JP2937612B2 - 高Ｃｒ含有鋼の塗装前処理方法 - Google Patents
高Ｃｒ含有鋼の塗装前処理方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高Ｃｒ含有鋼の表面に
塗装密着性に優れた皮膜を形成する塗装前処理方法に関
する。
塗装密着性に優れた皮膜を形成する塗装前処理方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼板等の高Ｃｒ含有鋼は、耐
食性が優れていることを活かして、建材，各種プラント
用構造部材，厨房用品等の広範な分野で使用されてい
る。この使用分野の多様化に伴って、高Ｃｒ含有鋼に対
して意匠性を高め商品価値を上げるべく、各種の着色
法，塗装法等が開発されている。
食性が優れていることを活かして、建材，各種プラント
用構造部材，厨房用品等の広範な分野で使用されてい
る。この使用分野の多様化に伴って、高Ｃｒ含有鋼に対
して意匠性を高め商品価値を上げるべく、各種の着色
法，塗装法等が開発されている。
【０００３】高Ｃｒ含有鋼を塗装するとき、脱脂，粗面
化，化成処理等の前処理が施されている。また、脱脂，
粗面化，化成処理等を適宜組み合わせて、高Ｃｒ含有鋼
を塗装に適した表面状態に調整している。
化，化成処理等の前処理が施されている。また、脱脂，
粗面化，化成処理等を適宜組み合わせて、高Ｃｒ含有鋼
を塗装に適した表面状態に調整している。
【０００４】アルカリ溶液，有機溶剤等を使用した脱脂
によって、高Ｃｒ含有鋼の表面にある残留油脂等の汚染
物が除去され、清浄な表面に改質される。粗面化処理
は、高Ｃｒ含有鋼の表面形状を凹凸にして塗膜に対する
アンカー作用を向上させ、塗膜密着性を改善する。粗面
化処理としては、サンドブラスト，グルロール圧延等の
物理的方法や、フッ酸等を使用する化学的方法がある。
によって、高Ｃｒ含有鋼の表面にある残留油脂等の汚染
物が除去され、清浄な表面に改質される。粗面化処理
は、高Ｃｒ含有鋼の表面形状を凹凸にして塗膜に対する
アンカー作用を向上させ、塗膜密着性を改善する。粗面
化処理としては、サンドブラスト，グルロール圧延等の
物理的方法や、フッ酸等を使用する化学的方法がある。
【０００５】高Ｃｒ含有鋼の表面にある不動態皮膜を溶
解することにより活性な皮膜を露出させることによって
も、塗膜密着性が向上する。更に、塗膜に対する親和性
の高い皮膜を高Ｃｒ含有鋼の表面に化成処理で形成する
ことによっても、塗膜密着性が向上する。
解することにより活性な皮膜を露出させることによって
も、塗膜密着性が向上する。更に、塗膜に対する親和性
の高い皮膜を高Ｃｒ含有鋼の表面に化成処理で形成する
ことによっても、塗膜密着性が向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】高Ｃｒ含有鋼表面に形
成されている強固な不動態皮膜は、母材の耐食性を確保
する上で必要なものであるが、塗膜に対する親和性を低
下させる。そのため、高Ｃｒ含有鋼の表面に形成された
塗膜は、普通鋼表面に形成された塗膜に比較して下地鋼
に対する密着性が悪く、加工時や使用時に剥離，亀裂等
が発生し易い。
成されている強固な不動態皮膜は、母材の耐食性を確保
する上で必要なものであるが、塗膜に対する親和性を低
下させる。そのため、高Ｃｒ含有鋼の表面に形成された
塗膜は、普通鋼表面に形成された塗膜に比較して下地鋼
に対する密着性が悪く、加工時や使用時に剥離，亀裂等
が発生し易い。
【０００７】この点、脱脂や粗面化だけでは、不動態皮
膜の除去が不十分であり、下地鋼と塗膜構成樹脂との一
次的な結合が期待できないため、塗膜密着性が劣る。化
成処理の一手法であるシランカップリング処理によって
も、ＦＲＰガラス繊維の場合のような強力な接着力が得
られない。
膜の除去が不十分であり、下地鋼と塗膜構成樹脂との一
次的な結合が期待できないため、塗膜密着性が劣る。化
成処理の一手法であるシランカップリング処理によって
も、ＦＲＰガラス繊維の場合のような強力な接着力が得
られない。
【０００８】高い塗膜密着性を得る前処理としては、塗
布型クロメート処理，電解クロメート処理等の方法が知
られている。しかし、クロム酸，重クロム酸等を使用す
