JPH08296059A - プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 - Google Patents
プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法Info
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- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明方法は、プレス性、化成処理性に優れ
た無機系酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板の脱脂
処理、化成処理性に際し、無機系酸化物の溶出を確実に
抑制する方法を提供する。 【構成】 亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物を生
成せしめた後、加熱熟成するプレス性、化成処理性、耐
脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
た無機系酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板の脱脂
処理、化成処理性に際し、無機系酸化物の溶出を確実に
抑制する方法を提供する。 【構成】 亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物を生
成せしめた後、加熱熟成するプレス性、化成処理性、耐
脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス性、化成処理
性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方
法に関するものである。
性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方
法に関するものである。
【０００２】亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物を
生成せしめて、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板にすることが特開平４−１７６８７８号公報に
開示されている。このような表面処理鋼板は、プレス成
形性において摺動性が冷延鋼板以上に向上し、しかも成
形時の押疵がなくなり、かつ無機系酸化物もプレスによ
る剥離等がなく、化成処理性にも優れたものである。ま
たZnO 酸化物を生成せしめて溶接性を向上することも開
示されている。
生成せしめて、プレス性、化成処理性に優れた亜鉛系め
っき鋼板にすることが特開平４−１７６８７８号公報に
開示されている。このような表面処理鋼板は、プレス成
形性において摺動性が冷延鋼板以上に向上し、しかも成
形時の押疵がなくなり、かつ無機系酸化物もプレスによ
る剥離等がなく、化成処理性にも優れたものである。ま
たZnO 酸化物を生成せしめて溶接性を向上することも開
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、無機系
酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板は、その表面に
防錆油を塗布して出荷し、例えば自動車用鋼板等に適用
する場合は、この亜鉛系めっき鋼板の表面にボンデ処理
等の化成処理に先立って防錆油を除去する脱脂処理を施
すものである。しかして、この脱脂処理に際して無機系
酸化物の一部が脱脂液中へ溶出して脱脂液を汚染して、
脱脂機能を劣化させ液の取り替えを必要とすることから
ライン停止による生産性を低下させることになり、しか
も脱脂液のコストを上昇させる等の課題がある。本発明
方法は、このような課題を有利に解決するためなされた
ものであり、亜鉛系めっき鋼板表面に生成被覆した、無
機系酸化物の脱脂液等への溶出を確実に抑制する方法を
提供することを目的とするものである。
酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板は、その表面に
防錆油を塗布して出荷し、例えば自動車用鋼板等に適用
する場合は、この亜鉛系めっき鋼板の表面にボンデ処理
等の化成処理に先立って防錆油を除去する脱脂処理を施
すものである。しかして、この脱脂処理に際して無機系
酸化物の一部が脱脂液中へ溶出して脱脂液を汚染して、
脱脂機能を劣化させ液の取り替えを必要とすることから
ライン停止による生産性を低下させることになり、しか
も脱脂液のコストを上昇させる等の課題がある。本発明
方法は、このような課題を有利に解決するためなされた
ものであり、亜鉛系めっき鋼板表面に生成被覆した、無
機系酸化物の脱脂液等への溶出を確実に抑制する方法を
提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明方法の特徴とする
ところは、亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物を生
成せしめた後、加熱熟成することを特徴とするプレス
性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき
鋼板の製造方法である。
ところは、亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物を生
成せしめた後、加熱熟成することを特徴とするプレス
性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき
鋼板の製造方法である。
【０００５】上記のごとき無機系酸化物を生成せしめる
亜鉛系めっき鋼板としては、例えば、溶融めっき法、電
気めっき法、蒸着めっき法、溶射法などの各種の製造方
法によるものがあり、めっき組成としては純Ｚｎの他、
ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎ、Ｚ
ｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを主成分と
して、あるいは耐食性など諸機能を向上するためＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓ
ｉ、Ｐ、等の１種ないし２種以上の合金元素及び不純物
元素を含み、又ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミック
ス微粒子、ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化物、アク
リル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散させたも
のがあり、めっき層の厚み方向で単一組成のものを連続
的あるいは層状に組成が変化するものがあり、さらに多
層めっき鋼板では、最上層に、めっき組成としては純Ｚ
ｎの他、ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、Ｚｎと
Ｍｎ、ＺｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを
主成分として、耐食性などの諸機能の向上のため１種な
いし２種以上の合金元素および不純物元素を含み、また
ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス微粒子、Ｔｉ
Ｏ2 、ＢａＣｒＯ4などの酸化物、アクリル樹脂などの
有機高分子をめっき層中に分散させたものがある。例え
ば、溶融亜鉛めっき鋼板、蒸着亜鉛めっき鋼板、鉄−亜
鉛亜鉛系めっき鋼板、亜鉛を主成分とするアルミニウ
ム、鉄などの合金化溶融亜鉛めっき鋼板、めっき層断面
方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼
板（一般にハーフアロイと称する）、片面−亜鉛合金化
溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっ
き鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着めっき
等により亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、ニッケル
を含有する金属をめっきした鋼板、あるいは電気亜鉛め
っき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電気めっき鋼
板等、さらに単一合金層または多層合金電気めっき鋼
板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板等があ
る。その他、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス
微粒子、ＴｉＯ2 酸化物微粒子および有機高分子などを
亜鉛または亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼
板がある。更にアルミニウムめっき鋼板のように亜鉛を
含まない、あるいは亜鉛を主成分としないめっき鋼板の
表面に上記のごとき、亜鉛を主成分としためっきを施し
た多層めっき鋼板がある。
亜鉛系めっき鋼板としては、例えば、溶融めっき法、電
気めっき法、蒸着めっき法、溶射法などの各種の製造方
法によるものがあり、めっき組成としては純Ｚｎの他、
ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎ、Ｚ
ｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを主成分と
して、あるいは耐食性など諸機能を向上するためＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓ
ｉ、Ｐ、等の１種ないし２種以上の合金元素及び不純物
元素を含み、又ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミック
ス微粒子、ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化物、アク
リル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散させたも
のがあり、めっき層の厚み方向で単一組成のものを連続
的あるいは層状に組成が変化するものがあり、さらに多
層めっき鋼板では、最上層に、めっき組成としては純Ｚ
ｎの他、ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、Ｚｎと
Ｍｎ、ＺｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを
主成分として、耐食性などの諸機能の向上のため１種な
いし２種以上の合金元素および不純物元素を含み、また
ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス微粒子、Ｔｉ
Ｏ2 、ＢａＣｒＯ4などの酸化物、アクリル樹脂などの
有機高分子をめっき層中に分散させたものがある。例え
ば、溶融亜鉛めっき鋼板、蒸着亜鉛めっき鋼板、鉄−亜
