JPS5873757A - 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。

最近、自動車用、家庭電機器用あるいは建材用　、等の
鋼板として、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９片面めっき鋼板は、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Ｔれば、鋼板を２枚重ね合せ〜その両端をＳ
接してめっきし１．その後両端を切り落丁方法、賞−ル
およびカーテ・ンフ■−塗布によって□ 溶融亜鉛を鋼板の片面に雫１゜みめつきする方法、両面
にめっきを施し、その門・・片面の亜鉛を研削あるいは
電解によって除去する方法１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ａｃ＋−７１ｉｚ号）
、ＯＯ１恥、メタホウ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（特開昭５３−４８０２９号）、シリコ
ン樹脂を主成分とする不鍍金処理剤（特公昭５ｌ−８Ｉ
０１号）、合一りん片状珪酸化合物の水スラリーによる
方法（竺“−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３１２１０１９
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。すなわち、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、一部で鋼板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酸化されることもあるので、
この酸化物を還元または１機械的に除去することが必要
であった０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す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。

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成分を含む水スラリー（特開昭５２−１４６７３
０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成分系水ヌツリー（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、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つき一板を得るため！
こＡ１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
ンを汚丁ことがあった０また、めっき阻止剤の焼成層の
除去は、金属酸化物や金属水酸化物の含有量が多くなる
につれて困難になって（る傾向があり、粉状に残る場合
があった。

そこで、本発明は、珪酸アルカリ塩−アルカリ金属水酸
化物−硼酸に、少な（とも１種のチタン複合酸化物を添
加した水スラリーおよび上記成分にさらにマグネジ□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を
添加した水スラリーを、めっき阻止性、塗膜上溶融全域
付着防止性、鋼板の酸化防止性ならびに焼成膜剥離性に
優れためつき阻止剤として使用し、品質の優れた片面溶
融めつ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上述の組成を有するものである
が、チタンの複合酸化物としては、チタン酸ナトリウム
、チタン酸カリウム、チタン醗カルシウム、チタン酸マ
グネシクム、チタン酸パリク為などのように、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
との複会識化物が好適である。

次に、本発明によるめっき阻止前ｊ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と、まず上
記組成の水ヌｙ！−をよく脱脂した鋼板の片面に塗布し
、好ましくは２００ｃ以下の温度で乾燥を行う。塗布方
法としては臣−ル塗装、スプレー塗装、はけ塗りなど任
意の方法によつそ良（、塗布量は乾燥後重量で５〜３０
０ｆ／／が適量である。塗布量が少なすぎて被覆が不完
全であったり、逆に多すぎて乾ｍ＆に塗膜に割れが入っ
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０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、これは次に続く焼
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。

片面に均一な乾燥塗膜を形成させた後、その鋼板に通常
の連続溶融金属めっき法におけると同様に焼鈍（約７０
０〜９００ｍ：）を施こし、鋼板温度をめつき浴温゛（
亜鉛めっき浴の場合は４６（１）近くまで冷却してから
めつき浴に浸漬する。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っき
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Ｔ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、他の片面はめっきされず塗膜
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←金属の付着は殆んど起きなイカ、マレにド
ロス１が付着することがあるので、めっき後にガスワイ
ピングＴるのが良い。このガスワイピングも、ブタ／、
プロパ／等の燃焼ガスによればさらに理想的である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防止すると
いう重要な役割も果していることが判った。めっき後塗
膜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
た鋼櫨を約１０００℃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明した０急冷はめ
っきが凝固Ｔる前にスパングルナ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。急冷の方法としては、水中に浸漬するのが容易か
つ効果的である〇−水中急冷することによって塗膜は銅
板面から完全に剥離され、しかも全く酸化されず、圧延
面そのままの鋼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
除去することができる０このような方法で塗膜剥離した
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〇本発明によ
れば、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た◎特に点状や
筋状の付着が大幅に改善され、溶融金属の付着に伴う後
続工程における処理上の１難を大幅に改善することがで
きまた・焼臀被膜は容易に剥離し・また粉状に残ること
もなく、美麗な一板面をもつ片面溶融めっき鋼板が容易
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ｉこよって初めて得ら。

れ声ものであるが、中でも最も効果を示しためっき阻止
剤は、チタンの複酸化物１０重量部に対して、珪酸アル
カリ塩をＭ、Ｏ−％Ｓ、ｉ０．として１〜３０重量部１
アルカリ金属の水酸化物！１〜２０重量部、硼酸を１〜
３０重量部の割合で調合した水スラリー、およびこれら
の成分に加えて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を１〜４０重量部添加した水ス
ラリーであった◎本発明のめつき阻止剤の各成分の下限
は、これより少ないと均一な膜を生成せず、従って膜の
欠陥部への溶融金属の付着および塗膜剥離困難性を招く
ためであり、上限はこれ以上多いと塗膜”表面の凹凸が
激しくなって溶融金属の付着量が多くなるためである。

