JPS59173291A - 被覆鋼板およびその製法 - 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】 鋼板の製造法て係わる。さらに詳述すれ１は、本発明に
、亜鉛めつき一板上に、絶対的に新規である形傅特件全
もっテ１＞國クロムおよびクロムの水化鷹化物の保護層
（技術文献に報告さｎている同様の生成物のものよりも
かなり優秀な１ｍ４食件を生成物に与える）を析出させ
てなる被覆鋼板およびその析出操作柔性の最適化（部分
的にげ公知の限度ｊ・（Σ回内である）に係わる。

同様の生成物の製法については、たとえば仏国特許第ａ
，θ汐３，０３ｇ　号、英国特許第４．３３　１ｇ’Ａ
ｌｌ号および！＃公昭タ？ー２ノー３３号の如き、各種
文献に記載さｆている。本発明の開発の際に行なった実
験によれば、これら翁許明ｎ（（）潜に記載された方法
によって鵠らる生成物の腐食に係わる特性にかなり良好
であることが確認されている。しかしながら、これらの
生成物でも、いくつかの場面では、実際に要求される規
準に適合しないものもある。たとえば、虫体の構成Ｐζ
現在採用されているものよりも奪い尚刀鋼板を使用する
１１界的な傾向がある。しかしながら、これらの鋼板の
・・１・ｊ腐食性に、置換されようとしている普通の炭
素、横のものと同等である。それ故、鋼板がより薄いた
め、たとえばボ孔の如き１１よ食による重大な損害が短
期間のうちに生ずるようになる。

同様に、重体の特定の部位（たとえ（ば床丘たげＦ万都
ノ、１時Ｖζ付看した水分あるいに道路の凍結防止に使
用される１席による・ａ′．杉林にさらされる４−１５
位でに、極めて迅速に腐食による障害が生じる。

このように、東１本を構成するために１更用される鋼は
：：１ｔｔ　ｌ！格ｅ廻杓の良な子なものでなけれはな
ら７【い。そのｌｌｌ’ｉｌ決采の１つと（〜て亜鉛め
っき法があるが、溶接が困難であること、亜鉛の腐食生
成物が塗装をシボぐ７ｊ１＃させること、Ｍｒ岬接合の
開用など当業者に公知のいくつかの欠点がある。

ＩＩＦ鉛めっき鋼板のこれらの欠点についてに、クロム
および酸化クロムをさらにコーティングすることＶこよ
り一ＨＢ　ｒｔ帰ど肖されている。

たとえは、英国特ＷＬ第１．３３７’ｇｑヶ　号には、
１．１１玲めつき鋼板を、さらにクロムおよび酸化クロ
ムの層で保護してなる生成物が開示されている。この生
Ｊ戊物から調製した塗装しかつ引かき暮を生じさせたテ
スト小片ｉＡｓＴ’Ｍ法に従って１１？＋ｉ’ｔスプレ
ー（煙，傷）テストしたところ，／ｇ３０寺間後、白色
の錆の発生の做喫が見られ、鉄晧質の酸化げ極・吸音で
あったが、未塗装のテスト小片に、標阜条牛下で、コＳ
時間俵に塘の発生の徴候を示した。これらの事実に、発
明者らが前記英国特許明細書に１ノ１つて試験的に調製
した生成物について行なったテストによって確認したも
のであるり このような生成物に、従来の１１Ｆ鉛めっき鋼板または
保護塗装鋼板に比べてかなりの進歩を示しているが、コ
ストに係わる理由および前塗装生成物に比べてあまり性
別でないとの理由のため、１業的には製造されていない
。さらに、単体の下方部拐としての使用、特に付着する
水分および路面の凍結防止に使用される塩による悪影響
にさらされる部分の下方部材としての使用の如き応用面
に関しては、現在の技術によるクロム寸たはクロム酸化
物により保護した加鉛めっき生成物の品質ではなお不満
足である。

曲鉛めっき鋼板をさらに保護する要求に、王としてλつ
のｆ４１由によるものと考えられる。すなわち−１１１
Ｅ袷に欄に対して犠牲的であって良好な保１φ作用全示
すが、その腐食生成物の生成が壁けられず、これによジ
塗装面の離脱を主することであり、第２に、接合部寸た
に傷がある部分での再気が良好でない場合にぽ、塗装面
の下の曲鉛−鉄ガルバニルカプルが局部的にアルカリｆ
ヒを生じ、これにより塗装面をケン化して、は〈離を生
じさ″、損害を大きくさせることにある。