鉛亜鉛系めっき鋼板、亜鉛を主成分とするアルミニウ
ム、鉄などの合金化溶融亜鉛めっき鋼板、めっき層断面
方向で下層が合金化されている合金化溶融亜鉛めっき鋼
板（一般にハーフアロイと称する）、片面−亜鉛合金化
溶融亜鉛めっき層、他面溶融亜鉛めっき層からなるめっ
き鋼板、これらのめっき層上に電気めっき、蒸着めっき
等により亜鉛、または亜鉛を主成分とし、鉄、ニッケル
を含有する金属をめっきした鋼板、あるいは電気亜鉛め
っき鋼板、亜鉛、ニッケル、クロム等合金電気めっき鋼
板等、さらに単一合金層または多層合金電気めっき鋼
板、亜鉛および亜鉛含有金属の蒸着めっき鋼板等があ
る。その他、ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス
微粒子、ＴｉＯ2 酸化物微粒子および有機高分子などを
亜鉛または亜鉛合金めっき中に分散させた分散めっき鋼
板がある。更にアルミニウムめっき鋼板のように亜鉛を
含まない、あるいは亜鉛を主成分としないめっき鋼板の
表面に上記のごとき、亜鉛を主成分としためっきを施し
た多層めっき鋼板がある。
【０００６】上記のごとく、亜鉛系めっき鋼板の表面に
生成する無機系酸化物としては、例えば、Mn、Mo、P 、
Co、Ca、Ni、W 、V 、B の１種または２種以上からなる
酸化物を生成する。このような酸化物は、クロメート皮
膜と同様ガラス状の皮膜となりプレス時に、めっきのダ
イスへのかじりを抑制し摺動性を良好にする。更にクロ
メート皮膜と異なり化成処理液に完全に溶解し、均一に
あ性皮膜を形成するとともに、これらの成分は、化成処
理液の含有成分でもあり化成処理液を汚染しない。この
ような無機系酸化物の構造は、Mn、Mo、Co、Ca、Ni、W
、V とめっき層をエッチングして皮膜に供給されるZn
やめっき層合金元素の酸化物や水酸化物、リン酸塩、硫
酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等が複合したものと考えられ、
Mn−O 結合、その他金属−O 結合、P −O 結合、B −O
結合からなるネットワークが主体で、部分的に−OH 、
CO3 基等が、更にはめっき層から供給される金属が置換
したアモルファス状の巨大分子構造であろうと推定して
いる。また、このよな酸化物は油による洗浄工程、脱脂
工程でも溶解しないので、プレス時の潤滑性能の低下、
他工程にほとんど負荷を及ぼさない。
生成する無機系酸化物としては、例えば、Mn、Mo、P 、
Co、Ca、Ni、W 、V 、B の１種または２種以上からなる
酸化物を生成する。このような酸化物は、クロメート皮
膜と同様ガラス状の皮膜となりプレス時に、めっきのダ
イスへのかじりを抑制し摺動性を良好にする。更にクロ
メート皮膜と異なり化成処理液に完全に溶解し、均一に
あ性皮膜を形成するとともに、これらの成分は、化成処
理液の含有成分でもあり化成処理液を汚染しない。この
ような無機系酸化物の構造は、Mn、Mo、Co、Ca、Ni、W
、V とめっき層をエッチングして皮膜に供給されるZn
やめっき層合金元素の酸化物や水酸化物、リン酸塩、硫
酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等が複合したものと考えられ、
Mn−O 結合、その他金属−O 結合、P −O 結合、B −O
結合からなるネットワークが主体で、部分的に−OH 、
CO3 基等が、更にはめっき層から供給される金属が置換
したアモルファス状の巨大分子構造であろうと推定して
いる。また、このよな酸化物は油による洗浄工程、脱脂
工程でも溶解しないので、プレス時の潤滑性能の低下、
他工程にほとんど負荷を及ぼさない。
【０００７】このような酸化物の亜鉛系めっき鋼板への
生成は、例えばめっき鋼板を水溶液中へ浸漬するか、水
溶液を散布する等により塗布することによって確実に生
成することができる。このときには亜鉛系めっき鋼板の
合金元素（金属）及び水溶液中の不純物が、若干酸化物
中に混入するが障害にはならない。また皮膜中に混入し
ても障害にならない元素としては、Li、Be、C 、F 、N
a、Mg、Al、Si、Cl、K 、Ca、Ni、Mo、V 、W 、Ti、F
e、Rb、Sr、Y 、Zn、Nb、Cs、Ba、ランタニド類のイオ
ンや酸化物、水酸化物、リン酸塩、硫酸塩硝酸塩等はあ
る程度（皮膜中に約１０％以下）混入しても影響はな
い。さらにCr、Cd、Pb、Sn、Asは微量であれば、化成処
理性や化成処理液への汚染に影響はなく本発明の効果は
変わらない。
生成は、例えばめっき鋼板を水溶液中へ浸漬するか、水
溶液を散布する等により塗布することによって確実に生
成することができる。このときには亜鉛系めっき鋼板の
合金元素（金属）及び水溶液中の不純物が、若干酸化物
中に混入するが障害にはならない。また皮膜中に混入し
ても障害にならない元素としては、Li、Be、C 、F 、N
a、Mg、Al、Si、Cl、K 、Ca、Ni、Mo、V 、W 、Ti、F
e、Rb、Sr、Y 、Zn、Nb、Cs、Ba、ランタニド類のイオ
ンや酸化物、水酸化物、リン酸塩、硫酸塩硝酸塩等はあ
る程度（皮膜中に約１０％以下）混入しても影響はな
い。さらにCr、Cd、Pb、Sn、Asは微量であれば、化成処
理性や化成処理液への汚染に影響はなく本発明の効果は
変わらない。
【０００８】次に、無機系酸化物の生成範囲としては、
金属量で１ mg/m2あればよいが、500 mg/m2を越えると
自動車、家電のユーザーで施す化成処理において、皮膜
の溶解が遅くなり化成処理皮膜の形成が不安定となるの
で好ましくない。従って１〜５００ mg/m2、好ましくは
１〜２００mg/m2である。
金属量で１ mg/m2あればよいが、500 mg/m2を越えると
