JP2012515268A - 溶融亜鉛めっきのためのフラックス及びフラックス浴、鉄鋼製品の溶融亜鉛めっきプロセス - Google Patents

Abstract

本発明は、一般的に、３６〜８０重量％（重量パーセント）の塩化亜鉛（ＺｎＣ１_２）；８〜６２重量％の塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）；２．０〜１０重量％の以下の化合物少なくとも１種類：ＮｉＣｌ_２、ＭｎＣｌ_２又はそれらの混合物：を含む溶融亜鉛めっきのためのフラックスに関するものである。本発明は、更に、該フラックスの使用と、フラックス浴、鉄鋼製品の溶融亜鉛めっきプロセスに関するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的に、溶融亜鉛めっきのためのフラックス及びフラックス浴と、鉄鋼製品の溶融亜鉛めっきプロセスに関するものである。

鉄鋼製品を溶融亜鉛浴中に浸漬することからなる、従来の溶融亜鉛めっきは、亜鉛コート膜の接着性、連続性及び均一性を保証するために、注意深い表面調整を必要とする。亜鉛めっきされる鉄鋼製品の表面を調整する従来の方法は、乾式フラックスであり、該製品を亜鉛浴に浸漬する前に、フラックス皮膜を該製品の表面に析出させるというものである。それ故、該製品は、一般に、脱脂され、その後、水洗され、酸洗されたのち、また水洗され、最後に乾式フラックス処理、即ち、該製品がフラックス浴中に浸漬され、そしてその後乾燥される。従来のフラックス処理で用いられる基本的な製品は、一般に、塩化亜鉛及び塩化アンモニウムである。

バッチ式の溶融亜鉛めっき、即ち一般的な亜鉛めっき工業において、現在、いくつかの重要な問題が引き起こされている。

問題Ｎｏ．１：アルミニウム２５０〜５００ｐｐｍの標準的な亜鉛浴への添加が、いくつかの要素に良い影響を及ぼすということ：溶融亜鉛合金の排水性がより優れること、及びケイ素リッチな鉄鋼（Ｓｉ＞０．２８％）上の亜鉛の膜がより薄くなることは、証明されてきた。

しかしながら、２００〜５００ｐｐｍのＡｌを含む亜鉛浴中で、従来のフラックスを伴うマテリアルの亜鉛めっきを試みてきためっき工達が、ある問題に直面してきたことは、よく知られている。

特に、表面のいくつかの領域が被覆されていないか、十分には被覆されていない場合や、又は、コート膜が黒いスポット若しくはクレーターさえ示し、前記製品に許容できない仕上がり及び／又は耐腐食性を与える場合がある。従って、２００〜５００ｐｐｍのＡｌを含む亜鉛合金でめっきするのにより適した前処理プロセス、及び／又はフラックス、及び／又は前記溶融亜鉛中への添加物質を開発するため、研究が行われてきた。こうした努力にもかかわらず、亜鉛−アルミニウム浴中において、バッチ式操作で鉄鋼製品を亜鉛めっきすること、即ち、一つ一つの製品を亜鉛めっきすることについて言えば、公知のフラックスはいまだ十分ではない。

問題Ｎｏ．２：鉄鋼部品を正しく且つ安全な方法で亜鉛めっきするために、該鉄骨構造又は鉄鋼製品には、異なるタイプのホールが必要である：
ａ．溶融亜鉛を該構造又は製品の全てのゾーンにアクセスさせるためのホール
ｂ．空気やフラックス（ＮＨ_４Ｃｌ、ＡｌＣｌ_３、水）の溶解によって生じるガスを
逃がすために必要なホール。該ホールを設けるための、及び該ホールをある大き
さに作る（ｓｉｚｅ）ための最も良い手順について説明する多くの文献が存在す
る。

