JPH04224668A - 合金化亜鉛めっき鋼板 - Google Patents
合金化亜鉛めっき鋼板Info
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- JPH04224668A JPH04224668A JP41863990A JP41863990A JPH04224668A JP H04224668 A JPH04224668 A JP H04224668A JP 41863990 A JP41863990 A JP 41863990A JP 41863990 A JP41863990 A JP 41863990A JP H04224668 A JPH04224668 A JP H04224668A
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Landscapes
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- Coating With Molten Metal (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にカチオン電着塗装
によって塗膜を形成するのに適した合金化亜鉛めっき鋼
板に関する。
によって塗膜を形成するのに適した合金化亜鉛めっき鋼
板に関する。
【０００２】自動車用車体に使用される鋼板としては、
強度，耐食性等に優れていることが要求される。特に、
北米，カナダ，北欧等の寒冷地においては、冬季に岩塩
等の凍結防止剤を路面に散布している。散布された凍結
防止剤は、過酷な腐食雰囲気を形成し、車体用鋼板の腐
食や塗膜の変色，孔開き，剥離等を引き起こす。そこで
、このような環境で使用される車体用鋼板には、塗装後
の耐食性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板が使用されてい
る。
強度，耐食性等に優れていることが要求される。特に、
北米，カナダ，北欧等の寒冷地においては、冬季に岩塩
等の凍結防止剤を路面に散布している。散布された凍結
防止剤は、過酷な腐食雰囲気を形成し、車体用鋼板の腐
食や塗膜の変色，孔開き，剥離等を引き起こす。そこで
、このような環境で使用される車体用鋼板には、塗装後
の耐食性に優れた合金化亜鉛めっき鋼板が使用されてい
る。
【０００３】しかし、従来の合金化亜鉛めっき鋼板に対
し、通常自動車用車体等の塗装に使用されているカチオ
ン電着塗装を施すと、ピンホール状の塗膜欠陥（以下、
これをクレータリングという）が塗装面に発生し易い。 そのため、塗装仕上り性が劣化する。
し、通常自動車用車体等の塗装に使用されているカチオ
ン電着塗装を施すと、ピンホール状の塗膜欠陥（以下、
これをクレータリングという）が塗装面に発生し易い。 そのため、塗装仕上り性が劣化する。
【０００４】クレータリングを抑制するため、特開昭５
８−３９７９２号公報では、カチオン電着塗装を標準条
件よりも低い印加電圧で行うことを紹介している。また
、塗料温度を下げた状態で塗装を行うことによってクレ
ータリングの発生を防止することが、前掲公報に記載さ
れている。
８−３９７９２号公報では、カチオン電着塗装を標準条
件よりも低い印加電圧で行うことを紹介している。また
、塗料温度を下げた状態で塗装を行うことによってクレ
ータリングの発生を防止することが、前掲公報に記載さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、低印加電圧で
のカチオン電着塗装や低温塗装等は、何れも作業効率の
面では好ましいものではない。また、塗装性自体も低下
する。
のカチオン電着塗装や低温塗装等は、何れも作業効率の
面では好ましいものではない。また、塗装性自体も低下
する。
【０００６】また、最近では、合金化亜鉛めっき鋼板の
表層に更にＦｅ系のめっきをもう一層施した複層めっき
鋼板も使用されている（特開昭６２−２５３７９６号公
報等参照）。しかし、この種の複層めっき鋼板では、加
工時に受けるめっき層の損傷が著しく、いわゆるパウダ
