JP2528730B2 - 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法

Info

Publication number
JP2528730B2
JP2528730B2 JP2230164A JP23016490A JP2528730B2 JP 2528730 B2 JP2528730 B2 JP 2528730B2 JP 2230164 A JP2230164 A JP 2230164A JP 23016490 A JP23016490 A JP 23016490A JP 2528730 B2 JP2528730 B2 JP 2528730B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
less
ppm
bath
steel sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2230164A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04110487A (ja
Inventor
勝 鷺山
隆之 浦川
智 栗栖
正樹 川辺
Original Assignee
日本鋼管株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本鋼管株式会社 filed Critical 日本鋼管株式会社
Priority to JP2230164A priority Critical patent/JP2528730B2/ja
Publication of JPH04110487A publication Critical patent/JPH04110487A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2528730B2 publication Critical patent/JP2528730B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、外観、特に明度、光沢度の優れた電気亜
鉛めっき鋼板の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
電気亜鉛めっきに用いる主な酸性浴としては、硫酸亜
鉛を主体とした硫酸浴と塩化亜鉛を主体とした塩化浴と
がある。
硫酸浴では、陽極として自溶性亜鉛陽極を使用する場
合と、Pb系合金や酸化イリジウムからなる不溶性陽極
(両方を混ぜて使用する場合もある)を使用する場合が
ある。一方、塩化浴では、不溶性陽極は陽極反応により
有毒な塩素ガスを発生させるため使用できず、このため
専ら自溶性の亜鉛陽極が使用される。
硫酸浴は塩化浴に較べ電気伝導導が低いため、従来よ
り電導補助剤、例えば硫酸ソーダ、硫酸アンモニウム等
を10〜100g/程度添加して省電力化を図っている。
前述したように塩化浴は、事実上自溶性の亜鉛陽極し
か使用できないため、実製造ラインでは消耗した陽極の
取り換え作業を行う必要があり、特に近年の高電流密度
操業では、このような取り換え作業を頻繁に行わなけれ
ばならない。また、塩化浴で得られるめっき面の外観
は、光沢度に難があり、硫酸浴で得られるめっき面に較
べ、外観性が劣っている。
一方、硫酸浴では、自溶性亜鉛陽極を使用する場合
は、塩化浴と同様、電極交換作業を頻繁に行わなければ
ならず、しかも高電流密度、特に50A/dm2を超えるよう
な電流密度では陽極が不働態化し易い欠点がある。
以上のような点から、近年では不溶性電極を使用し、
浴抵抗を下げるために上述したような電導補助剤を含ん
だ硫酸浴において、50A/dm2以上の高電流密度で操業を
行うのが通例となっている。
例えば、上記のような硫酸浴として、特開昭61−1705
95号にあるように電導補助剤として硫酸ソーダを加え、
これに硫酸アルミニウムを加えためっき浴が使用されて
いる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの条件で得られためっき鋼板
は、若干黒みを帯びた光沢のない外観を呈し、このため
自動車用や家電用に塗装して使用する場合や、未塗装で
も見えない部位に適用する場合には問題はないが、家電
製品等の見える部位に適用する場合の外観性に難があ
る。特に近年、家電製品の見える部位向けの用途とし
て、クロメート処理して未塗装で使用される耐指紋性に
優れた特性をもつ電気亜鉛めっき鋼板の需要が増大して
おり、このような用途に対しては、上述したような従来
の電気亜鉛めっき鋼板の外観では不十分である。
また、特に上記条件で電気亜鉛めっきを実施する場
合、めっき浴中にPb系不溶性陽極や薬品からPbイオンが
