JPH0581661B2

JPH0581661B2 -

Info

Publication number: JPH0581661B2
Application number: JP62081060A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Tomita; Susumu Yamamoto
Original assignee: Nikko Aen KK
Current assignee: Nikko Aen KK
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1987-04-03
Publication date: 1993-11-15
Also published as: JPS63247332A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は、鉄鋼材料表面への着色溶融亜鉛メツ
キ技術に関するものであり、特には従来からの着
色には見られない、金色、紫色、青色、緑色等が
混在する玉虫色を発色せしめることを特徴とする
着色溶融亜鉛メツキ方法に関する。発明の背景溶融亜鉛を用いてメツキを施した溶融亜鉛メツ
キ鉄鋼材料は、建築、土木、農業、水産、化学プ
ラント、電力送信等の部門での部材や施設に至る
広範囲な分野において耐食目的で多用されてい
る。ところで、近年、鉄塔、照明用ポール、ガード
レール、各種作業及び展示用仮設架台、外板等の
施設に対しては、従来の溶融亜鉛メツキ材のよう
な金属色を呈するものよりも周囲の環境に適合し
て美観色を呈する着色溶融亜鉛メツキ材が要望さ
れるようになつている。美観意識の高まりと共
に、今後、建築、土木、プラント、電力送信、運
輸、農業、水産その他の広い分野において着色溶
融亜鉛メツキ材の需要が益々拡大していくものと
予想される。従来技術とその問題点従来の溶融亜鉛メツキ鋼の着色法としては、該
メツキ鋼に塗装により着色することが主として行
なわれているが、溶融亜鉛メツキ鋼のメツキ被膜
中のZnは活性なため、塗料の油分の構成分であ
る脂肪酸が徐々にアルカリ分解して亜鉛石けんを
形成するようになる。そのため、着色に用いた塗
料の皮膜がメツキ皮膜表面に付着せずに剥離する
に至る欠点がある。したがつて、従来はこのような欠点を防ぐため
に、鉄鋼に溶融亜鉛を用いてメツキを施し、つい
で得られたメツキ鋼を大気中に１〜３週間曝露し
て上記メツキ皮膜上にさらにＺ（OH）₂、ZnO、
ZnCO₃およびZnCl₂等の腐食生成物を形成させ、
ついでメツキ鋼の表面をクリーニングした後、着
色のための塗装を施すという煩雑な操作を行なう
ことが余儀なくされていた。ところで、上記のような塗装法とは別に、溶融
亜鉛メツキを施すに際しての酸化膜の発色作用を
利用する着色処理方法が知られている。例えば、
特公昭46−42007号は、溶融亜鉛メツキ浴に、チ
タン、マンガン、バナジウム等々の１種以上を添
加したメツキ浴を使用しての着色処理方法を開示
している。しかし、ここで開示された技術に従つ
て得られた着色溶融亜鉛メツキの色調は全般的に
非常に薄く、経時的にすぐに退色し、皮膜も剥げ
やすいことが認められた。求める色の発色を的確
にコントロールすることが出来ず、ぼやけた色調
となることが多々あつた。こうした状況において、本件出願人は、例えば
特願昭62−81059号に開示されるように、添加剤
の量を増大することにより鮮明な発色を有する着
色溶融亜鉛メツキ技術の確立に取組み、多くの成
果を挙げてきた。今では、成分コントロールとメ
ツキ及び後処理条件との組合せにより黄金色、紫
色、青色、黄色、暗赤色、緑色等のバラエテイに
富む色相を自在に発色することが可能となつてい
る。しかしながら、こうした従来からの色相をより
豊かにし、美観性及び装飾性を、更には芸術性を
一段と高めることが出来るなら、着色溶融亜鉛メ
ツキの需要範囲は更に一段と拡大するものと思わ
れる。例えば、各種展示場、遊園地の仮設用架台
や外板には装飾性の高いものが適切であろう。ガ
ードレールや街中の土木・建築現場でも装飾性が
今後要視されるものと思われる。発明の概要こうした課題の下で、本発明者等は、従来から
の溶融亜鉛メツキ材の金属色を単に彩色するとと
どまらず、従来からの外観色のイメージを打破す
る画期的発色として、金色、紫色、青色、青色、
緑色が混在する玉虫色の着色メツキを想到し、そ
の発色に成功した。玉虫色発色のためには、 (1) 0.1〜0.8wt％Mnもしくは0.1〜0.8wt％Mnと
0.05〜1.0wt％Cuとを含有する溶融亜鉛合金メ
ツキ浴を用いること、 (2) 浴温度450〜550℃で鉄鋼材料にメツキを施す
