JP3254160B2 - 接着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
接着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板Info
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は接着性に優れた合金
化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
化溶融亜鉛めっき鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、耐食性に
優れているため自動車車体用表面処理鋼板として広く用
いられている。このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
使用した自動車車体の組立作業において、従来では、重
ね合わされた２枚の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接合に
スポット溶接が用いられてきたが、近年、溶接打点数の
削減や耐食性、制振性等の改善を目的として、スポット
溶接の代わりに接着剤による接合が行われるようになっ
てきた。このような接合のための接着剤としては、一般
に、次工程である電着塗料の焼付工程において硬化する
熱硬化型接着剤が使用されている。一方、自動車車体等
に適用する塗料に関しては、コスト低減を図り且つ地球
環境対策の観点からＣＯ2排出量を低減するために低温
焼付型の電着塗料が開発され、この低温焼付型電着塗料
の使用によって、従来よりも塗料の焼付温度が低温化し
つつある。しかし、このように焼付温度が低温化する
と、接着剤を使用した場合の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の接着性が冷延鋼板のそれに較べて劣るという問題が生
じる。
優れているため自動車車体用表面処理鋼板として広く用
いられている。このような合金化溶融亜鉛めっき鋼板を
使用した自動車車体の組立作業において、従来では、重
ね合わされた２枚の合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接合に
スポット溶接が用いられてきたが、近年、溶接打点数の
削減や耐食性、制振性等の改善を目的として、スポット
溶接の代わりに接着剤による接合が行われるようになっ
てきた。このような接合のための接着剤としては、一般
に、次工程である電着塗料の焼付工程において硬化する
熱硬化型接着剤が使用されている。一方、自動車車体等
に適用する塗料に関しては、コスト低減を図り且つ地球
環境対策の観点からＣＯ2排出量を低減するために低温
焼付型の電着塗料が開発され、この低温焼付型電着塗料
の使用によって、従来よりも塗料の焼付温度が低温化し
つつある。しかし、このように焼付温度が低温化する
と、接着剤を使用した場合の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
の接着性が冷延鋼板のそれに較べて劣るという問題が生
じる。
【０００３】このような問題を解決し、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板の接着性を向上させる方法として、例えば特
開平４−１３１３８６公報には、鋼板面上に形成された
溶融亜鉛めっき層の上層にＡｌまたはＡｌ合金めっき層
を形成し、その上で合金化処理を施すことによって鋼板
面上にＦｅ含有率が７〜２０重量％のＺｎ−Ｆｅ−Ａｌ
系合金めっき層を形成する技術（以下、従来技術１とい
う）が、また、特開平３−２１５６８５号公報には、鋼
板面上に形成された合金化溶融亜鉛めっき層の上層にＦ
ｅまたはＦｅ系合金層を形成した後、Ｃｕ、Ｎｉなどの
金属または合金の被覆層を形成する技術（以下、従来技
術２という）が開示されている。また、特開平６−１０
１５６公報には、鋼板面上に形成された溶融亜鉛めっき
層の表面に５〜２０ｎｍ程度の厚さで生成しているリン
酸塩、ケイ酸塩等を含んだＡｌ2Ｏ3やＺｎＯからなる不
純物あるいは初期酸化物を除去した後、１ｎｍ以上の厚
さのＡｌ2Ｏ3やＺｎＯからなる酸化物層を再形成する技
術（以下、従来技術３という）が開示されている。
めっき鋼板の接着性を向上させる方法として、例えば特
開平４−１３１３８６公報には、鋼板面上に形成された
溶融亜鉛めっき層の上層にＡｌまたはＡｌ合金めっき層
を形成し、その上で合金化処理を施すことによって鋼板
面上にＦｅ含有率が７〜２０重量％のＺｎ−Ｆｅ−Ａｌ
系合金めっき層を形成する技術（以下、従来技術１とい
う）が、また、特開平３−２１５６８５号公報には、鋼
板面上に形成された合金化溶融亜鉛めっき層の上層にＦ
ｅまたはＦｅ系合金層を形成した後、Ｃｕ、Ｎｉなどの
金属または合金の被覆層を形成する技術（以下、従来技
術２という）が開示されている。また、特開平６−１０
１５６公報には、鋼板面上に形成された溶融亜鉛めっき
層の表面に５〜２０ｎｍ程度の厚さで生成しているリン
酸塩、ケイ酸塩等を含んだＡｌ2Ｏ3やＺｎＯからなる不
純物あるいは初期酸化物を除去した後、１ｎｍ以上の厚
さのＡｌ2Ｏ3やＺｎＯからなる酸化物層を再形成する技
術（以下、従来技術３という）が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術には以下のような問題点ある。まず、従来技術１は鋼
板面上の溶融亜鉛めっき層の上層にＡｌまたはＡｌ合金
めっき層を形成し、しかる後に合金化処理を施すもので
あるため、めっき最表層がＡｌ系酸化皮膜となる。この
ため十分な接着性が得られず、また、Ａｌ系酸化皮膜は
高融点でしかも電気電導性が低いために、スポット溶接
における連続打点性にも劣るという欠点がある。また、
めっき層を２層構造とするために製造コストが高く、実
用的ではない。
術には以下のような問題点ある。まず、従来技術１は鋼
板面上の溶融亜鉛めっき層の上層にＡｌまたはＡｌ合金
めっき層を形成し、しかる後に合金化処理を施すもので
あるため、めっき最表層がＡｌ系酸化皮膜となる。この
ため十分な接着性が得られず、また、Ａｌ系酸化皮膜は
高融点でしかも電気電導性が低いために、スポット溶接
における連続打点性にも劣るという欠点がある。また、
めっき層を２層構造とするために製造コストが高く、実
用的ではない。
【０００５】また、従来技術２もめっき層を３層構造と
するために製造コストが高く、これも実用的ではない。
さらに、従来技術３は溶融亜鉛めっき層表面に存在する
不純物や初期酸化物を除去するプロセスが必要であるた
め製造コストが高く、これも実用的ではない。したがっ
て本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を
解決し、鋼板どうしの重ね合せ部を接着剤で接合した後
に低温で塗装焼付した場合でも優れた接着性が得られ、
しかも低コストに製造することができる合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を提供することにある。
するために製造コストが高く、これも実用的ではない。
さらに、従来技術３は溶融亜鉛めっき層表面に存在する
不純物や初期酸化物を除去するプロセスが必要であるた
め製造コストが高く、これも実用的ではない。したがっ
て本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を
解決し、鋼板どうしの重ね合せ部を接着剤で接合した後
に低温で塗装焼付した場合でも優れた接着性が得られ、
しかも低コストに製造することができる合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】合金化溶融亜鉛めっき鋼
板を接着剤で接合する場合には、接着強度とともに接合
部分の剥離形態が問題となる。接合部分の剥離形態とし
