JPH11302814A

JPH11302814A - 加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板

Info

Publication number: JPH11302814A
Application number: JP10123972A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Oi; 利彦大居; Junichi Inagaki; 淳一稲垣; Masaaki Yamashita; 正明山下; Nobuyuki Ishida; 信之石田; Kazumi Jiroumaru; 和三治郎丸; Toshiyuki Okuma; 俊之大熊
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1998-04-17
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の加工性と
耐白錆性を改善する。【解決手段】めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％
含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板において、め
っき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドラ
イト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄが０．２０〜１．０
であることを特徴とし、好ましくは、めっき皮膜の片面
当たりのめっき付着量を４５ｇ／ｍ²以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、めっき皮膜中にＡ
ｌを２０〜９５重量％含有し、一般に化成処理や塗装等
を施して使用される溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％
含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、特公昭４
６−７１６１号に示されるように溶融亜鉛めっき鋼板に
比べて優れた耐食性を示すことから、近年、建材分野を
中心にその需要が増大している。この溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板は、熱間圧延後、酸洗脱スケールした熱
延鋼板、またはこれをさらに冷間圧延して得られた冷延
鋼板を原板とし、連続式溶融めっき設備において以下の
ようなプロセスで製造される。

【０００３】めっき原板である鋼板は先ず還元性雰囲気
に保持された焼鈍炉内に入り、所定温度に加熱され、焼
鈍と同時に鋼板表面に付着した圧延油等の除去、酸化膜
の還元除去が行われた後、下端がめっき浴に浸漬された
スナウト内を通って、所定量のＡｌを含有した溶融亜鉛
めっき浴中に浸漬される。このめっき浴で所定のめっき
を施された鋼板は、シンクロールを経由してめっき浴の
上方に引き上げられ、めっき浴上に配置されたワイピン
グノズルによるガスワイピングによりめっき付着量が調
整された後、冷却装置により冷却され、所定のめっき皮
膜が形成された溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板とな
る。

【０００４】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板が製造さ
れる連続式溶融めっき設備では、焼鈍炉での熱処理条件
や雰囲気条件、めっき浴組成やめっき後の冷却速度等の
操業条件は、所望のめっき品質や材質を確保するために
所定の管理範囲に精度よく管理されている。このように
して製造される溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、め
っき皮膜／下地鋼板界面に約１〜２μｍ厚の合金相を有
し、めっき皮膜はＺｎを過飽和に含有したＡｌがデンド
ライト凝固した部分と、残りのデンドライト間隙の部分
からなっている。デンドライト部とデンドライト間隙部
はその組成が異なり、通常はデンドライト部の方がデン
ドライト間隙部よりもＡｌ含有量が多い。さらに、デン
ドライト間隙部にはＡｌを比較的多く含む部分とＡｌを
ほとんど含まない部分とがあり、このＡｌ濃度が最も低
い部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ
／ｄは０．２０未満になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、めっき皮膜
中にＡｌを２０〜９５重量％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板は、折り曲げ等の加工を行うと加工の程
度によっては被加工部のめっき皮膜にクラックが生じ
る。そして、この溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板で
は、めっき皮膜／下地鋼板界面の約１〜２μｍ厚の合金
相がクラックの起点となり、且つめっき皮膜のデンドラ
イト間隙部がクラックの伝播経路になりやすいことか
ら、同一めっき皮膜厚の溶融亜鉛めっき鋼板を同程度に
加工した場合に比べてクラックが比較的大きく開口する
傾向がある。そのため、加工の程度によっては肉眼で視
認されるようなクラックを生じ、外観を損ねるという問
題がある。

【０００６】また、Ａｌを２０〜９５重量％含有する溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、めっき皮膜中に含ま
れるＺｎの犠牲防食作用により白錆を生じるが、白錆が
鋼板全面にわたって発生すると、これも外観上好ましく
ない。したがって本発明の目的は、このような従来技術
の課題を解決し、加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−
Ｚｎ系合金めっき鋼板を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、加工性と
耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板を得
るために鋭意検討を重ねた結果、Ａｌを２０〜９５重量
％含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板のめっき皮
膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドライト部
［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを０．２０以上とすること
により、加工性と耐白錆性が飛躍的に向上することを見
い出した。

