JP2657746B2 - 耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法Info
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- 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
- C23C22/24—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 hexavalent chromium compounds
- C23C22/33—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 hexavalent chromium compounds containing also phosphates
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属特にＺｎおよびＺｎ
合金めっき鋼板、ＡｌおよびＡｌ合金めっき鋼板、軽金
属および軽合金の帯、線、管の表面に耐水性の塗布型ク
ロメート被膜を形成させる方法に関するものである。
合金めっき鋼板、ＡｌおよびＡｌ合金めっき鋼板、軽金
属および軽合金の帯、線、管の表面に耐水性の塗布型ク
ロメート被膜を形成させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】塗布型のクロメート処理は亜鉛めっき鋼
板、アルミニウムめっき鋼板の腐食防止および塗装下地
処理として広く利用されている。代表的なクロメート処
理浴としてはシリカゾルと還元クロム酸で構成される特
開昭５２−１７３４０号公報、ノニオン乳化剤で重合し
たアクリル樹脂とクロム酸からなる特開昭６３−１４５
７８５号公報があげられる。
板、アルミニウムめっき鋼板の腐食防止および塗装下地
処理として広く利用されている。代表的なクロメート処
理浴としてはシリカゾルと還元クロム酸で構成される特
開昭５２−１７３４０号公報、ノニオン乳化剤で重合し
たアクリル樹脂とクロム酸からなる特開昭６３−１４５
７８５号公報があげられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の塗布クロメート
は良好な性能を示すが近年の高度の要求に必ずしも答え
るものではない。近年のクロメートに要求されることは
環境にやさしく衛生的な耐水性の被膜である。塗布クロ
メートは水洗しないため排水問題がないが耐水性被膜を
得ることが難しい。例えばシリカゾル系のクロメートは
耐食性、塗料密着性等のバランスに優れているが耐水性
被膜を得るためには２００℃以上の高温焼付が必要な課
題がある。また、水溶性の有機化合物例えば水性樹脂を
添加した液は比較的低温で耐水性の被膜が得られるが液
の寿命が短く廃液処理の問題がある。本発明は有機化合
物を用いない長期安定な無機クロメート液で比較的低い
板温で耐水性被膜を得る方法を提供するものである。
は良好な性能を示すが近年の高度の要求に必ずしも答え
るものではない。近年のクロメートに要求されることは
環境にやさしく衛生的な耐水性の被膜である。塗布クロ
メートは水洗しないため排水問題がないが耐水性被膜を
得ることが難しい。例えばシリカゾル系のクロメートは
耐食性、塗料密着性等のバランスに優れているが耐水性
被膜を得るためには２００℃以上の高温焼付が必要な課
題がある。また、水溶性の有機化合物例えば水性樹脂を
添加した液は比較的低温で耐水性の被膜が得られるが液
の寿命が短く廃液処理の問題がある。本発明は有機化合
物を用いない長期安定な無機クロメート液で比較的低い
板温で耐水性被膜を得る方法を提供するものである。