自動車、家電のユーザーで施す化成処理において、皮膜
の溶解が遅くなり化成処理皮膜の形成が不安定となるの
で好ましくない。従って１〜５００ mg/m2、好ましくは
１〜２００mg/m2である。
【０００９】上記のごとき無機系酸化物の生成方法とし
ては、例えばMn系酸化物としては、過マンガン酸カリウ
ム、リン酸、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニ
ウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウ
ム、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、バナジ
ン酸アンモニウム、コバルト、ニッケル、カルシウム等
の塩化物、硫酸塩あるいはリン酸塩として０．１ｇ／ｌ
〜溶解限、反応を促進するためリン酸、硫酸、硝酸、塩
酸、フッ化物等を添加した浴を用いることができる。
ては、例えばMn系酸化物としては、過マンガン酸カリウ
ム、リン酸、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニ
ウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウ
ム、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、バナジ
ン酸アンモニウム、コバルト、ニッケル、カルシウム等
の塩化物、硫酸塩あるいはリン酸塩として０．１ｇ／ｌ
〜溶解限、反応を促進するためリン酸、硫酸、硝酸、塩
酸、フッ化物等を添加した浴を用いることができる。
【００１０】このように、無機系酸化物を亜鉛系めっき
鋼板のめっき層表面に生成してプレス性、化成処理性を
向上するとともに、更に溶接性も向上させる亜鉛系めっ
き鋼板とするには、めっき層表面に下記のごときZnO を
主体とする酸化物を生成せしめ、その上層に上記のごと
き無機系酸化物を生成することによって溶接性をも向上
させることができる。そのZnO を主体とする酸化物とし
ては、酸化物中にZnO の他、例えばめっき層中に含有す
る成分元素等の酸化物等化合物を含有するものでもよ
い。また陽極酸化等の電気化学処理において、処理液が
含有する成分あるいは化合物を含んでもよい。
鋼板のめっき層表面に生成してプレス性、化成処理性を
向上するとともに、更に溶接性も向上させる亜鉛系めっ
き鋼板とするには、めっき層表面に下記のごときZnO を
主体とする酸化物を生成せしめ、その上層に上記のごと
き無機系酸化物を生成することによって溶接性をも向上
させることができる。そのZnO を主体とする酸化物とし
ては、酸化物中にZnO の他、例えばめっき層中に含有す
る成分元素等の酸化物等化合物を含有するものでもよ
い。また陽極酸化等の電気化学処理において、処理液が
含有する成分あるいは化合物を含んでもよい。
【００１１】次に、ZnO を主体とする酸化物を生成する
方法としては、亜鉛系めっき鋼板を酸含有の酸化剤水溶
液に接触させることで、ZnO を主体とする酸化物をZnO
量で30〜3000mg/m2 生成させることが容易になり、溶接
性に優れた亜鉛系めっき鋼板にすることができる。酸の
機能は、めっき層表面を若干溶解してめっき層からZn等
のイオンを供給するとともに、めっき層に接触する酸化
剤水溶液中のPHを高くし、酸化剤はめっき層表面にZnO
を主体とする酸化物の生成を促進する機能を果たすもの
である。酸化剤としては例えば、HNO3 10 〜100g/lを含
有することで、Zn等を酸化してめっき層表面にZnO を主
体とする酸化物を生成することができる。また、酸化剤
としてはKMnO4 、Ca(ClO)2、NaClO2、ClO2、KNO2、NaNO
2 等を添加することにより、酸化物の生成を促進するこ
とができる。
方法としては、亜鉛系めっき鋼板を酸含有の酸化剤水溶
液に接触させることで、ZnO を主体とする酸化物をZnO
量で30〜3000mg/m2 生成させることが容易になり、溶接
性に優れた亜鉛系めっき鋼板にすることができる。酸の
機能は、めっき層表面を若干溶解してめっき層からZn等
のイオンを供給するとともに、めっき層に接触する酸化
剤水溶液中のPHを高くし、酸化剤はめっき層表面にZnO
を主体とする酸化物の生成を促進する機能を果たすもの
である。酸化剤としては例えば、HNO3 10 〜100g/lを含
有することで、Zn等を酸化してめっき層表面にZnO を主
体とする酸化物を生成することができる。また、酸化剤
としてはKMnO4 、Ca(ClO)2、NaClO2、ClO2、KNO2、NaNO
2 等を添加することにより、酸化物の生成を促進するこ
とができる。
【００１２】次に、ZnO を主体とする酸化物を生成する
ためのZnイオンの補給剤としては、例えばZn(NO3)2 100
〜600g/lとすることにより、酸化剤水溶液のPHを約４以
下にでき、めっき層表面の活性化に寄与してZnO を主体
とする酸化物を生成するに十分なZnイオンの補給ができ
る。このように予めZnイオンを補給しておくことによ
り、Znイオンをめっき層中から溶かして補給（供給）す
る必要がなくなり、より短時間でZnO を主体とする酸化
物を析出させることができ好ましい。しかして、このよ
うな水溶液に亜鉛系めっき鋼板を浸漬、水溶液の散布に
よって0.2 〜10秒接触（塗布）するこで、確実に溶接性
を向上するZnO を主体とする酸化物を生成することがで
きる。
ためのZnイオンの補給剤としては、例えばZn(NO3)2 100
〜600g/lとすることにより、酸化剤水溶液のPHを約４以
下にでき、めっき層表面の活性化に寄与してZnO を主体
