JPH0211793A - 非めっき面の外観及び化成処理性に優れた片面亜鉛系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〉 本発明は自動車車体外面として用いられる非めっき面の
外観及び化成処理性に優れた片面亜鉛系めっき鋼板の製
造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 Ｚｎ、　Ｚｎ−Ｎｉ、　Ｚｎ−Ｐｅなどの片面亜鉛系め
っき鋼板は自動車車体の防錆用鋼板として多（使用され
ている。この場合めっき面は車体の内面となり非めっき
面は車体の外面となる。従って非めっき面は外観および
化成処理性の良好なことが要求される。

従来このような片面めっきを製造する場合、非めっき面
にｚｎ＋　Ｎｌなどの付き廻りがないようにめっき面側
から漏洩するめっき電流を遮断する工夫がなされていた
。しかし硫酸酸性のめっき浴を用いてめっきした場合、
Ｚｎ、　Ｎｉの付き廻りを最少にしても、自動車車体の
外面に要求される高水準の外観及び化成処理性を満足す
るには至っていなかった。その理由は非めっき面が不可
避的にｐＨが２．５以下のめっき液に接触するためＦｅ
が熔解し腐食生成物及び不溶解性残さを生成するためと
考えられる。

電流の遮断とめっき液との接触を防止する目的で非めっ
き面側がゴムロールと接触するように鋼板をゴムロール
に巻付けてめっきする方法が特開昭６２−９９４９５号
公報に提案されているが、これを実施してもめっき液と
の接触を防止する効果は十分でなく、ロールに巻付りる
ために却って鋼板の幅方向にＦｅの熔解の不均一を生じ
て外観ムラを生じていた。

その他にこれらの腐食生成物及び不溶解性残さをめっき
後に除去する方法としてｐＨ４〜７の中性の水溶液中で
非めっき面を電解する方法が特公昭６（１−２８９１８
号公報に提案されている。しかし、この方法を用いても
腐食生成物及び不溶解性残さの除去効果が十分でないば
かりか非めっき面の反応性を害して化成処理不良を招く
ことがあった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は硫酸酸性の亜鉛系めっき浴を用いて片面めっき
を行う場合に非めっき面がめつき液と接触することによ
る外観及び化成処理性が劣化する問題を一挙に解決した
経済的で操業の容品な片面亜鉛系めっき鋼板の製造方法
を提供するものである。

〈課題解決するための手段〉 本発明は硫酸酸性の亜鉛系めっき浴を用いて鋼板に片面
めっきを行うにあたり、非めっき面に腐食生成物あるい
は不溶解性残さを生成しないようめっき液以外の特定の
水溶液で非めっき面を湿潤状態に保つ方法を種々検討し
たところ、Ｚｎを１０〜２００　ｇ　／　ｌ含みｐＨが
３〜６の範囲にある水溶液で非めっき面を湿潤すると非
めっき面表面に水酸化亜鉛皮膜が形成され、腐食生成物
及び不溶解性残さの生成が少なく非めっき面の外観及び
化成処理性の優れた片面めっき鋼板を製造することがで
きることの発見に基づき構成されたものである。

即ち硫酸酸性の亜鉛系めっき浴にて鋼板に片面めっきを
行うに当たり、ｐＨが３〜６でＺｎを１０〜２００　ｇ
　／　Ｉ！、含む水溶液で非めっき面を湿潤することを
特徴とする非めっき面の外観及び化成処理性に優れた片
面亜鉛系めっき鋼板の製造方法であり、或は更に必要に
応じてめっき処理後に非めっき面をｐｎが２以下の水溶
液で湿潤するか、ブラッシングするか、又は、ｐＨが２
以上の水溶液で湿潤しさらにブラッシングすることによ
る非めっき面の外観及び化成処理性の優れた片面亜鉛系
めっき鋼板の製造方法である。

〈作　用〉 以下に本発明の具体的構成について処理工程の順に説明
する。

冷延鋼板及び熱延鋼板はアルカリ溶液中で脱脂され続い
て硫酸あるいは塩酸中で浸漬もしくは電解により活性化
される。その後片面に亜鉛系めっきが施される。めっき
浴はＺｎの単独あるいはＺｎとＮｉ、　Ｐｅ、　Ｃｏ、
　Ｍｎの一種または二種以上の金属を含んだｐＨが２．
５以下の硫酸酸性の水溶液が用いられる。この浴には必
要に応じて硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫酸カ
リウム等の電導助剤及びめっき品質の改良を目的とした
添加剤が添加される。めっき条件は通常ラインスピード
１０〜３００ｍｐｍ。

液流速０．５〜３ｍ／秒、浴温４０〜７０°Ｃ１電流密
度２０〜３００Ａ／ｄｒｒｆの範囲で行われる。めっき
槽は竪型、水平型、ロール巻付は型等があるが、本発明
はどのタイプにも適用可能であり、特にめっき液が非め
っき面に廻り込むことの少ないめっき槽の場合には本発
明の効果は大きい。