【０００４】
（１）クロム酸換算で１〜５０ｇ／ｌの水溶性クロム酸
化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌを必須成分とするクロ
メート液を金属表面にＣｒ付着量として１０〜１００ｍ
ｇ／ｍ2 塗布したのち強制的に熱風を送らない高温加熱
炉で板温６０〜１５０℃に焼き付けることを特徴とする
耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製
造方法。 （２）クロム酸換算で１〜５０ｇ／ｌの水溶性クロム酸
化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌ、シリカゾル１〜１０
０ｇ／ｌを必須成分とするクロメート液を金属表面にＣ
ｒ付着量として１０〜１００ｍｇ／ｍ2 塗布したのち強
制的に熱風を送らない高温加熱炉で板温６０〜１５０℃
に焼き付けることを特徴とする耐食性に優れた耐水性塗
布型クロメート処理金属帯の製造方法。
化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌを必須成分とするクロ
メート液を金属表面にＣｒ付着量として１０〜１００ｍ
ｇ／ｍ2 塗布したのち強制的に熱風を送らない高温加熱
炉で板温６０〜１５０℃に焼き付けることを特徴とする
耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製
造方法。 （２）クロム酸換算で１〜５０ｇ／ｌの水溶性クロム酸
化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌ、シリカゾル１〜１０
０ｇ／ｌを必須成分とするクロメート液を金属表面にＣ
ｒ付着量として１０〜１００ｍｇ／ｍ2 塗布したのち強
制的に熱風を送らない高温加熱炉で板温６０〜１５０℃
に焼き付けることを特徴とする耐食性に優れた耐水性塗
布型クロメート処理金属帯の製造方法。
【０００５】
【作用および実施例】本発明のクロメートが対象とする
金属は全ての金属が対象として利用出来る。特に重要な
金属としては電気亜鉛めっきおよび電気亜鉛合金めっき
鋼板、溶融亜鉛めっきおよび溶融亜鉛合金めっき鋼板、
蒸着亜鉛および亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウムめっ
き鋼板、ニッケルめっき鋼板、すずめっき鋼板、ターン
メッキ鋼板、溶射めっき鋼板、クロメート・りん酸塩処
理鋼板等の金属帯および陽極酸化処理表面、めっき線、
めっき鋼管等のめっき鋼材および軽金属（アルミニウ
ム、チタン、マグネシウムおよび合金）の板、箔、線、
ダイキャストが含まれる。
金属は全ての金属が対象として利用出来る。特に重要な
金属としては電気亜鉛めっきおよび電気亜鉛合金めっき
鋼板、溶融亜鉛めっきおよび溶融亜鉛合金めっき鋼板、
蒸着亜鉛および亜鉛合金めっき鋼板、アルミニウムめっ
き鋼板、ニッケルめっき鋼板、すずめっき鋼板、ターン
メッキ鋼板、溶射めっき鋼板、クロメート・りん酸塩処
理鋼板等の金属帯および陽極酸化処理表面、めっき線、
めっき鋼管等のめっき鋼材および軽金属（アルミニウ
ム、チタン、マグネシウムおよび合金）の板、箔、線、
ダイキャストが含まれる。
【０００６】以下本発明のクロメート液について述べ
る。本発明に用いるクロメート液は、クロム酸およびり
ん酸を必須成分とする。クロム酸は濃厚な無水クロム酸
とりん酸で構成される酸性液に、でん粉等の還元剤を加
えて加熱反応させＣｒ3+／Ｃｒ6+比で２／８〜７／３に
なる様にクロム酸の一部を還元したクロム酸（以下還元
クロム酸と呼ぶ）をＣｒＯ3 換算で１〜５０ｇ／ｌに稀
釈して用いる。りん酸の濃度は、同じく１〜５０ｇ／ｌ
