JP2001323385A - Chromate treated composition for galvanized steel and chromate treated galvanized steel excellent in chromium elution property and corrosion resistance - Google Patents

Chromate treated composition for galvanized steel and chromate treated galvanized steel excellent in chromium elution property and corrosion resistance

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JP2001323385A
JP2001323385A JP2000138628A JP2000138628A JP2001323385A JP 2001323385 A JP2001323385 A JP 2001323385A JP 2000138628 A JP2000138628 A JP 2000138628A JP 2000138628 A JP2000138628 A JP 2000138628A JP 2001323385 A JP2001323385 A JP 2001323385A
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galvanized steel
chromate
chromium
bath
water
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JP2000138628A
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Inventor
Masato Nakazawa
眞人 仲澤
Satoshi Hayakawa
智 早川
Seiji Fujimori
誠治 藤森
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Nippon Denko Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Denko Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide chromate treated galvanized steel excellent in corrosion resistance and blackening resistance and also extremely little or free from the elution of haxavalent chromium which is an environmental polution substance, and to provide a chromate treated composition having industrially sufficient bath stability. SOLUTION: This composition contains partially reduced chromic acid, a phosphoric compound and a nitric compound as essential components, and in which the relations in the following inequalities of (I) to (IV) are satisfied between the chromium reduction ratio (X) of partially reduced chromium acid and the concentration of each component in the bath: 60%<=X<=100%...(I), 0.1<=HNO3/CrO3<=1.0...(II), and, in the case of Y=(HNO3/CrO3)+(H3PO4/CrO3), Y<=0.0002 X2-0.02 X+3.1...(III) and Y>=0.0005 X2-0.05 X+2.6...(IV).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、家電・建材・自動
車等の用途に広く適用可能であって、耐食性、耐黒変性
に優れ、かつ環境負荷物質である6価クロムの溶出が極
めて少ないもしくはゼロであるクロメート処理亜鉛系め
っき鋼材と、該亜鉛系めっき鋼材用として工業的に十分
な浴安定性を有するクロメート処理組成物に関する。
The present invention is widely applicable to home appliances, building materials, automobiles and the like, has excellent corrosion resistance and blackening resistance, and has very little elution of hexavalent chromium which is an environmentally hazardous substance. The present invention relates to a chromate-treated galvanized steel material which is zero, and a chromate-treated composition having industrially sufficient bath stability for the galvanized steel material.

【0002】[0002]

【従来の技術】家電・建材製品や自動車部材用の亜鉛系
めっき鋼板においては、防錆性や塗装性の向上などを目
的としてクロメート処理が施される場合がある。クロメ
ート処理には、元来の機能である一次防錆性に加えて、
上塗り塗装性、耐指紋性、耐黒変性、クロム難溶性など
が求められる。黒変とは、亜鉛系めっき鋼板の在庫期間
中や輸送中に、めっき表面に酸素欠乏型の酸化亜鉛が形
成されて黒化する現象であり、高温高湿条件や、めっき
中にPb、Sbなどの添加物やAlなどの合金元素を含有する
場合に起こりやすいことが知られている。黒変により亜
鉛系めっき鋼板はその外観が劣化するため商品価値を損
なう場合があり、解決すべき課題のひとつといえる。一
方、昨今の環境問題への関心の高まりから、上記要求特
性の中でもクロム難溶性が重視されつつあり、耐食性を
損なわずに6価クロムの溶出を極限まで下げることが要
求されている。
2. Description of the Related Art Chromate treatment is sometimes applied to galvanized steel sheets for home appliances, building materials and automobile parts for the purpose of improving rust prevention and paintability. For chromate treatment, in addition to the primary function of primary rust prevention,
Top coat paintability, fingerprint resistance, blackening resistance, chromium hardly soluble, etc. are required. Blackening is a phenomenon in which oxygen-deficient zinc oxide is formed on the surface of a galvanized steel sheet during the storage period and during transportation, causing blackening. It is known that it easily occurs when additives such as Al and alloy elements such as Al are contained. The blackening deteriorates the appearance of the galvanized steel sheet, which may impair its commercial value, which is one of the problems to be solved. On the other hand, with increasing interest in environmental issues in recent years, chromium insolubility has been emphasized among the above-mentioned required characteristics, and it has been demanded that elution of hexavalent chromium be reduced to the utmost without deteriorating corrosion resistance.

【0003】亜鉛系めっき鋼板のクロメート処理の難溶
化に関する従来技術としては、例えば、特開平4−14
7981号公報、特開平7−118872号公報、特開
平9−3657号公報などがある。このうち特開平9−
3657号公報では、クロム還元率を30〜80%と
し、樹脂、りん酸、金属イオンを浴中に添加することに
より、クロム溶出率を20%以下に低減している。特開
平4−147981号公報では、クロム還元率を25〜
60%とし、リン酸イオン、シリカゾルおよびシランカ
ップリング剤を浴中に添加し、シリカゾルおよびシラン
カップリング剤のシラノール基の結合による網目状結合
によって、アルカリ洗浄による皮膜中のクロム溶出率を
数%以下に抑制している。また、特開平7−11887
2号公報では、クロム還元率を20〜80%とし、りん
酸と水溶性グリコールエーテルおよび/またはポリビニ
ルアルコールをクロメート浴中に添加することにより、
6価クロムの還元を浴中でさらに進行させて、沸騰水浸
漬によるクロムの溶出率を3%程度にまで低減してい
る。
[0003] As a prior art relating to insolubility of chromate treatment of a zinc-based plated steel sheet, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-7981, JP-A-7-118872 and JP-A-9-3657. Of these,
In Japanese Patent No. 3657, the chromium elution rate is reduced to 20% or less by setting the chromium reduction rate to 30 to 80% and adding resin, phosphoric acid, and metal ions to the bath. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-179881 discloses a chromium reduction rate of 25 to 25.
60%, phosphate ion, silica sol and silane coupling agent are added to the bath, and the chromium elution rate in the film by alkali washing is reduced by several% by network bonding by bonding silanol groups of silica sol and silane coupling agent. It is suppressed below. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-11887
In Japanese Patent Publication No. 2 (KOKAI), the chromium reduction ratio is set to 20 to 80%, and phosphoric acid and a water-soluble glycol ether and / or polyvinyl alcohol are added to a chromate bath.
Hexavalent chromium is further reduced in the bath to reduce the chromium elution rate due to boiling water immersion to about 3%.