とする酸化物を生成するに十分なZnイオンの補給ができ
る。このように予めZnイオンを補給しておくことによ
り、Znイオンをめっき層中から溶かして補給（供給）す
る必要がなくなり、より短時間でZnO を主体とする酸化
物を析出させることができ好ましい。しかして、このよ
うな水溶液に亜鉛系めっき鋼板を浸漬、水溶液の散布に
よって0.2 〜10秒接触（塗布）するこで、確実に溶接性
を向上するZnO を主体とする酸化物を生成することがで
きる。
【００１３】上記のごとく、ZnO を主体とする酸化物を
生成する方法の他、例えばZn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HN
O3 1の水溶液中で、めっき鋼板を陰極として電流密度 1
〜20A/dm2 、処理時間0.5 〜10秒で溶接性に優れたZnO
を主体とする酸化物を生成することができる。この他、
前記のごとく溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理するに際
し、合金化炉で気水混合気体を導入して露点を調整して
合金化するとともに、合金化しためっき層表面にZnO を
主体とする酸化物を生成することもできる。ZnO を主体
とする酸化物の生成量としては、前記のごとく、ZnO 量
で下限30mg/m2 必要でありこれ未満であると溶接性の向
上が困難となり、3000mg/m2 を越えると酸化物が抵抗皮
膜となり加熱による溶接電極チップの寿命が低下するこ
とがあり好ましくない。
生成する方法の他、例えばZn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HN
O3 1の水溶液中で、めっき鋼板を陰極として電流密度 1
〜20A/dm2 、処理時間0.5 〜10秒で溶接性に優れたZnO
を主体とする酸化物を生成することができる。この他、
前記のごとく溶融亜鉛めっき鋼板を合金化処理するに際
し、合金化炉で気水混合気体を導入して露点を調整して
合金化するとともに、合金化しためっき層表面にZnO を
主体とする酸化物を生成することもできる。ZnO を主体
とする酸化物の生成量としては、前記のごとく、ZnO 量
で下限30mg/m2 必要でありこれ未満であると溶接性の向
上が困難となり、3000mg/m2 を越えると酸化物が抵抗皮
膜となり加熱による溶接電極チップの寿命が低下するこ
とがあり好ましくない。
【００１４】このようにして、生成したZnO を主体とす
る酸化物は、スポット溶接において、溶接電極チップに
めっき金属（Zn）の付着による電極チップ径の拡大を確
実に防止して溶接不良を阻止するとともに、電極チップ
の寿命を延長することができる。
る酸化物は、スポット溶接において、溶接電極チップに
めっき金属（Zn）の付着による電極チップ径の拡大を確
実に防止して溶接不良を阻止するとともに、電極チップ
の寿命を延長することができる。
【００１５】しかして、溶接性をそれ程重視する必要の
ない亜鉛系めっき鋼板においては、上記のごときZnO を
主体とする酸化物を亜鉛系めっき鋼板のめっき層表面に
生成することなく、前記のごとき無機系酸化物をめっき
層表面に生成することによって、プレス性、化成処理性
に優れた亜鉛系めっき鋼板にすることができる。
ない亜鉛系めっき鋼板においては、上記のごときZnO を
主体とする酸化物を亜鉛系めっき鋼板のめっき層表面に
生成することなく、前記のごとき無機系酸化物をめっき
層表面に生成することによって、プレス性、化成処理性
に優れた亜鉛系めっき鋼板にすることができる。
【００１６】このようにして、無機系酸化物を生成した
亜鉛系めっき鋼板では、プレス成形すると無機系酸化物
により摺動性が向上して冷延鋼板並みの成形性を確保す
ることができ、プレス性を向上するこができるものであ
り、更に、その後の化成処理皮膜を均一に形成でき、化
成処理性を向上することができるものである。
亜鉛系めっき鋼板では、プレス成形すると無機系酸化物
により摺動性が向上して冷延鋼板並みの成形性を確保す
ることができ、プレス性を向上するこができるものであ
り、更に、その後の化成処理皮膜を均一に形成でき、化
成処理性を向上することができるものである。
【００１７】上記のごとき、無機系酸化物を生成（被
覆）せしめた後、加熱方法としては例えば、ガス、電
気、温風等により、酸化物中の水分除去後十分に加熱す
ることによって熟成することができ、鋼板の加熱保持温
度としては40〜150 ℃、１時間以上で確実に熟成するこ
とができる。加熱保持時間の上限は特に限定するもので
はないが４８時間超の熟成になると、皮膜の架橋反応は
飽和して皮膜成分の脱脂液への溶解性の抑制効果が飽和
するので、生産性の観点から４８時間以下が好ましい。
覆）せしめた後、加熱方法としては例えば、ガス、電
気、温風等により、酸化物中の水分除去後十分に加熱す
ることによって熟成することができ、鋼板の加熱保持温
度としては40〜150 ℃、１時間以上で確実に熟成するこ
とができる。加熱保持時間の上限は特に限定するもので
はないが４８時間超の熟成になると、皮膜の架橋反応は
飽和して皮膜成分の脱脂液への溶解性の抑制効果が飽和
するので、生産性の観点から４８時間以下が好ましい。
【００１８】このように、無機系酸化物を加熱保持して
熟成することによって無機系酸化物との化合物の脱水縮
合反応（架橋反応）と還元反応が同時に起こり、酸化物
を中性またはアルカリで難溶解性に還元することからプ
レス後の脱脂処理に際し、酸化物の液中への溶出を確実
に抑制することができるものと認められる。このような
ことから酸化物の溶出による脱脂液の汚染を抑制し、脱
脂液の寿命及び廃水処理への負荷を軽減することができ
る。
熟成することによって無機系酸化物との化合物の脱水縮
