JP2007284710A - 亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 - Google Patents
亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007284710A JP2007284710A JP2006110357A JP2006110357A JP2007284710A JP 2007284710 A JP2007284710 A JP 2007284710A JP 2006110357 A JP2006110357 A JP 2006110357A JP 2006110357 A JP2006110357 A JP 2006110357A JP 2007284710 A JP2007284710 A JP 2007284710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surface treatment
- acid
- steel sheet
- treatment agent
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/12—Orthophosphates containing zinc cations
- C23C22/17—Orthophosphates containing zinc cations containing also organic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/18—Orthophosphates containing manganese cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/07—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing phosphates
- C23C22/08—Orthophosphates
- C23C22/20—Orthophosphates containing aluminium cations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/42—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also phosphates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
【解決手段】(a)Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属イオン、(b)リン酸、(c)有機樹脂、及び(d)アミンおよびその誘導体、アミノポリカルボン酸、アミノ酸の中から選ばれる1種以上、を所定の割合で含有し、pHが1〜4、遊離酸度が0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20である水溶液である。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、(a)少なくとも4個のフッ素原子と、チタンやジルコニウムなどの元素とからなる陰イオン成分(例えば、TiF6 2−で示されるフルオロチタン酸)、(b)コバルト、マグネシウムなどの陽イオン成分、(c)pH調整のための遊離酸、および(d)有機樹脂を含有する組成物による表面処理技術が提案されている。
特許文献2には、(a)Alのリン酸化合物、(b)Mn、Mg、CaおよびSr化合物のうちの1種以上、(c)SiO2のゾル、および(d)水系有機樹脂エマルジョンを含有する表面処理組成物が提案されている。
特許文献4には、(a)Al(C5H7O2)3、V(C5H7O2)3、VO(C5H7O2)2、Zn(C5H7O2)2、Zr(C5H7O2)2のうちの1種以上の金属アセチルアセネート、(b)水溶性無機チタン化合物、水溶性無機ジルコニウム化合物のうちの1種以上の化合物を含有する表面処理液が提案されている。
また、本発明の他の目的は、そのような表面処理剤で処理された耐食性(平板部耐食性、加工後耐食性)、導電性および加工性に優れたクロムフリー表面処理亜鉛系めっき鋼板を提供することにある。
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
[1]下記(a)〜(d)の成分を含有する水溶液であって、pHが1〜4、遊離酸度が0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20であることを特徴とする亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤。
(a)Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属イオン
(b)リン酸:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して300〜1500質量部(固形分)
(c)有機樹脂:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して5〜100質量部(固形分)
(d)アミンおよびその誘導体、アミノポリカルボン酸、アミノ酸の中から選ばれる1種以上:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して10〜300質量部(固形分)
[3]上記[1]または[2]の表面処理剤において、さらに、固形潤滑剤を含有することを特徴とする亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤。