【0004】一方、特開平5−331659号公報と特
開平7−54156号公報には、耐黒変性と耐白錆性を
両立させたクロメート処理技術が開示されている。クロ
メート処理の耐黒変性改善には、特開昭59−1773
81号公報などに見られる、Ni2+、Co2+含有水溶液への
浸漬による前処理が有効であることが知られているが、
2工程を必要とすることから、特開平5−331659
号公報ではクロメート処理浴中に硝酸、ほう酸、硫酸な
どの無機酸とりん酸を、特開平7−54156号公報で
は硝酸もしくはほう酸とりん酸、およびZn、Ni、Co、Al
の1種ないし2種以上の金属イオンを添加することによ
り、1工程で耐黒変性を向上できることが開示されてい
る。また、特開平4−358080号公報では、クロメ
ート処理浴中にシリカ・チタニア等のゾル、りん酸化合
物、フッ素化合物、水溶性または水分散性樹脂、さらに
はFe、Ni、Co等の金属イオンを添加することで、耐黒変
性を向上できることが開示されている。
On the other hand, JP-A-5-331659 and JP-A-7-54156 disclose a chromate treatment technique which achieves both resistance to blackening and white rust. For improvement of blackening resistance by chromate treatment, see JP-A-59-1773.
It is known that pretreatment by immersion in Ni 2+ , Co 2+ -containing aqueous solution, which is found in, for example, No. 81, is effective.
Since two steps are required, JP-A-5-331659
In JP-A-7-54156, nitric acid, boric acid and phosphoric acid, and Zn, Ni, Co, Al
It is disclosed that the blackening resistance can be improved in one step by adding one or more metal ions. Further, in JP-A-4-358080, a sol such as silica / titania, a phosphate compound, a fluorine compound, a water-soluble or water-dispersible resin, and a metal ion such as Fe, Ni, and Co are added to a chromate treatment bath. It is disclosed that the blackening resistance can be improved by the addition.

【0005】クロメート浴中に上記のような添加物を入
れることで、別の性能の向上を図った技術として、特開
平4−107274号公報がある。これは、クロム還元
率が20〜58%のクロメート浴中に、りん酸イオン、
硫酸・硝酸・フッ酸イオンの1種または2種以上、Co、
Ni、Sn、Cu、Fe、Pbの1種または2種以上を添加し、置
換析出した添加金属イオンのうえにクロメート皮膜を形
成させることにより、亜鉛系めっき鋼板の電着塗装性を
向上させたものである。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-107274 discloses another technique for improving the performance by adding the above-mentioned additives to a chromate bath. This is because phosphate ions, in a chromate bath having a chromium reduction ratio of 20 to 58%,
One or more of sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid ions, Co,
By adding one or more of Ni, Sn, Cu, Fe, and Pb and forming a chromate film on the substitutionally precipitated additive metal ions, the electrodeposition coatability of galvanized steel sheets was improved. Things.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には課題がある。特開平9−3657号公報
開示のクロメートは、沸騰水中へのクロム溶出率が最大
で20%近くあり、昨今のクロム難溶化の要求レベルに
対して十分とはいえない。また、樹脂を多量に含有する
ため耐黒変性に劣る。特開平4−147981号公報の
場合も、液温60℃、2分間のアルカリ洗浄に対しては
クロム溶出率が低いが、やはり沸騰水中でのクロム難溶
性が十分でない。一方、特開平7−118872号公報
の場合は、クロメート皮膜のクロム難溶性は十分である
が、クロメート浴中で還元がすみやかに進行し、浴が経
時変化するため性能が安定せず、また浴寿命も工業的レ
ベルから見て十分とはいえない。
However, there are problems with these prior arts. The chromate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-3657 has a maximum elution rate of chromium in boiling water of nearly 20%, which is not sufficient with respect to the recently required level of chromium insolubilization. Also, since it contains a large amount of resin, it is inferior in blackening resistance. In the case of Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-179881, the chromium elution rate is low with alkali washing at a liquid temperature of 60 ° C. for 2 minutes, but the chromium hardly soluble in boiling water is still insufficient. On the other hand, in the case of JP-A-7-118872, although the chromate film is hardly soluble in chromium, the reduction proceeds quickly in a chromate bath, and the bath changes with time, so that the performance is not stable. The service life is not enough from an industrial level.

【0007】耐黒変性を改善した特開平5−33165
9号公報と特開平7−54156号公報についても、耐
黒変性そのものは十分であるが、クロム溶出率は最もよ
いものでも10%を超えており不十分といえる。特開平
4−358080号公報、特開平4−107274号公
報もやはりクロム難溶性に問題がある。すなわち、従来
技術においては、耐食性を確保しつつ、昨今の要求レベ
ルに見合ったクロム難溶性、工業的に十分な浴安定性、
および高温高湿条件での耐黒変性をすべて満足するもの
は見られない。
JP-A-5-33165 having improved resistance to blackening
No. 9 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-54156 also have sufficient blackening resistance, but the elution rate of chromium exceeds 10% even at the best, which is insufficient. JP-A-4-358080 and JP-A-4-107274 also have a problem in that chromium is hardly soluble. That is, in the prior art, while securing corrosion resistance, chromium hardly soluble in accordance with the recently required level, industrially sufficient bath stability,
None of them satisfy the blackening resistance under high temperature and high humidity conditions.

【0008】本発明の目的は、家電・建材・自動車等の
用途に広く適用可能であって、耐食性、耐黒変性に優
れ、かつ環境負荷物質である6価クロムの溶出が極めて
少ないもしくはゼロであるクロメート処理亜鉛系めっき
鋼材と、該亜鉛系めっき鋼材用として工業的に十分な浴
安定性を有するクロメート処理組成物を提供することで
ある。より具体的には、沸騰水中30分間浸漬によるク
ロム溶出率が10%以下のクロメート処理亜鉛系めっき
鋼材と、浴温40℃で3日以上浴を経時しても、皮膜性
能が変化しないクロメート処理組成物を提供することで
ある。
An object of the present invention is to widely apply to applications such as home appliances, building materials, and automobiles, and has excellent corrosion resistance and blackening resistance, and extremely little or no elution of hexavalent chromium, which is an environmentally hazardous substance. An object of the present invention is to provide a chromate-treated galvanized steel material and a chromate-treated composition having industrially sufficient bath stability for the galvanized steel material. More specifically, a chromate-treated galvanized steel material having a chromium elution rate of 10% or less when immersed in boiling water for 30 minutes, and a chromate treatment in which the film performance does not change even when the bath is aged at a bath temperature of 40 ° C. for 3 days or more. It is to provide a composition.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた。この結果、まず6価ク
ロムの溶出抑制に関しては、クロム還元率が60%以上
であるような部分還元クロム酸を用いることで、また、
浴安定性に関しては、浴中にりん酸化合物および硝酸化
合物を、クロム酸の還元率および添加量に応じた特定割
合だけ添加することによって解決出来る目処を得た。ま
た、上記のうち、硝酸化合物には耐食性向上効果がある
ことも見出した。耐黒変性については、浴中の硝酸化合
物量に対して特定割合のNiイオンおよび/またはCoイオ
ンを添加することで解決できることを見出した。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above problems. As a result, regarding the elution suppression of hexavalent chromium, first, by using a partially reduced chromic acid having a chromium reduction rate of 60% or more,
With regard to bath stability, a target that could be solved by adding a phosphate compound and a nitrate compound to the bath in a specific ratio according to the reduction rate and the amount of chromic acid was obtained. In addition, among the above, it was also found that a nitric acid compound has an effect of improving corrosion resistance. It has been found that blackening resistance can be solved by adding a specific ratio of Ni ions and / or Co ions to the amount of nitrate compound in the bath.

