(57)【要約】【課題】溶融状態の金属めっき浴に浸漬されるロール支持アーム等の金属製浸漬部材をマスクしておくための組成物を提供する。【解決手段】溶融金属めっき浴浸漬部材のマスク用組成物は、溶融金属めっき浴の温度以下の溶融温度を有するフラックス成分５〜７０重量％と、溶融金属めっき浴の温度以上の溶融温度を有する耐火物成分５〜６５重量％と、無機系バインダー０〜２０重量％と、有機系バインダー０〜２０％と、溶媒１０〜４０重量％とを含む。上記組成物を用いて浸漬部材をマスクするには、上記組成物を浸漬部材に塗布し、塗膜で覆われた浸漬部材を溶融金属めっき浴中に浸漬して塗膜からマスク被膜を形成し、めっき作業後に同部材を溶融金属めっき浴から引き上げ、被膜が熱膨張差により浸漬部材から剥がれ落ちるようにする。【選択図】　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき浴の温度以下の溶融温度を有するフラックス成分５〜７０重量％と、溶融金属めっき浴の温度以上の溶融温度を有する耐火物成分５〜６５重量％と、無機系バインダー０〜２０重量％と、有機系バインダー０〜２０％と、溶媒１０〜４０重量％とを含むことを特徴とする、溶融金属めっき浴浸漬部材のマスク用組成物。
【請求項２】
請求項１記載の組成物を浸漬部材に塗布し、塗膜で覆われた浸漬部材を溶融金属めっき浴中に浸漬して塗膜からマスク被膜を形成し、めっき作業後に同部材を溶融金属めっき浴から引き上げ、被膜が熱膨張差により浸漬部材から剥がれ落ちるようにすることを特徴とする、溶融金属めっき浴浸漬部材のマスク方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯状鋼板に亜鉛めっき、ガルバニウムめっき、アルミニウムめっきなどを施す際に、溶融状態の金属めっき浴に浸漬されるロール支持アーム等の金属製浸漬部材をマスクしておくための組成物に関する。
【０００２】
【発明の背景】
金属めっき鋼板は、コイルから繰出される帯状鋼板を表面処理した後、溶融した金属めっき浴中に浸漬ロールで没入させて所定の時間浸漬し、次いで溶融金属めっき浴から鋼板を引き上げて巻取リールに巻き取ることによって得られる。この鋼板浸漬時には、浸漬ロールを支持して上下動させるアーム等多くの金属製部材が溶融金属めっき浴中に浸漬される。こうした金属製浸漬部材は、溶融金属めっき浴中に長時間置かれることによって、めっき浴の溶融金属と反応して合金を形成し、強度の劣化等を招く。ひどい場合には浸漬部材の金属が溶融金属めっき浴中に溶け出してしまう。
【０００３】
【従来の技術】
このような問題を解決することが要望されていたが、従来、この要望に応えることができる技術は存在しなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決すべく工夫されたもので、溶融状態の金属めっき浴に浸漬されるロール支持アーム等の金属製浸漬部材をマスクしておくための組成物を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、溶融金属めっき浴の温度以下の溶融温度を有するフラックス成分５〜７０重量％と、溶融金属めっき浴の温度以上の溶融温度を有する耐火物成分５〜６５重量％と、無機系バインダー０〜２０重量％と、有機系バインダー０〜２０％と、溶媒１０〜４０重量％とを含むことを特徴とする、溶融金属めっき浴浸漬部材のマスク用組成物に関する。
【０００６】
上記組成物を用いて浸漬部材をマスクするには、上記組成物を浸漬部材に塗布し、塗膜で覆われた浸漬部材を溶融金属めっき浴中に浸漬して塗膜からマスク被膜を形成し、めっき作業後に同部材を溶融金属めっき浴から引き上げ、被膜が熱膨張差により浸漬部材から剥がれ落ちるようにする。
【０００７】
この明細書全体を通して「浸漬部材」なる用語は、浸漬ロールを支持して上下動させるアームを始め、溶融金属めっき浴中に浸漬される金属部材全てを意味する。
【０００８】
本発明によるマスク用組成物は、上記の如く、Ａ）フラックス成分と、Ｂ）耐火物成分と、Ｃ）溶媒を必須成分として含み、Ｄ）無機系バインダーと、Ｅ）有機系バインダーを任意付加成分として含むものである。
【０００９】
以下、これらの成分について詳述する。
【００１０】
Ａ）フラックス成分
本発明において用いるフラックス成分は、溶融金属めっき浴の温度以下、好ましくは１０００℃以下の軟化点を有するガラス、溶融金属めっき浴の温度以下、好ましくは１０００℃以下の融点を有する鉱物などである。
【００１１】
溶融金属めっき浴の温度以下の軟化点を有するガラスは、例えばＳｉＯ２　、Ｂ２　Ｏ３　、Ｐ２　Ｏ５　、Ａｌ２　Ｏ３　、Ｆｅ２　Ｏ３　、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯ、Ｌｉ２　Ｏ、Ｎａ２　Ｏ、Ｋ２　Ｏ、ＴｉＯ２　、ＺｒＯ２　、ＰｂＯ、ＺｎＯ等の酸化物成分を含むガラスや、珪酸塩ガラス、硼酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラスなどである。