[4]亜鉛系めっき鋼板の表面に、上記[1]〜[3]のいずれかの表面処理剤を塗布し、乾燥することにより形成された表面処理皮膜を有し、該表面処理皮膜は、めっき層に接して、リン酸イオンとめっき金属との反応物(i)と、Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属を含む金属塩(ii)とを主体とし、且つ有機樹脂(iii)を含有する厚さが0.02〜3μmの下層部を有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
[5]亜鉛系めっき鋼板の表面に、上記[1]〜[3]のいずれかの表面処理剤を固形分付着量が0.05〜3.0g/m2となるように塗布し、乾燥することにより表面処理皮膜を形成することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
したがって、このような表面処理剤で処理された本発明の表面処理亜鉛系めっき鋼板は、クロムフリーでありながら、優れた耐食性(平板部耐食性、加工後耐食性)を有し、また、導電性および加工性にも優れている。
本発明の表面処理剤は、下記(a)〜(d)の成分を含有する水溶液であって、pHが1〜4、遊離酸度が0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20の表面処理剤である。この表面処理剤はクロムを含有しない。
(a)Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属イオン
(b)リン酸:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して300〜1500質量部(固形分)
(c)有機樹脂:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して5〜100質量部(固形分)
(d)アミンおよびその誘導体、アミノポリカルボン酸、アミノ酸の中から選ばれる1種以上:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して10〜300質量部(固形分)
前記(a)の成分である金属イオンは、皮膜中でリン酸イオンと結合してリン酸塩化することにより耐食性の向上に寄与するとともに、皮膜に導電性を付与する。
表面処理剤中のリン酸は、表面処理剤をめっき面に接触させた際に処理剤中に溶解するめっき金属と反応し、この反応物は、前記(a)の成分である金属イオンによる金属塩とともに、めっき面との界面近傍においてめっき面に対して強固に結合した耐食性に富む薄層(後述する下層部x)を形成する。
前記(b)の成分であるリン酸の表面処理剤中での配合量は、前記(a)の成分である金属イオン100質量部(固形分)に対して300〜1500質量部(固形分)とする。金属イオン100質量部に対するリン酸の配合量が300質量部未満では、前記(a)の成分が液中に安定して存在できず、液保管中に沈殿が生じてしまう。一方、1500質量部を超えると皮膜中にフリーなリン酸が多く残存してしまうことになるので、耐食性が低下する。
前記カルボキシル基含有単量体としては、エチレン性不飽和カルボン酸とその誘導体を挙げることができる。エチレン性不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸などのモノカルボン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのジカルボン酸が挙げられる。また、誘導体としては、アリカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩などが代表例である。好ましいのはアクリル酸、メタアクリル酸である。これらのカルボキシル基含有単量体は、1種または2種以上を用いることができる。
なお、水酸基含有単量体とカルボキシル基含有単量体との共重合体は、この発明で期待する表面処理皮膜の特性を維持する範囲内であれば、他の重合性単量体をさらに共重合したものであってもよい。好適な単量体としては、例えばスチレン類あるいはメタアクリル酸メチルなどの(メタ)アクリル酸エステル類を挙げることができる。
また、水分散性樹脂は粒子径が0.1〜2.0μmのものが好ましい。水分散性樹脂の粒子径が0.1μm以上である方がプレス成形性が向上する。一方、粒子径が2.0μm以下である方が、後述する下層部xの連続性が維持され易く、耐食性、プレス成形性、加工後耐食性のいずれも向上する。
表面処理剤を亜鉛系めっき鋼板に塗布する方法としては、一般に浸漬法やロールコーティング法などが採られる。この場合、表面処理剤が低pHであると、塗布した表面処理剤にめっき金属(通常、Zn)が溶解してpHが上昇する。その結果、表面処理剤中の金属成分の溶解安定pH以上となることで析出物が生成し、この析出物が表面処理剤中のスラッジとなる。このような表面処理剤中のスラッジは、直接またはコーターロールを介して被処理鋼板に付着して外観不良や性能不良を生じさせ、さらにはコーターパン内に蓄積して連続生産が不能となる場合もある。
固形潤滑剤としては、例えば、ポリオレフィンワックス(例えば、ポリエチレンワックス)、パラフィンワックス(例えば、合成パラフィン、天然パラフィンなど)、フッ素樹脂系ワックス(例えば、ポリテトラフルオロエチレンなど)、脂肪酸アミド系化合物(例えば、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミドなど)、金属石けん類(例えば、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛など)、金属硫化物(例えば、二硫化モリブデン、二硫化タングステンなど)、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ポリアルキレングリコール、アルカリ金属硫酸塩などの1種または2種以上を用いることができるが、なかでも、ポリエチレンワックス、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂系ワックスが特に好ましい。また、固形潤滑剤としては、低pH安定性を有し且つ軟化温度が100℃以上のものが好ましく、この観点からはポリオレフィンワックスや金属石けん類が好ましい。
