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JP2003003280A - 端面防錆性に優れためっき鋼材 - Google Patents

端面防錆性に優れためっき鋼材

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Publication number
JP2003003280A
JP2003003280A JP2001191335A JP2001191335A JP2003003280A JP 2003003280 A JP2003003280 A JP 2003003280A JP 2001191335 A JP2001191335 A JP 2001191335A JP 2001191335 A JP2001191335 A JP 2001191335A JP 2003003280 A JP2003003280 A JP 2003003280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plated steel
face
steel material
corrosion
saturated linear
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001191335A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Kurosaki
將夫 黒崎
Yasuhide Morimoto
康秀 森本
Hidetoshi Niigashira
英俊 新頭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JP2003003280A publication Critical patent/JP2003003280A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 端面防錆性に優れためっき鋼材を提供する。 【解決手段】 表面に、質量%で、Mg:0.1〜10
%、Al:0.2〜80%を含有し、残部がZnおよび
不可避不純物からなるめっき層を有し、端面に0.00
1〜10g/m2 の有機系腐食抑制剤を有することを特
徴とする端面防錆性に優れためっき鋼材。めっき層が、
質量%で、Si:0.01〜10%を、さらに含有する
こと、また、有機系腐食抑制剤が、不飽和アルコール
類、飽和直鎖第一アミン類、飽和直鎖第二アミン類、飽
和直鎖第三アミン類、チオ尿素類、ホスホン酸類、モル
ホリン類、イミダゾリン類の1種または2種以上である
ことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材等に用いられ
る端面防錆性に優れためっき鋼材に関する。
【0002】
【従来の技術】めっき鋼材は過酷な腐食環境で使用でき
るため、建材分野で幅広く用いられている。使用環境に
応じた耐食性が要求され、めっき付着量を増加すること
でめっきが施されている部位の耐食性は向上できる。し
かし、端面では鉄が露出しているため、めっきの付着量
を増加することで耐食性を完全には制御できないのが実
情である。この課題を解決するために端面部に防錆塗料
を塗布する等の対策が実施されているが、塗料自身のコ
ストが非常に高いため、手作業で端面部のみに塗布する
等の非常に煩雑な作業であるにもかかわらず端面の錆発
生を完全には防止できなかった。
【0003】また、特開平3−6387号公報などに
は、切断後に端面部にりん酸亜鉛処理する方法や電着塗
装を施す方法が開示されている。しかしこれらの方法で
は処理が非常に煩雑なうえ、端面部以外の場所にも反応
層が形成され外観を大きく変えてしまうといった欠点が
ある。日新製鋼技報No.60、p122(1989)
にはCr等の元素を添加し鋼材自身の耐食性を向上させ
る手法が開示されているが、添加する元素自身が非常に
高価で、また数%の添加量が必要であるためコスト的な
観点からは実用的とは言えなかった。
【0004】さらに、めっき組成で解決しようとする試
みとしては、特開2000−239817号公報にMg
を1〜4重量%、Alを4〜10重量%含むめっきを用
いることを特徴とする方法が開示されている。このめっ
きを用いた場合には、長期間暴露している過程でZn系
腐食生成物が切断端面部を序々に覆うが、暴露開始後し
ばらくの間は端面部に赤錆が発生してしまう。また、端
面に一旦鉄の赤錆が発生すると表面の凹凸が増加しZn
系腐食生成物が覆いにくくなるので、外観上の深刻な問
題となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記課題を解
決し、安価で端面防錆性に優れためっき鋼材を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者らは、めっき鋼材
の端面耐食性向上のために種々検討を行った結果、Zn
を主成分としためっき相中にMgを一定比率以上含み、
切断端面に適切な腐食抑制成分を適正量付与することで
端面防錆性が飛躍的に向上し、端面における赤錆発生を
完全に抑制できることを見出し本発明に至ったもので、
その要旨とするところは以下の通りである。 (1)表面に、質量%で、Mg:0.1〜10%、A
l:0.2〜80%を含有し、残部がZnおよび不可避
不純物からなるめっき層を有し、端面に0.001〜1
0g/m2 の有機系腐食抑制剤を有することを特徴とす
る端面防錆性に優れためっき鋼材。
【0007】(2)めっき層が、質量%で、Si:0.
