JPH08218195A - 化成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法 - Google Patents

化成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法

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JPH08218195A
JPH08218195A JP4486795A JP4486795A JPH08218195A JP H08218195 A JPH08218195 A JP H08218195A JP 4486795 A JP4486795 A JP 4486795A JP 4486795 A JP4486795 A JP 4486795A JP H08218195 A JPH08218195 A JP H08218195A
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JP
Japan
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steel sheet
chemical conversion
ions
electroplated steel
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JP4486795A
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Tadashige Nakamoto
元 忠 繁 中
Tomio Kajita
田 富 男 梶
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 鋼板の両面または片面にZn電気めっき層ま
たはZn系電気めっき層を設けた後、同一ラインにおい
て連続的にpHが2.5〜5.5およびNiイオンおよび
/またはCoイオンを10〜150g/l含有する弱酸
性液中に無通電浸漬する化成処理性に優れたZn系電気
めっき鋼板の製造方法であり、さらに、鋼板の両面また
は片面の再表面にZn電気めっき層またはZn系電気め
っき層を設けた後、同一ラインにおいて連続的にpHが
2.5〜5.5およびNiイオンおよび/またはCoイオ
ンを10〜150g/l含有する弱酸性液中に無通電浸
漬する化成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造
方法である。 【効果】 製品外観の低下およびめっき後の著しいめっ
き溶解を招くこともなく、化成処理後の外観むらを改善
することが可能であり、生産性に優れたZn系電気めっ
き鋼板を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
【0001】本発明は化成処理性に優れたZn系電気め
っき鋼板の製造方法に関し、さらに詳細には、Zn電気
めっき鋼板またZn系電気めっき鋼板の良好な製品表面
を有する化成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製
造方法に関するものである。
【従来技術】
【0002】従来から、鋼板の耐蝕性を向上させるため
に、各種の合金めっき鋼板が開発され、実用に供されて
きている。そして、これら合金めっき鋼板のなかでも、
電気Znめっき鋼板は家庭電気製品、自動車を初めとし
て様々な用途において多岐にわたり使用されている。
【0003】このZn電気めっき鋼板のなかでも、特
に、Zn−Ni系合金電気めっき鋼板は、同じ厚さのめ
っき付着量のZnめっき鋼板と比較して、数倍の耐蝕性
を保持していることから、主として自動車の分野におい
てその使用量は拡大している。
【0004】しかしながら、従来製造されてきているZ
n系電気めっき鋼板は、化成処理を行う際に、使用する
化成処理液の条件によっては化成処理後に鋼板表面に化
成処理液の流れ模様が発生することが屡々あった。
【0005】しかして、鋼板表面に化成処理液の流れ模
様が激しく発生した場合には、次の工程である電着塗装
を行う時に塗装むらの生じることがあり、自動車用Zn
系電気めっき鋼板としては製品の外観上の品質が劣化
し、従って、製品価値を著しく阻害する。
【0006】このように製品価値を阻害するZn系電気
めっき鋼板の化成処理液による流れ模様は、化成処理時
の処理条件、例えば、前処理、化成処理液濃度、処理時
間等の諸条件を変更することによって、この流れ模様を
消滅または低減することが可能であるが、自動車工場に
おける連続製造ラインにおいては困難である。
【0007】そのため、Zn系めっき鋼板自体の化成処
理性を向上させた化成処理性に優れたZn系電気めっき
鋼板の開発が早急に望まれている。
【0008】そのため、上記に説明した問題点を解消し
たものに、特開平2−290979号公報には、めっき
後にめっき鋼板をめっき浴中に無通電で通過させる方法
が開示されている。
【0009】しかしながら、この技術はめっき鋼板の無
通電浸漬を行うためにめっきセルを流用する必要があ
り、従って、有効めっきセルが減少するので生産性が低
下するという問題が発生する。
【0010】また、鋼板にめっき後、このめっき鋼板を
強酸性溶液に浸漬することになるため、めっき鋼板上の
めっき層が著しく溶解し、めっき層外観の流れ状の反応
むらが生じることにより、製品外観を損ねるという問題
がある。
【0011】さらに、所定のめっき付着量を得るために
はめっき層の溶解する分量を予め余分に鋼板上にめっき
