JP3329272B2 - 耐クラック性及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、めっき皮膜中に
Ａｌを２０〜９５重量％含有し、一般に化成処理や塗装
等を施して使用される溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％
含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、特公昭４
６−７１６１号に示されているように通常の溶融亜鉛め
っき鋼板に比べて優れた耐食性を示すことから、近年そ
の需要が増大しつつある。一般に、この溶融Ａｌ−Ｚｎ
系合金めっき鋼板は化成処理或いは塗装を施された後、
プレス成形、ロール成形、曲げなどの加工を施され、建
材、家電などの分野で使用されている。

【０００３】ところが、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板は、厳しい曲げ加工を施した場合に加工部にクラ
ックが発生しやすく、このクラックにより外観が損なわ
れるという欠点がある。従来、このような加工部でのク
ラックの発生を防止するために、めっき付着量を低減さ
せる方法（特開平５−２７１８９５号）や、めっき後の
製品に対して熱処理を施す方法（特公昭６１−２８７４
８号）などが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのうち
前者の方法では耐食性の低下が、また、後者の方法では
製造工程が増加することによる製造コストの増加が問題
となる。また、めっき付着量の低減化による耐食性の劣
化を防止するために浴中にミッシュメタル、Ｍｇ、Ｍｎ
などを添加する方法（特公昭６４−１０５９３号）も提
案されているが、素材コストの上昇を招くため好ましく
ない。

【０００５】したがって本発明の目的は、このような従
来技術の課題を解決し、耐クラック性と耐食性がともに
優れ、しかも製造工程を増加させたり、めっき浴中に特
別な元素を添加することなく製造可能な溶融Ａｌ−Ｚｎ
系合金めっき鋼板を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述した
課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下のような
事実を知見した。 (1) めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％含有する溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板では、めっき付着量を少
なくしていくと厳しい加工を施した部分でのクラックの
発生状態が変化してクラックの開口幅が減少し、外観上
クラックがほとんど認識できないような状態となる。ま
た、めっき付着量の減少に伴ってめっき皮膜の耐白錆性
は改善される。

【０００７】(2) 一方、めっき皮膜中にＡｌを２０〜９
５重量％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の耐
食性（耐赤錆性）に関しては、片面当たりのめっき付着
量が１０ｇ／ｍ²以上であれば、めっき鋼板の非加工部
についてはこのめっき鋼板特有の優れた耐食性が発揮さ
れるが、厳しい加工が施された部分では点状の赤錆が発
生し、これを起点として腐食が進行する。

【０００８】そこで、このような腐食のメカニズムにつ
いて調査、検討を行った結果、以下のような事実が判明
した。 (3) マクロ的には均一なめっき皮膜であっても、数百μ
ｍ程度の周期で膜厚変動があり、この膜厚変動によって
局部的に皮膜付着量が１０ｇ／ｍ²以下になった部分か
ら赤錆が発生する。このようなめっき皮膜の膜厚変動
は、図５に示すような母材鋼板表面の凹凸に依存してい
る。また、図５に示すようなめっき後における母材鋼板
表面の凹凸は、めっき前の鋼板表面粗さとめっき浴中で
の反応の程度によって決定される。

【０００９】(4) したがって、めっき皮膜の付着量をめ
っき後の母材鋼板の表面粗さとの関係で適正化すること
により、厳しい加工が施された部分での耐食性（耐赤錆
性）を効果的に改善することができる。本発明は、この
ような知見に基づきなされたもので、以下のような構成
を有することを特徴とする。

【００１０】[1] めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量
％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板であって、
片面当たりのめっき付着量ＣＷ（ｇ／ｍ²）が１０〜４
５ｇ／ｍ²であり、且つめっき皮膜を酸で溶解除去した
後に測定される母材鋼板表面粗さＲａ（μｍ）との関係
で下記(1)式を満足することを特徴とする耐クラック性
及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。 ＣＷ≧１０（２Ｒａ＋１）×Ｒａ … (1)

【００１１】[2] 上記[1]のめっき鋼板において、めっ
き皮膜の表面に化成処理皮膜を有することを特徴とする
耐クラック性及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金
めっき鋼板。 [3] 上記[1]のめっき鋼板において、めっき皮膜の表面
に塗膜を有することを特徴とする耐クラック性及び耐食
性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。