ては、接着剤内部での剥離（凝集破壊）、接着剤とめっ
き鋼板界面での剥離（界面剥離）およびめっき鋼板側の
破壊という３つの形態が考えられる。このうち接合部分
の剥離形態が接着剤内部での凝集破壊の場合には、鋼板
面が接着剤で覆われているため耐食性は良好である。
板を接着剤で接合する場合には、接着強度とともに接合
部分の剥離形態が問題となる。接合部分の剥離形態とし
ては、接着剤内部での剥離（凝集破壊）、接着剤とめっ
き鋼板界面での剥離（界面剥離）およびめっき鋼板側の
破壊という３つの形態が考えられる。このうち接合部分
の剥離形態が接着剤内部での凝集破壊の場合には、鋼板
面が接着剤で覆われているため耐食性は良好である。
【０００７】接着剤内部の凝集破壊強度に較べて接着剤
／めっき鋼板界面の剥離強度が低い場合に界面剥離が起
こる。このような界面剥離が起こると、十分な接着強度
が得られなくなり、また剥離面は金属が露出するために
耐食性が劣化する等の問題が生じる。合金化溶融亜鉛め
っき鋼板はこの界面剥離が冷延鋼板に較べて起こりやす
く、したがって接着性が劣る。接着剤の凝集破壊強度は
接着剤自体の性質に左右されるため、接着剤を選定する
ことにより改善することができるが、界面破壊はめっき
鋼板表面の性質により左右されるために、めっき鋼板側
からの改善が必要となる。一方、接着強度レベルが高い
接着剤を用いたとき、接着剤／めっき鋼板界面の剥離強
度および接着剤の凝集破壊強度が合金化溶融亜鉛めっき
鋼板のめっき層／地鉄界面の破壊強度より高いと、鋼板
側の破壊が生じる。しかし、このような鋼板側の破壊は
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の内部（地鉄或いはめっき層
／地鉄界面）の問題であるか若しくは接着剤選定の問題
であり、めっき鋼板表面の性状の問題ではないため、課
題としては本発明の対象外である。
／めっき鋼板界面の剥離強度が低い場合に界面剥離が起
こる。このような界面剥離が起こると、十分な接着強度
が得られなくなり、また剥離面は金属が露出するために
耐食性が劣化する等の問題が生じる。合金化溶融亜鉛め
っき鋼板はこの界面剥離が冷延鋼板に較べて起こりやす
く、したがって接着性が劣る。接着剤の凝集破壊強度は
接着剤自体の性質に左右されるため、接着剤を選定する
ことにより改善することができるが、界面破壊はめっき
鋼板表面の性質により左右されるために、めっき鋼板側
からの改善が必要となる。一方、接着強度レベルが高い
接着剤を用いたとき、接着剤／めっき鋼板界面の剥離強
度および接着剤の凝集破壊強度が合金化溶融亜鉛めっき
鋼板のめっき層／地鉄界面の破壊強度より高いと、鋼板
側の破壊が生じる。しかし、このような鋼板側の破壊は
合金化溶融亜鉛めっき鋼板の内部（地鉄或いはめっき層
／地鉄界面）の問題であるか若しくは接着剤選定の問題
であり、めっき鋼板表面の性状の問題ではないため、課
題としては本発明の対象外である。
【０００８】本発明者らは合金化溶融亜鉛めっき鋼板の
めっき層表面の形態（組成及び性状）と接着性（前記界
面剥離に関係する接着性）との関係について検討を行
い、その結果、以下のような知見を得た。一般の合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融したＡｌを含む亜鉛浴に浸
漬された後、合金化のための加熱処理が施され、次いで
調質圧延することにより製造される。このようにして製
造された合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、汚染によって付
着するＣを除き、Ａｌ酸化物（Ａｌ2Ｏ3）およびＺｎ酸
化物（ＺｎＯ）と金属Ｚｎ及びＦｅが存在する清浄なめ
っき表面を有している。このめっき表面は、その一部に
Ａｌ2Ｏ3とＺｎＯとの存在比（Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ）が
０．８５を超え、酸化物の厚さが２〜４０ｎｍ程度と厚
い部分が存在するとともに、酸化物の厚さが２ｎｍ未満
と薄く金属ＺｎやＦｅが比較的多く存在する部分が全面
積に対して２５〜８０％程度の割合で存在している。
めっき層表面の形態（組成及び性状）と接着性（前記界
面剥離に関係する接着性）との関係について検討を行
い、その結果、以下のような知見を得た。一般の合金化
溶融亜鉛めっき鋼板は、溶融したＡｌを含む亜鉛浴に浸
漬された後、合金化のための加熱処理が施され、次いで
調質圧延することにより製造される。このようにして製
造された合金化溶融亜鉛めっき鋼板は、汚染によって付
着するＣを除き、Ａｌ酸化物（Ａｌ2Ｏ3）およびＺｎ酸
化物（ＺｎＯ）と金属Ｚｎ及びＦｅが存在する清浄なめ
っき表面を有している。このめっき表面は、その一部に
Ａｌ2Ｏ3とＺｎＯとの存在比（Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ）が
０．８５を超え、酸化物の厚さが２〜４０ｎｍ程度と厚
い部分が存在するとともに、酸化物の厚さが２ｎｍ未満
と薄く金属ＺｎやＦｅが比較的多く存在する部分が全面
積に対して２５〜８０％程度の割合で存在している。
【０００９】上記のようにめっき表面の酸化物の厚さが
不均一である理由は、合金化処理による鉄と亜鉛の合金
化過程において、鋼板の部分によって合金化速度が異な
るためにめっき厚さに不均一が生じ、これに調質圧延が
施されると、めっき層が厚くて凸状となっている部分
（以下、説明の便宜上この部分を“凸状部分”という）
では酸化物が伸延されるためその厚さが薄くなり、一
方、めっき層の厚さが薄くて凹状となっている部分（以
下、説明の便宜上この部分を“凹状部分”という）では
酸化物はあまり伸延されないため、厚い酸化物が残存し
てしまうためである。また、上記凹状部分は凸状部分に
較べて表面粗さが大きく、通常、Ｒａ０．５〜２．５μ
ｍ程度の表面粗さを有している。
不均一である理由は、合金化処理による鉄と亜鉛の合金
化過程において、鋼板の部分によって合金化速度が異な
るためにめっき厚さに不均一が生じ、これに調質圧延が
施されると、めっき層が厚くて凸状となっている部分
（以下、説明の便宜上この部分を“凸状部分”という）
では酸化物が伸延されるためその厚さが薄くなり、一
方、めっき層の厚さが薄くて凹状となっている部分（以
下、説明の便宜上この部分を“凹状部分”という）では
酸化物はあまり伸延されないため、厚い酸化物が残存し
てしまうためである。また、上記凹状部分は凸状部分に
較べて表面粗さが大きく、通常、Ｒａ０．５〜２．５μ
ｍ程度の表面粗さを有している。
【００１０】このような事実に基づきさらに研究を進め
た結果、次のような事実が明らかとなった。 (1) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接着性は、めっき層表
面の酸化物の組成と濃度、特にＡｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃
度に大きく支配されており、めっき層表面にＡｌ2Ｏ3が
多く存在すると接着性は劣化し、一方、ＺｎＯが多く存
在すると接着性は逆に向上する。したがって、基本的に
はめっき層表面のＡｌ2Ｏ3濃度を低減させ、一方におい
てＺｎＯ濃度を増大させれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の接着性は向上する。 (2) 上述したように、一般の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
のめっき層表面には、酸化物の厚さが薄い凸状部分とＡ
ｌ2Ｏ3濃度が高く酸化物が厚く生成した凹状部分とがあ
るが、このうち元々酸化物が薄くＡｌ2Ｏ3濃度も低い凸
状部分については酸化物の組成と濃度を制御することが
可能であり、且つこの部分はめっき層表面に対する面積
率で２５〜８０％程度を占めることから、この凸状部分
の酸化物組成及び濃度を制御してＡｌ2Ｏ3濃度を低減さ