の範囲で用いる。望ましくはＣｒ3+／Ｃｒ6+比が４／６
〜５／５、Ｈ3 ＰＯ4 ／ＣｒＯ3 比を０．５〜１．５／
１．０でＣｒＯ3 濃度は５〜２０ｇ／ｌで用いる。
る。本発明に用いるクロメート液は、クロム酸およびり
ん酸を必須成分とする。クロム酸は濃厚な無水クロム酸
とりん酸で構成される酸性液に、でん粉等の還元剤を加
えて加熱反応させＣｒ3+／Ｃｒ6+比で２／８〜７／３に
なる様にクロム酸の一部を還元したクロム酸（以下還元
クロム酸と呼ぶ）をＣｒＯ3 換算で１〜５０ｇ／ｌに稀
釈して用いる。りん酸の濃度は、同じく１〜５０ｇ／ｌ
の範囲で用いる。望ましくはＣｒ3+／Ｃｒ6+比が４／６
〜５／５、Ｈ3 ＰＯ4 ／ＣｒＯ3 比を０．５〜１．５／
１．０でＣｒＯ3 濃度は５〜２０ｇ／ｌで用いる。
【０００７】又、更に望ましくは、上述した還元クロム
酸とりん酸溶液にシリカゾルを１〜１００ｇ／ｌ加えた
クロメート液を用いるとより優れた耐食性被膜を得るこ
とが出来る。シリカゾルはイオン交換法で製造される粒
径５〜１００ｎｍの液相シリカゾルおよび加熱分解によ
って生長させたドライシリカゾルを用いても良い。勿
論、従来のクロメートに添加される他のアニオン（例え
ばフッ素イオン、硝酸イオン、ポリリン酸、ホウ酸）、
カチオン（例えばＭｇ2+，Ｃａ2+，Ｚｎ2+，Ｃｏ2+，Ｎ
ｉ2+，Ａｌ3+，ＭｏＯ4 2-，Ｓｒ2+）を含む前述の液も
本発明に含める。
酸とりん酸溶液にシリカゾルを１〜１００ｇ／ｌ加えた
クロメート液を用いるとより優れた耐食性被膜を得るこ
とが出来る。シリカゾルはイオン交換法で製造される粒
径５〜１００ｎｍの液相シリカゾルおよび加熱分解によ
って生長させたドライシリカゾルを用いても良い。勿
論、従来のクロメートに添加される他のアニオン（例え
ばフッ素イオン、硝酸イオン、ポリリン酸、ホウ酸）、
カチオン（例えばＭｇ2+，Ｃａ2+，Ｚｎ2+，Ｃｏ2+，Ｎ
ｉ2+，Ａｌ3+，ＭｏＯ4 2-，Ｓｒ2+）を含む前述の液も
本発明に含める。
【０００８】本発明の基本とするところは金属帯の表面
に前述の液を塗布し、その後、従来の乾燥に重点を置い
た熱風乾燥方式を用いず乾燥し難い状態で温度を上昇さ
せる高温加熱炉による焼成方式を採用した点にある。ク
ロメート液は余り濃度が高いと、焼成より乾燥が優先し
てしまうため上限濃度が決まる。又、濃度の低限値は塗
布した場合のＣｒ付着量、外観の均一性、乾燥までの時
間が必要以上にかかるため決める必要がある。処理の方
法によって異るが最も低濃度で付着量が確保する実績の
あるエアーナイフからクロム酸１ｇ／ｌとした。
に前述の液を塗布し、その後、従来の乾燥に重点を置い
た熱風乾燥方式を用いず乾燥し難い状態で温度を上昇さ
せる高温加熱炉による焼成方式を採用した点にある。ク
ロメート液は余り濃度が高いと、焼成より乾燥が優先し
てしまうため上限濃度が決まる。又、濃度の低限値は塗
布した場合のＣｒ付着量、外観の均一性、乾燥までの時
間が必要以上にかかるため決める必要がある。処理の方
法によって異るが最も低濃度で付着量が確保する実績の
あるエアーナイフからクロム酸１ｇ／ｌとした。
【０００９】りん酸はクロム酸との複合作用により金属
帯の表面との反応を促進し、且つ、焼成により水に難溶
性のりん酸塩被膜を形成する重要なイオンである。濃度
の上限および下限値は乾燥と焼成のバランスおよび難溶
性の観点で決定され、Ｈ3 ＰＯ4 ／ＣｒＯ3 比は焼成時
に難溶性のアモルファスのりん酸クロムＣｒ2 （Ｐ
Ｏ 4 )3 および下地金属（Ｍ）とのりん酸塩Ｍx ( ＰＯ
4 ) Y を形成させるため０．５〜１．５の比が望まし
い。
帯の表面との反応を促進し、且つ、焼成により水に難溶
性のりん酸塩被膜を形成する重要なイオンである。濃度
