JPS63149391A - 耐チツピング性に優れたＺｎ系合金めつき鋼板の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はＺｎ系合金電気めっき鋼板の製造方法に係り、
特に自動車の外面材（ボディー）に用いるのが好適な耐
チッピング性に優れたＺｎ系合金めっき鋼板の製造方法
に関する。

〈先行技術とその問題点〉 近年、道路に散布される凍結防止剤による自動小車体の
腐食を防止するため、自動車用鋼板を中心に高耐食性が
求められるようになり、その−環として各種Ｚｎ系合金
電気めっき鋼板が開発され、その使用が増加している。

従来、自動車用鋼板として用いられるＺｎ系合金電気め
っき鋼板は、片面のみをめっきした鋼板が多く、一般的
に車体外面側には、非めっき面側（冷延鋼板）を使用し
、該鋼板上に化成処理→電着塗装→中塗り→上塗りの３
コートが行われていたが最近では、自動車車体外面の防
錆性をも向上させるため、車体外面側にもＺｎ系合金電
気めっきを施した鋼板が用いられるようになりつつある
。

しかし、Ｚｎ系合金めっき被膜は、硬くて、脆いため、
自動車車体外面に使用した場合、道路上の小石がはね、
自動車車体外面に衝突する、いわゆるチッピング等によ
るめっき被膜の剥離が生じ易いという問題がある。

この問題を解決することができるものとして、 ■　Ｚｎ系合金電気めっきの製造に当り、まず下地めっ
きとしてＣ「、Ｍｎ、　Ｆｅ、　にｏ、Ｎｉ、　（：ｕ
、　Ｉｎ、Ｚｎ、　Ｃｄ％Ｓｎ％ｐｂのうち１種または
２種以上からなる析出物を１〜１０００　ｍｇ／ｍ２分
散付着させ（以下、「素地調整めっき」という）、その
後Ｚｎ系合金または複合電気めっき層（以下、「主め）
き層」という）を形成する方法（特開昭５９−２００７
８９号）や、 ■　主めっき前に予め鋼板上にＺｎ−Ｎｉめつき層中の
所定のＮｉ含有量よりも多いＮｉ含有量のＺｎ−Ｎｉ系
合金を厚さ０．０５〜０，８Ｐ電気めっき（プレめっき
）する方法（特公昭６１−４３９号）等のめつき密着性
に優れたＺｎ系合金電気めっき鋼板または加工部耐食性
の優れたＺｎ−Ｎｉ系電気めっき鋼板を製造する技術が
知られている。

しかるに上記■および■のいずれの方法でも、下地めつ
き（プレめっき）においては所定のＺｎ系合金またはＺ
ｎ−Ｎｉ合金めっきと、異なり、た設備および処理液を
使用しなければならない。

即ち前記■の方法は、素地調整めっきを、主めっきの面
処理としての酸洗工程において、その酸洗用電解液に前
記金属のうち１種または２種以上を可溶性の塩の形で添
加して陰極処理を行うか、または主めっきの而に別途プ
レめっき工程を設けて、同処理を行なうものである。

また、前記■の方法は、主めっき前に別途プレめっき工
程を設け、このプレめっきの電解液に、主めっきに用い
る電解液よりＮｉイオン濃度の高いＺｎ−Ｎｉ系合金め
っき液を用いることによりプレめっき層のＮｉ含有量を
その後に形成される主めっき層のＮｉ含有量より多くせ
しめ、加工部の耐食性を向上させるものである。

従って上記■および■の方法では次のような欠点がある
。

（１）プレめっき槽等のプレめっき用の設備を別途設け
る必要があり、多額の設備費用が必要となる。

（２）めっき前処理である電解酸洗工程を利用する場合
およびプレめっきをする場合のいずれにおいても、主め
つき液とは異なる電解液を必要とするため、めっき液の
管理が複雑となり、また、経済的にも不利である。

