JP3435255B2 - 潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造設備 - Google Patents
潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造設備Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、潤滑性に優れた電気亜
鉛系めっき鋼板の製造設備に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電気亜鉛系めっき鋼板等の表面にＭｎ、
Ｐ酸化物等を生成せしめて、潤滑性（プレス性）、化成
処理性を向上することが、特開平４−８８１７６号公報
に開示されている。このような表面処理鋼板は、プレス
成形性において摺動性が冷延鋼板以上に向上し、しかも
成形時の押疵がなくなり、かつ酸化物もプレスによる剥
離等がなく、化成処理性にも優れたものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のごとき、電気亜
鉛系めっき鋼板は、潤滑性、化成処理性に優れており、
自動車メーカー、家電メーカー等において、採用される
機運が高まりつつあるのが実情である。しかして自動車
メーカー等での採用（使用）に際しては、使用量が膨大
になることから大量に、しかも品質の高い潤滑性等に優
れた電気亜鉛系めっき鋼板を安定して供給することが必
要になることは明らかである。しかしながら上記のごと
き、潤滑性等に優れた電気亜鉛系めっき鋼板は製品とし
て新規なものであり、工業的規模で安定して製造する設
備が存在せず、従って、現在のところ大量に安定して供
給するこができない等の課題がある。本発明は、このよ
うな課題を有利に解決するためなされたものであり、上
記のごとき潤滑性等に優れた電気亜鉛系めっき鋼板を工
業的規模で安定して製造する設備を提供することを目的
とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、鋼板前処理装置と、電気亜鉛系めっき装置と、洗
浄装置と、めっき層表面を酸化皮膜が形成されていない
表面とするための活性化処理装置と、活性化後の表面に
無機系酸化物皮膜を均一に形成するための潤滑性向上用
酸化膜生成装置と、乾燥装置を連設したことを特徴とす
る潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造設備であ
る。 【０００５】 【作用】鋼板前処理装置としては、鋼帯（鋼板）を連続
的に鋼板前処理装置へ導き、オルソ硅酸ソーダ、タン酸
ソーダ、苛性ソーダ等のｐＨ１０以上のアルカリ性水溶
液で洗浄することが好ましい。ｐＨ約１０未満であると
亜鉛系めっき鋼板表面に発生している酸化物の除去が不
十分になることがあり、また除去に長時間を要すること
になり生産性に影響することがあるので好ましくない。
このようなアルカリ性水溶液に電気亜鉛系めっき鋼板を
浸漬するか、アルカリ性水溶液中で電解処理する等によ
って洗浄することができる。また塩酸、硫酸等の酸性水
溶液により上記のごとく洗浄する。 【０００６】上記のごとく、洗浄した鋼帯を電気亜鉛系
めっき装置へ導き、竪型または水平型の電気めっき装置
で鋼帯を陰極、電極を陽極として電気めっき液中で通電
して亜鉛系めっきを施すものである。その電気亜鉛系め
っき鋼板としては、例えば亜鉛を主成分とするアルミよ
るものがあり、めっき組成としては純Ｚｎの他、Ｚｎと
Ｆｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎ、ＺｎとＣ
ｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを主成分として、
あるいは耐食性など諸機能の向上のためＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｂ、
Ｐ、Ｎ、Ｓ、Ｏ等の１種ないし２種以上の合金元素及び
不純物元素を含み、又ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラ
ミックス微粒子、ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化
物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散
させたものがあり、めっき層の厚み方向で単一組成のも
の、連続的あるいは層状に組成が変化するものがあり、