せ且つＺｎＯ濃度を増大させることにより、接着性を効
果的に改善することができる。
た結果、次のような事実が明らかとなった。 (1) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の接着性は、めっき層表
面の酸化物の組成と濃度、特にＡｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃
度に大きく支配されており、めっき層表面にＡｌ2Ｏ3が
多く存在すると接着性は劣化し、一方、ＺｎＯが多く存
在すると接着性は逆に向上する。したがって、基本的に
はめっき層表面のＡｌ2Ｏ3濃度を低減させ、一方におい
てＺｎＯ濃度を増大させれば、合金化溶融亜鉛めっき鋼
板の接着性は向上する。 (2) 上述したように、一般の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
のめっき層表面には、酸化物の厚さが薄い凸状部分とＡ
ｌ2Ｏ3濃度が高く酸化物が厚く生成した凹状部分とがあ
るが、このうち元々酸化物が薄くＡｌ2Ｏ3濃度も低い凸
状部分については酸化物の組成と濃度を制御することが
可能であり、且つこの部分はめっき層表面に対する面積
率で２５〜８０％程度を占めることから、この凸状部分
の酸化物組成及び濃度を制御してＡｌ2Ｏ3濃度を低減さ
せ且つＺｎＯ濃度を増大させることにより、接着性を効
果的に改善することができる。
【００１１】(3) 一方、元々酸化物が厚く存在している
凹状部分については酸化物の組成や濃度の制御は殆どで
きないが、この凹状部分は凸状部分に較べて表面粗さが
大きく、この表面粗さを利用した接着性の向上が期待で
きる。すなわち、めっき層の表面粗さが大きいと接着剤
がめっき表面の粗面の凸凹部分に回り込むため実効的な
接着面積が高くなり、これが接着性の向上に寄与する。
本発明は以上のような知見に基づきなされたもので、そ
の特徴とする構成は以下の通りである。
凹状部分については酸化物の組成や濃度の制御は殆どで
きないが、この凹状部分は凸状部分に較べて表面粗さが
大きく、この表面粗さを利用した接着性の向上が期待で
きる。すなわち、めっき層の表面粗さが大きいと接着剤
がめっき表面の粗面の凸凹部分に回り込むため実効的な
接着面積が高くなり、これが接着性の向上に寄与する。
本発明は以上のような知見に基づきなされたもので、そ
の特徴とする構成は以下の通りである。
【００１２】本発明は以上のような知見に基づきなされ
たもので、その特徴は、鋼板の少なくとも片面側に、Ｆ
ｅ含有率が７〜２０重量％の合金化溶融亜鉛めっき層が
形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記合
金化溶融亜鉛めっき層表面の組成が、下記(a)、(b)及び
(c)を満足することを特徴とする接着性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板である。 (a) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／Ｚ
ｎＯ］が０．８５を超える部分と０．８５以下の部分と
が混在するとともに、Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度が５〜５０
ｍｏｌ％、ＺｎＯの平均濃度が１５〜９５ｍｏｌ％であ
り、 (b) Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａ
ｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜１．５であり、 (c) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度が５〜３５ｍｏｌ％で且つＺｎＯ濃
度が２０〜９５ｍｏｌ％であって、Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺ
ｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜０．
８５である部分のめっき層表面に占める面積率が２５〜
８０％である。
たもので、その特徴は、鋼板の少なくとも片面側に、Ｆ
ｅ含有率が７〜２０重量％の合金化溶融亜鉛めっき層が
形成された合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記合
金化溶融亜鉛めっき層表面の組成が、下記(a)、(b)及び
(c)を満足することを特徴とする接着性に優れた合金化
溶融亜鉛めっき鋼板である。 (a) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／Ｚ
ｎＯ］が０．８５を超える部分と０．８５以下の部分と
が混在するとともに、Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度が５〜５０
ｍｏｌ％、ＺｎＯの平均濃度が１５〜９５ｍｏｌ％であ
り、 (b) Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａ
ｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜１．５であり、 (c) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度が５〜３５ｍｏｌ％で且つＺｎＯ濃
度が２０〜９５ｍｏｌ％であって、Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺ
ｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜０．
８５である部分のめっき層表面に占める面積率が２５〜
８０％である。
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細と限定理由に
ついて説明する。本発明において合金化溶融亜鉛めっき
鋼板とは、素材鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後、合金
化処理を施すことにより、鋼板の少なくとも片面側に合
金化溶融亜鉛めっき層を形成させた鋼板である。なお、
合金化溶融亜鉛めっき層中には、耐食性や他の性能向上
を目的としてＢ，Ｃ，Ｐ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｓ
ｂ，Ｂｉ，Ｐｂ，Ｗ等の元素の１種または２種以上を含
有させてもよい。合金化溶融亜鉛めっき層表面は、Ａｌ
2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．
８５を超える部分、つまりＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い部
分と、Ａｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／Ｚｎ
Ｏ］が０．８５以下の部分とが混在しており、このうち
Ａｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が
０．８５を超える部分が上述した凹状部分に相当し、そ
れ以外の部分（比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．８５以下
の部分）が上述した凸状部分に相当する。通常、この凸
状部分はめっき層表面における面積率で２５〜８０％程
度を占めている。
ついて説明する。本発明において合金化溶融亜鉛めっき
鋼板とは、素材鋼板に溶融亜鉛めっきを施した後、合金
化処理を施すことにより、鋼板の少なくとも片面側に合
金化溶融亜鉛めっき層を形成させた鋼板である。なお、
合金化溶融亜鉛めっき層中には、耐食性や他の性能向上