【０００８】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、以下のような特徴を有する。 [1] めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％含有する溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板において、めっき皮膜中
のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドライト部
［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄが０．２０〜１．０である
ことを特徴とする加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−
Ｚｎ系合金めっき鋼板。 [2] 上記[1]の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板におい
て、Ａｌを２０〜９５重量％含有するめっき皮膜のめっ
き付着量が、片面当たり４５ｇ／ｍ²以下であることを
特徴とする加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板。

【０００９】[3] 上記[1]または[2]の溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板において、めっき皮膜の表面に化成処理
皮膜を有することを特徴とする加工性と耐白錆性に優れ
た溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。 [4] 上記[1]または[2]の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼
板において、めっき皮膜の表面に塗膜を有することを特
徴とする加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合
金めっき鋼板。

【００１０】[5] 上記[1]または[2]の溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板において、めっき皮膜の表面に化成処理
皮膜を有し、その上層に塗膜を有することを特徴とする
加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき
鋼板。 [6] 上記[1]または[2]の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼
板において、めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有し、
その上層に有機樹脂皮膜を有することを特徴とする加工
性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼
板。

【００１１】[7] 上記[3]、[5]、[6]のいずれかの溶融
Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板において、化成処理皮膜
が、６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比が０．３〜１．０のクロ
ム酸を含むクロメート処理液を塗布し乾燥することによ
り形成されたクロメート皮膜であり、該クロメート皮膜
の金属クロム換算の付着量が３〜８０ｍｇ／ｍ²である
ことを特徴とする加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−
Ｚｎ系合金めっき鋼板。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を説明する。
図１は従来製造されている溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき
鋼板（Ａｌ含有量：２０〜９５重量％）のめっき皮膜の
断面構造を、また、図２は本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合
金めっき鋼板（Ａｌ含有量：２０〜９５重量％）のめっ
き皮膜の断面構造を、それぞれ模式的に示している。

【００１３】従来製造されている溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金
めっき鋼板は、図１に示すようにデンドライト間隙部が
Ａｌを比較的多く含む部分とＡｌをほとんど含まない部
分に分かれ、デンドライト間隙部中のＡｌをほとんど含
まない部分、すなわちめっき皮膜中のＡｌが最も少ない
部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／
ｄが０．２０未満になっている。これに対して、図２に
示すようにデンドライト間隙部中のＡｌをほとんど含ま
ない部分をなくし、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い
部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／
ｄが０．２０以上となるようにしたものは、同Ａｌ濃度
比ｚ／ｄが０．２０未満のものに比較して、クラックの
開口幅は小さなものとなり、外観上クラックが視認され
にくくなることが判った。

【００１４】また、図１に示される従来製造されている
溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、デンドライト間隙
部中のＡｌをほとんど含まない部分におけるＺｎの犠牲
防食作用が過剰にはたらいて、ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規
定する複合サイクル試験等の促進試験や屋外での大気暴
露試験において試験開始初期から白錆発生が起きやすく
なる。これに対して、図２に示すようにめっき皮膜中の
Ａｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］
とのＡｌ濃度比ｚ／ｄが０．２０以上となるようにした
ものは、デンドライト間隙部中のＡｌをほとんど含まな
い部分が消失し、Ｚｎの犠牲防食作用が適正に抑えられ
るので、ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規定する複合サイクル試
験等の促進試験や屋外での大気暴露試験において白錆発
生が遅延し、耐白錆性が良好になることが判明した。ま
た、Ａｌ濃度が最も低い部分［ｚ］のＡｌ濃度がデンド
ライト部［ｄ］のＡｌ濃度を超えることはないため、Ａ
ｌ濃度比ｚ／ｄの上限は１．０となる。

【００１５】以上の理由から、本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ
系合金めっき鋼板では、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も
低い部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比
ｚ／ｄを０．２０〜１．０とした。めっき皮膜中のＡｌ
濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］との
Ａｌ濃度比ｚ／ｄは、溶融Ａｌ−Ｚｎ合金めっき鋼板の
めっき皮膜断面を走査型電子顕微鏡またはＥＰＭＡ等で
観察することにより測定することができる。なお、鋼板
の両エッジ部近傍、特に板幅方向両端部１００ｍｍ幅の
部分は鋼板全体からみると特異な部分であり、製造中に
おける板温度やめっき付着量が不安定であるため、本発
明で規定するＡｌ濃度比ｚ／ｄは、上記板幅方向両端部
分を除いた部分で測定されるＡｌ濃度比である。