しかしながら、残念なことに、通常の生産においては、いくつかの製品で前記ホールが小さすぎたり、且つ／又は位置が悪かったりということが度々ある（図１参照）。そうした状況では、多量の液体（フラックス浴）が前記構造中に閉じ込められ、その液体がひとたび前記溶融亜鉛浴と接触すると、大量のガスが発生し、前記亜鉛浴表面上の空気中において、最大で数キログラムの溶融亜鉛の突出を伴う爆発につながる。飛び出した前記溶融亜鉛は、該製品のまだ溶融亜鉛中に浸漬されていない部分に到達し、それらに貼りつくこととなる。前記製品の厚み、亜鉛の飛散量の多さ（亜鉛何ｇ／ｍ^２か）、及び亜鉛浴の組成にもよるが、前記フラックス皮膜は破壊される可能性があり、溶融亜鉛の濡れ性の不良につながり、結果として亜鉛めっきされないゾーンができる。前記亜鉛浴が約２００〜約５００ｐｐｍのアルミニウムを含む場合、この現象は、アルミニウムの容量が少ない場合よりも明らかにひどい。アルミニウムの存在は、該フラックス皮膜のクイックバーニングに触媒作用を及ぼす。そして、こうした爆発を完全には避けることができないので、クイックバーニングは、２００〜５００ｐｐｍのＡｌで亜鉛めっきをすることの大きな課題となっている。

問題Ｎｏ．３：フラックス皮膜をよく乾燥させることは、以下のために必要である。
・爆発を回避するため。
・できるだけ速い浸漬を可能にするため。浸漬速度が速いと、液体金属脆化（液体金
属の助長割れとも呼ばれる）の危険性を減少させる。
・灰分の生成を最小限にし、且つ、亜鉛の使用（亜鉛ｋｇ／ｔマテリアル）を最小限
にするため。

全ての水が蒸発していること、及び前記フラックスがいまだバーニングしていない（ダメージを受けていない）ことを確実にするために、前記の亜鉛めっきされるマテリアルをできるだけ早く１００℃に至らせるのが、最も良いケースであろう。ＢＨＤＧ（バッチ式溶融亜鉛めっきは一般的な亜鉛めっきとも呼ばれる）の日々の実務において、人は、３つの要素に直面する：
ａ．異なる厚みの鉄鋼部品で作られた構造物の亜鉛めっき。例えば、農家用貯水槽は
鋼板からなり、その断面は５、８及び１２ｍｍである。乾燥後、該部品は厚みに
応じて異なる温度となっており：部品が薄いほど熱く、部品が厚いほど冷たいの
である。
ｂ．乾燥機内での配置数は、通常、２か所に制限されており、それゆえ、生産リズム
に従うためには、十分短い時間で乾燥が完了するように、より高温の空気とより
激しい乱流が必要とされる。
ｃ．時には、製造を３０分間停止しなければならず（例えば昼食休憩の間）、亜鉛め
っきのための浸漬に４０分かかる可能性がある。それゆえ、既に乾燥機中にある
一部のマテリアルは、長いケースでは、そこに３時間とどまらなくてはいけない
場合があり、そして短いケースでは、たったの１０分しかそこにとどまれない場
合がある。

これらの要素の結果、一部の部品（薄い部品）は、時々、乾燥に用いられる空気の温度に達して、より激しく乾燥機内で腐食し始める可能性があり、厚い部品は、時々、冷たすぎてまだ乾いておらず、このことが、溶融亜鉛浴に入る際に、上述した爆発を誘導する可能性がある。

問題Ｎｏ．４：例えば、圧縮空気用容器（ｋｅｔｔｌｅ）や加圧下の水用の容器（ｋｅｔｔｌｅ）の場合のように、一部の製品は、凹んだ形をし、開口部の大きさが制限されているので、溶融亜鉛の中に大変ゆっくりとしか浸漬できない場合がある。こうした製品の圧力要件故に、より小さな開口部が必要となり、ときには、該容器を完全に溶融亜鉛中に浸すのに最長３０分かかることがある。この時間中、該溶融亜鉛は該スチールを加熱し、このことが、溶融亜鉛に接触する前のフラックス皮膜のバーニング（溶融及び消失）につながる。

本発明の目的は、連続し、より均一で、滑らかな、気孔の無いコート膜を、５〜５００ｐｐｍのアルミニウムとその他の通常の合金化成分（Ｎｉ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｍｎ、Ｖ…）とを含む溶融亜鉛を用いた溶融亜鉛めっきによって、鉄鋼製品の上に製造することを可能にするフラックスを提供することである。