リング現象が発生する。また、複数工程で異種のめっき
層を形成するため、製造コストの上昇や工程の複雑化等
の問題もある。
表層に更にＦｅ系のめっきをもう一層施した複層めっき
鋼板も使用されている（特開昭６２−２５３７９６号公
報等参照）。しかし、この種の複層めっき鋼板では、加
工時に受けるめっき層の損傷が著しく、いわゆるパウダ
リング現象が発生する。また、複数工程で異種のめっき
層を形成するため、製造コストの上昇や工程の複雑化等
の問題もある。
【０００７】本発明は、このような合金化亜鉛めっき鋼
板がもつ問題に鑑み、めっき層の表層に形成される酸化
物層を規定することにより、カチオン電着塗装性を改善
し、耐食性，加工性，塗装密着性等に優れた合金化亜鉛
めっき鋼板を提供することを目的とする。
板がもつ問題に鑑み、めっき層の表層に形成される酸化
物層を規定することにより、カチオン電着塗装性を改善
し、耐食性，加工性，塗装密着性等に優れた合金化亜鉛
めっき鋼板を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の合金化亜鉛めっ
き鋼板は、その目的を達成するため、鋼板表面に形成さ
れたＡｌを含有しないＦｅ−Ｚｎ合金層と、該Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金層の表層に０．１μｍ以下の厚みで形成されたＺ
ｎＯを主成分とする酸化物層とを有することを特徴とす
る。
き鋼板は、その目的を達成するため、鋼板表面に形成さ
れたＡｌを含有しないＦｅ−Ｚｎ合金層と、該Ｆｅ−Ｚ
ｎ合金層の表層に０．１μｍ以下の厚みで形成されたＺ
ｎＯを主成分とする酸化物層とを有することを特徴とす
る。
【０００９】
【作 用】本発明者等は、合金化亜鉛めっき鋼板のク
レータリング発生状況を詳細に検討した。その結果、ク
レーターの発生状況は、めっき層表層の組成及び表面酸
化膜の厚みによって大きく変化することを見い出した。 本発明は、この知見に基づき完成されたものである。
レータリング発生状況を詳細に検討した。その結果、ク
レーターの発生状況は、めっき層表層の組成及び表面酸
化膜の厚みによって大きく変化することを見い出した。 本発明は、この知見に基づき完成されたものである。
【００１０】先ず、本発明の合金化亜鉛めっき鋼板の合
金化めっき層の組成を説明する。図１には、合金化めっ
き層の表面組成を種々変化させた鋼板について、クレー
タリング発生量をめっき層中のＡｌ含有率との関係で表
した。図１から明らかなように、合金化亜鉛めっき鋼板
の表面組成がζ，δ１ ，Γ相の何れであっても、その
相中にＡｌを含有しない場合、クレータリングが少ない
ことが判る。そして、Ａｌ含有量の増加に伴って、クレ
ータリングの発生が著しくなっている。
金化めっき層の組成を説明する。図１には、合金化めっ
き層の表面組成を種々変化させた鋼板について、クレー
タリング発生量をめっき層中のＡｌ含有率との関係で表
した。図１から明らかなように、合金化亜鉛めっき鋼板
の表面組成がζ，δ１ ，Γ相の何れであっても、その
相中にＡｌを含有しない場合、クレータリングが少ない
ことが判る。そして、Ａｌ含有量の増加に伴って、クレ
ータリングの発生が著しくなっている。
【００１１】このことから、合金化亜鉛めっき鋼板のカ
チオン電着塗装時のクレータリングの発生は、めっき表
面に存在するＡｌによって加速されていることが明らか
である。そこで、本発明においては、合金化亜鉛めっき
層にＡｌを含ませないことにより、クレータリング発生
を抑制している。
チオン電着塗装時のクレータリングの発生は、めっき表
面に存在するＡｌによって加速されていることが明らか
である。そこで、本発明においては、合金化亜鉛めっき
層にＡｌを含ませないことにより、クレータリング発生
を抑制している。
【００１２】また、合金化亜鉛めっき層の表層にある酸
化物層についてみると、この酸化物層の厚みは、図２に
示す影響をクレータリングの発生に与えていることが判
明した。すなわち、Ａｌを含有しない合金化亜鉛めっき
鋼板において、表面酸化物層の膜厚増加に伴ってクレー