を目的としてＢ，Ｃ，Ｐ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｔｉ，Ｓｉ，Ｓ
ｂ，Ｂｉ，Ｐｂ，Ｗ等の元素の１種または２種以上を含
有させてもよい。合金化溶融亜鉛めっき層表面は、Ａｌ
2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．
８５を超える部分、つまりＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い部
分と、Ａｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／Ｚｎ
Ｏ］が０．８５以下の部分とが混在しており、このうち
Ａｌ2Ｏ3濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が
０．８５を超える部分が上述した凹状部分に相当し、そ
れ以外の部分（比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．８５以下
の部分）が上述した凸状部分に相当する。通常、この凸
状部分はめっき層表面における面積率で２５〜８０％程
度を占めている。
【００１５】本発明では、上記凸状部分におけるＺｎＯ
濃度を高め、且つＡｌ2Ｏ3濃度を低減させるため、めっ
き層表面におけるＡｌ2Ｏ3の平均濃度の上限を５０ｍｏ
ｌ％、ＺｎＯの平均濃度の下限を１５ｍｏｌ％と規定す
る。めっき層表面のＡｌ2Ｏ3の平均濃度が５０ｍｏｌ％
を超えると、上記凸状部分におけるＡｌ2Ｏ3濃度が高す
ぎるため、Ａｌ2Ｏ3濃度の低減化による接着剤／めっき
層界面での接着力の改善効果が十分に得られず、接着性
が劣る。同様に、めっき層表面のＺｎＯの平均濃度が１
５ｍｏｌ％未満では、上記凸状部分におけるＺｎＯ濃度
が不十分であるため、ＺｎＯによる接着剤／めっき層界
面間での接着力の改善効果が十分に得られず、この場合
も接着性が劣る。このようにめっき層表面におけるＡｌ
2Ｏ3の存在により接着性が低下し、一方においてＺｎＯ
の存在により接着性が向上する理由は必ずしも明らかで
ないが、接着剤／めっき層界面の水素結合力や分子間力
等の化学結合力が影響しているものと考えられる。
濃度を高め、且つＡｌ2Ｏ3濃度を低減させるため、めっ
き層表面におけるＡｌ2Ｏ3の平均濃度の上限を５０ｍｏ
ｌ％、ＺｎＯの平均濃度の下限を１５ｍｏｌ％と規定す
る。めっき層表面のＡｌ2Ｏ3の平均濃度が５０ｍｏｌ％
を超えると、上記凸状部分におけるＡｌ2Ｏ3濃度が高す
ぎるため、Ａｌ2Ｏ3濃度の低減化による接着剤／めっき
層界面での接着力の改善効果が十分に得られず、接着性
が劣る。同様に、めっき層表面のＺｎＯの平均濃度が１
５ｍｏｌ％未満では、上記凸状部分におけるＺｎＯ濃度
が不十分であるため、ＺｎＯによる接着剤／めっき層界
面間での接着力の改善効果が十分に得られず、この場合
も接着性が劣る。このようにめっき層表面におけるＡｌ
2Ｏ3の存在により接着性が低下し、一方においてＺｎＯ
の存在により接着性が向上する理由は必ずしも明らかで
ないが、接着剤／めっき層界面の水素結合力や分子間力
等の化学結合力が影響しているものと考えられる。
【００１６】一方、合金化溶融亜鉛めっきでは、めっき
層中のＦｅ含有量を制御するためにめっき層中に添加さ
れたＡｌが表面に酸化物として濃化するため、めっき層
表面のＡｌ2Ｏ3濃度を５ｍｏｌ％未満、ＺｎＯ濃度を９
５ｍｏｌ％超の範囲に制御することは事実上できない。
以上の理由から本発明では、合金化溶融亜鉛めっき層表
面のＡｌ2Ｏ3の平均濃度を５〜５０ｍｏｌ％、ＺｎＯの
平均濃度を１５〜９５ｍｏｌ％の範囲にそれぞれ限定す
る。
層中のＦｅ含有量を制御するためにめっき層中に添加さ
れたＡｌが表面に酸化物として濃化するため、めっき層
表面のＡｌ2Ｏ3濃度を５ｍｏｌ％未満、ＺｎＯ濃度を９
５ｍｏｌ％超の範囲に制御することは事実上できない。
以上の理由から本発明では、合金化溶融亜鉛めっき層表
面のＡｌ2Ｏ3の平均濃度を５〜５０ｍｏｌ％、ＺｎＯの
平均濃度を１５〜９５ｍｏｌ％の範囲にそれぞれ限定す
る。
【００１７】上述したように合金化溶融亜鉛めっき層表
面にはＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い凹状部分（Ａｌ2Ｏ3濃
度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．８５を
超える部分）が存在しており、この部分は元々厚い酸化
物が不可避的に存在し且つＡｌ2Ｏ3濃度も高いため、上
述した凹状部分のような酸化物の組成や濃度の制御は殆
どできない。しかし、この凹状部分は凸状部分に較べて
表面粗さが大きく、この表面粗さによる接着性の改善作
用が得られる。すなわち、めっき層の表面粗さが大きい
と接着剤がめっき表面の粗面の凸凹部分に回り込むため
実効的な接着面積が高くなり、これが接着性の向上に寄
与する。したがって本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
では、このようなＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い凹状部分が
めっき層表面に存在していても、全体として高い接着性
を確保することができる。
面にはＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い凹状部分（Ａｌ2Ｏ3濃
度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が０．８５を
超える部分）が存在しており、この部分は元々厚い酸化
物が不可避的に存在し且つＡｌ2Ｏ3濃度も高いため、上
述した凹状部分のような酸化物の組成や濃度の制御は殆
どできない。しかし、この凹状部分は凸状部分に較べて
表面粗さが大きく、この表面粗さによる接着性の改善作
用が得られる。すなわち、めっき層の表面粗さが大きい
と接着剤がめっき表面の粗面の凸凹部分に回り込むため
実効的な接着面積が高くなり、これが接着性の向上に寄
与する。したがって本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板
では、このようなＡｌ2Ｏ3濃度が極めて高い凹状部分が
めっき層表面に存在していても、全体として高い接着性
を確保することができる。
【００１８】また、本発明ではＡｌ2Ｏ3の平均濃度とＺ
ｎＯの平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］を０．０５〜
１．５の範囲とすることにより、接着性をさらに良好な
ものとすることができる。Ａｌ2Ｏ3の平均濃度とＺｎＯ
の平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が１．５超では、
接着性をより向上させるという観点からして、接着性を
阻害するＡｌ2Ｏ3に対して接着性を向上させる作用を有
するＺｎＯの存在比率が相対的に不十分となり、より優
れた接着性は得られない。一方、上記凹状部分を含めて
めっき層表面にはＡｌ2Ｏ3が不可避的に存在するため、
Ａｌ2Ｏ3の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3
／ＺｎＯ］を０．０５未満とすることは事実上できな
い。
ｎＯの平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］を０．０５〜
１．５の範囲とすることにより、接着性をさらに良好な
ものとすることができる。Ａｌ2Ｏ3の平均濃度とＺｎＯ
の平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3／ＺｎＯ］が１．５超では、
接着性をより向上させるという観点からして、接着性を
阻害するＡｌ2Ｏ3に対して接着性を向上させる作用を有
するＺｎＯの存在比率が相対的に不十分となり、より優
れた接着性は得られない。一方、上記凹状部分を含めて