【００１６】めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分
［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄ
は、めっき付着量、めっき浴組成及びめっき浴温、下地
鋼板の板厚、めっき後の冷却条件などの影響により変化
するが、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］
とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを０．２
０以上とするにはめっき付着量が少ないほうが有利であ
り、このためめっき付着量は片面当り４５ｇ／ｍ²以下
とすることが好ましい。

【００１７】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
は、めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％含有するも
ので、所謂溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板に代
表されるめっき鋼板である。この溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金
めっき鋼板のめっき皮膜中には、通常、Ａｌ及びＺｎ以
外にＳｉ：０．３〜３．０重量％程度が含有され、ま
た、これ以外に適量のＦｅ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｇ、Ｍｎ等の１種以上、その他不可避的不純物が含有さ
れる場合がある。本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき
鋼板は、常法で鋳造、熱間圧延した後、酸洗脱スケール
した熱延鋼板、或いはこれをさらに冷間圧延して得られ
た冷延鋼板を連続式溶融めっき装置に装入し、Ａｌを２
０〜９５重量％含む溶融Ａｌ−Ｚｎ系めっきを施すこと
により製造される。

【００１８】溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板を製造す
る際に、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］
とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを０．２
０以上とするためには種々の方法を採ることができ、例
えば、連続式溶融めっき設備のめっき浴直上部に保熱装
置または加熱装置を設置して、めっき皮膜の冷却速度を
適宜調整し、めっき皮膜の凝固を制御する方法がある。
すなわち、めっき皮膜が凝固する際に皮膜が固液共存温
度域に保持される時間が長くなると、皮膜中のＡｌとＺ
ｎの分離が促進されて組成差が大きくなり易く、このた
めにＡｌ濃度比ｚ／ｄが大きくなり易い。また、固液共
存温度域からの凝固速度を小さくすると物質拡散が促進
されてＡｌ濃度比ｚ／ｄが大きくなり易い。

【００１９】また、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い
部分［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／
ｄはめっき浴組成、めっき浴温及び浴侵入板温等によっ
ても変化するため、これらを適宜調整することによって
もＡｌ濃度比ｚ／ｄを制御することができる。また、先
に述べたようにめっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分
［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを
０．２０以上にするには、めっき付着量を片面当たり４
５ｇ／ｍ²以下とするのが有利であるが、必ずしもこれ
だけでＡｌ濃度比ｚ／ｄを０．２０以上にできるとは限
らない。なお、本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼
板は、板厚に拘りなく優れた加工性と耐白錆性を有する
が、切断端部の耐食性の観点からは板厚を１．２ｍｍ未
満とした方が好ましい。

【００２０】通常、本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板には、めっき面にリン酸塩処理やクロメート処理
等の化成処理を施すか、若しくはめっき面または前記化
成処理皮膜面に塗装を施し、製品とする場合がある。溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板は、例えば屋外で放置さ
れ、結露や雨により鋼板表面が濡れた状態に長期間置か
れると、表面が黒く変色（所謂黒変現象）する場合があ
る。これを防止するためには、めっき皮膜の表面にクロ
メート皮膜を形成することが好ましい。このクロメート
皮膜は３価Ｃｒと６価Ｃｒとを含み、Ｃｒ付着量（金属
クロム換算の付着量）を３〜８０ｍｇ／ｍ²、より望ま
しくは１０〜５０ｍｇ／ｍ²とすることが好ましい。こ
のようなクロメート皮膜を形成することにより黒変が効
果的に防止できる。Ｃｒ付着量が３ｍｇ／ｍ²未満では
黒変防止効果が十分に得られず、一方、Ｃｒ付着量が８
０ｍｇ／ｍ²を超えても付着量に見合う効果が得られ
ず、却ってＣｒが溶解しやすくなるため好ましくない。