更に多層めっき鋼板では、最上層に、めっき組成として
は純Ｚｎの他、ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、
ＺｎとＭｎ、ＺｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなど
Ｚｎを主成分として、耐食性などの諸機能の向上のため
１種ないし２種以上の合金元素及び不純物元素を含み、
またＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス微粒子、
ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化物、アクリル樹脂な
どの有機高分子をめっき層中に分散させたものがある。
めっき付着量としては、０．５〜１００ｇ／ｍ2 で広範
囲の用途に適用することができる。 【０００７】このように電気亜鉛系めっきを施した、め
っき鋼帯を洗浄装置として例えば、洗浄水の散水装置、
洗浄水を満たしたタンクへ導き、洗浄によりめっき液等
を除去した後、潤滑性向上用酸化膜を生成せしめて潤滑
性等を向上させる。 【０００８】上記のごとく洗浄した電気亜鉛系めっき鋼
板の表面は、亜鉛やアルミニウム等のめっき層合金元素
の酸化皮膜が形成されており、こような皮膜が形成され
ていても潤滑性向上用酸化膜としての無機系酸化物皮膜
の形成はできプレス性、化成処理性は向上する。しかし
ながら、接着剤の接着強度は、亜鉛やアルミニウム等の
めっき層合金元素の酸化皮膜が形成されているめっき鋼
板に、無機系酸化物皮膜を形成した場合と、亜鉛やアル
ミニウム等の酸化物が形成されていない表面に、無機系
酸化物皮膜を形成した場合とでは、後者が格段に優れて
いることを見出した。この原因はあきらかではないが以
下のごとく推定している。亜鉛やアルミニウム等の酸化
物が形成されていない表面に、無機系酸化物皮膜を形成
した場合は、無機系酸化物皮膜の形成時にめっき層表面
を均一にエッチングし皮膜の形成がなされるため、めっ
き層と皮膜の密着性は良好となる。しかし、亜鉛やアル
ミニウム等の酸化皮膜が形成されている表面に、無機系
酸化物皮膜を形成した場合は、無機系酸化物皮膜は薄
く、また無形成部分でめっき層をエッチングした後、酸
化物皮膜表面に沈着した状態で均一に形成される。従っ
てプレス性は、この無機系酸化物皮膜の被覆効果による
ため、化成処理性は酸化皮膜及び酸化物皮膜の何れも化
成処理液に完全に溶解し、化成処理皮膜の形成が可能と
なり効果に差異はないが、接着剤の接着強度において
は、酸化皮膜と無機系酸化物皮膜の間の結合力が確保で
きないため低下するものと考えられる。 【０００９】即ち、本発明においては、無機系酸化物皮
膜形成後の電気亜鉛系めっき鋼板の潤滑性の向上を一層
高めるためには、酸化皮膜と無機系酸化物皮膜の皮膜結
合力低下を回避するために、前記のごとく洗浄後の電気
亜鉛系めっき鋼板を活性化処理装置へ導き、めっき鋼板
の表面を活性化することが好ましい。 【００１０】上記のごとき、活性化処理装置では電気亜
鉛系めっき鋼板の表面に生成した酸化皮膜と無機系酸化
物皮膜の皮膜結合力低下を回避するものであり、めっき
層表面を活性化して後述のごとく、無機系酸化物皮膜を
生成せしめることにより、めっき層をエッチングして皮
膜に供給されるＺｎやめっき層合金元素の酸化物や水酸
化物と一体化をはかるものである。活性化する方法とし
ては、アルカリ水溶液で洗浄する方法、酸性水溶液で洗
浄する方法、研削等のごとくブラッシングする方法があ
る。 【００１１】上記のごとく洗浄後または活性化後の電気
亜鉛系めっき鋼帯を潤滑性向上用酸化膜生成装置へ導
き、めっき鋼板表面に潤滑性向上用酸化膜として、例え
ばMn、Mo、P 、Co、Ca、Ni、W 、V 、B の１種または２
種以上からなる無機系酸化物を生成する。このような酸
化物は、クロメート皮膜と同様ガラス状の皮膜となりプ
レス時に、めっきのダイスへのかじりを抑制し摺動性を
良好にする。更にクロメート皮膜と異なり化成処理液に
完全に溶解し、均一に化成処理皮膜を形成するととも
に、これらの成分は、化成処理液の含有成分でもあり化
成処理液を汚染しない。このような無機系酸化物の構造
は、Mn、Mo、Co、Ca、Ni、W 、V とめっき層をエッチン
グして皮膜に供給されるZnやめっき層合金元素の酸化物
や水酸化物、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等が
複合したものと考えられ、Mn−O 結合、その他金属−O