【0010】本発明は、以下の(1)〜(6)より成
る。 (1)部分還元クロム酸、りん酸化合物、硝酸化合物を
必須成分とし、かつ、部分還元クロム酸のクロム還元率
(X)、部分還元クロム酸の浴中全クロム濃度(CrO3
算、g/l)、りん酸化合物の浴中濃度(H3PO4 換算、g/
l)、硝酸化合物の浴中濃度(HNO3換算、g/l)、の間に、
下式(I)〜(IV)の関係を有するをことを特徴とする
亜鉛系めっき鋼材用クロメート処理組成物。 60% ≦ X ≦ 100% (I) 0.1 ≦ HNO3 /CrO3 ≦ 1.0 (II) Y= (HNO3/CrO3) +(H3PO4 /CrO3) としたとき Y ≦ 0.0002 X2 − 0.02 X+ 3.1 (III) Y ≧ 0.0005 X2 − 0.05 X+ 2.6 (IV) (2)浴中にさらにNiイオンおよび/またはCoイオンを
含有し、その濃度(金属Ni、Co換算)が下式(V)を満
たすことを特徴とする前記(1)記載の亜鉛系めっき鋼
材用クロメート処理組成物。 0.1 ≦ (Ni + Co)/CrO3 ≦ 0.4 (V) (3)浴中にさらに、無機分散体、水溶性または水分散
性樹脂、水溶性または水分散性潤滑剤のうち1種または
2種以上を含有することを特徴とする前記(2)記載の
亜鉛系めっき鋼材用クロメート処理組成物。 (4)亜鉛系めっき鋼材の表面に、Cr、P、Nを必須成
分として含有し、かつ、Cr付着量(Cr、mg/m2)、P付着
量(P、mg/m2)、N付着量(N、mg/m2)および沸騰水浸
漬前後でのクロム減少率(D、%)の間に下式(VI)〜
(VIII)の関係を有するクロメート皮膜をCr付着量とし
て5〜300mg/m2 有することを特徴とする、クロム難
溶性、耐食性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼
材。 0.04 ≦ (N/Cr) ≦ 0.43 (VI) 0.8 ≦ (P/Cr)+(N/Cr)≦ 1.74 (VII) D ≦ 10 (VIII) (5)クロメート皮膜中にさらにNiおよび/またはCoを
含有し、その付着量(Ni、Co mg/m2)が下式(IX)を満足
することを特徴とする前記(4)記載のクロム難溶性、
耐食性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼材。 0.2 ≦ (Ni + Co)/Cr ≦ 0.8 (IX) (6)クロメート皮膜中にさらにコロイダルシリカ、水
溶性または水分散性樹脂、水溶性または水分散性潤滑剤
のうち1種または2種以上を含有することを特徴とする
請求項5記載のクロム難溶性、耐食性に優れたクロメー
ト処理亜鉛系めっき鋼材。
The present invention comprises the following (1) to (6). (1) Partially reduced chromic acid, a phosphoric acid compound, and a nitric acid compound are essential components, and the chromium reduction rate of partially reduced chromic acid (X), the total chromium concentration in the bath of partially reduced chromic acid (in terms of CrO 3 , g / l), concentration of phosphate compound in bath (H 3 PO 4 equivalent, g /
l), the concentration of nitric acid in the bath (HNO 3 equivalent, g / l)
A chromate treatment composition for galvanized steel, characterized by having the following formulas (I) to (IV). 60% ≦ X ≦ 100% (I) 0.1 ≦ HNO 3 / CrO 3 ≦ 1.0 (II) When Y = (HNO 3 / CrO 3 ) + (H 3 PO 4 / CrO 3 ) Y ≦ 0.0002 X 2 − 0.02 X + 3.1 (III) Y ≧ 0.0005 X 2 −0.05 X + 2.6 (IV) (2) The bath further contains Ni ions and / or Co ions, and the concentration (in terms of metal Ni and Co) is expressed by the following formula (V The chromate treatment composition for galvanized steel according to the above (1), characterized by satisfying (1). 0.1 ≦ (Ni + Co) / CrO 3 ≦ 0.4 (V) (3) One or two kinds of inorganic dispersion, water-soluble or water-dispersible resin, water-soluble or water-dispersible lubricant in the bath. The chromate treatment composition for galvanized steel according to the above (2), which contains the above. (4) Cr, P, and N are contained as essential components on the surface of a zinc-based plated steel material, and the amount of Cr attached (Cr, mg / m 2 ), the amount of P attached (P, mg / m 2 ), N The following formula (VI)-between the adhesion amount (N, mg / m 2 ) and the chromium reduction rate (D,%) before and after immersion in boiling water
A chromate-treated galvanized steel material having excellent chromium insolubility and corrosion resistance, characterized in that the chromate film having the relationship of (VIII) has a Cr adhesion amount of 5 to 300 mg / m 2 . 0.04 ≦ (N / Cr) ≦ 0.43 (VI) 0.8 ≦ (P / Cr) + (N / Cr) ≦ 1.74 (VII) D ≦ 10 (VIII) (5) Further Ni and / or Co in the chromate film The chromium hardly soluble according to the above (4), wherein the chromium content thereof (Ni, Co mg / m 2 ) satisfies the following formula (IX):
Chromate treated galvanized steel with excellent corrosion resistance. 0.2 ≦ (Ni + Co) /Cr≦0.8 (IX) (6) One or more of colloidal silica, a water-soluble or water-dispersible resin, and a water-soluble or water-dispersible lubricant are further added to the chromate film. The chromate-treated galvanized steel material having excellent chromium insolubility and corrosion resistance according to claim 5, which is contained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳述する。まず、
前記(1)は本発明のクロメート処理組成物の浴組成に
ついて規定したものである。(I) 式は必須成分である部
分還元クロム酸のクロム還元率の範囲を規定したもので
ある。クロム還元率が60%未満では、クロム溶出率が高
すぎる。(II)式は浴中の硝酸化合物と部分還元クロム酸
の比率を規定している。この比率が 0.1未満では、耐食
性が不十分であり、またNi、Coとの複合による耐黒変性
も不十分となる。1.0 を越えると、浴安定性が急激に劣
化する。(III) 、(IV)式は、クロム還元率X、および浴
中の硝酸化合物、りん酸化合物の部分還元クロム酸に対
する比率の和の範囲を規定したもので、クロム難溶性、
浴安定性、耐食性がすべて良好となる浴組成範囲を規定
したものである。(III)式が満足されないと、組成物の
浴安定性は良好であるがクロメート処理鋼板の耐食性が
不良となる。(IV)式が満足されないと逆に、耐食性は良
好だが浴安定性が不足する。以上、(I) 〜(IV)式の関係
を図示したのが図1である。本発明の浴組成は、図1の
太線で示した範囲内のものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. First,
The above (1) defines the bath composition of the chromate treatment composition of the present invention. The formula (I) defines the range of the chromium reduction rate of the partially reduced chromic acid, which is an essential component. If the chromium reduction rate is less than 60%, the chromium elution rate is too high. Equation (II) defines the ratio of nitric acid compound to partially reduced chromic acid in the bath. If this ratio is less than 0.1, the corrosion resistance is insufficient, and the blackening resistance due to the composite with Ni and Co is also insufficient. If it exceeds 1.0, the bath stability will rapidly deteriorate. Formulas (III) and (IV) define the range of the chromium reduction ratio X and the sum of the ratios of the nitrate compound and the phosphate compound in the bath to the partially reduced chromic acid, and are hardly soluble in chromium.
It defines the bath composition range in which bath stability and corrosion resistance are all good. If the formula (III) is not satisfied, the bath stability of the composition is good but the corrosion resistance of the chromate-treated steel sheet is poor. If the formula (IV) is not satisfied, on the contrary, the corrosion resistance is good but the bath stability is insufficient. FIG. 1 illustrates the relationship between the expressions (I) to (IV). The bath composition of the present invention is within the range shown by the thick line in FIG.

