JPH02104673A - 色調の明るいクロメート処理亜鉛メッキ鋼材 - 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〉 この発明は、優れた耐食性を有すると共に、色調が明る
いクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼材に関するものであ
る。

〈従来技術とその課題〉 近年、錆対策や腐食対策として家庭電気製品やＯＡ機器
類等への電気亜鉛メッキ鋼材の使用量が増大しているが
、最近、クロメート処理技術の向上を背景として、これ
らの分野を中心に塗装工程を省略してコストダウン図る
傾向が強まり、クロメート処理鋼材を裸使用するケース
が年々多くなってきている。

一方、オーディオシャーシ等では“ペタシルク１と呼ば
れる印刷様式（文字部のみ印刷が抜けていて下地の鋼板
がそのまま見えるようにした印刷様式）や“文字シルク
”と呼ばれる印刷様式（下地の鋼板は裸のまま露出し、
文字のみを印刷してそのまま使用する様式）が好まれて
いて、部分的にではあるがクロメート処理後の亜鉛メッ
キ鋼板が剥き出しのままで使用される製品が増えてきた
。

ところで、これらの用途ではメッキ鋼材の色調は明るい
方が好ましく、そのため明るい色調のりロメート処理電
気亜鉛メッキ鋼材を求める声が高まってきている。

しかしながら、これまでクロメート処理電気亜鉛メッキ
鋼材の“色調の明暗“をコントロールする技術が確立さ
れておらず、前記要求に十分応え得る明るい色調のクロ
メート処理電気亜鉛メッキ鋼材を安定して供給すること
は困難であった。

く課題を解決するための手段〉 このようなことから、本発明者は、明るい色調を呈する
クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼材の安定供給を目指し
、まず前述したような“塗装無しでそのまま使用するク
ロメート処理亜鉛メッキ鋼材″の明るさに対する要望を
調査・整理したところ、ハンターの色差式で定義される
Ｌ値が５５以上であれば各種用途に十分満足できること
が明らかとなった。

即ち、メッキの色調を定量的に表わす方法としてＪＩＳ
Ｚ８７３０に規定の色差表示方法：ハンターの色差式で
定義されるＬ値、ａ値、ｂ値を用いる方法があり、上記
値のうち明暗を表わすのがし値であるが（Ｌ値が大きい
ほどメッキの色調は明るい；ａ値及びｂ値は色彩を表わ
す）、このＬ値：５５以上を安定して確保できれば無塗
装クロメート処理亜鉛メッキ鋼材に対する最近の要求を
十分に満たし得ることになるわけである。

そこで、クロメート処理亜鉛メッキ鋼板に５５以上のＬ
値を確保するための手段を見出すべく、更に研究を重ね
た結果、 ａ）クロメート処理された電気亜鉛メッキ鋼板における
色調の明暗は“亜鉛メッキの配向指数”と“クロメート
処理層の形成程度”とに大きく影響されるものであり、
特に（００・２）面の配向指数と（１０・１）面の配向
指数とを特定の範囲内に調整すると共に、クロメート処
理層の生成程度を特定範囲に抑えれば、クロメート処理
の種類によらずＬ値が５５以上の明るい色調のクロメー
ト処理電気亜鉛メッキ鋼材が安定して実現される。

ｂ）上記クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼材の上層とし
てクリアー樹脂皮膜を設けることは、クロメート処理層
の保護や汚れ防止上から好ましいことであるが、該クリ
アー樹脂皮膜の厚さにさえ注意を払えば、クリアー樹脂
皮膜によって鋼材の溶接性が格別に損なわれることはな
く、また色調の所望明るさ（Ｌ値：５５以上）が阻害さ
れることもない。

との新しい知見を得るに至った。

本発明は、上記知見等に基づいてなされたもので、 ［鋼基材上に、（００・２）面配向指数が０．５以上で
（１０・１）面配向指数が１．０以下の亜鉛メッキ層と
、付着量が金属クロムとして３００ｍｇ／ｍ”以下のク
ロメート処理層とを上記順序で形成してクロメート処理
電気亜鉛メッキ鋼材を構成するか、前記クロメート処理
層上に更に膜厚２−以下のクリアー樹脂皮膜を形成して
クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼材を構成することによ
り、十分に明るい外観色調が安定して確保されるように
した点」に特徴を有するものである。

つまり、本発明に係るクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼
材は、メッキの（００・２）面の配向指数を０．５以上
、（１０・１）面の配向指数を１．０以下とした電気亜
鉛メッキ鋼材を用い、この上に特定厚を超えない程度に
クロメート皮膜、又はクロメート皮膜とクリアー皮膜と
を形成させることによって製造されるものであるが、鋼
材の種類やクロメート処理の種類には何らの制限もない
。

ここで、亜鉛メッキ層の配向指数とは、メッキＺｎの（
００・２）面、（１０・０）面、（１０・１）面。

（１０・２）面、（１０・３）面、及び（１１・０）面
の配向性の比率を表わす値であり、次のように定義され
るものである。

即ち、Ｍｏ管球を使用して亜鉛メッキ層のＸ線回折を行
った場合に下記Ｂｒａｇｇ角〔θ〕で強度のピークが表
われるが、そのピークを各々（００・２）面、（１０・
０）面、（１０・１）面、（１０・２）面。