結合、P −O 結合、B −O 結合からなるネットワークが
主体で、部分的に−OH 、CO3 基等が、更にはめっき層
から供給される金属が置換したアモルファス状の巨大分
子構造であろうと推定している。また、このような酸化
物は油による洗浄工程、脱脂工程でも溶解しないので、
プレス時の潤滑性能の低下、他工程にほとんど負荷を及
ぼさない。 【００１２】このような酸化物の電気亜鉛系めっき鋼板
への生成は、例えばめっき鋼板を水溶液中へ浸漬する
か、水溶液を散布する等により塗布すること、及び電解
処理によって確実に生成することができる。このときに
は亜鉛系めっき鋼板の合金元素（金属）及び水溶液中の
不純物が、若干酸化物中に混入するが障害にはならな
い。また皮膜中に混入しても障害にならない元素として
は、Li、Be、C 、F 、Na、Mg、Al、Si、Cl、K 、Ca、N
i、Mo、V 、W 、Ti、Fe、Rb、Sr、Y 、Zn、Nb、Cs、B
a、ランタニド類のイオンや酸化物、水酸化物、リン酸
塩、硫酸塩硝酸塩等はある程度（皮膜中に約１０％以
下）混入しても影響はない。さらにCr、Cd、Pb、Sn、As
は微量であれば、化成処理性や化成処理液への汚染に影
響はなく効果は変わらない。 【００１３】次に、無機系酸化物の生成範囲としては、
金属量で１mg/m2あればよいが、500mg/m2を越えると自
動車、家電のユーザーで施す化成処理において、皮膜の
溶解が遅くなり化成処理皮膜の形成が不安定となるので
好ましくない。従って１〜５００ mg/m2、好ましくは１
〜２００mg/m2である。 【００１４】上記のごとき無機系酸化物の生成方法とし
ては、例えばMn系酸化物としては、過マンガン酸カリウ
ム、リン酸、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニ
ウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウ
ム、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、バナジ
ン酸アンモニウム、コバルト、ニッケル、カルシウム等
の塩化物、硫酸塩あるいはリン酸塩として１ｇ／ｌ〜溶
解限、反応を促進するためリン酸、硫酸、硝酸、塩酸、
フッ化物等を添加した浴を用いることができる。 【００１５】このようにして、めっき鋼板表面に潤滑性
向上用酸化膜を生成した後、乾燥装置へ導き、温風また
は電熱あるいは加熱ロールとの接触により、酸化膜中の
水分を除去するものである。また場合によっては、潤滑
性向上用酸化膜生成後、乾燥に先立ち洗浄装置を設け、
水洗、湯洗等により洗浄することもできる。 【００１６】上記のごとく、生成せしめた無機系酸化物
を熟成することによって無機系酸化物との化合物の脱水
縮合反応（架橋反応）と還元反応が同時に起こり、酸化
物を中性またはアルカリで難溶解性に還元することから
プレス後の脱脂処理に際し、酸化物の液中への溶出を確
実に抑制できることから酸化物の溶出による脱脂液の汚
染を抑制し、脱脂液の寿命及び廃水処理の負荷を軽減す
ることができる。その熟成方法としては、前記のごとき
無機系酸化物の乾燥に際し、加熱保持することによって
確実に熟成することができる。即ち、無機系酸化物中の
水分除去ご十分に加熱することによって熟成することが
でき、鋼板の加熱保持温度としては４０〜５００℃、１
〜４８時間で確実に熟成することができる。このような
熟成処理は、例えば無機系酸化物生成後に洗浄（リン
ス）した場合は、無機系酸化物の表面部に不均質な酸化
物が洗い流されており、熟成に必要性はないが、無機系
酸化物生成後の洗浄（リンス）を省略した場合は、不均
質な酸化物が残存しており熟成することが好ましい。従
って乾燥にとどめるか、熟成するかは必要に応じて行う
ものである。なお前記のごとき、乾燥装置に次いで、ク
ロメート装置、有機皮膜塗布装置等の後処理装置を設け
ることにより、後処理も同一設備で処理できるので生産
性等を高めることができ、極めて好ましいことである。 【００１７】 【実施例】次に本発明の実施例を挙げる。 実施例１ 図１において、鋼板前処理装置１へ鋼帯（板）２を導
き、鋼帯２表面の圧延油、酸化物等を除去して清浄化し
た後、電気亜鉛系めっき装置３へ導入して電気亜鉛系め
っきを施し、電気亜鉛系めっき鋼帯２とする、次いで洗
浄水を満たしたタンクからなる洗浄装置４へ導き、めっ
き鋼帯２を洗浄した後、潤滑性向上用酸化膜生成装置５
へ導き、潤滑性向上用酸化膜を生成する、しかる後乾燥
