JP3293465B2 - 表面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板 - 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、表面外観に微視的
な色調差が無く均一性に優れ、且つ表面の光沢度が高く
美麗な表面外観を有する電気亜鉛めっき鋼板に関し、こ
のめっき鋼板は、家電製品やＯＡ機器等に塗装無しで使
用されるめっき鋼板として有効に活用できる。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛めっき鋼板は、亜鉛めっき層が素地
鋼板に対して犠牲防食作用を発揮して優れた耐食性を示
すことから、家電製品や自動車用の外板材、建築材料等
の用途をはじめとして広く実用化されている。亜鉛めっ
き鋼板の製法として最も汎用されているのは、溶融亜鉛
浴中に鋼板を浸漬走行させて表面に溶融亜鉛を付着・凝
固させる溶融亜鉛めっき法と、亜鉛イオンを含むめっき
液中で鋼板を陰極として電解処理を行い、鋼板表面に亜
鉛を析出させる電気亜鉛めっき法である。

【０００３】前者の溶融亜鉛めっき法では、厚目付けが
容易で耐食性の優れた亜鉛めっき鋼板が効率良く得られ
るといった利点を有している反面、浴中のドロス等がめ
っき表面に付着することがあり、外観劣化を生じ易いと
いう欠点を有している。これに対し後者の電気亜鉛めっ
き法は、めっき付着量を多くしようとすれば消費電力コ
ストが増大するという経済上の難点は有しているもの
の、溶融亜鉛めっき法の様なドロスによる表面外観の劣
化を起こすことがなく、美麗な外観の亜鉛めっき製品が
得られる。

【０００４】ところで、これらの亜鉛めっき鋼板は、そ
の優れた耐食性を活用して主に塗装下地用として用いら
れており、めっき表面外観の多少のむらや欠陥は、最終
製品状態では上塗り塗料により隠蔽されるため、実用上
は殆んど問題とされることがなかった。

【０００５】ところが近年、ユーザー側での仕上げ塗装
工程の省略化の要望から、亜鉛めっき鋼板にクロメート
処理や薄膜有機クリアー樹脂処理等を施して耐食性、耐
指紋性、潤滑性（加工性）等を高め、裸（上塗り塗装な
し）のままで使用するケースが急増している。そうなる
と、亜鉛めっき層の表面外観がそのまま最終製品外観と
なるため、亜鉛めっき鋼板の外観が重要な要求特性とな
ってくる。そのため裸使用される用途には、表面欠陥が
相対的に少ない電気亜鉛めっき鋼板が多用されてきた。
ところが、表面外観の良好な電気亜鉛めっき鋼板といえ
ども、最近の需要者における厳しい表面品質の要求には
対応しきれなくなっているのが実情であり、具体的に
は、電気亜鉛めっき表面の軽微な外観むらでさえも改善
することが必要となってきている。

【０００６】一般に、電気亜鉛めっき鋼板の外観は、素
地鋼板となる冷延鋼板の表面性状の影響を受け易く、例
えば鋼板表面の酸化物皮膜の厚さが不均一であると、該
酸化物皮膜の厚い領域と薄い領域との間で、亜鉛めっき
皮膜形成後の外観色調に差が生じ、外観むらとなって現
れることがある。また素地鋼板である鋼中に含まれるＮ
ｉ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃ等の元素が、鋼板表面で局部的に偏
析濃化した領域があると、やはり亜鉛めっき皮膜形成後
に外観むらを生じる。

【０００７】更に、この様な素地鋼板表面の性状不均一
に起因する外観むらの他にも、鋼板表面のフェライト結
晶粒径が大きい場合には、その上に形成される亜鉛めっ
き結晶の粗大化が起こり、めっき後の外観がきらきらと
光って見える（きらきら光沢現象）等の問題を起こすこ
ともある。

【０００８】これらのめっき外観むらは、長さ数ｍｍ〜
数ｃｍ程度、幅１ｍｍ以下の筋状の非常に微細なもの
や、長さ数十ｃｍ〜数ｍ、幅数十ｃｍ程度の領域に渡っ
て発生する場合、更には、連続電気亜鉛めっき処理され
たコイルの全長に渡って、エッジ部あるいは板幅中央部
付近全体に帯状となって現われる場合等があり、いずれ
の場合も、これら外観むら発生部の色調が周囲の亜鉛め
っき表面の色調と異なることから、“むら”として感じ
られる。