混入する。このようなPbイオンが混入すると、特開昭60
−152860号に示されるように、めっき結晶の(0002)面
が減少し、この平滑な(0002)面の減少は、外観に悪影
響を及ぼすと考えられる。
電気亜鉛めっき鋼板の外観を光沢化する技術として、
例えば特開昭63−14890号や特公昭55−41306号に示され
るように、有機物を亜鉛めっき浴中に添加する方法が知
られているが、有機物は不溶性陽極、特に近年盛んに使
用されている白金系の酸化イリジウム不溶性陽極の寿命
に悪影響を及ぼす(例えば、第12回ソーダ工業技術討論
会('88.11.17、18)資料「有機電解の耐極酸素発生ア
ノードとしての酸化イリジウム系電極の性能向上」高橋
正雄著 第1頁18行目)。したがって、有機添加剤のめ
っき浴中への添加は好ましくない。
また、外観を改善する方法として、特開昭64−52099
号には鋼板に亜鉛めっきを施した後、調質圧延を実施す
る方法が示されているが、この方法では調質圧延による
材料劣化という問題があり、好ましくない。
本発明は、このような従来の問題に鑑みなされたもの
で、不溶性陽極の寿命低下等の問題を生じることなく、
外観、特に明度、光沢度の優れた電気亜鉛めっき鋼板を
製造することができる方法を提供しようとするものであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
このため本発明は、不溶性陽極を用い硫酸浴で電気亜
鉛めっき鋼板を製造する方法において次のような構成を
有する。
(1)硫酸ソーダ、硫酸アンモニウム等の電導補助剤を
含まず、且つZnSO4・7H2O:100〜600g/、Al2(SO4
・14〜18H2O:10〜200g/を含有し、不純物として、Pb
イオン:0.5ppm未満、Snイオン:0.1ppm未満、Sbイオン:
0.1ppm未満、Cuイオン:1ppm未満、Mnイオン:5ppm未満、
Si:10ppm未満、Inイオン:50ppm未満、Crイオン:100ppm
未満、Niイオン:100ppm未満、Caイオン:100ppm未満、Sr
イオン:100ppm未満、Feイオン:100ppm未満に規制された
組成の電気亜鉛めっき浴を用い、浴温:40〜70℃、浴pH:
0〜2.5、流速1m/s以上の条件で不溶性陽極を使用して電
解処理を実施することを特徴とする外観の優れた電気亜
鉛めっき鋼板の製造方法。
(2)Pbイオンが0.1ppm以下の組成の電気亜鉛めっき浴
を用いることを特徴とする上記(1)に記載の外観の優
れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
〔作用〕
電気亜鉛めっきの結晶配向性は、陰極(カソード)界
面の物質移動現象に強く依存するもので、物質移動を促
進する条件とした場合、基板に平行な(0002)面が強く
配向し、逆の条件では(1120)や(1011)のピラミッド
状の面が配向する。めっき外観はめっき結晶に依存する
と考えると、結晶がフラットなほうが光が反射し易く、
明度、光沢度が高くなり、逆にピラミッド状であると、
粒界なども大きくなり、光を吸収し、明度、光沢度とも
低下すると考えられる。したがって、外観性向上にはめ
っき結晶の平滑化、すなわち(0002)面を強く配向させ
ることが有効であると思われる。また、光を吸収すると
思われる粒界は、結晶が微細なほど小さくなるため、結
晶は微細化したほうが明度、光沢度の向上には有効であ
ると考えられる。
以上のように、結晶は平滑且つ微細であることが明
度、光沢度を得る上で有効である。
まず、本発明おいて、浴に電導補助剤を添加しない理
由を以下に示す。
(1)電導補助剤を除くことにより、めっき浴中の粘性
が低下し、これにより限界電流密度が上昇する。この結
果、陰極での亜鉛の物質移動が促進され易くなり、結晶
が平滑化し、明度、光沢度が向上する。
(2)また、電導補助剤は、電気泳動に関与して限界電
流密度に影響を及ぼす。すなわち、高電流密度ではイオ
ンの移動に対して電気泳動の寄与が現われるが、一般に
電気泳動により移動するイオンのフラックスは拡散層内
に生じる電界の強さに比例するので、強い電界が形成さ
れるめっき浴、すなわち電導補助剤の無いめっき浴で泳
動の効果が大きく、限界電流密度が増大する。その結
果、陰極での亜鉛は、物質移動増大により亜鉛めっき結
晶が平滑化し、明度、光沢度が増大するものと考えられ
る。
このように、本発明は電導補助剤を添加しないことを
前提とし、ZnSO4・7H2Oを100〜600g/、Al2(SO4
・14〜18H2Oを10〜200g/含有し、且つ不純物たるPbイ
オン、Snイオン、Sbイオン、Cuイオン、Mnイオン、Si、
Inイオン、Crイオン、Niイオン、Caイオン、Srイオン、