の上限および下限値は乾燥と焼成のバランスおよび難溶
性の観点で決定され、Ｈ3 ＰＯ4 ／ＣｒＯ3 比は焼成時
に難溶性のアモルファスのりん酸クロムＣｒ2 （Ｐ
Ｏ 4 )3 および下地金属（Ｍ）とのりん酸塩Ｍx ( ＰＯ
4 ) Y を形成させるため０．５〜１．５の比が望まし
い。
【００１０】シリカゾルは、前述した還元クロム酸とり
ん酸および下地金属イオンによる焼成時にシリカゾルの
表面に還元クロム酸、りん酸、金属イオンが吸着し、凝
集してセラミック被膜を形成し、より耐食性、耐水性に
優れた被膜を得ることが出来る。処理液中のシリカゾル
濃度範囲は１〜１００ｇ／ｌであり、最適濃度はＳｉＯ
2 ／ＣｒＯ3 比で０．５〜３．０である。下限値濃度お
よび上限値濃度は乾燥と焼成バランスから決まる。即ち
１ｇ／ｌ未満では乾燥不足により通板スピードが制限さ
れ外観むらや、Ｃｒ付着量が確保できない問題が発生し
好ましくない。１００ｇ／ｌ超では乾燥が速すぎるため
焼成する時間が不充分である。又、ＳｉＯ2 ／ＣｒＯ3
比はＳｉＯ2 が多すぎるとＳｉＯ2 自身の結合が弱くな
るため凝集破壊が生じ好ましくない。少なすぎると耐食
性の向上効果が発揮されないため好ましくない。
ん酸および下地金属イオンによる焼成時にシリカゾルの
表面に還元クロム酸、りん酸、金属イオンが吸着し、凝
集してセラミック被膜を形成し、より耐食性、耐水性に
優れた被膜を得ることが出来る。処理液中のシリカゾル
濃度範囲は１〜１００ｇ／ｌであり、最適濃度はＳｉＯ
2 ／ＣｒＯ3 比で０．５〜３．０である。下限値濃度お
よび上限値濃度は乾燥と焼成バランスから決まる。即ち
１ｇ／ｌ未満では乾燥不足により通板スピードが制限さ
れ外観むらや、Ｃｒ付着量が確保できない問題が発生し
好ましくない。１００ｇ／ｌ超では乾燥が速すぎるため
焼成する時間が不充分である。又、ＳｉＯ2 ／ＣｒＯ3
比はＳｉＯ2 が多すぎるとＳｉＯ2 自身の結合が弱くな
るため凝集破壊が生じ好ましくない。少なすぎると耐食
性の向上効果が発揮されないため好ましくない。
【００１１】次に、焼成方法について詳述する。本発明
は塗布されたクロメート液の乾燥を抑制しながら加温
し、熱により低温焼成するところに特徴がある。この焼
成方法としては従来の熱風乾燥では乾燥が優先して、焼
成されずに水可溶性の被膜が形成する。熱風を送らずに
ある程度湿度の高い雰囲気の高温炉、例えば電気炉、ガ
ス直火炉誘導加熱炉、赤外線加熱炉によって本発明が目
的とする被膜が得られる。乾燥が速すぎる場合は加湿蒸
気を炉内に加えることも効果的である。焼成温度は炉内
温度４００℃以上、到達板温が、６０℃〜１５０℃に制
御する必要がある。６０℃未満では焼成が不充分で耐水
性被膜が得られない。１５０℃超では高温のためクロメ
ート被膜にクラックが生じ、耐食性が劣化するため好ま
しくない。
は塗布されたクロメート液の乾燥を抑制しながら加温
し、熱により低温焼成するところに特徴がある。この焼
成方法としては従来の熱風乾燥では乾燥が優先して、焼
成されずに水可溶性の被膜が形成する。熱風を送らずに
ある程度湿度の高い雰囲気の高温炉、例えば電気炉、ガ
ス直火炉誘導加熱炉、赤外線加熱炉によって本発明が目
的とする被膜が得られる。乾燥が速すぎる場合は加湿蒸
気を炉内に加えることも効果的である。焼成温度は炉内
温度４００℃以上、到達板温が、６０℃〜１５０℃に制
御する必要がある。６０℃未満では焼成が不充分で耐水
性被膜が得られない。１５０℃超では高温のためクロメ
ート被膜にクラックが生じ、耐食性が劣化するため好ま
しくない。
【００１２】以下本発明の作用機構について実施例を用
いて説明する。図１〜図４はめっき鋼帯である電気亜鉛
めっきのめっき量２０ｇ／ｍ2 、溶融亜鉛めっきのめっ