【０００９】これらの外観むらは、前述した様に素地鋼
板である冷延鋼板の表面性状の不均一に起因して発生す
る電気亜鉛めっき結晶そのもののミクロ的不均一による
ものと考えられるが、その発生形状や発生位置が不規則
且つ複雑多岐であり、またそれらの外観むらは、電気亜
鉛めっきを行って初めて外観むらとして発現するのであ
り、めっき前の素地鋼板の表面状態から目視で推測する
ことができない。そのため、発生原因や発生工程を形態
別に研究することは難しく、その解決を図ることは容易
でない。仮に発生原因や発生経緯等がある程度特定でき
たとしても、実用規模で鋼板の表面性状をめっき後の外
観むらが発現しない程度まで均一にすることは、現実問
題として極めて困難である。

【００１０】もっとも、広義の意味での電気亜鉛めっき
鋼板の外観向上対策として、被めっき材であるめっき前
の冷延鋼板の外観に関するもの、あるいは電気亜鉛めっ
きを行なう際のめっき前処理条件やめっき条件、めっき
後処理条件に関する改善技術は幾つか報告されている。

【００１１】たとえば特開昭６１−１６６９９２号公報
には、素地鋼板表面のフェライト結晶粒度（結晶粒径）
を規定することにより、外観と光沢の良好な電気亜鉛め
っき鋼板を得る方法が開示されている。本公報では、電
気亜鉛めっき結晶が、素地鋼板表面の個々のフェライト
結晶粒に対応してエピタキシャルに成長することに着目
し、フェライト結晶粒径を小さくした素地鋼板を用いる
ことにより、得られる電気亜鉛めっき結晶のエピタキシ
ャル成長単位を小さくし、それにより、平滑できめの細
かな光沢度の高いめっき表面を得ようとするものであ
る。

【００１２】しかし、素地鋼板表面のフェライト結晶粒
度を全ての用途に好適な範囲に制御することは困難であ
り、たとえ本公報に記載されるフェライト結晶粒度範囲
内であっても、鋼板表面に部分的にフェライト結晶粒度
の異なる領域が存在すると、それが原因となって電気亜
鉛めっき外観が部分的に色調や光沢の異なるものになる
恐れがある。更に、この方法を採用して鋼板表面のフェ
ライト結晶粒径を小さくしても、素地鋼板と亜鉛結晶の
エピキシャル成長が抑制されるわけではなく、あくまで
エピタキシャル成長単位を小さくするだけであるから、
素地鋼板表面の微小領域における不純物元素の不均一濃
化や、不均一な厚さの酸化膜生成等に由来するミクロ的
な不均一状態に起因する電気亜鉛めっき結晶の変化によ
る、微細なめっき外観の不均一を改善することは出来な
い。

【００１３】また特開昭６３−１００１９３号公報に
は、電気亜鉛めっき処理を行う前に素地鋼板表面に薄い
酸化皮膜を形成させることにより、めっき表面外観のギ
ラツキ（きらきら現象）を抑制し、きめ細かで平滑なめ
っき外観を得る方法を開示している。この方法によって
もたらされるめっき外観の改善理由は、前記特開昭６１
−１６９９２号公報に記載されたのとほぼ同様であり、
素地鋼板の表面に予め所定厚さの酸化皮膜を形成してお
くことによって、素地鋼板表面の結晶粒と電気亜鉛めっ
き結晶がヘテロエピタキシャル成長するのを阻害し、め
っき結晶をランダムに成長させるものである。

【００１４】ところがこの方法では、酸化皮膜処理によ
る電気亜鉛めっき皮膜の密着性の低下が避けられず、め
っき後に高度の成形加工が施される製品に対しては適用
できない。また該公報に開示されている様に、１００〜
３００Åの領域で鋼板の幅方向および長手方向に渡って
均一な酸化皮膜処理を連続的に行うことは技術的に非常
に困難である。更に最も問題となるのは、酸化皮膜厚み
が鋼板表面で不均一に形成されると、その不均一状態に
応じて電気亜鉛めっき結晶に変化が生じ、結果的に新た
な外観むらを生じさせることである。