ター発生数が増加し、特に膜厚０．１μｍ以上になると
クレーターが著しく発生している。
化物層についてみると、この酸化物層の厚みは、図２に
示す影響をクレータリングの発生に与えていることが判
明した。すなわち、Ａｌを含有しない合金化亜鉛めっき
鋼板において、表面酸化物層の膜厚増加に伴ってクレー
ター発生数が増加し、特に膜厚０．１μｍ以上になると
クレーターが著しく発生している。
【００１３】表面酸化物層によりクレーターが誘発され
る機構は不明であるが、クレーターの発生が電極表面の
反応特性に起因することから、微量であれ酸化物層の存
在によって反応特性に変化が生じていることが原因であ
ると考えられる。以上の結果から、本発明の合金化亜鉛
めっき鋼板においては、その表面にある酸化物層の膜厚
を０．１μｍ以下とした。
る機構は不明であるが、クレーターの発生が電極表面の
反応特性に起因することから、微量であれ酸化物層の存
在によって反応特性に変化が生じていることが原因であ
ると考えられる。以上の結果から、本発明の合金化亜鉛
めっき鋼板においては、その表面にある酸化物層の膜厚
を０．１μｍ以下とした。
【００１４】
【実施例】次いで、実施例によって本発明を具体的に説
明する。
明する。
【００１５】めっき母材として板厚０．７ｍｍの低炭素
冷延鋼板を使用し、ゼンジマー式の溶融亜鉛めっき工程
或いは真空蒸着による純亜鉛めっき工程，更にこれらの
工程に引き続いて合金化処理工程を経るプロセスで、め
っき付着量６０ｇ／ｍ２ でめっき層組成が異なる合金
化亜鉛めっき鋼板を製造した。
冷延鋼板を使用し、ゼンジマー式の溶融亜鉛めっき工程
或いは真空蒸着による純亜鉛めっき工程，更にこれらの
工程に引き続いて合金化処理工程を経るプロセスで、め
っき付着量６０ｇ／ｍ２ でめっき層組成が異なる合金
化亜鉛めっき鋼板を製造した。
【００１６】溶融亜鉛めっき工程では、めっき浴中のＡ
ｌ含有量を種々変化させた。溶融亜鉛めっきされた鋼板
は、めっき後、直ちにガス加熱或いは高周波誘導加熱に
よる合金化炉を使用して処理され、合金化亜鉛めっき層
が形成された。なお、めっき表面に形成される酸化物層
の膜厚は、加熱雰囲気の露点及び組成を変化させること
によって調整した。
ｌ含有量を種々変化させた。溶融亜鉛めっきされた鋼板
は、めっき後、直ちにガス加熱或いは高周波誘導加熱に
よる合金化炉を使用して処理され、合金化亜鉛めっき層
が形成された。なお、めっき表面に形成される酸化物層
の膜厚は、加熱雰囲気の露点及び組成を変化させること
によって調整した。
【００１７】この溶融亜鉛めっき工程−合金化熱処理の
条件を、以下に掲げる。 溶融亜鉛めっき浴の組成 Ａｌ：０
．０〜０．１８重量％
残部：亜鉛及び不
可避的不純物 合金化処理時の加熱条件
温度：４５０〜６５０℃
時間：２〜
１５秒 〃 加熱雰囲気
組成：Ｈ２ ０〜７５％， Ｎ２ 残部
露点：−６０〜１０℃
条件を、以下に掲げる。 溶融亜鉛めっき浴の組成 Ａｌ：０
．０〜０．１８重量％
残部：亜鉛及び不
可避的不純物 合金化処理時の加熱条件
温度：４５０〜６５０℃
時間：２〜
１５秒 〃 加熱雰囲気
組成：Ｈ２ ０〜７５％， Ｎ２ 残部
露点：−６０〜１０℃
【００１８】他方、真
空蒸着による純亜鉛のめっきには、図３に示した連続真
空蒸着めっき装置を使用した。 すなわち、めっきされる鋼板１０を前処理炉２０に搬入
し、負圧室３０及び真空ロールシール室４０を経て真空
蒸着室５０に導入した。真空蒸着室５０には一対の亜鉛
浴５１，５２が配置されており、それぞれの亜鉛浴５１
，５２で鋼板１０を片面づつめっきした。そのため、鋼
板１０の両面が亜鉛浴５１及び５２にそれぞれ対向する
ように、デフレクタロール５３，５４が真空蒸着室５０
に配置されている。亜鉛めっきされた鋼板１０は、真空
ロールシール室６０及び負圧室７０を経て搬出した。 次いで、雰囲気ガス条件を変えたバッチタイプの箱型焼
鈍炉で加熱処理することにより、亜鉛めっき層を合金化
処理した。
空蒸着による純亜鉛のめっきには、図３に示した連続真
空蒸着めっき装置を使用した。 すなわち、めっきされる鋼板１０を前処理炉２０に搬入
