JP3276574B2 - 着色合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建材、家電製品の
筐体等に適する、表面外観およびめっき密着性に優れた
着色合金化溶融亜鉛めっき鋼板およびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】合金化溶融Ｚｎめっき鋼板は、例えば、
鉄鋼便覧にも記載されているように塗装後の耐食性およ
びめっき密着性に優れることから、従来より自動車、建
材用途などを中心として、広く使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近では、
特に、建材、土木分野等において、環境調和の観点か
ら、外観（色調）の美観さ、コストの観点から塗装省略
が可能なことなどが溶融Ｚｎめっき鋼板への新しい課題
として求められてきた。しかしながら、通常の合金化溶
融Ｚｎめっき鋼板は、Ｚｎ−Ｆｅめっき層独特の暗い灰
色を呈しており、色調の美麗化が望まれていた。本発明
の目的は、上記従来技術における問題点を解消し、表面
外観およびめっき密着性に優れた着色合金化溶融亜鉛め
っき鋼板およびその製造方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために種々検討した結果、Ｚｎめっき浴中
に所定量の特定の金属を含有させてめっき後、合金化炉
を用いて所定の加熱条件化でＺｎ−Ｆｅ合金化と共に酸
化膜を形成させることにより、表面が着色し、美麗でか
つめっき密着性に優れる、従来にない合金化溶融Ｚｎめ
っき鋼板が得られることを見いだした。本発明は、この
新知見を元に完成した。

【０００５】すなわち、本発明は、めっき層表層に２０
０Å以上の酸化膜を有し、めっき層中にＴｉ０．１〜５
重量％，Ｆｅ５〜２０重量％、さらにＡｌ０．２重量％
以下を含有することを特徴とする美麗で密着性に優れる
着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板である。また、本発明
は、鋼板をＴｉ０．１〜５重量％、さらにＡｌ０．２重
量％以下含有する溶融Ｚｎめっき浴に浸漬後、引き上げ
てめっき付着量を調整後、合金化炉において４００〜７
００℃で５〜１５０秒合金化処理を行うことを特徴とす
る着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板の製造方法である。上
記の製造方法において、めっき浴中には、さらにＺｒ、
Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂの単独または混合で１％以下を
含有させることは着色化を安定化する点で好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明者らは、種々のめっき浴お
よび合金化処理条件のもとで各種のめっき鋼板を作成
し、検討した結果、めっき層表層の酸化膜が２００Å以
上、Ｔｉが０．１〜５％、Ｆｅ５〜２０重量％の場合に
外観およびめっき密着性に優れためっき鋼板が得られる
ことを知見した。図１にめっき層表層酸化膜によるめっ
き表面の着色の変化を示す。Ｔｉ０．５重量％含有した
４５０℃の溶融Ｚｎめっき浴を用いてめっきを６０ｇ／
ｍ² 行い、合金化加熱炉で加熱温度、時間を変化させて
試料を作成した。酸化膜が２００Å以上になると酸化膜
の厚みにより、銀白色〜黄色〜青色、茶色などの色を呈
する。酸化膜が２００Å未満では着色が不十分となる。
酸化膜厚みは所望の着色に応じて適宜選定すると良い。

【０００７】めっき層の組成は、着色のためには、Ｔｉ
０．１％以上が必須である。Ｔｉの上限は５％を超える
とめっき密着性が不良となるために５％とする。銀白色
から黄色系統の場合にはＴｉ０．１〜０．５％、茶色か
ら青色系統の場合にはＴｉ０．５〜５％含有させるのが
好ましい。Ｆｅについても着色のために５％以上の含有
を必要とするが、あまり多すぎるとめっき密着性を損な
うために上限を２０％とする。本発明においては、めっ
き層の組成としてＴｉとＦｅの特定範囲内での含有を基
本とするが、着色において色の淡さ（濃淡）を調整する
目的でＡｌを適量めっき層中に含有させる必要がある。
その作用効果を得るためにはＡｌは０．２％以下含有さ
せれば良い。

