JP2001115272A - 耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板 - Google Patents
耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａ
ｌ系めっき鋼板の提供。 【解決手段】 重量％で、Ａｌ：０．１〜７０％を含有
し、残部がＺｎおよび不可避不純物よりなるめっき層を
有する溶融Ｚｎ−Ａｌ系のめっき鋼板であって、めっき
層の表面に、Ｃｏ化合物１種または２種以上を合計量で
０．０１〜８０重量％含有する皮膜層を有することを特
徴とする耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系め
っき鋼板。
ｌ系めっき鋼板の提供。 【解決手段】 重量％で、Ａｌ：０．１〜７０％を含有
し、残部がＺｎおよび不可避不純物よりなるめっき層を
有する溶融Ｚｎ−Ａｌ系のめっき鋼板であって、めっき
層の表面に、Ｃｏ化合物１種または２種以上を合計量で
０．０１〜８０重量％含有する皮膜層を有することを特
徴とする耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系め
っき鋼板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性と耐黒変性
に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板に関するもの
である。
に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】最近、建材、土木分野において、未塗装
状態あるいは加工後に塗装を施した溶融Ｚｎめっき鋼板
が使用されるが、これらの鋼板の多くは耐食性を高める
ためクロメート処理され、その状態でコイルあるいは切
り板のままで梱包されて一定期間、倉庫等に保管された
後に各種部材に加工されて使用される。これらの保管
中、クロメ−ト処理によって白錆の発生は顕著に防止さ
れるが、湿度の高い梅雨時等には、クロメ−ト処理材に
黒変（黒錆）が生じることがあり、商品価値を著しく低
下させることから、耐黒変性向上への要望が高かった。
溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板は溶融Ｚｎめっき鋼板より
耐食性が優れているが、未塗装状態あるいは加工後に塗
装を施す場合、耐食性をさらに高めるため、溶融Ｚｎめ
っき鋼板の場合と同様にクロメ−ト処理する場合が多
い。クロメ−ト処理をすれば未処理材に比べ耐食性は改
善されるが、黒変に対する耐性は通常の溶融Ｚｎめっき
鋼板のそれと大差ないため、優れた耐食性と耐黒変性を
兼備する溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板の開発が望まれて
いた。
状態あるいは加工後に塗装を施した溶融Ｚｎめっき鋼板
が使用されるが、これらの鋼板の多くは耐食性を高める
ためクロメート処理され、その状態でコイルあるいは切
り板のままで梱包されて一定期間、倉庫等に保管された
後に各種部材に加工されて使用される。これらの保管
中、クロメ−ト処理によって白錆の発生は顕著に防止さ
れるが、湿度の高い梅雨時等には、クロメ−ト処理材に
黒変（黒錆）が生じることがあり、商品価値を著しく低
下させることから、耐黒変性向上への要望が高かった。
溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板は溶融Ｚｎめっき鋼板より
耐食性が優れているが、未塗装状態あるいは加工後に塗
装を施す場合、耐食性をさらに高めるため、溶融Ｚｎめ
っき鋼板の場合と同様にクロメ−ト処理する場合が多
い。クロメ−ト処理をすれば未処理材に比べ耐食性は改
善されるが、黒変に対する耐性は通常の溶融Ｚｎめっき
鋼板のそれと大差ないため、優れた耐食性と耐黒変性を
兼備する溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板の開発が望まれて
いた。
【０００３】黒変を抑制するための措置として、例え
ば、亜鉛系合金めっき鋼板をＮｉイオン、Ｃｏイオンあ
るいはその両者の混合溶液で浸漬処理またはスプレ−処
理しＮｉやＣｏを付着させる方法（特公平３−４９９８
２号公報）、Ｃｏの水酸化物、Ｆｅの水酸化物あるいは
両者を含む水溶液を１００℃以上のめっき面にスプレー
して酸化皮膜を形成させる方法（特公平５−３３３１１
号公報）などが開示されており、いずれの場合も、これ
らの溶液で処理した後、めっき面の黒変を助長するとさ
れているクロメ−ト処理を行っても、めっき面は黒変し
にくいとされている。ところが、溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金
めっき鋼板は、更なる耐食性向上のためにはクロメ−ト
処理で代表される後処理皮膜形成が必要であり、そのた
め鋼板の処理は黒変抑制処理とクロメ−ト処理の２工程
となり、余分な設備費がかかってしまう難点があった。
ば、亜鉛系合金めっき鋼板をＮｉイオン、Ｃｏイオンあ
るいはその両者の混合溶液で浸漬処理またはスプレ−処
理しＮｉやＣｏを付着させる方法（特公平３−４９９８
２号公報）、Ｃｏの水酸化物、Ｆｅの水酸化物あるいは
両者を含む水溶液を１００℃以上のめっき面にスプレー
して酸化皮膜を形成させる方法（特公平５−３３３１１
号公報）などが開示されており、いずれの場合も、これ