し、負圧室３０及び真空ロールシール室４０を経て真空
蒸着室５０に導入した。真空蒸着室５０には一対の亜鉛
浴５１，５２が配置されており、それぞれの亜鉛浴５１
，５２で鋼板１０を片面づつめっきした。そのため、鋼
板１０の両面が亜鉛浴５１及び５２にそれぞれ対向する
ように、デフレクタロール５３，５４が真空蒸着室５０
に配置されている。亜鉛めっきされた鋼板１０は、真空
ロールシール室６０及び負圧室７０を経て搬出した。 次いで、雰囲気ガス条件を変えたバッチタイプの箱型焼
鈍炉で加熱処理することにより、亜鉛めっき層を合金化
処理した。
【００１９】このときのめっき条件及び加熱条件は、次
の通りである。 真空蒸着によるめっき条件 通板速
度 ：８０ｍ／分
蒸着室圧力：０
．０１トール
基板温度 ：２５０
℃
付着量 ：６０ｇ／ｍ２
合金化処理時の加熱条件 加熱
温度 ：２５０〜３５０℃
加熱時
間 ：２〜２５時間 〃
加熱雰囲気 組 成 ：Ｈ２
０〜７５％，Ｎ２
露 点
：−６０〜１０℃
の通りである。 真空蒸着によるめっき条件 通板速
度 ：８０ｍ／分
蒸着室圧力：０
．０１トール
基板温度 ：２５０
℃
付着量 ：６０ｇ／ｍ２
合金化処理時の加熱条件 加熱
温度 ：２５０〜３５０℃
加熱時
間 ：２〜２５時間 〃
加熱雰囲気 組 成 ：Ｈ２
０〜７５％，Ｎ２
露 点
：−６０〜１０℃
【００２０】このようにして得られ
た合金化亜鉛めっき鋼板の表面組成を、薄膜Ｘ線回折に
よって測定した。また、表層のＡｌ含有量及び酸化物層
の膜厚を、それぞれＥＰＭＡ及びＡＥＳによって分析し
た。
た合金化亜鉛めっき鋼板の表面組成を、薄膜Ｘ線回折に
よって測定した。また、表層のＡｌ含有量及び酸化物層
の膜厚を、それぞれＥＰＭＡ及びＡＥＳによって分析し
た。
【００２１】また、合金化亜鉛めっき鋼板からサンプル
を切り出し、脱脂・洗浄した後、標準条件下で電着塗装
し、水洗及び焼付けを行った。電着塗装は、市販のカチ
オン型電着塗料を使用し、温度２７℃及び電圧３００Ｖ
（ドカン法）で実施し、膜厚２５μｍの塗膜を形成した
。また、施された塗膜は、１８０℃で２０分間加熱処理
することによって、下地鋼板に焼き付けられた。
を切り出し、脱脂・洗浄した後、標準条件下で電着塗装
し、水洗及び焼付けを行った。電着塗装は、市販のカチ
オン型電着塗料を使用し、温度２７℃及び電圧３００Ｖ
（ドカン法）で実施し、膜厚２５μｍの塗膜を形成した
。また、施された塗膜は、１８０℃で２０分間加熱処理
することによって、下地鋼板に焼き付けられた。
【００２２】電着塗装されたサンプルについて、５ｃｍ
×５ｃｍの単位面積当りに発生したガスピンの個数を肉
眼による観察でカウントし、クレータリング性を調査し
た。そして、ガスピン数が５個以下のものを良好，６個
以上のものを不良と判定した。
×５ｃｍの単位面積当りに発生したガスピンの個数を肉
眼による観察でカウントし、クレータリング性を調査し
た。そして、ガスピン数が５個以下のものを良好，６個
以上のものを不良と判定した。
【００２３】以上の試験結果を、表１にまとめて示す。
表１から明らかなように、めっき層中にＡｌを含有させ
ず、且つ表面酸化物層の膜厚が小さな本発明の合金化亜
鉛めっき鋼板は、比較例に比べて、クレーター発生数が
著しく低下していることが判る。
ず、且つ表面酸化物層の膜厚が小さな本発明の合金化亜
鉛めっき鋼板は、比較例に比べて、クレーター発生数が
著しく低下していることが判る。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、合金化亜鉛めっき層をＡｌを含有しないものとし、
その表層に形成される酸化物層の膜厚を特定している。 これにより、本発明の合金化亜鉛めっき鋼板は、従来の
ものに比較してカチオン電着塗装性に優れ、特に寒冷地
で使用される自動車用部材等の用途に使用するとき、優
れた塗装外観を呈するものとなる。
は、合金化亜鉛めっき層をＡｌを含有しないものとし、
その表層に形成される酸化物層の膜厚を特定している。 これにより、本発明の合金化亜鉛めっき鋼板は、従来の
ものに比較してカチオン電着塗装性に優れ、特に寒冷地