【００１５】以上の様に、めっき前の素地鋼板表面の改
善によるめっき外観の改善法では、本発明で問題とする
様な微細な外観むらに対する改善効果が少なく、あるい
は新たな外観むらを生じる可能性が高く、また期待通り
の改善効果が工業的に実現され難いといった問題を有し
ている。

【００１６】そこで、たとえめっき前の素地鋼板表面に
前述の様な不均一状態があったとしても、電気亜鉛めっ
きの段階でめっき結晶を強制的に均一に成長させる方法
として、たとえば特開昭６１−１４７８９４号や特開平
４−１２４２９５号には、電気亜鉛めっき浴中に亜鉛よ
りも析出電位の低い鉄族イオン（Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏイオ
ン）やＳｎイオンを添加することにより、亜鉛めっき結
晶を微細且つ平滑にする方法が提案されている。ところ
がこれらの方法では、亜鉛めっき結晶を十分に微細化す
ることはできない。

【００１７】また特開平４−７４８８７号および同４−
７４８８８号公報には、所定の導電性補助剤を含有させ
た酸洗亜鉛めっき浴を使用し、所定の電流密度で鋼板表
面に下層めっきを施した後、別の酸性亜鉛めっき浴を用
いて所定の電流密度で上層めっきを形成する方法が開示
されている。この方法によれば、上層電気亜鉛めっき層
を平滑な（０００２）面を優先配向させたものとするこ
とにより、めっき表面における可視光線の吸収を抑制
し、明度や光沢の高い電気亜鉛めっき鋼板を得ることが
可能になる。ところがこれらの方法では、基本的に鋼板
表面の微視的不均一に起因するめっき表面の微細な不均
一部の発生を抑制する効果が乏しい。

【００１８】更に特開平７−７６７９２号、同７−７６
７９３号、同７−７６７９４号、同７−２３８３８７
号、同７−２４３０８３号、同７−２７８８８０号、同
７−２７８８８１号および同７−３１６８７８号公報に
は、素地鋼板表面の微細欠陥に起因するめっき外観汚れ
を改善するための方法や、めっき皮膜構成に関する改善
技術が開示されている。これらの公報は、いずれも素地
鋼板表面の微細なスケール疵や汚れに対応してめっき結
晶形態が変わってくることによるめっき外観むらを改善
するものであり、めっき層を２層構造とし、下層のめっ
き条件やめっき種を変えることにより、鋼板表面の微細
な不均一性状を隠蔽し、その上に上層として施される通
常の電気亜鉛めっき表面に、素地鋼板表面の微小欠陥の
影響が及ばない様にしている。例えば下層にも亜鉛めっ
き層を用い、該亜鉛めっき層のめっき条件を制御するこ
とで均一な亜鉛めっき結晶を形成する方法として、特開
平７−７６７９２号では、水溶性有機化合物を含有する
亜鉛めっき浴を用いて下層の亜鉛めっき層を形成する方
法、特開平７−３１６８７８号では、高電流密度で下層
の亜鉛めっき層を形成する方法を提案している。また、
下層めっき層として素地鋼板表面の影響を受け難いめっ
き種を用いる方法として、特開平７−７６７９３号では
Ｎｉめっき層を採用し、特開平７−２３８３８７号では
Ｎｉ−Ｐ，Ｃｏ−Ｐ等の非晶質下層めっき層を採用する
方法を開示している。

【００１９】しかし、これらの方法で形成される下層め
っき層の厚さは非常に薄いものであり、程度のひどい表
面欠陥に対する隠蔽効果は期待し難い。また下層めっき
層は、特定の条件下でのみ得られる電気亜鉛めっき層、
あるいは特定めっき種のめっき層でなければその効果が
有効に発揮されず、下層めっき処理条件の厳格な管理が
要求され、工業的生産規模での実用化に困難が伴う。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであり、その目的は、素地鋼
板表面の微視的不均一に起因する電気亜鉛めっき表面の
微細な外観不均一部の発生を確実に抑制し、均一な外観
を有すると共に、亜鉛めっき表面のきらきら光沢の無い
優れた品質の電気亜鉛めっき鋼板を提供しようとするも
のである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成すること
のできた本発明は、電気亜鉛めっきの施された鋼板にお
いて、素地鋼板表面の任意の観察領域における、該鋼板
表面に対する（１１０）面のなす角度が２５度以下であ
るフェライト結晶粒の合計面積が、当該観察領域の７０
％以下であるところにその特徴を有している。