ることから、環境保全の点で問題があり、今後その使用
に大幅な制約が加わることが予想される。
布型クロメート処理，電解クロメート処理等の方法が知
られている。しかし、クロム酸，重クロム酸等を使用す
ることから、環境保全の点で問題があり、今後その使用
に大幅な制約が加わることが予想される。
【０００９】ところで、特開平２−４９９９号公報で代
表される交番電流電解による塗装前処理では、成長に従
って皮膜の絶縁性が高くなり、電解印加電圧が急激に増
加する。その結果、ステンレス鋼表面で行われている電
極反応が変化する。この点、ステンレス鋼のように電位
依存性の強い材料に対して目的の電極反応を起こさせる
方法としては、電流制御よりも電位制御の方が有効であ
る。
表される交番電流電解による塗装前処理では、成長に従
って皮膜の絶縁性が高くなり、電解印加電圧が急激に増
加する。その結果、ステンレス鋼表面で行われている電
極反応が変化する。この点、ステンレス鋼のように電位
依存性の強い材料に対して目的の電極反応を起こさせる
方法としては、電流制御よりも電位制御の方が有効であ
る。
【００１０】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、特定波形のパルス電位を高Ｃｒ含
有鋼に印加することにより、鋼中に含有されているＣｒ
を利用して自己溶解−析出反応を生じさせ、Ｃｒ酸を含
む溶液でクロメート処理したときと同様の優れた塗膜密
着性をもつ表面状態に高Ｃｒ含有鋼を調質することを目
的とする。
出されたものであり、特定波形のパルス電位を高Ｃｒ含
有鋼に印加することにより、鋼中に含有されているＣｒ
を利用して自己溶解−析出反応を生じさせ、Ｃｒ酸を含
む溶液でクロメート処理したときと同様の優れた塗膜密
着性をもつ表面状態に高Ｃｒ含有鋼を調質することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の塗装前処理方法
は、その目的を達成するため、Ｃｒの自然電位Ｅ1 から
Ｃｒの不動態化開始電位Ｅ2 までの卑の電位範囲ＥL
と、Ｆｅの不動態化開始電位Ｅ3 からＣｒの過不動態溶
解電流が急激に増加する電位Ｅ4 までの貴の電位範囲Ｅ
H との間で振幅する方形波パルス電位を電解浴中に浸漬
した高Ｃｒ含有鋼に印加し、前記高Ｃｒ含有鋼の表面に
クロム水酸化物を含む皮膜を形成することを特徴とす
る。
は、その目的を達成するため、Ｃｒの自然電位Ｅ1 から
Ｃｒの不動態化開始電位Ｅ2 までの卑の電位範囲ＥL
と、Ｆｅの不動態化開始電位Ｅ3 からＣｒの過不動態溶
解電流が急激に増加する電位Ｅ4 までの貴の電位範囲Ｅ
H との間で振幅する方形波パルス電位を電解浴中に浸漬
した高Ｃｒ含有鋼に印加し、前記高Ｃｒ含有鋼の表面に
クロム水酸化物を含む皮膜を形成することを特徴とす
る。
【００１２】高Ｃｒ含有鋼は、Ｃｒ含有量が高いことに
起因して表面に強固な不動態皮膜が形成される材料であ
り、フェライト系ステンレス鋼，オーステナイト系ステ
ンレス鋼，二相ステンレス鋼を始めとし、各種の合金鋼
がある。以下、これらの代表的な材料であるステンレス
鋼板ＳＵＳ３０４を取り上げて説明する。
起因して表面に強固な不動態皮膜が形成される材料であ
り、フェライト系ステンレス鋼，オーステナイト系ステ
ンレス鋼，二相ステンレス鋼を始めとし、各種の合金鋼
がある。以下、これらの代表的な材料であるステンレス
鋼板ＳＵＳ３０４を取り上げて説明する。
【００１３】
【作 用】本発明者等は、パルス電位の印加によってス
テンレス鋼板を電解するとき、ステンレス鋼板表面に形
成される皮膜の構造が印加したパルス電位の波形によっ
てどのような影響を受けるかを調査・研究した。そし
て、Ｃｒの自然電位Ｅ1 からＣｒの不動態化開始電位Ｅ
2 までを卑の電位範囲ＥL とし、Ｆｅの不動態化開始電
位Ｅ3 からＣｒの過不動態溶解電流が急激に増加する電
位Ｅ4 までを貴の電位範囲ＥH として、卑の電位範囲Ｅ
L と貴の電位範囲ＥH との間で振幅する方形波パルス電
位をステンレス鋼板に印加した。パルス電位印加時間が
合計で１分を超えると、ステンレス鋼板表面に塗膜密着
性の良好な皮膜が形成されることを見い出した。