【００１２】[4] 上記[1]のめっき鋼板において、めっ
き皮膜の表面に化成処理皮膜を有し、その上層に塗膜を
有することを特徴とする耐クラック性及び耐食性に優れ
た溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。 [5] 上記[1]のめっき鋼板において、めっき皮膜の表面
に化成処理皮膜を有し、その上層に有機樹脂皮膜を有す
ることを特徴とする耐クラック性及び耐食性に優れた溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を説明する。
本発明のめっき鋼板は、めっき皮膜がＡｌを２０〜９５
重量％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板であっ
て、片面当たりのめっき付着量が１０〜４５ｇ／ｍ²で
あり、且つめっき皮膜を酸で溶解除去した後に測定され
る母材鋼板表面粗さＲａ（μｍ）との関係で定まる所定
の値であることを条件とする。

【００１４】めっき皮膜を酸で溶解除去した後に測定さ
れる母材鋼板表面粗さＲａ（以下、単に“母材鋼板表面
粗さＲａ”という）が０．４５μｍと０．９５μｍであ
って、めっき付着量が異なる溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板（５５ｗｔ％Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板）を製
造し、めっき付着量が厳しい加工が施された部分におけ
る耐赤錆性に及ぼす影響を調べた。この試験では、製造
されためっき鋼板の試験片を０Ｔ曲げ加工した後、屋外
での大気暴露試験（内陸住宅地域６ヶ月）を実施して、
試験後の試験片表面の赤錆発生状況を観察し、◎：変
色、赤錆発生なし、○＋：僅かに変色発生、○：点錆少
量発生、△：点錆発生、×：赤錆発生の評価基準により
評価した。

【００１５】その結果を図１に示す。これによれば、母
材鋼板表面粗さＲａが０．９５μｍのめっき鋼板では、
めっき付着量が低下する（６０ｇ／ｍ²未満）と加工部
における耐赤錆性が劣化するのに対し、母材鋼板表面粗
さＲａが０．４５μｍのめっき鋼板では、めっき付着量
が低下しても加工部における耐赤錆性の劣化は生じな
い。これにより、めっき鋼板の加工部における耐赤錆性
がめっき付着量との関係で母材鋼板表面粗さＲａに依存
することが明らかとなった。

【００１６】このようにめっき鋼板の加工部における耐
赤錆性がめっき付着量との関係で母材鋼板表面粗さＲａ
に依存するのは、母材鋼板表面粗さＲａの増加により局
所的薄めっき領域の発生頻度が増加し、それによって厳
しい加工が施された部分での耐赤錆性が劣化するためで
あると考えられる。

【００１７】そこで、母材鋼板表面粗さＲａとめっき付
着量が種々異なる溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板（５
５ｗｔ％Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板）を製造し、母材
鋼板表面粗さＲａとめっき付着量が加工部における耐赤
錆性に及ぼす影響を調べた。この試験では、製造された
めっき鋼板の試験片を０Ｔ曲げ加工した後、屋外での大
気暴露試験（内陸住宅地域６ヶ月）を実施して、試験後
の曲げ加工部表面の赤錆発生の有無を３０倍のルーペで
目視観察し、上記◎，○＋の場合を“赤錆発生なし”、
上記○〜×の場合を“赤錆発生あり”と評価した。

【００１８】その結果を図２に示す。これによれば、片
面当たりのめっき付着量ＣＷ（ｇ／ｍ²）が母材鋼板表
面粗さＲａ（μｍ）との関係で下記(1)式を満足した場
合にのみ良好な耐食性（厳しい加工を施した部分の耐赤
錆性）が得られることが判る。 ＣＷ≧１０（２Ｒａ＋１）×Ｒａ …(1)

【００１９】また、めっき鋼板のめっき付着量について
は、鋼板片面当たりのめっき付着量が１０ｇ／ｍ²では
非加工部であっても耐食性が劣る。一方、鋼板片面当た
りのめっき付着量の上限は耐クラック性の観点から規定
される。図３は、５５％Ａｌ−１．４％Ｓｉ−Ｚｎのめ
っき組成を有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の片
面当たりのめっき付着量と耐クラック性（めっき鋼板を
０Ｔ曲げした際の加工部におけるクラック開口幅の平均
値）との関係を示したもので、めっき付着量が減少する
にしたがって厳しい加工を施した部分でのクラックの開
口幅が減少し、片面当たりめっき付着量が４５ｇ／ｍ²
以下においてクラック開口幅の平均値が３０μｍを下回
り、外観上クラックがほとんど認識できないような状態
となる。