【００２２】上記本発明の記載の電気亜鉛めっき鋼板に
おいては、該電気亜鉛めっき層の上にクロメート皮膜を
形成し、あるいは更にその上に薄肉のクリアー皮膜を形
成することによって、耐食性や外観等を一段と優れたも
のとすることができ、この場合、クロメート皮膜の付着
量は２００ｍｇ／ｍ² 程度以下、クリアー皮膜の付着量
は乾燥重量で２ｇ／ｍ² 程度以下が好ましい。本発明に
おいて、素地鋼板として用いられる鋼板の種類には特に
制限がなく、一般の軟鋼板をはじめ、各種の高強度鋼板
や合金鋼板が含まれる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の完成に至る研究経
緯に沿って本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明
者らは、めっき外観に微視的な不均一外観が認められる
電気亜鉛めっき鋼板や、きらきら光沢外観が認められる
電気亜鉛めっき鋼板について、これらの発生原因を調査
した。

【００２４】その結果、不均一部分として目視で認識さ
れる部分は、他の正常部分に比べて明らかに光沢度や明
度が微妙に変化していることが確認された。即ち、電気
亜鉛めっき表面に入射されたときの可視光線に対する反
射光線量（正反射量および拡散反射量）が、微視的不均
一部とマクロ的正常部分とで異なっているため、この違
いが目視による色調差、即ち微視的外観不良部分として
認識されるとの結論に達した。

【００２５】更に、電気亜鉛めっき表面の結晶形態につ
いて調査したところ、微視的不均一発生部と他の正常部
分とでは亜鉛めっき結晶形態も異なっている場合が多
く、亜鉛結晶形態の違いに起因してめっき表面の微細凹
凸に変化が生じ、前述した可視光線の反射光線量の違い
となって現われることが確認された。

【００２６】本発明者らは、この様な亜鉛めっき結晶の
形態変化が生じる原因として、素地鋼板表面状態が強く
依存しているものと考えた。即ち亜鉛はエピタキシャル
成長を起こし易い金属として知られており、素地鋼板の
特定の結晶方位に沿ってエピタキシャルに成長すること
が確認されている。そこで、めっき表面の微視的外観不
均一発生材や、きらきら光沢発生材、およびめっき外観
良好材を含めた多数の電気亜鉛めっき鋼板を対象とし
て、素地鋼板表面における鉄のフェライト結晶粒毎の結
晶配向性とめっき表面の微視的外観不均一およびきらき
ら光沢の関連性について調査した。

【００２７】その結果、めっき表面の微視的外観不均一
が発生している電気亜鉛めっき鋼板では、めっき外観の
良好な電気亜鉛めっき鋼板に比べて、素地鋼板表面の個
々のフェライト結晶粒において、該鋼板表面に対する
（１１０）面の傾斜角度の小さいフェライト結晶粒が非
常に多いという事実、並びに、きらきら光沢の発生して
いる電気亜鉛めっき鋼板においては、加えて、個々のフ
ェライト結晶粒が粗大であることをつきとめた。

【００２８】こうした素地鋼板表面のフェライト結晶粒
毎の該鋼板表面に対する（１１０）面の傾斜角度と、そ
のフェライト結晶粒の数および大きさがめっき外観に及
ぼす機構については、次の様なことが考えられる。

【００２９】前述した様に亜鉛めっき結晶は、基板であ
る素地鋼板表面に対してエピタキシャル成長し易い金属
であり、特にフェライト結晶の（１１０）面と亜鉛の
（０００１）面は夫々の結晶格子のミスフィットが小さ
く、唯一両面が平行になる様にエピタキシャル成長する
ことが知られている。従って、仮に素地鋼板表面におけ
るフェライト結晶粒の（１１０）面が鋼板表面に平行で
あれば、亜鉛の（０００１）面も鋼板表面に平行になる
様にエピタキシャル成長する。同時に、鋼板表面に対す
るフェライト結晶粒の（１１０）面の傾斜角度が小さい
場合には、亜鉛の（０００１）面もそれに従って、素地
鋼板表面に対し傾いてエピタキシャル成長するものと推
定され、この様なフェライト結晶粒が多数存在すると、
めっき結晶全体として、非常にエピタキシー（結晶整合
性）の高いものとなる。