らの溶液で処理した後、めっき面の黒変を助長するとさ
れているクロメ−ト処理を行っても、めっき面は黒変し
にくいとされている。ところが、溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金
めっき鋼板は、更なる耐食性向上のためにはクロメ−ト
処理で代表される後処理皮膜形成が必要であり、そのた
め鋼板の処理は黒変抑制処理とクロメ−ト処理の２工程
となり、余分な設備費がかかってしまう難点があった。
【０００４】また、Ｃｏイオンの黒変防止能をめっき中
に取り込むことを目的として、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ−
Ｃｏの４元系合金めっき鋼板が提案されている（特公平
９−１４３６５８号公報）。黒変防止成分をめっき工程
で取り込むため工程増はないが、Ｃｏがめっき層全体に
分布するため、めっき表層部に所望の濃度のＣｏを分布
させるには相当な量のＣｏが必要となり、不経済であっ
た。
に取り込むことを目的として、溶融Ｚｎ−Ｍｇ−Ａｌ−
Ｃｏの４元系合金めっき鋼板が提案されている（特公平
９−１４３６５８号公報）。黒変防止成分をめっき工程
で取り込むため工程増はないが、Ｃｏがめっき層全体に
分布するため、めっき表層部に所望の濃度のＣｏを分布
させるには相当な量のＣｏが必要となり、不経済であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来技術の問題点を解決して、耐食性と耐黒変性の優
れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板を提供することを
目的としている。
な従来技術の問題点を解決して、耐食性と耐黒変性の優
れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板を提供することを
目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、めっき鋼
板の後処理により優れた耐食性と耐黒変性を兼備するＺ
ｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板を開発すべく、種々検討し
た。その結果、鋼板の後処理工程において、めっき表面
に形成する耐食性薄膜中に少量の黒変防止成分を均一に
分布させれば、製造工程を増やすことなく優れた耐食性
と耐黒変性が得られることを見出した。本発明は、この
ような知見をもとにして完成されたものであり、その要
旨とするところは、 （１）重量％で、Ａｌ：０．１〜７０％を含有し、残部
がＺｎおよび不可避不純物よりなるめっき層を有する溶
融Ｚｎ−Ａｌ系のめっき鋼板であって、めっき層の表面
に、Ｃｏ化合物１種または２種以上を合計量で０．０１
〜８０重量％含有する皮膜層を有することを特徴とする
耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼
板。
板の後処理により優れた耐食性と耐黒変性を兼備するＺ
ｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板を開発すべく、種々検討し
た。その結果、鋼板の後処理工程において、めっき表面
に形成する耐食性薄膜中に少量の黒変防止成分を均一に
分布させれば、製造工程を増やすことなく優れた耐食性
と耐黒変性が得られることを見出した。本発明は、この
ような知見をもとにして完成されたものであり、その要
旨とするところは、 （１）重量％で、Ａｌ：０．１〜７０％を含有し、残部
がＺｎおよび不可避不純物よりなるめっき層を有する溶
融Ｚｎ−Ａｌ系のめっき鋼板であって、めっき層の表面
に、Ｃｏ化合物１種または２種以上を合計量で０．０１
〜８０重量％含有する皮膜層を有することを特徴とする
耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼
板。
【０００７】（２）めっき層が、重量％で、Ｍｇ：０．
１〜３０％、Ｓｉ：０．１〜５％の１種または２種を、
さらに含有することを特徴とする前記（１）に記載の耐
食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 （３）めっき層が、重量％で、Ｓｎ：０．５〜１０％、
Ｓｂ：０．０５〜１％、Ｐｂ：０．０５〜１％の１種ま
たは２種以上を、さらに含有することを特徴とする前記
（１）または（２）に記載の耐食性と耐黒変性に優れた
溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 （４）皮膜層が、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎお
よび希土類元素のうち１種または２種以上の元素を含有
する金属系化合物、リン酸塩、亜リン酸塩、ケイ酸塩、
ニトロ化合物、シラン化合物、水性有機樹脂の１種また
は２種以上から形成されることを特徴とする前記（１）
〜（３）に記載の耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−
Ａｌ系めっき鋼板である。
１〜３０％、Ｓｉ：０．１〜５％の１種または２種を、
さらに含有することを特徴とする前記（１）に記載の耐
食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 （３）めっき層が、重量％で、Ｓｎ：０．５〜１０％、