【００２０】また、図４は５５％Ａｌ−１．４％Ｓｉ−
Ｚｎのめっき組成を有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき
鋼板の片面当たりのめっき付着量と耐白錆性との関係を
示したもので、試験片に対してＪＩＳ−Ｋ５６２１に規
定する複合サイクル試験を実施し、白錆発生面積率が１
０〜２５％になるまでの実施サイクル数を調べたもので
ある。これによれば、片面当たりのめっき付着量が４５
ｇ／ｍ²以下であれば良好な耐白錆性が得られている。

【００２１】以上のような理由から、本発明の溶融Ａｌ
−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、片面当たりのめっき付着量
ＣＷ（ｇ／ｍ²）が１０〜４５ｇ／ｍ²であって、且つ母
材鋼板表面粗さＲａ（μｍ）との関係で上記(1)式を満
足することを条件とする。本発明で規定される母材鋼板
表面粗さＲａは、めっき鋼板のめっき皮膜を希塩酸等の
酸で除去した後に測定される表面粗さＲａであり、この
表面粗さＲａはＪＩＳ−Ｂ０６１０に記載された方法で
測定される。

【００２２】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
は、常法で鋳造、熱間圧延した後、酸洗脱スケールした
熱延鋼板、或いはこれをさらに冷間圧延して得られた冷
延鋼板を連続式溶融めっき装置に装入し、Ａｌを２０〜
９５重量％含む溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっきを施すことによ
り製造される。

【００２３】めっき後における母材鋼板表面粗さＲａ
は、めっき前の鋼板表面粗さとめっき浴中での反応の程
度によって決定される。めっき浴中での反応は浴組成、
浴温、浸漬時間等によって影響を受けるが、浴中にＡｌ
を２０ｗｔ％以上含む本発明の範囲においては主に浴温
により決定され、めっき後の鋼板表面の生成物（界面合
金層）は緻密な層状構造となる。したがって、めっき原
板（めっき前の素材鋼板）の表面粗さを選択し、且つ浴
温を選択することによりめっき後の母材鋼板表面粗さＲ
ａは一義的に決定される。

【００２４】めっき原板の表面粗さＲａを調整するに
は、冷間圧延時のロール粗さを調整する方法が最も容易
であるが、冷間圧延後の鋼板を別ライン或いはめっきラ
イン入側で圧延する等の方法でめっき原板の表面粗さＲ
ａを調整してもよい。

【００２５】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
は、めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％含有するも
ので、所謂溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板に代
表されるめっき鋼板である。この溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金
めっき鋼板のめっき皮膜中には、通常、Ａｌ及びＺｎ以
外にＳｉ：０．３〜３．０重量％程度（Ｓｉは脆い界面
合金層の成長を抑制するために浴中に添加される）が含
有され、また、これ以外に適量のＦｅ、Ｔｉ、Ｓｒ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ等の１種以上、その他不可避的不
純物が含有される場合がある。なお、本発明の溶融Ａｌ
−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、板厚に拘りなく優れた耐ク
ラック性を有するが、切断端部の耐食性の観点からは板
厚を１．２ｍｍ以下（より好ましくは０．７ｍｍ）とし
た方が好ましい。

【００２６】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
には、そのめっき面にリン酸塩処理やクロメート処理等
の化成処理を施すか、若しくはめっき面または前記化成
処理皮膜面に塗装を施すことができる。溶融Ａｌ−Ｚｎ
系合金めっき鋼板は、例えば屋外で放置され、結露や雨
により鋼板表面が濡れた状態に長期間置かれると、表面
が黒く変色（所謂黒変現象）する場合がある。これを防
止するためには、めっき皮膜の表面にクロメート皮膜を
形成することが好ましい。このクロメート皮膜は３価Ｃ
ｒと６価Ｃｒとを含み、Ｃｒ付着量（金属クロム換算の
付着量）を３〜８０ｍｇ／ｍ²、より望ましくは１０〜
５０ｍｇ／ｍ²とすることが好ましい。このようなクロ
メート皮膜を形成することにより黒変が効果的に防止で
きる。Ｃｒ付着量が３ｍｇ／ｍ²未満では黒変防止効果
が十分に得られず、一方、Ｃｒ付着量が８０ｍｇ／ｍ²
を超えても付着量に見合う効果が得られず、却ってＣｒ
が溶解しやすくなるため好ましくない。

