JPS5873755A - 片面溶融めつき用めつき阻止剤 - 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】 本発明は溶融めっき法による片面めっき鋼板の製造に使
用するめつき阻止剤に関するものである０ 最近、自動車用、家庭電機器用あるいは建材用等の銅板
として、その片面にのみめっきを施して必要な耐食性を
実現し、併せて溶接性の改善を図った片面めっき鋼板の
要望が強くなってきたＯ片面めっき銅板は、電気めっき
法によっても製造できるが、めっき速度が遅くコスト高
となるので、めっき量の多い場合は特に溶融めっき法に
よる方が有利である。従来、溶融めっき法による片面め
っき鋼板の製造方法としては、例えば亜鉛めっきの場合
を例にすれば、鋼板を２枚重ね合せ、その両端を溶接し
てめっきし、その後両端を切り落す７３法、−−ルおよ
びカーテンフロー塗布によって溶融亜鉛を鋼板の片面に
のみめっきする方法、両面にめっきを施し、その後片面
の亜鉛を研削あるいは電解によって除去する方法、また
、予め鋼板の片面にめっき阻止剤を塗布してめっきし、
後にめっき阻止、剤の塗膜を除去する方法、さらには超
音波あるいは電磁ポンプを利用してめつき浴面を隆起さ
せて片面のみめつきする方法等数多くの提案がなされて
いる。しかし、これらの方法は技術的に実施が極めて困
難であったり、製造費が高く・１１１ なるなどの欠点があり、商業的規模での生産に成功した
例は殆んどない０ めっき阻止剤による方法に関して従来提案されている片
面亜鉛めっき方法を採り上げてみると、めっき阻止剤と
して水ガラスによる方法（特公昭３９−７１１２号）、
Ｃの、にρ、メタホウ酸アルカリを主成分とする水スラ
リーによる方法（特公昭３９−４２０−号）、アルカリ
金属珪酸塩、アンモニウム珪酸塩を主成分とする水スラ
リーによる方法（特開ｊ８ｓｓ−４ｓｏ２ｓ号）、シＶ
プン樹脂を主成分とする不鍍金処理剤（特公昭５１−８
１０１号）、合成りん片状珪酸化合物の水スラリーによ
る方法（特開昭５４−６４０２６号）あるいはアルカリ
土類金属識化物による方法（米国特許７９３１２１０１
９号）などが提案されている。しかし、これらの従来技
術には次のように欠点があった。すなわち、めっき前に
還元雰囲気焼鈍（約７００℃ｉ→を行なう連続溶融亜鉛
めっき法においては、め□らき阻止剤塗物が焼鈍中に分
解したり、一部で鋼１１ｉ面から剥離したりするため、
鋼板の片面へのめつき付着を完全に防止することは困難
であり、まためっき後鋼板が大気中で醸化されることも
あるので、この酸化物を還元または機械的に除去Ｔるこ
とが必要であった。まためっき阻止剤によって鋼板の片
面に形成した塗膜は一般に剥離性が悪いので、鋼板面の
外Ｍを損わずに塗膜を完全に除去Ｔることは殆んど不可
能で、その上ＩＩＩＩ！７ｉの除去に高い経費が必要で
あった・本発明者等は先に、めっきを阻止し、塗膜上へ
の溶融金属の付着を防止し、しかも剥離が容易なめつき
阻止剤として、マグネシア、硼酸、アルカリおよび珪酸
アルカリ塩の４成盆を含む水スラリー＜＊開昭５２−１
４６７３０号）を、続いて・コれらの４成分に、チタニ
アまたは水酸化チタニウムを添加した５成分系水スツリ
ー（特開昭５５−１１９１５７号）を提案したが、これ
らの場合においてもなお次のような欠点が残った。すな
わち勉めつき前に還元雰囲気焼鈍を行なう連続溶融亜鉛
めっき法において、溶融亜鉛浴からの鋼板の引き上げ速
度が速い場合、また、加工性の優れた亜鉛めっき鋼板を
得るためにＡ、変態点以上の温度で焼鈍した場合、めっ
き阻止剤塗膜上に亜鉛が付着し、経済的に不利であるだ
けでな（、この付着亜鉛が鋼板の生産ライン途中て剥離
してラインを汚丁ことがあった◎ そξで、本発明は、珪酸アルカリ塩−硼酸−アルカリ金
属水酸化物−マグネシアおよびまたは水酸化マダネシク
＾に、アル之すまたは水酸化アルミニウムを添加し、さ
らにチタンの酸化物およびまたは複合酸化−１およびま
たは、ジルコンの酸化物およびまたは複合酸化物を添加
した水スラリーによってめっき阻止性、塗膜上溶融金属
付着防止性ならびｉこ焼成膜剥離性の優れた片面めっき
鋼板を製造しようとするものである。