【００３０】その様なエピタキシーの高い状態におい
て、素地鋼板表面の微視的領域にＮｉ、Ｓｉ、Ｃ、Ａｌ
等の不純元素が濃化して存在していたり、酸化皮膜が厚
く生成していたりすると、それらの領域では、素地鋼板
と亜鉛結晶のエピタキシャル成長が阻害されて亜鉛結晶
の形態に差が生じ、めっき表面の微視的外観不均一とな
って現われるものと推定される。また、きらきら光沢に
関しては、フェライト結晶粒径が大きいために、エピタ
キシーの高い、即ち結晶整合性に優れた亜鉛結晶が連続
的に大きく成長したためと推定される。

【００３１】本発明者らは上記の様な知見から、素地鋼
板と亜鉛めっき結晶のエピタキシー（結晶整合性）を鋼
板表面全体に渡って意図的に低下させることができれ
ば、めっき表面の微視的外観不均一やきらきら光沢を解
消できると確信し、更に研究を進めた。その結果、素地
鋼板表面に対する（１１０）面のなす角度が２５度以下
であるフェライト結晶粒について、該鋼板表面に露出し
ている部分の合計面積が全表面積の７０％以下であるも
のは、電気亜鉛めっき鋼板の微視的なめっき外観不均一
やきらきら光沢を生じないことを見い出し、本発明に到
達した。

【００３２】素地鋼板表面に対する（１１０）面のなす
角度を２５度以下と定めた理由は、該角度範囲では素地
鋼板と亜鉛のエピタキシーが高く、亜鉛結晶のエピタキ
シャル成長が顕著に現われるからであり、２５度を超え
ると、素地鋼板と亜鉛のエピタキシーが低下し亜鉛のエ
ピタキシャル成長が抑制されるため、それがたとえ広い
領域に渡って存在していても、めっき外観の均一性には
ほとんど影響を及ぼさない。

【００３３】前記調査結果からも分かる様に、素地鋼板
と亜鉛結晶のエピタキシーが小さいほどめっき外観の均
一性は向上し、微視的外観不均一やきらきら光沢が解消
できるものと考えられる。即ち、前述した素地鋼板表面
に対するフェライト結晶粒の（１１０）面のなす角度が
２５度以下であるエピタキシーの高い状態を排除するた
め、この様な角度を有するフェライト結晶粒が鋼板表面
に露出している領域の合計面積の上限を７０％と定めて
いる。この値が７０％以下であれば、その数値が小さい
もの程めっき外観の均一性は向上するので、その数値は
小さい方が好ましく、本発明の効果をより確実に発揮さ
せるには、この値を６０％以下に抑えることが望まし
い。尚この値が“０％”であるものは、素地鋼板表面に
対する（１１０）面の成す角度が２５度以下のフェライ
ト結晶粒が存在しないことを意味しており、最も均一性
の高いめっき外観を呈するものである。

【００３４】更に、上記素地鋼板上に形成されるめっき
層は、亜鉛を主成分とするものであればよく、微量のＮ
ｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｐｂあるいはその他の不可避不
純物を含有するものであっても構わない。また、亜鉛め
っき層の付着量も特に制限されないが、めっき付着量が
１ｇ／ｍ² 未満では、亜鉛めっきに期待される犠牲防食
作用が乏しくなって耐食性不足になることがあり、一方
１２０ｇ／ｍ² を超えて過度の厚肉になると、たとえ素
地鋼板表面のフェライト結晶粒が本発明の範囲を満たし
ていてもデンドライト状粗大結晶の成長が起こり、めっ
き表面全体が黒っぽく且つざらついた状態となり、別の
めっき外観不良を起こす原因になる。しかも、電気亜鉛
めっき時の電力コストが過度に増大し経済的に不利とな
る等の理由から、好ましくは１〜１２０ｇ／ｍ² 、より
好ましくは３〜１００ｇ／ｍ² の範囲から選定すること
が望ましい。

【００３５】前記素地鋼板表面のフェライト結晶粒毎の
（１１０）面が鋼板表面に対してなす角度の測定方法
は、フェライト結晶粒毎に測定することが可能であり、
鋼板最表面付近の結晶情報が得られる方法であればどの
様な方法でも構わないが、本発明では公知のＥＣＰ法
（電子チャンネリングパターン法）を採用した。

