JPH01149974A - 化成処理性に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は化成処理時に化成皮膜欠陥を生じにくい化成処
理性に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法に関するも
のである。

〈従来の技術〉 電気亜鉛めっき鋼板は耐食性、加工性、溶接性に優れて
おり、自動車、電気製品、建材向に無塗装または塗装し
て広く利用されている。

塗装する場合は前処理して化成処理を施すことが一般的
である。化成処理の良否は塗装後の耐食性に影響を及ぼ
すので、形成された化成皮膜は均一で欠陥がなく、かつ
適正な皮膜量であることが必要である。

しかし電気亜鉛めつき鋼板は化成処理時に地鉄まで達す
る亜鉛めっき層の局部溶解を生じて化成処理皮膜が形成
されないか、あるいは密着性の悪い皮膜しか形成されな
いことが応々にしてあった。

このような欠陥部は目視外観上白点と見えることからホ
ワイトスポットと称されている０月刊誌の「実務表面技
術Ｊ　１９８１年７号第３０７頁に発生原因として亜鉛
めっき層に起因するものとして有機物。

無機物など不純物の夾雑が報告されている。しかしこれ
らの夾雑物を最小にしても、化成処理液の種類、または
不純物の混入によりホワイトスポットが発生することが
あり、これらの痕跡は塗装後にも残り外観を損なったり
塗装後の耐食性を劣化させる原因となって、電気亜鉛め
っき鋼板を使用する上で大きな問題となっていた。

ホワイトスポットを防止する目的で種々の試みがなされ
ているが、未だ電気亜鉛めっき鋼板の化成処理時のホワ
イトスポットの発生を全く皆無にする技術は存在しなか
った。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、電気亜鉛めっき鋼板を化成処理する場合に処
理液の種類あるいは不可避的な不純物の混入により発生
するホワイトスポットを防止するものであり、通常の工
程条件範囲内ならば全（ホワイトスポットを生ぜず、化
成皮膜量も適量な化成処理性ををする電気亜鉛めっき鋼
板の製造方法を提供するものである。

〈問題解決のための手段〉 本発明は、鋼板に電気亜鉛めワきを行い、次いで該亜鉛
めっき鋼板を、次亜リン酸、メタ亜リン酸、ピロ亜リン
酸、オルト亜リン酸１次リン酸。

メタリン酸、ビロリン酸、あるいはオルトリン酸のナト
リウム塩、カリウム塩、あるいはアンモニウム塩の何れ
か１種または２種以上を０．０１〜１モル／ｌ含む水溶
液中に浸漬しまたは該水溶液でスプレー処理した後、水
洗し、乾燥することを特徴とする化成処理性に優れた電
気亜鉛めっき鋼板の製造方法である。

〈作　用〉 化成皮膜の形成はＺｎの溶解とこれと等価なリン酸亜鉛
結晶の沈着により生ずるものである。しかし、Ｚｎは鉄
めっきあるいは自動車用に開発されたＺｎ−Ｎｉ＋　Ｚ
ｎ−ＦｅなどのＺｎ合金めっきに比べ非常に活性である
ので、表面反応性に僅かな差があると反応性の高い部分
は著しく溶解が早く、素地まで達するほどの局部溶解を
生じ易い。そこで、本発明者らは何らかの溶液に浸漬し
、反応性を均一化する処理を施すことが有効と考えて本
発明に至った。

なお本発明に類似する技術として、通常のリン酸塩処理
に先立って、あらかじめ同系のリン酸塩液で前処理する
方法が特開昭５６−１１９７８０号に開示されているが
、これと本発明では前処理液の組成構成が異なること、
処理工程が前処理液で処理した後、水洗することなく乾
燥するのに対し、本発明では処理した後、水洗し乾燥す
る工程であり、水洗工程を必須としている点が異なって
いること、および本発明では化成処理時に局部的な亜鉛
の溶解を防止するのに対して、これは均一なリン酸塩の
核形成をはかるものであり、本発明とは別異の技術思想
に基づ〈発明である。

次に本発明の構成について詳述する。

一般に電気亜鉛めっきは、冷延鋼板または熱延鋼板上に
Ｚｎ付着量が１０〜１１０ｇ／イの範囲で施される。亜
鉛めっき浴は硫酸浴、塩化物浴あるいはこれらの混合浴
などが工業的に用いられている。ｍ板を連続してめっき
槽内を移動させ鋼板の片側あるいは両側に配置したアノ
ードを用いて、片面めっきあるいは両面めっきが行われ
る。

アノードは、不溶性の場合は、ｐｂをベースとしてＳｎ
、八ｇ、　Ｉｎ、　Ｃｕ等を含むもので、通電時に溶出
の少ないものが望ましい、可溶性の場合は、不純物が少
なく特にｐｂ金含有少ないものが良い。アノードと鋼板
の距離は、如何でも良いが通常５〜３０圓である。