【0012】前記(2)は、クロメート処理を行う亜鉛
めっき鋼板が黒変しやすいめっき、例えばスパングルを
作るためにSbを添加した溶融亜鉛めっき鋼板などの場合
に、黒変を抑制するために必要な、Coおよび/またはNi
の添加比率を規定したものである。この比率が 0.1未満
では黒変抑制効果が不十分であり、0.4 以上になると、
耐食性、塗装二次密着性が劣化する。Co、Niはその硝酸
塩、炭酸塩、硫酸塩などの形で添加できるが、硝酸塩と
して添加した場合には、浴中の全硝酸化合物のうちか
ら、硝酸Coおよび/または硝酸Niとして添加したものを
差し引いたのち、前記(II)(III)(IV) 式を適用しなけれ
ばならない。
The above (2) is necessary for suppressing blackening when the galvanized steel sheet subjected to the chromate treatment is easily plated with black, for example, hot-dip galvanized steel sheet to which Sb is added to form spangles. Na, Co and / or Ni
Is defined. If the ratio is less than 0.1, the effect of suppressing blackening is insufficient.
Corrosion resistance and secondary adhesion of paint deteriorate. Co and Ni can be added in the form of nitrates, carbonates, sulfates, etc., but when added as nitrates, of all the nitrates in the bath, those added as Co nitrate and / or Ni nitrate are used. After subtraction, the above formulas (II), (III) and (IV) must be applied.

【0013】前記(3)は、クロメート処理鋼板の性能
をさらに高度なものとすることができる浴中添加物を規
定している。無機分散体としてはシリカ、アルミナ、チ
タニア、ジルコニア等の無機系ゾルが例示でき、特に、
シリカの添加は耐食性の向上に効果がある。
The above (3) specifies an additive in a bath that can further enhance the performance of a chromate-treated steel sheet. Examples of the inorganic dispersion include silica, alumina, titania, and inorganic sols such as zirconia.
Addition of silica is effective in improving corrosion resistance.

【0014】水溶性または水分散樹脂については特に限
定しないが、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂
等、あるいはこれらの混合物や共重合物が使用可能であ
る。水分散性樹脂については、クロム酸水溶液中で安定
に分散させるために乳化剤、保護コロイド等を適切に選
択する必要がある。また、水分散性樹脂を用いる場合、
その粒子径は望む膜厚に比べて小さく、かつ浴中で容易
に凝集しない程度に大きければ良いが、通常50〜30
0nm程度である。
The water-soluble or water-dispersible resin is not particularly limited, but an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, a phenol resin, a melamine resin or the like, or a mixture or copolymer thereof can be used. With respect to the water-dispersible resin, it is necessary to appropriately select an emulsifier, a protective colloid, and the like in order to stably disperse in a chromic acid aqueous solution. When using a water-dispersible resin,
The particle size may be small as compared with the desired film thickness and large enough not to easily aggregate in a bath, but is usually 50 to 30.
It is about 0 nm.

【0015】水溶性または水分散性潤滑剤としては、有
機潤滑剤、例えばポリエチレンワックス、ポリオレフィ
ンワックス、パラフィンワックス、マイクロワックス、
フルオロカーボン類、モンタンワックス、カルナバワッ
クス、ステアリン酸およびその化合物、あるいは、無機
潤滑剤、例えばグラファイト、MoS、BNなどが使用
可能であるが、好ましくはポリエチレンワックス、ポリ
オレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロワ
ックス、フルオロカーボン類などの有機潤滑剤である。
潤滑剤の粒径は通常、0.05〜6ミクロン程度のものが適
する。潤滑剤をクロム酸水溶液中に安定に分散させるに
は、粒子表面を界面活性剤や保護コロイドで被覆するこ
とが有効であり、特にノニオン系もしくはアニオン系の
界面活性剤や保護コロイドが有効である。例をあげれ
ば、ポリアルキレングリコール系活性剤、アルキルフェ
ノール系活性剤、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、セ
ルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコ
ール、脂肪酸石鹸、スルフォン酸系活性剤、りん酸系活
性剤などがある。
Examples of the water-soluble or water-dispersible lubricant include organic lubricants such as polyethylene wax, polyolefin wax, paraffin wax, micro wax,
Fluorocarbons, montan wax, carnauba wax, stearic acid and compounds thereof, or inorganic lubricants such as graphite, MoS, BN and the like can be used, but preferably polyethylene wax, polyolefin wax, paraffin wax, microwax, fluorocarbon And organic lubricants.
Usually, a lubricant having a particle size of about 0.05 to 6 microns is suitable. In order to stably disperse the lubricant in the chromic acid aqueous solution, it is effective to coat the particle surface with a surfactant or a protective colloid, and in particular, a nonionic or anionic surfactant or a protective colloid is effective. . Examples include polyalkylene glycol-based activators, alkylphenol-based activators, alkylbenzene sulfonates, cellulose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, fatty acid soaps, sulfonic acid-based activators, and phosphoric acid-based activators.

【0016】前記(4)〜(6)は、前記(1)〜
(3)の方法で製造したクロメート処理亜鉛めっき鋼板
の皮膜構造および皮膜性能を規定したものである。Cr
付着量が5mg/m2未満では耐食性が不十分であり、300mg/
m2以上では飽和する。まず、前記(4)について説明す
る。(VI)式は、前記(II)式の浴組成範囲で製造されたク
ロメート皮膜の組成範囲を規定している。N/Crの値
は、皮膜の表面分析により求めるものであり、オージェ
電子分光法による深さ分析で求めるのが正確である。ま
た、(VII) 式は、前記(I) 〜(IV)式の浴組成範囲で製造
されたクロメート皮膜の組成範囲を規定している。ここ
でも、N/Cr、P/Crは表面分析法、例えば前記の
オージェ電子分光法(深さ分析)で求めるものである。
The above (4) to (6) correspond to the above (1) to
This defines the film structure and film performance of the chromate-treated galvanized steel sheet manufactured by the method (3). Cr
Adhesion amount is insufficient in corrosion resistance is less than 5mg / m 2, 300mg /
Saturation occurs above m 2 . First, (4) will be described. The formula (VI) defines the composition range of the chromate film produced in the bath composition range of the formula (II). The value of N / Cr is determined by surface analysis of the film, and is accurately determined by depth analysis by Auger electron spectroscopy. The formula (VII) defines the composition range of the chromate film produced in the bath composition range of the above formulas (I) to (IV). Here, N / Cr and P / Cr are determined by a surface analysis method, for example, the above-mentioned Auger electron spectroscopy (depth analysis).