テンレス鋼板を電解するとき、ステンレス鋼板表面に形
成される皮膜の構造が印加したパルス電位の波形によっ
てどのような影響を受けるかを調査・研究した。そし
て、Ｃｒの自然電位Ｅ1 からＣｒの不動態化開始電位Ｅ
2 までを卑の電位範囲ＥL とし、Ｆｅの不動態化開始電
位Ｅ3 からＣｒの過不動態溶解電流が急激に増加する電
位Ｅ4 までを貴の電位範囲ＥH として、卑の電位範囲Ｅ
L と貴の電位範囲ＥH との間で振幅する方形波パルス電
位をステンレス鋼板に印加した。パルス電位印加時間が
合計で１分を超えると、ステンレス鋼板表面に塗膜密着
性の良好な皮膜が形成されることを見い出した。
【００１４】たとえば、ＳＵＳ３０４系のステンレス鋼
板を例にとって説明すると、図１の分極曲線を示す電位
−電流密度の関係にある。なお、図１には、Ｆｅ，Ｃｒ
及びＮｉの分極曲線を併せ示している。図１から明らか
なように、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼板の分極曲線
は、Ｆｅ，Ｃｒ及びＮｉの分極曲線を重ね合わせたもの
である。そして、０．５ｋモル／ｍ3 硫酸水溶液におい
ては、卑の電位範囲ＥLは−０．４８〜−０．１４Ｖ
（ｖｓ ＳＨＥ）であり、貴の電位範囲ＥH は０．８０
〜１．３０Ｖ（ｖｓ ＳＨＥ）である。
板を例にとって説明すると、図１の分極曲線を示す電位
−電流密度の関係にある。なお、図１には、Ｆｅ，Ｃｒ
及びＮｉの分極曲線を併せ示している。図１から明らか
なように、ＳＵＳ３０４系ステンレス鋼板の分極曲線
は、Ｆｅ，Ｃｒ及びＮｉの分極曲線を重ね合わせたもの
である。そして、０．５ｋモル／ｍ3 硫酸水溶液におい
ては、卑の電位範囲ＥLは−０．４８〜−０．１４Ｖ
（ｖｓ ＳＨＥ）であり、貴の電位範囲ＥH は０．８０
〜１．３０Ｖ（ｖｓ ＳＨＥ）である。
【００１５】卑の電位範囲ＥL 及び貴の電位範囲ＥH そ
れぞれから適当な電位を選び、その電位をステンレス鋼
板に交互に印加して電解を行うとき、鋼板表面から不動
態皮膜が除去され、清浄化及び活性度の均一化が図られ
る。また、Ｃｒ等の溶解−析出反応が進行し、塗膜に対
して親和性の強い表面状態になる。
れぞれから適当な電位を選び、その電位をステンレス鋼
板に交互に印加して電解を行うとき、鋼板表面から不動
態皮膜が除去され、清浄化及び活性度の均一化が図られ
る。また、Ｃｒ等の溶解−析出反応が進行し、塗膜に対
して親和性の強い表面状態になる。
【００１６】卑の電位範囲ＥL における電解では、ステ
ンレス鋼板に含まれている金属元素が溶出する。たとえ
ば、卑の電位範囲ＥL がＦｅの自然電位よりも低い場合
には、Ｃｒのみが活性溶解する。また、卑の電位範囲Ｅ
L がＦｅの自然電位より高いと、Ｃｒ及びＦｅの双方が
活性溶解する。電解浴に溶解したＣｒ，Ｆｅ等の金属イ
オンは、貴の電位範囲ＥH における電解によって形成さ
れる皮膜形成材料の補給源となる。
ンレス鋼板に含まれている金属元素が溶出する。たとえ
ば、卑の電位範囲ＥL がＦｅの自然電位よりも低い場合
には、Ｃｒのみが活性溶解する。また、卑の電位範囲Ｅ
L がＦｅの自然電位より高いと、Ｃｒ及びＦｅの双方が
活性溶解する。電解浴に溶解したＣｒ，Ｆｅ等の金属イ
オンは、貴の電位範囲ＥH における電解によって形成さ
れる皮膜形成材料の補給源となる。
【００１７】貴の電位範囲ＥH における電解では、溶解
したＣｒイオン等の金属イオンの一部が皮膜材料として
析出する。すなわち、Ｆｅが沈澱皮膜を形成し、Ｃｒは
２価から３価に酸化され水酸化物となって析出する。こ
のとき生成する皮膜は、空気中で自然に形成される不動
態皮膜と異なり、塗膜構成物質に対して親和性の高い水
酸化物を多量に含む。そのため、エポキシ系樹脂，アク
リル系樹脂等の極性基をもつ金属塗装用塗膜との間に一
次結合を形成し易く、優れた塗膜密着性を持つ表面状態
が得られる。
したＣｒイオン等の金属イオンの一部が皮膜材料として
析出する。すなわち、Ｆｅが沈澱皮膜を形成し、Ｃｒは
２価から３価に酸化され水酸化物となって析出する。こ
のとき生成する皮膜は、空気中で自然に形成される不動
態皮膜と異なり、塗膜構成物質に対して親和性の高い水
酸化物を多量に含む。そのため、エポキシ系樹脂，アク