Feイオンの上限を規定する。
以下、これらの成分およびその限定理由について説明
する。
硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)は、その浴中濃度が100g/l
未満では許容電流密度が低くなり、めっき外観は美麗化
しない。一方、600g/を超えて添加しても、その溶解
度を超えるため溶解しない。以上の理由から硫酸亜鉛は
100〜600g/の濃度とする。
次に、無機添加剤である硫酸アルミニウム(Al2(S
O4・14〜18H2O)の添加理由は次の通りである。す
なわち、硫酸アルミニウムをめっき浴中に添加すると、
結晶が平滑を保ちながら微細化する。この結果、光沢度
がさらに上昇する。一般に、めっき時には陰極でpHが6
程度まで上昇するが、硫酸アルミニウムを添加すると、
pH3〜3.5程度で水酸化アルミニウムが生成して、陰極に
吸着或いは陰極界面を覆い、これが光沢に寄与するもの
と考えられる。
また、添加剤として上記のような無機物を選んだ理由
は、第1に、有機添加剤は少量(数mg/〜数g/)で
効果があるものが多く、適正濃度が低く且つ範囲が狭い
ことから、実生産ラインでの連続管理がしずらいこと、
第2に、近年、不溶性陽極として酸化イリジウム電極が
EGLに適用されているが、有機物はこの種の電極の寿命
を低下させること、から有機物は不溶性陽極方式の電気
亜鉛めっきには適さないためである。
硫酸アルミニウムは、その添加量が10g/未満である
と結晶が微細化せず、十分な光沢度が得られない。一
方、200g/を超えると所謂めっきヤケを起す恐れがあ
り、このため10〜200g/の範囲で添加する。
次に浴中の不純物の限定理由は以下の通りである。
Pbイオンを0.5ppm未満としたのは、前述したようにPb
イオンがめっき浴中に含まれると、(0002)面が減少し
易いため結晶の平滑性がなくなり、その結果、外観に悪
影響が出るからである。Pbイオンは少ないほど好ましい
が、薬品中に含まれていたり、Pb系不溶性陽極を使用し
ている場合には、これを皆無にすることは不可能であ
り、0.5ppm未満、好ましくは0.1ppmをその条件とした。
したがって、電極はPb系よりもPt系を使用した方が、Pb
イオンを低く抑えられるため有利である。
Snイオン、Sbイオンがめっき浴中に0.1ppm以上含まれ
ると、めっき結晶の(0002)面配向性が減少し、結晶が
丸みを帯びる。これによって、明度、光沢度が減少し、
外観に悪影響を及ぼす。このため、これらのイオンは、
それぞれ0.1ppm未満とする。
Cuイオンがめっき浴中に1ppm以上含まれると、結晶の
平滑性がなくなり、明度、光沢度が低下する。このた
め、Cuイオンは1ppm未満とする。
Mnイオンがめっき浴中に5ppm以上含まれると、光沢度
が低下する。このため、Mnイオンは5ppm未満とする。
Siがめっき浴中に10ppm以上含まれると、光沢度が低
下する。このため、Siは10ppm未満とする。
Inイオンがめっき浴中に50ppm以上含まれると、光沢
度が低下する。このため、Inイオンは50ppm未満とす
る。
Crイオン、Niイオン、Caイオン、Srイオン、Feイオン
は、これらがそれぞれめっき浴中に100ppm以上含まれて
もめっき外観に影響はない。しかし、耐食性等への影響
を考慮すると、これらのイオンをめっき浴中に不純物と
して含むことは好ましくない。このため、これらのイオ
ンはそれぞれ100ppm未満とする。
このように電導補助剤を除いた硫酸亜鉛単独浴を用い
ることにより、結晶が平滑化し、外観、特に明度、光沢
度が上昇し、美麗化する。さらに、浴中に不溶性陽極に
悪影響を及ぼさない無機添加剤たる硫酸アルミニウムを
添加し、且つ不純物イオンを極力低下させることによ
り、結晶の微細化と平滑化をより高め、さらに光沢化を
促進させることができる。
また、めっき処理は浴温:40〜70℃、浴pH:0〜2.5、流
速:1m/s以上の条件で行われる。
浴温は40℃未満では許容電流密度が低く、一方、70℃
を超えると設備的にライニング等に不利となる。このた
め浴温は40〜70℃、より好ましくは50〜60℃とする。
浴pHが2.5を超えると水酸アルミニウムの沈殿が生じ
やすく、一方、0未満では電解効率が低く、好ましくな
い。このためpHは0〜2.5とする。
また、流速が1m/s未満では、許容電流密度が低く、め
っき外観が悪くなるため、流速の下限を1m/sとした。
〔実施例〕
本発明例 下記条件でめっき付着量20g/m2の電気亜鉛めっき鋼板
を製造した。
めっき浴組成ZnSO4・7H2O:440g/ Al2(SO4・14〜18H2O:50g/ 浴pH:2.0 浴温度:60℃ 流速:1〜5m/s 電流密度:100A/dm2 不溶性陽極:酸化イリジウム陽極 得られた鋼板の外観に関し、スガ試験機(株)製の多