合反応（架橋反応）と還元反応が同時に起こり、酸化物
を中性またはアルカリで難溶解性に還元することからプ
レス後の脱脂処理に際し、酸化物の液中への溶出を確実
に抑制することができるものと認められる。このような
ことから酸化物の溶出による脱脂液の汚染を抑制し、脱
脂液の寿命及び廃水処理への負荷を軽減することができ
る。
【００１９】
【実施例】次に本発明方法の実施例を比較例とともに挙
げる。表１は、亜鉛系めっき鋼板表面に無機系酸化物を
生成し、その酸化物を加熱熟成した実施例及び比較例、
表２は、亜鉛系めっき鋼板表面にZnO 酸化物を生成し、
その上層に無機系酸化物を生成した後加熱熟成した実施
例及び比較例である。
げる。表１は、亜鉛系めっき鋼板表面に無機系酸化物を
生成し、その酸化物を加熱熟成した実施例及び比較例、
表２は、亜鉛系めっき鋼板表面にZnO 酸化物を生成し、
その上層に無機系酸化物を生成した後加熱熟成した実施
例及び比較例である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】注１）めっき板の種類 EG：電気亜鉛めっき鋼板、AS：合金化溶融亜鉛めっき鋼
板（Ｆｅ１０％、Ａｌ０．２％、残Ｚｎ）、GI：溶融亜
鉛めっき鋼板、HA：半合金化溶融亜鉛めっき鋼板( Ｆｅ
５％、Ａｌ０．３％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｎｉ：亜鉛−ニ
ッケル合金電気めっき鋼板（Ｎｉ９％、残Ｚｎ）、Ｚｎ
−Ｍｇ：亜鉛マグネシウム合金蒸着めっき鋼板（Ｍｇ１
０％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｃｒ：Ｚｎ−Ｃｒ合金電気めっ
き鋼板（Ｃｒ１４％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｍｎ：Ｚｎ−Ｍ
ｎ合金電気めっき鋼板（Ｍｎ２０％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−
Ａｌ：亜鉛アルミニウム合金溶融めっき鋼板（Ａｌ５
％、Ｍｇ０．１％、残Ｚｎ）、Ｚｎ／Ａｌ−Ｚｎ：亜鉛
上層アルミニウム亜鉛合金溶融めっき鋼板（上層Ｚｎ２
ｇ／ｍ2 、下層Ａｌ５５％、残Ｚｎ６０ｇ／ｍ2 ）、Ｚ
ｎ−Ｆｅ：亜鉛−鉄合金電気めっき鋼板（Ｚｎ８５％、
Ｆｅ１５％）、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｎｉ：Ｚｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合
金電気めっき鋼板（Ｚｎ８５％、Ｃｒ１３％、Ｎｉ２
％）、Ｚｎ／Ａｌ：亜鉛上層アルミニウムめっき鋼板
（上層Ｚｎ１ｇ／ｍ2、下層Ａｌ６０ｇ／ｍ2 ）。鋼板
厚はいずれも０．８mmの普通鋼。 注２）ZnO 酸化物生成方法 ・浸漬：Zn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HNO2 70g/lの水溶液
中に 1〜10秒間合金化溶融亜鉛めっき鋼板を浸漬してZn
O 酸化物を生成せしめた。 ・電解: Zn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HNO2 70g/lの水溶液
中で、めっき鋼板を陰極として電流密度7A/dm2、１〜７
秒電解によりZnO 酸化物を生成せしめた。 ・気水: 合金化処理後の亜鉛めっき鋼板(500℃) 表面に
80〜125l/ 分の霧化水を噴射してZnO 酸化物を生成せし
めた。 ZnO 酸化物量は、ＧＤＳ（グロー放電分光法）またはＩ
ＰＣ（イオンプラズマ発光分析法）による化学分析法に
より行った。 注３) 無機系酸化物生成方法 ・Ｍｎ酸化物は、過マンガン酸カリウムまたは炭酸マン
ガンを、 ・Ｐ酸化物は、リン酸またはリン酸ナトリウム、リン酸
カリウム、リン酸アンモニウムを、 ・Mo酸化物は、モリブデン酸アンモニウムを、 ・Co酸化物は、炭酸コバルト、硝酸コバルトを、 ・Ni酸化物は、硝酸ニッケル、炭酸ニッケルを、 ・Ca酸化物は、硝酸カルシウム、炭酸カルシウムを、 ・Ｗ酸化物は、タングステン酸アンモニウムまたは、タ
ングステン酸ナトリウムを、 ・Ｖ酸化物は、バナジン酸アンモニウムまたはバナジン
酸ナトリウムを、 ・ホウ酸化物は、ほう酸ナトリウムを、元素濃度として
0.1 〜50g/l の範囲で混合し、浸漬または散布して更に
エアーナイフまたはロール絞りにより塗布量を調節し
て、酸化物を生成し乾燥した。また上記元素の溶解度確
保のために、必要に応じて硫酸、硝酸や炭酸亜鉛、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムでPH調整を行った。生成
量は何れも測定元素量。酸化物量は、ＧＤＳ（グロー放
電分光法）またはＩＰＣ（イオンプラズマ発光分析法）
による化学分析法により行った。 注４) 熟成条件 乾燥後、鋼板を大気雰囲気中、Ｎ2 雰囲気中で指示温
度、指示時間に保持した。 注５) 溶出量 脱脂液（ＳＤ５５０ 日本ペイント（株）製）を処方ど
うり作成し、５０℃で２分間浸漬した後水洗乾燥し、亜
鉛系めっき鋼板に生成せしめた無機系酸化物皮膜の溶出
量を、溶液中の濃度または、処理鋼板の脱脂処理前後の
皮膜量を測定して皮膜減量にて表示した。 注６）プレス性（摩擦係数） サンプルサイズ：１７mm×３００mm、引張り速度：５０
０mm／min 、角ビート肩Ｒ：１．０／３．０mm、摺動
長：２００mm、塗油：ノックスラスト５３０Ｆ４０（パ
ーカー興産株式会社）１ｇ／m2の条件で、面圧を１００
〜６００Kgf の間で数点試験を行い、引き抜き加重を測
定し、面圧と引き抜き加重の傾きから摩擦係数を求め