装置６で潤滑性向上用酸化膜中の水分を除去し、簡易防
錆油を塗布しコイル状に捲取り製品とする。 実施例２ 図１において、鋼板前処理装置１へ鋼帯（板）２を導
き、鋼帯２表面の圧延油、酸化物等を除去して清浄化し
た後、電気亜鉛系めっき装置３へ導入して電気亜鉛系め
っきを施し、電気亜鉛系めっき鋼帯２とする、次いで洗
浄水を満たしたタンクからなる洗浄装置４へ導き、めっ
き鋼帯２を洗浄した後、活性化装置７へ導きめっき鋼帯
２表面の酸化物を除去し活性化後、潤滑性向上用酸化膜
生成装置５へ導き、潤滑性向上用酸化膜を生成する、し
かる後乾燥装置６で潤滑性向上用酸化膜中の水分を除去
し、簡易防錆油を塗布しコイル状に捲取り製品とする。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、電気亜鉛系めっき鋼帯
（板）にプレス性、化成処理性に優れた潤滑性向上用酸
化膜を連続的に安定して、生成することができ工業的規
模で高品質のプレス性、化成処理性に優れた電気亜鉛系
めっき鋼帯（板）を量産することができるので、工業的
に大きな効果を奏することができる。
鉛系めっき鋼板の製造設備に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電気亜鉛系めっき鋼板等の表面にＭｎ、
Ｐ酸化物等を生成せしめて、潤滑性（プレス性）、化成
処理性を向上することが、特開平４−８８１７６号公報
に開示されている。このような表面処理鋼板は、プレス
成形性において摺動性が冷延鋼板以上に向上し、しかも
成形時の押疵がなくなり、かつ酸化物もプレスによる剥
離等がなく、化成処理性にも優れたものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のごとき、電気亜
鉛系めっき鋼板は、潤滑性、化成処理性に優れており、
自動車メーカー、家電メーカー等において、採用される
機運が高まりつつあるのが実情である。しかして自動車
メーカー等での採用（使用）に際しては、使用量が膨大
になることから大量に、しかも品質の高い潤滑性等に優
れた電気亜鉛系めっき鋼板を安定して供給することが必
要になることは明らかである。しかしながら上記のごと
き、潤滑性等に優れた電気亜鉛系めっき鋼板は製品とし
て新規なものであり、工業的規模で安定して製造する設
備が存在せず、従って、現在のところ大量に安定して供
給するこができない等の課題がある。本発明は、このよ
うな課題を有利に解決するためなされたものであり、上
記のごとき潤滑性等に優れた電気亜鉛系めっき鋼板を工
業的規模で安定して製造する設備を提供することを目的
とするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、鋼板前処理装置と、電気亜鉛系めっき装置と、洗
浄装置と、めっき層表面を酸化皮膜が形成されていない
表面とするための活性化処理装置と、活性化後の表面に
無機系酸化物皮膜を均一に形成するための潤滑性向上用
酸化膜生成装置と、乾燥装置を連設したことを特徴とす
る潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造設備であ
る。 【０００５】 【作用】鋼板前処理装置としては、鋼帯（鋼板）を連続
的に鋼板前処理装置へ導き、オルソ硅酸ソーダ、タン酸
ソーダ、苛性ソーダ等のｐＨ１０以上のアルカリ性水溶
液で洗浄することが好ましい。ｐＨ約１０未満であると
亜鉛系めっき鋼板表面に発生している酸化物の除去が不
十分になることがあり、また除去に長時間を要すること
になり生産性に影響することがあるので好ましくない。
このようなアルカリ性水溶液に電気亜鉛系めっき鋼板を
浸漬するか、アルカリ性水溶液中で電解処理する等によ
って洗浄することができる。また塩酸、硫酸等の酸性水
溶液により上記のごとく洗浄する。 【０００６】上記のごとく、洗浄した鋼帯を電気亜鉛系
めっき装置へ導き、竪型または水平型の電気めっき装置
で鋼帯を陰極、電極を陽極として電気めっき液中で通電
して亜鉛系めっきを施すものである。その電気亜鉛系め
っき鋼板としては、例えば亜鉛を主成分とするアルミよ
るものがあり、めっき組成としては純Ｚｎの他、Ｚｎと
Ｆｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、ＺｎとＭｎ、ＺｎとＣ
ｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなどＺｎを主成分として、
