JPH02173291A - ＺｎまたはＺｎ―Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法 - 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、めっき密着性に優れたＺｎおよびＺｎ　−Ｎ
ｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 建築物の外装材あるいはサイドモールなどの自動車外装
用部材は、表面が美しくかつ耐候性が要求されるので、
ＳＵＳ　４３４．　　ＳＵＳ　３０４などのステンレス
鋼板が用いられてきた。

しかし、近年の環境汚染は著しく、ヨーロッパあるいは
アメリカなどで酸性雨など腐食環境の進行が問題となっ
ており、日本においても外装材の環境を苛酷にするもの
として大きな波紋を呈している。また、冬期には道路の
凍結防止のため食塩が散布されるが、これは上述の酸性
雨とあいまって自動車の車体あるいは建物の外装材に課
せられる環境を苛酷にするものである。

これに対して、ステンレス鋼にＣｕ、　Ｎｂ、　Ｍｏな
どの元素をさらに添加して、耐食性を改善したものが開
発、使用されているが、それでもなおステンレス鋼板自
体に発話あるいはしみが生じ美観が損なわれるなどの問
題が発生しており、さらに耐候性を改善した高耐食性ス
テンレス鋼板の開発が望まれでいた。

またさらに、ステンレス鋼（反がサイドモール。

ボディロアカーパネル、ホイールハウスモールバンパー
等の自動車外装用に使用される場合には、これら外装部
材が接合される車体はステンレス鋼に対して電気化学的
に卑であるため、車体にガルバニックコロ−ジョンが生
じ、塗装皮膜が破れ、美観が著しく害されるといういわ
ゆるコスメティックコロージョンが多発するという点も
あった。

これに対して、本発明者らは鋭意努力検討したところ、
ステンレスｍＦｉの片面にＺｎまたはＺｎ合金を被覆す
れば、これらの被ｒ１層の犠牲防食により非被覆面であ
るステンレス面の耐食性が著しく向上し、また自動車外
装部材に用いる場合には、耐ガルパニックコロージダン
性が著しく改善されることを発見した。

しかしながら、−ａに、ステンレス鋼板と被覆層との密
着性が低く、特にＺｎあるいはＺｎ−Ｎｉ合金電気めっ
きステンレス鋼板においては、めっきの密着性が悪く、
建材あるいは自動車等の外装部材に厳しい成形加工が施
されると、めっきが剥脱しやすい、そのため、被覆ステ
ンレス鋼板の耐候性が低下しやすく、また自動車外装材
においては車体の耐コスメティックコロージッン性が著
しく低下するという由々しき問題があった。

ところで自動車外装材等では、光輝焼鈍仕上げのステン
レス鋼板が用いられる場合が多いが、このような光ｇ焼
鈍仕上げ材にＺｎあるいはＺｎ−Ｎｉ合金電気めっきを
施す場合、特にめっきの密着性に劣る問題があった。

建材あるいは自動車用外装材として使用されるステンレ
ス鋼板は、一般に冷延鋼帯から裁断されるが、めっき密
着性の良好な片面ないし両面Ｚｎめっきステンレス鋼帯
が製造できれば経済的なメリットになり得ることは論を
待たない。

したがって、めっきｒ＆！ｉ性の優れたＺｎあるいはＺ
ｎ−Ｎｉ合金電気めっきステンレス鋼帯の製造が待望さ
れていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような現状に迄み、本発明の目的はめっき密着性に
優れたＺｎまたはＺｎ−Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯
の製造方法を従業することである。

＜ｉｎを解決するための手段〉 本発明は、めっきされるステンレス鋼帯表面に適当な活
性化処理を施し、次に所定のｐＨ以下、すなわちめっき
浴液の酸性条件を制御してめっきすれば、めっき密着性
に著しく優れたＺｎまたはＺｎＮｉ合金めっき皮膜が得
られるとの発見に基づいて構成されたものである。

すなわち、本発明は、ステンレス鋼帯にＺｎあるいはＺ
ｎ−Ｎｉ合金を電気めワきするに際し、まず該ステンレ
ス鋼帯に脱脂処理を施し、次いで０．５〜４０ｗＬ％の
塩酸水溶液中あるいは１ｗｔ％以上の硫酸水溶液中にお
いて電流密度０．１−１００　Ａ／ｄｄで陽極電解処理
を施し実質的に表面を活性化し、引き続きρ）Ｉ　３．
５以下のＺｎめっき浴あるいはＺｎ−Ｎｉ合金めっき浴
中で電気めっきを施すことを特徴とするＺｎまたはＺｎ
−Ｎｉ合金めっきステンレス鋼帯の製造方法である。