層を設けておかなければならないという、余計なめっき
作業およびめっき浴を余分に使用するというコストアッ
プの問題もある。
【0012】次に、特開昭58−45382号公報に、
鋼板にめっきを行った後、めっき浴中にpH2.5以下
の酸性液に接触された後に燐酸塩処理を行う方法が開示
されている。この方法では、有効なめっきセルを流用す
る必要がないので、有効めっきセル数が減少することに
よる生産性が低下することはない。
【0013】しかし、鋼板のめっき後に強酸性溶液に浸
漬することになるため、めっき層の溶解が著しくなり、
めっき層外観の流れ状の反応むらが生じることにより、
製品の外観を損ねると共に、所定のめっき付着量を得る
ためにはめっき層の溶解分を予め余計にめっきを設けて
おかなければならず、コストアップは避けられないとい
う問題がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
Zn系電気めっき鋼板の問題点を解決するために、本発
明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、製造された
Zn系電気めっき鋼板の表面外観品質を損ねることがな
く、かつ、生産性を低下させることがない化成処理性に
優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法を開発したので
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明に係る化成処理性
に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法は、鋼板の両
面または片面にZn電気めっき層またはZn系電気めっ
き層を設けた後、同一ラインにおいて連続的にpHが
2.5〜5.5およびNiイオンおよび/またはCoイオ
ンを10〜150g/l含有する弱酸性液中に無通電浸
漬することを特徴とする化成処理性に優れたZn系電気
めっき鋼板の製造方法を第1の発明とし、鋼板の両面ま
たは片面の最表層にZn電気めっき層またはZn系電気
めっき層を設けた後、同一ラインにおいて連続的にpH
が2.5〜5.5およびNiイオンおよび/またはCoイ
オンを10〜150g/l含有する弱酸性液中に無通電
浸漬することを特徴とする化成処理性に優れたZn系電
気めっき鋼板の製造方法を第2の発明とする2つの発明
よりなるものである。
【0016】以下、本発明にかかる化成処理性に優れた
Zn系電気めっき鋼板の製造方法について詳細に説明す
る。
【0017】通常、めっきを行った後の、Zn系電気め
っき鋼板の表面には、亜鉛の水酸化皮膜が不均一に存在
しており、このようにZn系電気めっき鋼板表面に存在
している不均一な水酸化皮膜は、化成処理時の処理条件
によっては完全には除去することができず、化成処理後
の流れむらがめっき鋼板表面に残ると考えられる。
【0018】そのため、Zn系電気めっき鋼板を酸性溶
液に浸漬することにより、このめっき鋼板のめっき層表
面に存在する水酸化皮膜が除去されることになり、化成
処理後のめっき層表面の流れむらを低減させることがで
きる。
【0019】しかしながら、Zn系電気めっき鋼板のめ
っき層表面の水酸化皮膜を溶解、除去しただけでは、化
成処理を行った場合に化成処理時の諸条件、例えば、脱
脂、表面調整、化成処理後に発生する流れむらを完全に
は改善されていない。
【0020】この原因として、製造時から化成処理を行
う時までの間にZn系電気めっき鋼板のめっき層表面に
再び酸化皮膜が不均一に生成して、化成処理時の反応が
不均一になることや、表面調整が不均一に行われたり、
化成処理時の液の流れの乱れ等により化成処理皮膜の生
成反応が不均一になることであると推測される。
【0021】そして、本発明に係る化成処理性に優れた
Zn系電気めっき鋼板の製造方法においては、Zn系め
っき鋼板のめっき層表面の水酸化皮膜の除去を目的とし
て弱酸性溶液中における浸漬処理を行う過程において、
Niイオンおよび/またはCoイオンを含有する弱酸性
溶液に浸漬することにより、化成処理後の流れむらが著
しく改善されることがわかった。
【0022】本発明に係る化成処理性に優れたZn系電
気めっき鋼板の製造方法における機構については定かで
はないが、弱酸性溶液中にZn系電気めっき鋼板を浸漬
する場合に、めっき層表面にNiイオンおよび/または
Coイオンが析出するかまたは吸着される。
【0023】その後時間が経過してもめっき層表面に酸
化皮膜が生成するのを防止するとともに、化成処理時の
反応性を均一にすることにより、化成処理後の燐酸塩皮
膜の結晶形状が一定の水準に保たれ、化成処理時の流れ
むらおよび燐酸塩結晶の微細析出が防止できると考えら
れる。
【0024】本発明に係る化成処理性に優れたZn系電
気めっき鋼板の製造方法において、弱酸性溶液pHおよ
びNiイオンおよび/またはCoイオンの濃度を限定し
た理由について説明する。
【0025】弱酸性溶液のpHを2.5〜5.5の弱酸性
としたのは、pHが2.5未満ではZn系電気めっき鋼
板のめっき層表面のZnの水酸化皮膜ばかりではなく、
めっき層自体をも溶解、除去されてしまい、めっき付着
量を著しく減少させてしまうため、生産性が悪化すると
ともに流れむら等の反応むらの生成により製品外観を著
しく損ね、また、pHが5.5を越えるような大きな場
合には、めっき層表面のZnの水酸化皮膜の除去が不充
分であり、化成処理の流れむらに対する改善効果が期待
できなくなる。よって、弱酸性溶液のpHは2.5〜5.