非めっき面の湿潤処理は片面めっき時に非めっき面を湿
潤液で湿潤することにより実施される。

湿潤液の組成はＺｎを１０−２００ｇ／ｌ含むｐＨ　３
〜６の液であるが、Ｚｎは硫酸塩、塩化物、硝酸塩、炭
酸塩、水酸化物等どのような形態であっても得られる効
果は同じであり、ｐｕは硫酸、塩酸、硝酸。

クエン酸、酢酸等どのような酸を用いて調整しても効果
は変わらない。第１図には脱脂、酸洗した冷延鋼板を、
ｐｌｌを４．５と一定にしＺｎを１〜３００ｇ／ｌの範
囲で添加した６０°Ｃの湿潤液に２分浸漬した場合の鋼
板の化成処理性を調査した結果を示す。

Ｚｎが１０ｇ／ｊ！未満の範囲では浸漬後の鋼板の表面
に黒褐色の錆が生成しているのが観察され、化成処理後
にも錆の部分には化成皮膜が形成されなかった。錆を生
じた理由は鋼板の表面に水酸化亜鉛の皮膜が十分に形成
されなかったために、鋼板表面で酸素還元反応を生じｐ
ｌｌが中性域でるあるために鉄の水酸化物の沈澱を生じ
たものと考えられる。

Ｚｎが２００　ｇ　／　ｌ超の範囲では化成処理むらを
生じた。この理由は水酸化亜鉛皮膜が非常に厚く生成さ
れたために反応性が高くなり化成処理時の液流の不均一
の影響を受けて化成むらが生じたと考えられる。Ｚｎの
含有量が１０〜２ｏｏｇ／ｊ！の範囲では、非めっき面
に腐食生成物及び不溶解性残さの生成もなく外観及び化
成処理性は非常に良好であった。

次に湿潤液のｐｌｌは３〜６の範囲に限定される。

３未満ではＦｅの溶解が多く腐食生成物及び不溶解性残
さが生成するため色調が黒くなり化成処理皮膜の形成さ
れないいわゆるピンホールを生じ、６超では湿潤液の粘
度が高くなり鋼板表面での拡がり性が悪くなって均一に
湿潤液を湿潤出来なくなるからである。本発明の方法で
湿潤処理を行った場合非めっき面には薄い水酸化亜鉛皮
膜が形成されてＦｅの溶解がないので、外観及び化成処
理性に優れると考えられる。

湿潤液にＺｎ以外にＮｉ、　Ｆｅ、　Ｃｏ、　Ｍｎなど
の金属が含まれることがあっても発明の効果は何ら変わ
るものではない。従って湿潤液はめっき液と全く別の液
を新たに製造しても良いし、めっき液のｐｌｌを調整し
て製造した液を用いても良い。この際、非めっき面に形
成される水酸化亜鉛皮膜にはこれらの金属塩が含まれる
が外観及び化成処理性を何ら損なうものではない。

めっき槽の形式により種々の湿潤方式がとり得るが、通
常は非めっき面へ湿潤液をスプレーすることにより実施
される。例えばロール巻付は型の場合、第２図に示すよ
うな方法でスプレーすることにより、良好な湿潤状態が
得られる。

湿潤処理だけで良好な外観と化成処理性が得られるが、
片面めっきの製造条件によっては厚い水酸化亜鉛皮膜が
形成されて外観を損なうことがある。この場合には湿潤
処理に引続きｐＨ２以下の酸に浸漬するか、ブラッシン
グするか、又はｐＨ２以上の酸に浸漬後ブラッシングす
ることにより水酸化亜鉛皮膜を除去することが望ましい
。酸浸漬を行う場合酸液のｐｌｌを２以下に定めた理由
は２を超えると水酸化亜鉛皮膜を熔解する効果が不十分
であるからである。ｐＨの下限は特に定めないが、強酸
液で三秒以上の長時間湿潤処理を行うと鋼板のＦｅを溶
解し外観及び化成処理性を損なうことがあるので処理時
間を短くする必要がある。

ブラッシングは炭化珪素あるいはアルミナ粒を含んだナ
イロンブラシで行うのが効果的である。

この際めっき面を過度に研削しないようにブラシの圧下
１回転数を鯛整する必要がある。ブラッシングは酸浸漬
に連続して行っても良い。

めっき後鋼板はリンスされ、熱風乾燥されて巻き取られ
る。通常鋼板は錆の発生を防止する目的で防錆油が塗油
されるが、引続き樹脂塗装される場合には無塗油で次工
程に行くこともある。

〈実施例〉 板厚０．８ｍ＋ｎの低炭バッチ焼鈍材を下記の条件で予
備処理した。

脱脂・〜・・・・・・−・−ＮａＯＩｌ　　　　　３０
　ｇ　／　１、界面活性剤添加 温度　　　　７０°Ｃ 陰陽極電解　電解電流密度 ５Ａ／ｄボ 電解処理時間 ３〜２０秒 酸洗−−−−−−−一−−−硫酸　　　　５０　ｇ　／
　１、温度　　　　３５°Ｃ 浸漬時間　　３〜２０秒 次にロール巻付は型めっき槽と水平型槽を有する２つの
電気亜鉛めっきラインで夫々Ｚｎ−Ｎｉめっき及びＺｎ
の片面めっきを行った。湿潤液のスプレ一方法はロール
巻付は型の場合は第２図に示す通りで、水平型の場合は
めっき液レベルを下げ下面のみにめっき液が触れるよう
にして下面をめっきし上面には湿潤液をスプレーした。