【００１２】
溶融金属めっき浴の温度以下の融点を有する鉱物は、溶融金属めっき浴の温度以下の融点を有する硼酸塩、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、長石等の鉱物からなる群より選ばれる少なくとも１種である。
【００１３】
フラックス成分は、本発明による組成物を浸漬部材の表面に塗布し、その後、同部材を溶融状態の金属めっき浴中に浸漬させた時、塗膜が溶融しガラス質の被膜を形成するための成分である。
【００１４】
フラックス成分の軟化点または融点が溶融金属めっき浴の温度より高い場合には、このようなガラス質被膜の形成が困難になり、浸漬部材表面の被覆性が低下し、十分なマスク効果を発揮できない。
【００１５】
フラックス成分の含有量は、５〜７０重量％、好ましくは１０〜６５重量％の範囲で選択される。フラックス成分の含有量が少な過ぎると、浸漬中に浸漬部材表面にガラス質被膜を十分形成できず、十分なマスク効果が得られない。また、この含有量が多すぎると、長時間の浸漬によりガラス質被膜と浸漬部材とが反応して、同部材を引き上げた後に被膜が浸漬部材から剥がれにくくなり、被膜上に付着した溶融金属も剥離しにくくなる。
【００１６】
Ｂ）耐火物成分
本発明において用いる耐火物成分は、溶融金属めっき浴の温度以上の融点、好ましくは１２００℃以上の融点を有し、フラックスに溶けにくい物質であって、たとえば、カオリン、Ａｌ２　Ｏ３　、ＳｉＣ、Ｃｒ２　Ｏ３　、ＳｉＯ２　（珪石等）、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２　、ＺｒＯ２　等や、これらを主成分とするムライト、コーディエライト、ジルコン（ＺｒＳｉＯ４　）等の珪酸塩、アルミノ珪酸塩等であり、これらの中の２種以上の組合せからなるものでもよい。窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化珪素等の窒化物も好ましく用いられる。
【００１７】
耐火物成分は、上記フラックス成分中で徐々に溶融することにより、浸漬中の被膜粘度の急激な低下を抑制し、また、溶融金属めっき浴からの引き上げ後浸漬部材の温度降下の際に被膜の剥離性を向上させるものである。
【００１８】
耐火物成分の含有量は、５〜６５重量％、好ましくは１０〜５０重量％の範囲で選択される。耐火物成分の含有量が少な過ぎると、溶融金属めっき浴からの引き上げ後浸漬部材の温度降下の際に被膜の剥離性がよくない。また、この含有量が多すぎても十分なマスク効果が得られない。
【００１９】
Ｃ）溶媒
溶媒は水であってよいが、これに限定されない。
【００２０】
溶媒の量は、１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３５重量％の範囲で選択される。
【００２１】
Ｄ）無機系バインダー
無機系バインダーは、塗膜に大きな強度を与えるのに効果的に用いられる。
【００２２】
無機系バインダーとしては珪酸ソーダ、珪酸カリ、珪酸リチウム等の珪酸塩が例示される。
【００２３】
無機系バインダーの含有量は、０〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％の範囲で選択される。無機系バインダーの含有量が多すぎても十分なマスク効果が得られない。
【００２４】
Ｅ）有機系バインダー
有機系バインダーは、塗膜に大きな強度を与え、なおかつ組成物を浸漬部材に塗布する際に塗膜に接着性を付与するのに効果的である。
【００２５】
有機系バインダーとしてはアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル系樹脂、ウレタン系樹脂、ＣＭＣ、エポキシ系樹脂等が例示される。
【００２６】
有機系バインダーの含有量は、０〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％の範囲で選択される。有機系バインダーの含有量が多すぎても十分なマスク効果が得られない。
【００２７】
本発明による組成物は、その他、分散剤、垂れ止め剤などの添加剤を適宜含んでもよい。
【００２８】
スラリー状のマスク用組成物を調製するには、Ａ）フラックス成分と、Ｂ）耐火物成分と、Ｃ）溶媒を必須成分として、Ｄ）無機系バインダーと、Ｅ）有機系バインダーを任意付加成分として、それぞれ配合し、必要に応じて添加剤を加え、全体をよく混合する。
【００２９】
つぎに、本発明によるマスク用組成物を用いて、亜鉛、アルミニウム等の溶融金属めっき浴とアーム金属（通常はステンレス鋼製）が反応するのを防ぐ方法について、説明をする。