また、マグネシアおよび水酸化！グネシク今はめつき阻
止剤の効能を全（損うことなく広範囲に亘って添加する
ことができる０これら以外の酸化物や水酸化物は添加量
が増加すると焼成腰上に溶融金属が付着したり、下地の
鋼板が酸化されることがあるので、マグネシアおよび水
酸化マダネシウムは増量剤として使用で”き、経済的に
重要であるＯ 固型成分の平均粒径は適当な範囲に収め本必要がある。

チタンの酸化物お、、よび複合酸化物の平均粒径は０．
０１〜１００？・Ｊ旨、−グネ・アおよび水酸化育グネ
シウムの平均粒径は０．０１〜１０Ｐの範囲にするのが
好適であるＯこれらより粒径が小さいと塗布乾燥後に割
れが生じ易く、また上記値より大き丁ぎると均一な膜を
生成しなくなるからである。

なお、銅酸とアルカリ金属の水酸化物の一部あるいは全
部はｉｌ！ｌａｌアルカリ（”ｚＢ４０ｙ・ｇＨｚＯ）
あるいはメタ硼酸アルカＵ　（ＭＢＯ２・ｒＨ，０）の
形で添加しても良い０また、Ｃａｏ％Ｂａｄ、　Ｓｉｎ
、、Ａｔ菖、Ｔｉｅ、、ＺｒＯ，はチタンの複合酸化物
１０重量部に対して全量で５重−量蔀以下であれば添加
しても良い。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、めっき阻止剤としての
性質である溶融金属非付着性や剥離除去性をそこなうこ
とがないからセあ６ｃ 以下本溌明を実施例につき具体的に説明する〇〔実施例
１〕 チタン酸カルシウム　３０１．水ガラス　１０ｆ　（Ｎ
ａ、Ｏ−２８ｉｎ、分として４．５Ｆ）、ＮａＱＨ４ｆ
。

Ｈ，Ｂｏ、　６　Ｆを適量−に溶解ないし分散させた水
スラリーを調合した。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、は−ル
塗布により乾燥後塗膜量として約Ｓｏｔ／ｄ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、２ＯＮＨ，＋８０ｊｌ’Ｎ、雰囲気中で７０
０１の温度で２分間の焼鈍、同雰囲気中で約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
を溶融亜鉛めっき浴に浸漬した＠ めっき条件は、浴組成を０．１８　ｊ１′）Ｊ−−Ｚｎ
　、浴温を４６５±５℃、また浸漬時間は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
窒素ガヌワイメ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２０℃の水中に鋼板を
浸漬して急冷した０めつき後の鋼板は、片−は亜鉛めつ
ぎされ、他の片面は塗膜で完全に被覆されていたが、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、プツツシングしてからプ宵ア乾燥したとこ
ろ１片面に約１５（１／−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０ 〔実施例２） チタン酸パリクム　１０　ｆ、チタン酸カリウム　５　
ｆ　％珪酸カリウム水溶液　１０　ｔ　（Ｋ、Ｏ・Ｓｌ
へ分として５Ｆ）、ＫＯＨ５ｆ、Ｈ−幻、６Ｆ１Ｍｇ０
１０Ｆ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。これをめっき阻止用塗布剤として実施例１と
同様の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３〕 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４０１１１−１６０ｍ
−の２水準に変化させ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０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 Ｏ：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 Δニ一部剥離せず ×：全面剥離せず 表１から明らかなように、本発明のめつき阻止剤を用い
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ｉ上げ速度が６０１１戸と速くなっても、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、１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−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　　珪酸アルカリ塩ＣＭ、０−１１８１０．−１１ｉ
   Ｈ，Ｏ、Ｍはアルカリ金属、絡、嬶は整数）と、アルカ
   リ金属水酸化物と１硼酸と、少なくとも１種のチタン−
   含酸化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。 ■　　チタンの複合酸化物１０重量部に対して、アルカ
   リ金属水酸化物を１〜２０重量部、珪酸アルカリ塩を舅
   ρ・５５１Ｑ、として１〜３０重量部、硼酸を１〜３０
   −重量部なる割合で調合して水メツ９−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
   用めっき厘止剤。 （２）　　チタンの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１項
   または１１１項に記載の片面溶融めっき用めっき阻止剤
   ＠ （２）　　珪酸アルカリ塩漬ρ・１１８１０．・４Ｑ、
   Ｍはアルカリ金属％’　ＩＩ％罵は整数）と、アルカリ
   金属水酸化物と、硼酸と、少なくとも１種のチタン複合
   酸化物と１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〇 に）　　チタンの複合酸化物１０重量部に対して、アル
   カ、ｒ金属水酸化物を１〜２０重量部、珪酸アルカリ塩
   をＭ、０・８８１０．”として１〜３０重量部、―酸を
   １〜３０重量部、！グネシアまたは水酸化マグネシウム
   のいずれか一万才たは双方を１〜４０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！４項に記載の片面溶融めっき用めっき阻止剤。 （２）　　チタンの複合酸化物の平均粒径が０．０１〜
   １００μ、！グネシアおよび水酸化マグネシウムの平均
   粒径が０．０１〜１０−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Ｉ！！融めっ
   き用めっき阻止剤◎