めっき層表面にはＡｌ2Ｏ3が不可避的に存在するため、
Ａｌ2Ｏ3の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａｌ2Ｏ3
／ＺｎＯ］を０．０５未満とすることは事実上できな
い。
【００１９】また、さらに優れた接着性を得るために、
上述した条件に加えてめっき層表面のＡｌ２Ｏ３濃度と
ＺｎＯ濃度を下記の形態に制御する。 合金化溶融
亜鉛めっき層表面においてＡｌ２Ｏ３濃度が５〜３５ｍ
ｏｌ％で且つＺｎＯ濃度が２０〜９５ｍｏｌ％であっ
て、Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ２Ｏ３／Ｚ
ｎＯ］が０．０５〜０．８５である部分のめっき層表面
に占める面積率が２５〜８０％であること
上述した条件に加えてめっき層表面のＡｌ２Ｏ３濃度と
ＺｎＯ濃度を下記の形態に制御する。 合金化溶融
亜鉛めっき層表面においてＡｌ２Ｏ３濃度が５〜３５ｍ
ｏｌ％で且つＺｎＯ濃度が２０〜９５ｍｏｌ％であっ
て、Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ２Ｏ３／Ｚ
ｎＯ］が０．０５〜０．８５である部分のめっき層表面
に占める面積率が２５〜８０％であること
【００２０】このは先に述べた凸状部分のより好まし
い形態を規定したものであり、上述した鋼板面全体のＡ
ｌ２Ｏ３の平均濃度とＺｎＯの平均濃度だけでなく、合
金化溶融亜鉛めっき層表面の面積率で２５〜８０％を占
める凸状部分について、そのＡｌ２Ｏ３濃度の低減化と
ＺｎＯ濃度の確保を規定したものである。上記が規定
する面積率が２５％未満では、低Ａｌ２Ｏ３濃度で且つ
高ＺｎＯ濃度である凸状部分の面積比率が少な過ぎるた
め、凸状部分を低Ａｌ２Ｏ３濃度化、高ＺｎＯ濃度化す
ることによる接着力の改善効果が不十分となり、より優
れた接着性は得られない。一方、酸化物の組成および濃
度を制御し得る凸状部分のめっき層表面に占める面積率
は８０％が上限であることから、上記で規定する面積
率も必然的に８０％が上限となる。
い形態を規定したものであり、上述した鋼板面全体のＡ
ｌ２Ｏ３の平均濃度とＺｎＯの平均濃度だけでなく、合
金化溶融亜鉛めっき層表面の面積率で２５〜８０％を占
める凸状部分について、そのＡｌ２Ｏ３濃度の低減化と
ＺｎＯ濃度の確保を規定したものである。上記が規定
する面積率が２５％未満では、低Ａｌ２Ｏ３濃度で且つ
高ＺｎＯ濃度である凸状部分の面積比率が少な過ぎるた
め、凸状部分を低Ａｌ２Ｏ３濃度化、高ＺｎＯ濃度化す
ることによる接着力の改善効果が不十分となり、より優
れた接着性は得られない。一方、酸化物の組成および濃
度を制御し得る凸状部分のめっき層表面に占める面積率
は８０％が上限であることから、上記で規定する面積
率も必然的に８０％が上限となる。
【００２１】また、凸状部分のＡｌ2Ｏ3濃度が３５ｍｏ
ｌ％を超えると、Ａｌ2Ｏ3濃度の低減化による接着剤／
めっき層界面での接着力の改善効果が十分に得られず、
接着性が劣る。同様に、凸状部分のＺｎＯ濃度が２０ｍ
ｏｌ％未満では、ＺｎＯによる接着剤／めっき層界面間
での接着力の改善効果が十分に得られず、この場合も接
着性が劣る。一方、Ａｌ2Ｏ3濃度の下限とＺｎＯ濃度の
上限については、先に述べたように、合金化溶融亜鉛め
っきでは表面のＡｌ2Ｏ3濃度を５ｍｏｌ％未満、ＺｎＯ
濃度を９５ｍｏｌ％超の範囲に制御することはできな
い。
ｌ％を超えると、Ａｌ2Ｏ3濃度の低減化による接着剤／
めっき層界面での接着力の改善効果が十分に得られず、
接着性が劣る。同様に、凸状部分のＺｎＯ濃度が２０ｍ
ｏｌ％未満では、ＺｎＯによる接着剤／めっき層界面間
での接着力の改善効果が十分に得られず、この場合も接
着性が劣る。一方、Ａｌ2Ｏ3濃度の下限とＺｎＯ濃度の
上限については、先に述べたように、合金化溶融亜鉛め
っきでは表面のＡｌ2Ｏ3濃度を５ｍｏｌ％未満、ＺｎＯ
濃度を９５ｍｏｌ％超の範囲に制御することはできな
い。
【００２２】さらに、Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺｎＯ濃度の比
［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．０５〜０．８５であるこ
とを条件とすることにより、接着性のより優れた改善効
果を期待できる。Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａ
ｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．８５を超えると、接着性をよ
り向上させるという観点からして、接着性を阻害するＡ
ｌ２Ｏ３に対して接着性を向上させる作用を有するＺｎ
Ｏの存在比率が相対的に不十分となり、より優れた接着
性は得られない。一方、凸状部分においてもＡｌ２Ｏ３
は不可避的に存在するため、Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃
度の比［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］を０．０５未満とするこ
とは事実上できない。
［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．０５〜０．８５であるこ
とを条件とすることにより、接着性のより優れた改善効
果を期待できる。Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａ
ｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．８５を超えると、接着性をよ
り向上させるという観点からして、接着性を阻害するＡ
ｌ２Ｏ３に対して接着性を向上させる作用を有するＺｎ
Ｏの存在比率が相対的に不十分となり、より優れた接着
性は得られない。一方、凸状部分においてもＡｌ２Ｏ３
は不可避的に存在するため、Ａｌ２Ｏ３濃度とＺｎＯ濃
度の比［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］を０．０５未満とするこ
とは事実上できない。
【００２３】本発明の合金化溶融亜鉛めっき鋼板のめっ
き層のＦｅ含有率は７〜２０重量％とする。めっき層中
の鉄含有率が７重量％未満では、めっき層表面に純亜鉛
層（η相）が残存するためプレス成形時にめっき層のフ
レーキングが生じ、摩擦係数が上昇する結果、プレス成
形性が劣化する。一方、めっき層中のＦｅ含有率が２０
重量％を超えると鋼板／めっき層界面に脆いΓ相が生成
するため、プレス成形時にめっき層が剥離しやすくな
り、耐パウダリング性が劣化する。合金化溶融亜鉛めっ
き層の付着量は２０〜１２０ｇ／ｍ2の範囲とすること
が望ましい。付着量が２０ｇ／ｍ2未満では十分な耐食
性が得られず、一方、付着量が１２０ｇ／ｍ2を超える
と加工性、溶接性等が劣化する。
き層のＦｅ含有率は７〜２０重量％とする。めっき層中
の鉄含有率が７重量％未満では、めっき層表面に純亜鉛
層（η相）が残存するためプレス成形時にめっき層のフ
レーキングが生じ、摩擦係数が上昇する結果、プレス成
形性が劣化する。一方、めっき層中のＦｅ含有率が２０
重量％を超えると鋼板／めっき層界面に脆いΓ相が生成
するため、プレス成形時にめっき層が剥離しやすくな
り、耐パウダリング性が劣化する。合金化溶融亜鉛めっ
き層の付着量は２０〜１２０ｇ／ｍ2の範囲とすること
が望ましい。付着量が２０ｇ／ｍ2未満では十分な耐食
性が得られず、一方、付着量が１２０ｇ／ｍ2を超える
と加工性、溶接性等が劣化する。
【００２４】本発明が規定するような合金化溶融亜鉛め
っき層表面の組成（Ａｌ2Ｏ3濃度およびＺｎＯ濃度）を
得る方法は種々考えられが、代表的な方法としては合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を酸化性溶液中に浸漬処理する方