Ｓｂ：０．０５〜１％、Ｐｂ：０．０５〜１％の１種ま
たは２種以上を、さらに含有することを特徴とする前記
（１）または（２）に記載の耐食性と耐黒変性に優れた
溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 （４）皮膜層が、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎお
よび希土類元素のうち１種または２種以上の元素を含有
する金属系化合物、リン酸塩、亜リン酸塩、ケイ酸塩、
ニトロ化合物、シラン化合物、水性有機樹脂の１種また
は２種以上から形成されることを特徴とする前記（１）
〜（３）に記載の耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−
Ａｌ系めっき鋼板である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。本発明においては、所定のＣｏ化合物、及
び腐食抑制皮膜の形成能を有する無機化合物や有機樹脂
を含む水溶性の金属表面処理剤で溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっ
き面を処理することにより、該めっき面上にＣｏ化合物
が均一に分布した耐食性保護薄膜を形成させることが、
めっき鋼板の耐食性を改善しつつ、外観すなわち、湿潤
雰囲気中でのめっき層の耐黒変性を改善するための大き
な技術上のポイントである。
に説明する。本発明においては、所定のＣｏ化合物、及
び腐食抑制皮膜の形成能を有する無機化合物や有機樹脂
を含む水溶性の金属表面処理剤で溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっ
き面を処理することにより、該めっき面上にＣｏ化合物
が均一に分布した耐食性保護薄膜を形成させることが、
めっき鋼板の耐食性を改善しつつ、外観すなわち、湿潤
雰囲気中でのめっき層の耐黒変性を改善するための大き
な技術上のポイントである。
【０００９】本発明におけるめっき層の組成は、Ａｌを
０．１〜７０重量％含有し、残部がＺｎおよび不可避不
純物からなるものとする。Ａｌは、めっき層と素地鋼板
間のめっき密着性を改善し、耐食性を向上させる働きが
ある。Ａｌが０．１重量％未満ではめっき密着性が低下
する。また、溶融めっき浴中でのＦｅ−Ｚｎ系金属間化
合物を形成し、めっき浴中ドロスが多量に発生し品質低
下の原因となる。一方、７０重量％を超える場合はめっ
き浴の融点が高くなるため、めっき浴中機器の溶損、加
熱コスト増大等の問題が生じる。
０．１〜７０重量％含有し、残部がＺｎおよび不可避不
純物からなるものとする。Ａｌは、めっき層と素地鋼板
間のめっき密着性を改善し、耐食性を向上させる働きが
ある。Ａｌが０．１重量％未満ではめっき密着性が低下
する。また、溶融めっき浴中でのＦｅ−Ｚｎ系金属間化
合物を形成し、めっき浴中ドロスが多量に発生し品質低
下の原因となる。一方、７０重量％を超える場合はめっ
き浴の融点が高くなるため、めっき浴中機器の溶損、加
熱コスト増大等の問題が生じる。
【００１０】これに加え、以下の元素を選択的に添加し
ても良い。Ｍｇは、０．１重量％以上の添加でめっき層
の耐食性を大幅に向上させる。しかし、３０重量％を超
えて添加しても、その効果は飽和するばかりでなく、酸
化物となりめっき浴面に黒色ドロスが発生し品質低下の
原因となり、逆に耐黒変性を低下させる。Ｓｉは、０．
１重量％以上の添加で、めっき層の耐食性を向上させる
と共にめっき層と素地鋼板の間でのＦｅ−Ｚｎ合金化反
応およびＦｅ−Ａｌ合金化反応を抑制する効果がある。
しかし、Ｓｉを５重量％を超えて添加してもその効果が
飽和するばかりでなく、ドロス発生量が増大し品質低下
の原因となる。
ても良い。Ｍｇは、０．１重量％以上の添加でめっき層
の耐食性を大幅に向上させる。しかし、３０重量％を超
えて添加しても、その効果は飽和するばかりでなく、酸
化物となりめっき浴面に黒色ドロスが発生し品質低下の
原因となり、逆に耐黒変性を低下させる。Ｓｉは、０．
１重量％以上の添加で、めっき層の耐食性を向上させる
と共にめっき層と素地鋼板の間でのＦｅ−Ｚｎ合金化反
応およびＦｅ−Ａｌ合金化反応を抑制する効果がある。
しかし、Ｓｉを５重量％を超えて添加してもその効果が
飽和するばかりでなく、ドロス発生量が増大し品質低下
の原因となる。
【００１１】Ｓｎ，Ｓｂ，Ｐｂは、めっき表面にスパン
グル模様を生成させる必要がある場合に添加する。Ｓｎ
は、０．５重量％以上の添加でその効果が現れるが、１
０重量％を超える添加にてその効果は飽和する。Ｓｂ，
Ｐｂは、それぞれ、０．０５重量％以上の添加でその効
果が現れるが、１重量％を超えて添加してもその効果は
飽和する。さらに、Ｔｉは、めっき層の耐食性向上とめ
っき組織を微細化させる効果を持つので、効果の現れる
０．０１重量％以上を添加しても良い。しかし、５重量
％を超えて添加してもその効果は飽和するばかりでな
く、ドロス発生量が増大し品質低下の原因となる。Ｎ
ｉ，Ｆｅは、めっき浴に不可避的不純物として入る場合
があるが、それぞれ０．１重量％未満となるよう調整す
ることが好ましい。
グル模様を生成させる必要がある場合に添加する。Ｓｎ
は、０．５重量％以上の添加でその効果が現れるが、１
０重量％を超える添加にてその効果は飽和する。Ｓｂ，
Ｐｂは、それぞれ、０．０５重量％以上の添加でその効
果が現れるが、１重量％を超えて添加してもその効果は