【００２１】また、このクロメート皮膜はめっき皮膜の
表面にクロム酸を含むクロメート処理液を塗布し乾燥す
ることにより形成されるが、クロメート処理液中に含ま
れるクロム酸は６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比が０．３〜
１．０であることが好ましく、６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量
比が０．３未満では耐黒変性が低下する恐れがある。こ
れは、めっき皮膜表面のクロメート皮膜による不働態化
作用が低下することによるものと考えられる。また、以
上の観点からクロム酸中の６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比は
０．４〜１．０、特に０．５〜１．０の範囲が好まし
い。なお、クロメート処理を施す前に、湯洗、水洗、或
いはアルカリ系溶液によるめっき面の洗浄を行うことも
可能である。

【００２２】めっき皮膜表面に形成されるクロメート皮
膜中には、例えば、水に分散可能な有機樹脂、シリカ、
鉱酸等のアニオン、フッ化物等を添加することができ
る。これらのうち、有機樹脂の添加により加工時等にお
ける耐傷付き性を付与することが可能であり、また、シ
リカの添加により耐食性の向上を図ることができる。ま
た、アニオンやフッ化物を添加することにより、クロメ
ート皮膜の着色を抑制したり、或いはめっき皮膜との反
応性を調整することができる。但し、これらの添加剤
は、その種類や添加量によっては耐黒変性を低下させる
場合があるため、その種類や添加量は適宜選択する必要
がある。

【００２３】通常、クロメート皮膜は、スプレー、浸
漬、ロールコーター等によりめっき皮膜表面に処理液を
塗布し、板温６０〜２５０℃程度の範囲で乾燥すること
により形成される。このとき処理液中の一部の６価Ｃｒ
がめっき表面で反応し、３価Ｃｒが生成されるため、仮
に３価Ｃｒを含まない処理液を用いても皮膜中には３価
Ｃｒが含まれる。また、クロメート皮膜の上層には０．
１〜５μｍ程度の膜厚の有機樹脂皮膜を形成することも
可能である。

【００２４】また、本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板は塗装材の下地鋼板としても使用することができ
る。塗装材を加工する際、厳しい加工部で塗膜にクラッ
クが発生することがあり、このようなクラックも前述し
たと同様に外観を害する。このようなクラックの発生原
因の１つに下地めっき皮膜のクラックがあり、本発明に
より加工性が向上した溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
を下地鋼板として利用すれば、塗装鋼板自体の加工性
（耐クラック性）も改善される。また、加工部の耐食性
も塗装を施すことにより格段に向上する。

【００２５】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
を塗装鋼板として利用する場合、通常、塗装を施す前に
脱脂処理を施し、必要に応じてさらに酸洗を施した後、
クロメート処理やリン酸塩処理等の化成処理を施すこと
が好ましい。クロメート処理については上述した通りで
あり、特にクロメート皮膜中に水性樹脂を添加すること
により加工性（耐クラック性）を向上させることができ
る。

【００２６】塗料は上記化成処理皮膜の上に直接塗装す
ることも可能であるが、加工性と耐白錆性をさらに向上
させるためには、塗装鋼板に通常用いられている下塗り
塗料（所謂プライマー）を塗装して焼き付けた上に塗装
すること、すなわち、下塗り塗膜とその上層の上塗り塗
膜とからなる塗膜構成とすることが望ましい。下塗り塗
料用樹脂としては、加工性と耐白錆性の点からエポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシで変性したポリエス
テル樹脂、ポリエステルで変性したエポキシ樹脂等を主
剤とするものが好ましい。また、硬化剤としては、メラ
ミン、イソシアネート等の１種以上を使用することがで
きる。

【００２７】さらに、高度の耐白錆性が必要とされる場
合は、下塗り塗膜中に防錆顔料としてクロム酸塩系化合
物を添加することが好ましい。このクロム酸塩系化合物
としては、ジンククロメート、ストロンチウムクロメー
ト、カルシウムクロメート、バリウムクロメート等が好
適であり、その含有量は塗膜中の固形分の割合で１〜６
０重量％とすることが適当である。また、下塗り塗膜の
塗膜厚は、上述した効果を得るために５〜２０μｍ程度
とすることが好ましい。