本発明のめつき阻止剤は、水に、珪酸アルカリ塩、硼酸
、アルカリ金属水酸化物、マグネシアおよびまたは水酸
化マグネシウムを主成分とし、アル考すおよびまたは水
酸化アル１−り＾を加えた上に、さらに少なくとも１種
のチタンの酸化物およびまたは複合酸化物、およびまた
は、少な（とも１種のジル：にクムの酸化物およびまた
は複合酸化物を添加した水スラ曹−である・ξこに、チ
タンの酸化物および複合酸化物とは、Ｔ１０．、ｓｒ’
ｒｔｏ、、ＢａＴｌ０．　、　ｍ、’ｒｔｏ、およびＣ
ａＴｉ０．を意味し、ジルコニウムの酸化物および複香
酸化物とは、ＺｒＯ，、Ｚｒ５ｉＯ，、ＣａＺｒ０．お
よびＢａＺｒ０．を意味するＯ また一本発明のめつき阻止剤の成分の平均粒径は後に詳
述Ｔるような理由から、マグネシアまたは水酸化マグネ
シウムで？−４０，０１〜ｌ轡に７−アル擢すまたは水
酸化アルミニウム、チタンの酸化物および複合酸化物、
ジルコニウムの酸化物および複合酸化物ではα１　＝　
１００　ｐｍにするのが好適である。

次に、本発明によるめっき阻止剤を用いて片面溶融金属
めっき鋼板を製造する方法につき説明する〇 まず、上記成分の水スラリーをよ（脱脂した鋼板の片面
に塗布し、好ましく＆；２０ｏｃ以下の温度で乾燥を行
なう。めっき阻止剤の塵布方法としては、ロール塗装、
スプレー塗装、はけ塗りなど任意の方法によって良（、
血布量は乾燥後重量で５〜３００　ｆ／−が適量である
。塗布量が少な丁ぎて被覆が不完全であったり、逆に多
すぎて乾燥時にｍ＊に割れが入ったりすると、このめっ
き阻止剤被覆面でのめっきを完全に防止することができ
ないからである・また％　２００を以下の低温乾燥で塗
膜の水分を蒸発させることが望ましいが、これは次工程
における焼鈍雰囲気を還元性に保つためと、急激な一高
温加熱による塗膜の割れや剥離を防止するたうである。