飽和する。さらに、Ｔｉは、めっき層の耐食性向上とめ
っき組織を微細化させる効果を持つので、効果の現れる
０．０１重量％以上を添加しても良い。しかし、５重量
％を超えて添加してもその効果は飽和するばかりでな
く、ドロス発生量が増大し品質低下の原因となる。Ｎ
ｉ，Ｆｅは、めっき浴に不可避的不純物として入る場合
があるが、それぞれ０．１重量％未満となるよう調整す
ることが好ましい。
【００１２】溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板の製造方
法として、被めっき鋼板を無酸化炉−還元炉方式もしく
は全還元炉方式にて焼鈍加熱した後、溶融めっき浴に浸
漬引上げ後ガスワイピング法にて所定のめっき付着量に
連続的に溶融めっきする方法、もしくは被めっき鋼板の
表面にＮｉ下地めっきを施し通電加熱した後、同様に溶
融めっきする方法が適用できる。また、溶融Ｚｎ−Ａｌ
系めっき鋼板の表面外観品位向上のため、被めっき鋼板
を加熱前にアルカリ脱脂、酸洗、湯洗等を行い、表面汚
れをあらかじめ除去してもよい。
法として、被めっき鋼板を無酸化炉−還元炉方式もしく
は全還元炉方式にて焼鈍加熱した後、溶融めっき浴に浸
漬引上げ後ガスワイピング法にて所定のめっき付着量に
連続的に溶融めっきする方法、もしくは被めっき鋼板の
表面にＮｉ下地めっきを施し通電加熱した後、同様に溶
融めっきする方法が適用できる。また、溶融Ｚｎ−Ａｌ
系めっき鋼板の表面外観品位向上のため、被めっき鋼板
を加熱前にアルカリ脱脂、酸洗、湯洗等を行い、表面汚
れをあらかじめ除去してもよい。
【００１３】本発明において皮膜層中に分散するＣｏ化
合物は、皮膜形成能を有する無機化合物や水性有機樹脂
が溶解あるいは分散した水溶液に溶解あるいは微細分散
するものであれば、特に限定しないが、Ｃｏの塩類、水
酸化物、酸化物、錯化合物から選ばれた１種または２種
以上の化合物が好ましい。これらのうちＣｏの塩類とし
ては、水への溶解性または分散性が比較的良好な硝酸コ
バルト、酢酸コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、
炭酸コバルト、燐酸コバルト、チオシアン酸コバルト、
硫酸コバルト等から選ばれた１種または２種以上の化合
物であることがより好ましい。
合物は、皮膜形成能を有する無機化合物や水性有機樹脂
が溶解あるいは分散した水溶液に溶解あるいは微細分散
するものであれば、特に限定しないが、Ｃｏの塩類、水
酸化物、酸化物、錯化合物から選ばれた１種または２種
以上の化合物が好ましい。これらのうちＣｏの塩類とし
ては、水への溶解性または分散性が比較的良好な硝酸コ
バルト、酢酸コバルト、塩化コバルト、臭化コバルト、
炭酸コバルト、燐酸コバルト、チオシアン酸コバルト、
硫酸コバルト等から選ばれた１種または２種以上の化合
物であることがより好ましい。
【００１４】また、Ｃｏの錯化合物としては、例えばヘ
キサアンミンコバルト（ＩＩＩ）イオン、トリス（エチ
レンジアミン）コバルト（ＩＩＩ）イオン等のようなＣ
ｏ3+の錯体、テトラクロロコバルト（ＩＩ）イオン、ア
クアトリクロロコバルト（ＩＩ）イオン等のようなＣｏ
2+の錯体、トリス（２，２−ジピリジル）コバルト
（Ｉ）イオン等のようなＣｏ+ の錯体、コバルトカルボ
ニルのような酸化数０のＣｏ錯体が挙げられるが、錯体
が水に溶解あるいは微細分散するものであれば、錯化剤
（配位子）を特に限定しない。上記のＣｏ（ＩＩＩ）、
Ｃｏ（ＩＩ）、Ｃｏ（Ｉ）錯イオンの対アニオンとして
は、硝酸イオン、酢酸イオン、塩化物イオン、臭化物イ
オン、炭酸イオン、燐酸イオン、亜燐酸イオン、チオシ
アン酸イオン等を用いる。
キサアンミンコバルト（ＩＩＩ）イオン、トリス（エチ
レンジアミン）コバルト（ＩＩＩ）イオン等のようなＣ
ｏ3+の錯体、テトラクロロコバルト（ＩＩ）イオン、ア
クアトリクロロコバルト（ＩＩ）イオン等のようなＣｏ
2+の錯体、トリス（２，２−ジピリジル）コバルト
（Ｉ）イオン等のようなＣｏ+ の錯体、コバルトカルボ
ニルのような酸化数０のＣｏ錯体が挙げられるが、錯体
が水に溶解あるいは微細分散するものであれば、錯化剤
（配位子）を特に限定しない。上記のＣｏ（ＩＩＩ）、
Ｃｏ（ＩＩ）、Ｃｏ（Ｉ）錯イオンの対アニオンとして
は、硝酸イオン、酢酸イオン、塩化物イオン、臭化物イ
オン、炭酸イオン、燐酸イオン、亜燐酸イオン、チオシ
アン酸イオン等を用いる。
【００１５】皮膜層中に分散するＣｏ化合物の合計量は
皮膜全体の０．０１〜８０重量％、望ましくは０．１〜
５０重量％とするのがよい。Ｃｏ化合物の含有量が０．
０１重量％未満では、皮膜中に分散するＣｏ化合物の濃
度が希薄となり十分な耐黒変性が得られない。一方、８
０重量％を超えるとＣｏ化合物の黒変抑制効果が飽和す
るだけでなく、皮膜中でＣｏ化合物の均一分散が困難と
なる。皮膜層は、金属系化合物、リン酸塩、亜リン酸
塩、ケイ酸塩、ニトロ化合物、シラン化合物、水性有機
樹脂の１種または２種以上から形成するのがよい。
皮膜全体の０．０１〜８０重量％、望ましくは０．１〜
５０重量％とするのがよい。Ｃｏ化合物の含有量が０．
０１重量％未満では、皮膜中に分散するＣｏ化合物の濃
度が希薄となり十分な耐黒変性が得られない。一方、８
０重量％を超えるとＣｏ化合物の黒変抑制効果が飽和す
るだけでなく、皮膜中でＣｏ化合物の均一分散が困難と
なる。皮膜層は、金属系化合物、リン酸塩、亜リン酸
塩、ケイ酸塩、ニトロ化合物、シラン化合物、水性有機