この固形潤滑剤の表面処理剤中での配合量は、前記(a)の成分である金属イオン100質量部(固形分)に対して5〜50質量部(固形分)とする。金属イオン100質量部(固形分)に対する前記固形潤滑剤の配合量が5質量部未満では潤滑性とプレス成形性の向上効果が十分に得られず、一方、50質量部を超えると皮膜が軟弱となり、加工後外観が悪化する。
また、その他性能を付与するために、表面処理剤に通常の表面処理で使用される各種添加剤を含有させてもよい。
本発明の表面処理剤は、そのpHを1〜4、遊離酸度を0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20とする必要がある。表面処理剤のpHが1未満ではめっき金属が過剰に溶解してめっき層の薄膜化を生じたり、めっき金属とリン酸イオンとの反応物の再溶解が発生してしまい、耐食性向上が得られない場合がある。一方、pHが4を超えると、めっき金属とリン酸イオンとの反応物が形成されなくなり、耐食性が著しく低下する。よって、表面処理剤のpHは1〜4とする。表面処理剤のpHを1〜4に調整するには、NaOHやKOHのような水酸化物、アミンなどを中和剤として用いることができる。
上記のように、表面処理剤のpHを1〜4の範囲に調整しても、遊離酸度が0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20の範囲を外れると耐食性が低下する。すなわち、遊離酸度が3未満では表面処理皮膜の下層部xの厚さが薄くなり過ぎる。一方、遊離酸度が20を超えると前記下層部xの連続性が阻害される。このような観点から、より好ましい0.1規定水酸化ナトリウム換算の遊離酸度は5〜15である。なお、同一pHの場合、遊離酸度を低下させるにはピロリン酸の使用が有効である。
本発明の表面処理亜鉛系めっき鋼板は、亜鉛系めっき鋼板の表面に、上述した表面処理剤を塗布し、乾燥することにより形成された表面処理皮膜を有する。
本発明で用いる亜鉛系めっき鋼板の種類に特別な制限はないが、例えば、亜鉛めっき鋼板、Zn−Ni合金めっき鋼板、Zn−Fe合金めっき鋼板(電気めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板)、Zn−Cr合金めっき鋼板、Zn−Mn合金めっき鋼板、Zn−Co合金めっき鋼板、Zn−Co−Cr合金めっき鋼板、Zn−Cr−Ni合金めっき鋼板、Zn−Cr−Fe合金めっき鋼板、Zn−Al合金めっき鋼板(例えば、Zn−5%Al合金めっき鋼板、Zn−55%Al合金めっき鋼板)、Zn−Mg合金めっき鋼板、Zn−Al−Mg合金めっき鋼板(例えば、Zn−6%Al−3%Mg合金めっき鋼板、Zn−11%Al−3%Mg合金めっき鋼板)、さらには、これらのめっき鋼板のめっき皮膜中に金属酸化物、ポリマーなどを分散した亜鉛系複合めっき鋼板(例えば、Zn−SiO2分散めっき鋼板)などを用いることができる。
また、めっき鋼板としては、鋼板面に予めNiなどの薄目付めっきを施し、その上に上記のような各種めっきを施したものであってもよい。
めっき方法としては、電解法(水溶液中での電解または非水溶媒中での電解)、溶融法、気相法のうち、実施可能ないずれの方法を採用することもできる。
さらに、めっきの黒変を防止する目的で、めっき皮膜中にNi,Co,Feの1種以上の微量元素を1〜2000ppm程度析出させたり、或いはめっき皮膜表面にNi,Co,Feの1種以上を含むアルカリ性水溶液または酸性水溶液による表面調整処理を施し、これらの元素を析出させるようにしてもよい。
反応物(i)と金属塩(ii)を主体とする下層部xは、めっき面から溶解して表面処理剤中に拡散した金属イオン(めっき金属)と表面処理剤中のリン酸イオンとが反応し、且つ表面処理剤中に元々含まれる金属イオン(上述した(a)の成分)がリン酸イオンなどと反応することにより形成されるから、その厚さは、グロー放電分光法(以下、GDSという)による皮膜厚さ方向での金属成分の分析により測定することができる。
本発明の表面処理亜鉛系めっき鋼板は、亜鉛系めっき鋼板の表面に上述した表面処理剤を固形分付着量が0.05〜3.0g/m2となるように塗布し、乾燥し、表面処理皮膜を形成することにより製造することができる。
通常、表面処理剤はロールコート、スプレー塗装、刷毛塗り、カーテンフローなどの塗装方式で亜鉛系めっき鋼板の表面に塗布される。ここで、表面処理剤を固形分付着量が0.05〜3.0g/m2となるよう塗布することにより、下層部xの厚さを0.02〜3μmとすることができる。また、下層部xの厚さを0.1〜1.5μmとするには、表面処理剤を固形分付着量が0.3〜1.5g/m2となるよう塗布することが好ましい。
(1)有機樹脂(Tg=ガラス転移温度)
・樹脂A:ウレタン樹脂エマルジョン(Tg:80℃、分散粒子径:0.2〜0.4μm)
・樹脂B:アクリル樹脂エマルジョン(Tg:100℃、分散粒子径:0.3〜0.4μm)
・樹脂C:ポリエチレン樹脂エマルジョン(Tg:80℃、分散粒子径:0.1〜0.2μm)
・樹脂D:アクリル樹脂エマルジョン(Tg:30℃、分散粒子径:0.1〜0.2μm)
・リン酸I:ポリリン酸
・リン酸II:ピロリン酸
・リン酸III:トリポリリン酸
・リン酸IV:次亜リン酸
(3)キレート化剤
・キレート化剤I:N−メチルイミノジ酢酸
・キレート化剤II:イミノジ酢酸
・キレート化剤III:8−ヒドロキシキノリン
・キレート化剤IV:1,2−ジアミノシクロヘキサン
・キレート化剤V:L−アルギニン
・キレート化剤VI:L−プロリン
(4)固形潤滑剤
・固形潤滑剤E:ポリエチレンワックス(軟化温度:110℃)
・固形潤滑剤F:フッ素系ワックス(PTFE)(軟化温度:160℃)
・めっき鋼板a:電気亜鉛めっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:20g/m2)