で使用される自動車用部材等の用途に使用するとき、優
れた塗装外観を呈するものとなる。
【図１】合金化亜鉛めっき鋼板のガスピン発生数と表層
の合金相中のＡｌ含有量との関係を表したグラフ。
の合金相中のＡｌ含有量との関係を表したグラフ。
【図２】合金化亜鉛めっき鋼板のガスピン発生数と表面
酸化物層の膜厚との関係を表したグラフ。
酸化物層の膜厚との関係を表したグラフ。
【図３】真空蒸着によって合金化亜鉛めっき鋼板を製造
するときの連続真空蒸着めっき装置を示す概略図。
するときの連続真空蒸着めっき装置を示す概略図。
１０ めっきされる鋼板
２０ 前処理炉
３０，７０ 負圧室
４０，６０ 真空ロールシール室
５０ 真空蒸着室
５１，５２ 亜鉛浴
５３，５４ デフレクタロール
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼板表面に形成されたＡｌを含有しな
いＦｅ−Ｚｎ合金層と、該Ｆｅ−Ｚｎ合金層の表層に０
．１μｍ以下の厚みで形成されたＺｎＯを主成分とする
酸化物層とを有することを特徴とする合金化亜鉛めっき
鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418639A JP2912029B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 合金化亜鉛めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2418639A JP2912029B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 合金化亜鉛めっき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224668A true JPH04224668A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2912029B2 JP2912029B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=18526439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2418639A Expired - Lifetime JP2912029B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 合金化亜鉛めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2912029B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000279881A (ja) * | 1998-09-16 | 2000-10-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 太陽熱反射性表面処理金属板 |
| JP2006199985A (ja) * | 2005-01-19 | 2006-08-03 | Jfe Steel Kk | めっき表面に酸化物層を有する合金化溶融亜鉛めっき鋼板の製造装置 |
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| JPS6173873A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-16 | Kawasaki Steel Corp | 塗装密着性に優れた合金化溶融亜鉛めつき鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2418639A patent/JP2912029B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2912029B2 (ja) | 1999-06-28 |
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