あるいは耐食性など諸機能の向上のためＦｅ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ａｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｂ、
Ｐ、Ｎ、Ｓ、Ｏ等の１種ないし２種以上の合金元素及び
不純物元素を含み、又ＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラ
ミックス微粒子、ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化
物、アクリル樹脂などの有機高分子をめっき層中に分散
させたものがあり、めっき層の厚み方向で単一組成のも
の、連続的あるいは層状に組成が変化するものがあり、
更に多層めっき鋼板では、最上層に、めっき組成として
は純Ｚｎの他、ＺｎとＦｅ、ＺｎとＮｉ、ＺｎとＡｌ、
ＺｎとＭｎ、ＺｎとＣｒ、ＺｎとＴｉ、ＺｎとＭｇなど
Ｚｎを主成分として、耐食性などの諸機能の向上のため
１種ないし２種以上の合金元素及び不純物元素を含み、
またＳｉＯ2 、Ａｌ2Ｏ3 などのセラミックス微粒子、
ＴｉＯ2 、ＢａＣｒＯ4 などの酸化物、アクリル樹脂な
どの有機高分子をめっき層中に分散させたものがある。
めっき付着量としては、０．５〜１００ｇ／ｍ2 で広範
囲の用途に適用することができる。 【０００７】このように電気亜鉛系めっきを施した、め
っき鋼帯を洗浄装置として例えば、洗浄水の散水装置、
洗浄水を満たしたタンクへ導き、洗浄によりめっき液等
を除去した後、潤滑性向上用酸化膜を生成せしめて潤滑
性等を向上させる。 【０００８】上記のごとく洗浄した電気亜鉛系めっき鋼
板の表面は、亜鉛やアルミニウム等のめっき層合金元素
の酸化皮膜が形成されており、こような皮膜が形成され
ていても潤滑性向上用酸化膜としての無機系酸化物皮膜
の形成はできプレス性、化成処理性は向上する。しかし
ながら、接着剤の接着強度は、亜鉛やアルミニウム等の
めっき層合金元素の酸化皮膜が形成されているめっき鋼
板に、無機系酸化物皮膜を形成した場合と、亜鉛やアル
ミニウム等の酸化物が形成されていない表面に、無機系
酸化物皮膜を形成した場合とでは、後者が格段に優れて
いることを見出した。この原因はあきらかではないが以
下のごとく推定している。亜鉛やアルミニウム等の酸化
物が形成されていない表面に、無機系酸化物皮膜を形成
した場合は、無機系酸化物皮膜の形成時にめっき層表面
を均一にエッチングし皮膜の形成がなされるため、めっ
き層と皮膜の密着性は良好となる。しかし、亜鉛やアル
ミニウム等の酸化皮膜が形成されている表面に、無機系
酸化物皮膜を形成した場合は、無機系酸化物皮膜は薄
く、また無形成部分でめっき層をエッチングした後、酸
化物皮膜表面に沈着した状態で均一に形成される。従っ
てプレス性は、この無機系酸化物皮膜の被覆効果による
ため、化成処理性は酸化皮膜及び酸化物皮膜の何れも化
成処理液に完全に溶解し、化成処理皮膜の形成が可能と
なり効果に差異はないが、接着剤の接着強度において
は、酸化皮膜と無機系酸化物皮膜の間の結合力が確保で
きないため低下するものと考えられる。 【０００９】即ち、本発明においては、無機系酸化物皮
膜形成後の電気亜鉛系めっき鋼板の潤滑性の向上を一層
高めるためには、酸化皮膜と無機系酸化物皮膜の皮膜結
合力低下を回避するために、前記のごとく洗浄後の電気
亜鉛系めっき鋼板を活性化処理装置へ導き、めっき鋼板
の表面を活性化することが好ましい。 【００１０】上記のごとき、活性化処理装置では電気亜
鉛系めっき鋼板の表面に生成した酸化皮膜と無機系酸化
物皮膜の皮膜結合力低下を回避するものであり、めっき
層表面を活性化して後述のごとく、無機系酸化物皮膜を
生成せしめることにより、めっき層をエッチングして皮
膜に供給されるＺｎやめっき層合金元素の酸化物や水酸
化物と一体化をはかるものである。活性化する方法とし
ては、アルカリ水溶液で洗浄する方法、酸性水溶液で洗
浄する方法、研削等のごとくブラッシングする方法があ
る。 【００１１】上記のごとく洗浄後または活性化後の電気
亜鉛系めっき鋼帯を潤滑性向上用酸化膜生成装置へ導
き、めっき鋼板表面に潤滑性向上用酸化膜として、例え
ばMn、Mo、P 、Co、Ca、Ni、W 、V 、B の１種または２
種以上からなる無機系酸化物を生成する。このような酸
化物は、クロメート皮膜と同様ガラス状の皮膜となりプ
レス時に、めっきのダイスへのかじりを抑制し摺動性を
良好にする。更にクロメート皮膜と異なり化成処理液に
完全に溶解し、均一に化成処理皮膜を形成するととも
に、これらの成分は、化成処理液の含有成分でもあり化