た。 注７）化成処理性 化成処理液にはSD５０００（日本ペイント社製）を用
い、処方どおり脱脂、表面調整を行った後化成処理を行
った。化成処理皮膜の判定は、SEM(２次電子線像）によ
り、均一に皮膜が形成されているものは○、部分的に皮
膜形成されているものは△、皮膜が形成されていないも
のは×と判定した。 注８）溶接条件 １）加圧力：２５０ｋｇｆ ２）初期化悪時間：４０サイクル ３）通電時間：１２サイクル ４）保持時間：５サイクル ５）溶接電流：１１ＫＡ ６）チッフ先端径：５．０φ（円錐台頭型） ７）電極寿命終点判定：溶接電流の８５％でのナゲット
径が３．６ｍｍをかくほできる打点数。 ８）電極材質：Ｃｕ−Ｃｒ（一般に用いられているも
の）。 溶接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下として２枚重
ね合わせて連続打点数をとった。
板（Ｆｅ１０％、Ａｌ０．２％、残Ｚｎ）、GI：溶融亜
鉛めっき鋼板、HA：半合金化溶融亜鉛めっき鋼板( Ｆｅ
５％、Ａｌ０．３％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｎｉ：亜鉛−ニ
ッケル合金電気めっき鋼板（Ｎｉ９％、残Ｚｎ）、Ｚｎ
−Ｍｇ：亜鉛マグネシウム合金蒸着めっき鋼板（Ｍｇ１
０％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｃｒ：Ｚｎ−Ｃｒ合金電気めっ
き鋼板（Ｃｒ１４％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−Ｍｎ：Ｚｎ−Ｍ
ｎ合金電気めっき鋼板（Ｍｎ２０％、残Ｚｎ）、Ｚｎ−
Ａｌ：亜鉛アルミニウム合金溶融めっき鋼板（Ａｌ５
％、Ｍｇ０．１％、残Ｚｎ）、Ｚｎ／Ａｌ−Ｚｎ：亜鉛
上層アルミニウム亜鉛合金溶融めっき鋼板（上層Ｚｎ２
ｇ／ｍ2 、下層Ａｌ５５％、残Ｚｎ６０ｇ／ｍ2 ）、Ｚ
ｎ−Ｆｅ：亜鉛−鉄合金電気めっき鋼板（Ｚｎ８５％、
Ｆｅ１５％）、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｎｉ：Ｚｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合
金電気めっき鋼板（Ｚｎ８５％、Ｃｒ１３％、Ｎｉ２
％）、Ｚｎ／Ａｌ：亜鉛上層アルミニウムめっき鋼板
（上層Ｚｎ１ｇ／ｍ2、下層Ａｌ６０ｇ／ｍ2 ）。鋼板
厚はいずれも０．８mmの普通鋼。 注２）ZnO 酸化物生成方法 ・浸漬：Zn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HNO2 70g/lの水溶液
中に 1〜10秒間合金化溶融亜鉛めっき鋼板を浸漬してZn
O 酸化物を生成せしめた。 ・電解: Zn(NO3)2・6H2O 400g/l 、HNO2 70g/lの水溶液
中で、めっき鋼板を陰極として電流密度7A/dm2、１〜７
秒電解によりZnO 酸化物を生成せしめた。 ・気水: 合金化処理後の亜鉛めっき鋼板(500℃) 表面に
80〜125l/ 分の霧化水を噴射してZnO 酸化物を生成せし
めた。 ZnO 酸化物量は、ＧＤＳ（グロー放電分光法）またはＩ
ＰＣ（イオンプラズマ発光分析法）による化学分析法に
より行った。 注３) 無機系酸化物生成方法 ・Ｍｎ酸化物は、過マンガン酸カリウムまたは炭酸マン
ガンを、 ・Ｐ酸化物は、リン酸またはリン酸ナトリウム、リン酸
カリウム、リン酸アンモニウムを、 ・Mo酸化物は、モリブデン酸アンモニウムを、 ・Co酸化物は、炭酸コバルト、硝酸コバルトを、 ・Ni酸化物は、硝酸ニッケル、炭酸ニッケルを、 ・Ca酸化物は、硝酸カルシウム、炭酸カルシウムを、 ・Ｗ酸化物は、タングステン酸アンモニウムまたは、タ
ングステン酸ナトリウムを、 ・Ｖ酸化物は、バナジン酸アンモニウムまたはバナジン
酸ナトリウムを、 ・ホウ酸化物は、ほう酸ナトリウムを、元素濃度として
0.1 〜50g/l の範囲で混合し、浸漬または散布して更に
エアーナイフまたはロール絞りにより塗布量を調節し
て、酸化物を生成し乾燥した。また上記元素の溶解度確
保のために、必要に応じて硫酸、硝酸や炭酸亜鉛、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムでPH調整を行った。生成
量は何れも測定元素量。酸化物量は、ＧＤＳ（グロー放
電分光法）またはＩＰＣ（イオンプラズマ発光分析法）
による化学分析法により行った。 注４) 熟成条件 乾燥後、鋼板を大気雰囲気中、Ｎ2 雰囲気中で指示温
度、指示時間に保持した。 注５) 溶出量 脱脂液（ＳＤ５５０ 日本ペイント（株）製）を処方ど
うり作成し、５０℃で２分間浸漬した後水洗乾燥し、亜
鉛系めっき鋼板に生成せしめた無機系酸化物皮膜の溶出
量を、溶液中の濃度または、処理鋼板の脱脂処理前後の
皮膜量を測定して皮膜減量にて表示した。 注６）プレス性（摩擦係数） サンプルサイズ：１７mm×３００mm、引張り速度：５０
０mm／min 、角ビート肩Ｒ：１．０／３．０mm、摺動
長：２００mm、塗油：ノックスラスト５３０Ｆ４０（パ
ーカー興産株式会社）１ｇ／m2の条件で、面圧を１００
〜６００Kgf の間で数点試験を行い、引き抜き加重を測
定し、面圧と引き抜き加重の傾きから摩擦係数を求め
た。 注７）化成処理性 化成処理液にはSD５０００（日本ペイント社製）を用
い、処方どおり脱脂、表面調整を行った後化成処理を行
った。化成処理皮膜の判定は、SEM(２次電子線像）によ
り、均一に皮膜が形成されているものは○、部分的に皮
膜形成されているものは△、皮膜が形成されていないも