（１０・３）面、及び（１１・０）面とし、まずこれら
のピークの強度をバックグラウンドからの高さの値で読
み取る。なお、一般にＸ線解説の出力はθの２倍（２・
θ）で出力されるので、ピーク位置はこの２θの値で示
す。

２・θ＝１６．５度±０．２度：　（００・２）面。

２・θ＝１７．７度±０．２度：　（１０・０）面。

２・θ−１９，５度±０．２度：　（１０・１）面。

２・θ＝２４．３度±０．２度：　（１０・２）面。

２・θ＝３０．６度±０．２度：　（１０・３）面。

２・θ＝３０．９度±０．２度：　（１１・０）面。

ここで、（１０・３）面と（１１・０）面のピークは重
なるので、第１図で示したようにピークの谷を挟んで各
々を区別し、それぞれの強度はバックグラウンドからの
高さの値で読み取る。次に、読み取った“各ピークにお
ける強度値（１（ｈ＊−ｔ＋　）”を用い、これを同様
な方法で測定したＺｎ粉末サンプルでの各面ピークの強
度値（１（□、Ｌ、ｓ〕にて第２図で示す式により補正
した値を「（ｈｋ−１）面の配向指数（ＩＦ、□−Ｌ）
）Ｊと定義した（なお、これまでの説明からも明らかで
あるが、第２図として示す式における添字の３はスタン
ダードサンプル（粉末Ｚｎを使用）を表わしている）。

次いで、本発明において亜鉛メッキ層における特定面の
配向指数、クロメート処理層の形成量並びにクリヤー樹
脂皮膜の厚さを前記の如くに数値限定した理由を、その
作用をも交えながら説明する。

く作用〉 （ａ）亜鉛メッキ層における特定面の配向指数クロメー
ト処理後の電気亜鉛メッキ鋼材の色調は、亜鉛メッキ層
の（００・２）面の配向指数が高くなるに伴い明るくな
る。そして、（００・２）面の配向指数が０．５未満で
あると前述したＬ値５５以上を必ずしも確保できなくな
ることから、上記（００・２）面の配向指数を０．５以
上にする必要がある。

また、亜鉛メッキ層の（１０・１）面の配向指数が高く
なるとクロメート処理後の電気亜鉛メッキ鋼板の色調が
暗くなるので、Ｌ値５５以上の明るさを確保するために
は（１０・１）面の配向指数を１．０以下にする必要が
ある。

なお、電気亜鉛メッキ層の配向指数は、メッキ浴の温度
やｐＨの調節、メッキ時の電流密度変化。

メッキ浴中への微量Ｆｅイオンや微量Ｎｉイオン等の添
加などの手段によって調整することができる。

（ｂｌクロメート処理層の形成量 クロメート処理層の形成量が金属クロムの付着量で３０
０　ｍｇ／ｍ”を超えた場合には、クロメート皮膜に起
因する色調の明るさ（Ｌ値）低下が著しく、クロメート
処理後の亜鉛メッキ鋼材にＬ値５５以上の明るさを確保
するのが困難となることから、クロメート処理層の形成
量は３００　ｍｇ／ｍ”以下と限定した。

、なお、クロメート処理方法としては、−船釣に用いら
れている反応型クロメート、塗布型クロメート、電解型
クロメート等の何れを採用しても良いことは前述した通
りである。

（Ｃ）クリヤー樹脂皮膜の厚さ クロメート処理後の電気亜鉛メッキ鋼材にクリアー樹脂
塗装を施すことはクロメート処理層の保護や汚れ防止の
観点から好ましいことであるが、クリアー樹脂塗装を行
う場合にはクリアー膜厚を２ｎ以下にしなければならな
い。なぜなら、クリアー膜厚が２ｇｌを超えると、スポ
ット溶接ができなくなって実用上問題となるからである
。

続いて、本発明を実施例によりて更に具体的に説明する
。

〈実施例〉 実施例　１ まず、浴組成が Ｚｎ５Ｏａ４ＨｚＯ：　３０　ｏｇ／ｌ。

ＮａｚＳＯａ：　８０ｇ／ｉ’ のメッキ浴を用い、結晶面配向指数が異なる種々亜鉛メ
ッキ層を有する電気亜鉛メッキ鋼板を製造した。

なお、亜鉛メッキ層の配向指数は、メッキ浴の温度及び
ｐＨ，並びにメッキ電流密度を変化させると共に、５０
０ｐｐｍ程度のＰａと２００ｐｐｍ程度のＮｉミラメッ
キに添加することでコントロールした。

次に、得られた各電気亜鉛メッキ鋼板にクロメート処理
を施し、クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板とした。