法、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を陰極電解または陽極電
解処理する方法、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を特定の条
件下で加熱する方法がある。このうち合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を酸化性溶液中に浸漬する方法では、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を過酸化水素、塩素酸、臭素酸、過マ
ンガン酸カリウム、亜硝酸イオン等の酸化剤の中から選
ばれる１種または２種以上を合計で０．１〜５０ｇ／ｌ
程度添加した処理液（水溶液）に浸漬させ、めっき層表
面に酸化物を形成させる。この際、めっき層表面に形成
される酸化物量は酸化剤の濃度、処理液への浸漬時間等
によって実質的に決まるため、形成させるべき酸化物量
に応じてこれらを制御する。
っき層表面の組成（Ａｌ2Ｏ3濃度およびＺｎＯ濃度）を
得る方法は種々考えられが、代表的な方法としては合金
化溶融亜鉛めっき鋼板を酸化性溶液中に浸漬処理する方
法、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を陰極電解または陽極電
解処理する方法、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を特定の条
件下で加熱する方法がある。このうち合金化溶融亜鉛め
っき鋼板を酸化性溶液中に浸漬する方法では、合金化溶
融亜鉛めっき鋼板を過酸化水素、塩素酸、臭素酸、過マ
ンガン酸カリウム、亜硝酸イオン等の酸化剤の中から選
ばれる１種または２種以上を合計で０．１〜５０ｇ／ｌ
程度添加した処理液（水溶液）に浸漬させ、めっき層表
面に酸化物を形成させる。この際、めっき層表面に形成
される酸化物量は酸化剤の濃度、処理液への浸漬時間等
によって実質的に決まるため、形成させるべき酸化物量
に応じてこれらを制御する。
【００２５】また、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を加熱に
よる方法では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を大気雰囲気
または酸素やオゾンを２０ｖｏｌ％以上含む気体中で加
熱し、めっき層表面に所望の酸化物を形成させる。この
場合の加熱条件としては、めっき層とめっき鋼板素地と
の合金化反応が過度に進行せず、且つめっき層表面の酸
化が促進するような温度範囲が望ましく、このような観
点から３５０〜４００℃の範囲の加熱温度が推奨され
る。また、めっき層表面に形成される酸化物量は加熱温
度、加熱時間、加熱雰囲気中の酸素（またはオゾン）濃
度等により実質的に決まるため、形成させるべき酸化物
量に応じてこれらを制御する。
よる方法では、合金化溶融亜鉛めっき鋼板を大気雰囲気
または酸素やオゾンを２０ｖｏｌ％以上含む気体中で加
熱し、めっき層表面に所望の酸化物を形成させる。この
場合の加熱条件としては、めっき層とめっき鋼板素地と
の合金化反応が過度に進行せず、且つめっき層表面の酸
化が促進するような温度範囲が望ましく、このような観
点から３５０〜４００℃の範囲の加熱温度が推奨され
る。また、めっき層表面に形成される酸化物量は加熱温
度、加熱時間、加熱雰囲気中の酸素（またはオゾン）濃
度等により実質的に決まるため、形成させるべき酸化物
量に応じてこれらを制御する。
【００２６】また、以上述べた２つの方法を併用するこ
とによっても目的とする合金化溶融亜鉛めっき層表面の
組成が得られる。なお、鋼板に溶融亜鉛めっきする際の
亜鉛めっき浴中のＡｌ含有率は０．０５〜０．３重量％
とすることが好ましい。めっき浴中のＡｌ含有率が０．
０５重量％未満または０．３重量％超では、合金化を均
一に行なうことができず、耐食性、プレス成形性等が劣
化する。
とによっても目的とする合金化溶融亜鉛めっき層表面の
組成が得られる。なお、鋼板に溶融亜鉛めっきする際の
亜鉛めっき浴中のＡｌ含有率は０．０５〜０．３重量％
とすることが好ましい。めっき浴中のＡｌ含有率が０．
０５重量％未満または０．３重量％超では、合金化を均
一に行なうことができず、耐食性、プレス成形性等が劣
化する。
【００２７】なお、本発明が規定する合金化溶融亜鉛め
っき層表面のＡｌ2Ｏ3濃度やＺｎＯ濃度を測定するため
の方法は特に限定されるものではないが、これらの濃度
は、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）、オージェ電子
分光法（ＡＥＳ）、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）
等を用いて測定することができる。例えばＡＥＳで測定
する場合には、表面に付着した汚染層をＡｒイオンスパ
ッタリングで除去した後、測定すべき各元素のスペクト
ルを測定する。測定されたＡｌのスペクトルを酸化物と
して存在するＡｌの成分と金属として存在するＡｌの成
分とにピーク分離し、同様に、測定されたＺｎのスペク
トルを酸化物として存在するＺｎの成分と金属として存
在するＺｎの成分とにピーク分離する。これらスペクト
ルの強度について相対感度因子補正を行い、めっき層表
面に存在するＡｌ2Ｏ3とＺｎＯの濃度を求める。また、
Ａｌ2Ｏ3およびＺｎＯが特定の濃度で存在している領域
の割合（面積率）は、ＡＥＳによる面分析を行い、それ
ぞれの酸化物の分布を測定することにより求める。
っき層表面のＡｌ2Ｏ3濃度やＺｎＯ濃度を測定するため
の方法は特に限定されるものではないが、これらの濃度
は、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）、オージェ電子
分光法（ＡＥＳ）、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）
等を用いて測定することができる。例えばＡＥＳで測定
する場合には、表面に付着した汚染層をＡｒイオンスパ
ッタリングで除去した後、測定すべき各元素のスペクト
ルを測定する。測定されたＡｌのスペクトルを酸化物と
して存在するＡｌの成分と金属として存在するＡｌの成
分とにピーク分離し、同様に、測定されたＺｎのスペク
トルを酸化物として存在するＺｎの成分と金属として存
在するＺｎの成分とにピーク分離する。これらスペクト
ルの強度について相対感度因子補正を行い、めっき層表
面に存在するＡｌ2Ｏ3とＺｎＯの濃度を求める。また、
Ａｌ2Ｏ3およびＺｎＯが特定の濃度で存在している領域
の割合（面積率）は、ＡＥＳによる面分析を行い、それ
ぞれの酸化物の分布を測定することにより求める。
【００２８】
【実施例】溶融亜鉛めっきラインにおいて、板厚０．８
ｍｍの低炭素アルミキルド鋼板に以下のような条件で溶
融亜鉛めっきおよび合金化処理を施し、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を製造した。 めっき浴組成：Ａｌ：０．１〜０．２重量％，残部：Ｚ
ｎ めっき浴温度：４６０℃ 合金化条件：４５０〜６００℃の温度範囲で加熱を行
い、めっき層のＦｅ含有率が所定値となるように加熱時
間を調整した。 これらの合金化溶融亜鉛めっき鋼板の一部に対して、ラ
ボ圧延機を用いて伸延率５％以下の範囲で調質圧延を施
した。なお、Ｎｏ．１６、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．４１〜Ｎ
ｏ．４６については調質圧延を行わなかった。次いで、
大気中において３５０〜４００℃の加熱処理または酸化
剤溶液への浸漬処理を行い、めっき層表面のＡｌ２Ｏ３
濃度とＺｎＯ濃度の調整を行った。また、比較例である
Ｎｏ．３０とＮｏ．３１については、調質圧延した後、
めっき表面の酸化物を取り除くためにアルカリ溶液への
浸漬処理を行ない、しかる後、酸素を含有する雰囲気中