本発明によると、溶融亜鉛めっきのためのフラックスは、以下の割合からなる：
・３６〜８２重量％（重量パーセント）の塩化亜鉛（ＺｎＣｌ_２）；
・８〜６２重量％の塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）；
・２．０〜１０重量％の以下の化合物のうちの少なくとも１種類：ＮｉＣｌ_２、Ｍｎ
Ｃｌ_２、又はその混合物。

上記の合計は、通常の不純物を除き、１００重量％である。

「溶融亜鉛めっき」とは、連続式操作又はバッチ式操作において、鉄鋼製品を溶融亜鉛浴又は溶融亜鉛−合金浴に浸漬することによる亜鉛めっきを意味している。

このフラックスは、乾燥機内で高温の乱流空気に接触する際の分解（崩壊）に対して、又は溶融亜鉛浴中への浸漬手順の間、特にこの浸漬手順がとてもゆっくり行われるか、若しくはしばらく中断する時の分解（崩壊）に対して、より高い耐久性を示すはずである。また、このフラックスは、溶融亜鉛がフラックス処理された部分に飛散する時にも、よりよく耐えるはずである。

そのようなフラックスであって、種々のパーセンテージがフラックスの総重量に対する各化合物又は化合物類の重量割合に関するものとなっているフラックスは、連続し、より均一で、滑らかな、気孔の無いコート膜を、特に亜鉛−２００〜５００ｐｐｍアルミニウムの合金を用いた溶融亜鉛めっき、とりわけバッチ式操作による溶融亜鉛めっきによって鉄鋼製品の上に製造することを可能にする。選択されたＺｎＣｌ_２の割合は、亜鉛めっきされる該製品の良好な皮膜を保証し、亜鉛めっきに先立って該製品を乾燥している間、該製品の酸化を効果的に回避する。ＮＨ_４Ｃｌの割合は、溶融めっき中に十分なエッチング効果を達成して残留さびや酸洗の下手なスポットを除去できるように、しかし一方で、黒いスポット、即ち該製品での無めっき領域の形成はしないように、決定される。以下の化合物：ＮｉＣｌ_２、ＭｎＣｌ_２は、乾燥機内での、及び／又は溶融亜鉛に該部品を浸漬しているときの、又は／及び亜鉛のしぶきがフラックス処理された箇所に到達するときの、及び特に亜鉛−２００〜５００ｐｐｍアルミニウムの溶融亜鉛合金を用いるときの、フラックスの分解に対する耐久性を向上させる。上述のように、本発明のフラックスは、亜鉛−２００〜５００ｐｐｍアルミニウムの合金浴を使用するバッチ式溶融亜鉛めっきプロセスに特に適しているが、一般的な純亜鉛浴を使用するバッチ式溶融亜鉛めっきプロセスにも特に適している。更に、本発明のフラックスは、例えばワイヤー、パイプ又はコイル、（シート）…を亜鉛めっきするための、亜鉛−アルミニウム浴又は一般的な純亜鉛浴のいずれかを用いた連続式溶融亜鉛めっきプロセスでも使用されうる。「純亜鉛浴」という言葉は、本明細書では、亜鉛−アルミニウム合金と反対に用いられており、純亜鉛めっき浴が、例えばＰｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｍｎ…いくつかの通常の添加物質を含んでいてもよいということは、明らかである。

前記塩化亜鉛に関して、３６重量％〜６２重量％の割合が好ましく、４５％乃至６０％がより好ましく、５４乃至５８％が最も好ましい。或いは、塩化亜鉛の割合は３８〜４２％の間である。

前記フラックスの塩化亜鉛の好ましい割合は少なくとも３８％、より好ましくは少なくとも４２％、更に好ましくは少なくとも４５％、最も好ましくは少なくとも５２％である。

該フラックスの塩化亜鉛の好ましい割合は、最大で６２％まで、より好ましくは最大で６０％まで、更に好ましくは最大で５８％まで、最も好ましくは最大で５４％までである。

塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）に関して、１２〜６２重量％の割合が好ましく、４０乃至６２％がより好ましく、４０乃至４６％が最も好ましい。あるいは、塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）の割合は、５８〜６２％の間である。