また、上記■および■の方法により得られためっき鋼板
は、その性質上、寒冷地を走行する自動車の車体外面へ
の使用を想定したいわゆる冷凍域（−２０℃程度）にお
ける耐チッピング性が十分でないという欠点もある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は上述した従来技術の欠点を解消し、既存
の電気めっき設備およびＺｎ系合金めっき液を変更する
ことなく、冷延鋼板を用いた場合と同等の耐チッピング
性、特に冷凍域での耐チッピング性を存するＺｎ系合金
電気めっき鋼板の製造方法を提供することである。

〈発明の構成〉 このような目的を達成するために、本発明者らは既存の
電気めっき設備および主めっきに用いるＺｎ系合金めワ
き液を用いてＺｎ系合金電気めっき鋼板の耐チッピング
性、特に冷凍域における耐チッピング性を向上すること
ができるＺｎ系合金めっき鋼板の製造方法について検討
した結果、主めっき前に鋼板表面を研摩した後、主めっ
きに用いるＺｎ系合金めっき液で０．１〜３　ｇｏｄの
プレめっきを行い、次いで同めっき液中に鋼板を無電解
で浸漬（ディッピング）し、その後回めっき液にて所定
量のＺｎ系合金電気めっきを施すことにより、冷凍域で
の耐チッピング性が冷延鋼板とほぼ同等になることを見
い出し、本発明に至った。

即ち、本発明は、鋼板にＺｎ系合金電気めっきを施すに
際し、鋼板表面を研摩した後、前記Ｚｎ系合金電気めっ
きに用いるめっき液にて０．１〜３　ｇ／ｍ″のＺｎ系
合金のプレめっきを施し、次いで鋼板を前記Ｚｎ系合金
電気めっき液中に無電解浸漬し、その後前記Ｚｎ系合金
電気めっき液にて所定量のＺｎ系電気めっきを施すこと
を特徴とする耐チッピング性に優れたＺｎ系合金めっき
鋼板の製造方法を提供するものである。

以下、本発明の耐チッピング性に優れたＺｎ系合金めっ
き鋼板の製造方法について詳細に説明する。

通常、Ｚｎ系合金めっき鋼板を工業的に製造するには、
電解脱脂→水洗→酸洗→水洗等の前処理を行フた後、所
定の組成の電解液を用い、数個ないし士数個のセルから
成るめつき浴で順次陰極処理を行い、所定合金含有量お
よび所定付着量の電気めっきを行う。

本発明においては、前処理の段階でめっきする鋼板表面
を研摩するのがよい。その後まず０．１〜３　ｇ／ｍ２
のＺｎ系合金めっき（以下、プレめ）きという）を施し
、次いで鋼板を随記ブレめっき液と同一の（または同様
の）めっき液中に無電解で好ましくは２〜３０秒間程度
浸漬（以下、インターディップという）する。

その後、餌記と同一の（または同様の）めっき液にて所
定合金組成で所定量のＺｎ系合金電気めっき（以下、主
めっきという）を行う。

プレめっき而に行う鋼板表面の研摩は、鋼板表面を適度
に粗面化し、プレめっきの密着力を高めるために行うも
のであり、その方法については特に限定されず、例えば
ナイロン系ブラシ等によるブラッシングが可能である。