く作　用〉 以下に本発明について詳細に説明する。

ステンレス素材としては一般のステンレス鋼板を対象と
しており、特に限定されないが、Ｃ「含有量が３０％を
超えると、本発明の適正な活性化処理およびめっき条件
でＺｎ＋　Ｚｎ−８１合金めっきを施してもめっきの密
着性が改善されないので、Ｃｒ含有量は３０％以下のス
テンレス素材を用いることが望ましい、またこのような
Ｃｒ含有鋼であれば、Ｃｒ系あるいはＣｒ−Ｎｊ系であ
っても本発明の方法でめっきすればめっき密着性は改善
される。

本発明ではまず脱脂処理を行うが、ステンレス１１帯表
面の活性化処理前に脱脂を行わないと、油等の汚れによ
り、その後に活性化処理およびめっきを行っても、めっ
きむらおよびめっき密着不良が発生する。従って本発明
においては脱脂工程は不可欠である。

脱脂処理は油等の汚れが基本的に除去されればよいので
、脱脂条件そのものについては特に限定しないが、好ま
しくは、界面活性剤を含有するＮａＯＨ等のアルカリ性
水溶液中で電解脱脂を行う。

次にステンレス鋼帯表面を実質的に活性化処理する、そ
の方法は、０．５〜４０−ｔ％の塩酸水溶液中あるいは
１ｗｔ％以上の硫酸水溶液中で電流密度０．１〜１００
　Ａ／ｄＩＩＩで陽極電解処理を行うことである。

ここで塩酸水溶液はその濃度が０．５ｗｔ％未満、硫酸
水溶液ではその濃度が１．０４％未満の場合、陽極電解
処理を種り変化させても十分にステンレス鋼板表面が活
性化されないので、それぞれ下限は１．０ｗｔ％、　　
０．５ｗＬ％とした。−力場酸水溶液についてはその濃
度が４０ｗｔ％を超えると塩素ガス発生が著しく、めっ
き周辺設備の損傷が激しくなるので上限は４０ｗＬ％と
した。

陽極電解処理時の電流密度は、０．１　Ａ　／ｄ＋Ｊ未
満では本発明の主眼でもあるステンレス鋼板表面の活性
化には不十分であるので下限は０．１Ａ／ｄｊとした。

しかしながら、１００Ａ／ｄｊを超えると鋼板表面が均
一に活性化されずに、所謂ムラが生じ易くなるので上限
は１００Ａ／−とした。

なお電解溶液温度は９０℃を超えると塩素あるいは、酸
化イオウによるめっき周辺設備の損傷が激しくなるので
９０°Ｃ以下の操業が好ましい。

次に活性化処理後のステンレス鋼帯にＺｎおよびＺｎ−
Ｎｉ合金めっきを行うが、その際のＺｎめっき浴あるい
はＺｎ−Ｎｉ合金めっき浴のｐｌ＋は３．５以下に限、
定される。

ここでＺｎあるいはＺｎ−旧合金めっき浴のｐＨを３．
５以下に限定する理由は、次のような実験事実を得たこ
とに基づく。

表１に示す化学組成の板厚０．６麟のステンレスｆ／Ｒ
帯を脱脂後前述の適正な活性化条件で塩酸あるいは硫酸
水溶液中で活性化し、塩化物浴あるいは硫酸塩浴でｐＨ
を種々変化させ、ＺｎめっきまたはＺｎ合金めっきを行
い、その時のめっき密着性を調べた。

密着性の評価方法としては、６６腫φの円に打ち抜き、
３３閣φのポンチと３４．５閣φのダイを用い油圧プレ
スで絞り抜き、カップ成形（めっき面を外面とする）し
、めっき面でのテープ剥離テストによりめっきの剥離波
を次に示す４水準で評価した。

その結果を第１図に示す。

ここで、めっき条件等は、次のとおりである。

（ｉ）脱脂 溶液として２．５％Ｎａ０Ｉｌ水溶液に２ｇ／ｌの界面
活性剤を添加したものを用いて７０°Ｃに加熱し、ステ
ンレス鋼帯が陽極となるようにＩＡ／ｄｎの電流密度で
電解脱脂を行った。