・めっき鋼板b:電気亜鉛−ニッケルめっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:20g/m2、Ni:12mass%)
・めっき鋼板c:溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:60g/m2)
・めっき鋼板d:合金化溶融亜鉛めっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:60g/m2、Fe:10mass%)
・めっき鋼板e:亜鉛−5%アルミニウムめっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:60g/m2、Al:5mass%)
・めっき鋼板f:亜鉛−55%アルミニウムめっき鋼板(板厚:1mm、めっき付着量:60g/m2、Al:55mass%)
各実施例について、表面処理剤の亜鉛溶解抑制特性と薬液安定性、表面処理鋼板の平板導電性、平面部耐食性、加工後耐食性、加工性を以下の試験方法で評価した。なお、表面処理剤の亜鉛溶解抑制特性の評価については、純亜鉛電気めっき鋼板を用いて行った。
50mm×100mmの純亜鉛電気めっき鋼板を各実施例の表面処理剤(固形分15〜20mass%、温度20℃)中に5秒間浸漬し、めっき鋼板の浸漬前後の重量変化を測定した。重量変化をg/m2に換算し、以下の評価基準にしたがって評価した。
○:0.1g/m2未満
△:0.1g/m2以上、0.2g/m2未満
×:0.2g/m2以上
(2)高pH化時の薬液安定性
各実施例の表面処理剤(固形分15〜20mass%、温度20℃)をビーカーに25g秤量し、表面処理剤を攪拌しながら、1規定のNaOHを用いて滴定し、析出物が発生した段階でのpHを測定し、以下の評価基準にしたがって評価した。
○:pH4以上
△:pH3以上、pH4未満
×:pH3未満
各実施例の表面処理鋼板から175mm×100mmの大きさの試験片を切り出し、この試験片について、4端子4深針式表面抵抗計(三菱化学株式会社製の商品名「ロレスタ」)を用いて10点測定した表面抵抗値の平均値を、以下の評価基準にしたがって評価した。
◎:0.1mΩ未満
○:0.1mΩ以上、0.5mΩ未満
△:0.5mΩ以上、1.0mΩ未満
×:0.1mΩ以上
(4)平面部耐食性
各実施例の表面処理鋼板から70mm×150mmの大きさの試験片を切り出し、この試験片の端面部をシールし、塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)に供した。各試験片表面の面積の5%に白錆が発生するまでに要した時間を測定し、以下の評価基準にしたがって評価した。
◎:72時間以上
○:48時間以上、72時間未満
△:24時間以上、48時間未満
×:24時間以下
各実施例の表面処理鋼板について、エリクセンカップ試験機を用いて次の条件でプレス成形を行い、その際の成形可否(○:可、×:不可)と成形荷重を評価した。
<加工条件>
ポンチ径:33mm
ブランク径:66mm
絞りダイス肩曲率:3mmR
絞り速度:60mm/s
しわ押さえ荷重:1ton
速乾油塗油(1.5g/m2)
さらに、加工後の外観の評価として、加工後に表面処理皮膜の剥離し易さを評価した。すなわち、上記のエリクセンカップ試験機を用いたプレス成形を行った成形品の側壁部に「セロハンテープ」(登録商標)を密着させた後、これを剥がしてCu板に貼付し、これについて蛍光X線によりZnカウントを測定した。そして、そのカウント値により、以下の基準で判定を行った。
○:10kcps以下
△:10kcps超〜15kcps
×:15kcps超
各実施例の表面処理鋼板について、上記条件で円筒成形を行った後、その成形体の端面部をシールし、塩水噴霧試験(JIS−Z−2371)に供した。各成形体表面の面積の5%に白錆が発生するまでに要する時間を、以下の評価基準にしたがって評価した。
◎:12時間以上
○:6時間以上、12時間未満
△:3時間以上、6時間未満
×:3時間以下
表1〜表4に示されるように、本発明例はいずれも表面処理剤の亜鉛溶解抑制特性と薬液安定性に優れ、また、この表面処理剤による表面処理皮膜が形成されためっき鋼板は、導電性、耐食性(平坦部耐食性及び加工後耐食性)、加工性のいずれにも優れている。
Claims (5)
- 下記(a)〜(d)の成分を含有する水溶液であって、pHが1〜4、遊離酸度が0.1規定水酸化ナトリウム換算で3〜20であることを特徴とする亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤。
(a)Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属イオン
(b)リン酸:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して300〜1500質量部(固形分)
(c)有機樹脂:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して5〜100質量部(固形分)
(d)アミンおよびその誘導体、アミノポリカルボン酸、アミノ酸の中から選ばれる1種以上:前記(a)の金属イオン100質量部(固形分)に対して10〜300質量部(固形分) - 有機樹脂の少なくとも一部が水分散性樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤。
- さらに、固形潤滑剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤。
- 亜鉛系めっき鋼板の表面に、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理剤を塗布し、乾燥することにより形成された表面処理皮膜を有し、該表面処理皮膜は、めっき層に接して、リン酸イオンとめっき金属との反応物(i)と、Al、Mn、Mg、V、Znの中から選ばれる1種以上の金属を含む金属塩(ii)とを主体とし、且つ有機樹脂(iii)を含有する厚さが0.02〜3μmの下層部を有することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板。