き量６０ｇ／ｍ2 、Ｎｉ−Ｚｎめっきのめっき量２０ｇ
／ｍ2 及びガルバニールのめっき量４０ｇ／ｍ2 の各種
亜鉛系めっき鋼帯に表１に示す４種類のクロメート液約
９ｇ／ｍ2 塗布した後、７８０℃の電気炉中で４秒間加
熱して板温１００℃に焼成した本発明例及び２００℃の
熱風で４０秒間、板温１００℃に加熱乾燥した比較例の
沸騰水のクロム溶解性の結果を示したものである。縦軸
の溶解クロム率は得られたクロメート処理亜鉛系めっき
鋼板のＣｒ付着量を蛍光Ｘ線で測定（Ａ）し沸騰水中に
３０分浸漬した後のＣｒ付着量（Ｂ）を測定し次式に
て、溶解クロム率を算出した。 溶解クロム率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
いて説明する。図１〜図４はめっき鋼帯である電気亜鉛
めっきのめっき量２０ｇ／ｍ2 、溶融亜鉛めっきのめっ
き量６０ｇ／ｍ2 、Ｎｉ−Ｚｎめっきのめっき量２０ｇ
／ｍ2 及びガルバニールのめっき量４０ｇ／ｍ2 の各種
亜鉛系めっき鋼帯に表１に示す４種類のクロメート液約
９ｇ／ｍ2 塗布した後、７８０℃の電気炉中で４秒間加
熱して板温１００℃に焼成した本発明例及び２００℃の
熱風で４０秒間、板温１００℃に加熱乾燥した比較例の
沸騰水のクロム溶解性の結果を示したものである。縦軸
の溶解クロム率は得られたクロメート処理亜鉛系めっき
鋼板のＣｒ付着量を蛍光Ｘ線で測定（Ａ）し沸騰水中に
３０分浸漬した後のＣｒ付着量（Ｂ）を測定し次式に
て、溶解クロム率を算出した。 溶解クロム率＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００
【００１３】
【表１】
【００１４】図１はＣｒ3+／Ｃｒ6+比４／６の還元クロ
ム酸（ＣｒＯ3 として１０ｇ／ｌ）とりん酸１０ｇ／ｌ
のクロメート液（記号Ｅ）を４種のめっき［ＥＧ，Ｇ
Ｉ，ＺＬ，ＡＳ］鋼帯に塗布し、熱風乾燥（図中−−−
○−−−）と電気炉で焼成した（図中−−−●−−−）
結果である。ＥＧについては熱風の場合、４２％のＣｒ
が溶解するが電気炉焼成材は２％に難溶解化している。
ＧＩについては電気炉で加熱すると熱風炉４５％が６％
に、ＺＬでは４３％が４．５％にＡＳでは２２％が６．
０％に改善され、耐水性被膜が得られる。
ム酸（ＣｒＯ3 として１０ｇ／ｌ）とりん酸１０ｇ／ｌ
のクロメート液（記号Ｅ）を４種のめっき［ＥＧ，Ｇ
Ｉ，ＺＬ，ＡＳ］鋼帯に塗布し、熱風乾燥（図中−−−
○−−−）と電気炉で焼成した（図中−−−●−−−）
結果である。ＥＧについては熱風の場合、４２％のＣｒ
が溶解するが電気炉焼成材は２％に難溶解化している。
ＧＩについては電気炉で加熱すると熱風炉４５％が６％
に、ＺＬでは４３％が４．５％にＡＳでは２２％が６．
０％に改善され、耐水性被膜が得られる。
【００１５】図２はＣｒ3+／Ｃｒ6+＝５／５の還元クロ
ム酸（ＣｒＯ3 として１０ｇ／ｌ）りん酸１０ｇ／ｌ、
シリカゾル２０ｇ／ｌ含有する酸性のクロメート液を図
１と同様に評価した結果である。熱風乾燥に対して電気
炉焼成材はＥＧ材で溶解クロム率３９％が１．６％に、
ＧＩでは４０％が５％に、ＺＬでは３９％が３．６％
に、ＡＳでは２５％が４．５％に改善される。図３は図
２のクロメート液に硝酸を２ｇ／ｌ追加した例である。
試験片および評価は同様に行った。溶解クロム率はＥＧ
（３９％→０），ＧＩ（３９％→２．７％），ＺＬ（３
６％→２．５％），ＡＳ（２７％→７．０％）に改善さ
れ電気炉加熱によって耐水性被膜が得られる。
ム酸（ＣｒＯ3 として１０ｇ／ｌ）りん酸１０ｇ／ｌ、
シリカゾル２０ｇ／ｌ含有する酸性のクロメート液を図
１と同様に評価した結果である。熱風乾燥に対して電気
炉焼成材はＥＧ材で溶解クロム率３９％が１．６％に、