片面に均一な乾燥ｊ＆ＩＮ−ｔ−形成させた後、その鋼
板に通常の連続溶融金属法におけると同様に焼鈍（約７
００−１ｉ１００℃）を施し、鋼板温度をめっき浴温（
亜鉛めっき浴の場合は４６０ｔ−）近（まで冷却してか
らめつき浴に浸漬する０この間に、塗膜は焼鈍で一部が
流動してガラス状になり、ついで冷却時もしくはめ？き
浴中で固体被覆となり、浴中での鋼板面と溶融金属どの
接触を阻止する〇めつき浴から引き上げられた鋼板は片
面のみにめっきが施され、他方の片面にはめつきされず
塗−によって被覆されている◎ このめつき阻止剤塗膜は溶融金属に対して濡れ性が極め
て悪いので、塗膜上への溶融金属の付着は殆んど起きな
いが、まれにドロスが付着することがあるので、めっき
直後にガスワイピングをするのが良い。このガスワイピ
ングも、ブタン、プＨＡン等の焼鈍ガスによれば一層良
い０また、この塗膜は極めて緻密であるため、めっき浴
から引き上げられてからの鋼板の空気酸化を完全に勢止
Ｔるという重畳な役割も呆していることが判明した・め
つき後＊ｉｉを鋼板から剥離除去する必要があるが、本
発明のめつき阻止剤を使用した場合、めっき浴から引き
上げられた銅板を約２００℃以上の温度から急冷するこ
とによって塗膜は容易に剥離除去することができる０ 塗膜の剥離除去の方法としては、水中への浸漬による急
冷が容易かつ効果的である０また、このような水冷によ
る方法のほか、水中であるいは塗膜表面を水濡れ状態に
して軽度の曲げを行なうことにより完全に剥離でき、し
かもその表面は圧延面そのままの清浄な鋼板面が得られ
、従来の諸方法におけるような汚染はない０上述のよう
な方法で塗膜を除去した後、水洗および軽度のプラッシ
ンｌによる最終仕上げ洗浄を行えば完全な片面めっき鋼
板が得られる。

本発明は上述したような優れた緒特性を有Ｔるめつき阻
止剤に関し、その組成成分中、珪酸アルカリ塩、硼酸お
よびアルカリ金属水酸化物は主としてめっきを阻止し、
しかもめつき後の鋼板の酸化を防止する機能を果し、マ
グネシアまたは水酸化マグネシウム、アル建すまたは水
酸化アルミニウム、チタシおよびまたはジルコニウムの
酸化物およびまたは複合酸化物は主として塗膜上への溶
融金属の付着を防止する機能を果す。特に、アルンナま
たは水酸化アルミニウム、チタンやジルコニウムの酸化
物や複合酸化物を添加することによって本願人が既に開
示した従来のめっき阻止剤の難点であった鋼板のめつき
浴からの引き上げ速度が速い場合、あるいは高い温度で
焼鈍した場合におけるめっき阻止剤塗布面上への溶融金
属の付着を完全に阻止し、また塗膜剥離が容易で、これ
によって製品価値の優れた片面めっき鋼板が得られるＣ 特に、最もめつき阻止性１．塗膜上溶融金属付着防止性
ならびに焼成膜剥離性の優れためつき阻止剤は共通成分
（２）に選択成分■をそれぞれＢ−１〜３に示Ｔ配合例
で添加したものであった０囚　共通成分（単位　重量部
） 珪酸アルカリ塩　　　　　　０．５〜３０硼　　　　　
　酸　　　　　　　　０．５〜３０アルカリ金属水酸化
物　　　０．５〜２０■　選択成分配合例（単位　重量
部） （Ｂ−１）　　少なくトもＩＩＩのチタン酸化物、複合
酸化物　　　　　　１〜２０ （Ｂ−２）　　少な（ｉも１種のジルコニクム酸化物、
複合酸化物　　　１〜２０ （Ｂ−３）　　少なくとも１種のチタン酸化物、複合酸
化物　　　　　　１〜２０ 少なくとも１種のジルコエクム酸化 物、複合酸化物　　　１〜２０ 本発明のめつき阻止剤の各成分の内、！ダネシア詔よび
水酸化マグネシウムの平均粒径は０．０１〜１／４１％
　アル考すおよび水酸化アルミニウム、チタンやジルツ
エウムの酸化物および複合酸化物の平均粒径はＯ，ｌ”
１００％ｍの範囲に収めるのが好適である０′！？ネシ
アおよび水酸化マグネシウムの平均粒径が０．０１７ｍ
未満では、めっき阻止性、塗膜上釡属付着性および焼成
膜剥離性は上記範囲内にある場合と変らず優れているが
、各めっき阻止剤を調合した水スッν一が経時変化を生
じ、凝固するので実用的でない◎また、平均粒径が１−
を超えると、めっき阻止性が低下し、しかも塗膜の剥離
が困難となる。

