JPS5891188A - 塗装後耐食性に優れた電気亜鉛−鉄合金めつき鋼板 - 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】 本発明は塗装後の耐食性に優れた電気亜鉛−鉄合金めっ
き鋼板に関する。

めっき層全体がＺｎ−Ｆｅ合金となったＺｎ−Ｆｅ合金
めつぎ鋼板はめっき層全体が純亜鉛である亜鉛めっき鋼
板より塗装前処理性（化成処理性）や塗膜密着性が優れ
ていることから、従来より建材等の分野には多量に使用
されているが、近年その特徴は自動車や家電製品業界に
おいても広く認識され、塗装用原板として重要視されて
いる。

しかし従来のＺｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板の大部分は鋼板
に亜鉛を溶融めっきした後加熱処理することに°よりめ
っき層をＺｎ−Ｆｅ合金化させたものであり、これを従
来使用していた電気亜鉛めっき鋼板の代りに使用するＫ
は次のような問題が存在していた。

（１）めっき層のＺｎ−Ｆｅ合金は加工性が純亜鉛に比
べて劣るうえ、溶融めっきでは薄めつきが困難なため厚
くなるので、めっき層は軽度の加工に対しても割れやす
く、加工性に欠け、耐食上問題が生じる。

（２）　　Ｚｎ−ｒｅｅ金化めっき層の表面に添加元素
であるＡ１が富化し、それが不活性なＡｌ２Ｏ３になっ
て化成処理性が必ずしも十分でない。

（３）合金化処理時にめっき原板が熱歪を受け、加工性
が冷延鋼板より劣る。

このため近年このような問題のないＺｎ−Ｆｅ合金めつ
ぎ鋼板として、電気めっきにより鋼板上に直接Ｚｎ−Ｆ
ｅ合金めつきを行った電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板が
注目されている。

しかしこの電気Ｚｎ−Ｆｅ合金−めっき鋼板の場合、め
つぎ層中のＦｅ含有量により裸耐食性と化成処理性が相
反する方向に変化する性質があり、裸耐食性はＦｅ含含
有量約１御〜４５ 化成処理性はＦｅ含有量４５〜８０重量％（以下％はす
べて電場％）の範囲が最も優れている。

従ってこの電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板の性能を最良
の状態にするのには、めっき層を２層構造にし、その鋼
板側の第１層をＦｅ含有１１　５〜４５％ノＺｎーＦｅ
合金めつき層とし、この第１層上の第２層をＦｅ含有量
４５〜８０％のＺｎ−Ｆｅ合金めっき層として、第１層
では耐食性を、また第２層では強固な撞膜密着性を保持
させる電気複層合金めっきにすることが考えられる。

しかしながらめっき層をこのように複層とした電気Ｚｎ
−Ｆｅ合金めつき鋼板は塗装した場合、その塗膜厚が電
着塗装の如く、厚（、かつ塗装後成形加工を施さなけれ
ば優れた耐食性を示すが、塗膜厚が薄くてピンホールが
多かったり、あるいは塗装後の成形加工により加工部に
塗膜クラックが生じたりすると、耐食性の劣る第２層で
早期に腐食が始まり、塗膜フクレが生じたり、塗膜上に
白錆や赤錆が発生するという欠点があった。

本発明者等はこの塗装後の耐食性を改善すべく、めっき
層の組成と耐食性について種々検討を行った結果、めっ
き層の第１層、第２層をともにα−鉄（合金化されてい
ない鉄）の全く含まれていないＺｎ−Ｆｅ合金にすれば
、塗装後の耐食性は一段と向上することを見出した。ま
ためっき層の両層をα−鉄を全く含まないＺｎ−Ｆｅ合
金にするとともに、めっき層の両層にチタンを含有させ
れば、塗装後の耐食性は、単にα−鉄を全く含んでいな
い場合より一層向上することを見出した。

電気Ｚｎ−Ｆｅ合金めつき鋼板のめっき層組成は、めっ
き条件により異なるが、通常ｒ１δ１、ζ、ダーＺｎの
Ｚｎ−Ｆｅ合金およびα−鉄からなっているが、このう
ちα−鉄はめつき電流密度が高い程、まためっき浴温か
低い程発生しやすいものである。しかして本発明者らの
検討によれば、このα−鉄がＺｎ−Ｆｅ合金中に混入す
ると、塗装後の耐食性が著しく低下することが判明した
のである。