成処理液を汚染しない。このような無機系酸化物の構造
は、Mn、Mo、Co、Ca、Ni、W 、V とめっき層をエッチン
グして皮膜に供給されるZnやめっき層合金元素の酸化物
や水酸化物、リン酸塩、硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等が
複合したものと考えられ、Mn−O 結合、その他金属−O
結合、P −O 結合、B −O 結合からなるネットワークが
主体で、部分的に−OH 、CO3 基等が、更にはめっき層
から供給される金属が置換したアモルファス状の巨大分
子構造であろうと推定している。また、このような酸化
物は油による洗浄工程、脱脂工程でも溶解しないので、
プレス時の潤滑性能の低下、他工程にほとんど負荷を及
ぼさない。 【００１２】このような酸化物の電気亜鉛系めっき鋼板
への生成は、例えばめっき鋼板を水溶液中へ浸漬する
か、水溶液を散布する等により塗布すること、及び電解
処理によって確実に生成することができる。このときに
は亜鉛系めっき鋼板の合金元素（金属）及び水溶液中の
不純物が、若干酸化物中に混入するが障害にはならな
い。また皮膜中に混入しても障害にならない元素として
は、Li、Be、C 、F 、Na、Mg、Al、Si、Cl、K 、Ca、N
i、Mo、V 、W 、Ti、Fe、Rb、Sr、Y 、Zn、Nb、Cs、B
a、ランタニド類のイオンや酸化物、水酸化物、リン酸
塩、硫酸塩硝酸塩等はある程度（皮膜中に約１０％以
下）混入しても影響はない。さらにCr、Cd、Pb、Sn、As
は微量であれば、化成処理性や化成処理液への汚染に影
響はなく効果は変わらない。 【００１３】次に、無機系酸化物の生成範囲としては、
金属量で１mg/m2あればよいが、500mg/m2を越えると自
動車、家電のユーザーで施す化成処理において、皮膜の
溶解が遅くなり化成処理皮膜の形成が不安定となるので
好ましくない。従って１〜５００ mg/m2、好ましくは１
〜２００mg/m2である。 【００１４】上記のごとき無機系酸化物の生成方法とし
ては、例えばMn系酸化物としては、過マンガン酸カリウ
ム、リン酸、ホウ酸ナトリウム、モリブデン酸アンモニ
ウム、リンモリブデン酸、タングステン酸アンモニウ
ム、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、バナジ
ン酸アンモニウム、コバルト、ニッケル、カルシウム等
の塩化物、硫酸塩あるいはリン酸塩として１ｇ／ｌ〜溶
解限、反応を促進するためリン酸、硫酸、硝酸、塩酸、
フッ化物等を添加した浴を用いることができる。 【００１５】このようにして、めっき鋼板表面に潤滑性
向上用酸化膜を生成した後、乾燥装置へ導き、温風また
は電熱あるいは加熱ロールとの接触により、酸化膜中の
水分を除去するものである。また場合によっては、潤滑
性向上用酸化膜生成後、乾燥に先立ち洗浄装置を設け、
水洗、湯洗等により洗浄することもできる。 【００１６】上記のごとく、生成せしめた無機系酸化物
を熟成することによって無機系酸化物との化合物の脱水
縮合反応（架橋反応）と還元反応が同時に起こり、酸化
物を中性またはアルカリで難溶解性に還元することから
プレス後の脱脂処理に際し、酸化物の液中への溶出を確
実に抑制できることから酸化物の溶出による脱脂液の汚
染を抑制し、脱脂液の寿命及び廃水処理の負荷を軽減す
ることができる。その熟成方法としては、前記のごとき
無機系酸化物の乾燥に際し、加熱保持することによって
確実に熟成することができる。即ち、無機系酸化物中の
水分除去ご十分に加熱することによって熟成することが
でき、鋼板の加熱保持温度としては４０〜５００℃、１
〜４８時間で確実に熟成することができる。このような
熟成処理は、例えば無機系酸化物生成後に洗浄（リン
ス）した場合は、無機系酸化物の表面部に不均質な酸化
物が洗い流されており、熟成に必要性はないが、無機系
酸化物生成後の洗浄（リンス）を省略した場合は、不均
質な酸化物が残存しており熟成することが好ましい。従
って乾燥にとどめるか、熟成するかは必要に応じて行う
ものである。なお前記のごとき、乾燥装置に次いで、ク
ロメート装置、有機皮膜塗布装置等の後処理装置を設け
ることにより、後処理も同一設備で処理できるので生産
性等を高めることができ、極めて好ましいことである。 【００１７】 【実施例】次に本発明の実施例を挙げる。 実施例１ 図１において、鋼板前処理装置１へ鋼帯（板）２を導
き、鋼帯２表面の圧延油、酸化物等を除去して清浄化し
た後、電気亜鉛系めっき装置３へ導入して電気亜鉛系め