【００３０】
浸漬ロールを支持して上下動させるアームの表面全体にスラリー状のマスク用組成物を塗布する。塗布厚さは好ましくは３００〜６００μｍである。次いで、アームを作動させて浸漬ロールを下降させ、浸漬ロールで帯状鋼板を溶融状態の金属めっき浴中に没入させる。これに伴って、塗膜で覆われたアームも金属めっき浴中に没入する。溶融金属の熱により塗膜中のフラックス成分が溶融し、耐火物成分と共にマスク性の高い被膜を形成する。この被膜は、耐火性が高く、また機密性も高いので、めっき浴の溶融金属とアームの金属が直接接触するのを防止することができる。その結果、アームの金属がめっき浴の溶融金属と反応し合金を形成し、強度の劣化等を招くことが避けられる。所定時間浸漬後、めっき作業が終了したら浸漬ロールおよびこれを支持するアームを溶融金属めっき浴から引き上げる。温度の低下と共に、アームの表面に付着していた溶融めっき金属は、被膜とアーム金属の熱膨張差によりアームの表面から自然に剥がれ落ちる。付着した溶融めっき金属をバーナーで加熱しながら、刮げ落としてもよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の優れた効果を実証するために実施例を示す。
【００３２】
実施例１〜６
フラックス成分として、表１に示す組成の３種の組成のガラス、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２およびＮｏ．３を使用し、表２に示すように、フラックス成分、耐火物成分、無機系バインダーおよび有機系バインダーとして、それぞれ特定のものを選んで配合し、得られた各配合物に適量の水を加えた後、全体をボールミルにて粉砕・混合し、スラリー化した。
【００３３】
このスラリー状マスク用組成物を、浸漬ロールを支持して上下動させるアームの表面全体に厚さ約４５０μｍで塗布した。次いで、図１に示すように、アーム（１）　を作動させて浸漬ロール（２）　を下降させ、浸漬ロール（２）　で帯状鋼板（３）　を溶融状態の金属めっき浴（４）　中に没入させた。これに伴って、塗膜（５）　で覆われたアーム（１）　も溶融金属めっき浴（４）　中に没入した。溶融金属の熱により塗膜（５）　中のフラックス成分が溶融し、耐火物成分と共にマスク性の高い被膜を形成した。この被膜によりアーム（１）　の金属がめっき浴の溶融金属と合金化するのが防止された。１０日間浸漬後、めっき作業が終了したら浸漬ロール（２）　およびアーム（１）　を溶融金属めっき浴（４）　から引き上げた。温度の低下と共に、アーム（１）　の表面に付着していた溶融金属は、上記被膜とアーム金属の熱膨張差によりアーム（１）　から自然に剥がれ落ちた。
【００３４】
ここで、溶融金属めっき浴（４）　は、ガラスＮｏ．１を使用した実施例３では溶融アルミニウムであり、ガラスＮｏ．２を使用した実施例１、４および５では溶融ガルバニウムであり、ガラスＮｏ．３を使用した実施例２および６では溶融亜鉛であった。
【００３５】
比較例１
必須成分である耐火物成分を配合しない点を除いて、実施例と同様の操作でスラリーを得た。このスラリー状マスク用組成物を用いて実施例と同様の操作でめっき作業を行い、その後浸漬ロール（２）　およびアーム（１）　を溶融金属めっき浴（４）　から引き上げた。ただし、溶融金属めっき浴はアルミニウム溶融金属めっき浴とした。アーム（１）　の表面に付着した溶融アルミニウムは、容易には剥離しなかった。
【００３６】
比較例２
必須成分であるフラックス成分を配合しない点を除いて、実施例と同様の操作でスラリーを得た。このスラリー状マスク用組成物を用いて実施例と同様の操作でめっき作業を行い、その後浸漬ロール（２）　およびアーム（１）　を溶融金属めっき浴（４）　から引き上げた。アーム（１）　の表面に付着した溶融亜鉛は、容易に剥離したが、剥離片の一部にアームの金属（ステンレス鋼）と反応して合金を形成していた。また、被膜の一部は試験中に脱落した。
【００３７】
【表１】
2004075482.tif 000002
【００３８】
【表２】
2004075482.tif 000003
【００３９】
【発明の効果】
この発明によれば、溶融状態の金属めっき浴に浸漬されるロール支持アーム等の金属製浸漬部材をマスクする被膜を形成することができる。この被膜は、耐火性が高く、また機密性も高いので、溶融金属めっき浴の金属とアームの金属が直接接触するのを防止することができる。その結果、アームの金属がめっき浴の溶融金属と反応し合金を形成し、強度の劣化等を招くことが避けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】めっき装置を示す垂直断面図である。
【符号の説明】
（１）　アーム
（２）　浸漬ロール
（３）　帯状鋼板
（４）　溶融金属めっき浴
【図１】
2004075482.tif 000004