樹脂の１種または２種以上から形成するのがよい。
【００１６】皮膜層を形成する金属系化合物としては、
例えば、塗布型クロメ−トの基剤として広く用いられて
いるクロム酸塩やフッ化クロム等を主成分とするＣｒ系
化合物、フルオロチタン酸等のチタン酸を主成分とする
化合物並びに該化合物に更にＶ化合物を添加したもの、
フルオロジルコニウム酸等のジルコニウム酸を主成分と
する化合物並びに該化合物に更にＣｅやＶの化合物を添
加したもの、モリブデン酸、タングステン酸あるいは過
マンガン酸を含む各種の酸素酸化合物、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ
等の希土類元素の塩を主成分とする化合物等が挙げられ
る。
例えば、塗布型クロメ−トの基剤として広く用いられて
いるクロム酸塩やフッ化クロム等を主成分とするＣｒ系
化合物、フルオロチタン酸等のチタン酸を主成分とする
化合物並びに該化合物に更にＶ化合物を添加したもの、
フルオロジルコニウム酸等のジルコニウム酸を主成分と
する化合物並びに該化合物に更にＣｅやＶの化合物を添
加したもの、モリブデン酸、タングステン酸あるいは過
マンガン酸を含む各種の酸素酸化合物、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ
等の希土類元素の塩を主成分とする化合物等が挙げられ
る。
【００１７】皮膜層を形成するリン酸塩としては、例え
ば、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、
縮合リン酸アルミニウム等、亜リン酸塩としては、例え
ば、亜リン酸亜鉛、亜リン酸バリウム、亜リン酸マグネ
シウム、亜リン酸マンガン等、ケイ酸塩としては、例え
ば、Ｎａ2 Ｏ・ｘＳｉＯ2 （ｘ＝２または３）の組成の
重合体等、ニトロ化合物としては、例えば、亜硝酸ナト
リウムで代表される亜硝酸塩等、シラン化合物として
は、例えば、トリメトキシシリル基を有するシランカッ
プリング剤等が挙げられる。
ば、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸バリウム、
縮合リン酸アルミニウム等、亜リン酸塩としては、例え
ば、亜リン酸亜鉛、亜リン酸バリウム、亜リン酸マグネ
シウム、亜リン酸マンガン等、ケイ酸塩としては、例え
ば、Ｎａ2 Ｏ・ｘＳｉＯ2 （ｘ＝２または３）の組成の
重合体等、ニトロ化合物としては、例えば、亜硝酸ナト
リウムで代表される亜硝酸塩等、シラン化合物として
は、例えば、トリメトキシシリル基を有するシランカッ
プリング剤等が挙げられる。
【００１８】また、水性有機樹脂としては、水溶性樹脂
のほか、水不溶性樹脂がエマルジョンやサスペンジョン
などの形で水中に微分散された状態になり得るもの（水
分散性樹脂）も含める。このような水性樹脂として使用
できる樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェ
ノール系樹脂、その他の加熱硬化型の樹脂などを例示で
き、架橋可能な樹脂であることがより好ましい。これら
の水性樹脂の２種類以上を混合して用いてもよい。水性
樹脂として使用できる樹脂に共通に見られる構造は、例
えば、水に溶解または分散できるように分子鎖に各種の
親水性基を導入したもの、乳化重合や重合後の乳化処理
によりエマルジョンを形成したものを例示できる。
のほか、水不溶性樹脂がエマルジョンやサスペンジョン
などの形で水中に微分散された状態になり得るもの（水
分散性樹脂）も含める。このような水性樹脂として使用
できる樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、フェ
ノール系樹脂、その他の加熱硬化型の樹脂などを例示で
き、架橋可能な樹脂であることがより好ましい。これら
の水性樹脂の２種類以上を混合して用いてもよい。水性
樹脂として使用できる樹脂に共通に見られる構造は、例
えば、水に溶解または分散できるように分子鎖に各種の
親水性基を導入したもの、乳化重合や重合後の乳化処理
によりエマルジョンを形成したものを例示できる。
【００１９】本発明でＺｎ−Ａｌ系合金めっき上に形成
される皮膜は、上記の腐食抑制皮膜の形成能を有する化
合物を、合計量で２０重量％以上、望ましくは５０重量
％以上含む。皮膜形成能を有する成分が２０重量％未満
では、Ｃｏ化合物を担持し均一に分散できるような皮膜
が得られない。本発明において、めっき上に形成される
皮膜の付着量は特に限定しないが、金属系化合物を主た
る構成成分とする皮膜では、Ｃｏを含む金属換算で１〜
３００ｍｇ／ｍ2 、他の無機系化合物を主たる構成成分
とする皮膜では、皮膜層に分散するＣｏ化合物を含め
０．１〜５ｇ／ｍ2 、有機樹脂を主たる構成成分とする
皮膜では、皮膜層に分散するＣｏ化合物を含め０．３〜
５ｇ／ｍ2 の範囲にするのが好ましい。
される皮膜は、上記の腐食抑制皮膜の形成能を有する化
合物を、合計量で２０重量％以上、望ましくは５０重量
％以上含む。皮膜形成能を有する成分が２０重量％未満
では、Ｃｏ化合物を担持し均一に分散できるような皮膜
が得られない。本発明において、めっき上に形成される
皮膜の付着量は特に限定しないが、金属系化合物を主た
る構成成分とする皮膜では、Ｃｏを含む金属換算で１〜
３００ｍｇ／ｍ2 、他の無機系化合物を主たる構成成分
とする皮膜では、皮膜層に分散するＣｏ化合物を含め
０．１〜５ｇ／ｍ2 、有機樹脂を主たる構成成分とする
皮膜では、皮膜層に分散するＣｏ化合物を含め０．３〜