リル系樹脂等の極性基をもつ金属塗装用塗膜との間に一
次結合を形成し易く、優れた塗膜密着性を持つ表面状態
が得られる。
【００１８】卑の電位範囲ＥL における電解と貴の電位
範囲ＥH における電解とを交互に繰返すことにより、換
言すれば方形波パルス電位を繰返し印加することにより
皮膜が厚く成長する。形成される皮膜は、卑の電位範囲
ＥL における電解で電解浴中にステンレス鋼から溶出し
た金属イオンを補給源とするため、電解浴中に皮膜素材
となる電解質を必要としない。そのため、硫酸溶液，硝
酸溶液，リン酸溶液等の電解質溶液が使用可能となる。
そして、従来の電解クロメート処理で使用されていたク
ロム酸，重クロム酸等を必要としないため、環境保全の
上でも有利である。
範囲ＥH における電解とを交互に繰返すことにより、換
言すれば方形波パルス電位を繰返し印加することにより
皮膜が厚く成長する。形成される皮膜は、卑の電位範囲
ＥL における電解で電解浴中にステンレス鋼から溶出し
た金属イオンを補給源とするため、電解浴中に皮膜素材
となる電解質を必要としない。そのため、硫酸溶液，硝
酸溶液，リン酸溶液等の電解質溶液が使用可能となる。
そして、従来の電解クロメート処理で使用されていたク
ロム酸，重クロム酸等を必要としないため、環境保全の
上でも有利である。
【００１９】ステンレス鋼表面に形成された皮膜は、前
述したように水酸基を含み、塗膜に対する親和性が高
い。水酸基は、先ず塗膜形成樹脂に含まれている官能基
と水素結合し、更に樹脂の加熱硬化時に脱水縮合反応を
生起し、一次結合を形成する。したがって、水酸基を含
む強固な皮膜をステンレス鋼表面に生成させることによ
り、塗膜の密着性が向上する。しかし、水酸化物の含有
量が高過ぎると、脱水縮合時の体積収縮が大きくなりす
ぎ、収縮応力の残留によって塗膜の密着性が阻害され
る。そのため、密着性を考慮した皮膜中の水酸基量は、
金属に結合する配位子のうち５０〜９５モル％が好まし
い。
述したように水酸基を含み、塗膜に対する親和性が高
い。水酸基は、先ず塗膜形成樹脂に含まれている官能基
と水素結合し、更に樹脂の加熱硬化時に脱水縮合反応を
生起し、一次結合を形成する。したがって、水酸基を含
む強固な皮膜をステンレス鋼表面に生成させることによ
り、塗膜の密着性が向上する。しかし、水酸化物の含有
量が高過ぎると、脱水縮合時の体積収縮が大きくなりす
ぎ、収縮応力の残留によって塗膜の密着性が阻害され
る。そのため、密着性を考慮した皮膜中の水酸基量は、
金属に結合する配位子のうち５０〜９５モル％が好まし
い。
【００２０】優れた親和性は、通常の有機質塗膜形成材
料を含む塗料を使用した焼付け塗装は勿論、カチオン電
着塗装の場合も同様に効果的であり、密着性に優れた塗
膜が形成される。すなわち、被塗着物を陰極とするカチ
オン電着塗装においては、皮膜の特性を保ったままで塗
料が電着され、その後の塗装焼付によって三次元架橋が
行われる。この塗装焼付時に、通常の焼付け塗装と同様
に皮膜と塗膜との縮合反応が生じ、密着性に優れた強固
な塗膜が形成される。
料を含む塗料を使用した焼付け塗装は勿論、カチオン電
着塗装の場合も同様に効果的であり、密着性に優れた塗
膜が形成される。すなわち、被塗着物を陰極とするカチ
オン電着塗装においては、皮膜の特性を保ったままで塗
料が電着され、その後の塗装焼付によって三次元架橋が
行われる。この塗装焼付時に、通常の焼付け塗装と同様
に皮膜と塗膜との縮合反応が生じ、密着性に優れた強固
な塗膜が形成される。
【００２１】卑の電位範囲ＥL における電解は、Ｃｒの
自然電位Ｅ1 よりも高く、Ｃｒの不動態化開始電位Ｅ2
よりも低い電位で行うことが必要である。電解電位がＣ
ｒの自然電位Ｅ1 よりも低いと、Ｃｒ等の金属の溶出が
生じないため、貴の電位範囲ＥH における電解時に皮膜
形成材料となる金属イオンが得られない。他方、電解電
位がＣｒの不動態化開始電位Ｅ2 を超えるとき、ステン
レス鋼表面を覆う緻密な不動態化皮膜が形成される。そ
の結果、ステンレス鋼からの金属の溶出が抑制され、貴
の電位範囲ＥH における電解時に皮膜形成材料となる金
属イオンが得られない。
自然電位Ｅ1 よりも高く、Ｃｒの不動態化開始電位Ｅ2
よりも低い電位で行うことが必要である。電解電位がＣ