上記欠点に亜鉛析出層をクロムで被覆することにより回
折される。しかしながら、コストの面からクロム層は極
めてｌｑいものであり、公知の析出粂件下でに、平均サ
イズ約０．７ミクロンの比較的大きい粒子状となり、亜
鉛の比較的広い面積で破覆さ７主ないで残る部分が生ず
る。

さらにクロム酸化物の層を設ける目的に、クロムおよび
これら露出部の両万全岐筺することにある。しかしｌχ
がら、クロム酸化物層の形成を公知の析出条件範囲内で
行なう場合には、このクロム酸化を吻の層は捷だらでし
かも不連続なものとｌ′ｆることがあり、特にアルカリ
にかなり俗解するものとなる。したがって、接合条件に
より雰井１気のアルカリ化を生ずる場合に１は、この補
助の保護層にあ丑り効果的なものとはいえなく　ｆｘる
。

本発明の目的に、金、萬クロムおよびクロムの水化ｊ綬
化物の積層コーティング（限られたＩ怒りロム含肩をも
ち、これによりコストを合叩的なものケこ維持する）（
でよりさらに保護された亜鉛めっき鋼板を提供すること
およびこのような鋼板の製造全可能とする最適操作条件
を定めることにある。

本発明によれば、イ、＞＋＠クロムの層に平均直径０、
ＯＪ　ミクロンの極めて細かい粒仄であって、争属クロ
ムの少なくともグＯ％が０．０−！ミクロン以下の粒状
である。さらに、コロイド伏非結晶性クロム酸化物の層
は水およびアルカリに実質的に不溶であり、酸に極めて
わずかに竹屑する。このクロム酸化物の層のけ質につい
てに、含まれる析出層の量が少ないため完全な化学分析
ができず、捷だ無定形であるためＸ線分析および電子回
折分析を利用できないので、未たに明らかに４［つてい
ない。しかしながら、水およびアルカリに対して不溶で
あって、酸ＶＣ対してに極めてわずかに溶解することか
ら半１］断して、王としてＣｒ２Ｏ５のわずかに水化し
た形成のものと考えられる。

本発明による加鉛めっき側板上に金額クロムおよびクロ
ムの水化１投化′吻の保護層を析出させる方法に、Ｃｒ
ｙ：　　（オ’ｙ　／　／　Ｏｒ、ｒイし／　７　ｏ　
ｆ　／　ｅ１５（Ｏｉ−イオン０．７７’、ｉいしｉ３
ｙ・／Ｑ、Ｃｒ３＋　イオンｏ、ｑないし７．０ｙ／β
、Ｆ（オン０．！；ないし／、／Ｓ７’　／　、ｇ　、
ｔ−Ｊび１３）？フイオン０．０／ないし、２ｙ／ｅを
含有するとともに、（晶度ｑｏないし汐５”Ｃ，ｐｌ（
０，３ない１〜／に維持した水溶准中に連就して浸漬し
、前記鋼板と前記溶液との間の相ズ１速度を０１５ｍ、
　／秒以上、好ましくは／ないし３ｍ　７秒にＭｆｌ持
して前記中板にカノード喝流密ルーｑＯないしｇ０八／
　＋］　ｕ１２ｆ、１．２ないし４秒間印加し、Ａｉｌ
記第１の浴液から前記鋼板を取出すとともに、付着する
溶液の大部分を、除去し、ついで、このようにして酎ら
ｎた鋼板を、・−ｉ、ｒ［ノンイオン３３ないし３．２
　Ｗ−／ＩＬＣｒ３＋　イオ７０．’ｌ　ナイＬ、　／
、ＯＳｔ／８．　ｆ：ｏ’、−’　　（オフ０、Ａｆ（
−イし／、Ａ　ＰＩ（３，Ｆ−イオンｏ、ｓないし／、
／ｙ／ｇ　お、ｉびｉ３Ｆ’、　（オフ　０．０　／な
いしΩ！Ｊ／ｅ　を含有するとともに、温度、２０ない
しＪ　５　”Ｃｓ　　１．＋ｌ＋３ないしグ、３に維持
した荊ユの水１″谷（イタ中に座着して浸漬し、前記・
酬板と前記溶液との間の相ズーＪ速度をＯＪｍ／秒以上
、好寸しくに０．３ないし２　ｍ　７秒に推持して前記
雫１反にカノード′亀流密度１０ないし、２３　八／　
ｄｌｌ１２ｆ　３ないし２０秒間印加し、前記第一の水
＠液から削紀憫板を取出し、洗浄し、乾゛娠させること
を特徴とする。