また、砥粒入りナイロンブラシや研削ベルトに代表され
る砥粒入り研摩材を用いれば本発明の効果が大きく好ま
しい。

研摩材中に含まれる砥粒の種類は、アルミナ（Ａｊ！２
０３）、炭化珪素（ＳｉＣ）のような一般的に用いられ
ているものでよい。また、砥粒の粒度は、例えばブラシ
ロール（株式会社ホタニ製）の場合は＃１００〜＃５０
０が好ましく、スコッチブライドロール（住友スリーエ
ム株式会社製）の場合は＃１５０〜＃　１ｏｏｏのもの
がよい。粒度が＃１００（ブラシロール）または＄１５
０　　（スコッチブライドロール）より粗いと、研摩に
より大きな表面疵が発生し、この疵がめつき後も外観と
して残り、自動車車体外面に用いられた場合、塗装後の
鮮映性が悪くなるからである。一方、粒度が＃５００（
ブラシロール）あるいは、＃１０００（スコッチブライ
ドロール）より細かいと、砥粒による研摩効果がほとん
ど見られなくなり、砥粒を含まない通常のナイロン系ブ
ラシあるいは砥粒を一部含んだブラシにより研摩した場
合と変わらなくなるので砥粒入り研摩材を用いる意味が
なくなる。

このような鋼板表面の研摩、特に砥粒入り研摩材による
研摩は、プレめっき直面、即ち電解脱脂→水洗→酸洗→
水洗のように行われる通常のｍｌ処理工程において、酸
洗後の水洗時に水洗をしながら研摩をすることが効果的
であり好ましい。

プレめっきは電気めっきによるのが好ましく、その付着
量は０．１〜３　ｇ／ｍ２とする。その理由は、付着量
が０．１　ｇ／ｍ２未満では次に行われるインターディ
ップによりほぼ全量溶解脱落するため、プレめっきを行
う効果がなく、また付着量が３　ｇ／ｒｎ”を超えると
、後にインターディップを行っても微細なりラックがプ
レめっき層全面に入らなくなり、プレめっき層と素地板
界面の応力緩和が不十分となり、やはりプレめっきを行
う効果が少くなるからである。

なお、プレめっきの付着量が０．１〜３　ｇ／ｒｎ”の
範囲内である限り、プレめっきのめつき条件（電流密度
、めっき時間等）は特に限定されない。

プレめっき後、鋼板のインターディップを行うと、プレ
めっきにより形成されたプレめつき層（付着量０．１〜
３ｇ／ｍ２）が化学溶解等を受け、プレめっき層全面に
微細なりラックが発生し、プレめっき層と素地板界面の
応力が緩和されるため、素地鋼板との密着性に優れた即
ち耐チッピング性に優れたプレめっき層となる。

従って、インターディップの条件としては、素地鋼板と
の密着性が良好なプレめっき層を形成するのに好適なも
のを選定し、特に浸漬時間は上記プレめっき付着量との
関係から適宜選定するのがよい。具体的には、２〜３０
秒間浸漬するのが好ましい。浸漬時間が２秒未満ではプ
レめっき層全面にクラックが入らず、また３０秒を超え
るとプレめっき付着量が０．１〜３ｇ／ｍｌの範囲では
ほぼ全量溶解脱落するからである。

また、本発明では、主めっきの付着量（またはめっき付
着総量）は特に限定されないが、好ましくは５〜１００
　ｇ／ｒｒｆとするのがよい。

本発明を適用可能な′１．ｎ系合金めっきの種類として
は、２元素、３元素またはそれ以上のいがなるものも可
能である。例えばＺｎ−Ｎｉ系、Ｚｎ−Ｆｅ系、７、ｎ
−Ｍｎ系、７．ｎ−Ｃｒ系合金めっき、さらにはこわら
にＰ、　Ｇｏ、　Ｃｒ、　Ｓｎ、　Ｓｂ、　Ｖ、　Ｆｅ
、　Ｔｉ、　Ｎｉ、　Ｍｎ、八ｓ、［Ｉｉ等のうち一種
または２種以上を故意に添加しあるいは不可避的に混入
したもの等、あらゆるＺｎ系合金または複合めっき被膜
の形成に適用することができる。

また、プレめっきや主めっきのめっき方式としては、横
型、縦型、ラジアル型環従来より用いられている任意の
方式が適用可能である。

さらに、本発明に用いるめっき浴としては、硫酸塩浴、
塩化物浴、およびこれらの混合浴等を用いればよい。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例について説明する。