こと、そして (3) 冷却手段として40〜60℃の温水に３〜30秒浸
漬する温水冷を採用することが重要であること
は判明した。特に温水冷が玉虫色発色に有効であることが判
明した。この知見に基づいて、本発明は、0.1〜0.8wt％
Mnもしくは0.1〜0.8wt％Mnと0.05〜1.0wt％Cu
とを含有し、残部が亜鉛及び不可避的不純物から
成る溶融亜鉛合金メツキ浴を用いて、浴温度450
〜550℃で鉄鋼材料にメツキを施した後、40〜60
℃の温水に３〜30秒浸漬する温水浴により金色、
紫色、青色、緑色等が混在する玉虫色を発色せし
めることを特徴とする玉虫色着色溶融亜鉛メツキ
方法を提供する。発明の具体的説明溶融亜鉛合金メツキは、亜鉛合金をメツキ浴に
て溶解し、そこに被メツキ鉄鋼材料を浸漬するこ
とにより実施される。玉虫色の着色メツキを得る
には特定の組成範囲を有する溶融亜鉛合金浴を用
いて、特定の条件下でメツキを行うことが必要で
ある。亜鉛合金は、亜鉛地金に特定の合金添加剤を加
えることにより調製される。本発明において溶融
亜鉛合金に使用する亜鉛地金としては、JIS
H2107に規定される主として蒸留亜鉛地金１種
（純度98.5％以上）、最純亜鉛地金（純度99.99％）
ならびに特殊亜鉛地金が例示でき、これらの亜鉛
地金に不可避的に含まれる不純物は、例えば蒸留
亜鉛地金１種ではPb1.2wt％以下、Cd0.1wt％以
下、Fe0.020wt％以下であるが、本発明では、こ
れらの不純物の含量が合計で1.5wt％未満の亜鉛
地金を用いることが好ましい。本発明に従えば、上記亜鉛地金に (1) 0.1〜0.8wt％、好ましくは0.2〜0.8wt％Mnも
しくは (2) 0.1〜0.8wt％、好ましくは0.2〜0.8wt％Mn及
び0.05〜1.0wt％Cu を添加含有させた溶融亜鉛合金浴が用いられる。
メツキ浴におけるMn含有量が0.1wt％未満であ
ると酸化膜の生成が未熟であるため、色調が薄
く、他方0.8wt％を超えると色相の調整が困難と
なりまたメツキ材に対する濡れが悪化する。Mn
含有量は0.2wt％以上とする方が玉虫色が安定し
て発色しやすい。0.05〜1.0wt％Cuの添加は、め
つき液のタレ切りを良好にしまた酸化膜の剥離防
止に効果的である。上記の溶融亜鉛合金浴を用い、450〜550℃の浴
温度で溶融メツキが施される。浸漬は１〜３分程
度とされる。浸漬後、メツキ材は温水冷される。
温水冷は、40〜60℃の温水に３〜30秒浸漬するこ
とにより行われる。組成及び処理条件が上記特定
範囲外になると所望の玉虫色の発色が得られなく
なる。被メツキ材が薄すぎると、恐らくは冷却速度が
速くなるためか、玉虫色となりづらいことがあつ
た。1.6mm以上の厚さを有する被メツキ材の使用
が好ましい。メツキに当り、被メツキ材は通常的予備処理を
施される。即ち、被メツキ材は、アルカリ浴を使
用する等による脱脂、酸洗等によるスケール除去
後、例えばZnCl₂−KF系溶液やZnCl₂−NH₄Cl溶
液のようなフラツクス溶液に短時間浸漬すること
によりフラツクス処理される。こうした簡単な操作で金色、紫色、青色、緑色
が混在する玉虫色の着色メツキが得られる。本メ
ツキ材料は耐食性をも保持し、美観と耐食性とを
必要とする分野で広く用いることが出来る。実施例幅50mm×長さ100mm×厚さ1.6〜6.0mmの寸法の
SS41鋼板を80℃のアルカリ浴に30分間浸漬して
脱脂を行つた後、湯洗し、次いで10％塩酸溶液に
常温で30分間浸漬してスケールを除去した。次に
この鋼板を湯洗後35％ZnCl₂−NH₄Cl溶液に60℃
で１分間浸漬してフラツクス処理を行つた。この
ようにして前処理した鋼板を表にしめすような
組成のメツキ浴に450〜550℃の温度に１分間浸漬
してメツキを施した後、温水冷を行つた。温水冷
は、40℃の温水に５秒間浸漬することによつて実
施した。結果を表１に示す。

【表】酸化膜の剥離；○ 発生なし × 発生
あり
タレ切り；○ 良好 × 不良
発明の効果従来の着色溶融亜鉛メツキとは異る玉虫色の色
彩を呈する溶融亜鉛メツキ材が得られるので、用
途により美観及び装飾性を強く望まれる材料や施
設のために好適な亜鉛材料が提供され、広範囲の
分野でまた今まで使用されなかつた分野への応用
が期待される。

Claims

【特許請求の範囲】

１ 0.1〜0.8wt％Mnもしくは0.1〜0.8wt％Mnと
0.05〜1.0wt％Cuとを含有し、残部が亜鉛及び不
可避的不純物から成る溶融亜鉛合金メツキ浴を用
いて、浴温度450〜550℃で鉄鋼材料にメツキを施
した後、40〜60℃の温水に３〜30秒浸漬する温水
冷により金色、紫色、青色、緑色等が混在する玉
虫色を発色せしめることを特徴する玉虫色着色溶
融亜鉛メツキ方法。