のは×と判定した。 注８）溶接条件 １）加圧力：２５０ｋｇｆ ２）初期化悪時間：４０サイクル ３）通電時間：１２サイクル ４）保持時間：５サイクル ５）溶接電流：１１ＫＡ ６）チッフ先端径：５．０φ（円錐台頭型） ７）電極寿命終点判定：溶接電流の８５％でのナゲット
径が３．６ｍｍをかくほできる打点数。 ８）電極材質：Ｃｕ−Ｃｒ（一般に用いられているも
の）。 溶接は、めっき鋼板の片面を上、他面を下として２枚重
ね合わせて連続打点数をとった。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、プレス性、化成処理性
に優れた無機系酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板
の脱脂処理等の化成処理性に際し、無機系酸化物の溶出
を確実に抑制することができ、プレス性、化成処理性を
向上することができる。また脱脂脱脂液等の化成処理液
の汚染を防止して、液の機能低下を回避することがで
き、高い化成処理能力を維持しつつ液寿命を延長してコ
ストも低下することができる等の優れた効果が得られ
る。
に優れた無機系酸化物を生成せしめた亜鉛系めっき鋼板
の脱脂処理等の化成処理性に際し、無機系酸化物の溶出
を確実に抑制することができ、プレス性、化成処理性を
向上することができる。また脱脂脱脂液等の化成処理液
の汚染を防止して、液の機能低下を回避することがで
き、高い化成処理能力を維持しつつ液寿命を延長してコ
ストも低下することができる等の優れた効果が得られ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 亜鉛系めっき鋼板の表面に無機系酸化物
を生成せしめた後、加熱熟成することを特徴とするプレ
ス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっ
き鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 亜鉛系めっき鋼板の表面にZn0 系酸化物
を生成し、その上層に無機系酸化物を生成せしめた後、
加熱熟成することを特徴とするプレス性、化成処理性、
耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 無機系酸化物としてMn、Mo、P 、Co、C
a、Ni、W 、V 、B の１種または２種以上の酸化物を生
成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系
めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10611595A JP3425270B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10611595A JP3425270B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296059A true JPH08296059A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3425270B2 JP3425270B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=14425466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10611595A Expired - Fee Related JP3425270B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | プレス性、化成処理性、耐脱脂液汚染性に優れた亜鉛系めっき鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425270B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005256043A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Jfe Steel Kk | 溶融分散めっき板の製造設備および製造方法 |
| JP2013185215A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | 化成処理性と延性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP10611595A patent/JP3425270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005256043A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Jfe Steel Kk | 溶融分散めっき板の製造設備および製造方法 |
| JP4517683B2 (ja) * | 2004-03-10 | 2010-08-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融分散めっき板の製造方法 |
| JP2013185215A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Kobe Steel Ltd | 化成処理性と延性に優れた高強度合金化溶融亜鉛めっき鋼板とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3425270B2 (ja) | 2003-07-14 |
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