【００２７】また、このクロメート皮膜はめっき皮膜の
表面にクロム酸を含むクロメート処理液を塗布し乾燥す
ることにより形成されるが、クロメート処理液中に含ま
れるクロム酸は６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比が０．３〜
１．０であることが好ましく、６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量
比が０．３未満では耐黒変性が低下する恐れがある。こ
れは、めっき皮膜表面のクロメート皮膜による不働態化
作用が低下することによるものと考えられる。また、以
上の観点からクロム酸中の６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比は
０．４〜１．０、特に０．５〜１．０の範囲が好まし
い。なお、クロメート処理を施す前に、湯洗、水洗、或
いはアルカリ系溶液によるめっき面の洗浄を行うことも
可能である。

【００２８】めっき皮膜表面に形成されるクロメート皮
膜中には、例えば、水に分散可能な有機樹脂、シリカ、
鉱酸等のアニオン、フッ化物等を添加することができ
る。これらのうち、有機樹脂の添加により加工時等にお
ける耐傷付き性を付与することが可能であり、また、シ
リカの添加により耐食性の向上を図ることができる。ま
た、アニオンやフッ化物を添加することにより、クロメ
ート皮膜の着色を抑制したり、或いはめっき皮膜との反
応性を調整することができる。但し、これらの添加剤
は、その種類や添加量によっては耐黒変性を低下させる
場合があるため、その種類や添加量は適宜選択する必要
がある。

【００２９】通常、クロメート皮膜は、スプレー、浸
漬、ロールコーター等によりめっき皮膜表面に処理液を
塗布し、板温６０〜２５０℃程度の範囲で乾燥すること
により形成される。このとき処理液中の一部の６価Ｃｒ
がめっき表面で反応し、３価Ｃｒが生成されるため、仮
に３価Ｃｒを含まない処理液を用いても皮膜中には３価
Ｃｒが含まれる。また、クロメート皮膜の上層には０．
１〜５μｍ程度の膜厚の有機樹脂皮膜を形成することも
可能である。

【００３０】また、本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板は塗装材の下地鋼板としても使用することができ
る。塗装材を加工する際、厳しい加工部で塗膜にクラッ
クが発生することがあり、このようなクラックも前述し
たと同様に外観を害する。このようなクラックの発生原
因の１つに下地めっき皮膜のクラックがあり、本発明に
より加工性が向上した溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
を下地鋼板として利用すれば、塗装鋼板自体の加工性
（耐クラック性）も改善される。また、加工部の耐食性
も塗装を施すことにより格段に向上する。

【００３１】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
を塗装鋼板として利用する場合、通常、塗装を施す前に
脱脂処理を施し、必要に応じてさらに酸洗を施した後、
クロメート処理やリン酸塩処理等の化成処理を施すこと
が好ましい。クロメート処理については上述した通りで
あり、特にクロメート皮膜中に水性樹脂を添加すること
により加工性（耐クラック性）を向上させることができ
る。

【００３２】塗料は上記化成処理皮膜の上に直接塗装す
ることも可能であるが、加工性と耐白錆性をさらに向上
させるためには、塗装鋼板に通常用いられている下塗り
塗料（所謂プライマー）を塗装して焼き付けた上に塗装
すること、すなわち、下塗り塗膜とその上層の上塗り塗
膜とからなる塗膜構成とすることが望ましい。下塗り塗
料用樹脂としては、加工性と耐白錆性の点からエポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシで変性したポリエス
テル樹脂、ポリエステルで変性したエポキシ樹脂等を主
剤とするものが好ましい。また、硬化剤としては、メラ
ミン、イソシアネート等の１種以上を使用することがで
きる。

【００３３】さらに、高度の耐白錆性が必要とされる場
合は、下塗り塗膜中に防錆顔料としてクロム酸塩系化合
物を添加することが好ましい。このクロム酸塩系化合物
としては、ジンククロメート、ストロンチウムクロメー
ト、カルシウムクロメート、バリウムクロメート等が好
適であり、その含有量は塗膜中の固形分の割合で１〜６
０重量％とすることが適当である。また、下塗り塗膜の
塗膜厚は、上述した効果を得るために５〜２０μｍ程度
とすることが好ましい。