【００３６】ＥＣＰ法により測定される素地鋼板表面の
任意のフェライト結晶粒における鋼板表面に平行な結晶
面を（ｈ_i,ｋ_i,ｌ_i ）とすると、該フェライト結晶粒の
鋼板表面に対する鉄の（１１０）面のなす角度θは、立
方晶構造を有する鉄の結晶構造における幾何学的な位置
関係より、下記（１）式によって求めることができる。

【００３７】

【数１】

【００３８】この時のフェライト結晶粒の測定個数は特
に規定しないが、十分な精度を確保する意味から、任意
の観測領域の中から２０個程度以上を測定することが好
ましく、更に複数領域で測定し、それらの平均値として
求めることが望ましい。

【００３９】ここで、素地鋼板の特定結晶面の配向性を
測定する方法としては、公知のＸ線回折法による集合組
織測定方法やディフラクトメーター法等があるが、これ
らの方法では、Ｘ線の侵入深さの関係から素地鋼板最表
面の情報に加えて、深部の結晶情報までを平均化した情
報しか得ることができず、亜鉛のエピタキシャル成長に
関与する素地鋼板最表面の結晶情報を得ることができな
い。

【００４０】本発明において、素地鋼板表面のフェライ
ト結晶粒の配向性やその面積率を制御する手段は特に制
限されないが、素地鋼板を製造する際の冷間圧延率や焼
鈍条件（温度、時間、加熱速度等）を適宜選択する方法
が考えられる。素地鋼板の種類についても、低炭素鋼や
極低炭素鋼等の一般軟鋼をはじめ、各種の高張力鋼板や
合金鋼板など種々のものが包含される。

【００４１】尚、本発明に係る上記電気亜鉛めっき鋼板
はそのままでも勿論使用可能であるが、実用化に当たっ
ては、その上にクロメート処理皮膜を設け、あるいは更
にその上に有機化合物主体の薄膜クリアー皮膜を設け、
耐食性、潤滑性、耐指紋性、耐疵付き性等の向上を図る
ことが望ましいことは、先に述べた通りである。

【００４２】電気亜鉛めっき層上に形成されるクロメー
ト処理としては、反応型クロメート皮膜処理、塗布型ク
ロメート処理、電解クロメート処理のいずれであっても
よく、Ｃｒ化合物を主成分とし、耐食性、耐疵付き性、
耐黒変性等の品質を高めるために、必要によりシリカ等
の各種酸化物や有機シラン化合物、更にはりん酸、硝
酸、フッ化物、珪素フッ化物等に各種反応促進剤を含有
せしめたクロメート処理も好ましく採用できる。

【００４３】また、該クロメート皮膜上に更に施すこと
のできる薄膜クリアー皮膜としては、該皮膜が有機系樹
脂を主体とするものとして、エポキシ系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エチレン性不飽和カ
ルボン酸を重合成分として含むエチレン共重合体樹脂、
ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂等
の有機樹脂成分を主体とするもの、或いはこれらに耐食
性、潤滑性、耐疵付き性、加工性、溶接性、電着塗装
性、塗膜密着性等の品質を向上させるため、必要により
シリカ等の各種酸化物粒子や各種りん酸塩等の無機顔
料、およびワックス粒子、有機シラン化合物、ナフテン
酸塩等を含有せしめたもの等も有効である。

【００４４】また、該クリアー皮膜が無機物を主体とす
るものとしては、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリウム、ケイ
酸リチウム等のケイ酸塩を主体とするもの、或いはこれ
らに造膜性、耐食性、潤滑性、耐疵付き性、加工性、溶
接性、電着塗装性、塗膜密着性等の品質向上のため、必
要によりコロイダルシリカ等の各種酸化物粒子や各種り
ん酸等の無機顔料、およびワックス粒子、有機シラン化
合物を含有せしめた処理液を塗布することも有効であ
る。

【００４５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明の構成および作
用効果を具体的に説明するが、本発明はもとより下記実
施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨
に適合し得る範囲で適宜変更して実施することは全て本
発明の技術的範疇に含まれる。

【００４６】実施例１ めっき原板となる冷延鋼板を以下の様にして作製した。
均熱炉で十分に保持させた後、１２５０℃で高温抽出し
た鋼スラブを用い、熱間圧延工程における粗デスケーリ
ング条件を意図的に不均一にしてＡｌキルド熱延鋼板を
作製した。