っきを施し、電気亜鉛系めっき鋼帯２とする、次いで洗
浄水を満たしたタンクからなる洗浄装置４へ導き、めっ
き鋼帯２を洗浄した後、潤滑性向上用酸化膜生成装置５
へ導き、潤滑性向上用酸化膜を生成する、しかる後乾燥
装置６で潤滑性向上用酸化膜中の水分を除去し、簡易防
錆油を塗布しコイル状に捲取り製品とする。 実施例２ 図１において、鋼板前処理装置１へ鋼帯（板）２を導
き、鋼帯２表面の圧延油、酸化物等を除去して清浄化し
た後、電気亜鉛系めっき装置３へ導入して電気亜鉛系め
っきを施し、電気亜鉛系めっき鋼帯２とする、次いで洗
浄水を満たしたタンクからなる洗浄装置４へ導き、めっ
き鋼帯２を洗浄した後、活性化装置７へ導きめっき鋼帯
２表面の酸化物を除去し活性化後、潤滑性向上用酸化膜
生成装置５へ導き、潤滑性向上用酸化膜を生成する、し
かる後乾燥装置６で潤滑性向上用酸化膜中の水分を除去
し、簡易防錆油を塗布しコイル状に捲取り製品とする。 【００１８】 【発明の効果】本発明によれば、電気亜鉛系めっき鋼帯
（板）にプレス性、化成処理性に優れた潤滑性向上用酸
化膜を連続的に安定して、生成することができ工業的規
模で高品質のプレス性、化成処理性に優れた電気亜鉛系
めっき鋼帯（板）を量産することができるので、工業的
に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すフロー図である。
【図２】本発明の実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１ 鋼板前処理装置
３ 電気亜鉛系めっき装置
４ 洗浄装置
５ 潤滑性向上用酸化膜生成装置
６ 乾燥装置
７ 活性化装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小川 裕
愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵
株式会社名古屋製鐵所内
(56)参考文献 特開 昭63−125695（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−85990（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−325791（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−325689（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−116746（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−230611（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−99880（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−88176（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−243751（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−258984（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−78050（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C25D 5/48
C23C 2/26
C23C 28/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 鋼板前処理装置と、電気亜鉛系めっき装
置と、洗浄装置と、めっき層表面を酸化皮膜が形成され
ていない表面とするための活性化処理装置と、活性化後
の表面に無機系酸化物皮膜を均一に形成するための潤滑
性向上用酸化膜生成装置と、乾燥装置を連設したことを
特徴とする潤滑性に優れた電気亜鉛系めっき鋼板の製造
設備。
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|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-05-30 JP JP13170295A patent/JP3435255B2/ja not_active Expired - Lifetime
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