ｒの自然電位Ｅ1 よりも低いと、Ｃｒ等の金属の溶出が
生じないため、貴の電位範囲ＥH における電解時に皮膜
形成材料となる金属イオンが得られない。他方、電解電
位がＣｒの不動態化開始電位Ｅ2 を超えるとき、ステン
レス鋼表面を覆う緻密な不動態化皮膜が形成される。そ
の結果、ステンレス鋼からの金属の溶出が抑制され、貴
の電位範囲ＥH における電解時に皮膜形成材料となる金
属イオンが得られない。
【００２２】貴の電位範囲ＥH における電解は、Ｆｅの
不動態化開始電位Ｅ3 よりも高く、Ｃｒの過不動態溶解
電流が急激に増加する電位Ｅ4 よりも低い電位で行うこ
とが必要である。不動態化開始電位Ｅ3 よりも低いと、
Ｆｅが活性溶解する。その結果、形成された皮膜は、塗
装下地として不適当な破壊され易い脆弱な多孔質構造に
なる。電解電位が電位Ｅ4 を超えるＣｒの過不動態域で
は、Ｃｒの溶解反応が激しく行われ、皮膜が生成しな
い。
不動態化開始電位Ｅ3 よりも高く、Ｃｒの過不動態溶解
電流が急激に増加する電位Ｅ4 よりも低い電位で行うこ
とが必要である。不動態化開始電位Ｅ3 よりも低いと、
Ｆｅが活性溶解する。その結果、形成された皮膜は、塗
装下地として不適当な破壊され易い脆弱な多孔質構造に
なる。電解電位が電位Ｅ4 を超えるＣｒの過不動態域で
は、Ｃｒの溶解反応が激しく行われ、皮膜が生成しな
い。
【００２３】このように、本発明においては、電解電流
を制御することなく、卑の電位範囲ＥL 及び貴の電位範
囲ＥH それぞれにおける電解電位を設定することによ
り、電気化学反応を任意に制御し、塗装下地として好適
な皮膜をステンレス鋼表面に形成する。形成した皮膜に
塗装前処理としての機能を発現させるためには、卑の電
位範囲ＥL 及び貴の電位範囲ＥH それぞれにおける電解
電位の印加時間を一回当り０．０１〜１０秒，パルス電
位の繰返し回数を４回以上に設定することが好ましい。
を制御することなく、卑の電位範囲ＥL 及び貴の電位範
囲ＥH それぞれにおける電解電位を設定することによ
り、電気化学反応を任意に制御し、塗装下地として好適
な皮膜をステンレス鋼表面に形成する。形成した皮膜に
塗装前処理としての機能を発現させるためには、卑の電
位範囲ＥL 及び貴の電位範囲ＥH それぞれにおける電解
電位の印加時間を一回当り０．０１〜１０秒，パルス電
位の繰返し回数を４回以上に設定することが好ましい。
【００２４】
【実施例】板厚０．６ｍｍのステンレス鋼板ＳＵＳ３０
４を１００ｍｍ角の大きさに切断し、試験片とした。試
験片の表面をジクロルメタンの液及び蒸気で脱脂した
後、電解浴に浸漬し、方形波パルス電位を印加する電解
を行った。電解浴としては、２５℃に保った０．５ｋモ
ル／ｍ３の硫酸溶液を使用した。電解に用いた方形波パ
ルス電位を、図２に示す。貴の電位範囲ＥＨにおける電
解時間ｔＨ及び卑の電位範囲ＥＬにおける電界時間ｔＬ
を、何れも０．１秒に設定した。
４を１００ｍｍ角の大きさに切断し、試験片とした。試
験片の表面をジクロルメタンの液及び蒸気で脱脂した
後、電解浴に浸漬し、方形波パルス電位を印加する電解
を行った。電解浴としては、２５℃に保った０．５ｋモ
ル／ｍ３の硫酸溶液を使用した。電解に用いた方形波パ
ルス電位を、図２に示す。貴の電位範囲ＥＨにおける電
解時間ｔＨ及び卑の電位範囲ＥＬにおける電界時間ｔＬ
を、何れも０．１秒に設定した。
【００２５】電解処理を施した試験片に、焼付け後の塗
膜厚さが２０μｍとなるように、アクリル樹脂を含有し
たフッ素樹脂塗料を塗装し焼き付けた。形成された塗膜
の密着性を、次の試験方法で調べた。
膜厚さが２０μｍとなるように、アクリル樹脂を含有し
たフッ素樹脂塗料を塗装し焼き付けた。形成された塗膜
の密着性を、次の試験方法で調べた。
【００２６】塗膜表面から下地鋼に達する切込みを、１
ｍｍ間隔の升目が１００個になるようにカッターで試験
片に入れた。次いで、試験片を沸騰水中に２時間浸漬し
た。試験片を沸騰水から取り出した後、水分を拭き取
り、直ちに切込を入れた試験片表面に粘着テープを密着
させて引き剥した。粘着テープの引き剥しによって塗膜
が剥離した試験片表面の升目をカウントした。この升目
の数で塗膜密着性を評価した。
ｍｍ間隔の升目が１００個になるようにカッターで試験