また本発明の場合、めっき層がα−鉄を全く含まないＺ
ｎ−Ｆｅ合金でチタンを含有するようにすれば、めっき
層中にチタンが均一に分布されることＫより、めっき層
表面にチタンの皮膜が均一かつ緻密に形成され、耐食性
が向上することが判明した。

めっき層中に含有されるチタン量は０．００１％以下で
あると、めっき層表面を均一かつ緻密に覆５皮膜形成が
不十分となり、十分なる耐食性な与えないので、０．０
０１％以上必要とする。一方その含有量が２．０％を越
えると、耐食性に対する効果がほぼ飽和するので、２．
０％以下で十分である。

なおめっき層中のチタン化合物の組成については、本発
明の場合その含有量が少いため、組成を明らかにするこ
とは困難であるが、その組成はおそらくめっき浴に添加
したチタン化合物の還元されたものと推定される。

本発明の場合めっき層の第１層、９２層の組成を上記の
ような組成にするのであるが、Ｆｅ含有量に関しては第
１層は先に述べた如く、１５〜４５％にする。しかし第
２層については４５〜７０％とする。これは７０％を越
えると、第２層がα−鉄を含まず、かつチタンを０．０
０１〜２％含んでいても、塗装後の耐食性は改善されな
いからである。

また各層の付着量に関しては、第１層は、５峻（片面）
未満では十分な耐食性が得られず、４０汐（片面）を越
えると製造コストが高くなるので、５〜４０帥（片面）
が適当である。一方第２層は、１智（片面）未満・では
第１層を完全に覆うことができず、１５汝（片面）を越
えると厚くなりすぎて、第１層の高耐食層の影響が及ば
なくなるので、１〜１５智（片面）が適当である。

次に実施例により本発明を説明する。

第１表は本発明材と比較材にエポキシ系塗料を下塗りと
して５μ塗装し、その上に上＃１１９としてポリエステ
ル系塗料を１０μ塗装したものをＪＩＳ。

Ｚ・２３７１に準じて塩水噴霧試験を３２０時間行った
ものを一括して示したものである。第１表より本発明材
は塗装後の耐食性に優れ、とくにめっき層にチタンを含
有しているものは優れている。

なお、本発明では、めっき電流密度を５０　ｋ／ｄｔｔ
？以下、めつき浴温４５Ｃ以上にすることにより、めっ
き層にα−鉄を全（含まないＺｎ−Ｆｅ合金層をえた。

又、めっき層中のα−鉄の確認は、めっき付着量５０細
片面のものをＸ線回折することにより行った。

以上述べた如（、本発明によれば電気亜鉛−鉄合金めつ
ぎ鋼板の塗装後の耐食性を大１１に向上させることがで
きる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　鋼板上に、第１層として、Ｆｅ含有量１５〜
   ４５重量うのＺｎ−Ｆｅ合金めつき層が５〜４０輪（片
   ［）形成され、さらＫこの第１層上Ｋ。 第２層として、Ｆｅ含有量が４５〜７０重量％のＺｎ−
   Ｆｅ合金めつき層が１〜１５辣（片面）形成されていて
   、第１層および第２層中のＦｅはすべて合金化され、α
   −鉄を全く含んでいないことを特徴とする塗装後耐食性
   に優れた電気亜鉛−鉄合金めっき鋼板。
2. （２）鋼板上に１第１層として、Ｆｅ含有量１５〜４５
   重量％、Ｔｉ含有量０．００２〜２．０重量％のＺｎ　
   −Ｆｅ−Ｔｉ合金めっき層がｓ〜４ｏ％（片面）形成さ
   れ、さらにこの第１層上に、第２層として、Ｆｅ含有量
   ４５〜７０重量％、Ｔｉ含有１１０．００１〜２．０重
   量％のＺｎ　−Ｆｅ−Ｔｉ合金めっき層が１〜１５　、
   、＆　（片（ｌｉ）形成されていて、第１層、第２層中
   のＦｅはすべて合金化され、α−鉄を全く含んでいない
   ことを特徴とする塗装後耐食性に優れた電気亜鉛−鉄合
   金めっき鋼板。