（ｉｉ）活性化処理 ５０°Ｃ，１０％ＩＩｃＺ水溶液中でステンレス鋼帯が
陽極となるように７　Ａ　／　ｄｊ　Ｘ　５　ｓｅｃ電
解処理を施した。

（ｉｎ）めっき条件 表２に示す。

（１ｖ）めっき密着性の評価 Ａ：全くめっき層の剥離なし Ｂ：めっき層の剥離程度小 Ｃ：めっき層の剥離程度中 Ｄ：めっき層の剥離程度大 表２ ａＷ会（ＩＪＩ）ｔｌＧ２−暑１ｘｓＬＩ４ζｒ１ａｔ
ｕｌｆｆｉＪＴ１し１ｃｍシコ〆≧−１第１図の結果か
ら、Ｚｎめっきあるいは”１ｎ−Ｎｉ合金めっきの如何
によらず、また塩化物浴あるいは硫酸塩浴の如何によら
ず、ｐｌＪを３．５以下にすることによりめっきの密着
性は著しく向上し、めっきの剥脱が皆無になることがわ
かる。

前述の適正な活性化処理を施してもｐｌＪが３．５を超
えるとめワきの密着性が劣る。そして適正な活性化処理
を施した上でのめっきの密着性の良否を決定する因子は
めつき液の種類ではなく単にｐＨの大小であることを示
している。

以上の実験事実から、本発明方法では、めっき浴のｐ［
Ｉを３．５以下に限定するが、下限についてはさして理
由がないので特に限定しない。

〈実施例〉 以下に実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ ！ｌ！３に示す化学組成を有する０、６ｍ厚の５ＵＳ４
３４およびＳυ５３０４光輝焼鈍板を２００■×２５０
腫に切断し、実験室的に片面Ｚｎめっき（Ｌｏｎ）およ
びＺｎ−Ｎｉ合金めっ＠　（１０ｐｍ）を行った。アル
カリ電解脱脂および活性化処理条件を表４に示す０表５
のめっき条件で浴ｐＨを塩化物浴の場合は肛ｌとに０１
１、硫酸塩浴の場合は１１！５０４とＮａ０Ｉｌを用い
て種々変化させ、めっき密着性を調査した。

めっきの密着性の評価方法として、６６ｍｍφの円形に
打抜き、３３■φのポンチと３４．５ｍφのダイを用い
油圧プレスで絞り抜き、カップ成形（めっき面は外面）
し、めっき面をテープ剥離テストすることによりめっき
の剥脱度から前述と同じように４水準で評価した。

その結果を表６に示す。

アルカリ電解脱脂を行わない場合、後につづく活性化処
理およびめっきがたとえ本発明の範囲であっても、めっ
きむらが生じまたＺｎめっきあるいはＺｎ−Ｎｉ合金め
っきおよび鋼種の如何によらず、めっきの密着性は悪い
。

また、アルカリ電解脱脂後活性化処理を施さなければめ
っき液ｐＨが本発明の範囲内でも、めっき密着性が悪い
。

アルカリ電解脱脂後、本発明の範囲の適正な活性化処理
を行ったものでは、鋼種およびめっき液組成の差異によ
らず、ｐＨが３．５を趨えるといずれもめっき密着性に
劣るが、本発明の範囲であるｐＨが３．５以下であると
いずれも密着性が著しく向上することがわかる。

表３ 表４ 表５ 〈発明の効果〉 本発明方法によれば、めっき密着性に優れたＺｎめづき
あるいはＺｎ−Ｎｉ合金めつきステンレス鋼帯を安価に
製造することができ、建材用および自動車外装部材とし
ての複雑な成形加工時にもめっき層の剥脱がない。

このため本発明で得られるめっきステンレス鋼帯は、広
く他の分野への適用も期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図はめっき密着性に及ぼすめっき浴ρ■の影響を示
したグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ステンレス鋼帯にＺｎあるいはＺｎ−Ｎｉ合金を電気
   めっきするに際し、まず該ステンレス鋼帯に脱脂処理を
   施し、次いで０．５〜４０ｗｔ％の塩酸水溶液中あるい
   は１ｗｔ％以上の硫酸水溶液中において電流密度０．１
   〜１００Ａ／ｄｍ＾２で陽極電解処理を施し実質的に表
   面を活性化し、引き続きｐＨ３．５以下のＺｎめっき浴
   あるいはＺｎ−Ｎｉ合金めっき浴中で電気めっきを施す
   ことを特徴とするＺｎまたはＺｎ−Ｎｉ合金めっきステ
   ンレス鋼帯の製造方法。