次いで夫々について、更にｐｌ（２以下の水溶液に浸漬
処理、或はブラッシング処理を施したものを作成した。

製造条件は以下の通りである。

めっき−−−（１）Ｚｎ　−Ｎ　ｉめっきめっき浴　Ｚ
ｎ　　　　６０　ｇ　／βＮｉ　　　　　５０ｇ／ｌ 硫酸ナトリウム ５０　ｇ　／　ｆ ｐＨ　　　１．８（硫酸酸性） 温度　　　６０°Ｃ 液流速　　１ｍ／秒（対向流） ラインスピード　　８０〜２００ｍｐｍ電流密度　　１
００〜１８０Ａ／　ｄ　ｎｆ付着量　　　　　２０〜３
０ｇ／ポ 湿潤条件−−−−−−一湿潤液　　Ｚｎ　　　Ｏ〜６０
　ｇ　／　ｊ！Ｎｉ　　　　　５０ｇ／ｊ！ ｐ１１２〜６（硫酸酸性） 酸浸漬　　　　　　　　硫酸　　ｐｌ（０〜１．５温度
　　３０°Ｃ ブラッシング アルミナ粒大 ナイロンブラシ めっき−−−−−（２）Ｚ　ｎめっき めっき浴　Ｚｎ　　　　９０ｇ／／！ 硫酸カリウム ２０　ｇ　／　１ ｐＨ　　１．５（硫酸酸性） 温度　　　６０°Ｃ 液流速　　１ｍ／秒（対向流） ラインスピード　　３０〜１５０ｍｐｍ電流密度　　１
２０〜２００Ａ／ｄが 付着量　　　　３０〜１００ｇ／ポ 湿潤条件−−−−−ｍ−湿潤液　　Ｚｎ　　８〜２２０
　ｇ　／　ｐ。

Ｆｅ　　　　　３ｇ／ｌ ｐＨ１，５〜７（硫酸酸性〕 酸浸漬　　　　　　　　硫酸　　ｐ１１１〜２温度　　
３０°Ｃ ブラッシング　　　　　炭化珪素粉入 ナイロンブラシ めっき後非めっき面の外観と化成処理性を以下の方法で
調査した。結果を表１に示す。

外観−一一一−−−−・−−−−一日本電色工業株式会
社製色差計ＳＺ−Σ８０によりＬ値を測定して 色調を評価し、色調ムラは目視 観察により評価した。

評点は以下のようにつけた。

＞６０　　５０〜６０４０〜５０３０〜４０　　　＜３
０なし　　小　　中　中〜大　大 日本バーカライジング株式会社 製パルボンドＬ　３０２０により化成 処理を行い化成処理性をフェロ キシル試験による１　ｃ＋ｌｌ当たりのピンボールの数
と色調ムラは目 視観察により評価した。評点は 以下のようにつけた。

評点　　５４　　３　　２　　１ 評点 色調（し値） ムラ 化成処理性 ピンホール （個／Ｃｌ１ｌ） ムラ　なし　　小　　中　中〜大　大 実施結果を表１に示す。発明例は何れも非めっき面の外
観に優れ且つ化成処理皮膜にピンホールが少なく外観も
良好である。

０１〜３　４〜２０２１〜１００　＞１００〈発明の効
果〉 本発明により達成された非めっき面の外観及び化成処理
性は著しく優れており、製造も容易で経済的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は湿潤液のＺｎ１１度が非めっき面の化成処理後
の化成処理皮膜のピンホールと色調ムラに及ぼす影響を
示したグラフ、第２図はロール巻きつけ型の場合の概念
図である。 １・・・鋼　板、 ２・・・デフレクタ−ロール、 ３・・・ゴムロール、 ４・・・コンダクタ−ロール、 ５・・・不溶性アノード、 ６・・・スプレー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硫酸酸性の亜鉛系めっき浴にて鋼板に片面めっきを
   行うに当たり、ｐＨが３〜６でＺｎを１０〜２００ｇ／
   ｌ含む水溶液で非めっき面を湿潤することを特徴とする
   非めっき面の外観及び化成処理性に優れた片面亜鉛系め
   っき鋼板の製造方法。 ２、めっき処理後に請求項１記載の非めっき面をｐＨが
   ２以下の水溶液で湿潤することを特徴とする非めっき面
   の外観及び化成処理性に優れた片面亜鉛系めっき鋼板の
   製造方法。３、めっき処理後に請求項１に記載した非め
   っき面をブラッシングすることを特徴とする非めっき面
   の外観及び化成処理性に優れた片面亜鉛系めっき鋼板の
   製造方法。 ４、めっき処理後に請求項１に記載した非めっき面をｐ
   Ｈが２以上の水溶液で湿潤し、さらに、該非めっき面を
   ブラッシングすることを特徴とする非めっき面の外観及
   び化成処理性に優れた片面亜鉛系めっき鋼板の製造方法
   。