片に入れた。次いで、試験片を沸騰水中に２時間浸漬し
た。試験片を沸騰水から取り出した後、水分を拭き取
り、直ちに切込を入れた試験片表面に粘着テープを密着
させて引き剥した。粘着テープの引き剥しによって塗膜
が剥離した試験片表面の升目をカウントした。この升目
の数で塗膜密着性を評価した。
【００２７】評価結果を、貴の電位範囲ＥH における電
解電位ＥH'及び卑の電位範囲ＥL における電解電位ＥL'
と共に表１に示す。なお、電解電位ＥH'及び電解電位Ｅ
L'による電解を交互に繰り返し、両者を含む合計の通電
時間で印加時間を表した。
解電位ＥH'及び卑の電位範囲ＥL における電解電位ＥL'
と共に表１に示す。なお、電解電位ＥH'及び電解電位Ｅ
L'による電解を交互に繰り返し、両者を含む合計の通電
時間で印加時間を表した。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、貴の電解電位Ｅ
H'及び卑の電解電位ＥL'の間で繰り返し変化する方形波
パルス電位により電解を行った本発明例の試験片表面に
形成された塗膜は、何れも優れた密着性を示し、粘着テ
ープ剥取り後に試験片の下地鋼が露出することがなかっ
た。しかも、優れた塗膜密着性は、比較的短時間の電解
で発現した。
H'及び卑の電解電位ＥL'の間で繰り返し変化する方形波
パルス電位により電解を行った本発明例の試験片表面に
形成された塗膜は、何れも優れた密着性を示し、粘着テ
ープ剥取り後に試験片の下地鋼が露出することがなかっ
た。しかも、優れた塗膜密着性は、比較的短時間の電解
で発現した。
【００３０】これに対し、貴の電解電位ＥH'及び卑の電
解電位ＥL'の何れか一方が本発明で規定する範囲を外れ
る方形波パルス電位により電解を行った比較例の試験片
表面には、十分な密着性を持つ塗膜が形成されなかっ
た。比較例５〜７において、若干の塗膜密着性がみられ
るが、これは試験片表面からＣｒが溶出した後が孔とし
て残り、結果的にアンカー効果が発揮されたものと推察
される。しかし、本発明例に比較するとき、大幅に塗膜
密着性が劣っている。
解電位ＥL'の何れか一方が本発明で規定する範囲を外れ
る方形波パルス電位により電解を行った比較例の試験片
表面には、十分な密着性を持つ塗膜が形成されなかっ
た。比較例５〜７において、若干の塗膜密着性がみられ
るが、これは試験片表面からＣｒが溶出した後が孔とし
て残り、結果的にアンカー効果が発揮されたものと推察
される。しかし、本発明例に比較するとき、大幅に塗膜
密着性が劣っている。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、卑の電位範囲ＥL と貴の電位範囲ＥH との間で振幅
する方形波パルス電位を高Ｃｒ含有鋼に印加することに
より、塗膜密着性に優れた水酸化物に富む皮膜を高Ｃｒ
含有鋼の表面に再現性良く形成している。この皮膜形成
は、高Ｃｒ含有鋼の表面層が自己溶解し析出する反応を
利用し、皮膜素材となる電解質を含む電解浴を使用する
必要がない。そのため、クロム酸，重クロム酸等を使用
する従来のクロメート処理のように、環境保全に悪影響
を与えることがない。このように本発明によるとき、塗
膜密着性に優れた塗装高Ｃｒ含有鋼を安全に製造するこ
とができ、意匠性，耐久性，耐食性に優れた外装建材，
水回り等の過酷な環境にも使用可能な材料が得られる。
は、卑の電位範囲ＥL と貴の電位範囲ＥH との間で振幅
する方形波パルス電位を高Ｃｒ含有鋼に印加することに
より、塗膜密着性に優れた水酸化物に富む皮膜を高Ｃｒ
含有鋼の表面に再現性良く形成している。この皮膜形成
は、高Ｃｒ含有鋼の表面層が自己溶解し析出する反応を
利用し、皮膜素材となる電解質を含む電解浴を使用する
必要がない。そのため、クロム酸，重クロム酸等を使用
する従来のクロメート処理のように、環境保全に悪影響
を与えることがない。このように本発明によるとき、塗
膜密着性に優れた塗装高Ｃｒ含有鋼を安全に製造するこ
とができ、意匠性，耐久性，耐食性に優れた外装建材，
水回り等の過酷な環境にも使用可能な材料が得られる。
【図１】 ステンレス鋼板ＳＵＳ３０４，Ｆｅ，Ｃｒ及
びＮｉの分極曲線
びＮｉの分極曲線