【００３４】上塗り塗膜を形成するための塗料として
は、ポリエステル樹脂塗料、フッ素樹脂塗料、アクリル
樹脂塗料、塩ビ塗料、シリコーン塗料等の通常の塗料が
使用できる。上塗り塗膜の塗膜厚は加工性と耐白錆性の
観点から５〜４０μｍが好ましい。塗膜厚が５μｍ未満
では塗膜の耐候性が低下し（紫外線透過性が高まる）、
且つ塗膜の白錆露出を抑える能力も低下するので好まし
くない。一方、４０μｍを超えると塗装作業性の低下や
塗膜外観の低下を招き、また、コストも上昇するため好
ましくない。

【００３５】下塗り塗膜と上塗り塗膜中には、必要に応
じて着色顔料、体質顔料、傷つき防止剤等の添加剤を配
合することができる。着色顔料としては、例えば、酸化
チタン、カーボンブラック、酸化鉄、クロム酸鉛、金属
粉末、焼成顔料、パール顔料等が挙げられる。体質顔料
としては、例えば、炭酸カルシウム、クレイ、タルク、
三酸化アンチモン、硫酸バリウム、カオリン等が挙げら
れる。傷付き防止剤としては、シリカ、アルミナ等のセ
ラミックスビーズ、ガラスビーズ、ガラス繊維、樹脂ビ
ーズ、フッ素ビーズ等が加工性の観点から好ましい。

【００３６】また、下塗り塗料や上塗り塗料に用いられ
る溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、セロソルブ系溶剤、メチルイソブチ
ルケトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、
イソホロン、シクロヘキサノン等が挙げられる。また、
塗料中には添加剤として、例えば、消泡剤、顔料分散
剤、たれ防止剤等を添加することができる。

【００３７】塗料の塗装方法については特に制限はな
く、従来一般に行われているロールコーター法、カーテ
ンフローコーター法、スプレー塗装、はけ塗り等の塗装
法を適用できるが、塗装鋼板の塗装においてはロールコ
ーター法が最も一般的である。ロールコーター法を使用
した場合、塗料を塗布した後の焼付処理は、通常、２０
〜１８０秒間加熱して板温を１５０℃以上に到達させる
ことによって行われる。焼付時間が２０秒未満では樹脂
成分の溶融硬化が不十分であり、一方、１８０秒を超え
ると下塗り塗料成分を含めた熱劣化が始まり、いずれの
場合にも塗料本来の性能が発揮されなくなるため好まし
くない。焼付処理の加熱方法についても特別な制限はな
く、熱風加熱方式、高周波加熱方式等の方法を適用でき
る。

【００３８】

【実施例】［実施例１］常法により鋳造、熱間圧延、酸
洗および冷間圧延して得られた表面粗さＲａが異なる冷
延鋼板（板厚０．２８〜１．８ｍｍ）を連続式溶融めっ
き設備に装入し、下記［Ａ浴］及び［Ｂ浴］の溶融めっ
き浴を用いてめっきを行い、溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板を製造した。めっき後の母材鋼板表面粗さＲａ
は、めっき原板の表面粗さＲａおよびめっき浴温を適宜
選択することにより調整した。 ［Ａ浴］：５５重量％Ａｌ−１．４重量％Ｓｉ−残部実
質的にＺｎ ［Ｂ浴］：４２重量％Ａｌ−１．３重量％Ｓｉ−残部実
質的にＺｎ

【００３９】このようにして得られた溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板について、加工性（耐クラック性）と耐
食性を下記の試験方法で評価した。本発明で規定される
母材鋼板表面粗さＲａは、めっき皮膜を希塩酸（１０％
希塩酸溶液）で除去した後にＪＩＳ−Ｂ０６１０に記載
の方法で測定した。また、めっき付着量はＪＩＳ−Ｈ４
０１の方法で測定した。

【００４０】(1) 加工性（耐クラック性） 試験片を０Ｔ曲げ加工し、この加工部を目視観察してク
ラックの発生状況を下記により評価した。 ◎：肉眼ではクラックは認められず ○：僅かにクラックが発生 △：明瞭なクラックが少量発生 ×：明瞭なクラックが大量発生