【０００８】次に上記の着色合金化溶融Ｚｎめっき鋼板
の製造方法について説明する。まず、溶融Ｚｎめっき浴
には上記の理由によりＴｉを０．１〜５％、Ａｌを０．
２％以下含有させる。めっき浴中には、Ｚｒ、Ｍｇ、Ｎ
ｉ、Ｐｂ、Ｓｂの含有量を単独または混合で１％以下と
することによって着色効果をより明瞭に出すことができ
る。

【０００９】そして、鋼板を上記組成を含有する溶融Ｚ
ｎめっき浴に浸漬後、引き上げてワイピングなどの方法
によってめっき付着量を調整し、その後直ちに合金化炉
において合金化処理を行う。合金化温度は低すぎると着
色が難しいため４００℃以上とする。一方温度が高すぎ
ると密着性が悪くなるため７００℃以下とする。合金化
処理時間は短がすぎると着色が難しいため５秒以上とす
るが、長すぎても密着性が劣化するため１５０秒以下と
する。

【００１０】さらに、めっき表面の色を長時間保護する
ためには、本めっき層表層にクリヤー塗装を施したり、
塗装下地として本めっき鋼板を使用することも可能であ
る。また、鋼板（めっき原板）は鋼種の制約もなく、例
えば、Ａｌキルド鋼、Ｔｉ等の炭窒化物形成元素を添加
した極低炭素鋼板およびこれに強化元素（Ｐ，Ｓｉ，Ｍ
ｎ等）を添加した高強度鋼板など種々の鋼板が使用でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。表１に示すようなめっき条件、および合金化
加熱処理条件下で、合金化溶融Ｚｎめっき鋼板を作成し
た。めっき外観（着色の度合い）は目視、めっき密着性
は６０度Ｖまげ試験により剥離具合をテープテストで判
定した。評価基準は次の通りである。

【００１２】（１）着色度合い：（〇が合格） 〇：着色が均一で、外観良好 △：着色不均一 ×：光沢外観あるいは、暗い灰色外観

【００１３】（２）めっき密着性（評価３点以上が合
格） 評点５：剥離なし ４：剥離微小 ３：剥離小 ２：剥離大 １：全面剥離

【００１４】表１に示す通り、本発明の製造方法で作成
した本発明鋼板（Ｎｏ．１および２）は、着色が美麗で
かつめっき密着性も良好である。それに対して、本発明
範囲を逸脱する比較鋼（Ｎｏ．３〜１１）は、外観ある
いはめっき密着性が不良である。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【発明の効果】本発明のめっき鋼板は、めっき層表層に
特定厚みの酸化膜を有し、めっき層中にはＴｉ、Ｆｅ、
Ａｌを所要量含有させているので、表面着色が美麗でめ
っき密着性にも優れ、建材用途等に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】めっき層表層酸化膜による表面の着色の変化を
示す図である。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき層表層に２００Å以上の酸化膜を
   有し、めっき層中にＴｉ０．１〜５重量％、Ａｌ０．２
   重量％以下、Ｆｅ５〜２０重量％を含有することを特徴
   とする美麗で密着性に優れる着色合金化溶融Ｚｎめっき
   鋼板。
2. 【請求項２】 鋼板を、Ｔｉを０．１〜５重量％、Ａｌ
   ０．２重量％以下含有する溶融Ｚｎめっき浴に浸漬後、
   引き上げてめっき付着量を調整後、合金化炉において４
   ００〜７００℃で５〜１５０秒合金化処理を行うことを
   特徴とする美麗で密着性に優れる着色合金化溶融Ｚｎめ
   っき鋼板の製造方法。
3. 【請求項３】 めっき浴中に、さらにＺｒ、Ｍｇ、Ｎ
   ｉ、Ｐｂ、Ｓｂの単独または混合で１％以下含有するこ
   とを特徴とする請求項２記載の着色合金化溶融Ｚｎめっ
   き鋼板の製造方法。