ＧＩでは４０％が５％に、ＺＬでは３９％が３．６％
に、ＡＳでは２５％が４．５％に改善される。図３は図
２のクロメート液に硝酸を２ｇ／ｌ追加した例である。
試験片および評価は同様に行った。溶解クロム率はＥＧ
（３９％→０），ＧＩ（３９％→２．７％），ＺＬ（３
６％→２．５％），ＡＳ（２７％→７．０％）に改善さ
れ電気炉加熱によって耐水性被膜が得られる。
【００１６】図４は図２のクロメート液にＣｏ2+を２ｇ
／ｌ添加した例である。熱風加熱に対して電気炉加熱材
は溶出クロム率がＥＧ（４１％→２．５％），ＧＩ（３
９％→２．６％），ＺＬ（４０％→６．０％），ＡＳ
（２８％→１０．７％）に難溶性化する。耐食性につい
てＪＩＳ−Ｚ−２３７１規定の塩水噴霧試験（ＳＳＴ）
を２４０時間行い、発錆面積率で評価した結果を表２に
示す。Ｅ液では熱風乾燥材も優れた耐食性を示すが電気
炉焼成材はＥＧで白錆４０％発生に対して１０％に向上
し、ＧＩは（白錆６０％→０％）に向上した。ＺＬめっ
きではいずれも良好な耐食性を示した。ＡＳでは白錆と
赤錆が発生し熱風乾燥材が７０％発錆に対し、電気炉焼
成材は２０％と少く改善した。
／ｌ添加した例である。熱風加熱に対して電気炉加熱材
は溶出クロム率がＥＧ（４１％→２．５％），ＧＩ（３
９％→２．６％），ＺＬ（４０％→６．０％），ＡＳ
（２８％→１０．７％）に難溶性化する。耐食性につい
てＪＩＳ−Ｚ−２３７１規定の塩水噴霧試験（ＳＳＴ）
を２４０時間行い、発錆面積率で評価した結果を表２に
示す。Ｅ液では熱風乾燥材も優れた耐食性を示すが電気
炉焼成材はＥＧで白錆４０％発生に対して１０％に向上
し、ＧＩは（白錆６０％→０％）に向上した。ＺＬめっ
きではいずれも良好な耐食性を示した。ＡＳでは白錆と
赤錆が発生し熱風乾燥材が７０％発錆に対し、電気炉焼
成材は２０％と少く改善した。
【００１７】Ｗクロメート液はＥ液に比べ相対に向上し
ている。熱風材も優れた耐食性を示すが電気炉材はより
優れた耐食性を示した。即ち、ＥＧでは白錆１０％→５
％にＧＩでは白錆２０％→５％にＺＬではいずれも０％
と良好でＡＳでは赤錆５０％→２０％に改善した。ＷＮ
クロメートにおいてもＷクロメートと同様に熱風乾燥材
に比べ電気炉材の耐食性が優れていた。ＷＣクロメート
は特にＧＩにおいて熱風乾燥材、電気炉材ともＣｏ2+添
加効果があり、いずれも発錆率が小さく向上している。
ている。熱風材も優れた耐食性を示すが電気炉材はより
優れた耐食性を示した。即ち、ＥＧでは白錆１０％→５
％にＧＩでは白錆２０％→５％にＺＬではいずれも０％
と良好でＡＳでは赤錆５０％→２０％に改善した。ＷＮ
クロメートにおいてもＷクロメートと同様に熱風乾燥材
に比べ電気炉材の耐食性が優れていた。ＷＣクロメート
は特にＧＩにおいて熱風乾燥材、電気炉材ともＣｏ2+添
加効果があり、いずれも発錆率が小さく向上している。
【００１８】
【表２】
【００１９】図５はＷ液を用いてＥＧ帯にリバースコー
ターで塗布（Ｃｒ付着量４０ｍｇ／ｍ2 ）し、ＣＯＧ直
火炉（炉温９００℃）で通板スピードを変えて板温を変
化させた例で、沸騰水での溶解クロム率の測定結果を左
軸目盛で示した（図中−−−●−−−）。又、耐食性を
右軸目盛でＳＳＴ２４０時間白錆発生面積率（％）で示
した（図中−−−○−−−）。板温が低いと溶解クロム
率が上がり、板温が高すぎると耐食性が低下してくる。
図６はＧＩにＷクロメート液をＣｒ付着量を変えて塗布
し、電気炉（７８０℃）で板温８０℃に焼成しためっき
鋼板を２Ｔ折曲げしてセロテープで剥離して密着性を右
軸目盛で評価（図中−−−●−−−）し、その後、耐食
性をＳＳＴ１２０時間行い左軸目盛で評価（図中−−−
○−−−）した結果を示した。Ｃｒ付着量が１０ｍｇ／
ｍ2 では耐食性が不足気味であり、１００ｍｇ／ｍ2 で