【0017】(VIII)式は、前記(I) 〜(IV)式の浴組成範
囲で製造されたクロメート皮膜の、クロム溶出率の範囲
を規定している。以下に、クロム付着量およびクロム溶
出率の測定方法について述べる。まず供試材のCr付着量
は、50mm径に打ち抜いた供試材を蛍光X線分析装置(理
学電機工業製、RIX2000)で分析して測定した。X線管の
ターゲットはRh、印加条件は50kV、50mAとした。なお定
量分析のための検量線は、Cr付着量を変化させた10水
準の亜鉛めっき鋼板サンプルについて上記装置でCrの強
度を測定したのち、5%HCl 水溶液でクロメート皮膜を
溶解し、その水溶液中のCr濃度を分析することにより作
成した。
The formula (VIII) defines the range of the chromium elution rate of the chromate film produced in the bath composition range of the above formulas (I) to (IV). The method for measuring the chromium adhesion amount and the chromium elution rate will be described below. First, the amount of Cr attached to the test material was measured by analyzing a test material punched out to a diameter of 50 mm with a fluorescent X-ray analyzer (RIX2000, manufactured by Rigaku Corporation). The target of the X-ray tube was Rh, and the application conditions were 50 kV and 50 mA. The calibration curve for quantitative analysis is as follows: After measuring the strength of Cr with a galvanized steel sheet sample of 10 levels in which the amount of deposited Cr was changed, the chromate film was dissolved in a 5% HCl aqueous solution, and the chromate film was dissolved in the aqueous solution. By analyzing the Cr concentration of

【0018】Cr減少率(D、%)は以下の手順で求め
た。供試材からn数=5枚ずつ50mm径のサンプルを打ち
抜いてそのCr付着量を蛍光X線法で測定したのち、これ
を沸騰状態にある水中に、サンプルどうしが重ならない
よう注意しながら浸漬し、30分後に取り出す。よく表
面を水洗し水を十分拭き取ったのちに、再び蛍光X線で
Cr付着量を測定し、試験前付着量との差をCr溶出量とし
た。なお、 D=(Cr減少率)=(Cr溶出量/初期のCr付着量)×100 (%) である。Crの溶出量がきわめて少なく、蛍光X線の測定
誤差程度しかない場合には、D<0となる場合もある
が、ここではそのままn数=5枚の平均値を算出し、平
均値自体が負の値になった場合にはD=0として扱っ
た。以上、(VI)〜(VIII)式の関係を図示したのが図2で
ある。本発明のクロメート処理鋼板は、その組成、性能
が、図2の太線で示した範囲内にあるものである。
The Cr reduction rate (D,%) was determined by the following procedure. Samples of 50 mm in diameter were punched out from the test material by n = 5 each, and the amount of Cr attached was measured by the X-ray fluorescence method. Then, the samples were immersed in boiling water, taking care not to overlap the samples. Remove after 30 minutes. After thoroughly washing the surface with water and wiping off the water sufficiently, use fluorescent X-ray again.
The amount of Cr adhering was measured, and the difference from the amount adhering before the test was defined as the amount of Cr eluted. D = (Cr reduction rate) = (Cr elution amount / initial Cr adhesion amount) × 100 (%). When the elution amount of Cr is extremely small and there is only a measurement error of the fluorescent X-ray, D <0 may be satisfied. In this case, the average value of n = 5 sheets is directly calculated, and the average value itself is calculated. When it became a negative value, it was treated as D = 0. FIG. 2 illustrates the relationship between the expressions (VI) to (VIII). The chromate-treated steel sheet of the present invention has a composition and performance within the range shown by the thick line in FIG.

【0019】次に、前記(5)は、前記(2)の方法で
製造した耐黒変性に優れたクロメート処理鋼板の皮膜組
成を規定したものである。前記(6)は、前記(4)の
方法で製造した、さらに高度な性能を有するクロメート
処理鋼板である。
Next, (5) defines the coating composition of the chromate-treated steel sheet having excellent resistance to blackening produced by the method of (2). The above (6) is a chromate treated steel sheet having a higher performance and manufactured by the method of the above (4).

【0020】次に本発明に使用可能な原料、材料につい
て述べる。部分還元クロム酸としては、無水クロム酸、
(重)クロム酸カリウム、(重)クロム酸ナトリウム、
(重)クロム酸アンモニウム、クロム酸バリウム、クロ
ム酸ストロンチウムなどのクロム酸、クロム酸塩、重ク
ロム酸塩を出発物質としてデンプン、アルコール、過酸
化水素等で部分還元したクロム酸を用いることができ
る。本発明におけるりん酸化合物としては、正りん酸、
ポリリン酸、硝酸化合物としては硝酸が好ましい。
Next, raw materials and materials usable in the present invention will be described. As partially reduced chromic acid, chromic anhydride,
Potassium (bi) chromate, sodium (bi) chromate,
Chromic acid such as ammonium (bi) chromate, barium chromate, strontium chromate, etc., chromate, bichromate can be used as a starting material, and chromic acid partially reduced with starch, alcohol, hydrogen peroxide, etc. can be used. . As the phosphate compound in the present invention, orthophosphoric acid,
Nitric acid is preferred as the polyphosphoric acid and nitric acid compound.

【0021】本発明のクロメート処理組成物は、必須成
分および添加物を所定の割合で混合するだけで得られ
る。混合の順序は特に規定するものではないが、大スケ
ールで安定的に組成物を得るためには、部分還元クロム
酸とりん酸化合物、硝酸化合物をあらかじめ混合して保
管し、必要時にこれを、無機分散体、水溶性または水分
散性樹脂、水溶性または水分散性潤滑剤と混ぜ合わせて
も良い。
The chromate treatment composition of the present invention can be obtained only by mixing essential components and additives at a predetermined ratio. The order of mixing is not particularly specified, but in order to obtain a composition stably on a large scale, partially reduced chromic acid, a phosphate compound, and a nitrate compound are mixed in advance and stored, and when necessary, It may be mixed with an inorganic dispersion, a water-soluble or water-dispersible resin, a water-soluble or water-dispersible lubricant.

【0022】金属表面へのクロメート処理方法は特に限
定するものではなく、ロールコーターによる塗布、スプ
レー塗布+リンガーロール絞り、スプレー塗布+エアナ
イフ絞り、バーコーターによる塗布、刷毛塗りなど通常
の方法が使用可能である。また、塗布後の乾燥について
も、熱風乾燥、直火炉での乾燥、誘導加熱による乾燥な
ど、通常の方法が適用できる。
The method of chromate treatment on the metal surface is not particularly limited, and ordinary methods such as application by a roll coater, spray application + ringer roll squeezing, spray application + air knife squeezing, application by a bar coater, and brush application can be used. It is. As for the drying after the application, a usual method such as hot air drying, drying in an open fire furnace, drying by induction heating, etc. can be applied.

