５記載の方法。 - 【請求項２８】 前記プレコーティング溶液の温度が25℃である、請求項２
５記載の方法。 - 【請求項２９】 亜鉛めっきすべき金属を前記Zn-Al合金浴中に30〜60秒間
浸漬する、請求項２５記載の方法。 - 【請求項３０】 前記Zn-Al合金の温度が460℃である、請求項２５記載の方
法。
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