5とする。
【0025】Niイオンおよび/またはCoイオンの濃
度を10〜150g/lとしたのは、このイオン濃度が
10g/l未満では化成処理後の流れむらを改善する効
果を期待できず、また、150g/lを越えると化成処
理後の燐酸塩結晶が微細化になりすぎて、付着量の減少
を招来し、処理後の外観が低下する。よって、Niイオ
ンおよび/またはCoイオンの濃度を10〜150g/
lとする。
【0026】そして、本発明に係る化成処理性に優れた
Zn系電気めっき鋼板の製造方法において、弱酸性溶液
の主成分は、特に限定的ではないが、例えば、硫酸、塩
酸、燐酸および燐酸二水素ナトリウム等を上げることが
できる。
【0027】また、弱酸性溶液に添加されるNiイオ
ン、Coイオンの添加物としては、特に限定的ではない
が、例えば、炭酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケ
ル、炭酸コバルト、硝酸コバルト、等の弱酸性溶液に可
溶な金属塩が挙げられる。
【0028】なお、本発明に係る化成処理性に優れたZ
n系電気めっき鋼板の製造方法において、Zn系電気め
っき鋼板の弱酸性溶液への浸漬時間については、特に規
定はないが、通常の製造ラインに使用されることを考慮
すると、0.5〜2.0秒とするのが適当である。
【0029】
【実 施 例】本発明に係る化成処理性に優れたZn系
電気めっき鋼板の製造方法の実施例を説明する。
【0030】
【実 施 例 1】普通の電気めっき法により、付着量が
20g/m2の亜鉛電気めっき鋼板(板厚0.7mm)を
作成し、これを供試材として表1および表2に示す弱酸
性溶液pHとNiイオン濃度、Coイオン濃度、および
(Ni+Co)イオン濃度に調整した溶液に浸漬を行っ
た鋼板の化成処理後の外観と燐酸塩付着量について調査
を行った。表1および表2に処理後の外観評価結果と燐
酸塩処理後の外観評価結果を示してある。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【実 施 例 2】板厚0.7mmの冷間圧延鋼板上に付着
量が20g/m2のZn−Ni電気めっきを設けた後、
さらにその上に付着量が5g/m2の電気亜鉛めっきを
設けた鋼板を供試材として、表3および表4に示すpH
およびNiイオン濃度、Coイオン濃度および(Ni+
Co)イオン濃度を調整した弱酸性溶液に浸漬する処理
を行った。表3および表4に処理後の外観評価結果と燐
酸塩処理後の外観評価結果を示してある。
【0034】
【表3】
【0035】
【表4】
【0036】(測定方法)処理液中のNiイオン濃度お
よびCoイオン濃度は原子吸光法を用いて測定した。ま
た、化成処理整は日本ペイント製の燐酸塩処理液SD2
000(ディップ方式)を用いて行った。この化成処理
性の評価は、外観を目視判定するとともに、クロム酸ア
ンモン溶液を用いて燐酸塩皮膜を溶解し、重量法により
付着量を測定した。
【0037】表1、表2、表3および表4における外観
評価基準は次の通りである。 <浸漬処理後の外観評価基準> ○・・・外観は均一でむらなし △・・・外観の一部にむらがある、または、全体的に薄
くむらがある ×・・・外観のむらが著しい <化成処理後の外観評価基準> ○・・・外観は均一でむらなし △・・・外観の一部にむらがある、または、全体的に薄
くむらがある ×・・・外観のむらが著しい
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は化成処理
性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法は上記の構
成であるから、製品外観の低下およびめっき後の著しい
めっき溶解を招くこともなく、化成処理後の外観むらを
改善することが可能であり、生産性に優れたZn系電気
めっき鋼板を製造することができるという効果がある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板の両面または片面にZn電気めっき層
    またはZn系電気めっき層を設けた後、同一ラインにお
    いて連続的にpHが2.5〜5.5およびNiイオンおよ
    び/またはCoイオンを10〜150g/l含有する弱
    酸性液中に無通電浸漬することを特徴とする化成処理性
    に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】鋼板の両面または片面の最表層にZn電気
    めっき層またはZn系電気めっき層を設けた後、同一ラ
    インにおいて連続的にpHが2.5〜5.5およびNiイ
    オンおよび/またはCoイオンを10〜150g/l含
    有する弱酸性液中に無通電浸漬することを特徴とする化
    成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法。
JP4486795A 1995-02-09 1995-02-09 化成処理性に優れたZn系電気めっき鋼板の製造方法 Withdrawn JPH08218195A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11140684A (ja) * 1997-11-07 1999-05-25 Nkk Corp 優れた外観を有する電気亜鉛めっき鋼板およびその製造 方法
JP2006265578A (ja) * 2005-03-22 2006-10-05 Jfe Steel Kk 化成処理用亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法、並びに化成処理鋼板

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Effective date: 20020507