５ｇ／ｍ2 の範囲にするのが好ましい。
【００２０】付着量が、金属系化合物を主たる構成成分
とする皮膜におけるＣｏを含む金属換算で、１ｍｇ／ｍ
2 未満、他の無機系化合物を主たる構成成分とする皮膜
で０．１ｇ／ｍ2 未満、有機樹脂を主たる構成成分とす
る皮膜で０．３ｇ／ｍ2 未満の場合、耐食性が不十分と
なるおそれがある。一方、それぞれ３００ｍｇ／ｍ2、
５ｇ／ｍ2 、５ｇ／ｍ2 を超えると、皮膜が不均一とな
り外観に問題が出たり、コストアップが懸念される。
とする皮膜におけるＣｏを含む金属換算で、１ｍｇ／ｍ
2 未満、他の無機系化合物を主たる構成成分とする皮膜
で０．１ｇ／ｍ2 未満、有機樹脂を主たる構成成分とす
る皮膜で０．３ｇ／ｍ2 未満の場合、耐食性が不十分と
なるおそれがある。一方、それぞれ３００ｍｇ／ｍ2、
５ｇ／ｍ2 、５ｇ／ｍ2 を超えると、皮膜が不均一とな
り外観に問題が出たり、コストアップが懸念される。
【００２１】本発明において、めっき面上への皮膜形成
の方法としては、溶融めっき後のめっき表面が１００℃
以上の温度にあるうちに、Ｃｏ化合物と皮膜形成成分を
含む水系表面処理液をスプレー塗布して蒸発乾燥させ皮
膜化する方法、溶融めっき後めっき表面が１００℃を下
回る温度に冷却した後、Ｃｏ化合物と皮膜形成成分を含
む水系表面処理浴へのめっき鋼板のディップ、該表面処
理液のロールコート、バーコート、刷毛塗り、あるいは
スプレ−等の後、熱風などにより加熱乾燥あるいは反応
させることにより行うが、他の方法で塗布、皮膜形成さ
せてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。本発明
における皮膜は、その目的を損なわない範囲で、各種の
有機及び無機の化合物、樹脂などを含んでいても差し支
えない。これらの例としては、腐食抑制剤、界面活性
剤、無機潤滑剤、樹脂ワックス、顔料、染料、架橋剤等
が挙げられる。
の方法としては、溶融めっき後のめっき表面が１００℃
以上の温度にあるうちに、Ｃｏ化合物と皮膜形成成分を
含む水系表面処理液をスプレー塗布して蒸発乾燥させ皮
膜化する方法、溶融めっき後めっき表面が１００℃を下
回る温度に冷却した後、Ｃｏ化合物と皮膜形成成分を含
む水系表面処理浴へのめっき鋼板のディップ、該表面処
理液のロールコート、バーコート、刷毛塗り、あるいは
スプレ−等の後、熱風などにより加熱乾燥あるいは反応
させることにより行うが、他の方法で塗布、皮膜形成さ
せてもよく、ここで掲げた方法に限定されない。本発明
における皮膜は、その目的を損なわない範囲で、各種の
有機及び無機の化合物、樹脂などを含んでいても差し支
えない。これらの例としては、腐食抑制剤、界面活性
剤、無機潤滑剤、樹脂ワックス、顔料、染料、架橋剤等
が挙げられる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によってよ
り具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により
限定されるものではない。 （実施例１）めっき付着量１００〜１３０ｇ／ｍ2 、め
っき組成はＡｌが０．２〜５５重量％、Ｍｇが０〜２６
重量％、Ｓｉが０〜２重量％、Ｓｎが０〜５重量％、Ｓ
ｂが０〜０．１５重量％、Ｐｂが０〜０．１５重量％で
残部Ｚｎからなる、表１に示す溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金め
っき鋼板を製造した。次いで、腐食抑制皮膜形成成分と
してクロム酸１０ｇ／ｌとシリカ１０または４０ｇ／ｌ
を含み、耐黒変性発現成分として硝酸コバルト、酢酸コ
バルト、チオシアン酸コバルトのいずれか１種を５また
は２５ｇ／ｌ含む表面処理液を調製し、めっき表面にス
プレー後、皮膜中のＣｒ量が概ね３０ｍｇ／ｍ2 となる
ようにロール絞りし、１００℃にて熱風乾燥した。形成
皮膜中のＣｏ化合物含量は、９．１〜５５．６重量％で
ある。飽和蒸気を噴霧した湿潤雰囲気中（温度：９８
℃、ＲＨ：９５％以上）にこれらの試験板を５時間暴露
し、皮膜形成面の黒変状態を目視により判定した。 判
定基準は、
り具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により
限定されるものではない。 （実施例１）めっき付着量１００〜１３０ｇ／ｍ2 、め
っき組成はＡｌが０．２〜５５重量％、Ｍｇが０〜２６
重量％、Ｓｉが０〜２重量％、Ｓｎが０〜５重量％、Ｓ
ｂが０〜０．１５重量％、Ｐｂが０〜０．１５重量％で
残部Ｚｎからなる、表１に示す溶融Ｚｎ−Ａｌ系合金め
っき鋼板を製造した。次いで、腐食抑制皮膜形成成分と
してクロム酸１０ｇ／ｌとシリカ１０または４０ｇ／ｌ
を含み、耐黒変性発現成分として硝酸コバルト、酢酸コ
バルト、チオシアン酸コバルトのいずれか１種を５また
は２５ｇ／ｌ含む表面処理液を調製し、めっき表面にス
プレー後、皮膜中のＣｒ量が概ね３０ｍｇ／ｍ2 となる
ようにロール絞りし、１００℃にて熱風乾燥した。形成
皮膜中のＣｏ化合物含量は、９．１〜５５．６重量％で
ある。飽和蒸気を噴霧した湿潤雰囲気中（温度：９８
℃、ＲＨ：９５％以上）にこれらの試験板を５時間暴露
し、皮膜形成面の黒変状態を目視により判定した。 判
定基準は、
【００２３】 評点５ 黒変全くなし ４ 白っぽく変化 ３ 灰色程度 ２ 黒灰色から黒変化 １ 完全黒変 とし、評点３以上を合格とした。また、各試験板につい