【００４１】(2) 耐白錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規定する複合サイクル試験（１５
０サイクル）と屋外での大気暴露試験（海岸地域６ヶ
月、内陸住宅地域６ヵ月）を実施し、試験後の試験片表
面の白錆発生面積率で評価した。その評価基準は以下の
通りである。 ◎：白錆発生面積率０％ ○：白錆発生面積率１％以上、２５％未満、 △：白錆発生面積率２５％以上、５０％未満 ×：白錆発生面積率５０％以上

【００４２】(3) 加工部の耐赤錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
この試験片を０Ｔ曲げ加工した後、屋外での大気暴露試
験（内陸住宅地域６ヶ月）を実施し、試験後の試験片表
面の赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以下の通
りである。 ◎ ：変色、赤錆発生なし ○＋：僅かに変色発生 ○ ：点錆少量発生 △ ：点錆発生 × ：赤錆発生

【００４３】(4) 切断端部の耐赤錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片であって、切断端面の１
辺のみをシールしない試験片について、大気暴露試験
（内陸住宅地域６ヶ月）を実施し、試験後の試験片切断
端部での赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以下
の通りである。 ◎ ：変色、赤錆発生なし ○＋：僅かに変色発生 ○ ：変色発生 △ ：点錆発生 × ：赤錆発生

【００４４】これらの試験結果を、めっき鋼板の板厚、
使用しためっき浴、母材鋼板表面粗さＲａ、上記(1)式
の右辺の値及びめっき付着量とともに表１〜表３に示
す。これによれば、本発明例のめっき鋼板は耐食性と耐
クラック性がともに優れていることが判る。また、切断
端部の耐食性は、板厚１．２ｍｍ超のめっき鋼板に較べ
て板厚１．２ｍｍ以下（特に、板厚０．７ｍｍ以下）の
めっき鋼板のほうが良好である。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】［実施例２］実施例１で製造した本発明例
の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の一部に塗布型クロ
メート処理（処理液のクロム酸中の６価Ｃｒ／全Ｃｒの
重量比：０．５，液温：５０℃，塗布方法：スプレー
法）を施し、直ちに乾燥させてクロメート皮膜（Ｃｒ付
着量：２０ｍｇ／ｍ²）を形成し、クロメート処理溶融
Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板を得た。これらクロメート
処理溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の耐黒変性を下記
の試験方法で評価した。

【００４９】(1) 耐黒変性 試験片のクロメート処理面どうしを重ね合せて０．５ｋ
ｇ／ｃｍ²の面圧でスタック状態とし、６０℃、９８％
ＲＨ以上の湿潤環境下に２４０時間放置した後の外観表
面の変化を下記評価基準にて目視評価した。 ５：全く変化なし ４：１〜５％の面積で若干変化（黒変）あり ３：１〜５％の面積で明らかな黒変あり ２：６〜２５％の面積で明らかな黒変あり １：２６％以上の面積で明らかな黒変あり これらの試験結果を表４〜表６に示すが、いずれの場合
も良好な耐黒変性が得られている。

【００５０】

【表４】

【００５１】

【表５】

【００５２】［実施例３］常法により鋳造、熱間圧延、
酸洗および冷間圧延して得られた冷延鋼板（板厚０．２
８〜１．８ｍｍ）を連続式溶融めっき設備に装入し、実
施例１で示した［Ａ浴］及び［Ｂ浴］の溶融めっき浴を
用いてめっきを行い、溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
を製造した。これらの溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
に塗布型クロメート処理を施してＣｒ付着量が３０ｍｇ
／ｍ²のクロメート皮膜を形成し、次いで下塗り塗料と
してエポキシ・メラミン樹脂系塗料を乾燥塗膜厚が５μ
ｍになるように塗布した後、約２００℃で６０秒間焼き
付け、さらに上塗り塗料としてポリエステル樹脂塗料を
乾燥塗膜厚が２０μｍになるよう塗布した後、約２５０
℃で６０秒間焼き付け、引き続き水冷して塗装鋼板を得
た。

【００５３】これらの塗装鋼板の加工性（耐クラック
性）と耐食性を下記の試験方法で評価した。 (1) 塗膜加工性（耐クラック性） 試験片に対して２０℃の室内にて１８０°の折り曲げ加
工を行い、その折り曲げ加工部を３０倍のルーペで観察
してクラックを生じていない最少の板はさみ枚数で評価
した。 ◎：０Ｔ ○：１Ｔ △：２Ｔ ×：３Ｔ以上