【0023】本発明が適用可能な金属としては、電気め
っき、溶融めっき、蒸着めっき、無電解めっき、溶融塩
電解めっき等の方法により作成された各種亜鉛系めっき
鋼板があげられる。たとえば、亜鉛めっき鋼板、亜鉛と
ニッケル、鉄、アルミニウム、クロム、チタン、マグネ
シウム、マンガン、コバルト、錫、鉛などの1種または
2種以上の金属との合金めっき鋼板さらにこれらのめっ
き層に他の金属および/またはシリカ、アルミナ、チタ
ニア、ジルコニア等の無機物、および/または有機化合
物を意図的に含有させた、もしくは不純物として含有す
るめっき鋼板、さらには、上述の2種類以上のめっきを
複層有するめっき鋼板などがある。
Examples of the metal to which the present invention can be applied include various types of galvanized steel sheets prepared by methods such as electroplating, hot-dip plating, vapor deposition plating, electroless plating, and hot-dip electrolytic plating. For example, galvanized steel sheets, alloy-plated steel sheets of one or more metals such as zinc and nickel, iron, aluminum, chromium, titanium, magnesium, manganese, cobalt, tin, lead, and the like. Plated steel sheet containing metal and / or inorganic substance such as silica, alumina, titania, zirconia, and / or organic compound intentionally, or containing as an impurity, and further, has a multi-layer of two or more types of plating described above. There are plated steel sheets and the like.

【0024】[0024]

【実施例】次に、本発明を実施例を用いて非限定的に説
明する。 実施例1 (1)供試した金属板 以下の2種類の亜鉛めっき鋼板を用いた。 GI(溶融亜鉛めっき鋼板):板厚0.8mm の軟鋼板に片
面あたり60g/m2 の溶融亜鉛めっきを施した鋼板 EG(電気亜鉛めっき鋼板):板厚0.8mm の軟鋼板に片
面あたり20g/m2 の亜鉛めっきを電析させた鋼板 (2)クロメート処理組成物 表1に示す浴記号A〜Zのものを、表2に示す浴濃度お
よび添加物を用いて作成した。添加物として「シリカ」
と記載されたものは、コロイダルシリカを固形分比率で
20%添加し、「シリカ、樹脂」と記載のものは、アクリ
ル樹脂エマルジョンを固形分比率で50%、コロイダルシ
リカを固形分比率で20%添加した。 (3)クロメート処理 表2の処理液をロールコーターで供試板片面に塗布し、
熱風乾燥炉で到達板温90 ℃となるよう乾燥した。乾燥
皮膜のCr付着量は蛍光X線で測定した。
The present invention will now be described by way of non-limiting examples. Example 1 (1) Tested metal plates The following two types of galvanized steel plates were used. GI (hot-dip galvanized steel sheet): A steel sheet with a thickness of 0.8 mm and hot-dip galvanized at 60 g / m 2 per side EG (Electro-galvanized steel sheet): A mild steel sheet with a thickness of 0.8 mm and 20 g / side the m 2 of zinc plating was electrodeposited steel plate (2) that of the bath symbol A~Z shown in chromate treatment composition Table 1 were prepared using a bath concentration and additives shown in Table 2. "Silica" as an additive
Is described as colloidal silica in the solid content ratio
For those described as "silica, resin", 50% of an acrylic resin emulsion was added at a solid content ratio and 20% of colloidal silica was added at a solid content ratio. (3) Chromate treatment Apply the treatment solution shown in Table 2 to one side of the test plate using a roll coater.
It was dried in a hot air drying oven to reach a plate temperature of 90 ° C. The amount of Cr attached to the dried film was measured by X-ray fluorescence.

【0025】(4)性能評価試験 (4−1) 浴安定性 表2の処理液を40℃にて保持し、ゲル化、沈降などの
異常が生じるまでの日数を記録した。 ◎ 7日以上 ○ 5日以上、7日未満 △ 3日以上、5日未満 × 3日未満 (4−2) Cr減少率(D、%)の測定 供試材のCr付着量を蛍光X線で測定したのち、沸騰水中
に30分間浸漬し、再び蛍光X線で残存Cr量を測定するこ
とにより、沸騰水浸漬によるCr減少率(溶出率)を下式
により求めた。 Cr減少率(D、%)=100 ×(沸水浸漬によるCr溶出
量) /(初期のCr付着量) (4−3) 平板耐食性 サンプルの端面と裏面をテープシールしたのち、塩水噴
霧試験を行い、白錆発生までの時間により以下のランク
分けをした。 ◎:白錆発生まで240時間以上 ○:白錆発生まで168時間以上、240時間未満 △:白錆発生まで120時間以上、168時間未満 ×:白錆発生まで120時間未満 (4−4) 加工部耐食性 サンプルの端面と裏面をテープシールしたのち、サンプ
ル中央部を裏側からエリクセン押し出し加工で高さ6m
mまで加工したのち、塩水噴霧試験を行い、120時間
後における加工部での発錆び状況を評価した。 ◎:白錆発生なし ○:白錆発生率5%以下 △:白錆発生率5%超、10%以下 ×:白錆発生率10%超 (4−5) 塗装耐久性 供試材にメラミンアルキド塗料を25μm 塗布し、130 ℃
で30分乾燥させたのち、沸騰水に30分浸漬した。これを
裏面から直径15mmの鋼製半球状の突起を押し付けること
により、いわゆるエリクセン押し出し加工を高さ6mmま
で施し、加工部の塗膜をセロテープ(登録商標)で剥離
して、剥離面積率を調べた。 ◎:塗膜剥離なし ○:塗膜剥離率<5% △:5%≦塗膜剥離率<20% ×:20%≦塗膜剥離率
(4) Performance Evaluation Test (4-1) Bath Stability The treatment solutions in Table 2 were kept at 40 ° C., and the number of days until abnormalities such as gelation and sedimentation were recorded. ◎ 7 days or more ○ 5 days or more and less than 7 days △ 3 days or more and less than 5 days × less than 3 days (4-2) Measurement of Cr reduction rate (D,%) Fluorescent X-ray After immersion in boiling water for 30 minutes, the residual Cr content was again measured by X-ray fluorescence, and the Cr reduction rate (elution rate) due to boiling water immersion was determined by the following equation. Cr reduction rate (D,%) = 100 × (Cr elution amount by immersion in boiling water) / (initial Cr adhesion amount) (4-3) Flat plate corrosion resistance After the end face and the back face of the sample were tape-sealed, a salt spray test was performed. The following ranking was made according to the time until the occurrence of white rust. ◎: 240 hours or more until white rust occurs ○: 168 hours or more and less than 240 hours until white rust occurs Δ: 120 hours or more and less than 168 hours until white rust occurs ×: less than 120 hours until white rust occurs (4-4) Processing Corrosion resistance After sealing the end and back of the sample with tape, the center of the sample is extruded from the back by Erichsen to a height of 6 m.
m, and a salt spray test was performed to evaluate the rusting state in the processed portion after 120 hours. :: No white rust occurred ○: White rust occurrence rate 5% or less △: White rust occurrence rate 5% or more, 10% or less ×: White rust occurrence rate 10% or more (4-5) Coating durability Melamine was used for the test material. Apply alkyd paint 25μm, 130 ℃
And then immersed in boiling water for 30 minutes. This is subjected to a so-called Erichsen extrusion process to a height of 6 mm by pressing a steel hemispherical protrusion with a diameter of 15 mm from the back surface, and the coated film of the processed portion is peeled off with Cellotape (registered trademark), and the peeling area ratio is examined. Was. ◎: No peeling of coating film ○: Peeling rate of coating film <5% △: 5% ≦ Peeling rate of coating film <20% ×: 20% ≦ Peeling rate of coating film