てＪＩＳ−Ｚ２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、
２４０時間後の白錆発生面積を測定することにより耐食
性を判定した。判定基準は、
てＪＩＳ−Ｚ２３７１に準拠した塩水噴霧試験を行い、
２４０時間後の白錆発生面積を測定することにより耐食
性を判定した。判定基準は、
【００２４】 評点５ 白錆発生なし ４ 白錆発生面積５％未満 ３ 白錆発生面積５％〜２５％未満 ２ 白錆発生面積２５％〜５０％未満 １ 白錆発生面積５０％以上 とし、評点４以上を合格とした。比較のため、Ｃｏ化合
物を含まない皮膜についても同様に処理を行い、黒変状
態と白錆発生状態を判定した（比較例Ｎｏ．４０〜５
０）。結果をまとめて表１に示す。
物を含まない皮膜についても同様に処理を行い、黒変状
態と白錆発生状態を判定した（比較例Ｎｏ．４０〜５
０）。結果をまとめて表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】（実施例２）めっき面上の皮膜形成成分と
して、高酸価変性アクリル樹脂の水分散化物（樹脂固形
分２５重量％、アニオン性）、あるいは自己乳化型のポ
リウレタン樹脂エマルジョン（樹脂固形分２５重量％、
アニオン性）のいずれか１種を２００〜４００ｇ／ｌ含
み、耐黒変性発現成分として硝酸コバルト、炭酸コバル
ト、燐酸コバルトのいずれか１種を３または２０ｇ／ｌ
含む表面処理液を調製した。実施例１で調製した溶融Ｚ
ｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板にこれらの処理液をスプレー
後、エアナイフ絞りによりト−タルの皮膜付着量が概ね
１ｇ／ｍ2 となるようにした。形成皮膜中のＣｏ化合物
含量は、２．９〜２８．６重量％であった。実施例１と
同様の黒変、白錆発生の促進試験を行い、皮膜形成面の
黒変状態と耐食性をそれぞれ５段階評点により判定し
た。比較のため、Ｃｏ化合物を含まない皮膜も調製し、
同様に黒変状態と耐食性を判定した（比較例Ｎｏ．９０
〜１００）。また、比較のため、水性樹脂１２ｇ／ｌ
（樹脂固形分３ｇ／ｌ）、Ｃｏ化合物２０ｇ／ｌの処理
液も調製し、ディップにより本発明のＣｏ化合物の含量
を逸脱するＣｏ化合物含量約８７％の皮膜形成を試みた
が、めっき表面上にＣｏ化合物が均一に分散する皮膜を
作れなかった（比較例Ｎｏ．１０１、１０２）。結果を
まとめて表２に示す。
して、高酸価変性アクリル樹脂の水分散化物（樹脂固形
分２５重量％、アニオン性）、あるいは自己乳化型のポ
リウレタン樹脂エマルジョン（樹脂固形分２５重量％、
アニオン性）のいずれか１種を２００〜４００ｇ／ｌ含
み、耐黒変性発現成分として硝酸コバルト、炭酸コバル
ト、燐酸コバルトのいずれか１種を３または２０ｇ／ｌ
含む表面処理液を調製した。実施例１で調製した溶融Ｚ
ｎ−Ａｌ系合金めっき鋼板にこれらの処理液をスプレー
後、エアナイフ絞りによりト−タルの皮膜付着量が概ね
１ｇ／ｍ2 となるようにした。形成皮膜中のＣｏ化合物
含量は、２．９〜２８．６重量％であった。実施例１と
同様の黒変、白錆発生の促進試験を行い、皮膜形成面の
黒変状態と耐食性をそれぞれ５段階評点により判定し
た。比較のため、Ｃｏ化合物を含まない皮膜も調製し、
同様に黒変状態と耐食性を判定した（比較例Ｎｏ．９０
〜１００）。また、比較のため、水性樹脂１２ｇ／ｌ
（樹脂固形分３ｇ／ｌ）、Ｃｏ化合物２０ｇ／ｌの処理
液も調製し、ディップにより本発明のＣｏ化合物の含量
を逸脱するＣｏ化合物含量約８７％の皮膜形成を試みた
が、めっき表面上にＣｏ化合物が均一に分散する皮膜を
作れなかった（比較例Ｎｏ．１０１、１０２）。結果を
まとめて表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】表１および２から明らかなように、本発明
の実施例Ｎｏ．１〜３９、５１〜８９で得ためっき鋼板
は、耐食性と耐黒変性の両方が優れている。これに対
し、めっき面上に形成された皮膜に所定量のＣｏ化合物
が含まれない場合（比較例Ｎｏ．４０〜５０、９０〜１
０２）は、本発明鋼板に比較し耐黒変性が劣る。
の実施例Ｎｏ．１〜３９、５１〜８９で得ためっき鋼板
は、耐食性と耐黒変性の両方が優れている。これに対
し、めっき面上に形成された皮膜に所定量のＣｏ化合物
が含まれない場合（比較例Ｎｏ．４０〜５０、９０〜１
０２）は、本発明鋼板に比較し耐黒変性が劣る。
【００２９】
【発明の効果】本発明のめっき鋼板は、優れた耐食性と
耐黒変性を発現するだけでなく、その製造において、め
っき表面の黒変防止処理を従来の後処理（耐食性等を高
める処理）工程の中で行えるため、工程増がなく余分な
設備費がかからない。また、少量のＣｏ化合物を、後処
理工程で形成される腐食抑制皮膜中に均一に分散できる
ため、原材料費のアップが殆どなく効果的に黒変を抑制
できる。そのため、本発明によるめっき鋼板及びその製
造方法は、建材、土木、車体等で後処理が必要な用途に
極めて有用である。
耐黒変性を発現するだけでなく、その製造において、め
っき表面の黒変防止処理を従来の後処理（耐食性等を高
める処理）工程の中で行えるため、工程増がなく余分な
設備費がかからない。また、少量のＣｏ化合物を、後処
理工程で形成される腐食抑制皮膜中に均一に分散できる
ため、原材料費のアップが殆どなく効果的に黒変を抑制
できる。そのため、本発明によるめっき鋼板及びその製
造方法は、建材、土木、車体等で後処理が必要な用途に
極めて有用である。