前記フラックスの塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）の好ましい割合は、少なくとも１２％、より好ましくは少なくとも２０％、更に好ましくは少なくとも３０％、最も好ましくは少なくとも４０％である。

該フラックスの塩化アンモニウムの好ましい割合は、最大で６２％まで、より好ましくは最大で５０％まで、更に好ましくは最大で４５％まで、最も好ましくは最大で４０％までである。

前記フラックス中の、前記ＮｉＣｌ_２及び／若しくはＭｎＣｌ_２の含有量又はその混合物は、好ましくは８重量％まで、より好ましくは６重量％まで、更に好ましくは５重量％まで、最も好ましくは４重量％までである。

該フラックス中の、前記ＮｉＣｌ_２及び／若しくはＭｎＣｌ_２の含有量又はその混合物は、好ましくは少なくとも２．５重量％、より好ましくは少なくとも３重量％、更に好ましくは少なくとも３重量％、最も好ましくは少なくとも４．５重量％である。

該フラックス中の、前記ＮｉＣｌ_２及び／若しくはＭｎＣｌ_２の含有量又はその混合物は、ＮｉＣｌ_２が２．７重量％若しくはＭｎＣｌ_２が２．７重量％であるか、又はＮｉＣｌ_２＋ＭｎＣｌ_２の含有量が少なくとも２重量％であるという規定付きで、０．９〜２．７重量％のＭｎＣｌ_２と０．９〜２．７重量％のＮｉＣｌ_２との混合物である。

本発明のもう一つの側面によると、上記で定義されたフラックスの一定量が水に溶けた、溶融亜鉛めっきのためのフラックス浴が提供される。フラックス浴中の該フラックスの濃度は、２００乃至７００ｇ／ｌであってもよく、好ましくは２８０乃至６００ｇ／ｌであってもよく、最も好ましくは３５０乃至５５０ｇ／ｌであってもよい。バッチ式又は連続式操作の何れにおいても、このフラックス浴は、特に亜鉛−アルミニウム浴を用いる溶融亜鉛めっきプロセスに適しているが、純亜鉛めっき浴にも使用できる。

前記フラックス浴は、好都合には、３５乃至９０℃の温度に、好ましくは４０乃至６０℃の温度に保持されるべきである。

前記フラックス浴は、０．０１〜２体積％（体積で）のノニオン系界面活性剤、例えば、デュポン・ド・ヌムール製のメルポールＨＣＳ、ヘンケル製のＦＸ７０１、ルッテル ガルバノテヒニク社（独）製のＮｅｔｚｅｒ４等も含んでよい。

更に好ましい態様によれば、前記フラックスは、１．５％未満のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を含有する。該フラックスは、好ましくは、１．０％未満、より好ましくは０．５％未満のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩を含む。

本発明のさらなる側面によれば、鉄鋼製品を溶融亜鉛めっきするためのプロセスが提供される。最初のプロセスステップ（ａ）では、該製品は脱脂浴中で脱脂される。又は、好都合には、超音波アルカリ脱脂浴を行うこともできる。そして、２番目のステップ（ｂ）において、該製品は水洗される。さらなるステップ（ｃ）及び（ｄ）では、該製品は酸洗処理され、そして水洗される。これらの前処理ステップを、必要であれば、個々に又はサイクルで繰り返してもよいということは明らかである。全ての前処理サイクル（ステップａからｄ）は２度実行することもできる。酸洗ステップ及びそれに続く水洗ステップは、また、ショートブラストステップによって置き換えることもできる。何れの場合も、当然のことながら、次のステップ（ｅ）で、該製品は、該製品の表面上にフラックス皮膜が形成されるように、本発明によるフラックス浴中で処理される。該製品は、最長１０分間、好ましくは５分以内の間、該フラックス浴中に浸漬されてよい。フラックス処理された該製品は、その後、乾燥される（ステップｆ）。次のステップ（ｇ）では、該製品は溶融亜鉛めっき浴中に浸漬され、金属コート膜がその上に形成される。浸漬時間は、該製品の大きさと形、コート膜の所望の厚さ、及び（Ｚｎ−Ａｌ合金が亜鉛めっき浴として用いられるときには）アルミニウムの含有量による。最後に、該製品は亜鉛めっき浴から取り除かれ、冷却される（ステップｈ）。これは、該製品を水に浸漬するか、又は単に該製品を空気中で放冷するかのいずれかによって実行されてよい。