において３００℃で加熱を行った。
ｍｍの低炭素アルミキルド鋼板に以下のような条件で溶
融亜鉛めっきおよび合金化処理を施し、合金化溶融亜鉛
めっき鋼板を製造した。 めっき浴組成：Ａｌ：０．１〜０．２重量％，残部：Ｚ
ｎ めっき浴温度：４６０℃ 合金化条件：４５０〜６００℃の温度範囲で加熱を行
い、めっき層のＦｅ含有率が所定値となるように加熱時
間を調整した。 これらの合金化溶融亜鉛めっき鋼板の一部に対して、ラ
ボ圧延機を用いて伸延率５％以下の範囲で調質圧延を施
した。なお、Ｎｏ．１６、Ｎｏ．１８、Ｎｏ．４１〜Ｎ
ｏ．４６については調質圧延を行わなかった。次いで、
大気中において３５０〜４００℃の加熱処理または酸化
剤溶液への浸漬処理を行い、めっき層表面のＡｌ２Ｏ３
濃度とＺｎＯ濃度の調整を行った。また、比較例である
Ｎｏ．３０とＮｏ．３１については、調質圧延した後、
めっき表面の酸化物を取り除くためにアルカリ溶液への
浸漬処理を行ない、しかる後、酸素を含有する雰囲気中
において３００℃で加熱を行った。
【００２９】このようにして得られた各供試材につい
て、めっき層表面のＡｌ2Ｏ3およびＺｎＯの濃度を測定
するとともに、接着強度の測定とその測定値に基づく接
着性の評価を行った。その結果を、各供試材のめっき
量、めっき層のＦｅ含有率、めっき層表面の組成および
濃度とともに、表１〜表５に示す。なお、めっき層表面
のＡｌ2Ｏ3濃度およびＺｎＯ濃度の測定と、接着強度の
測定および接着性の評価は以下のようにして行った。
て、めっき層表面のＡｌ2Ｏ3およびＺｎＯの濃度を測定
するとともに、接着強度の測定とその測定値に基づく接
着性の評価を行った。その結果を、各供試材のめっき
量、めっき層のＦｅ含有率、めっき層表面の組成および
濃度とともに、表１〜表５に示す。なお、めっき層表面
のＡｌ2Ｏ3濃度およびＺｎＯ濃度の測定と、接着強度の
測定および接着性の評価は以下のようにして行った。
【００３０】(1) めっき層表面のＡｌ2Ｏ3濃度およびＺ
ｎＯ濃度の測定 ＡＥＳにより、表面に付着した汚染層をＡｒイオンによ
って０．５分のスパッタリングで除去した後、測定すべ
き各元素のスペクトルを測定した。測定されたＡｌのス
ペクトルを酸化物として存在するＡｌの成分と金属とし
て存在するＡｌの成分とにピーク分離し、同様に、測定
されたＺｎのスペクトルを酸化物として存在するＺｎの
成分と金属として存在するＺｎの成分とにピーク分離し
た。これらスペクトルの強度について相対感度因子補正
を行なった後、僅かに見られた汚染に起因するＣとＡｒ
を除いて、めっき層表面でのＡｌ2Ｏ3とＺｎＯの濃度を
求めた。なお、スパッタ速度の標準試料としてはＳｉＯ
2薄膜を用い、そのスパッタ速度は４．５ｎｍ／ｍｉｎ
であった。また、Ａｌ2Ｏ3およびＺｎＯが特定の濃度で
存在している領域の面積率は、ＡＥＳにおいてビーム径
が０．５ｍｍに絞られた電子ビームによりめっき表面を
走査し、それぞれの酸化物の分布を測定することにより
求めた。
ｎＯ濃度の測定 ＡＥＳにより、表面に付着した汚染層をＡｒイオンによ
って０．５分のスパッタリングで除去した後、測定すべ
き各元素のスペクトルを測定した。測定されたＡｌのス
ペクトルを酸化物として存在するＡｌの成分と金属とし
て存在するＡｌの成分とにピーク分離し、同様に、測定
されたＺｎのスペクトルを酸化物として存在するＺｎの
成分と金属として存在するＺｎの成分とにピーク分離し
た。これらスペクトルの強度について相対感度因子補正
を行なった後、僅かに見られた汚染に起因するＣとＡｒ
を除いて、めっき層表面でのＡｌ2Ｏ3とＺｎＯの濃度を
求めた。なお、スパッタ速度の標準試料としてはＳｉＯ
2薄膜を用い、そのスパッタ速度は４．５ｎｍ／ｍｉｎ
であった。また、Ａｌ2Ｏ3およびＺｎＯが特定の濃度で
存在している領域の面積率は、ＡＥＳにおいてビーム径
が０．５ｍｍに絞られた電子ビームによりめっき表面を
走査し、それぞれの酸化物の分布を測定することにより
求めた。
【００３１】(2) 接着強度の測定 図１に示すように２枚の供試材（サイズ：２００ｍｍ×
２５ｍｍ）を、両供試材間に０．１５ｍｍのスペーサー
を介することで接着剤厚が０．１５ｍｍとなるようにし
て接合した試験体を作成し、この試験体に対して１５０
℃×１０分の焼付を行なった。この焼付後の試験体につ
いて、これを構成する両供試材を引張り試験機を用いて
２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、両供試材が剥離
する際の平均剥離強度を測定した。なお、接着剤は塩化
ビニル樹脂系のヘミング用アドヒシブを用いた。このよ
うにして測定された平均剥離強度に基づき、接着性を以
下のように評価した。 ◎ ：剥離時の平均剥離強度が７．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上 ○ ：剥離時の平均剥離強度が５．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、７．０ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 ○−：剥離時の平均剥離強度が４．５ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、５．０ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 △ ：剥離時の平均剥離強度が３．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、４．５ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 × ：剥離時の平均剥離強度が３．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
未満
２５ｍｍ）を、両供試材間に０．１５ｍｍのスペーサー
を介することで接着剤厚が０．１５ｍｍとなるようにし
て接合した試験体を作成し、この試験体に対して１５０
℃×１０分の焼付を行なった。この焼付後の試験体につ
いて、これを構成する両供試材を引張り試験機を用いて
２００ｍｍ／ｍｉｎの速度で引っ張り、両供試材が剥離
する際の平均剥離強度を測定した。なお、接着剤は塩化
ビニル樹脂系のヘミング用アドヒシブを用いた。このよ
うにして測定された平均剥離強度に基づき、接着性を以
下のように評価した。 ◎ ：剥離時の平均剥離強度が７．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上 ○ ：剥離時の平均剥離強度が５．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、７．０ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 ○−：剥離時の平均剥離強度が４．５ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、５．０ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 △ ：剥離時の平均剥離強度が３．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
以上、４．５ｋｇｆ／２５ｍｍ未満 × ：剥離時の平均剥離強度が３．０ｋｇｆ／２５ｍｍ
未満
【００３２】表１〜表５によれば、めっき層表面のＡｌ
２Ｏ３の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａｌ２Ｏ３
／ＺｎＯ］が０．０５〜１．５であり、さらにめっき層
表面においてＡｌ２Ｏ３濃度が５〜３５ｍｏｌ％で且つ
ＺｎＯ濃度が２０〜９５ｍｏｌ％であって、Ａｌ２Ｏ３
濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．０