＠頭巾の′肉質について、化合物としてではなく反１芯
ｔ７ｉ１−　ｊ”Ｊ与するイオンとして示した。これは
、好適な化合物のコストおよび人手谷易注が場所および
時間によってかなり異なるためである。このようにして
、１つの定められた組ノ或にとられれることなく、性液
のコストを畢小（／Ｉ１１．准時することができる。も
ちろん、他のイオンもｕ液中に存在するが、これらは特
定の役割を果たすもので１ｌ−Ｉなく、したがって、こ
れらについて６は言及していない。

十ノンドの各操作条件下では、極めて艮好な・９Ｉ］腐
食柑Ｅｔもつ生Ｊ戎物が［々）られる。

このようＶ（処理きれた亜鉛めっき鋼板に、総りロム丼
−嘔０．−ないし／、ｏ　’ｊ−／ｌｎ”、代表的には
０．りないしＯ１乙ｙ／ザて、そのうち〈良；萬クロム
にｇｏないし′？θ％であり、残余が酸化物形のクロム
である外部保護層を有する。

優秀な１（１，′、窩食特注げ、上記操作条件下でに、
金属クロムが平均サイズ約ｏ、ｏ　３ミクロンｔもつ非
常に細かい粒子として析出し、金属クロムの少なくとも
１７０％が最大ザイズ０．０λミクロンリ、下の杓子法
であるとの事実による。このように、仮復されない部分
の平均サイズがｏ、ｏ　、ｘ　ミクロン以下てあり、一
方、被覆されない罹鉛の、恋面潰が全面積の０．７％以
下であるため、卯鉛はほぼ完全に覆われることになる。

後者の数値に、１亜鉛碧質からにく離した金属クロム層
を電子顕微鏡で観察することにより確昭したものである
。倍率乙ｏ、　ｏ　ｏ　ｏ倍てもコーティング層には亀
裂は児られない。コロイド状無定形で析出したクロム酸
化物の層は、生成・吻の：ｉｉｔ　！も食Ｖ１−の伺与
に改変な役割を果たす、これに、コロイド層が４１賃板
の全表向をほぼ一尼全に榎い、り１ン・、・嶌クロム６
シ子の、、甲−によってｌ督、さ才ｔたｊ′Ａ１或が極
めて小さいためである。

本発明による生成物は、すてに述べた如く１優秀な・酎
”島＊注が馬えられている。一連のテスト小片（Ｃｆ装
していないもの、蓉装するとともにＸ字形ンζか＠１′
４全つけたもの、塗装するとともて深絞りしｆＵ　（１
号ｒｉｋｓｅｎ　）もの’）ｖｒｃついて、Ａ　！：　
ＴＭ（３／／）／２：、ｖｒｃ従って、噴霧軍内での塩
水噴債テスト（５％ＮａＣ１）　　を行なった。塗装し
ていないテスｌ−小片で・、グ、９００１寺間後Ｓ％の
ものりこ錆の発生が見られ、７２００時ｒ…後でに２θ
係りζ噴の発生がみられたが、７５００時間後で汀なお
り０係についてに錆の発生が見られなかった。Ｘ字形の
かき傷をつけたまたに、朶絞りした′電気泳動塗装のテ
スト小片では、２．０００時間後でも錆の発生は見られ
なかった。また、かき偶の嫌の塗装のもち上がりも実質
的に生じておらず、膨れも見られなかった。

公知の方法で処理した鋼板全使用して、同様にＡＳ’Ｔ
’Ｍ　　ｌ−３／／７法にイ庄って行なった比較テスト
で汀、塗装していないテスト小片に一〇ないし／θＯ時
間後Ｋに錆を発生し始め、４裟するとともにかき傷ケつ
リナたテスト小片てｊはｇｏｏないし１ｇ００時間後に
少者の塗装の１１４３れと同時に錆の発生を示した。