01〜10%を、さらに含有することを特徴とする前記
(1)に記載の端面防錆性に優れためっき鋼材。 (3)前記有機系腐食抑制剤が、不飽和アルコール類、
飽和直鎖第一アミン類、飽和直鎖第二アミン類、飽和直
鎖第三アミン類、チオ尿素類、ホスホン酸類、モルホリ
ン類、イミダゾリン類の1種または2種以上であること
を特徴とする前記(1)または(2)に記載の端面防錆
性に優れためっき鋼材にある。
【0008】
【発明の実施の形態】元来Mgを含有しためっき鋼材は
Mgを含有しないめっき鋼材と比較して端面の防錆性に
優れている。これはMgを含有し緻密で保護性の高いZ
n系腐食生成物が端面部を覆うためである。しかし、建
材が一般的に使用される暴露環境では、結露等により鋼
材表面が湿る程度になることが多く、前述したZn系腐
食生成物が雨水により溶出して端面を覆う前に鉄錆が発
生してしまい外観を損ねることが多い。また、端面に一
旦鉄の赤錆が発生すると表面の凹凸が増加しZn系腐食
生成物が覆いにくくなることも端面防錆能を劣化させる
要因である。
【0009】すなわち、端面部の赤錆発生を完全に抑制
するためには、腐食環境にさらされた場合にZn系腐食
生成物が生成し、それが流され端面部を覆うまでの期
間、端面部が腐食するのを抑制することが非常に重要で
ある。そのためには、Mg、Alを含有する適切なめっ
き組成を選択し、長期的には保護性に優れた腐生成物が
生じるようにすることと、めっき腐食生成物による効果
が得られるまでの間端面を保護し、鉄の腐食を選択的に
抑制する適切な鉄の腐食抑制剤を、必要十分な塗布量に
て付与する必要がある。
【0010】本発明の端面部防錆性に優れためっき鋼材
は、そのめっき層がZnを主成分としMgを0.1〜1
0%、Alを0.2〜80%含み、その上で、端面に有
機系の腐食抑制剤を0.001〜10g/m2 付着させ
ている。有機系腐食抑制剤としては、不飽和アルコール
類、飽和直鎖第一アミン類、飽和直鎖第二アミン類、飽
和直鎖第三アミン類、チオ尿素類、ホスホン酸類、モル
ホリン類、イミダゾリン類の中から選択されることが好
ましい。
【0011】以下に、本発明における各条件の限定理由
について述べる。まず、めっき層中のMgであるが、端
面部の保護性に優れた腐食生成物を生成するためには
0.1質量%以上のMgを含有することが必要である。
Mg含有量が0.1質量%未満の場合に生成する腐食生
成物は保護性に非常に乏しく、雨水で容易に洗い流され
てしまう。また、長期的に安定してめっき部及び端面部
を保護するためには、めっき自身の耐食性を高める必要
があり、Mgを含有させることが有効である。この意味
でも、Mg含有量は0.1質量%以上必要で、さらに好
ましくは0.5質量%以上含有させることが望ましい。
【0012】また、上記効果はMg含有量が10質量%
を超えると飽和し、めっき加工性、めっき製造時の操業
性の問題点が生じるため、10質量%を上限含有率とし
た。残部は、Znであり、これはの腐食生成物(白錆)
が鉄の赤錆を目立ちにくくする効果があるからである。
また、めっき層中のAlは、長期耐食性を十分に確保す
るために0.2質量%以上添加が必要である。一方、8
0質量%Alのめっき組成を超えてAlを含有すると、
Zn系めっきの範疇を超え、Zn系腐食生成物による長
期の赤錆防止が期待できなくなる。
【0013】さらに、めっき層中にSiを含有させるこ
とで、長期耐食性をより向上させることができる。Si
含有量が0.01質量%に満たないとこの効果は十分に
期待できない。一方、含有量が10質量%を超えると効
果が飽和するばかりでなく加工性が劣化する。なお、め
っき層が、Mg、Al、Siや不可避不純物の他に、C
a、La、Ti、Zr、Nb、Cr、Mo、W、Mn、
Fe、Co、Ni、Cu、Ag、In、Sn、Pbを含
有しても本発明の効果を阻害しないので、経済的に不利
とならない範囲で添加してもよい。
【0014】めっきの付着量は、特に限定する必要はな
いが、建材として一般的に用いられる片面あたり30〜
500g/m2 の範囲で用途やコストの観点から選択す
ればよい。端面には、有機系腐食抑制剤を塗布する。付
着量はZn系腐食生成物で端面部が覆われるまで鉄が腐
食するのを抑制するのに十分な量を付着させれば良く、
腐食抑制剤の種類によらず0.001g/m2 である。
また、付着量の上限値は特に限定するものではないが、
コスト及び塗布作業性の観点から10g/m2とする。
【0015】有機系腐食抑制剤として不飽和アルコール
類、飽和直鎖第一アミン類、飽和直鎖第二アミン類、飽
和直鎖第三アミン類、チオ尿素類、ホスホン酸類、モル
ホリン類、イミダゾリン類を選択した理由は、これらが
鉄の腐食を優先的に抑制し、端面部の腐食を抑制するの
に非常に効率的であり、コスト・環境への影響からも適