- 亜鉛系めっき鋼板の表面に、請求項1〜3のいずれかに記載の表面処理剤を固形分付着量が0.05〜3.0g/m2となるように塗布し、乾燥することにより表面処理皮膜を形成することを特徴とする表面処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006110357A JP4983078B2 (ja) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006110357A JP4983078B2 (ja) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007284710A true JP2007284710A (ja) | 2007-11-01 |
JP4983078B2 JP4983078B2 (ja) | 2012-07-25 |
Family
ID=38756775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006110357A Expired - Fee Related JP4983078B2 (ja) | 2006-04-13 | 2006-04-13 | 亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4983078B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009145183A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | ユケン工業株式会社 | 仕上げ剤、および仕上げ剤から形成されたオーバーコートを備える部材 |
JP2010515825A (ja) * | 2007-08-24 | 2010-05-13 | ポスコ | 亜鉛及び亜鉛系合金被膜を有する鋼板用コーティング組成物、これを利用した被膜形成方法、及びこれにより形成された被膜を有する鋼板 |
CN102644071A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-08-22 | 山东建筑大学 | 一种镀锌三价铬黑色钝化剂 |
WO2016120669A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la résistance à la corrosion |
WO2016120856A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la compatibilité avec un adhésif |
WO2016120854A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer les propriétés tribologiques |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09267430A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Kawasaki Steel Corp | 一次防錆性、加工性および溶接性に優れた薄膜処理高潤滑熱延鋼板 |
JP2000199077A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-07-18 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理用組成物及び表面処理液ならびに表面処理方法 |
JP2003251743A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 樹脂被覆表面処理鋼板 |
JP2003253458A (ja) * | 2002-03-06 | 2003-09-10 | Jfe Steel Kk | 亜鉛系めっき鋼板及びその製造方法 |
JP2004285468A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-10-14 | Jfe Steel Kk | 表面処理亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
JP2005264230A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理用組成物、金属表面処理用処理液、金属表面処理方法および金属材料 |
JP2005264312A (ja) * | 2003-04-10 | 2005-09-29 | Kobe Steel Ltd | 耐テープ剥離性に優れた表面処理亜鉛系メッキ鋼板とその製法、および表面処理剤 |
-
2006
- 2006-04-13 JP JP2006110357A patent/JP4983078B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09267430A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-14 | Kawasaki Steel Corp | 一次防錆性、加工性および溶接性に優れた薄膜処理高潤滑熱延鋼板 |
JP2000199077A (ja) * | 1998-10-28 | 2000-07-18 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理用組成物及び表面処理液ならびに表面処理方法 |
JP2003251743A (ja) * | 2002-03-05 | 2003-09-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 樹脂被覆表面処理鋼板 |