は剥離し易い。
ターで塗布（Ｃｒ付着量４０ｍｇ／ｍ2 ）し、ＣＯＧ直
火炉（炉温９００℃）で通板スピードを変えて板温を変
化させた例で、沸騰水での溶解クロム率の測定結果を左
軸目盛で示した（図中−−−●−−−）。又、耐食性を
右軸目盛でＳＳＴ２４０時間白錆発生面積率（％）で示
した（図中−−−○−−−）。板温が低いと溶解クロム
率が上がり、板温が高すぎると耐食性が低下してくる。
図６はＧＩにＷクロメート液をＣｒ付着量を変えて塗布
し、電気炉（７８０℃）で板温８０℃に焼成しためっき
鋼板を２Ｔ折曲げしてセロテープで剥離して密着性を右
軸目盛で評価（図中−−−●−−−）し、その後、耐食
性をＳＳＴ１２０時間行い左軸目盛で評価（図中−−−
○−−−）した結果を示した。Ｃｒ付着量が１０ｍｇ／
ｍ2 では耐食性が不足気味であり、１００ｍｇ／ｍ2 で
は剥離し易い。
【００２０】図７はＷクロメート液において、ＣｒＯ3
濃度を変えてＥＧ表面にＣｒ付着量を３０〜４０ｍｇ／
ｍ2 にエアーナイフ、ロールコート、バーコーターによ
り制御して塗布し、電気炉（７８０℃）板温１００℃に
焼成して外観および沸騰水３０分浸漬条件で溶解クロム
率（％）を測定し左軸目盛で示した（図中−−−●−−
−）。外観は目視で右軸指針で評価し、図では−−−○
−−−で示した。ＣｒＯ3 １ｇ／ｌでは、溶解クロム率
は少く良好であるが外観が劣化する傾向にある。一方Ｃ
ｒＯ3 ５０ｇ／ｌ以上では溶解クロム率が７％にアップ
する。外観および溶解クロム率から最も好ましい濃度は
ＣｒＯ3 ５〜２０ｇ／ｌである。
濃度を変えてＥＧ表面にＣｒ付着量を３０〜４０ｍｇ／
ｍ2 にエアーナイフ、ロールコート、バーコーターによ
り制御して塗布し、電気炉（７８０℃）板温１００℃に
焼成して外観および沸騰水３０分浸漬条件で溶解クロム
率（％）を測定し左軸目盛で示した（図中−−−●−−
−）。外観は目視で右軸指針で評価し、図では−−−○
−−−で示した。ＣｒＯ3 １ｇ／ｌでは、溶解クロム率
は少く良好であるが外観が劣化する傾向にある。一方Ｃ
ｒＯ3 ５０ｇ／ｌ以上では溶解クロム率が７％にアップ
する。外観および溶解クロム率から最も好ましい濃度は
ＣｒＯ3 ５〜２０ｇ／ｌである。
【００２１】
【発明の効果】本発明は無機系のクロメート液で耐水性
の被膜を得る極めて効果的な方法であり、作業性が良
く、しかも高品質で衛生的なクロメート処理金属鋼帯を
提供することが出来る。クロメート液の劣化が殆んどな
く、略永久に使用出来しかも後水洗がないため、排水問
題もない製造面で衛生的な方法である。
の被膜を得る極めて効果的な方法であり、作業性が良
く、しかも高品質で衛生的なクロメート処理金属鋼帯を
提供することが出来る。クロメート液の劣化が殆んどな
く、略永久に使用出来しかも後水洗がないため、排水問
題もない製造面で衛生的な方法である。
【図１】還元クロム酸１０ｇ／ｌ，りん酸１０ｇ／ｌの
クロメート液を各種亜鉛系めっき鋼帯に塗布し、熱風乾
燥（比較例）と電気炉焼成（本発明）した材料の溶解ク
ロム率を測定した図、
クロメート液を各種亜鉛系めっき鋼帯に塗布し、熱風乾
燥（比較例）と電気炉焼成（本発明）した材料の溶解ク
ロム率を測定した図、
【図２】還元クロム酸１０ｇ／ｌ，りん酸１０ｇ／ｌ，
シリカゾル２０ｇ／ｌのクロメート液を各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
シリカゾル２０ｇ／ｌのクロメート液を各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
【図３】還元クロム酸１０ｇ／ｌ，りん酸１０ｇ／ｌ，
シリカゾル２０ｇ／ｌ，硝酸２ｇ／ｌを各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