【００２８】上塗り塗膜を形成するための塗料として
は、ポリエステル樹脂塗料、フッ素樹脂塗料、アクリル
樹脂塗料、塩ビ塗料、シリコーン塗料等の通常の塗料が
使用できる。上塗り塗膜の塗膜厚は加工性と耐白錆性の
観点から５〜４０μｍが好ましい。塗膜厚が５μｍ未満
では塗膜の耐候性が低下し（紫外線透過性が高まる）、
且つ塗膜の白錆露出を抑える能力も低下するので好まし
くない。一方、４０μｍを超えると塗装作業性の低下や
塗膜外観の低下を招き、また、コストも上昇するため好
ましくない。

【００２９】下塗り塗膜と上塗り塗膜中には、必要に応
じて着色顔料、体質顔料、傷つき防止剤等の添加剤を配
合することができる。着色顔料としては、例えば、酸化
チタン、カーボンブラック、酸化鉄、クロム酸鉛、金属
粉末、焼成顔料、パール顔料等が挙げられる。体質顔料
としては、例えば、炭酸カルシウム、クレイ、タルク、
三酸化アンチモン、硫酸バリウム、カオリン等が挙げら
れる。傷付き防止剤としては、シリカ、アルミナ等のセ
ラミックスビーズ、ガラスビーズ、ガラス繊維、樹脂ビ
ーズ、フッ素ビーズ等が加工性の観点から好ましい。

【００３０】また、下塗り塗料や上塗り塗料に用いられ
る溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、セロソルブ系溶剤、メチルイソブチ
ルケトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、
イソホロン、シクロヘキサノン等が挙げられる。また、
塗料中には添加剤として、例えば、消泡剤、顔料分散
剤、たれ防止剤等を添加することができる。

【００３１】塗料の塗装方法については特に制限はな
く、従来一般に行われているロールコーター法、カーテ
ンフローコーター法、スプレー塗装、はけ塗り等の塗装
法を適用できるが、塗装鋼板の塗装においてはロールコ
ーター法が最も一般的である。ロールコーター法を使用
した場合、塗料を塗布した後の焼付処理は、通常、２０
〜１８０秒間加熱して板温を１５０℃以上に到達させる
ことによって行われる。焼付時間が２０秒未満では樹脂
成分の溶融硬化が不十分であり、一方、１８０秒を超え
ると下塗り塗料成分を含めた熱劣化が始まり、いずれの
場合にも塗料本来の性能が発揮されなくなるため好まし
くない。焼付処理の加熱方法についても特別な制限はな
く、熱風加熱方式、高周波加熱方式等の方法を適用でき
る。

【００３２】

【実施例】［実施例１］常法により鋳造、熱間圧延、酸
洗および冷間圧延して得られた冷延鋼板を、連続式溶融
めっき設備に装入して５５ｗｔ％Ａｌ−１．５ｗｔ％Ｓ
ｉ−残部実質的に亜鉛からなるめっき浴により溶融Ａｌ
−Ｚｎめっきを行い、溶融５５％Ａｌ−Ｚｎ合金めっき
鋼板を製造した。この溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板
の製造においては、めっき浴温及び侵入板温と連続式溶
融めっき設備のめっき浴直上部に設置した保熱装置の能
力を変更して、めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分
［ｚ］とデンドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを
調整した。

【００３３】このようにして得られた溶融Ａｌ−Ｚｎ系
合金めっき鋼板のめっき皮膜断面をＥＰＭＡで観察し、
めっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンド
ライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄを測定した。この
測定では、溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の板幅方向
両端１００ｍｍ幅の部分を除いた範囲から任意にサンプ
ルを採取し、そのめっき皮膜断面をＥＰＭＡで観察する
ことでＡｌ濃度比ｚ／ｒを測定した。Ａｌ温度が最も低
い部分［ｚ］については、長さ１００μｍの視野中でデ
ンドライト間隙部を任意に１０箇所点分析したときに、
測定された最も低いＡｌ濃度をＡｌ濃度が最も低い部分
［ｚ］のＡｌ濃度とした。このＥＰＭＡによるＡｌ濃度
比ｄ／ｉの測定では、日本電子社製ＥＰＭＡＪＸＡ−
８６００ＭＸを用い、加速電圧１５ｋＶ、照射電流３×
１／１０⁷Ａ、ビーム径１μｍφの条件で観察を行い、
取り込み時間１０ｓｅｃで点分析を行った。また、溶融
Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の加工性、耐白錆性および
切断端部の耐食性を下記の試験方法で評価した。