光源分光測色計MSC−1S−2Bを用いてLab表色系の明度指
数Lを測定するとともに、同社製デジタル変角光度計UG
U−5Kを用い、光沢度(JIS Z8741 GS(45))を測定し
た。その結果を、第1表に示す。
比較例 上記浴組成のめっき浴に、不純物として、Pbイオン、
Snイオン、Sbイオン、Cuイオン、Mnイオン、Si、Inイオ
ン、Crイオン、Niイオン、Caイオン、Srイオン、Seイオ
ンをそれぞれ0.1〜100ppm添加し、外観を上記と同様の
方法で評価した。その結果を、第1表に併せて示す。
なお、本実施例における外観評価基準は以下の通りで
ある。
・L値、光沢度ともに○の場合は◎ ・L値、光沢度ともに△の場合は△ ・L値、光沢度いずれかが×の場合は× ・L値、光沢度いずれかが△で、いずれかが○の場合は
△ ・L値、光沢度いずれかが○で、いずれかが×の場合は
△ 第1表によれば、比較例では明度、光沢度のいずれか
が劣っているのに対し、本発明例では、いずれも優れた
明度、光沢度が得られていることが判る。
〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、電導補助剤を除いた硫
酸亜鉛単独浴を用い、且つ浴中に不溶性陽極に悪影響を
及ぼさない無機添加剤たる硫酸アルミニウムを添加し、
さらに不純物を一定濃度以下に規制することにより、結
晶の微細化と平滑化を高め、優れた外観の亜鉛めっき鋼
板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川辺 正樹 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−266593(JP,A) 特公 昭45−565(JP,B1) 特公 平1−36559(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】硫酸ソーダ、硫酸アンモニウム等の電導補
    助剤を含まず、且つZnSO4・7H2O:100〜600g/、Al2(S
    O4・14〜18H2O:10〜200g/を含有し、不純物とし
    て、Pbイオン:0.5ppm未満、Snイオン:0.1ppm未満、Sbイ
    オン:0.1ppm未満、Cuイオン:1ppm未満、Mnイオン:5ppm
    未満、Si:10ppm未満、Inイオン:50ppm未満、Crイオン:1
    00ppm未満、Niイオン:100ppm未満、Caイオン:100ppm未
    満、Srイオン:100ppm未満、Feイオン:100ppm未満に規制
    された組成の電気亜鉛めっき浴を用い、浴温:40〜70
    ℃、浴pH:0〜2.5、流速:1m/s以上の条件で不溶性陽極を
    使用して電解処理を実施することを特徴とする外観の優
    れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】Pbイオンが0.1ppm以下の組成の電気亜鉛め
    っき浴を用いることを特徴とする請求項(1)に記載の
    外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。
JP2230164A 1990-08-31 1990-08-31 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JP2528730B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2230164A JP2528730B2 (ja) 1990-08-31 1990-08-31 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2230164A JP2528730B2 (ja) 1990-08-31 1990-08-31 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04110487A JPH04110487A (ja) 1992-04-10
JP2528730B2 true JP2528730B2 (ja) 1996-08-28

Family