本発明のプロセスによって、特に亜鉛−２００〜５００ｐｐｍアルミニウムの亜鉛めっき浴を採用する際に、連続し、より均一で、滑らかな、気孔の無いコート膜を、鉄鋼製品一つ一つの上に析出させることができることが分かった。該プロセスは、特に、鉄鋼製品一つ一つのバッチ式溶融亜鉛めっきに適しているが、異なるプロセスステップを経由して連続的に誘導されるワイヤー、パイプ又はコイル材料に前記改良コート膜を付与することもできる。

本発明を更に説明するために、以下の図に関して、本明細書では３つの実施例を示し・考察する：
溶融亜鉛浴表面の真上にあるパイプ部分のフラックス皮膜の分解を促進するために、浸漬が４５秒間中断されている写真を表す。 実施例１に従い、乾燥機内における該製品の位置の立面図を表す。 実施例２及び３に従い、乾燥機内における該製品の位置の立面図を表す。 該フラックス中のＭｎＣｌ_２濃度の影響を示す写真を表す。 該フラックス中のＮｉＣｌ_２濃度の影響を示す写真を表す。

このプロセスは、多様な鉄鋼製品、例えば、タワー、橋及び工業用若しくは農業用建築物のための巨大な構造の鉄鋼部品、線路沿いのフェンスのための種々の形のパイプ、乗用車のボディーの底面（サスペンションアーム、エンジン・マウント）の鉄鋼部品、鋳造、ボルト、及び小さな部品に適用が可能である。

該製品の前処理は、まず、主に水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウムを含む塩の混合物と、例えばルッテル ガルバノテヒニク社製のＳｏｌｖｏｐｏｌ ＳＯＰ及びＥｍｕｌｇａｔｏｒ ＳＥＰ等の界面活性剤の混合物とからなるアルカリ脱脂浴に、亜鉛めっきされる該製品を１５〜６０分浸漬することによって行われる。塩の混合物の濃度は、好ましくは２乃至８重量％であり、界面活性剤の混合物の濃度は、好ましくは０．１乃至５重量％である。この脱脂浴は、６０℃〜８０℃の温度で保持される。超音波発生装置が、脱脂を助けるために前記浴中に備わっている。このステップ後に、２回の水洗が行われる。

そして、前処理は、酸洗ステップへと続き、該製品が６０〜１８０分の間、阻害剤（ヘキサメチレンテトラミン、…）を含んだ１０〜２２％の塩酸の水溶液に浸漬されて、３０〜４０℃の温度に保持され、該製品からスケールやさびが除去される。この後、再び、２回の水洗ステップが行われる。酸先後の水洗は、好ましくは、ｐＨ１未満の水槽に３分未満、より好ましくは約３０秒間、該製品を浸漬することによって実施される。これらの脱脂及び酸洗のステップを、必要であれば繰り返してもよいことは明らかである。また、これらのステップを、部分的に又は全体的にスチールブラストステップによって置換することもできる。そして、該部品は、前記フラックスに浸漬され、乾燥機中で乾かされるか、又は該フラックスが熱い場合は外気中で乾かされうる。その後、該部品は、溶融亜鉛合金に浸漬される。

最後に、コートされた該製品の冷却は、３０℃〜５０℃の温度を有する水にそれを浸漬することによって行われるか、また、或いは、それを空気にさらすことによって行われる。その結果、気孔、無めっき、凹凸又はつぶつぶが無く、連続し、均一で、滑らかなコート膜が該製品の上に形成されるのである。