フロントページの続き (72)発明者 西村 一実 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 田中 暁 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K044 AA02 AB02 BA06 BA10 BA17 BA19 BA21 BC02 CA11 CA16
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、Ａｌ：０．１〜７０％を含有
し、残部がＺｎおよび不可避不純物よりなるめっき層を
有する溶融Ｚｎ−Ａｌ系のめっき鋼板であって、めっき
層の表面に、Ｃｏ化合物１種または２種以上を合計量で
０．０１〜８０重量％含有する皮膜層を有することを特
徴とする耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系め
っき鋼板。 - 【請求項２】 めっき層が、重量％で、 Ｍｇ：０．１〜３０％、 Ｓｉ：０．１〜５％の１種または２種を、さらに含有す
ることを特徴とする請求項１に記載の耐食性と耐黒変性
に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 - 【請求項３】 めっき層が、重量％で、 Ｓｎ：０．５〜１０％、 Ｓｂ：０．０５〜１％、 Ｐｂ：０．０５〜１％の１種または２種以上を、さらに
含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐
食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板。 - 【請求項４】 皮膜層が、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｒ，Ｍｏ，
Ｗ，Ｍｎおよび希土類元素のうち１種または２種以上の
元素を含有する金属系化合物、リン酸塩、亜リン酸塩、
ケイ酸塩、ニトロ化合物、シラン化合物、水性有機樹脂
の１種または２種以上から形成されることを特徴とする
請求項１〜３に記載の耐食性と耐黒変性に優れた溶融Ｚ
ｎ−Ａｌ系めっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29756499A JP2001115272A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29756499A JP2001115272A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001115272A true JP2001115272A (ja) | 2001-04-24 |
Family
ID=17848188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29756499A Pending JP2001115272A (ja) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | 耐食性および耐黒変性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ系めっき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001115272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160027319A (ko) * | 2014-08-28 | 2016-03-10 | 주식회사 포스코 | 표면이 미려한 고내식 아연합금 도금강판 및 이의 제조방법 |
| KR20180122731A (ko) * | 2016-04-29 | 2018-11-13 | 아르셀러미탈 | 프레스 경화 방법 |
-
1999
- 1999-10-20 JP JP29756499A patent/JP2001115272A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160027319A (ko) * | 2014-08-28 | 2016-03-10 | 주식회사 포스코 | 표면이 미려한 고내식 아연합금 도금강판 및 이의 제조방법 |
| KR101639877B1 (ko) * | 2014-08-28 | 2016-07-15 | 주식회사 포스코 | 표면이 미려한 고내식 아연합금 도금강판 및 이의 제조방법 |
| KR20180122731A (ko) * | 2016-04-29 | 2018-11-13 | 아르셀러미탈 | 프레스 경화 방법 |
| KR102025538B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2019-09-26 | 아르셀러미탈 | 프레스 경화 방법 |
| KR20190111146A (ko) * | 2016-04-29 | 2019-10-01 | 아르셀러미탈 | 프레스 경화 방법 |
| KR102319215B1 (ko) * | 2016-04-29 | 2021-10-29 | 아르셀러미탈 | 프레스 경화 방법 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
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