VOLTECHNO(ボルテクノ)

ガジェットとモノづくりのニッチな情報を伝えるメディア

ユニクロとは?ボルトやネジに使われるユニクロメッキについて解説

ユニクロとは?ボルトやネジに使われるユニクロメッキについて解説

ホームセンターでボルトやナットを探していると「ユニクロ」と書かれた製品を選ぶ方も多いと思います。ステンレスよりも安く加工性にも優れているので、気にも留めないままそのまま使用している方も多いと思います。

今回は、ユニクロがどのような製品なのか、特徴や種類について解説します。

ユニクロとは亜鉛メッキに表面処理を行ったもの

ユニクロとは、鉄鋼材料に電気亜鉛メッキを行ったものにクロメート処理を施した資材の総称です。

ユニクロの語源は米ユナイテッドクロミウム社が開発したユニクロムディップコンパウンドと呼ばれる処理液からきており、そこから転じてユニクロと呼ばれるようになりました。ユニクロはユニクロ以外のクロメート処理やアパレル企業のユニクロとの差別化から「光沢クロメート」とも呼びます。

鋼材の亜鉛メッキ仕上げとして表面処理が行われているのが特徴で、亜鉛めっきそのままの状態よりも耐食性に優れ良好な外観を得られることから、建築から家電・車産業まで幅広い業界で採用されています。

鋼材小物のメッキには電気亜鉛メッキが多く採用されますが亜鉛メッキ単体だと犠牲防食作用を持つため腐食が激しく、外観を損ねてしまうことも多いため、電気メッキ直後の状態そのままで使われることはほとんどありません。

亜鉛メッキの処理としては変色耐性や耐食性を向上させる後処理としてクロム酸塩を用いたクロメート処理でクロメート皮膜を形成するのが一般的です。ユニクロは亜鉛メッキに対するクロメートと呼ばれる表面処理の1つであり、青みがかった銀色の色調になります。

クロメートは表面処理によって固定化された三価の水和クロムと残存する六価のクロムを含む状態で被膜中に存在するので、クロメートが剥がれて亜鉛素地が露出しても周囲の六価クロム浸出によって被膜の修復が行われるため高い耐食性を持つのが特徴です。

鋼材そのままとユニクロボルトの錆の進行の違い。
画像引用:鉄の防錆防食に優れた亜鉛めっき|(株)吉崎メッキ化工所

企業によってはユニクロをユニクロームと表記する場合もありますが、呼称が異なるだけで同じ製品です。

ユニクロメッキが使われている製品・資材

ユニクロは鉄(合金)材料に幅広く用いられ、SPCC, SS400, S45C, SKS93等身近な鋼材材料に広く採用されています。

ユニクロに近い用途の金属材料としてはステンレスが挙げられます。ステンレスは耐食性・耐候性に優れる一方で加工性・コストパフォーマンスが悪いので、ステンレスの利点が有効ではない場所にユニクロが多用されます。

ボルト・ナット・ビス

全ねじ(寸切ボルト)

金具

スチールチェーン

ユニクロメッキの電気抵抗について

ユニクロは亜鉛金属の電気抵抗値と大きな差はありませんが、ユニクロ以外のクロメート処理では電気抵抗値が変動するため注意が必要です。

表面処理電気抵抗値(μΩ/cm2)
亜鉛金属のみ(クロメート処理なし)0.02〜0.05
ユニクロ(光沢クロメート)0.02〜0.05
有色クロメート0.2〜0.8
黒色クロメート1.0〜2.0

※引用:電気亜鉛めっき後のクロメートの電気抵抗について|三和メッキ工業株式会社

ユニクロメッキはRoHS指令の規制対象

ユニクロメッキが含む六価クロムには人体に対して有害な発ガン性物質です。

クロメート処理に使われる六価クロムの三酸化クロムの人体に対する致死量は約1~3グラムです。1

EU諸国では、人体への影響や環境への負荷から有害物質を規制するRoHS(II)で指定する10の制限物質に六価クロムを指定しており、製造品および輸入に対して厳しい制限を課しています。2

RoHS指令はEU諸国の電子部品・電化製品を対象とした発令です、近年は環境問題に対する意識の高まりによって中国・アメリカ・韓国など多くの国で独自に規制内容を取り決めたRoHS指令があり、あらゆる製品・分野・地域でRoHS指令を基準とした物質規制が行われているため注意が必要です。