実施例１：１本のパイプ（ａ ｐｉｅｃｅ）をとてもゆっくりと浸漬するとき、又は浸漬手順を中断するときのフラックスの耐久性の評価

この現象を観察するために、ボルチモア・エアコイル社の長さ２００ｍｍ（直径＝２５ｍｍ、厚さ＝１．５ｍｍ）のパイプで試験を行った。統計的に矛盾のない結果を得るため、試験条件毎に３本のパイプを亜鉛めっきした。これらのパイプの全てを、以下の前処理ステップ：
・６０℃で１０分間のアルカリ脱脂
・水洗
・９５ｇ／ｌのＨＣｌと１２５ｇ／ｌのＦｅＣｌ_２とを含む浴で、３０℃で３０分間
の酸洗
・水洗（順次２基の水洗槽で）
・フラックス（以下の表１参照）：５０℃のフラックス浴で２分間。該スチール製品
をより濡らし、より均一なフラックス皮膜を該スチール製品の上に形成するため、
湿潤剤（ルッテル ガルバノテヒニク社製Ｎｅｔｚｅｒ４）を該フラックスに添加
する。
・乾燥機内において、１２０℃の空気で、空気自然対流で１４時間の乾燥（換気無し
：０Ｈｚの周波数制御装置）
・亜鉛合金における重量％：４４０℃で０．３３Ｓｎ−０．０３Ｎｉ−０．０８６Ｂ
ｉ−０．０５Ａｌ−０．０２２Ｆｅ−０Ｐｂ
に従って、亜鉛めっきのために調整した。

浸漬手順：前記パイプを、一定の速度（０．５ｍ／ｍｉｎ）で亜鉛浴の表面から１００ｍｍの深さまで浸漬し（図１参照）、その後、その動きを止め、４５秒間その位置に維持した。その後、該パイプを完全に（即ち、残りの１００ｍｍを）該溶融亜鉛浴中に浸漬した（浸漬速度＝０．５ｍ／ｍｉｎ）。一定の速度（０．５ｍ／ｍｉｎ）で行う抜き取りステップを開始する前に、該パイプを亜鉛浴中に２分間つり下げた。

浸漬手順が中断されている間（図１参照）、溶融亜鉛浴の外部だが該亜鉛浴表面近くにまだあり、それゆえ、いまだ乾燥したフラックス皮膜で覆われているパイプの部分は、とても困難な状況（超高温）にさらされ、該フラックス皮膜が損傷を受け、亜鉛めっき後、亜鉛めっきされないゾーンをもたらす。それゆえ、本試験は適切である。

表１：試験された様々なフラックスの組成（実施例１）

結果は、以下の表２において示されている。

表２：試験結果

フラックス１（湿潤剤Ｎｅｔｚｅｒ４以外何も添加していない標準的なフラックス）で処理されたパイプは、１点の亜鉛めっきされていない小さなスポットを示し；Ｎｅｔｚｅｒ４を用いていないパイプ（フラックス１０）は、いくつかの亜鉛めっきされていない小さなゾーンを示す。

ＳｎＣｌ_２（５．５ｇ／ｌ）を含むフラックス８で処理されたパイプは、２本のうち１本は完璧であるが、残りの１本はたくさんの黒いスポットを有している。

ＮｉＣｌ_２（１６．５ｇ／ｌ）を含むフラックス３で処理されたパイプは、２本とも完璧である。

ＮｉＣｌ_２（５．５ｇ／ｌ）を含むフラックス２で処理されたパイプは、２本とも良いものではない。

ＳｎＣｌ_２（２．７５ｇ／ｌ）を含むフラックス９で処理されたパイプは、２本のうち１本が小さな欠陥を示し、もう１本はとても下手に亜鉛めっきされている。

実施例２

これらの試験もまた、ボルチモア・エアコイル社の長さ２００ｍｍ（直径＝２５ｍｍ、厚さ＝１．５ｍｍ）のパイプで行った。統計的に矛盾のない結果を得るため、試験条件毎に３本のパイプを亜鉛めっきした。これらのパイプの全てを、以下の前処理ステップ：
・６０℃で１０分間のアルカリ脱脂
・水洗
・９５ｇ／ｌのＨＣｌと１２５ｇ／ｌのＦｅＣｌ_２とを含む浴で、３０℃で３０分間
の酸洗
・水洗（順次２基の水洗槽で）
・フラックス（以下の表３参照）：５０℃のフラックス浴で２分間。該スチール製品
をより濡らし、より均一なフラックス皮膜を該スチール製品の上に形成するため、
湿潤剤（ルッテル ガルバノテヒニク社製Ｎｅｔｚｅｒ４）を該フラックスに添加
する。
・乾燥機内において、１２０℃の空気で、空気自然対流で１４時間の乾燥（換気無し
：０Ｈｚの周波数制御装置）
・亜鉛合金における重量％：４４０℃で０．３３Ｓｎ−０．０３Ｎｉ−０．０８６Ｂ
ｉ−０．０５Ａｌ−０．０２２Ｆｅ−０Ｐｂ、残りは通常の不純物を含む亜鉛。
に従って、亜鉛めっきのために調整した。