【００３４】(1) 加工性試験片に対して０Ｔ曲げ加工を行い、その加工部を２０
倍のルーペで観察してクラックの開口幅を測定し、この
クラックの開口幅の最大値で加工性を評価した。その評
価基準は以下の通りである。 ◎：クラック開口幅２０μｍ未満 ○：クラック開口幅２０μｍ以上、５０μｍ未満 △：クラック開口幅５０μｍ以上、１００μｍ未満 ×：クラック開口幅１００μｍ以上

【００３５】(2) 耐白錆性１５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規定する複合サイクル試験と屋外
での大気暴露試験（海岸地域と内陸住宅地域）を実施
し、一定時間経過後における試験片表面の白錆発生面積
率で評価した。その評価基準は以下の通りである。 ◎：白錆発生面積率０％ ○：白錆発生面積率１％以上、２５％未満、 △：白錆発生面積率２５％以上、５０％以下 ×：白錆発生面積率５０％超

【００３６】(3) 切断端部の耐食性（耐赤錆性）耐白錆性の評価試験と同様のサンプルを用い、切断端面
の１辺のみをシールしない試験片について、内陸住宅地
域における大気暴露試験を実施し、３ヶ月後の試験片切
断端部での赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以
下の通りである。 ◎：２０倍のルーペによる観察でも赤錆発生は認められ
ない。 ○：２０倍のルーペによる観察では赤錆発生は認められ
るが、肉眼観察では赤錆発生は認められない。 △：肉眼観察で不連続な点状の赤錆発生が認められる。

【００３７】これらの試験結果を、めっき鋼板の板厚及
びめっき付着量とともに表１〜表３に示す。これによれ
ばめっき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデン
ドライト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄが０．２０以上
である本発明例のめっき鋼板は、同Ａｌ濃度比ｚ／ｄが
０．２０未満である比較例のめっき鋼板に較べて加工性
と耐白錆性が大幅に改善されている。また、切断端部の
耐食性は板厚１．２ｍｍ以上のめっき鋼板よりも板厚
１．２ｍｍ未満のめっき鋼板のほうが良好である。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】［実施例２］実施例１で製造した溶融Ａｌ
−Ｚｎ系合金めっき鋼板の一部に塗布型クロメート処理
（処理液のクロム酸中の６価Ｃｒ／全Ｃｒの重量比：
０．５，液温：５０℃，塗布方法：スプレー法）を施
し、直ちに乾燥させてクロメート皮膜を形成し、クロメ
ート処理溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板を得た。これ
らクロメート処理溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板の耐
黒変性を下記の試験方法で評価した。

【００４２】(1) 耐黒変性試験片のクロメート処理面どうしを重ね合せて０．５ｋ
ｇ／ｃｍ²の面圧でスタック状態とし、６０℃、９８％
ＲＨ以上の湿潤環境下に２４０時間放置した後の外観表
面の変化を下記評価基準にて目視評価した。５：全く変化なし４：１〜５％の面積で若干変化（黒変）あり３：１〜５％の面積で明らかな黒変あり２：６〜２５％の面積で明らかな黒変あり１：２６％以上の面積で明らかな黒変ありこれらの試験結果を表４に示す。いずれの場合も、本発
明例は良好な耐黒変性を示す。

【００４３】

【表４】

【００４４】［実施例３］実施例１で製造した溶融Ａｌ
−Ｚｎ系合金めっき鋼板に塗布型クロメート処理を施し
てＣｒ付着量が３０ｍｇ／ｍ²のクロメート皮膜を形成
し、次いで下塗り塗料としてエポキシ・メラミン樹脂系
塗料を乾燥塗膜厚が５μｍになるように塗布した後、約
２００℃で６０秒間焼き付け、さらに上塗り塗料として
ポリエステル樹脂塗料を乾燥塗膜厚が２０μｍになるよ
う塗布した後、約２５０℃で６０秒間焼き付け、引き続
き水冷して塗装鋼板を得た。