【0026】結果を表2に示す。本発明のクロメート処
理組成物は、前述の(I) 〜(IV)を満たす組成であれば浴
が安定であって、それにより得られたクロメート処理亜
鉛めっき鋼板は、前式(VI)〜(VIII)を満足する皮膜組成
とクロム溶出率を有することがわかる。
The results are shown in Table 2. The chromate-treated composition of the present invention has a stable bath if the composition satisfies the above-mentioned (I) to (IV), and the resulting chromate-treated galvanized steel sheet has the formulas (VI) to (VI). It can be seen that the film composition and the chromium dissolution rate satisfy VIII).

【0027】実施例2 (1)供試した金属板 GI(Sb):(溶融亜鉛めっき鋼板):板厚0.8mm の軟鋼板
に片面あたり60g/m2の溶融亜鉛めっきを施した鋼板。め
っき中に微量のアンチモンを含有するもの。 (2)クロメート処理組成物 表1に示す浴記号J、C、Q、E、Yを、表3に示す浴
濃度および添加物を用いて作成した。添加物として「シ
リカ」と記載されたものは、コロイダルシリカを固形分
比率で20%添加し、「シリカ、樹脂」と記載のもの
は、アクリル樹脂エマルジョンを固形分比率で50%、
コロイダルシリカを固形分比率で20%添加した。Co、
Niについては、炭酸コバルト、硝酸ニッケルを用い、番
号31〜39までは硝酸ニッケル単独で、番号40〜4
2までは炭酸コバルト単独で、番号43〜50までは、
両者を金属Ni、Co換算で1:1となるように加えた。な
お、硝酸ニッケルを添加した番号31〜39において、
浴中のHNO3/CrO3 比率の計算には、硝酸ニッケル由来の
硝酸を差し引いてある。 (3)クロメート処理 表3の処理液をロールコーターで供試板片面に塗布し、
熱風乾燥炉で到達板温90 ℃となるよう乾燥した。乾燥
皮膜のCr付着量は蛍光X線で測定した。
Example 2 (1) Tested metal sheet GI (Sb): (Hot-dip galvanized steel sheet): Mild steel sheet having a thickness of 0.8 mm and hot-dip galvanization of 60 g / m 2 per side. Those containing a trace amount of antimony in plating. (2) Chromate treatment composition Bath symbols J, C, Q, E, and Y shown in Table 1 were prepared using the bath concentrations and additives shown in Table 3. Those described as “silica” as an additive are those in which colloidal silica is added at a solid content ratio of 20%, and those described as “silica, resin” are acrylic resin emulsions at a solid content ratio of 50%,
Colloidal silica was added at a solid content of 20%. Co,
With respect to Ni, cobalt carbonate and nickel nitrate were used.
Up to 2, cobalt carbonate alone, and up to numbers 43 to 50,
Both were added so as to be 1: 1 in terms of metal Ni and Co. In addition, in the numbers 31 to 39 to which nickel nitrate was added,
The HNO 3 / CrO 3 ratio in the bath was calculated by subtracting nitric acid from nickel nitrate. (3) Chromate treatment Apply the treatment solution shown in Table 3 to one side of the test plate using a roll coater.
It was dried in a hot air drying oven to reach a plate temperature of 90 ° C. The amount of Cr attached to the dried film was measured by X-ray fluorescence.

【0028】(4)性能評価試験 (4−1) 浴安定性 実施例1と同様に評価した。 (4−2) Cr減少率(D、%)の測定 実施例1と同様に評価した。 (4−3) 耐黒変性 サンプルの明度(L値)を測定し、裏面をテープシール
したのち、70℃、85%rhの高温高湿試験機内に1
週間放置し、取り出して再び明度(L値)を測定した。
明度の変化を△Lとしたとき、以下のランク分けをし
た。 ◎:△L < 2 ○:2 ≦ △L < 3 △:3 ≦ △L < 5 ×:5 ≦ △L (4−4) 平板耐食性 実施例1と同様に評価した。 (4−5)塗装耐久性 実施例1と同様に評価した。
(4) Performance Evaluation Test (4-1) Bath Stability Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. (4-2) Measurement of Cr Reduction Rate (D,%) Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. (4-3) Blackening Resistance The lightness (L value) of the sample was measured, and after tape-sealing the back surface, the sample was placed in a high-temperature and high-humidity tester at 70 ° C. and 85% rh.
It was left for a week, taken out, and measured for lightness (L value) again.
When the change in brightness was ΔL, the following ranking was performed. △: ΔL <2 ○: 2 ≦ ΔL <3 Δ: 3 ≦ ΔL <5 ×: 5 ≦ ΔL (4-4) Flat Plate Corrosion Resistance Evaluation was made in the same manner as in Example 1. (4-5) Coating durability Evaluation was made in the same manner as in Example 1.

【0029】結果を表3に示す。本発明のクロメート処
理組成物は、前述の(V)式を満足する浴組成の組成物
を用いれば、黒変の起こりやすいアンチモン添加の溶融
亜鉛めっき鋼板に適用した場合であっても、(IX)式を満
足する皮膜組成と、良好な耐黒変性、耐食性、塗装耐久
性を示すことが分かる。
The results are shown in Table 3. The chromate treatment composition of the present invention can be prepared by using a composition having a bath composition satisfying the above-mentioned formula (V), even if it is applied to an antimony-added hot-dip galvanized steel sheet in which blackening easily occurs (IX). It can be seen that the coating composition satisfies the formula (1) and excellent blackening resistance, corrosion resistance, and coating durability.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】[0032]

【表3】 [Table 3]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明により、家電・建材・自動車等の
用途に広く適用可能であって、耐食性、耐黒変性に優
れ、かつ環境負荷物質である6価クロムの溶出が極めて
少ない、もしくはゼロであるクロメート処理亜鉛系めっ
き鋼材と、該亜鉛系めっき鋼材用として工業的に十分な
浴安定性を有するクロメート処理組成物を提供すること
ができる。したがって、工業的にきわめて価値が高い発
明であるといえる。
Industrial Applicability According to the present invention, hexavalent chromium, which is widely applicable to home appliances, building materials, automobiles, and the like, has excellent corrosion resistance and blackening resistance, and has very little or no elution of environmentally hazardous substances. And a chromate-treated composition having industrially sufficient bath stability for the zinc-based plated steel material. Therefore, it can be said that the invention is extremely valuable industrially.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年5月19日(2000.5.1
9)
[Submission date] May 19, 2000 (2005.1.
9)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction contents]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】クロム還元率とクロメート処理組成物の浴組成
との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a chromium reduction ratio and a bath composition of a chromate treatment composition.