JP2003253458A (ja) * | 2002-03-06 | 2003-09-10 | Jfe Steel Kk | 亜鉛系めっき鋼板及びその製造方法 |
JP2004285468A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-10-14 | Jfe Steel Kk | 表面処理亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 |
JP2005264312A (ja) * | 2003-04-10 | 2005-09-29 | Kobe Steel Ltd | 耐テープ剥離性に優れた表面処理亜鉛系メッキ鋼板とその製法、および表面処理剤 |
JP2005264230A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Nippon Parkerizing Co Ltd | 金属表面処理用組成物、金属表面処理用処理液、金属表面処理方法および金属材料 |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010515825A (ja) * | 2007-08-24 | 2010-05-13 | ポスコ | 亜鉛及び亜鉛系合金被膜を有する鋼板用コーティング組成物、これを利用した被膜形成方法、及びこれにより形成された被膜を有する鋼板 |
WO2009145183A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | ユケン工業株式会社 | 仕上げ剤、および仕上げ剤から形成されたオーバーコートを備える部材 |
EP2314735A1 (en) * | 2008-05-27 | 2011-04-27 | Yuken Industry Co., Ltd. | Finishing agent and member having overcoat formed from the finishing agent |
EP2314735A4 (en) * | 2008-05-27 | 2012-03-28 | Yuken Kogyo Co Ltd | FINISHING AGENT AND ELEMENT HAVING AN OVERCOULE FORMED FROM THE FINISHING AGENT |
JP2012153984A (ja) * | 2008-05-27 | 2012-08-16 | Yuken Industry Co Ltd | 仕上げ剤、および仕上げ剤から形成されたオーバーコートを備える部材 |
JP5186642B2 (ja) * | 2008-05-27 | 2013-04-17 | ユケン工業株式会社 | 仕上げ剤、および仕上げ剤から形成されたオーバーコートを備える部材 |
CN102644071A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-08-22 | 山东建筑大学 | 一种镀锌三价铬黑色钝化剂 |
WO2016120854A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer les propriétés tribologiques |
CN107208244A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 安赛乐米塔尔公司 | 包括施加包含氨基酸的水性溶液的经涂覆的金属板的生产方法及用以改善与粘合剂的相容性的相关用途 |
WO2016120856A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la compatibilité avec un adhésif |
WO2016120669A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la résistance à la corrosion |
WO2016120670A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la compatibilité avec un adhésif |
WO2016120671A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer les propriétés tribologiques |
CN107208273A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 安赛乐米塔尔公司 | 包括施加包含氨基酸的水性溶液的用于制备经涂覆的金属板的方法和为了改善耐腐蚀性的相关用途 |
WO2016120855A1 (fr) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Arcelormittal | Procédé de préparation d'une tôle revêtue comprenant l'application d'une solution aqueuse comprenant un aminoacide et utilisation associée pour améliorer la résistance à la corrosion |
CN107208243A (zh) * | 2015-01-30 | 2017-09-26 | 安赛乐米塔尔公司 | 包括施加含氨基酸的水性溶液的生产涂覆金属板的方法和用于改善摩擦学性质的相关用途 |
JP2018512497A (ja) * | 2015-01-30 | 2018-05-17 | アルセロールミタル | アミノ酸を含む水溶液の施用を含む被覆板の作製方法および接着剤との適合性を改善するためのその関連した使用 |