クロメート処理としては、 Ｃｒ”：　　４．８ｇ／　ｌ　。

ＮＯ３−：　　２ｇ７Ｎ。

ｃｌ−：　　２ｇ／Ｌ ｐ　Ｈ：　１．４゜ 浴温：５０℃ なるクロメート処理液を用い、これに電気亜鉛メッキ鋼
板を浸漬することで約１０ｍｇ／ｍ”　（金属クロム付
着量として）のクロメート皮膜を形成させる方法を採用
した。

そして、クロメート処理終了後の鋼板の一部については
、更にクリアー塗装し、表面に１．５μｍ厚のアクリル
樹脂皮膜を形成した。

このようにして製造された各クロメート処理電気亜鉛メ
ッキ鋼板についてＬ値を測定すると共に、その結果を（
００・２）面配向指数及び（１０・１）面配向指数で整
理し、第３図及び第４図に示した。

第３図及び第４図に示される結果から明らかなように、
亜鉛メッキ層の（００・２）面配向指数が０．５以上で
（１０・１）面配向指数が１．０以下の“本発明で規定
する条件を満足したクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板
”では、Ｌ値が５５以上の明るい色調が安定確保できる
のに対して、（００・２）面配向指数が０．５を下回っ
たり、（１０・１）面配向指数が１．０を上回るもので
はＬ値：５５以上を確保できないことが分かる。

実施例　２ （００・２）面の配向指数が１．０３で（１０・１）面
の配向指数が０．６５の電気亜鉛メッキ鋼板（目付量：
２０ｇ／ｒｒ？）を用い、これに液組成が全Ｃｒ：３５
ｇ／Ｉｌ＊ Ｃｒ”　：　１４ｇ／　Ｉｌ　＋ Ｈ３ＰＯ４：　１０ｇ／ｌ。

ＨｔＳｉＦａ　　：　２ｇ／ｆ のクロメート処理液を塗布すると言う　“塗布型クロメ
ート処理法”によってクロメート付着量が種々異ったク
ロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板を製造した。

このようにして製造された各クロメート処理電気亜鉛メ
ッキ鋼板についてＬ値を測定すると共に、その結果をク
ロメート付着量で整理して第５図に示した。

第５図に示される結果からも、クロメート付着量が金属
クロム付着量で３００１１１ｇ／ｍ”以下の“本発明で
規定する条件を満足したクロメート処理電気亜鉛メッキ
鋼板”では、Ｌ値が５５以上の明るい色調が安定確保で
きるのに対して、クロメート付着量が金属クロム付着量
で３００　ｍｇ／ｍ”を超えたものではＬ値：５５以上
を確保できないことが分かる。

実施例　３ （００・２）面の配向指数が０．８４で（１０・１）面
の配向指数が０．３２の電気亜鉛メッキ鋼板（目付量：
３０ｇ／ｒｒｆ）を用い、これに実施例１と同じ条件の
クロメート処理を施して金属クロム付着量で約１０１１
１ｇ／　ｍ　”のクロメート処理層を形成させた後、こ
のクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板表面にクリアー塗
装し、表面に０．５〜３ＩｕＩＩ厚のエポキシ樹脂皮膜
を形成したところ、Ｌ値が６１〜６３と色調の明るいク
ロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板が得られた。

次に、各種クリアー膜厚を有する上記クロメート処理電
気亜鉛メッキ鋼板について、先端の直径が５ｕのＣＦ型
電極を用い、 加圧カニ１００ｋｇ。

通電時間：１５１１゜ スクイズ時間：３０１１゜ 保持時間；５１１ の条件でダイレクトスポット溶接テストを行ったところ
、第１表に示されるような結果が得られた。

第　　　１　　　表 （注）○：溶接可能、×：溶接不可能。

以上に説明した如く、この発明によれば、非常に色調の
明るいクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼材を安定して供
給することが可能となり、家庭電気製品、ＯＡ機器類、
オーディオシャーシ用等のような“無塗装で使用される
傾向が強まってきた表面処理鋼板”への困難な要望に応
えることができるなど、産業上有用な効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、亜鉛のＸ線回折における（１０・３）面と（
１１・０）面ピーク強度の測定方法を示した説明図であ
る。 第２図は、（ｈ　ｋ　−１）面の配向指数を算出する式
を示している。 第３図は、クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板における
亜鉛メッキ層の（００・２）面配向指数とＬ値との関係
を示したグラフである。 第４図は、クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板における
亜鉛メッキ層の（１０・１）面配向指数とＬ値との関係
を示したグラフである。 第５図は、クロメート処理電気亜鉛メッキ鋼板における
クロメート付着量（金属クロム付着量として）とＬ値と
の関係を示したグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼基材上に、（００・２）面配向指数が０．５以
   上で（１０・１）面配向指数が１．０以下の亜鉛メッキ
   層と、付着量が金属クロムとして３００ｍｇ／ｍ＾２以
   下のクロメート処理層とを上記順序で有して成ることを
   特徴とする、色調の明るいクロメート処理電気亜鉛メッ
   キ鋼材。
2. （２）クロメート処理層上に、更に膜厚２μｍ以下のク
   リアー樹脂皮膜を有して成ることを特徴とする、請求項
   １記載の色調の明るいクロメート処理電気亜鉛メッキ鋼
   材。