浸漬手順は、実施例１と全く同じであるが、該浸漬手順を４５秒ではなく１２０秒中断した。それ故、試験条件は、実施例１における場合よりも困難である。

表３：実施例２の試験条件

表４：実施例２の試験結果の説明

これらの試験の結果と結論

全てのパイプが、乾燥ステップ後、完全な灰色を示す。これは、実施例１の試験とは異なるものであり、試験日の湿度（空気中の相対湿度）条件による可能性がある。

標準的な複塩のフラックス（１０、１２、１３）を用いて調整されたパイプは、小さな亜鉛めっき欠陥から非常に幅広な亜鉛めっき欠陥までを示す。

亜鉛めっき後に完璧な品質を示すパイプは、１５ｇ／ｌのＮｉＣｌ_２を含むフラックスで処理したものである。

フラックス中に５ｇ／ｌのＦｅ^２＋が存在すると、ボルチモア社のパイプ上の亜鉛めっきは低品質となる。該品質は、Ｆｅを含まないフラックスで得られるパイプよりは少しだけ良い（フラックス１５及び１６は、フラックス１２、１３及び１０よりは良い結果につながる）。この該フラックスのバーニングに対するより良い耐久性は、ＦｅＣｌ_２を該フラックスに添加する場合の該パイプ上のより厚いフラックス皮膜によるものである可能性があり、このことは文字通り既に観察されている現象である。

実施例３

本試験においては、ＭｎＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、及びＭｎＣｌ_２とＮｉＣｌ_２の組み合わせの、フラックス中における存在の影響が試験された。これらのフラックスの耐久性を評価するために、前記実施例における場合と同一のボルチモア社製パイプを用いた。

前処理手段、フラックス中の滞留時間、乾燥機及び亜鉛浴は実施例２と全く同じである。亜鉛浴の組成もまた実施例２と同じである。

表５：実施例３の試験で用いられたフラックスの組成

この文脈における複塩は、ＺｎＣｌ_２・２ＮＨ_４Ｃｌを意味する。

表６：実施例３の試験結果

実施例３の試験の結果及び結論

２．７重量％（１５ｇ／ｌ）のＭｎＣｌ_２を含む複塩フラックス（２９及び２９ｂｉｓ）で前処理されたパイプ、又は、０．９重量％（５ｇ／ｌ）のＭｎＣｌ_２＋２．７重量％（１５ｇ／ｌ）のＮｉＣｌ_２の組み合わせを含む複塩フラックス（３９）若しくは２．７重量％（１５ｇ／ｌ）のＭｎＣｌ_２＋０．９重量％（５ｇ／ｌ）のＮｉＣｌ_２の組み合わせを含む複塩フラックス（３７）で前処理されたパイプは、亜鉛めっき後に示す品質が最も高い（３本中３本が非常に良い）。２．７重量％（１５ｇ／ｌ）のＮｉＣｌ_２を含む複塩フラックスに基づくフラックス（１８）、又は１．８２重量％（１０ｇ／ｌ）のＭｎＣｌ_２＋１．８２重量％（１０ｇ／ｌ）のＮｉＣｌ_２の組み合わせを含む複塩フラックスに基づくフラックス（３８）、若しくは１．８２重量％（１０ｇ／ｌ）のＭｎＣｌ_２＋０．９重量％（５ｇ／ｌ）のＮｉＣｌ_２の組み合わせを含む複塩フラックスに基づくフラックス（３６）もまた良い結果を導く。