【００４７】次に、該熱延鋼板を用い、塩酸酸洗→冷間
圧延→焼鈍工程を順次経て得たＡｌキルド冷延鋼板を
得、これを素地鋼板として電気亜鉛めっきを行った。本
発明で規定する素地鋼板表面におけるフェライト結晶粒
の結晶配向性および面積率については、冷間圧延時の圧
延率を約２０〜９０％の範囲で変化させ、また焼鈍時の
加熱速度を１０〜３００℃／ｈｒの範囲で変化させるこ
とによってコントロールした。

【００４８】得られた各冷延鋼板表面のフェライト結晶
粒について、ＥＣＰ（電子チャンネリングパターン法）
法および画像解析法を用いて、鋼板表面に対するフェラ
イト結晶粒の（１１０）面がなす角度の測定および鋼板
表面に対して（１１０）面のなす角度が２５度以下であ
るフェライト結晶粒の面積率の測定を行なった。

【００４９】具体的には、まず各冷延鋼板表面を氷酢酸
と過塩素酸の混合溶液中で電解研磨した。この時の研磨
量は、該鋼板最表面のフェライト結晶粒が残る様に、フ
ェライト結晶粒径に応じて数μｍ〜数＋μｍ程度になる
様に調整した。電解研磨後の該冷延鋼板を、ＥＣＰ像が
観察可能な走査電子顕微鏡（日本電子社製「ＪＳＭ８４
０」）にセットし、フェライト結晶粒毎の鋼板表面に平
行な結晶面の面指数（ｈ_i,ｋ_i,ｌ_i ）を測定した。その
後（ｈ_i,ｋ_i,ｌ_i ）を基に、前記（１）式を用いて鋼板
表面に対するフェライト結晶粒の（１１０）面のなす角
度を求めた。以上の操作を、５０個程度のフェライト結
晶粒について行い、更に同様の操作をそれぞれ観察位置
の異なる５箇所について行った。更に、全観察領域に対
する（１１０）面のなす角度が２５度以下であるフェラ
イト結晶粒が、鋼板表面に露出している領域の面積率を
画像解析装置によって求めた。

【００５０】尚この冷延鋼板は、冷延鋼板ままの状態で
は目視で見る限りその表面に微視的不均一部は認められ
ないが、ＡＥＳ分析やＥＰＭＡ面分析によって該冷延鋼
板の表面を詳細に調査すると、表面に形成された酸化皮
膜層に明らかなミクロ的不均一部が存在しており、Ｎ
ｉ，Ｓｉ，Ｍｎ等の添加元素や不可避的不純物元素が局
在的に表面濃化していることが確認された。

【００５１】次にこの冷延鋼板を使用し、以下の手順で
電気亜鉛めっき処理を行った。 ＜電気亜鉛めっき処理手順＞ (1) アルカリ浸漬脱脂：３重量％オルソ珪酸ソーダ、６
０℃×５秒 (2) アルカリ電解脱脂：３重量％オルソ珪酸ソーダ、６
０℃×５秒、５０Ａ／ｄｍ² ＰＲ電解法 (3) 水洗 (4) 酸洗：５重量％硫酸水溶液、４０℃×３秒 (5) 電気亜鉛めっき：下記の通り ・めっき浴組成：ＺｎＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ…３００〜４００ｇ／ｌ Ｎａ₂ ＳＯ₄ …５０〜１００ｇ／ｌ Ｈ₂ ＳＯ₄ …２５〜３５ｇ／ｌ ・電流密度：５０〜１５０Ａ／ｄｍ² ・めっき浴温度：６０℃ ・めっき液流速：１〜２ｍ／秒 ・電極（陽極）：Ｐｂ合金電極 ・めっき付着量：２０〜４０ｇ／ｍ² （片面あたり） (6) 水洗 （以下に示す(7) 〜(9) のめっき後処理は一部のものに
ついて実施） (7) クロメート処理： 反応型クロメート処理、Ｃｒ換算付着量…１０〜２０ｍ
ｇ／ｍ² (8) 水洗 (9) 薄膜有機樹脂被覆処理： 架橋型ポリエチレン系樹脂（コロイダルシリカ、ワック
ス粒子添加）固形分付着量…０．５〜１．５ｇ／ｍ²