切だからである。腐食抑制剤は1種類でも良くまたそれ
らを適宜混合して使用しても効果に差はない。また、腐
食抑制剤を付着させる方法としては刷毛、スプレー等で
端面部に塗る方法や、腐食抑制剤を含む溶液に予め切断
加工した材料全体を浸漬する方法等、いかなる方法を用
いてもその効果に差はない。上述した腐食抑制剤を使用
している限り、端面以外のめっき部にこれら腐食抑制剤
が付着しても問題はない。
【0016】
【実施例】板厚0.3〜9mmの鋼板を酸化方式による
脱脂75%H2 −25%N2 からなる還元ガス中で75
0℃−300秒間還元、焼鈍した後浴組成を変化させた
めっき浴に浸漬し、溶融めっきを行なった。付着量はN
2 ガスワイピングで制御した。めっき層の組成・付着量
は、インヒビターを含有した5%塩酸溶液で溶解し化学
分析によって求めた。作成しためっき鋼板は後処理を施
さない状態にてシャーで70×150mmのサイズに切
断した。その後各種腐食抑制剤を溶解させた水溶液を常
温においてスプレーで塗布し乾燥した。腐食抑制剤の付
着量は調合する水溶液の濃度、およびスプレー塗布の回
数で調整した。腐食抑制剤の付着量の測定は、エポキシ
塗料で端面部以外の領域を被覆し所定面積の端面部を露
出した材料を10%NaOHで洗浄し、その溶液を化学
分析することで求めた。
【0017】その後、めっき板を水平並びに垂直の状態
にて田園都市環境で大気暴露し、3、6、12、18、
24か月後の端面部の赤錆発生状況を確認した。観察結
果を以下の符号で示す。 ◎:光沢を有する鉄面 ○:亜鉛系腐食生成物で覆われ赤錆発生なし △:ごくわずか赤錆発生 ×:赤錆発生
【0018】本発明例No.1〜14に示すように、め
っき層中のMg、Al、Si含有量、腐食抑制剤の種類
・付着量が適切なものは、初期は腐食抑制剤の作用で光
沢のある端面を維持し、また、長期暴露時にはZn系腐
食生成物が端面をおおうため赤錆発生が全くない。一
方、比較例No.15のようにめっき層組成が本発明か
ら外れる場合はZn系腐食生成物による被覆作用が不十
分なため長期暴露時に赤錆が発生してしまう。また、比
較例No.16に示すように腐食抑制剤の種類が不適切
であったり、比較例No.17に示すように腐食抑制剤
の塗布量が不十分な場合には最終的にはZn系腐食生成
物で被われるものの暴露初期に赤錆が発生してしまう。
さらに比較例No.18のようにめっき主要成分として
Znを含有しない場合には、初期は腐食抑制剤の作用で
光沢のある端面を維持できるものの、長期暴露時にはZ
n系腐食生成物による被覆効果が発揮されないため赤錆
が発生してしまう。
【0019】
【表1】
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、めっき層中のMg、
Al含有量、端面部に付着させる腐食抑制剤の種類・付
着量を適切に制御することで、従来克服でできなかった
端面部の防錆能に優れためっき鋼材を安価に供給可能と
なった。
フロントページの続き (72)発明者 新頭 英俊 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内 Fターム(参考) 4K027 AA05 AB05 AB06 AB44 4K044 AA02 AB02 BA10 BA21 BB03 BC02 CA04 CA11 CA16 4K062 AA01 BB04 BB12 BB14 BB18 BB25 DA05 FA12 GA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に、質量%で、 Mg:0.1〜10%、 Al:0.2〜80%を含有し、残部がZnおよび不可
    避不純物からなるめっき層を有し、端面に0.001〜
    10g/m2 の有機系腐食抑制剤を有することを特徴と
    する端面防錆性に優れためっき鋼材。
  2. 【請求項2】 めっき層が、質量%で、 Si:0.01〜10%を、さらに含有することを特徴
    とする請求項1に記載の端面防錆性に優れためっき鋼
    材。
  3. 【請求項3】 前記有機系腐食抑制剤が、不飽和アルコ
    ール類、飽和直鎖第一アミン類、飽和直鎖第二アミン
    類、飽和直鎖第三アミン類、チオ尿素類、ホスホン酸
    類、モルホリン類、イミダゾリン類の1種または2種以
    上であることを特徴とする請求項1または2に記載の端
    面防錆性に優れためっき鋼材。
JP2001191335A 2001-06-25 2001-06-25 端面防錆性に優れためっき鋼材 Withdrawn JP2003003280A (ja)

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