Ｎｅｔｚｅｒ４を含むか（２８）否か（２８ｂｉｓ）にかかわらず、複塩フラックスで前処理されたパイプは、良くない。なぜなら、亜鉛浴の表面のすぐ上に位置する該フラックス皮膜が破壊されたからである。その他のフラックスで前処理されたパイプは、添加物質を含まない複塩フラックスと前述の最も良い複塩フラックスの中間である。

５（０．９重量％）、１０（１．８２重量％）又は１５（２．７重量％）ｇ／ｌのＭｎＣｌ_２を含むフラックス中で前処理されたパイプを比較すると、１５ｇ／ｌのＭｎＣｌ_２を含むフラックスが最も良い結果を与えることが示される（図３参照）。この結果は、１００％再現可能である。

図４で示されているように、５−１０−１５ｇ／ｌのＮｉＣｌ_２を含むフラックスでも、全く同じ結論を下すことができる。

Claims (14)

1. ３６〜８０重量％の塩化亜鉛（ＺｎＣｌ_２）（塩の総重量に対する割合）、８〜６２重量％の塩化アンモニウム（ＮＨ_４Ｃｌ）；、２．０〜１０重量％のＮｉＣｌ_２、ＭｎＣｌ_２又はその混合物：を含む溶融亜鉛めっきのためのフラックス。
2. ３６〜６０重量％のＺｎＣｌ_２を含むことを特徴とする、請求項１に記載のフラックス。
3. ４０〜６２重量％のＮＨ_４Ｃｌを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載のフラックス。
4. ２．７重量％のＮｉＣｌ_２、２．７重量％のＭｎＣｌ_２、又は、ＮｉＣｌ_２＋ＭｎＣｌ_２の含有量が少なくとも２重量％であるという規定付きで、０．９〜２．７重量％のＭｎＣｌ_２と０．９〜２．７重量％のＮｉＣｌ_２との混合物を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のフラックス。
5. ＮｉＣｌ_２、ＭｎＣｌ_２又はその混合物を３重量％含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載のフラックス。
6. 水に溶けた請求項１〜５に記載のフラックスを一定量含むことを特徴とする、溶融亜鉛めっきのためのフラックス浴。
7. 前記フラックスを２００乃至７００ｇ／ｌ、好ましくは２８０乃至６００ｇ／ｌ、最も好ましくは３５０乃至５５０ｇ／ｌ含むことを特徴とする、請求項６に記載のフラックス浴。
8. ３０乃至９０℃、好ましくは３５乃至７５℃、最も好ましくは４０〜６０℃の温度に保持されていることを特徴とする、請求項６又は７に記載のフラックス浴。
9. ０．０１〜２体積％の濃度でノニオン系又はアニオン系界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項６、７又は８に記載のフラックス浴。
10. 以下のステップを含む、鉄鋼製品の溶融亜鉛めっきプロセス：
    ａ）脱脂浴で該製品を脱脂する；
    ｂ）該製品を水洗する；
    ｃ）該製品を酸洗する；
    ｄ）該製品を水洗する；
    ｅ）請求項６〜９のいずれかに記載のフラックス浴中で該製品を処理する；
    ｆ）該製品を乾燥する、又は外気中で該製品を乾燥させる；
    ｇ）溶融亜鉛めっき浴に該製品を浸漬し、該製品の上に金属コート膜を形成する；及び
    ｈ）該製品を、水性溶液中で、又は空気で冷却する。
11. ステップ（ｅ）において、前記製品を、最長１０分間、好ましくは５分以内の間、前記フラックス浴に浸漬することを特徴とする、請求項１０に記載のプロセス。
12. ステップ（ｆ）において、１００乃至２００℃、好ましくは１２０℃乃至１５０℃の温度の空気で前記製品を乾燥させることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載のプロセス。
13. 前記溶融亜鉛めっき浴が２００〜５００ｐｐｍのＡｌを含むことを特徴とする、請求項１０乃至１２のいずれかに記載のプロセス。
14. 前記溶融金属浴が２００〜５００ｐｐｍのＡｌを含んでいる場合における、請求項１乃至５のいずれかに記載の溶融亜鉛めっきのためのフラックスの使用。

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