５〜０．８５である部分の面積率が２５〜８０％である
本発明例のＮｏ．１〜Ｎｏ．１０、Ｎｏ．２２〜Ｎｏ．
３７は、特に優れた接着性が得られている。これに対し
て、めっき層表面のＡｌ２Ｏ３濃度およびＺｎＯ濃度が
本発明条件を満足していない各比較例はいずれも接着性
が劣っている。
２Ｏ３の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａｌ２Ｏ３
／ＺｎＯ］が０．０５〜１．５であり、さらにめっき層
表面においてＡｌ２Ｏ３濃度が５〜３５ｍｏｌ％で且つ
ＺｎＯ濃度が２０〜９５ｍｏｌ％であって、Ａｌ２Ｏ３
濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ２Ｏ３／ＺｎＯ］が０．０
５〜０．８５である部分の面積率が２５〜８０％である
本発明例のＮｏ．１〜Ｎｏ．１０、Ｎｏ．２２〜Ｎｏ．
３７は、特に優れた接着性が得られている。これに対し
て、めっき層表面のＡｌ２Ｏ３濃度およびＺｎＯ濃度が
本発明条件を満足していない各比較例はいずれも接着性
が劣っている。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】
【表３】
【００３６】
【表４】
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の合金化溶融亜
鉛めっき鋼板は、鋼板どうしの重ね合せ部を接着剤で接
合した後に低温で塗装焼付した場合でも優れた接着性を
示し、しかも、従来技術のように２層以上のめっき層を
設けたり或いは酸化物の除去処理を行ったりする必要が
ないため低コストに製造することでき、このため特に自
動車用途等において工業上極めて有用な素材鋼板となり
得る。
鉛めっき鋼板は、鋼板どうしの重ね合せ部を接着剤で接
合した後に低温で塗装焼付した場合でも優れた接着性を
示し、しかも、従来技術のように２層以上のめっき層を
設けたり或いは酸化物の除去処理を行ったりする必要が
ないため低コストに製造することでき、このため特に自
動車用途等において工業上極めて有用な素材鋼板となり
得る。
【図１】実施例において接着強度の測定に用いた試験体
を示す説明図
を示す説明図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 淳一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 山下 正明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 川口 博史 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−263964（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−263965（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−316769（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−10156（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−72332（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−42590（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板の少なくとも片面側に、Ｆｅ含有率
が７〜２０重量％の合金化溶融亜鉛めっき層が形成され
た合金化溶融亜鉛めっき鋼板であって、前記合金化溶融
亜鉛めっき層表面の組成が、下記(a)、(b)及び(c)を満
足することを特徴とする接着性に優れた合金化溶融亜鉛
めっき鋼板。 (a) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／Ｚ
ｎＯ］が０．８５を超える部分と０．８５以下の部分と
が混在するとともに、Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度が５〜５０
ｍｏｌ％、ＺｎＯの平均濃度が１５〜９５ｍｏｌ％であ
り、 (b) Ａｌ ２ Ｏ ３ の平均濃度とＺｎＯの平均濃度の比［Ａ
ｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜１．５であり、 (c) Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度が５〜３５ｍｏｌ％で且つＺｎＯ濃
度が２０〜９５ｍｏｌ％であって、Ａｌ ２ Ｏ ３ 濃度とＺ
ｎＯ濃度の比［Ａｌ ２ Ｏ ３ ／ＺｎＯ］が０．０５〜０．
８５である部分のめっき層表面に占める面積率が２５〜
８０％である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205597A JP3254160B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 接着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205597A JP3254160B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 接着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10204600A JPH10204600A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3254160B2 true JP3254160B2 (ja) | 2002-02-04 |
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ID=12072241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02205597A Expired - Lifetime JP3254160B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 接着性に優れた合金化溶融亜鉛めっき鋼板 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3254160B2 (ja) |
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| WO2004094683A1 (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-04 | Jfe Steel Corporation | プレス成形性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
| JP5332945B2 (ja) * | 2009-06-25 | 2013-11-06 | マツダ株式会社 | 金属製板材の接合構造 |
| KR102455460B1 (ko) * | 2018-05-30 | 2022-10-18 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | Zn-Al-Mg계 용융 도금 강판 및 그 제조 방법 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP02205597A patent/JP3254160B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| JPH10204600A (ja) | 1998-08-04 |
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