また、アー電すおよび水酸化アル１−りムーチタンやジ
ルＪｌｌｌ潰りムの酸化物および複合酸化物の平均粒径
が０．１μ禦未満ては、焼成膜表面に無数のピンホール
が一生してめっき阻止性が低下し、銅板も酸化される０
また、めっき阻止剤水ヌツ曽−も経時変化を生じ易い。

平均粒径が１００轡を超えると、焼成膜の剥離性が劣り
、ロールコータ−、スプレー等によるめっき阻止剤水ス
ラリーの塗布性も著しく低下する。　　　　　　　□以
上のようにめっき阻止剤の組成比ならびに、！グネシア
、水酸化マグネシウム、アル建す、水酸化アルミニウム
およびチタンとジルコニク、ムの鹸化物および複合酸化
物の平均粒径を上記の範囲に限定することによって、中
でも最モ、めっき阻止性−塗膜上溶融金属付着防止性な
らびに焼成膜剥離性の優れた片面めっき鋼板を得ること
ができる◎ 以下、本発明のめっき阻止剤を実施例につき具体的に説
明する◎ 〔実施例１〕 に０１０ｇ１水ガラ７　１０　ｇ　（Ｎａ、０−２Ｓｉ
Ｏ。

分として４．５ｇ）、Ｎａ１ｌ（４ｇ　、　Ｈ，帥、６
ｇ１ＢａＴｉＯ，２ｇ％縞０．３ｇを適量の水に溶解な
いし分散させた水スラリーを調合した０この水スラリー
を普通のアルカリ脱脂および水洗により清浄にした冷延
鋼板の片面に、冒−ル塗布により乾燥後塗膜量として約
５０ｔ／−の塗布を行った。塗布後、大気開放炉で１５
０Ｃで１分間の低温乾燥、１０ＸＨ，＋９０ＸＮＪ雰囲
気中で７００１：で２分間の焼鈍−１同雰囲気中で約５
３０ｔまでの冷却を、この順序で連続的に行い、続いて
鋼板を溶融亜鉛めっき浴に浸漬して亜鉛めっきを施した
。めっき条件は浴社成をＱ、１８＊Ａｚ−Ｚｎ、浴温を
４６５±５Ｃ，浸漬時間は３秒とした。めっき後鋼板を
めっき浴から引き上げ、めっき浴直上でガスワイパーに
よりめっき量を調節し、続いて鋼板温度が約３００℃に
なった時に約２０Ｃの水中に鋼板を浸漬して急冷した。

めっき後の鋼板は、片面は亜鉛めっきされ、他面はめつ
き阻止剤塗膜で完全に被覆されていたが、水冷によって
塗膜は鋼板面から剥離した０次いで鋼板を水洗、プラツ
シンダしてからプロア乾燥したところ、片面に約１５０
２７ｆｌ／の均一な亜鉛めっきがなされ、他の片面は清
浄な冷延表面が維持された片面亜鉛めっき銅板が得られ
た。

〔実施例２〕 Ｍｇ（Ｇ［（入　１４．５ｇ、珪酸力１７１７　Ａ水溶
液１０ｇ（４０・Ｓｉｎ、分として６ｇ）、■　６　ｇ
　、　Ｈ，Ｂｏ。

５１％Ｚｒ５ｉ０．　３　ｇ％Ａ４（ＯＨ）、　４　ｇ
’ｔ”適量の水に溶解ないし分散させた水スラリーを調
合した。これをめっき阻止用塗布剤として実施例１と同
様の溶融亜鉛めっき処理を施した後、水中（で軽度の曲
げ（曲げ角度３Ｃで１回曲げ）を行ってａｍを剥離した
。次いで、水洗、プッッシングしてプＵア乾燥したとこ
ろ、実施例１と同様に完全な片面亜鉛めっき鋼板が得ら
れた〇 〔実施例３〕 關　２０ｆｂ水ガｔｍ　　１５　ｇ、　八Ｂ０．１０ｇ
％ＮａＤＨ８ｇ％Ｔｉｅ、　　３．．５１％　Ａ／！、
（ＯＨ）、　５　ｇ％Ｚｒ０，５ｇを適量の水に溶解な
いし分散させた水スラリーを調合した。これ）娠めつき
阻止剤として実施例１と同様な処理を施したところ、実
施例１と同様に完全な片面亜鉛めっき鋼板が得られた。

〔実施例４〕 従来のおよび本発明によるめっき阻止剤の組成および成
分の平均粒径と調合した水スラリーの経時安定性を調べ
た０そして、これらのめつき阻止剤を用いて、焼鈍温度
を７５０℃、８５０℃の２水準に、溶融亜鉛めっき浴か
らの引き上げ速度を４０ｍｐｍ、６０ｓｐｍの２水準に
変えて片面溶融亜鉛めっき鋼板を製造した時のめつき阻
止性、塗膜への溶融亜鉛め付着状況および焼成膜の剥離
性について調べた。これらの結果を表１にまとめて　　
　゛示Ｔｏ！！！にはその評価方法を示Ｔ。

表１から明らかなように、本発明に詔けるめつき阻止剤
を用いれば、鋼板の焼鈍温度が高（なっでも、また溶融
亜鉛浴からの引き上げ速度が６０ｓｐａと速くなっても
□、めっき徂止剤塗布面への溶融亜鉛の付着は殆ん、ど
なく、まためっき阻止剤は曲げによっても容ａ′１１．
４ｃ剥離除去できる。

なお、上述の実施１−では鋼板片面に溶融亜鉛めつきを
施す場合につ曇説明したが、本発明のめつき阻止剤は、
μ、ムーμ、Ｓｎ％ｐｂあるいはｐｂ　−Ｓｎ等の溶融
めっきにも応用できるのは勿論のことである０以上述べ
たところから明らかなように、本発明のめっき団止剤を
用いれば、従来のものにおけるようにめっき阻止用塗膜
が焼鈍中に分解したり、剥離することがなく、鋼板片面
の溶融めっきを完全に阻止Ｔることができ、その上塗膜
が剥離された鋼板面は従来のように酸化されたり、表面
状態が変ったりすることなく、めっき前と同じ状態に維
持できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　　珪酸アルカリ塩（１４０−ａｓｉ□、・ＱＯ，Ｍ
   はアルカリ金属、ｓ、ｍは整数）と、硼酸と、アルカリ
   金属水酸化物と、マグネシアまたは水酸化マグネシウム
   のいずれか一方または双方と、−アルミナまたは水酸化
   アルミニウムのいずれか一方または双方と、少なくとも
   １ｆｉのチタン酸化物および複合酸化物、およびまたは
   、少なくとも１種のジルコニウム酸化物および複合酸化
   物とを水に溶解ないし分散させたことを特許とする片面
   溶融めっき用めっき阻止剤。 ■　　０．５〜３０重量部の珪酸アルカリ塩と、０．５
   〜３０重１に部の硼酸と、０．５〜２０重量部のアルカ
   リ金属水酸化物と、１〜３０重量部のマグネシアまたは
   水酸化マグネシウムのいずれか一方または双方と、１〜
   ２０重量部のアルミナまたは水酸化アルミニウムのいず
   れか一刀または双方とへ１〜２０重量部の少なくとも１
   種のチタン酸化物および複合酸化物およびまたは１〜２
   ０重量部の少なくとも１種のジルコニウム酸化物および
   複合酸化物とを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の片面溶融めっき用めっき阻止剤Ｏ＠　　マ
   グネシアおよび水酸化マグネシウムの平均粒径はｏ、　
   ｏ　ｉ’〜１−、アル叱すおよび水酸化アルミニウム、
   チタン酸化物および複合酸化物ならびにジルコニウム酸
   化物および複合酸化物の平均粒径は０．１〜１１００Ｉ
   ｋＩであることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の片ｍｉｓ融めっき用めっき阻止剤。