【図２】 本発明実施例において試験片に印加した方形
波パルス電位
波パルス電位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 武典 千葉県市川市高谷新町７番地の１ 日新 製鋼株式会社鉄鋼研究所内 (56)参考文献 特開 平４−83899（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13895（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−107798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−270396（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−305993（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−4999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−267494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C25D 11/34 301
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒの自然電位Ｅ1 からＣｒの不動態化
開始電位Ｅ2 までの卑の電位範囲ＥL と、Ｆｅの不動態
化開始電位Ｅ3 からＣｒの過不動態溶解電流が急激に増
加する電位Ｅ4 までの貴の電位範囲ＥH との間で振幅す
る方形波パルス電位を電解浴中に浸漬した高Ｃｒ含有鋼
に印加し、前記高Ｃｒ含有鋼の表面にクロム水酸化物を
含む皮膜を形成することを特徴とする高Ｃｒ含有鋼の塗
装前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6915592A JP2937612B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 高Ｃｒ含有鋼の塗装前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6915592A JP2937612B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 高Ｃｒ含有鋼の塗装前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230693A JPH05230693A (ja) | 1993-09-07 |
| JP2937612B2 true JP2937612B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=13394508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6915592A Expired - Lifetime JP2937612B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 高Ｃｒ含有鋼の塗装前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2937612B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100420775C (zh) * | 2005-05-23 | 2008-09-24 | 狄士春 | 钢铁表面微弧氧化处理方法 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP6915592A patent/JP2937612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05230693A (ja) | 1993-09-07 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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