【００５２】(10)乾燥 得られた電気亜鉛めっき鋼板（クロメート処理材および
薄膜有機被膜処理材を含む）の表面を目視観察し、微視
的外観不均一部の発生状況を下記の基準で評価し、表１
に併記する結果を得た。 ◎微視的外観不均一部が全く認められない。 ○ 〃 僅かに認められるが、殆ど目立たない。 △ 〃 少し発生し、やや目立つ。 × 〃 著しく発生、非常に目立つ。

【００５３】

【表１】

【００５４】表１から明らかな様に、鋼板表面に対する
（１１０）面のなす角度が２５度以下であるフェライト
結晶粒の面積率が７０％以下である本発明の実施例で
は、電気亜鉛めっき鋼板ままであっても、またクロメー
ト処理皮膜や薄膜有機被覆を付与したものであっても、
めっき外観の微視的不均一が全く認められないか、殆ど
目立たず、特に６０％以下であるものでは全く発生して
おらず、非常にめっき外観均一性に優れたものであるこ
とが分かる。これらに対し、該面積率が本発明で規定す
る値を超えるものでは、素地鋼板表面の微視的不均一発
生に起因するめっき外観不良が明らかに発生しているこ
とが分かる。

【００５５】実施例２ 冷間圧延後の冷延鋼板の焼鈍工程において、焼鈍時間を
意図的に長くして鋼板表面のフェライト結晶粒を粗大化
させたものを素地鋼板として使用し、前記実施例１と同
様の方法で、フェライト結晶粒毎の（１１０）面のなす
角度および面積率を求めた。

【００５６】更に、前記実施例１と同様にして電気亜鉛
めっき処理およびめっき後処理を行ない、得られた各電
気亜鉛めっき（クロメート処理材および薄膜有機被覆処
理材を含む）の表面を目視観察して、きらきら光沢の発
生状況を下記の基準で評価した。結果を表２に示す。 ◎きらきら光沢が全く認められない。 ○ 〃 僅かに認められるが、殆ど目立たない。 △ 〃 少し発生し、やや目立つ。 × 〃 著しく発生、非常に目立つ。

【００５７】

【表２】

【００５８】表２から明らかな様に、鋼板表面に対する
（１１０）面のなす角度が２５度以下であるフェライト
結晶粒の面積率が７０％以下である本発明の実施例で
は、電気亜鉛めっき鋼板ままであっても、またクロメー
ト処理皮膜や薄膜有機被覆を付与したものであっても、
めっき外観のきらきら光沢が全く認められないか殆ど目
立たず、特に６０％以下のものでは全く発生しておら
ず、非常にめっき外観均一性に優れることが分かる。こ
れらに対して該面積率が本発明で規定する値を超えるも
のでは、素地鋼板表面のフェライト結晶粒の粗大化に起
因するめっき外観不良が明らかに発生していることが分
かる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、素
地鋼板表面の任意の観察領域における、該鋼板表面に対
する（１１０）面のなす角度が２５度以下であるフェラ
イト結晶粒の合計面積を、当該観察領域の７０％以下に
抑えることによって、素地鋼板表面の微視的不均一に起
因する電気亜鉛めっき表面の微細な外観不均一部の発生
を確実に抑制し、均一な表面外観を有すると共に、亜鉛
めっき表面のきらきら光沢の無い優れた品質の電気亜鉛
めっき鋼板を提供し得ることになった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩井 正敏 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社 神戸製鋼所 加古川製鉄所内 (56)参考文献 特開 平８−104995（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−331483（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118095（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104673（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−3782（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−93093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−14890（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 5/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気亜鉛めっきの施された鋼板におい
   て、素地鋼板表面の任意の観察領域における、該鋼板表
   面に対する（１１０）面のなす角度が２５度以下である
   フェライト結晶粒の合計面積が、当該観察領域の７０％
   以下であることを特徴とする表面外観の均一性に優れた
   電気亜鉛めっき鋼板。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電気亜鉛めっき鋼板に
   おける電気亜鉛めっき層の上に、付着量２００ｍｇ／ｍ
   ² 以下のクロメート皮膜が形成されていることを特徴と
   する表面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板。
3. 【請求項３】 請求項２記載の電気亜鉛めっき鋼板にお
   けるクロメート皮膜の上に、乾燥重量で付着量２ｇ／ｍ
   ² 以下のクリアー皮膜が形成されていることを特徴とす
   る表面外観の均一性に優れた電気亜鉛めっき鋼板。