US11008660B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-05-18 | Arcelormittal | Method for the production of a coated metal sheet, comprising the application of an aqueous solution containing an amino acid, and associated use in order to improve tribological properties |
US11007750B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-05-18 | Arcelormittal | Preparation method of a coated sheet comprising the application of an aqueous solution comprising an amino acid and its associated use for improving the compatibility with an adhesive |
US11060174B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-07-13 | Arcelormittal | Method for the preparation of a coated metal sheet, comprising the application of an aqueous solution containing an amino acid, and associated use in order to improve corrosion resistance |
US11236413B2 (en) | 2015-01-30 | 2022-02-01 | Arcelormittal | Coated metal sheet having an amino acid to improve corrosion resistance |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4983078B2 (ja) | 2012-07-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5230428B2 (ja) | 優れた耐食性・塗料密着性を有するSn系めっき鋼板用水系処理液および表面処理鋼板の製造方法 | |
JP5663915B2 (ja) | 亜鉛系めっき鋼板 | |
KR101599167B1 (ko) | 아연계 도금 강판용의 표면 처리액과 아연계 도금 강판 및 그 제조 방법 | |
JP5720521B2 (ja) | 亜鉛系めっき鋼板の製造方法および亜鉛系めっき鋼板 | |
CN1304432A (zh) | 用于金属材料的水性表面处理剂 | |
JP4983078B2 (ja) | 亜鉛系めっき鋼材用の表面処理剤および表面処理亜鉛系めっき鋼板 | |
CN103060788A (zh) | 一种燃油箱用单面电镀锌无铬表面处理钢板及表面处理剂 | |
JP5463609B2 (ja) | クロムフリー表面処理亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法ならびに表面処理液 | |
JP5259168B2 (ja) | 表面処理剤および鋼板 | |
JP4135576B2 (ja) | 表面処理亜鉛系めっき鋼板 | |
JP4213857B2 (ja) | 表面被覆金属材料 | |
JP2015175003A (ja) | 亜鉛系めっき鋼板用の表面処理液ならびに表面処理亜鉛系めっき鋼板およびその製造方法 | |
JP3817944B2 (ja) | 樹脂組成物および樹脂被覆亜鉛系めっき鋼板 | |
JP2000053910A (ja) | 水性金属材料表面処理剤 | |
JP2008057047A (ja) | 表面処理亜鉛系めっき鋼板の製造方法 | |
US20050221108A1 (en) | Surface-treated zinc based metal plated steel plate and method for production thereof | |
JP3069027B2 (ja) | 耐クロム溶出性、耐食性及び塗装性能に優れた白色クロメート処理方法 | |
CN117165888A (zh) | 一种具有优异脱脂和磷化性能的锌系镀层钢板及其制造方法 | |
JP2005146294A (ja) | 無機有機複合処理亜鉛系めっき鋼板 | |
JP2001049454A (ja) | 加工性に優れたリン酸塩処理亜鉛系メッキ鋼板およびその製造方法 | |
JP2001303265A (ja) | 表面処理鋼板およびその製造方法 | |
JP2005290492A (ja) | 耐食性に優れたクロメートフリー表面処理Al−Zn系合金めっき鋼板及びその製造方法 | |
JP2001303264A (ja) | 表面処理鋼板およびその製造方法 | |
CN105522779A (zh) | 一种车用镀锌钢 | |
JP2006144131A (ja) | クロムフリー金属表面処理用組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110913 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120327 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120409 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150511 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |