JPS5873756A - 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
用するめヤ”曇阻止剤に関するもので一１ ある０″１ 最近、自動車用、家庭−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つた片面めっき鋼板の
要望が強くなってきた０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０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Ｔｏれば、鋼板を２枚重ね合せ、その両端をＳａ
ｔ、てめっきし、その後両端を切り落丁方法、關−ルお
よびカーテンプロー塗布によって溶融亜鉛を一板の片面
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、予め銅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っき浴７ｉＩ８隆
起させて片ＩｉＩ中みめつきする方法等数多くの提案が
なされていＪＱ’、シかし、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＠ 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）、
ｏＯｌにρ、メタホク酸アルカリを主成分とＴる水スラ
リーによる方法（特公昭３９−４２０４号）、アル★す
金属珪酸塩、アンモニウム珪酸塩を主成分とする水スラ
リ汀による方法（４１開昭５３−４８０ｊ！９号）、ク
リコノ樹脂を主成分とする不鍍金旭理剤（ＩＩｉ公１８
６１−８１０１号）、合成りん片状珪酸化合物の水スフ
リーによる方法（ｌＩ＃開昭５４−６４０２６号）ある
いはアルカリ土類金属酸化物による方法（米国特許第３
１２１０１９号）などが提案されている０しかし、これ
らの従来技術には次のような欠点があったｏＴなわち、
めっき前に還元雰囲気焼鈍（約７００℃）を行なう連続
溶融亜鉛めっき法においては、めっき阻止剤塗物が焼鈍
中に分解したり、一部で銅板面から剥離したりするため
、銅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酸化されること
もあるので、この酸化物を還元または機械的に除去する
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
の外観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、その上塗膜の除去に高い経費が必要であった〇
本発明＠轡は先に、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、！グネシア、硼酸、アルカリおよび珪“酸アル
カリ塩の４１ｆｉ、分を含む水ヌッリー（特開昭５’２
−１４６７３０号）を、続いてこれらの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成分系水スラ
リー（特開昭５５−１１９１５７号）および硼酸、アル
カリ、珪酸アルカリ塩および珪酸ジルコニウムを含む水
スラリー（特開昭５５−１１９１５８号）を提案したが
１これらの場合においてもなお次のような欠点が残った
ＯＴなわち、めっ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
鋼板を得るためにム、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
あるだけでなく、この付着亜鉛が鋼板の生産ライン途中
で剥離してラインを汚す仁とがあった０また、いずれの
めつき阻止剤の場合においても実用上十分満足できる溶
融金属非付着性、焼成膜除去性ともに昂現することは困
難であった。

そこで、本発明はアルカリ金属水酸化物、珪酸アルカリ
塩、硼酸、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、シルコニ９ムの酸化物および複合
酸化物の内から選択された少なくとも一１種の化合物を
水に分散または溶解させた水スラリー、あるいは、上記
成分にさらに、チタンの酸化物および複合酸化物の内か
ら選択された少な（とも１種の化合物を添加した水スラ
リーを、焼成膜上溶融金属非、付着性および焼成膜剥離
除去性の優れためつき阻止剤として使゛用し、品質の優
れた片面めっき鋼板を製造しようとＴるものである０ 本発明のめつき阻止剤は上述の組成を有、Ｔるものであ
るが、ジルコニウムの複酸化物としては、珪酸ジルコニ
ウムやジルコニウム酸塩が好適であり、チタンの複酸化
物としては、チタン酸ナトリウム、チタン叡カルシウム
、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウムなどのよう
に、チタンの酸化物とアルカリ゛金属およびアルカリ土
類金属の酸化物との複酸化物が好適である０ 次に、本発明によるめっき阻止剤を用いて片面溶融金属
めうき鋼板を製造する方法につき説明すると、まず上記
組成の水ヌ９ｖ−をよく脱脂した鋼板の片面に塗布し、
好ましくは２００℃以下の温度で乾燥を行う。塗布方法
としてはロール脆装、スプレー塗装、はけ塗りなど任意
の方法によって良（、塗布量は乾燥重量で５７３００　
ｔ　／　ｓ／が適量郭る°塗布量−１少なＴぎ１被覆力
゛不完全であったり・逆１多すぎ工乾燥時番こ塗ａヲ０
割れ力入９たりすると−この被覆面でのめっきを完全に
防止することができない。また、２００℃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
次工程での焼鈍雰囲気を還元性に保つためと、急激な高
温加熱による塗膜の割れや剥離を防止するためである０ 片面に均一な乾燥塗膜を形成させた後、その銅板に通常
の連続溶融金属めっき法における々同様に焼鈍（約７０
０〜９００℃）を施し、銅板温度をめつき浴温（亜鉛め
っき浴の場合は４６０．１近（まで冷却してからめつき
浴に浸漬Ｔる・この間に、塗膜は焼鈍で一部が流動化し
てガラス状になり、次いで冷却時もしくはめつき浴中で
固体被覆となり、浴中での鋼板面と溶融金属との接触を
阻止する＠めっ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Ｊ他の片面はめつきされず塗膜によっ
て被覆されている。

この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
■スが付着Ｔることがあるので、めっき後にガス９イビ
ングするのが良い。このガス９イビングも、ブタノ、グ
ーパン等の焼燃ガヌによればさらに理想的である。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防止するとい
う重要な役割を果していることが判った。めっき後車Ｉ
Ｉを鋼板から除去しなければならないが、本発明のめつ
き阻止剤を使用した場合は、めっき浴から引き上げられ
た鋼板を約１００℃以上の温度から急冷することによっ
て塗膜を容易に剥離できることが判御した０急冷はめっ
きが凝固する前にスパンダルサイズの調整を兼ねて行っ
ても良いし、またその凝固後でも良く、さらには一度徐
冷したものを都合の゛良い時に再加熱してから行っても
良いＯ 急冷の方法としては、水中に浸漬するのが容易かつ効果
的である０水中急冷することによって塗膜は鋼板面から
完全に剥離され、しかも全（酸化されず、圧延面そのま
まの銅板面が得られることが実験によって判明した０ま
た、上記のような水冷による方法の他、軽度の繰り返し
曲げや研削、研磨によっても塗膜を容易に剥離除去Ｔる
ことができる。このような方法で塗膜を剥離除去した後
水洗および軽度のブラッシングによる最終仕上洗浄を行
えば、完全な片面めっき鋼板が得られる。

本発明のめつき阻止剤を用いることにより、従来の難点
であった引き上げ速度が速い場合または高い温度で焼鈍
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
付着が大幅に改善される。

特に非めっき面への点状や筋状の付着が大幅に改善され
、溶融金属の付着に伴う処理上の困難を大幅に改善する
ことができる◎また、焼成膜は容易番と剥離し、粉状に
残ることもなく、美麗な鋼板面をもつ片面めっき鋼板が
容易に得られる０本発明の上述した効果は新規なめつき
阻止剤の開発によって初めて得られたものであるが、中
でも最も効果を示しためつき阻止剤は、マグネシアまた
は水酸化マグネシフ・ムのいずれか一方茸たは双方１０
重量部に対して、珪酸アルカリ塩をＭ、０−ｓｓｉｏ、
として１〜３Ｊ１１：′１量部、７に力讐金真水酸化物
を１−２０重量部、硼酸を１〜３０重量部、ジルコエラ
五の酸化物および複合酸化物の内から選択された少な（
とも１種の化合物を１〜２０重量部の割合で調合して得
た水スラリー、およびこれらの成分に加えて、チタンの
酸化物および複合酸化物の内から選択された少なくとも
１種の化合物を１〜２０重量部添加した水スラリーであ
った〇上述の組成の添加量の上限および下限は、均一な
膜を形成する、膜の欠陥部に溶融金属が付着しない、塗
膜の剥離が容易である、といった条件を満足する範囲と
して設定されたものである。

本発明のめつき阻止剤の各成分の内、溶解する成分以外
のものについて、その平均粒径を、マグネシアおよび水
酸化マグネシウムにおいて０．０１〜１０Ｐ１ジルコニ
ウムおよびチタンの酸化物および複合酸化物においては
０．０１〜１００Ｐの範囲内に収めるのが好適であるが
、その理由は、粒径が上記下限より小さいと焼成膜に割
れが生じ易くなるばかり力、＋１水スラリーの経時安定
性が悪くなり、粒径が上納□上限より大きいと焼成膜の
凹凸が激しくなって膜の欠陥につながるからである。

なお、硼酸とアルカリ金属水数化物は一部あるいは全部
を、Ｍ、Ｂ、０．−ｇＨ，Ｏ（Ｍはアルカリ金属）のよ
うな硼酸アルカリの形で添加しても良い。また、微量添
加物、Ｃの、８１０．、縞へ、Ｂめ、シ０はマグネシア
または水酸化マグネシウムのいずれかまたは双方１０重
量部に対して全量で５重量部以下なら添加しても良い０
その理由は、この範囲内ならば、上述のいずれのめつき
阻止剤にとってもめつき阻止剤としての性質である溶融
金属非竺着性や剥離除去性をそこなうことがないからで
ある。

以下、本発明を実施例につき具体的に説明するＯ〔実施
例１〕 マダネシア１０ｇ、水ガラス１０　ｇ　ＱＪａρ・２Ｓ
ｌＯ！として４．５ｇ）、穐田４ｇ％Ｈ，帥、６ｇ。

ｚｒｓｌＯ４５ｇ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Ｏこの水スラリーを普通のアルカリ
脱脂および水洗で清浄にした冷延鋼板の片面に、ロール
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１５０℃の温度で１分間の
低温乾燥、２０ＸＨｓ＋８０ＸＮ、ａ）雰囲気中で７０
０℃の温度で２分間の焼鈍、同雰囲気中での約５３０℃
までの冷却を、この順に連続的に行い、さらに続いて鋼
板を亜鉛めっき浴に浸漬した。

めっき条件は、浴組成を０．１８ＸＡｔ−Ｚｎ、浴温を
４６５±５℃、また浸漬時間は３秒としたＣめつき後鋼
板をめっき浴から引き上げ、めっき浴直上で窒素ガスワ
イパーによりめっき量を調節し、続いて鋼板温度が約３
００℃になった時に約２０℃の水中に一板を浸漬して急
冷した。めっき後の鋼板は、片面は亜鉛めっきされ、他
の片面は血膜で完全に被ｉされていたが、水による急冷
によって塗膜は鋼板面から剥離した。次いで鋼板を水洗
、ブラッシングしてからプロア乾燥したところ、片面に
約１５０ｆ／−の均一な亜鉛めっきがなされ、他の面は
きれいな冷延表面が維持された片面亜鉛めっき鋼板が得
られた。

〔実施□例２〕 表１に示Ｔ組成のめつき阻止剤を使用して、焼鈍温度を
７００℃、７５０℃、８５０℃の３水準に、また溶融亜
鉛めっき浴からの引き上げ速度を４０１１Ｆ、６０１１
Ｆの２水準に変化して片面亜鉛めっき鋼板を製造した時
の、焼鈍温度および鋼板の引き上げ速度の違いによる溶
融亜鉛の付着状況およびめっき阻止剤の剥離除去性につ
いて調べた。

その結果を表１に併せて示す０表１において、亜鉛付着
状況およびめっき阻止剤の剥離除去性の評価は以下の通
りである。

■　亜鉛付着状況の評価 ○：めっき阻止剤塗布面に溶融亜鉛の付着殆んどなし Δ：めっき阻止剤塗布面の一部に溶融亜鉛付着 ×：めっき阻止剤塗布面の全面に溶融亜鉛付着 ■　めっき阻止剤の剥離除去性の評価 ○：全面剥離する △ニ一部剥離せず ×：全面剥離せず 表１から明らかなように、本発明によるめっき阻止剤を
用いれば、鋼板の焼鈍温度が高くなっても、また溶融亜
鉛浴からの引き上げ速度が６０諷−と速くなっても、め
っき阻止剤塗布面への溶融亜鉛の付着は殆んどなく、ま
ためっき阻止剤は水冷によっても、あるいは軽い繰り返
し曲げによっても容易に剥離除去可能である。

なお、上述の実施例では、鋼板の片面に溶融亜鉛を施す
場合につき説明したが、本発明のめっき阻止剤は、ＡＡ
−Ｚａ−ＡＪＬ、５ｎｂＰｂあるいはｐｂ−Ｓｎ等の溶
融めっきに適用できるのは勿論のことである。以上説明
したように、本発明によれば、従来のようにめっき阻止
剤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することができ、その
上塗層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がなく、めっき前と同
じ状態に維持することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　　珪酸アルカリ塩（ｇＯ−ｓｓｉｏ、−嘱０、Ｍは
   アルカリ金属、ｓ、ｍは整数）と、アにカリ金属水酸化
   物と、硼酸と、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、ジに：ｌニウムの酸化物お
   よび複合酸化物から選ばれた少なくとも１種の化合物と
   を水に溶解ないし分散させたことを特徴とする片面溶融
   めっき用めっき阻止剤・ ■　　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１０重量部に対して、珪酸アルカリ塩（
   鳩０−ＳＳへとして）を１〜３０重量部、アルカリ金属
   水酸化物を１〜２０重量部、硼酸を１〜３０重量部、ジ
   ルコニウムの酸化物および複合酸化物から選ばれた少な
   （とも１種の化合物を１〜２０重量部なる割合で調合し
   て水ヌツシー化した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◎ ■　　マグネシアおよび水酸化マグネシウムの平均粒径
   が０．Ｏ１〜１０Ｐ１ジルコニウムの酸化物および複合
   酸化物の平均粒径が０．Ｏ１〜１００Ｐ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横に記載の片
   面溶融めっき用めっき阻止剤Ｏ （尋　　珪酸アルカリ塩（Ｍ、Ｏ−襲５ｔｏ２・叱２０
   、Ｍはアルカリ金属、旙、鵬は整数）と、アルカリ金属
   水酸化物と、硼酸と、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、ジルコニウムの酸化
   物および複合酸化物から選ばれた少なくとも１種の化合
   物と、チタンの酸化物および複合酸化物から選ばれた少
   なくとも１種の化合物とを水に溶解ないし分散させたこ
   とを特徴とする片面溶融めっき用めっき阻止剤。 Ｇ）　　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１０重量部に対して、珪酸アルカリ塩
   ＣＭ、０−ａｓｉＯ，として）を１〜３０重量部、アル
   カリ金属水酸化物を１〜２０重鴬部、硼酸を１−３０重
   量部、ジル−ニウムの酸化物詔よび複合酸化物から選ば
   れた少な（とも１種の化合物を１〜ｗｏｎｍｓ、チタン
   の酸化物および複合酸化物から選ばれた少な（とも１種
   の化合物を１〜２０重量部なる割合で調合して水スラリ
   ー化したことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
   の片ｍｉｓ融めつき用めっき阻止剤Ｏ ＠　　マダネシアおよび水酸化賃ダネシクムの平均粒径
   がα０ｌ−１０ＪＩＩＢ、ジルコニウムおよびチー〕の
   酸化物および複合酸化物の平均粒径が０．０１〜１００
   声であることを特徴とする特許請求の範囲第４項または
   第５項に記載の片面溶融めっき用めっき阻止剤０