【００５４】(2) 耐白錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規定する複合サイクル試験（１０
００サイクル）と屋外での大気暴露試験（海岸地域２
年、内陸住宅地域２年）を実施し、試験後の試験片表面
の白錆発生面積率で評価した。その評価基準は以下の通
りである。 ◎：白錆発生面積率０％ ○：白錆発生面積率１％以上、２５％未満、 △：白錆発生面積率２５％以上、５０％未満 ×：白錆発生面積率５０％以上

【００５５】(3) 加工部の耐赤錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
この試験片を０Ｔ曲げ加工した後、屋外での大気暴露試
験（内陸住宅地域２年）を実施し、試験後の試験片表面
の赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以下の通り
である。 ◎ ：変色、赤錆発生なし ○＋：僅かに変色発生 ○ ：点錆少量発生 △ ：点錆発生 × ：赤錆発生

【００５６】(4) 切断端部の耐赤錆性 １５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片であって、切断端面の１
辺のみをシールしない試験片について、大気暴露試験
（内陸住宅地域２年）を実施し、試験後の試験片切断端
部での赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以下の
通りである。 ◎ ：変色、赤錆発生なし ○＋：僅かに変色発生 ○ ：変色発生 △ ：点錆発生 × ：赤錆発生

【００５７】これらの試験結果を、めっき鋼板の板厚、
使用しためっき浴、母材鋼板表面粗さＲａ、上記(1)式
の右辺の値及びめっき付着量とともに表７〜表９に示
す。これによれば本発明例の塗装鋼板は、比較例の塗装
鋼板に較べて塗膜の耐クラック性と耐食性が大幅に改善
されている。また、切断端部の耐食性は、板厚１．２ｍ
ｍ超のめっき鋼板に較べて板厚１．２ｍｍ以下（特に、
板厚０．７ｍｍ以下）のめっき鋼板のほうが良好であ
る。

【００５８】

【表６】

【００５９】

【表７】

【００６０】

【表８】

【００６１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の溶融Ａｌ−
Ｚｎ系合金めっき鋼板は優れた耐食性と耐クラック性を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】めっき皮膜を酸で溶解除去した後に測定される
母材鋼板表面粗さＲａが０．４５μｍと０．９５μｍの
溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板について、鋼板片面当
たりのめっき付着量が加工部における耐赤錆性に及ぼす
影響を示すグラフ

【図２】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板において、め
っき皮膜を酸で溶解除去した後に測定される母材鋼板表
面粗さＲａと鋼板片面当たりのめっき付着量が加工部に
おける耐赤錆性に及ぼす影響を示すグラフ

【図３】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の片面当たり
のめっき付着量が耐クラック性に及ぼす影響を示すグラ
フ

【図４】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の片面当たり
のめっき付着量が耐白錆性に及ぼす影響を示すグラフ

【図５】母材鋼板表面の凹凸の状態とこれによるめっき
皮膜の膜厚変動を示す説明図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 治郎丸 和三 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 大熊 俊之 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 石田 信之 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 審査官 富永 泰規 (56)参考文献 特開 平６−248410（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−271895（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−123091（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−331659（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 2/00 - 2/40

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％
   含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板であって、片
   面当たりのめっき付着量ＣＷ（ｇ／ｍ²）が１０〜４５
   ｇ／ｍ²であり、且つめっき皮膜を酸で溶解除去した後
   に測定される母材鋼板表面粗さＲａ（μｍ）との関係で
   下記(1)式を満足することを特徴とする耐クラック性及
   び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。 ＣＷ≧１０（２Ｒａ＋１）×Ｒａ … (1)
2. 【請求項２】 めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の耐クラック性及び
   耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
3. 【請求項３】 めっき皮膜の表面に塗膜を有することを
   特徴とする請求項１に記載の耐クラック性及び耐食性に
   優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
4. 【請求項４】 めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有
   し、その上層に塗膜を有することを特徴とする請求項１
   に記載の耐クラック性及び耐食性に優れた溶融Ａｌ−Ｚ
   ｎ系合金めっき鋼板。
5. 【請求項５】 めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有
   し、その上層に有機樹脂皮膜を有することを特徴とする
   請求項１に記載の耐クラック性及び耐食性に優れた溶融
   Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。