板＃０．８ｍｍ　（７）ＳＰ（：Ｃ鋼板を濃度３ｗｔ％
、温度６゜℃のメタケイ酸ソーダ溶液中で電解脱脂した
後、水洗し、次いで濃度５ｗｔ％の塩酸で酸洗した。そ
の後水洗をしなから砥粒入り研摩材で鋼板表面を研摩し
た。次いで鋼板の研摩面に主めっきに用いるめっき液を
用いてＺｎ系合金電気プレめっきを行い、さらに該めっ
き液と同一のめっき液中に鋼板をディッピングした。そ
の後、直ちに同めっき液にて主めっきを行い、・めっき
付着量３０　ｇ／ｒｎ”のＺｎ系合金めっき鋼板Ｎｏ１
〜６３を得た。

なお、めっき被膜の組成、研摩条件、プレめっきの付着
量およびインターディップの浸漬時間は表１に示す通り
である。

かくして得られた鋼板Ｎｏ１〜６３について下記評価方
法にてめっき外観を目視判定した。その結果を表１に示
す。

（めっき外観評価） ０−−−−研摩により発生した表面疵は残らないｘ　−
−−−−−研摩により発生した表面疵が残るその後、各
鋼板Ｎｏ１〜６３に対し日本ペイント製のリン酸塩処理
液グラノジン５Ｄ２０００（Ｄｉｐ方式）を用いて、化
成処理を行い、次いで、カチオン電着塗装（３０戸厚）
→中塗り塗装（３５戸厚）→上塗り塗装（３５−厚）の
３コートを順次施し、以下に示す冷凍チッピング試験を
行った。その結果を表１に示す。

（冷凍チッピング試験（飛石試験）） ３コートした塗装板を一２０℃に冷却し、小石（６号御
影石）　２５０ｇを空気圧４　Ｋｇ／ｃゴで噴射して塗
装板に衝突させ、セロテープ剥離によりめっき被膜の耐
チッピング性を調べた。その評価方法は次の通りである
。

５・・・４＋ｎｍ未満（最大剥離径５点の平均値）４−
−−４　ｒｎｒｎ〜６ｍｍ未満（最大剥離径５点の平均
値） ３・・・６ｍｍ〜８１未満（最大剥離径５点の平均値） ２・・・８１ＩＩｍ〜１０ｍｍ未満（最大剥離径５点の
平均値） ｌ・・・１０ｍｍ以上（最大剥離径５点の平均値）上記
表１の結果から明らかなように、本発明法により得られ
た鋼板Ｎｏ１〜４６はいずれもめつき外観が良好で、し
かも冷凍下での耐チッピング性に優れており、その中で
も研摩の方法として砥粒入り研庁材を用いた鋼板Ｎｏ１
〜１１、Ｎｏ１３〜２３、Ｎｏ２５〜３４およびＮｏ３
６〜４５は、耐チッピング性が格段に優れている。

〈発明の効果〉 本発明の耐チッピング性に優れたＺｎ系合金めっき鋼板
の製造方法によりば、既存のめっき設備およびＺｎ系合
金めっき液をなんら変更または追加することなく、冷延
鋼板と同等の耐チッどング性、特に冷凍域での耐チッピ
ング性が極めて優れた加系合金めっき鋼板を容易に製造
することができる。その結果、従来使用が容易でないと
考えられていたＺｎ系合金めっき鋼板の自動車車体外面
への適用に寄与する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板にＺｎ系合金電気めっきを施すに際し、鋼板
   表面を研摩した後、前記Ｚｎ系合金電気めっきに用いる
   めっき液にて０．１〜３ｇ／ｍ＾２のＺｎ系合金のプレ
   めっきを施し、次いで鋼板を前記Ｚｎ系合金電気めっき
   液中に無電解浸漬し、その後前記Ｚｎ系合金電気めっき
   液にて所定量のＺｎ系電気めっきを施すことを特徴とす
   る耐チッピング性に優れたＺｎ系合金めっき鋼板の製造
   方法。