本発明に従ってｆ及彩した姻１１・・板間のガルレノく
二／レカプルおよび被覆していない鋼板間のカルバニル
力プルＶこついての電気化学テストで、′、グ、力）ｖ
バニル力プルは夷゛質的に存在しないことを示し、した
がって、接合の問題が′実質的に排除されていることを
示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　亜鉛めっきするとともに、さら（ｌこその上に金属
   クロムおよびクロムの水化［俊化物の保護層を設けてな
   る被覆重板において、金４クロムが平均面−径ｏ、ｏ　
   ３ミクロンの粒伏であって、８亥く１ンノ、・萬クロム
   の少なくとも／ＩＯ％が０．０Ωミクロン以下の〜仄で
   あることを特徴とする、被覆ｎＩ根。 ”　　Ｑ　！９’；クロムおよびクロムの水化酸化物の
   保穫層の総りロム含耽がＯｌ、２ないし八〇　’ｔ／ｍ
   ”であって、そのｇｏないし９０％すへ１１属クロムで
   あり、残部げ酸化自勿中に含１れるクロムである特許請
   求の範囲第１項記載の被覆鋼板。 ３　保、φ層の総クロム含量が０．りｌχいし０．Ａｙ
   ／ザである特許請求の範囲第λ項記載の被覆鋼板。 グ　イ１ン一・異クロム層は平均０，０．２ミクロンリ
   、下のサイズの未１疲覆面が残っており、被覆されてい
   ない亜鉛の総割合が全面積のり、／係以トである％許悄
   求の範囲第１項記載の被覆鋼板。 Ｓ　コロイド人非結晶性りロム酸化吻のＩ？ｒｉは水お
   よびアルカリに不活であり、暖に唯めてわずかに屑１・
   好するものであるｑ！ｊ　Ｂ午、ｈ青水の・ト］）］川
   ・１７項記載の被物鋼１板。 ろ　１ｎｓト沿めつき′、婿・１．板上にくｌン妹クロ
   ムおよびクロムの水化酸化′吻の保穫層を、役けてなる
   破薩１（同板の製法において、＠６己１■ゼ鉛めっき、
   ＠を反を、ＣｒＯ’、−イオン／１０ないし／７Ｃ＃、
   ／ｅ。 Ｓ　Ｏａ　　’ｊ　オン０　、７　ナイＬ　／　、　り
   ７７ｇ　ＩＣｒ　”　”イオンθ、りないＢｉ、ｏｙ／
   β　、■パ−　イオン０．５ないし／、／　’ｒｊ−／
   、ｅ　および１３Ｆ、’　”１　オｙＯ，０／ないし、
   ２’ｉ／８を含有するとともに、！Ｍ　１１；ｌ’　Ｉ
   　Ｑないし３３　’Ｃ，ｐ＋＋　’）、（１７でいし／
   に紺４寺した水溶液中に連続して浸漬し、’ｑｉＩ記′
   ＠板と前記浴液との間の相ズ１速度をｏ、、ｔ　ｍ、　
   ／絞り」二に維持して１ｕ記鋼板にカノード電泥密ルｑ
   Ｏないしｇ　ＯＡ　／　ｄｔｎ”をコないし６秒間印力
   口し、前ｍｌ第／の溶液から前記／４Ｉ坂を取出すとと
   もに、付着する溶液の大部分を・除去し、ついで、この
   ようにして得られた鋼板を、　　Ｃｒｙ：　　４オン３
   ３ないしｓ　−ｔ　ｙ−／、ｅ　、　　ｃｒ”−イオ７
   ０．ＩＩないし／、ｏ　Ｖ　／、ｅ、　　ｓｏニー　　
   （ｙｒンｏ、ａ　ｒｘｖ　Ｌ　／、ｂン／召、Ｆ−イオ
   ンｏ３ないし／、／シー／ｌおよび１３Ｆ、イオン０．
   ０７ないし２Ｗ／Ａｔ含有するとともに、温度−〇ない
   し３３’Ｃ，ｐＨ３ないしＪ！ｆに維持した。ボコの水
   溶イダ中に環１洸して浸油し、前記噴板と前記浴数との
   同の４目ズ：Ｊ速度全０６５ｍ／秒り、上に維持して前
   記鋼板Ｉ／ζカノード竜流密ル１０ないしλ３　Ａ　／
   　（ｌ　ｍ２全左ないし、２０秒間印力ＯＬ、前記第一
   の水溶液から前記鋼板を取出し、洗、争し、乾燥させる
   ことを％徴とする、被覆鋼板の製法。 ７　第／の水溶液中での前記衛ｔｉｉ板と該水浴液との
   間の相対速ｍ゛が／ないし、３目ズ抄である特許請求の
   範囲第６項記載の製法。 ｇ　第一〇水溶液中での前記鋼板と該水＠ｄダとの間の
   相対速度がＯ，Ｓないし２目ズ秒である特許請求の範囲
   第６項記載の製法。