【００４５】これらの塗装鋼板の加工性、耐白錆性およ
び切断端部の耐食性を下記の試験方法で評価した。 (1) 塗膜加工性（耐クラック性）試験片に対して２０℃の室内にて１８０°の折り曲げ加
工を行い、その折り曲げ加工部を３０倍のルーペで観察
してクラックを生じていない最少の板はさみ枚数で評価
した。 ◎：０Ｔ ○：１Ｔ △：２Ｔ ×：３Ｔ以上

【００４６】(2) 耐白錆性１５０ｍｍ×７０ｍｍの試験片の切断端面をシールし、
ＪＩＳ−Ｋ５６２１に規定する複合サイクル試験と屋外
での大気暴露試験（海岸地域と内陸住宅地域）を行い、
一定時間経過後における試験片表面の白錆発生面積率で
評価した。その評価基準は以下の通りである。 ◎：白錆発生面積率０％ ○：白錆発生面積率１％以上、２０％未満、 △：白錆発生面積率２０％以上、５０％以下 ×：白錆発生面積率５０％超

【００４７】(3) 切断端部の耐食性（耐赤錆性）耐白錆性の評価試験と同様のサンプルを用い、切断端面
の１辺のみをシールしない試験片について、内陸住宅地
域における大気暴露試験を実施し、５年後の試験片切断
端部での赤錆発生状況を評価した。その評価基準は以下
の通りである。 ◎：２０倍のルーペによる観察でも赤錆発生は認められ
ない。 ○：２０倍のルーペによる観察では赤錆発生は認められ
るが、肉眼観察では赤錆発生は認められない。 △：肉眼観察で不連続な点状の赤錆発生が認められる。

【００４８】これらの試験結果を表５〜表７に示す。こ
れによれば本発明例のめっき鋼板を下地とする塗装鋼板
は、比較例のめっき鋼板を下地とした塗装鋼板に較べて
塗膜加工性と耐白錆性が大幅に改善されている。また、
切断端部の耐食性は板厚１．２ｍｍ以上のめっき鋼板よ
りも板厚１．２ｍｍ未満のめっき鋼板のほうが良好であ
る。

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の溶融Ａｌ−Ｚ
ｎ系合金めっき鋼板は、従来の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金め
っき鋼板に較べて格段に優れた加工性と耐白錆性を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来製造されている溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっ
き鋼板（Ａｌ含有量：２０〜９５重量％）のめっき皮膜
の断面構造を示す模式図

【図２】本発明の溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板（Ａ
ｌ含有量：２０〜９５重量％）のめっき皮膜の断面構造
を示す模式図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石田信之東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者治郎丸和三東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者大熊俊之東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】めっき皮膜中にＡｌを２０〜９５重量％
含有する溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板において、め
っき皮膜中のＡｌ濃度が最も低い部分［ｚ］とデンドラ
イト部［ｄ］とのＡｌ濃度比ｚ／ｄが０．２０〜１．０
であることを特徴とする加工性と耐白錆性に優れた溶融
Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項２】Ａｌを２０〜９５重量％含有するめっき
皮膜のめっき付着量が、片面当たり４５ｇ／ｍ²以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の加工性と耐白錆
性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項３】めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の加工性と
耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項４】めっき皮膜の表面に塗膜を有することを
特徴とする請求項１または２に記載の加工性と耐白錆性
に優れた溶融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項５】めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有
し、その上層に塗膜を有することを特徴とする請求項１
または２に記載の加工性と耐白錆性に優れた溶融Ａｌ−
Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項６】めっき皮膜の表面に化成処理皮膜を有
し、その上層に有機樹脂皮膜を有することを特徴とする
請求項１または２に記載の加工性と耐白錆性に優れた溶
融Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。
【請求項７】化成処理皮膜が、６価Ｃｒ／全Ｃｒの重
量比が０．３〜１．０のクロム酸を含むクロメート処理
液を塗布し乾燥することにより形成されたクロメート皮
膜であり、該クロメート皮膜の金属クロム換算の付着量
が３〜８０ｍｇ／ｍ²であることを特徴とする請求項
３、５または６に記載の加工性と耐白錆性に優れた溶融
Ａｌ−Ｚｎ系合金めっき鋼板。