ID=16903605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2230164A Expired - Lifetime JP2528730B2 (ja) 1990-08-31 1990-08-31 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2528730B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3320893B2 (ja) * 1994-04-15 2002-09-03 新日本製鐵株式会社 表面外観に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP3366321B2 (ja) * 1996-07-04 2003-01-14 株式会社神戸製鋼所 電気亜鉛系めっき鋼板およびその製法
JP2011111633A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Jfe Steel Corp 亜鉛系複合電気めっき鋼板の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61266593A (ja) * 1985-05-22 1986-11-26 Toyota Motor Corp 亜鉛メツキ溶液
JPS6436559A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Toyo Electric Mfg Co Ltd Departure-arrival forwarding device for ropeway

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04110487A (ja) 1992-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2534280B2 (ja) 亜鉛系複合めっき金属材料およびめっき方法
US4249999A (en) Electrolytic zinc-nickel alloy plating
JP2528730B2 (ja) 外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JP3043336B1 (ja) 耐白錆性に優れる電気Znめっき鋼板およびその製造方法
JP2626151B2 (ja) 明度及び光沢度の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH07331483A (ja) 電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH11200087A (ja) 電気亜鉛めっき浴及び電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPH0474887A (ja) 外観の優れた電気亜鉛めつき鋼板の製造方法
US4804444A (en) Method of producing a both-side electrogalvanized steel strip in a chloride bath
JPH0352551B2 (ja)
JP3364878B2 (ja) 電気亜鉛系めっき鋼板およびその製法
JPS6254099A (ja) スポツト溶接性および耐食性に優れた複合めつき鋼板およびその製造方法
JP3366321B2 (ja) 電気亜鉛系めっき鋼板およびその製法
JPH0995795A (ja) めっき密着性および化成処理性に優れたZn−Ni系合金電気めっき鋼板
JPS6367560B2 (ja)
KR100723176B1 (ko) 표면외관과 경도가 우수한 황화물계 전기아연도금 도금액및 이를 이용하여 도금된 전기아연도금 강판
JPH06336691A (ja) 耐食性及び加工性にすぐれた超高電流密度Znめっき鋼板の製造方法
KR960002637B1 (ko) 흑색화 처리강판의 제조방법
KR20040059121A (ko) 도금층의 표면외관, 밀착성 및 저온 치핑성이 우수한아연-니켈 합금 전기도금조성물, 도금강판 제조방법 및이에 따라 제조된 아연-니켈 합금전기 도금강판
KR100293237B1 (ko) 표면외관균일성이우수한전기아연도금용액및이를이용한전기아연도금강판의제조방법
EP0148268B1 (en) Process for producing steel strip electroplated with zinc on both sides in chloride bath
JPH0474888A (ja) 外観の優れた電気亜鉛めつき鋼板の製造方法
JPH062193A (ja) 表面外観の優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法
JPS63243300A (ja) 高電流密度電気めっき用不溶性陽極
JPH0338355B2 (ja)