シリカゾル２０ｇ／ｌ，硝酸２ｇ／ｌを各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
【図４】還元クロム酸１０ｇ／ｌ，りん酸１０ｇ／ｌ，
シリカゾル２０ｇ／ｌ，硝酸２ｇ／ｌを各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
シリカゾル２０ｇ／ｌ，硝酸２ｇ／ｌを各種亜鉛系めっ
き鋼帯に塗布し熱風乾燥と電気炉で焼成し、溶解クロム
率を測定した図、
【図５】本発明における焼成した板温と溶解クロム率と
耐食性の関係を示す図、
耐食性の関係を示す図、
【図６】本発明のＣｒ付着量と耐食性および折曲げ加工
性の関係を示した図、
性の関係を示した図、
【図７】本発明のＣｒＯ3 濃度と溶解クロム率およびク
ロメート外観むらの関係を示した図である。
ロメート外観むらの関係を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 クロム酸換算で１〜５０ｇ／ｌの水溶性
クロム酸化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌを必須成分と
するクロメート液を金属表面にＣｒ付着量として１０〜
１００ｍｇ／ｍ2 塗布したのち強制的に熱風を送らない
高温加熱炉で板温６０〜１５０℃に焼き付けることを特
徴とする耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金
属帯の製造方法。 - 【請求項２】 クロム酸換算で１〜５０ｇ／ｌの水溶性
クロム酸化合物、りん酸を１〜５０ｇ／ｌ、シリカゾル
１〜１００ｇ／ｌを必須成分とするクロメート液を金属
表面にＣｒ付着量として１０〜１００ｍｇ／ｍ2 塗布し
たのち強制的に熱風を送らない高温加熱炉で板温６０〜
１５０℃に焼き付けることを特徴とする耐食性に優れた
耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34656792A JP2657746B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34656792A JP2657746B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192848A JPH06192848A (ja) | 1994-07-12 |
| JP2657746B2 true JP2657746B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=18384302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34656792A Expired - Lifetime JP2657746B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 耐食性に優れた耐水性塗布型クロメート処理金属帯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657746B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34656792A patent/JP2657746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06192848A (ja) | 1994-07-12 |
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