【図2】クロメート皮膜組成とクロム浴出率との関係を
示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a chromate film composition and a chromium bath rate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 智 徳島県阿南市橘町幸野62番地1 日本電工 株式会社内 (72)発明者 藤森 誠治 徳島県阿南市橘町幸野62番地1 日本電工 株式会社内 Fターム(参考) 4K026 AA02 AA07 AA12 AA13 AA22 BA06 BB04 BB06 BB08 BB10 CA16 CA18 CA19 CA20 CA23 CA32 CA39 CA41 DA15 DA16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Satoshi Hayakawa 62-1, Kochino, Tachibanacho, Anan-shi, Tokushima Prefecture Nippon Denko Corporation (72) Inventor Seiji Fujimori 62-1, Konochi, Tachibanacho, Anan-shi, Tokushima Pref. F term (reference) 4K026 AA02 AA07 AA12 AA13 AA22 BA06 BB04 BB06 BB08 BB10 CA16 CA18 CA19 CA20 CA23 CA32 CA39 CA41 DA15 DA16

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部分還元クロム酸、りん酸化合物、硝酸
化合物を必須成分とし、かつ、部分還元クロム酸のクロ
ム還元率(X)、部分還元クロム酸の浴中全クロム濃度
(CrO3換算、g/l)、りん酸化合物の浴中濃度(H3PO4
算、g/l)、硝酸化合物の浴中濃度(HNO3換算、g/l)、の
間に、下式(I)〜(IV)の関係を有するをことを特徴
とする亜鉛系めっき鋼材用クロメート処理組成物。 60% ≦ X ≦ 100% (I) 0.1 ≦ HNO3 /CrO3 ≦ 1.0 (II) Y= (HNO3/CrO3) +(H3PO4 /CrO3) としたとき Y ≦ 0.0002 X2 − 0.02 X+ 3.1 (III) Y ≧ 0.0005 X2 − 0.05 X+ 2.6 (IV)
Claims 1. A partially reduced chromic acid, a phosphoric acid compound, and a nitric acid compound are essential components, and a chromium reduction ratio (X) of the partially reduced chromic acid, a total chromium concentration in a bath of the partially reduced chromic acid (in terms of CrO 3 , g / l), the concentration of the phosphate compound in the bath (H 3 PO 4 equivalent, g / l), and the concentration of the nitrate compound in the bath (HNO 3 equivalent, g / l). A chromate treatment composition for galvanized steel, characterized by having the relationship of (IV). 60% ≦ X ≦ 100% (I) 0.1 ≦ HNO 3 / CrO 3 ≦ 1.0 (II) When Y = (HNO 3 / CrO 3 ) + (H 3 PO 4 / CrO 3 ) Y ≦ 0.0002 X 2 − 0.02 X + 3.1 (III) Y ≧ 0.0005 X 2 - 0.05 X + 2.6 (IV)
【請求項2】 浴中にさらにNiイオンおよび/またはCo
イオンを含有し、その濃度(金属Ni、Co換算)が下式
(V)を満たすことを特徴とする請求項1記載の亜鉛系
めっき鋼材用クロメート処理組成物。 0.1 ≦ (Ni + Co)/CrO3 ≦ 0.4 (V)
2. The method further comprises adding Ni ions and / or Co in the bath.
The chromate treatment composition for galvanized steel according to claim 1, wherein the composition contains ions and the concentration (in terms of metal Ni, Co) satisfies the following formula (V). 0.1 ≤ (Ni + Co) / CrO 3 ≤ 0.4 (V)
【請求項3】 浴中にさらに、無機分散体、水溶性また
は水分散性樹脂、水溶性または水分散性潤滑剤のうち1
種または2種以上を含有することを特徴とする請求項2
記載の亜鉛系めっき鋼材用クロメート処理組成物。
3. The bath further comprises one of an inorganic dispersion, a water-soluble or water-dispersible resin, and a water-soluble or water-dispersible lubricant.
3. The composition according to claim 2, wherein the composition contains at least two species.
A chromate treatment composition for a galvanized steel material according to the above.
【請求項4】 亜鉛系めっき鋼材の表面に、Cr、P、N
を必須成分として含有し、かつ、Cr付着量(Cr、mg/
m2)、P付着量(P、mg/m2)、N付着量(N、mg/m2)お
よび沸騰水浸漬前後でのクロム減少率(D、%)の間に
下式(VI)〜(VIII)の関係を有するクロメート皮膜を
Cr付着量として5〜300mg/m2 有することを特徴とす
る、クロム難溶性、耐食性に優れたクロメート処理亜鉛
系めっき鋼材。 0.04 ≦ (N/Cr) ≦ 0.43 (VI) 0.8 ≦ (P/Cr)+(N/Cr)≦ 1.74 (VII) D ≦ 10 (VIII)
4. The method according to claim 1, wherein the surface of the galvanized steel material is Cr, P, N
As an essential component, and the amount of Cr attached (Cr, mg /
(VI) between m 2 ), P adhesion (P, mg / m 2 ), N adhesion (N, mg / m 2 ), and chromium reduction rate (D,%) before and after immersion in boiling water. ~ (VIII) chromate film
And having 5 to 300 mg / m 2 as Cr deposition amount, chromium sparingly soluble, excellent chromated galvanized steel in corrosion resistance. 0.04 ≤ (N / Cr) ≤ 0.43 (VI) 0.8 ≤ (P / Cr) + (N / Cr) ≤ 1.74 (VII) D ≤ 10 (VIII)
【請求項5】 クロメート皮膜中にさらにNiおよび/ま
たはCoを含有し、その付着量(Ni、Co mg/m2)が下式(I
X)を満足することを特徴とする請求項4記載のクロム難
溶性、耐食性に優れたクロメート処理亜鉛系めっき鋼
材。 0.2 ≦ (Ni + Co)/Cr ≦ 0.8 (IX)
5. The chromate film further contains Ni and / or Co, and the adhesion amount (Ni, Co mg / m 2 ) of the following formula (I
The chromate-treated galvanized steel material having excellent chromium insolubility and corrosion resistance according to claim 4, which satisfies X). 0.2 ≤ (Ni + Co) / Cr ≤ 0.8 (IX)
【請求項6】 クロメート皮膜中にさらにコロイダルシ
リカ、水溶性または水分散性樹脂、水溶性または水分散
性潤滑剤のうち1種または2種以上を含有することを特
徴とする請求項5記載のクロム難溶性、耐食性に優れた
クロメート処理亜鉛系めっき鋼材。
6. The chromate film according to claim 5, further comprising one or more of colloidal silica, a water-soluble or water-dispersible resin, and a water-soluble or water-dispersible lubricant. Chromate-treated galvanized steel with excellent chromium insolubility and corrosion resistance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05331659A (en) * 1992-05-29 1993-12-14 Nippon Parkerizing Co Ltd Manufacture of galvanized steel sheet excellent in blackening resistance and white rust resistance
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