日本においても、RoHS指令に関連する規制として資源有効利用促進法J-MOSSと呼ばれるJIS規格があります。

ユニクロ以外の亜鉛メッキ クロメート処理について

ユニクロはクロメート処理の種類の1つです。このクロメート処理は使用する薬剤や処理時間を変えると異なる特性を得られる特徴があり、用途によってユニクロ以外のクロメート処理品が採用されます。

一般的なユニクロは耐食性よりも外観を重視している製品であり、耐食性やさらなる美観が必要な場合には別のクロメート処理品を採用します。

種類タイプ外観耐食性
白錆発生時間(h)
全クロム量
(mg/m2)
六価クロム量
(mg/m2)
特徴
ユニクロ外観型青銀白~24h30~40美観を充填し、耐食性は要求されない分野で利用。
ユニクロ耐食型青~淡黄48~96h40~80~10光沢と耐食性が要求される分野で使用。
有色クロメート一般形96~120h100~20020~40耐食性重視の分野で使用される。
有色クロメート密着型72~96h80~15010~30密着性を重視している
黒色クロメート外観型24~72h150~30020~30耐食性良好。装飾的にも良く使用する。
黒色クロメート耐食型96~120h300~50040~70耐食性・退行性重視分野で利用する。
グリーンクロメート耐食型400~500h400~70050~120最も耐食性に優れる。環境規制により採用は減少

クロメート処理方法の違いによる呼び方は複雑で、化成的な処理名や製品名・商標が入り混じっている上に地域や業界による表現の振れもあり外観だけではわからないことも珍しくありません。略称では正しく伝わらないことも多いため、発注や納品時には注意が必要です。

※引用:鉛めっきのクロメート処理の現状と将来|大阪府立産業技術総合研究所

三価ユニクロ(別称:三価クロメート)

近年は先述のRoHS指令の規制対象となる六価クロムを含まない三価クロメートと呼ばれるクロメート処理品が広く採用され、自動車関連・弱電関連を中心に三価ユニクロ採用が常識に近い状態になっています。

一般的な三価ユニクロはシルバー調の色調ですが、着色や処理方法によってユニクロに近い青銀調や有色クロメート・黒クロメート等と同様の外観形状を持たせた製品もあるため、外観だけで六価と三価の判別は難しくなっています。

原理上、三価ユニクロは三価クロムの単独被膜なので六価→三価による被膜の自己修復性が無く、処理技術・工程管理が難しく高コスト気味になります、現在は薬品メーカによる膜質改良剤の併用や処理技術も進み、六価クロムの有色クロメート処理品と遜色がないレベルに到達しています。ただし、処理業者レベルで耐食性や色調の安定に大きな違いが出るので注意が必要です。

クロメート(別称:有色クロメート)

クロメートとは、クロメート処理液の浸漬時間を長くして被膜を厚くしたクロメート処理です。ユニクロよりもクロメート化成皮膜層が厚くなるので優れた耐食性を持つのが特徴です。

クロメートについては、処理方法としてのクロメートと識別するため「有色クロメート」と呼称されますが、施工現場においては単純にクロメートと呼ばれていることが多いので注意しましょう。

近年は先述のRoHS規制による三価クロメートへの切り替えが進んでおり、耐食性に違いに差も無いことから製品外観の判別のために有色着色した三価黄色クロメートの採用も進んでいます。

黒色クロメート

銀塩を添加したクロメート処理液でクロメート処理を行うと優れた黒色被膜を持つクロメート層になります。

黒色度が高く、外観や耐食性にも優れているので自動車部品や家電部品などの目につく場所に採用されています。

グリーンクロメート(オリーブドラブ)

クロメート皮膜が最も厚く、優れた耐食性を持つクロメート処理がグリーンクロメートです。

外観はその名の通り緑色で、塩水噴霧試験500時間を超える耐食性を持つため過酷な腐食環境下で採用されていました。

分厚いクロメート層には有害物質の六価クロムを多く含むため、環境規制による三価クロメート品や別材料への転換が進んでおり、現在において採用される機会はほとんどありません

参考文献

脚注

  1. 臓器不全を合併し死亡した急性六価クロム中毒音一例|日臨救医誌2014:17:794-9
  2. RoHS関連情報|JEITA
Return Top