めっき条件としては、電流密度２０〜２２ＯＡ／ｄｍ”
。

液流速０．５〜３ｍ／秒、浴温度４０〜７０°Ｃで用い
られる。

めっき後、鋼板上の亜鉛めっき液は水洗され熱風乾燥さ
れる。

その後、本発明の次亜リン酸、メタ亜リン酸１ピロ亜リ
ン酸、オルト亜リン酸１次リン酸、メタリン酸、ビロリ
ン酸あるいはオルトリン酸のナトリウム塩、カリウム塩
あるいはアンモニウム塩の何れか１種又は２種以上を０
．０１〜１０モル／乏含む水溶液中に浸漬またはスプレ
ーする均一化処理が施される。水溶液のｐｌ＋は特に調
整する必要はないが、必要に応じてｐＨ３〜１１の中性
域で用いることが望ましい、液温は特に限定されるもの
でないが、反応性を一定にするため、４０〜６０“Ｃで
用いることが望ましい、液の濃度を０．０１〜１モル／
ｌに限定する理由は、０．０１モル／１未満ではホワイ
トスポットを防止する効果が不十分であり、１モル／２
超ではこの効果が飽和し、かつ化成皮膜量が減少し、適
正皮膜量が得られないからである。

処理方法は浸漬またはスプレーのどちらでも良いが、反
応を速め短時間で処理を行う場合には、スプレー処理が
望ましい、処理時間は反応の均一性を得るためと過反応
による不活性化を防止するため、１〜２０秒が望ましい
。

その後、鋼板は直ちに水洗し、乾燥する必要があるが、
十分に水洗する前に鋼板が乾燥しないようにする必要が
ある。

最終工程で鋼板は必要に応じて塗油される。

〈実施例〉 供試鋼板に電解脱脂と酸洗による前処理を行った後、硫
酸浴により３０ｇ／ｎｆの付着量の亜鉛めっきを行った
。その後、均一化処理を各種のリン酸系水溶液による浸
漬またはスプレーにより行った。

その後水洗し、乾燥した。

化成処理は、脱脂１表面調整、皮膜化成の順で行った。

ホワイトスポットを生じ易くするモデル液として、市販
の皮膜化成液に２００■／ｌとなるようＮａＣ１を添加
して用いた。

供試鋼板、亜鉛めっき、均一化処理および化成処理条件
を以下に示す。

■供試鋼板　　Ｓ　Ｐ　ＣＣ０，７ｎａｓ厚■亜鉛めっ
き ａ、浴組成（主成分）硫酸亜鉛　　　４３０ｇ／　１ｔ
！　ｔａ　、ｆｊ　’Ｊ　’７１−　ｏ〜３０ｇ／。

（不純物）１　　　０〜１５０ａ＋ｇ／　ＩＦｅ　　　
２００〜１５００　ｍｇ／ｌＰｂ　　　　Ｏ〜５ｍｇ／
ｊ！ ＰＨ０，５〜２ 浴温　　６０’Ｃ ｂ、めっき条件　　　アノード　　　Ｐｂ−５ｘＳｎ液
流速　　　　　２ｍ／秒 ラインスピード１８０ｍ／分 電流密度　　　１５０Ａ／ｄａ” 付着量　　　　　３０ｇ／ボ ■均一化処理 ａ、処理液　　表１に処理液組成を示す。

ｂ、処理法　　スプレー処理 １　ｋｇ／Ｃｉａのへ７ド圧で５０゛Ｃの処理液を２秒
間スプレーした。

浸漬処理 ５０°Ｃの処理液に３秒浸漬した。

■化成処理 遊離アルカリ濃度　１Ｏ−１２ｐｔ 温　　度　　　　　　　　　　　４２°Ｃ時　間　　　
２分スプレー 全酸度　　　　　１．０〜２．０ 温　　度　　　　　　　　　　　　２５°Ｃ時　間　　
　　　１５秒浸漬 Ｎａ（Ｊ添加　　　　　２００ｍｇ／　１全酸度　　　
　　　１８〜２３ｐ　を 遊離酸度　　　０．８〜１．Ｏｐｔ トーナー値　　１．５〜２．０　ｐｔ 温　　度　　　　　　　　　　　　　５０°Ｃ時　間　
　　　　　２分浸漬 化成処理皮膜の評価は、ホワイトスポットの発生数と化
成皮膜量で行った。ホワイトスポット発生数と化成皮膜
量の評価法を以下に示す。

ホワイトスポット発生数 ５０　Ｘ　５０　ａｍ角の面積に発生したホワイトスポ
ットの数を目視で測定した。

化成皮膜量 供試鋼板を正確に１００　Ｘ　１００　ａｍに剪断し、
重量を０．００１ｇの桁まで測定する。クロム酸アンモ
ニウム溶液に浸漬し、化成皮膜のみを溶解させる。水洗
・乾燥後、再び重量を測定し、重量減量から化成皮膜量
を計算により求める。

適正皮膜量は１．５〜２．５８／ｉｆであり、この範囲
外の付着量となるものは不可である。

表１に上記試験の結果を示す。

〈発明の効果〉 本発明により、化成処理液の種類または不純物の混入等
により生じていたホワイトスポットが皆無となり、化成
皮膜の付着量も安定化した。これにより電気亜鉛めっき
鋼板がより幅広い用途に使用可能となった。

特許出願人　　　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板に電気亜鉛めっきを行い、次いで該亜鉛めっき鋼板
   を、次亜リン酸、メタ亜リン酸、ピロ亜リン酸、オルト
   亜リン酸、次リン酸、メタリン酸、ピロリン酸、あるい
   はオルトリン酸のナトリウム塩、カリウム塩、あるいは
   アンモニウム塩の何れか１種または２種以上を０．０１
   〜１モル／ｌ含む水溶液中に浸漬しまたは該水溶液でス
   プレー処理した後、水洗し、乾燥することを特徴とする
   化成処理性に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法。